[发明专利]用于处置多能量计算机断层摄影中的伪影的方法和设备

说明书

计算机实现的方法用于自动估计和/或校正由于与至少一种目标材料有关的多能量计算机断层摄影结果数据集中的伪影而引起的误差，其中患者的成像区域的至少两个三维能量数据集使用x射线成像设备、使用不同的x射线能谱来采集，并且结果数据集通过使用x射线衰减的材料特定能量相关性来评价能量数据集而被确定，其中以下步骤被执行以估计由于伪影而引起的误差：‑确定成像区域的至少一个第一子区域(2)，至少一个第一子区域不含目标材料，并且包含至少一种第二材料，具体地，恰好一种第二材料，该至少一种第二材料具有x射线衰减的已知材料特定能量相关性，‑对于每个第一子区域(2)，通过考虑已知能量相关性，比较能量数据集的每个体素的图像值，以确定指示伪影的偏差值，‑对于成像区域的至少一个剩余第二子区域(5)的至少一部分，通过从第一子区域(2)中的所确定的偏差值内插和/或外插来计算估计偏差值，其中该估计偏差值用作由于伪影而引起的估计误差。

技术领域

本发明涉及一种计算机实现的方法，用于自动估计和/或校正由于与至少一种目标材料有关的多能量计算机断层摄影结果数据集中的伪影而引起的误差，其中患者的成像区域的至少两个三维能量数据集使用x射线成像设备(具体地，计算机断层摄影设备)、使用不同的 x射线能谱来采集，并且结果数据集通过使用x射线衰减的材料特定能量相关性来评价能量数据集而被确定。本发明还涉及x射线成像设备、计算机程序和电子可读存储介质。

背景技术

多能量计算机断层摄影(多能量CT)有时也称为“谱成像”或“谱 CT”，是一种(具体地，在医学中)用于能量分辨x射线成像的技术。这种成像技术利用x射线衰减的不同能量相关性，例如，以便通过所谓的材料分解来提供定量图像数据和/或减少图像伪影。双能量CT(也就是说在两个能量水平处成像)是该技术最广泛使用的变体中的一个变体。然而，由于光子计数x射线检测器的出现，所以已经提供了在更大数目的能谱处(具体地，同时)测量的潜力。

具体地，多能量成像数据(其也可以称为“谱数据”)允许通过例如将材料分解算法应用于所采集的能量数据集来计算材料特定图像 (通常称为材料地图)，每个能量数据集与不同的能谱相关联，因此与不同的能量水平相关联。在肿瘤/病变表征、肿瘤反应评估和/或医学中的其他具体任务的情况下，从多能量数据中提取碘图像/碘地图的能力和/或量化组织中的碘分布作为结果数据集的能力开辟了巨大潜力。

在已知途径中，在不同的x射线能谱(也就是说，不同的能量水平)处采集能量数据集。然后，评价能量数据集以确定结果数据集，例如，结果数据集是材料地图和/或其他值(具体地，定量值)。在该评价中，使用针对该材料的x射线衰减的已知材料特定能量相关性。例如，两种材料(例如，碘和钙)的x射线衰减不仅可以在以140kV 为中心的能谱和以80kV为中心的能谱中不同，而且每种材料还可以具有其自身的从80kV到140kV的特征改变图案。因此，所测量的衰减值在80kV与140kV(和/或其他能谱)之间的改变将使得能够区分这样的两种材料(例如，碘和钙)。

然而，为了进行可靠诊断，阅读医师必须能够信任结果数据集中提供的定量信息。另一方面，与单能量计算机断层摄影图像相似，主谱计算机断层摄影图像数据(也就是说，能量数据集)可能包含由例如采集技术、患者尺寸和/或患者运动引起的图像伪影。在材料分解过程或其他评价过程内，由这样的伪影诱发的误差被放大和传播，使得可能针对结果数据集确定不正确的图像值，具体地，HU值或密度值。现今，对于阅读医师和/或(一般而言)用户而言，不可能识别结果数据集的图像值是否正确或是否受伪影影响。如果用户对评价结果有疑问，则他们将要求进行附加扫描和/或不同的成像模态。

发明内容

本发明的一个目的是提供关于结果数据集中的图像伪影的信息，和/或提供关于伪影的质量改进的结果数据集。

该目的通过提供根据独立权利要求的计算机实现的方法、x射线成像设备、计算机程序和电子可读存储介质来实现。在从属权利要求中对有利实施例进行了描述。