定量谱成像的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及定量成像，更具体地涉及用于报告针对定量成像的测量结果，并且利用计算机断层摄影(CT)的具体应用来描述本发明。然而，本发明也可用于其他基于辐射衰减的成像模态，例如X射线和/或其他成像模态。
【背景技术】
[0002]典型的CT扫描器已经包括被安装在探测器对面的可旋转机架上的X射线管。X射线管围绕检查区域旋转并且发射横穿检查区域以及被放置在其中的对象和/或物体的多色辐射。探测器阵列探测横穿检查区域的辐射并且产生指示该辐射的信号。重建器重建所述信号并且生成指示被放置在检查区域中的对象和/或物体的体积图像数据。能够根据体积图像数据来生成一幅或多幅图像。
[0003]存在的图像数据分析软件应用包括根据显示的图像来确定信息的工具。例如，存在允许用户测量显示的图像中的两个点之间的距离、测量显示的图像中针对预定义的感兴趣区域的噪声水平、测量显示的图像中针对预定义的感兴趣区域的平均衰减值(例如基于亨氏(Hounsfield)比例的亨氏单位的CT数量)等的工具。遗憾的是，对于后者，CT中测得的衰减值示出了变化(例如由于多色发射谱)，并且因此不可以被认为是定量信息。
[0004]谱CT扫描器能够克服这一点。谱CT扫描器的范例包括具有能量切换X射线管的扫描器、多个X射线管、具有多个探测器层的扫描器、以及具有光子计数探测器的扫描器。对于具有多个X射线管的扫描器，能量相关分解技术能够用于生成准单色图像。具有多个探测器层和/或光子计数探测器的扫描器具有产生准单能图像的固有能力。一般地，这些图像表示单能射束在特定能量处的衰减，并且包括表示物理量的信息。
[0005]遗憾的是，准单能图像将含有不期望的噪声。一般地，噪声取决于选定的X射线管能量、扫描器的谱属性以及成像协议。另外，由于最优(或最小噪声)水平可以变化并且因此可能不与用于报告测量结果的单能量水平相对应，因此能够在特定的能量水平处获得清楚的最小噪声。从以上来看，存在对用于定量成像的另一种方法的未解决的需要。
[0006]本文中描述的各方面解决了以上提及的问题和其他问题。
【发明内容】
[0007]在一个方面中，一种方法包括基于预定能量根据第一谱图像数据来生成第一测量谱图像。所述方法还包括确定针对所述第一测量谱图像中的第一感兴趣区域的第一测量值。所述方法还包括结合对应的第一感兴趣区域将所述第一测量值叠加在视觉上呈现的第一显示谱图像中，其中，所述能量不同于所述第一显示谱图像的第一显示能量。
[0008]在另一方面中，一种系统包括重建器，所述重建器基于测量能量根据谱图像数据来生成测量谱图像。所述系统还包括测量能量识别器，所述测量能量识别器确定针对所述测量谱图像中的第一感兴趣区域的第一测量值。所述系统还包括绘制引擎，所述绘制引擎结合对应的第一感兴趣区域将所述第一测量值叠加在视觉上呈现的第一显示谱图像中，其中，所述测量能量不同于所述第一显示谱图像的第一能量。
[0009]在另一方面中，一种计算机可读存储介质被编码有计算机可读指令。所述计算机可读指令在由处理器执行时，令所述处理器:基于预定的测量能量根据第一谱图像数据来生成第一测量谱图像、确定针对所述第一测量谱图像中的第一感兴趣区域的第一测量值、并且结合对应的第一感兴趣区域将所述第一测量值叠加在视觉上呈现的第一显示谱图像中，其中，所述测量能量不同于所述第一显示谱图像的第一显示能量。
[0010]本发明可以采取各种部件和各部件的布置以及各种步骤和各步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的，并且不应被解释为限制本发明。
【附图说明】
[0011]图1示意性地图示了与处理设备相结合的示范性成像系统。
[0012]图2图示了用于结合图像显示测量结果的示范性方法。
[0013]图3示意性地图示了示范性双层探测器。
[0014]图4示意性地图示了另一示范性双层探测器。
[0015]图5示意性地图示了多辐射源成像系统。
[0016]图6示意性地图示了具有光子计数探测器的探测器阵列和对应的处理电路。
【具体实施方式】
[0017]以下描述了这样的方法，在所述方法中针对显示的谱图像中识别出的感兴趣区域的测量结果是基于不同但对应的谱图像中的相同区域来计算的。通过相同的图像数据能够用于生成多幅谱图像(每幅图像针对不同的能量)的范例，能够显示针对第一能量的第一谱图像，而针对第一谱图像中识别出的感兴趣区域而被叠加在第一谱图像上的CT数量测量结果是基于针对第二不同能量的第二谱图像来确定的。
[0018]在一个实例中，这允许用户浏览不同的能量图像，并且选择显示谱图像以用于观察，或者选择显示诸如具有最低噪声水平或最高对比度水平的谱图像的默认谱图像以用于观察；而使用相同的谱图像来进行测量结果计算，不依赖于显示的谱图像的能量来描绘测量结果和/或提供能够与根据相同的能量图像计算的其他测量结果相比较的能量归一化测量结果。
[0019]参考图1，成像系统100包括计算机断层摄影(CT)扫描器，所述计算机断层摄影(CT)扫描器包括大体固定的机架部分102和旋转机架部分104。旋转机架部分104经由轴承(未示出)等由大体固定的机架部分102可旋转地支撑。
[0020]诸如X射线管的辐射源106由旋转机架部分104支撑并且与其一起关于纵轴或Z-轴围绕检查区域108旋转。辐射源电压控制器110控制辐射源106的目标(平均或峰值)发射电压。在一个实例中，这包括在两个或更多个发射电压(例如80keV和140keV、80keV、10keV和120keV等)之间、在扫描视野之间、在扫描视野内、和/或以其他方式切换发射电压。结果，具有不同能量谱的辐射射束可以用于扫描同一扫描中的对象/物体。
[0021]探测器阵列112对向在相对于辐射源106的检查区域108对面的角度弧。探测器阵列112探测横穿检查区域108的辐射，并且生成指示所述辐射的信号。在扫描是多能量射束扫描并且辐射源电压被在用于扫描的至少两个发射电压之间切换的情况下，探测器阵列112针对辐射源电压中的每个生成信号cU其中η是对应于具体能量的整数值)。如以上所讨论的，生成能量相关信号的能量解析探测器能够被包括在探测器阵列112中。
[0022]床榻或对象支撑体114支撑检查区域108中的对象或物体。支撑体114在扫描之前、期间和/或之后将对象或物体定位在检查区域108中。操作者控制台116便于用户与扫描器100交互。例如，由操作者控制台116执行的软件应用允许用户选择成像协议(诸如包括针对扫描切换辐射源发射电压的成像协议)、选择谱重建算法、启动扫描等。
[0023]处理设备118处理信号dn。应当意识到，处理设备118包括一个或多个微处理器，所述一个或多个微处理器执行一个或多个计算机可读指令来实现下面所讨论的由其执行的功能。在一个实例中，一个或多个计算机可读指令被编码在诸如物理存储器和/或其他非瞬态介质的计算机可读存储介质上。额外地或备选地，能够由载波、信号和/或其他瞬态介质来承载计算机可读指令。
[0024]图示的处理设备118包括重建信号dn并且生成体积图像数据的重建器120。对于多能量扫描，重建器120能够采用一个或多个谱分解算法122和/或其他谱重建算法。通过非限制性示例，在一个实例中，重建器120采用将信号建模为具有衰减谱P(E)的光电效应与具有衰减谱C(E)的康普顿效应的组合的分解算法。
[0025]每个信号4中的这些分量(即光电效应分量P和康普顿