CN109788926A - 光谱计算机断层扫描(ct)的光谱校准 - Google Patents
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Abstract
本文阐述了一种方法，该方法包括利用CT成像系统的X射线检测器阵列执行一个或多个校准扫描，其中，一个或多个校准扫描包括针对X射线检测器阵列的第一个至第N个元件中的每一个元件获取一个或多个校准测量；并且使用该一个或多个校准测量来更新第一个至第N个元件中的每一个元件的光谱响应模型。在另一个方面中，CT成像系统可使用用于X射线检测器阵列的元件的经更新的光谱响应模型来执行成像，例如包括材料分解(MD)成像。可使用校准过程来更新光谱响应模型，使得X射线检测器阵列的不同元件具有不同的光谱响应模型。
Description
技术领域
本文中所公开的主题涉及非侵入性成像，并且具体地涉及计算机断层扫描(CT)系统成像的使用。
背景技术
本文中所公开的主题涉及非侵入性成像，并且具体地涉及射线照相成像系统的光谱校准。
在医学成像和安全筛查领域中，非侵入性成像技术由于包括便利性和速度在内的益处而变得重要。在医学和研究情境下，非侵入性成像技术用于对皮肤表面下方的器官或组织进行成像。类似地，在工业或质量控制(QC)情境中，非侵入性成像技术用于检查部件或物品的可能从外部检查中不明显的隐藏缺陷。在安全筛查中，非侵入性成像技术通常用于检查容器(例如，包裹、袋子或行李箱)的内容物而无需打开容器和/或用于筛查进入或离开安全位置的个人。
非侵入性成像系统的一个示例为计算机断层扫描(CT)成像系统，其中X射线源从各种不同角度位置来朝向对象或受试者(例如，患者、制造部件、包裹或行李)发射辐射(例如，X射线)。发射的X射线在被受试者或对象衰减之后通常照射到电子检测器的辐射检测器元件的阵列上，这产生指示了检测器上不同位置处的入射辐射的信号。包含X射线源和辐射检测器的吊架可以围绕对象旋转，或者可以旋转对象而射线源和辐射检测器的位置保持固定。到达检测器的辐射的强度通常取决于从X射线管发射的X射线光谱以及通过被扫描的受试者或对象的X射线的衰减和吸收。处理在检测器处生成的信号，以生成受试者或对象的内部结构的图像和/或体积表示。
发明内容
本文阐述了一种方法，所述方法包括利用CT成像系统的X射线检测器阵列来执行一个或多个校准扫描，其中所述X射线检测器阵列包括单独的检测器元件，并且其中所述一个或多个校准扫描包括针对X射线检测器阵列的第一个至第N个元件中的每一个元件获取一个或多个校准测量；并且使用每个相应元件的一个或多个校准测量来更新第一个至第N个元件中的每一个元件的光谱响应模型。
在另一个方面中，CT成像系统可使用用于X射线检测器阵列的元件的经更新的光谱响应模型来执行成像(例如包括材料分解(MD)成像)。可以使用校准过程来更新光谱响应模型，使得X射线检测器阵列的不同元件具有不同的光谱响应模型。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，附图中相同的符号在整个附图中表示相同的部件，其中：
图1是CT成像系统的物理透视图；
图2是示出本公开内容的实施例的CT成像系统的框图；
图3是示出在检测器阵列的一个实施例中校准X射线检测器阵列的方法的流程图；
图4A是元件的光谱响应模型的曲线图；
图4B是元件的光谱响应模型的曲线图；
图5是示出在CT成像系统中采用校准体模的示意图；
图6是示出一个实施例中的执行校准信号收集例程的流程图；
图7是示出在一个实施例中更新光谱响应模型的流程图；
图8是示出获取材料分解(MD)参数的流程图；
图9是示出获取MD参数的流程图。
具体实施方式
本文中阐述了一种方法，该方法包括利用CT成像系统的X射线检测器阵列执行一个或多个校准扫描，其中，一个或多个校准扫描包括为第一个至第N个元件中的每一个元件获取一个或多个校准测量；并且使用每个相应元件的一个或多个校准测量来更新第一个至第N个元件的每一个元件的光谱响应模型。
参考图1和图2，示例性计算机断层扫描(CT)成像系统10被示为包括吊架12。吊架12具有X射线源14，该X射线源14将X射线束16朝向吊架12的相对侧上的检测器组件15投射。检测器组件15可包括具有多个元件20的X射线检测器阵列18，以及数据采集系统(DAS)32。检测器组件15还可包括准直器(未图示)。多个元件20检测穿过设置在CT成像系统10的开口48中的医疗患者的投射X射线，并且DAS 32将测量数据转换为数字信号以用于后续处理。
CT成像系统10的每一个元件20可以生成模拟电信号，该模拟电信号表示照射的X射线束的强度并因此表示随着X射线束穿过患者、受试者或者如图1中所示的光谱校准体模22而衰减的束。在扫描以获取X射线投影数据期间，吊架12和安装在其上的部件围绕旋转中心24旋转。本文中的实施例认识到，由于制造公差，不同的元件20在被暴露于不同能级的X射线时可不同地响应。X射线检测器阵列18中的非均匀性可导致成像“伪像”，其歪曲了正被成像的对象的真实特征。在一个实施例中，X射线检测器阵列18可以是碲锌镉(CZT)检测器阵列。在一个实施例中，X射线检测器阵列18可以是碲化镉(CdTe)检测器阵列。本文中的实施例认识到包括所述类型的各种类型的X射线检测器阵列18可包括非均匀性。
吊架12的旋转和X射线源14的操作由CT成像系统10的控制机构26支配。控制机构26可包括X射线控制器28，该X射线控制器28向X射线源14以及控制吊架12的旋转速度和位置的吊架电机控制器30提供功率和定时信号。图像重建器34可以从DAS 32接收采样到的和数字化的X射线数据并执行高速重建。高速重建可包括根据如本文所述的材料分解(MD)过程来使用多能量投影数据。
经重建的图像可作为输入被应用于计算机36，计算机36可将图像存储在大容量存储设备38中。计算机36还可将来自DAS 32的数据存储在大容量存储设备38中。计算机36还通过控制台40从操作者接收命令和扫描参数。相关联的显示器42允许操作者观察来自计算机36的经重建的图像和其他数据。计算机36使用操作者所提供的命令和参数向DAS 32、X射线控制器28和吊架电机控制器30提供控制信号和信息。另外，计算机36可操作工作台电机控制器44，该工作台电机控制器44控制机动化的工作台46以对在吊架12内经历成像程序(例如，对患者或光谱校准体模22的扫描)的患者或受试者进行定位。特别地，工作台46使受试者或其他对象的部分移动通过吊架开口48。
参考图3的流程图，本文阐述了方法100，该方法100包括在框112处利用CT成像系统10的X射线检测器阵列18来执行一个或多个校准扫描以获取在框112处获取到的第一个至第N个元件的每一个元件的一个或多个校准测量，并且在框116处使用每个相应元件的一个或多个校准测量来更新X射线检测器阵列18的第一个至第N个元件中的每一个元件的光谱响应模型。
在一个方面中，CT成像系统10可被配置为使用一个或多个光谱响应模型来对设置在CT成像系统10中的对象执行材料分解(MD)，其中，一个或多个光谱响应模型表征每个相应元件的光谱响应。在一个实施例中，可执行校准过程以更新X射线检测器阵列18的第一个至第N个元件的光谱响应模型。作为本文阐述的校准过程的结果，X射线检测器阵列18的不同元件可具有通过校准过程来提供的不同的经更新的光谱响应模型。本文中的方法可借助于处理技术来生成对受试者的更准确的表示，这解决了X射线检测器阵列18的元件的非均匀性。
进一步参考通过参照图3的流程图描述的方法100，该方法100可以包括：在框112之前，针对X射线检测器阵列18的第一个至第N个元件中的每一个元件建立初始光谱响应模型。
在图4A和图4B中阐述了针对元件的说明性光谱响应模型200。光谱响应模型200可包括对于若干假设的窄带照明能级中的每一个窄带照明能级(窄带能级理想地对应于单个能级)的元件的预期光谱响应，例如，用于照明能级的光谱响应分布201、用于第二照明能级的第二光谱响应分布202、用于第三照明能级的第三光谱响应分布203、用于第四照明能级的第四光谱响应分布204、用于第五照明能级的第五光谱响应分布205、用于第六照明能级的第六光谱响应分布206等。建立光谱响应模型可包括基于检测器设计特征(诸如检测器大小、检测器间距、检测器的传感器材料厚度、相关电子器件的成形时间以及传感器上施加的电压)建立光谱响应模型。
在一个实施例中，可执行蒙特卡罗模拟以建立初始光谱响应模型。蒙特卡罗模拟的输入可包括入射X射线光子的能量、传感器材料(包括X射线吸收效率和电荷传输寿命和迁移率)、传感器厚度、由相互作用X射线光子产生的电子云的大小、传感器上施加的电压、检测器元件的大小、相邻元件之间的距离、以及检测器中的噪声水平。建立初始光谱响应模型可包括使用除蒙特卡罗模拟之外或替代使用蒙特卡罗模拟的过程，例如，可包括使用分析模型或使用利用了同步加速器源的测量中的一种或多种。在图4A和图4B的表示中，光谱响应模型被表示为包括针对不同能级的六个离散的光谱响应分布。然而，技术人员将认识到，可使用表示连续能级的光谱响应分布的函数来建立光谱响应模型。可基于例如可用处理资源和/或处理时间要求来选择光谱响应模型的分辨率或采样。
建立光谱响应模型可包括建立光谱响应模型的调整参数。在一个方面中，可根据调整参数来表示光谱响应模型。例如，每个光谱响应分布201-206可被认为包括高斯分布分量(右手侧)和尾部分布分量(左手侧)。尾部分量可归因于来自相邻元件的电荷共享以及荧光X射线从传感器材料至相邻元件的逃逸。高斯分布部分可以根据一个或多个调整参数(例如平均值(峰值位置)和标准偏差(与宽度有关))表示。光谱响应分布的尾部可以根据一个或多个调整参数(例如线性切线值)表示。可利用如本文所阐述的校准过程的性能来调整光谱响应模型的调整参数。
进一步参考方法100，现在描述关于框112(执行一个或多个校准扫描)的进一步细节。框112处的一个或多个扫描的执行可以包括使用设置在CT成像系统10中的校准体模22来执行一个或多个扫描，如图5中示意性所示。在一个实施例中，执行一个或多个校准扫描可包括在扫描视场(FOV)内的中心位置以及多个偏移位置处使用校准体模22。在一个实施例中，执行一个或多个校准扫描可包括使用多于一个校准体模22。
框112处的一个或多个校准扫描的执行可包括使用单个校准体模22执行单个扫描。在校准扫描期间，可获取X射线检测器阵列18的第一个至第N个元件的校准输出测量信号。校准体模22可包括例如水和/或碘。
参考图6的流程图，进一步详细描述另一个实施例中的一个或多个校准扫描的性能(框112)。在框1121处，可利用设置在中心位置处的第一校准体模(例如，包括水)来执行第一校准扫描。在框1122处，可利用设置在一个或多个偏移位置处的第一校准体模(例如，包括水)来执行至少一个第二校准扫描。在框1123处，可利用设置在中心位置处的第二校准体模(例如，包括碘)来执行第一校准扫描。在框1124处，可利用设置在一个或多个偏移位置处的第二校准体模(例如，包括碘)来执行至少一个第二校准扫描。在图6的流程图中所参考的校准扫描中的每一个校准扫描期间，可以通过读出X射线检测器阵列18来从X射线检测器阵列18获取第一个至第N个元件中的每一个元件的一个或多个校准测量。对于每个校准扫描，可通过旋转吊架12来多次改变扫描角度。在本文所描述的校准体模包括碘的实例中，可用具有高原子序数(原子序数20或更高)的另一种物质来代替碘。通常，包含一种或多种材料的一个或多个体模可以与扫描视场一起定位在一个或多个位置，以获取所需的校准测量以利用本文公开的处理方法。
进一步参考方法100，方法100在方框100处可更新X射线检测器阵列18的每个元件的光谱响应模型。再次参考图4A，示意性地示出了经更新的光谱响应模型。参考图4A，初始光谱响应模型可包括一组光谱响应分布201-206。对于如图4A所示的光谱响应模型200的每个能级，可将光谱响应模型更新成光谱响应分布301-306所指示的那样，该光谱响应分布301-306在一个实施例中示出在不同照明能级下的光谱响应分布的示例性更新。图4B示出了可在框116处更新的另一个元件的光谱响应模型。参考图4B，X射线检测器阵列18的另一个元件可具有与另一个元件的光谱模型不同地更新的光谱模型，如经更新的光谱响应分布401-406所指示的那样。
对一个实施例中的在框116处更新的各方面进一步阐述如下。本文中的实施例认识到，如果完美地建立元件的光谱响应模型，则将精确地知道在特定扫描条件下的X射线检测器阵列18的输出(校准测量的预测值)。然而，由于制造和系统设置公差，元件的实际校准测量可能偏离预测值。本文中的实施例进行操作以更新X射线检测器阵列18的第一个至第N个元件的光谱响应模型，使得光谱响应模型更准确地表示每个元件的功能并表征元件之间的功能方面的非均匀性。在框116处更新光谱响应模型可包括：对于X射线检测器阵列18的第一个至第N个元件中的每一个元件，从针对一个或多个扫描的一系列扫描角度获取到的数据来重复更新输出校准光谱响应模型。最近更新的校准光谱响应模型可用于在框116之后的成像的性能。
在一个实施例中，CT成像系统10可使用正向模型过程来确定X射线检测器阵列18的元件的经更新的光谱响应模型。正向模型过程可使用校准测量的预测值和实际校准测量。参考图7的流程图，对用于更新光谱响应模型的正向模型程序的各方面进行阐述。
参考框702和706和710，系统10可通过建立光谱响应模型的调整参数并利用系统的正向模型中的扫描环境参数来确定当前扫描条件下的特定元件的校准测量的预测值。参考框714，系统10可例如根据框112获取特定元件的校准测量。
在框720处，系统10可对预测与实际校准测量进行比较，并且在判定框726处，系统10可确定当前元件的校准测量的预测值是否与作为框714处的输出的实际校准测量相匹配。对于系统10，在框726处确定存在匹配，系统10可应用至少一个匹配标准。根据一个实施例中的匹配标准，校准测量的预测值不需要与实际校准测量相同，而是可以类似于(例如在统计上类似于)实际校准测量。如果系统10在框726处确定在校准测量的预测值与实际校准测量之间存在匹配，则系统10在框730处可选择产生匹配的光谱响应模型以作为当前元件的经更新的校准光谱响应模型。否则，可在框728处调节光谱响应模型中的调整参数，并且在框702处，所建立的参数可基于在框728调节的经调节的参数，并且重复该过程流直到满足匹配标准为止。
现在进一步描述用于输出预测的元件信号值的框702、706和710的各方面。在框702处，系统10可以针对特定元件(例如，X射线检测器阵列18的第一个至第N个元件中的特定元件)的光谱响应模型来建立正向模型调整参数。可根据参考图4A和图4B进行描述的光谱响应模型调整参数来选择正向模型调整参数，例如，用于对光谱响应分布的高斯部分进行建模的一个或多个调整参数以及用于对光谱响应分布的尾部部分进行建模的一个或多个调整参数。在框706处，系统10可建立用于对当前扫描环境进行建模的可变参数，诸如用于对校准体模22进行建模的参数以及X射线源14的操作参数(操作管电压和操作管电流)。参数可对体模22的材料和用于校准体模22的扫描视场内的偏移进行建模。在框710处，系统10可执行模拟(正向模型)以确定校准测量的预测输出值。模拟可包括执行光谱响应模型和环境模型(框706)的卷积(框702)。在框720处，系统10可对校准测量的预测值与实际校准测量进行比较。在系统10的初始校准期间，在第一次对特定元件执行图7的流程图的正向模型程序的情况下，由系统10在框702处建立的光谱响应模型可以是初始光谱响应模型。否则，光谱响应模型可以是具有经调整的光谱响应模型调整参数的光谱响应模型，例如，本文所述的经更新的或经调整的调整参数。
如果系统10在框726处确定校准测量的预测值与实际校准测量之间存在匹配，则系统10在框730处可选择产生匹配的光谱响应模型以作为特定元件的经更新的光谱响应模型。为了选择光谱响应模型，可以标记产生在框726处所确定的匹配并限定匹配光谱响应模型的光谱响应模型调整参数。当在框730处选择光谱响应模型时，系统10可继续并针对另一个元件(例如，针对当前扫描的一系列扫描角度、针对校准可能需要的下一次扫描的一系列扫描角度)再次执行图7的流程图的程序。可针对校准所需的每个扫描的一系列扫描角度(例如，针对一个或多个校准体模22的所有校准体模，并且针对一个或多个校准体模的中心和一个或多个偏移位置)重复更新特定元件的光谱响应模型。可以针对X射线检测器阵列18的第一个至第N个元件中的每一个元件重复参考图7的流程图所示的正向模型程序。
如果系统10在框726处确定校准测量的预测值与实际校准测量之间不匹配，则系统10可在框728处将光谱响应模型的光谱响应模型调整参数调节为新值，并且在框702处可基于经调整的值来建立光谱响应模型调整参数。系统10可采用分析(例如最小二乘拟合)和/或迭代(例如最大似然)方法来在框728处调节光谱响应模型调整参数，直到使用正向模型的模拟的数据类似于测得的数据。
如在框112处所指的一个或多个校准扫描可以包括一个以上的校准扫描，并且每个校准扫描可包括以多个扫描角度进行扫描。在执行具有单个校准扫描的校准过程中，可以针对单个扫描的一系列扫描角度更新特定元件的校准光谱响应模型。在执行具有多个校准扫描的校准过程(例如，使用多个校准体模22和/或校准体模22的多个位置)时，可针对扫描集合中的每一个扫描的一系列扫描角度来单独地或集中地更新特定元件的光谱响应模型。可针对X射线检测器阵列18的第一个至第N个元件中的每一个元件执行结合图7描述的方法。第一个至第N个元件可指代：X射线检测器阵列18的所有元件；X射线检测器阵列18的元件的子集，该子集包括相邻的一组元件、非相邻的一组元件、具有相邻和非相邻元件的一组元件、或对X射线检测器阵列18的元件的随机采样。
在一个实施例(图3)中，为了在框116处更新一组第一个至第N个元件的光谱响应模型，系统10可以重复更新X射线检测器阵列18的每个相应元件的光谱响应模型。如本文所阐述的，系统10可使用相应元件的校准测量信号来更新相应元件的光谱响应模型。
进一步参考如图3的流程图中阐述的方法100，框116之后的方法100可包括执行对诸如人类受试者之类的对象的成像。执行成像可包括使用如在框116处被更新的光谱响应模型对第一个至第N个元件中的每一个相应元件执行材料分解(MD)。MD可以由系统10执行以改进CT成像性能。可激活系统10以执行CT扫描，并且响应地成像系统10可使用经确定的MD信息来输出CT扫描图像。在一个实施例中，系统10可以以基础材料投影(例如，水和碘投影)的形式输出MD信息，该MD信息可由图像重建器34使用以用于执行图像重建。在一个实施例中，成像的执行可以包括MD的执行和/或图像重建的执行。
可用于执行材料分解(MD)的函数的一个示例如下。
其中，为基础材料的集合的面积密度估计向量，λi为第i个能量仓中的光子计数。
从(M个基础材料中的每一个基础材料的面积密度估计的M维向量)计算λi是基于CT成像系统的正向模型的：
其中，Si(E)是指光谱响应，Φ(E)是指源响应，以及D(E)是指检测器元件的检测效率。
其中，R(E，E′)为逐个元件校准的光谱响应函数；Ti-1和Ti为第i个能量仓的能量阈值。
衰减系数被定义为
其中，为密度分布，以及fa(E)为质量衰减系数，M为基础材料的总数量。因此，等式2中的线积分可被写成
其中，
是指材料密度积分，该材料密度积分为材料面积密度的定义。
参考图8的流程图来阐述用于执行材料分解的方法，该方法包括图7和等式1-6的流程图的过程。在框802处，参考图8的流程图，系统10可以从CT扫描输出每个检测器元件的测量信号。例如在执行CT扫描期间，可将人体设置在CT成像系统10中。在框806处，系统10可使用在框802处被输出的每个检测器元件的测量信号和在框810处的光谱响应模型来执行MD处理，以在框814处输出MD信息，例如基础材料分布的面积密度估计。参考框810，可将光谱响应模型输入到MD处理框806中。在框810处参考的光谱响应模型可以是每个元件光谱响应模型，意味着光谱响应模型可在元件之间有区别。可以如结合图7的流程图所述的那样来更新每个元件光谱响应模型。因此，可根据在框112和框116处参考的校准过程来更新的光谱响应模型可在元件之间有区别。在一个实施例中，用于MD过程中的特定元件的经更新的光谱响应模型可以是针对特定元件的最近更新的光谱响应模型，例如在参考图3、图6和图7的流程图的一个实施例中描述的校准过程结束时更新的经更新的光谱响应模型。
参考图4A，初始光谱响应模型可包括一组光谱响应分布201-206，并且可从具有光谱响应分布201-206的初始光谱响应模型更新X射线检测器阵列18的第一个至第N个元件中的任意元件，以作为如图4A中所示的经更新的一组光谱响应分布301-306。参考图4B，初始光谱响应模型可包括一组光谱响应分布201-206，并且可例如使用参考图3、6和7的流程图描述的校准过程来从具有分布201-206的初始光谱响应模型更新X射线检测器阵列18的第一个至第N个元件中的第二任意元件，以作为如图4B中所示的经更新的一组光谱响应分布401-406。比较图4A和4B，经更新的光谱响应模型200可在元件之间有区别，以允许准确的成像，该准确的成像可补偿由于制造公差和材料特性而造成的不同元件可能具有不同的和不均匀的特性的事实；这些特征致使元件以不同的方式响应辐射能量。
参考图9的流程图来阐述用于执行材料分解(MD)的替代性方法。在框902处，系统10可从CT扫描输出每个检测器元件的测量信号。受试者(例如，人体)可在执行CT扫描期间设置在CT成像系统10中。在框906处，系统10可使用在先前的校准过程期间所确定的校正值来校正每个检测器元件的测量值。在框910处，每个检测器元件的经校正的测量值可以被用作由框910指示的至MD过程的输入。而且，由框910指示的至MD过程的输入可以为如框914所指示的光谱响应模型。可在框918输出MD信息(例如以基础材料密度投影的形式)，例如基础材料分布的面积密度估计。在框914处所指示的光谱响应模型可以是全局元件光谱响应模型，该全局元件光谱响应模型在X射线检测器阵列18的元件之间无区别。
本文中的实施例认识到，通过将光谱响应模型(该光谱响应模型在元件之间有区别，从而使得考虑到元件之间的物理特性的差异并可对该差异进行校正)提供给检测器元件可以获取显著的益处。不同元件的不同地建模可提供更准确、更高的信噪比和/或更高分辨率的成像。尽管在CT成像的情境下进行了讨论，但是本文中的实施例可以应用于任何X射线检测器，例如用于射线照相成像的X射线检测器。
本发明的技术效果可包括使用被扫描的校准体模对CT系统进行光谱校准。其他技术效果包括使用校准测量来更新光谱响应模型。其他技术效果可包括在校准过程中使用特定校准体模。其他技术效果可包括使用用于为检测器元件提供光谱响应模型的方法，其中第一和第二不同元件被不同地建模以便补偿元件非均匀性。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何被并入的方法。本发明可获得专利的范围由权利要求限定，并可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例旨在位于权利要求的范围内。
Claims (19)
1.一种方法，包括：
(a)利用CT成像系统的X射线检测器阵列来执行一个或多个校准扫描，其中，所述一个或多个校准扫描包括针对所述X射线检测器阵列的所述第一个至第N个元件中的每一个元件来获取一个或多个校准测量；以及
(b)使用所述第一个至第N个元件中的每一个相应元件的所述一个或多个校准测量来针对CT成像系统的X射线检测器阵列的所述第一个至第N个元件中的每一个元件更新光谱响应模型，所述更新产生所述第一个至第N个元件中的每一个元件的经更新的光谱响应模型，其中，所述CT成像系统被配置为使用所述第一个至第N个元件中的每一个元件的所述经更新的光谱响应模型以用于执行成像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立所述光谱响应模型的初始模型包括使用从由以下各项组成的组中选择的一种或多种：蒙特卡罗模拟、分析模型、和使用同步加速器源的测量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一个至第N个元件中的特定元件的所述光谱响应模型表征在窄带光源照射下的所述特定元件的光谱响应。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行成像包括执行材料分解。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述检测器元件的一个或多个物理特性来建立所述第一个至第N个元件中的每一个元件的所述光谱响应模型。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行一个或多个校准扫描包括使用扫描视场内的一个或多个位置中的一个或多个校准体模来执行校准扫描，所述校准体模可任选地包括原子序数大于或等于20的材料。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行一个或多个校准扫描包括：使用所述扫描视场内的一个或多个位置中的一个或多个校准体模的第一扫描来执行校准扫描，所述一个或多个校准体模的第一扫描包括第一组材料；以及使用所述扫描视场内的一个或多个位置中的一个或多个校准体模来执行第二扫描，所述一个或多个校准体模的第二扫描包括第二组材料。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行一个或多个校准扫描包括：至少执行设置在第一位置的校准体模；以及利用从所述第一位置偏移的校准体模执行附加扫描。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括重复执行所述一个或多个校准扫描和所述更新以补偿光谱非均匀性。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更新包括采用正向模型过程，其中，将校准测量的预测值与实际校准测量进行比较。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更新包括采用正向模型过程，其中将针对特定元件的校准测量的预测值与实际校准测量进行比较，其中选择产生相似性的光谱响应模型以作为所述特定元件的输出光谱响应模型。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更新包括采用正向模型过程，在所述正向模型过程中，将针对特定元件的校准测量的预测值与实际校准测量进行比较，其中选择产生相似性的光谱响应模型以作为用于所述特定元件的经更新的光谱响应模型，并且其中针对所述特定元件的最新更新的光谱响应模型用于所述执行成像。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括针对所述第一个至第N个元件中的特定元件建立用于光谱响应模型的一个或多个调整参数。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述一个或多个调整参数包括用于对光谱响应分布的高斯部分进行建模的一个或多个调整参数以及用于对光谱响应分布的尾部部分进行建模的一个或多个调整参数。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更新所述第一个至第N个元件中的每个相应元件的光谱响应模型包括对于所述第一个至第N个元件中的每一个元件重复更新所述光谱响应模型。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一个至第N个元件中的每一个元件的所述经更新的光谱响应模型是最近在校准过程结束时更新的最近更新的光谱响应模型。
17.一种CT成像系统，包括：
X射线检测器阵列；
其中，所述CT成像系统可操作用于从所述X射线检测器阵列获取一个或多个校准测量，以生成所述X射线检测器阵列的所述第一个至第N个元件中的每一个元件的经更新的光谱响应模型；
其中，所述CT成像系统可操作以使用所述相应的第一个至第N个元件中的每一个元件的所述经更新的光谱响应模型来执行成像，并且其中所述光谱响应模型在所述第一个至第N个元件的元件之间有区别。
18.一种方法，包括：
(a)利用CT成像系统的X射线检测器阵列来执行一个或多个校准扫描，其中所述一个或多个校准扫描包括将一个或多个校准体模设置在所述CT成像系统内的扫描视场内的一个或多个位置中，并且针对所述第一个至第N个元件中的每一个元件获取一个或多个校准测量，其中所述校准体模可任选地包括原子序数至少为20的材料；以及
(b)利用使用每一个元件的所述一个或多个校准测量的校准信息来针对每一个元件生成经更新的光谱响应模型，其中所述CT成像系统被配置为使用所述第一个至第N个元件中的每一个元件的所述经更新的光谱响应模型来执行成像。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述执行成像包括执行材料分解。
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Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6890943B2 (ja) * | 2016-10-06 | 2021-06-18 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 放射線診断装置及び方法 |
| US10605933B2 (en) * | 2016-10-21 | 2020-03-31 | Carestream Health, Inc. | X-ray spectral calibration technique for cone-beam CT |
| US10466183B2 (en) * | 2016-10-31 | 2019-11-05 | Lawrence Livermore National Security, Llc | System-independent characterization of materials using dual-energy computed tomography |
| EP3421086B1 (en) * | 2017-06-28 | 2020-01-15 | OptiNav Sp. z o.o. | Determination of geometrical information about a medical treatment arrangement comprising a rotatable treatment radiation source unit |
| JP7102190B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2022-07-19 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Ｘ線ｃｔ装置及びキャリブレーション方法 |
| US11071514B2 (en) * | 2018-11-16 | 2021-07-27 | Varex Imaging Corporation | Imaging system with energy sensing and method for operation |
| US11662321B2 (en) * | 2020-10-09 | 2023-05-30 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Scatter correction for computed tomography imaging |
| JP7433256B2 (ja) | 2021-01-06 | 2024-02-19 | 富士フイルムヘルスケア株式会社 | フォトンカウンティングｃｔ装置、および、物質弁別マップの補正方法 |
| US20230147681A1 (en) * | 2022-07-26 | 2023-05-11 | Rapiscan Holdings, Inc. | Methods and Systems for Performing On-The-Fly Automatic Calibration Adjustments of X-Ray Inspection Systems |
Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0542130A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 校正用フアントムおよびデータ校正法 |
| US5774519A (en) * | 1997-01-30 | 1998-06-30 | Analogic Corporation | Method of and apparatus for calibration of CT scanners |
| CN1331571A (zh) * | 1998-11-02 | 2002-01-16 | 模拟技术公司 | 校准计算层析成象扫描仪中的探测器的设备和方法 |
| IL156906A0 (en) * | 2002-07-23 | 2004-02-08 | Ge Med Sys Global Tech Co Llc | Methods and apparatus for performing a computed tomography scan |
| US20040228451A1 (en) * | 2003-05-13 | 2004-11-18 | Xiaoye Wu | Method and apparatus for calibrating detector spectral response |
| CN1577076A (zh) * | 2003-07-29 | 2005-02-09 | Ge医药系统环球科技公司 | X射线计算机断层成像系统 |
| CN1857163A (zh) * | 2005-05-06 | 2006-11-08 | 通用电气公司 | 校准计算机断层x射线光束跟踪回路的方法和设备 |
| US20110249879A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-10-13 | General Electric Company | Ct spectral calibration |
| US20120087481A1 (en) * | 2009-06-12 | 2012-04-12 | Andrew Litvin | Correction for source switching in multi energy scanner |
| CN104039262A (zh) * | 2011-09-30 | 2014-09-10 | 儿童医院医疗中心 | 用于计算机断层成像(ct)辐射剂量的一致性和可验证的优化方法 |
| US20150103972A1 (en) * | 2012-06-05 | 2015-04-16 | Koninklijke Philips N.V. | Motion layer decomposition calibration of x-ray ct imagers |
| CN104582578A (zh) * | 2012-06-07 | 2015-04-29 | 约翰霍普金斯大学 | 定量校准系统在计算机断层成像扫描仪中的集成 |
| CN105188547A (zh) * | 2013-05-10 | 2015-12-23 | 皇家飞利浦有限公司 | 光子计数探测器校准 |
| US20160033654A1 (en) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photon-counting type x-ray ct apparatus |
| CN105324997A (zh) * | 2013-06-17 | 2016-02-10 | 杜比实验室特许公司 | 用于增强动态范围信号的分层编码的自适应整形 |
| CN105556342A (zh) * | 2013-08-15 | 2016-05-04 | 皇家飞利浦有限公司 | 基于模拟和实验数据使pet数据标准化的混合方法 |
| CN105580019A (zh) * | 2013-07-30 | 2016-05-11 | 哈特弗罗公司 | 为优化诊断性能利用边界条件模型化血流的方法和系统 |
| WO2016076767A1 (en) * | 2014-11-10 | 2016-05-19 | Prismatic Sensors Ab | X-ray imaging based on image data from a photon-counting multi bin x-ray detector |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4709162B2 (ja) | 2003-12-16 | 2011-06-22 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ヒール効果によって引き起こされるアーチファクトの補正 |
| US7086780B2 (en) | 2004-05-20 | 2006-08-08 | General Electric Company | Methods for spectrally calibrating CT imaging apparatus detectors |
| EP2087374A2 (en) * | 2006-11-21 | 2009-08-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Apparatus and method for determining a detector energy weighting function of a detection unit |
| US7869566B2 (en) | 2007-06-29 | 2011-01-11 | Morpho Detection, Inc. | Integrated multi-sensor systems for and methods of explosives detection |
| US8315352B2 (en) | 2010-09-16 | 2012-11-20 | General Electric Company | System and method of spectral calibration and basis material decomposition for X-ray CT systems |
| WO2014001984A1 (en) | 2012-06-29 | 2014-01-03 | Koninklijke Philips N.V. | Dynamic modeling of imperfections for photon counting detectors |
| WO2014121072A2 (en) | 2013-01-31 | 2014-08-07 | The Johns Hopkins University | A spectral response effects (sre) compensation method for photon counting detectors (pcds) |
| US9155516B2 (en) | 2013-02-19 | 2015-10-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus and method for count loss calibration of photon-counting detectors in spectral computed tomography imaging |
| US9020092B2 (en) | 2013-02-19 | 2015-04-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus and method for angular response calibration of photon-counting detectors in sparse spectral computed tomography imaging |
| JP6386997B2 (ja) * | 2013-04-19 | 2018-09-05 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び補正方法 |
| US9274066B2 (en) | 2013-10-25 | 2016-03-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for spectral CT local tomography |
| JP6656891B2 (ja) * | 2014-11-19 | 2020-03-04 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Ｘ線ｃｔ装置、画像処理装置およびプログラム |
-
2016
- 2016-09-22 US US15/273,043 patent/US10507005B2/en active Active
-
2017
- 2017-09-12 EP EP17768655.7A patent/EP3515309A1/en not_active Ceased
- 2017-09-12 CN CN201780058188.7A patent/CN109788926B/zh active Active
- 2017-09-12 JP JP2019515314A patent/JP7042806B2/ja active Active
- 2017-09-12 WO PCT/US2017/051096 patent/WO2018057338A1/en unknown
Patent Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0542130A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 校正用フアントムおよびデータ校正法 |
| US5774519A (en) * | 1997-01-30 | 1998-06-30 | Analogic Corporation | Method of and apparatus for calibration of CT scanners |
| CN1331571A (zh) * | 1998-11-02 | 2002-01-16 | 模拟技术公司 | 校准计算层析成象扫描仪中的探测器的设备和方法 |
| IL156906A0 (en) * | 2002-07-23 | 2004-02-08 | Ge Med Sys Global Tech Co Llc | Methods and apparatus for performing a computed tomography scan |
| US20040228451A1 (en) * | 2003-05-13 | 2004-11-18 | Xiaoye Wu | Method and apparatus for calibrating detector spectral response |
| CN1577076A (zh) * | 2003-07-29 | 2005-02-09 | Ge医药系统环球科技公司 | X射线计算机断层成像系统 |
| CN1857163A (zh) * | 2005-05-06 | 2006-11-08 | 通用电气公司 | 校准计算机断层x射线光束跟踪回路的方法和设备 |
| US20120087481A1 (en) * | 2009-06-12 | 2012-04-12 | Andrew Litvin | Correction for source switching in multi energy scanner |
| US20110249879A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-10-13 | General Electric Company | Ct spectral calibration |
| CN104039262A (zh) * | 2011-09-30 | 2014-09-10 | 儿童医院医疗中心 | 用于计算机断层成像(ct)辐射剂量的一致性和可验证的优化方法 |
| US20150103972A1 (en) * | 2012-06-05 | 2015-04-16 | Koninklijke Philips N.V. | Motion layer decomposition calibration of x-ray ct imagers |
| CN104582578A (zh) * | 2012-06-07 | 2015-04-29 | 约翰霍普金斯大学 | 定量校准系统在计算机断层成像扫描仪中的集成 |
| CN105188547A (zh) * | 2013-05-10 | 2015-12-23 | 皇家飞利浦有限公司 | 光子计数探测器校准 |
| CN105324997A (zh) * | 2013-06-17 | 2016-02-10 | 杜比实验室特许公司 | 用于增强动态范围信号的分层编码的自适应整形 |
| CN105580019A (zh) * | 2013-07-30 | 2016-05-11 | 哈特弗罗公司 | 为优化诊断性能利用边界条件模型化血流的方法和系统 |
| CN105556342A (zh) * | 2013-08-15 | 2016-05-04 | 皇家飞利浦有限公司 | 基于模拟和实验数据使pet数据标准化的混合方法 |
| US20160033654A1 (en) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photon-counting type x-ray ct apparatus |
| WO2016076767A1 (en) * | 2014-11-10 | 2016-05-19 | Prismatic Sensors Ab | X-ray imaging based on image data from a photon-counting multi bin x-ray detector |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| PERSSON, M: "A framework for evaluating threshold variation compensation methods in photon counting spectral CT", 《IEEE TRANSACTIONS ON MEDICAL IMAGING》 * |
| XU, C: "Evaluation of a second-generation ultra-fast energy-resolved ASIC for photon-counting spectral CT", 《IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE》 * |
| 李延召: "SPECT_CT活度定量中校准体模和重建方法的选择", 《原子能科学技术》 * |
| 郑鹏: "双能CT成像基材料分解法的理论误差分析", 《CT理论与应用研究》 * |
Also Published As
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