[发明专利]体积图像数据的材料选择性自适应混合

说明书

一种成像系统(500)包括被配置为产生投影数据的数据采集系统(515)和具有重建算法(518)和至少一个混合算法(524)的至少一个存储器设备。所述成像系统还包括重建器(516)，所述重建器被配置为利用所述重建算法来重建所述投影数据并且至少生成对应于第一基础材料成份的第一谱体积图像数据和对应于第二基础材料成份的第二谱体积图像数据，并且利用所述至少一个混合算法将所述第一谱体积图像数据与所述第二谱体积图像数据进行混合以产生混合体积图像数据。

技术领域

以下总体上涉及成像并且更具体地涉及体积图像数据的材料选择性自适应混合并且具体应用于计算机断层摄影(CT)(包括谱和非谱CT)描述。

背景技术

计算机断层摄影(CT)扫描器通常包括安装在与一行或多行探测器相对的可旋转机架上的X射线管。X射线管围绕位于X射线管与一行或多行探测器之间的检查区域旋转并且发射穿过检查区域和被布置在检查区域中的受检者和/或对象的辐射。一行或多行探测器探测穿过检查区域的辐射并且生成指示检查区域和被布置在其中的受检者和/或对象的信号或投影数据。

投影数据被重建以借助于可以被用于生成一幅或多幅图像的计算机生成体积图像数据。(一幅或多幅)所得图像包括根据对应于相对放射密度的灰度级值表示的像素。这样的信息反映扫描的受检者和/或对象的衰减特性，并且通常示出诸如患者内的解剖结构、无生物对象内的物理结构等的结构。这些图像取决于X射线源和光子探测器的性质。

在检查的对象或者身体部分上给予的辐射还包括谱信息，因为由受检者和/或对象造成的辐射的吸收取决于贯穿其的光子的能量。这样的谱信息提供额外信息，诸如指示组织的元素或者材料组成(例如，原子数)和/或受检者和/或对象的材料的信息。然而，投影数据未反映谱特性，因为其表示的数据与在能量谱上积分的能量通量成比例。

被配置用于谱(多能量)成像的CT扫描器利用谱特性。例如，利用双能量系统，可以生成反映所成像的材料的固有性质(组织组成)的基础图像(例如，组织的每个分量的光电效应(PE)和康普顿散射(CS)行为等)。尽管这样的图像允许基于能量衰减特性的材料的鉴别，但是在一些实例中，存在图像质量改进与退化之间的折中。

例如，在通过钙化动脉斑块的动脉狭窄的非谱CT血管造影成像中，钙可以引起钙化表现为比其实际大小更大的“晕状”伪影。晕状伪影在较高的X射线能量处减少。然而，碘化的造影剂与周围组织之间的CT值差异(“对比”)被降低，并且该对比差异已经被用于分割动脉一用于进一步分析，例如，利用计算机断层摄影血流储备分数(CT-FFR)模拟，其已经被用于确定例如病变是否是流量限制的并且保证任何介入等。

图1-4图示了“晕状”伪影。图1示出了较低能量多平面重新格式化(MPR)图像中的钙化102和血管分割104，并且图2示出了较高能量MPR图像中的钙化202和血管分割204。图3A和3B是钙化102和202和分割104和204的子部分的放大视图。图3A中的放大(由于“晕状”)钙化102具有高度302，其大于图3B中的较高能量图像中的钙化102的高度304。因此，图3A中的血管306的管腔的大小小于图3B中的较高能量图像中的血管308的管腔的对应的大小，从而指示与图3B中的308相比较图3A中的更大的狭窄。

尽管图3B的较高能量图像中的狭窄更准确地反映实际狭窄几何结构，但是由于“晕状”伪影减少，碘化的造影剂与周围组织之间的减小的对比能够导致更不准确的血管分割。范例示出在图4A和4B中，其是分割104和204的子部分的放大视图。从图4A和4B，至少由于降低的对比，图4B的较高能量图像的血管壁比图4A中的血管壁更不规则。

发明内容

本文所描述的方法解决上文提到的问题和其他问题。