專(zhuān)利名稱(chēng)：用于譜x射線(xiàn)成像的系統(tǒng)和方法
用于譜χ射線(xiàn)成像的系統(tǒng)和方法下文總體上涉及一種譜成像，尤其適用于計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)。不過(guò)，它也可以針 對(duì)其他醫(yī)療成像應(yīng)用和非醫(yī)療成像應(yīng)用加以修改。常規(guī)計(jì)算斷層攝影(CT)掃描器包括安裝于可旋轉(zhuǎn)掃描架上與一個(gè)或多個(gè)探測(cè)器 相對(duì)的X射線(xiàn)管。X射線(xiàn)管繞著位于X射線(xiàn)管和一個(gè)或多個(gè)探測(cè)器之間的檢查區(qū)域旋轉(zhuǎn)，發(fā) 射多色輻射，多色輻射穿過(guò)檢查區(qū)域以及設(shè)置于檢查區(qū)域中的受檢者和/或?qū)ο?。一個(gè)或 多個(gè)探測(cè)器探測(cè)穿過(guò)檢查區(qū)域的輻射并產(chǎn)生指示檢查區(qū)域及設(shè)置于其中的受檢者和/或 對(duì)象的信號(hào)。重建器重建信號(hào)以產(chǎn)生其體圖像數(shù)據(jù)，其可用于產(chǎn)生(一幅或多幅)受檢者 和/或?qū)ο蟮膱D像。這樣的圖像包括像素，通常根據(jù)對(duì)應(yīng)于相對(duì)放射密度的灰度值來(lái)表示 像素。這種圖像的灰度值反映了被掃描受檢者和/或?qū)ο蟮乃p/吸收特性，一般展示 出諸如患者體內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)、非生物對(duì)象內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)。不過(guò)，由于材料對(duì)光子的吸收 取決于穿過(guò)材料的光子能量，所以探測(cè)到的輻射也包括譜信息，這提供了額外的信息，例如 指示受檢者和/或?qū)ο蠼M織和/或材料的元素或材料組成(例如原子序數(shù))的信息。令人 遺憾的是，常規(guī)CT的投影數(shù)據(jù)不反映譜特性，因?yàn)橛梢粋€(gè)或多個(gè)探測(cè)器輸出的信號(hào)與能譜 上積分的能量注量成正比。譜CT掃描器包括能量分辨探測(cè)器，其產(chǎn)生指示所探測(cè)光子能量的電信號(hào)，并且如 上所述，這樣的譜信息能夠用于確定元素組成。一般稱(chēng)為K邊緣成像的譜CT形式利用了如 下事實(shí)高Z元素往往使高于特定能量，即給定元素的K邊緣能量的光子衰減的程度比恰低 于K邊緣能量的光子衰減程度高得多。可以探測(cè)到衰減中的不連續(xù)性。這樣一來(lái)，可以為 受檢者或?qū)ο笫┯杈哂幸阎狵邊緣能量(在診斷能譜(大約50到150keV)之內(nèi))的K邊 緣材料，并能夠使用來(lái)自能量分辨采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生至少兩幅圖像，示出了 K邊緣材料的K邊 緣圖像和一般不包括K邊緣材料的常規(guī)衰減圖像。如果施予多種K邊緣材料，能夠產(chǎn)生針 對(duì)每種K邊緣材料的圖像。令人遺憾的是，利用K邊緣譜掃描(其中已經(jīng)為受檢者或?qū)ο笫┯鐺邊緣材料)的 數(shù)據(jù)產(chǎn)生的衰減圖像不會(huì)與利用未施予受檢者或?qū)ο驥邊緣材料的常規(guī)掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生的 衰減圖像相同。這種情況的一個(gè)原因是施予受檢者或?qū)ο蟮腒邊緣材料取代本來(lái)存在于K 邊緣材料所在處的自然輻射吸收材料。例如，利用無(wú)造影劑血管造影掃描的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的衰 減圖像會(huì)顯示出血管腔中的血液。相反，利用有造影劑血管造影掃描的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的衰減圖 像會(huì)顯示出血管腔中的造影劑和血液兩者，造影劑材料取代了本來(lái)應(yīng)該在血管腔中的一些 血液。因此，相對(duì)于來(lái)自無(wú)造影劑的衰減圖像，在來(lái)自造影劑掃描的衰減圖像中，兩幅圖 像共同的解剖結(jié)構(gòu)會(huì)顯得更亮(衰減更低)。以上情況是由于缺少了被取代血液的吸收， 這降低了密度。令人遺憾的是，這可能導(dǎo)致對(duì)從造影劑掃描產(chǎn)生的衰減圖像做出錯(cuò)誤解釋?zhuān)?因?yàn)閳D像中較不致密區(qū)域是由于存在較不致密組織(例如，由于存在腫瘤)還是由于存在 造影劑材料，可能并不是那么容易顯而易見(jiàn)的。當(dāng)然，以上現(xiàn)象不限于血管腔中的血液取 代。通常，在施予的材料取代受檢者固有的輻射吸收材料的任何情況下都可能發(fā)生這種情況。例如，對(duì)涉及細(xì)胞間液、腦液、脊髓液、其他血管組織中的血液以及一種或多種其他可被 造影劑(contrast或contrast agent)材料取代的流體的造影劑研究中也可能發(fā)生以上情 況。本申請(qǐng)的各個(gè)方面解決上述問(wèn)題以及其他問(wèn)題。根據(jù)一個(gè)方面，一種系統(tǒng)包括圖像估計(jì)器，圖像估計(jì)器從數(shù)據(jù)采集期間被掃描區(qū) 域中存在K邊緣材料時(shí)采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生估計(jì)的固有(native)圖像數(shù)據(jù)，其中，所述估計(jì)的 固有圖像數(shù)據(jù)指示從數(shù)據(jù)采集期間被掃描區(qū)域中不存在K邊緣材料時(shí)采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的 固有圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)另一方面，一種方法包括產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)，所述第一圖像數(shù)據(jù)表示從無(wú)造 影劑執(zhí)行的無(wú)造影劑成像程序期間采集的數(shù)據(jù)、從用造影劑執(zhí)行的造影劑成像程序期間采 集的圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)另一方面，一種方法包括對(duì)受檢者或?qū)ο蟮囊粎^(qū)域執(zhí)行基于造影劑的譜成像 程序，其中，所述程序包括使用包括至少一種具有已知K邊緣能量的造影劑材料的造影劑， 基于從所述譜成像程序產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生針對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)的校正因 子，其中，所述校正因子考慮了在所述譜成像程序期間已經(jīng)被造影劑取代的所述受檢者或 對(duì)象固有的輻射吸收材料；以及基于所述圖像數(shù)據(jù)和所述校正因子產(chǎn)生估計(jì)的固有圖像數(shù) 據(jù)。可以通過(guò)各種部件或部件的布置，以及通過(guò)各種步驟或步驟的安排實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。 附圖的作用僅在于對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行圖示說(shuō)明，不應(yīng)認(rèn)為其對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。

圖1示出了一種范例成像系統(tǒng)；圖2示出了一種范例圖像發(fā)生器；圖3示出了一種范例圖像，其示出了來(lái)自無(wú)造影劑研究的可替換和不可替換材 料；圖4示出了一種范例圖像，其示出了來(lái)自造影劑研究的可替換、不可替換和造影 劑材料；圖5示出了一種范例方法。如這里使用的，短語(yǔ)“固有圖像”是指利用在掃描期間受檢者或?qū)ο蟮谋粧呙鑵^(qū)域 中不存在受檢者或?qū)ο蟊旧頉](méi)有的外來(lái)材料，例如造影劑的過(guò)程期間采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的衰 減圖像或圖像數(shù)據(jù)。短語(yǔ)“外來(lái)圖像”是指利用在掃描期間受檢者或?qū)ο蟮谋粧呙鑵^(qū)域中 存在所述外來(lái)材料且所述外來(lái)材料已取代或替換受檢者或?qū)ο蠊逃械牟牧系倪^(guò)程期間采 集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的衰減圖像或圖像數(shù)據(jù)。短語(yǔ)“估計(jì)固有圖像”是指從在掃描期間受檢者或 對(duì)象的被掃描區(qū)域中存在所述外來(lái)材料且所述外來(lái)材料已取代或替換固有材料的過(guò)程期 間采集的數(shù)據(jù)對(duì)固有圖像的估計(jì)。為了解釋的目的和簡(jiǎn)潔的緣故，下文結(jié)合包括至少一種 K邊緣材料的造影劑和人類(lèi)受檢者進(jìn)行描述。不過(guò)，應(yīng)當(dāng)理解，外來(lái)材料可以是施予受檢者 或?qū)ο髸r(shí)取代或替換受檢者或?qū)ο蠊逃械妮椛湮詹牧系娜魏瓮鈦?lái)材料。參考圖1，示出了計(jì)算斷層攝影(CT)掃描器100。CT掃描器100包括靜止掃描架 102以及由靜止掃描架102可旋轉(zhuǎn)地支撐的旋轉(zhuǎn)掃描架104。旋轉(zhuǎn)掃描架104關(guān)于縱向或 ζ軸108繞著檢查區(qū)域106旋轉(zhuǎn)。諸如χ射線(xiàn)管的輻射源110由旋轉(zhuǎn)掃描架104支撐并與旋轉(zhuǎn)掃描架一起繞著檢查區(qū)域106旋轉(zhuǎn)，且發(fā)射多色輻射。準(zhǔn)直器112對(duì)所發(fā)射的輻射進(jìn)行準(zhǔn)直以產(chǎn)生穿過(guò)檢查區(qū) 域106的大致扇形、楔形或圓錐形的輻射束。輻射敏感探測(cè)器陣列118包括一排或多排探測(cè)器元件，其探測(cè)穿過(guò)檢查區(qū)域106 的光子并產(chǎn)生指示檢查區(qū)域106的信號(hào)或投影數(shù)據(jù)。注射器120被配置成向被掃描的對(duì)象或受檢者，例如患者注射或施予諸如一種或 多種造影劑的材料。造影劑可以包括單一造影劑材料或者多種造影劑材料，包括一種或多 種K邊緣材料。通常，施予的造影劑取代或替換被掃描受檢者或?qū)ο蟮膮^(qū)域中的固有材料， 例如流體。例如，對(duì)于人類(lèi)受檢者而言，根據(jù)正在執(zhí)行的程序，造影劑可能取代或替換血液、 細(xì)胞間液、腦液、脊髓液和/或受檢者體內(nèi)的另一種流體。也可以由臨床醫(yī)師等手動(dòng)施予造 影劑。重建器124重建信號(hào)并產(chǎn)生指示其的體圖像數(shù)據(jù)。在一種情況下，重建器124采 用譜算法126。這樣的算法可以包括將數(shù)據(jù)分解成各種譜分量，例如針對(duì)所施予的造影劑中 一種或多種K邊緣材料的一個(gè)或多個(gè)K邊緣分量。其他適當(dāng)?shù)姆至堪灯疹D效應(yīng)分量和 光電效應(yīng)分量。重建器124還可以采用常規(guī)重建算法，例如，過(guò)濾反向投影算法或迭代重建 算法。圖像估計(jì)器128處理數(shù)據(jù)并產(chǎn)生一幅或多幅圖像，例如僅有造影劑的圖像和估計(jì) 的固有圖像。如下文更詳細(xì)所述，在一種情況下，圖像估計(jì)器128考慮了受檢者或?qū)ο蠊逃?的但在成像程序期間被造影劑材料取代的諸如流體的材料的衰減。這可以包括基于取代材 料的濃度和被取代或替換材料的衰減產(chǎn)生校正因子，以及向外來(lái)圖像施加校正因子以產(chǎn)生 估計(jì)的固有圖像。在一種情況下，估計(jì)的固有圖像相對(duì)于外來(lái)圖像更類(lèi)似于固有圖像。例 如，相對(duì)于外來(lái)圖像的衰減值，估計(jì)的固有圖像的衰減值可能更類(lèi)似于固有圖像的衰減值。諸如臥榻的患者支撐130支撐患者以進(jìn)行掃描。通用計(jì)算系統(tǒng)132充當(dāng)操作員控制臺(tái)。控制臺(tái)132上的軟件允許操作員與系統(tǒng) 100交互，例如選擇成像協(xié)議，例如譜重建協(xié)議，采用產(chǎn)生估計(jì)的固有圖像的K邊緣算法，輸 入用于估計(jì)固有圖像和/或以其他方式與掃描器100進(jìn)行交互的信息。也可以使用控制臺(tái) 132和/或其他顯示器來(lái)顯示和比較圖像數(shù)據(jù)，例如僅有造影劑的圖像數(shù)據(jù)和估計(jì)的固有 圖像數(shù)據(jù)。與外來(lái)圖像數(shù)據(jù)不同的是，這樣的圖像具有共同或相關(guān)的衰減。圖2示出了范例圖像估計(jì)器128。圖示的圖像估計(jì)器128包括建模器202，其提供 用于產(chǎn)生估計(jì)的固有圖像的模型。通常，這樣的模型對(duì)被掃描的感興趣區(qū)域進(jìn)行建模。例 如，適當(dāng)?shù)哪Ｐ涂梢愿鶕?jù)受檢者或?qū)ο篌w內(nèi)未被諸如造影劑的外來(lái)材料取代的固有材料、 受檢者或?qū)ο篌w內(nèi)被造影劑取代的固有材料以及造影劑對(duì)被掃描的感興趣區(qū)域建模?？梢?按照數(shù)學(xué)方程或其他方式表示這種模型。在一種情況下，建模器202產(chǎn)生模型。在這種情 況下，模型可以基于所選的成像協(xié)議、感興趣區(qū)域和/或其他關(guān)于成像程序的信息。在另一 種情況下，向建模器202提供預(yù)定模型。在另一種情況下，可以修改模型。以下范例例示了非限制性適當(dāng)模型。出于解釋的目的，假設(shè)施予的造影劑包括單 一造影劑材料，其取代被成像受檢者或?qū)ο髤^(qū)域中的固有材料。對(duì)于本范例而言，將被掃描 區(qū)域建模成包括三個(gè)不同分量(1)背景材料(B)，其未被或基本未被造影劑取代或替換； (2)固有或可替換材料(R)，其被造影劑取代或替換；以及(3)取代材料(D)。在其他實(shí)施 例中，模型可以基于其他和/或額外的分量。例如，可以提供超過(guò)一個(gè)的取代材料，可以取代超過(guò)一種的可替換材料，背景材料也可以包括可替換材料，等等。在以上假設(shè)之下，適當(dāng)?shù)哪Ｐ桶ǚ匠?的模型，方程1 μ 估計(jì)=μ 外來(lái)+0 )μκ其中，μ估#表示估計(jì)的固有圖像的衰減，μ 表示外來(lái)圖像的衰減，而cD μ κ表示 校正因子，其中，Cd表示取代或替換材料D的濃度，而μ Ε表示被取代或替換材料R的衰減。以下提供了方程1的范例推導(dǎo)。背景材料、可替換材料和取代材料的對(duì)應(yīng)衰減系 數(shù)能夠分別被表示為1^、、和yD。被掃描區(qū)域中這些材料的相對(duì)體積濃度能夠分別被表 示為固有(無(wú)取代材料)圖像中的cB、l_cB、0以及外來(lái)(有取代材料)圖像中的Cb、1-cb-cd、
Cd ο圖3和4分別示出了范例，其顯示感興趣區(qū)域300中的背景B和可取代材料R以 及背景B、可替換材料R和取代材料D。在圖4中，可取代材料D相對(duì)于圖3已經(jīng)取代了可 替換材料的一部分。固有圖像可以表現(xiàn)出根據(jù)方程2的有效衰減方程2 μ 固有=cB μ B+(1"CB) μ κ,而外來(lái)圖像可以表現(xiàn)出根據(jù)方程3的有效衰減方程3 μ 外來(lái)=cB μ B+(1-CB"CD) μ Ε,利用估計(jì)的μ κ，可以從方程2和3導(dǎo)出估計(jì)的固有圖像的有效衰減，方程1。圖像發(fā)生器204基于來(lái)自建模器202的模型產(chǎn)生估計(jì)的固有圖像。在本范例中， 圖像發(fā)生器204產(chǎn)生基于方程1的估計(jì)的固有圖像，其包括兩個(gè)分量，外來(lái)圖像有效衰減μ 外來(lái)和校正因子CdP K?？梢詮闹亟ㄆ鱅M或諸如控制臺(tái)132、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)裝置等別處獲得外來(lái)圖像有效
u外來(lái)。校正因子確定器206確定校正因子Cd μ Εο取代材料濃度確定器208確定取代材料D的濃度cD，其基本等于被取代的可替換 材料R的量。在一種情況下，基于來(lái)自譜分解的K邊緣分量確定可取代材料D的濃度cD。例 如，能夠根據(jù)方程4確定可取代材料D的濃度cD 方程4 Cd= μ κ邊緣/μ D其中，μ 是K邊緣材料的有效衰減，或來(lái)自譜分解的K邊緣分量?？商鎿Q材料衰減確定器210確定可替換材料R的估計(jì)的有效衰減μ κ。能夠使用 各種技術(shù)來(lái)確定可替換材料R的估計(jì)的有效衰減μ R0例如，在一種情況下，假設(shè)僅有可替 換背景來(lái)確定有效衰減μκ。在這種情況下，cB = 0，能夠?qū)⒐烙?jì)為μ ^^/(1-Cd)。在另 一種情況下，可替換材料R的有效衰減μ κ是測(cè)量的，或是已知的并假設(shè)在所采集圖像中特 定位置處，例如可以假設(shè)沒(méi)有取代材料D的地方，是恒定的。利用來(lái)自取代材料濃度確定器208和可替換材料衰減確定器210的信息，校正因 子確定器206確定校正因子Cd μ κ并向圖像發(fā)生器204提供校正因子，圖像發(fā)生器例如基于方程1向外來(lái)圖像μ 提供校正因子CdPk以產(chǎn)生估計(jì)的固有圖像。要認(rèn)識(shí)到，可以逐個(gè) 像素或逐個(gè)體素，或以其他方式這么做。對(duì)于多種K邊緣材料而言，能夠基于一種或多種不同K邊緣材料的每種產(chǎn)生不同 的估計(jì)的固有圖像，并能夠組合所得的不同的估計(jì)的固有圖像以產(chǎn)生總體的估計(jì)的固有圖像。圖5示出了用于產(chǎn)生估計(jì)的固有圖像的方法。出于解釋的目的，參考為了進(jìn)行基 于造影劑的成像程序施予受檢者的造影劑描述這種方法。此外，動(dòng)作和/或動(dòng)作次序不是 限制性的。例如，一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作可以按照不同次序發(fā)生和/或可以包括一個(gè)或多個(gè)額外 的動(dòng)作和/或可以省略一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作。在502，向受檢者施予具有K邊緣材料的造影劑或其他材料。對(duì)于診斷成像而言， 適當(dāng)?shù)腒邊緣材料包括具有診斷成像范圍(大約50到150keV)中的K邊緣能量的K邊緣 材料。在504，執(zhí)行譜掃描。在506，執(zhí)行譜分解以至少產(chǎn)生K邊緣分量。在508，重建掃描 數(shù)據(jù)以至少產(chǎn)生外來(lái)圖像數(shù)據(jù)。還可以產(chǎn)生其他圖像數(shù)據(jù)，例如僅有造影劑的圖像數(shù)據(jù)和 /或基于其他譜分量的圖像數(shù)據(jù)，其他譜分量例如是康普頓效應(yīng)分量、光電效應(yīng)分量和/或 各種分量的組合。在510，如這里所述，例如，基于來(lái)自分解的K邊緣分量，確定造影劑的濃度。在 512，估計(jì)、測(cè)量或以其他方式確定可替換材料的有效衰減。在514，產(chǎn)生估計(jì)的固有圖像數(shù) 據(jù)。如這里論述的，可以基于外來(lái)圖像數(shù)據(jù)、造影劑的濃度和可替換材料的有效衰減，例如， 通過(guò)方程1或其他方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。也可以使用其他方法。如上所述，重建器IM能夠采用諸如K邊緣算法的譜算法。下文例示了針對(duì)一種K 邊緣材料的范例算法。通常，輻射源110發(fā)射具有發(fā)射譜T (E)的多色輻射。第i個(gè)探測(cè) 器通道的探測(cè)信號(hào)由Cli表示并可以由方程5描述方程5 (Ii = / dE T (E) Di (E) exp (-(P 光電 P (E)+ P 康普頓 C (E) + P k邊緣工 K(E)))其中，Di (E)是第i個(gè)探測(cè)器通道的譜靈敏度， p光電、p康普頓禾口 Ρ K邊緣 是材料的光 電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、K邊緣效應(yīng)的密度長(zhǎng)度積，以及分別由P(E)、C(E)和K(E)表示光電效 應(yīng)、康普頓效應(yīng)和K邊緣效應(yīng)的能量依賴(lài)吸收譜。對(duì)于N種造影劑材料，方程5包括以下項(xiàng)
P K 邊緣 lKi (E) .. . P K 邊緣(2+N)KN+2 (E)。重建器IM的輸入包括針對(duì)多個(gè)，例如三(3)個(gè)能量箱(bin)的能量分辨探測(cè)信 號(hào)屯。發(fā)射譜T(E)和譜靈敏度Di(E) —般是已知的。吸收譜P(E)、C(E)和K(E)是已知的。 由于能量依賴(lài)函數(shù)和探測(cè)信號(hào)Cli是已知的，且由于對(duì)于至少三個(gè)能量箱bfb3至少有三個(gè) 探測(cè)信號(hào)Cl1-Cl3是可用的，所以形成由至少三個(gè)方程構(gòu)成的具有三個(gè)未知數(shù)的方程組，從而 能夠利用已知的數(shù)學(xué)方法求解方程組。如果有超過(guò)三個(gè)能量箱可用，最大似然方法或其他 方法考慮測(cè)量的噪聲統(tǒng)計(jì)。所得的密度長(zhǎng)度積P 是k邊緣材料的貢獻(xiàn)，可用于產(chǎn)生k邊緣材料的K邊緣 圖像。利用這種信息，可以使用方程5確定估計(jì)，并可以產(chǎn)生估計(jì)的圖像、解剖圖像和常規(guī) CT圖像。在另一實(shí)施例中，可以基于對(duì)應(yīng)的密度長(zhǎng)度積P _和P 產(chǎn)生康普頓效應(yīng)圖 像和光電效應(yīng)圖像中的一個(gè)或多個(gè)。在另一實(shí)施例中，可以基于康普頓效應(yīng)分量、光電效應(yīng)分量、解剖分量和估計(jì)的固有分量中的一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生圖像。 在這里已經(jīng)參考各實(shí)施例描述了本發(fā)明。在閱讀這里的描述后，其他人可以想到 修改和變化。這意味著，應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明推斷為包括所有此類(lèi)落在權(quán)利要求及其等同要件的 范圍內(nèi)的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括圖像估計(jì)器(128)，所述圖像估計(jì)器從數(shù)據(jù)采集期間被掃描區(qū)域中存在k邊緣材料時(shí) 采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生估計(jì)的固有圖像數(shù)據(jù)，其中，所述估計(jì)的固有圖像數(shù)據(jù)指示從所述數(shù)據(jù)采 集期間所述被掃描區(qū)域中不存在所述k邊緣材料時(shí)采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的固有圖像數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像估計(jì)器(128)基于所述k邊緣材料的有 效衰減產(chǎn)生所述估計(jì)的固有圖像數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述k邊緣材料是包括一種或多 種造影劑材料的造影劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括重建器(124)，所述重建器產(chǎn)生 外來(lái)圖像數(shù)據(jù)，所述外來(lái)圖像數(shù)據(jù)指示從所述數(shù)據(jù)采集期間所述被掃描區(qū)域中存在所述k 邊緣材料時(shí)采集的所述數(shù)據(jù)產(chǎn)生的但不包括所述K邊緣材料的所述衰減的圖像數(shù)據(jù)，并且 其中，所述圖像估計(jì)器(128)基于所述外來(lái)圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生所述估計(jì)的固有圖像數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像估計(jì)器(128)包括校正因子確定器(206)，所述校正因子確定器產(chǎn)生針對(duì)所述外來(lái)圖像數(shù)據(jù)的校正因子；以及圖像發(fā)生器(204)，所述圖像發(fā)生器基于所述外來(lái)圖像數(shù)據(jù)和所述校正因子產(chǎn)生所述 估計(jì)的固有圖像數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像發(fā)生器(204)逐個(gè)像素或逐個(gè)體素地向 所述外來(lái)圖像數(shù)據(jù)施加所述校正因子以產(chǎn)生所述估計(jì)的圖像數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述校正因子是取代所述受檢者固有的可替換 材料的所述K邊緣材料的濃度和所述可替換材料的有效衰減的函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述可替換材料是血液、細(xì)胞間液、腦液和脊髓 液中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求6到8中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述K邊緣材料的所述濃度是所 述K邊緣材料的有效衰減的函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6到9中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述可替換材料的所述衰減是 測(cè)量的或估計(jì)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到9中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括建模器(202)，所述建模器產(chǎn)生用于產(chǎn)生所述估計(jì)的固有圖像數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型，其中， 所述圖像估計(jì)器(128)基于所述數(shù)學(xué)模型產(chǎn)生所述估計(jì)的固有圖像數(shù)據(jù)。
12.一種方法，包括產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)，所述第一圖像數(shù)據(jù)指示從無(wú)造影劑執(zhí)行的第一成像程序期間采集 的數(shù)據(jù)、從用造影劑執(zhí)行的第二成像程序期間采集的圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述第一圖像數(shù)據(jù)和從無(wú)造影劑執(zhí)行的所述 第一成像程序期間采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的所述圖像數(shù)據(jù)具有共同的衰減。
14.根據(jù)權(quán)利要求12到13中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述造影劑包括K邊緣材料， 且所述方法還包括確定所述K邊緣材料的有效衰減，其中，產(chǎn)生所述第一圖像數(shù)據(jù)的動(dòng)作 包括至少基于所述K邊緣材料的所述有效衰減產(chǎn)生所述第一圖像數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12到14中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述造影劑取代在沒(méi)有所述造影劑時(shí)會(huì)存在的材料，且所述方法還包括確定被取代材料的有效衰減，其中，產(chǎn)生所述第 一圖像數(shù)據(jù)的動(dòng)作包括至少基于所述被取代材料的所述有效衰減產(chǎn)生所述第一圖像數(shù)據(jù)。
16.一種方法，包括對(duì)受檢者或?qū)ο蟮囊粎^(qū)域執(zhí)行基于造影劑的譜成像程序，其中，所述程序包括使用包 括至少一種具有已知K邊緣能量的造影材料的造影劑；基于從所述譜成像程序產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；產(chǎn)生針對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)的校正因子，其中，所述校正因子考慮了在所述譜成像程序期 間已經(jīng)被所述造影劑取代的所述受檢者或?qū)ο蠊逃械妮椛湮詹牧?；以及基于所述圖像數(shù)據(jù)和所述校正因子產(chǎn)生估計(jì)的固有圖像數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述估計(jì)的固有圖像數(shù)據(jù)指示從所述受檢者 或?qū)ο蟮谋粧呙鑵^(qū)域中不存在所述造影劑的成像程序產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16到17中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括基于取代所述受檢者或?qū)ο?固有的可替換材料的K邊緣材料的濃度和所述可替換材料的有效衰減產(chǎn)生所述校正因子。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括基于k邊緣材料的有效衰減確定所述K邊緣 材料的所述濃度。
20.根據(jù)權(quán)利要求18到19中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括估計(jì)所述可替換材料的所述 有效衰減。
21.一種方法，包括執(zhí)行造影劑增強(qiáng)灌注譜成像程序，其中，所述造影劑包括至少一種K邊緣材料；基于在所述造影劑增強(qiáng)灌注成像程序期間捕獲的數(shù)據(jù)產(chǎn)生第一圖像數(shù)據(jù)；執(zhí)行無(wú)造影劑灌注成像程序；基于在所述無(wú)造影劑灌注成像程序期間捕獲的數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二圖像數(shù)據(jù)；以及基于在所述造影劑增強(qiáng)灌注譜成像程序期間捕獲的所述數(shù)據(jù)和所述K邊緣材料的有 效衰減產(chǎn)生第三圖像數(shù)據(jù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第二和第三圖像數(shù)據(jù)具有相關(guān)的衰減。
23.根據(jù)權(quán)利要求21到22中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括基于所述K邊緣材料的所 述有效衰減和所述受檢者固有的可替換材料的有效衰減確定取代所述可替換材料的所述K 邊緣材料的濃度。
24.根據(jù)權(quán)利要求21到23中的任一項(xiàng)所述的方法，比較所述第二和第三圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種系統(tǒng)包括圖像估計(jì)器(128)，圖像估計(jì)器從數(shù)據(jù)采集期間被掃描區(qū)域中存在K邊緣材料時(shí)采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生估計(jì)的固有圖像數(shù)據(jù)，其中，所述估計(jì)的固有圖像數(shù)據(jù)指示從數(shù)據(jù)采集期間被掃描區(qū)域中不存在K邊緣材料時(shí)采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的固有圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06T11/00GK102113020SQ200980129860
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月4日
發(fā)明者R·普羅克紹 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司