CN111759335B

CN111759335B - 多能谱成像数据的获取方法、装置、电子设备、存储介质

Info

Publication number: CN111759335B
Application number: CN202010478631.XA
Authority: CN
Inventors: 曹晨; 李双学
Original assignee: Neusoft Medical Systems Co Ltd
Current assignee: Neusoft Medical Systems Co Ltd
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2023-05-02
Anticipated expiration: 2040-05-29
Also published as: CN111759335A

Abstract

本发明公开了多能谱成像数据的获取方法、装置、电子设备、存储介质。所述方法，包括：从多个射线源中确定至少两组射线源组；控制所述至少两组射线源组中的射线源发射X射线束，其中，相同射线源组中的射线源发射相同能量的X射线束，多个射线源同时发射出的X射线束在所述探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠；采集电信号以进行CT成像，所述电信号由投影于所述探测器的探测面上的X射线束转换得到。从而，有效地利用静态CT设备的结构特点，通过控制不同射线源组中的射线源交替发射X射线束，实现了对受检部位进行高效、完整地扫描，以获取多能谱建像所需的成像数据，进行多能谱成像。

Description

多能谱成像数据的获取方法、装置、电子设备、存储介质

技术领域

本发明涉及医学成像技术领域，特别涉及多能谱成像数据的获取方法、装置、电子设备、存储介质。

背景技术

常规CT中球管产生的X射线束具有连续的能量分布，多能谱CT成像是利用物质在不同X射线束能量下产生不同的吸收来提供比常规CT更多的影像信息。多能谱CT成像技术能够为医疗诊断提供更加全面的影响信息参考，有利于提高医疗诊断的正确性。然而，目前常用的多能谱技术难以同时保证扫描效率和放线角度同步等问题。

发明内容

本发明提供多能谱成像数据的获取方法、装置、电子设备、存储介质，以提高CT建像的效率。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

第一方面，提供一种多能谱成像数据的获取方法，应用于静态CT设备，所述静态CT设备包含：射线发射装置和探测器；所述射线发射装置包含多个射线源；

所述获取方法，包括：

从所述多个射线源中确定至少两组射线源组；

控制所述至少两组射线源组中的射线源发射X射线束，其中，相同射线源组中的射线源发射相同能量的X射线束，多个射线源同时发射出的X射线束在所述探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠；

采集满足多能谱CT成像的电信号以进行CT成像，所述电信号由投影于所述探测器的探测面上的X射线束转换得到。

可选地，控制所述至少两组射线源组中的射线源发射X射线束，包括：

在一个扫描周期中，从一组射线源组中选择至少一个射线源，并控制所述至少一个射线源发射X射线束。

在一个扫描周期中，从每组射线源组中选择至少一个射线源，并控制所述至少一个射线源发射X射线束。

可选地，所述射线发射装置的多个射线源呈环状分布，同时发射X射线束的多个射线源中以相邻两个射线源为端点的圆弧的圆心角不小于角度阈值，以使多个射线源同时发射出的X射线束在所述探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠。

可选地，采集电信号以进行CT成像，包括：

在所述至少两组射线源组发射的X射线束所覆盖的成像区域不小于预设范围的情况下，根据采集到的电信号进行CT成像。

第二方面，提供一种多能谱成像数据的获取装置，应用于静态CT设备，所述静态CT设备包含：射线发射装置和探测器；所述射线发射装置包含多个射线源；

所述获取装置，包括：

确定模块，用于从所述多个射线源中确定至少两组射线源组；

控制模块，用于控制所述至少两组射线源组中的射线源发射X射线束，其中，相同射线源组中的射线源发射相同能量的X射线束，多个射线源同时发射出的X射线束在所述探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠；

采集模块，用于采集电信号以进行CT成像，所述电信号由投影于所述探测器的探测面上的X射线束转换得到。

可选地，所述控制模块用于：

可选地，所述控制模块用于包括：

可选地，所述采集模块用于：

第三方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的多能谱成像数据的获取方法。

第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的多能谱成像数据的获取方法的步骤。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例中，有效地利用静态CT设备的结构特点，通过控制不同射线源组中的射线源交替发射X射线束，实现了对受检部位进行高效、完整地扫描，以获取多能谱建像所需的成像数据，进行多能谱成像，且无需借助光子计数检测器和双层检测器的辅助，可以节省额外的研发成本和生产成本。基于本发明实施例采集的成像数据可以在空间上进行配准，满足多能谱建像需求，并具有高效、角度同步、实时性好的特点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1a是本发明一示例性实施例示出的一种静态CT设备的部分结构的分解结构示意图；

图1b是图1a示出的静态CT设备组装后的结构示意图；

图1c是本发明一示例性实施例示出的一种静态CT设备的模块示意图；

图2a是本发明一示例性实施例示出的一种多能谱成像数据的获取方法的流程图；

图2b是本发明一示例性实施例示出的一种静态CT设备的横断面的结构示意图；

图3a是本发明一示例性实施例示出的另一种多能谱成像数据的获取方法的流程图；

图3b是本发明一示例性实施例示出的一种静态CT设备的射线源发射X射线束的第一示意图；

图3c是本发明一示例性实施例示出的一种静态CT设备的射线源发射X射线束的第二示意图；

图3d是本发明一示例性实施例示出的一种静态CT设备的射线源发射X射线束的第三示意图

图4a是本发明一示例性实施例示出的另一种多能谱成像数据的获取方法的流程图；

图4b是本发明一示例性实施例示出的另一种静态CT设备的横断面的结构示意图；

图5是本发明一示例性实施例示出的一种多能谱成像数据的获取装置的模块示意图；

图6是本发明一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

多能谱CT成像是利用物质在不同能量的X射线束下产生不同的吸收来提供比常规CT更多的影像信息。多能谱CT成像技术为医疗诊断提供了更加全面的影像信息参考，有利于提高医疗诊断的正确性。目前，常用的多能谱成像技术有：序列扫描成像技术、双球管双能量成像技术和光子计数技术等。

序列扫描成像技术，采用两次旋转扫描成像，一次采用高kVp(如140kVp)的X射线束，一次采用低kVp(如80kVp)的X射线束。两次成像数据在图像数据空间匹配，进行双能减影。

双球管双能量成像技术，CT机架中内嵌两套射线源和探测器，两个射线源呈一定角度排列，成像时两射线源同时产生X射线束，一个射线源产生高kVp的X射线束，一个射线源发射低kVp的X射线束。两套系统分别独立采集数据信息，并在图像空间匹配，进行双能减影分析。通常使用最低电压(80kVp)和最高电压(140kVp)来达到最大能量分离以最大限度地区分不同的物质。

光子计数技术，采用更新型的探测器，X射线球管仅产生一组kVp的射线，探测器能够探测X射线束中光子的能量并计数，然后依据统计出的能量信息解析出不同的单能量图像。光子计数型探测器具有能量值分辨能力，可以将具有较宽能谱的X射线束分成各个能区进行计数，从而实现了单能量成像。

为了满足成像时X射线束的覆盖角度要求，采样上述任意一种成像技术对受检部位进行多能谱扫描的过程中，需要旋转射线源和探测器，以获取不同角度的成像数据，CT图像重建效率较低。且采用光子计数技术，需要设置新型探测器，会增加额外的研发和生成成本。

基于上述情况，本发明实施例提供一种多能谱成像数据的获取方法，以利用静态CT设备实现多能谱成像。在对本发明的多能谱成像数据的获取方法实施例进行详细描述之前，下面先介绍静态CT设备的结构。

图1a是本发明一示例性实施例示出的一种静态CT设备的部分结构的分解结构示意图，图1b是图1a示出的静态CT设备组装后的结构示意图，参见图1a和图1b，静态CT设备包含：射线发射装置11、探测器12和准直器13。射线发射装置11包含多个射线源111，射线源可以但不限于采用碳纳米管的CT球管。多个射线源111呈分布式布置，不限于是图中示出的呈环状分布，也可以呈圆柱形分布，还可以呈半球形分布等。探测器12包含多个探测模组121，与射线源111相对应的，多个探测模组121不限于是图中示出的呈环状分布，也可以呈圆柱形分布，还可以呈半球形分布等。

图1c是本发明一示例性实施例示出的一种静态CT设备的模块示意图，在对受检部位进行扫描的过程中，静态CT设备执行定义有扫描序列的扫描协议，以控制一路或多路高压发生电路将对应高压输送给与其连接的射线源，以使射线源产生相应能量的X射线束，不同高压会产生不同能量的X射线束。准直器的夹缝131将X射线束约束在一定的锥角范围内后对准受检部位发射，X射线束穿过注射了造影剂的受检部位并经过衰减后投影到对应位置的探测模组上。探测模组的晶体阵列将X射线束转换成可见光信号，探测模组的光电二极管阵列将可见光信号转换为电信号(成像数据)，数据采集装置采集该电信号，并发送给成像设备，成像设备对电信号进行增强、模数转换、图像处理后即可得到受检部位的CT图像。

以下结合图1a～1c示出的静态CT设备的结构示意图，对本发明的多能谱成像数据的获取方法实施例进行详细描述。

图2a是本发明一示例性实施例示出的一种多能谱成像数据的获取方法的流程图，方法包括以下步骤：

步骤201、从射线发射装置的多个射线源中确定至少两组射线源组。

为了实现多能谱成像，要求扫描过程中射线源发射不同能量的X射线束，就需要从射线发射装置的多个射线源中确定至少两组射线源组，发射不同能量的X射线束。在一个实施例中，可以先根据受检部位的位置确定对受检部位进行扫描的过程中发射X射线束的多个射线源，然后将多个射线源分成至少两组射线源组。在进行正式扫描之前，可以对扫描对象进行一次预扫描，获得扫描对象的定位片，并在定位片中确定至少一个目标区域。目标区域为医护人员在定位片中圈定的一个感兴趣区域。受检部位为与定位片中的目标区域对应的、扫描对象的某个部位，例如，可以是扫描对象的心脏、脑部等。根据医护人员在定位片中圈定的感兴趣区域，可以大致确定扫描区域。在正式扫描的过程中，则根据该大致的扫描区域从射线发射装置的所有射线源中选择全部或部分射线源，并组成至少两个射线源组。

以图2b示出的一种静态CT设备的横断面的结构示意图为例，该CT设备包括准直器、多个射线源呈环状分布的射线发射装置以及多个探测模组呈环状分布的探测器。多个探测模组构成的圆环与多个射线源构成的圆环同心，但两个圆环在轴向方向偏置布置。参见图2b，若扫描区域为图中θ角对应的一个区域，则可选择图中斜线填充的全部或部分射线源组成射线源组。每组射线源组至少包含一个射线源，相同射线源组中的每个射线源发射的X射线束的能量相同，不同射线源组的射线源可发射不同能量的X射线束。例如，图中射线源a1～a6组成一组射线源组，射线源a1～a6能够发射相同能量的X射线束，如80kVp；射线源b1～b5组成另一组射线源组，射线源b1～b5能够发射相同能量的X射线束，如140kVp。

可以理解的，射线源组的组数，可根据实际需求自行设置，例如，需要采集三种能量对应的成像数据进行CT成像，则设置三组射线源组；若需要采集四种能量对应的成像数据进行CT成像，则设置四组射线源组。

步骤202、控制至少两组射线源组中的射线源发射X射线束。

射线源的控制策略可以但不限于通过扫描序列定义于扫描协议中。根据步骤201确定的射线源组可以构造扫描序列，扫描序列的序列参数可以但不限于包括：射线源组的组数、每组射线源组对应的射线源标识、射线源发射X射线束的能量、射线源发射X射线束的扫描周期等。

步骤202中，也即根据扫描序列的序列参数控制至少两组射线源组中的射线源交替发射X射线束。

参见图2b，假设有两组射线源组，图中射线源a1～a6组成第一组射线源组，射线源b1～b5组成第二组射线源组。射线源a1～a6能发射相同能量的X射线束，例如发射能量为80kVp的X射线束。射线源b1～b5能发射相同能量的X射线束，例如发射射能量为140kVp的X射线束。

在一个实施例中，可以控制射线源a1～a6与射线源b1～b5交替发射X射线束，例如，扫描序列可以包括多个扫描周期：第一个扫描周期，控制射线源a1～a6同时发射能量为80kVp的X射线束；第二个扫描周期，控制射线源b1～b5同时发射能量为140kVp的X射线束；第三个扫描周期，控制射线源a1～a6同时发射能量为80kVp的X射线束；第四个扫描周期，控制射线源b1～b5同时发射能量为140kVp的X射线束；以此类推。

在另一个实施例中，每个扫描周期中，可以选择a1～a6中的部分射线源或者b1～b5中的部分射线源发射X射线束，例如：第一个扫描周期，控制射线源a1和a2发射能量为80kVp的X射线束，此时第一组射线源组中的射线源a3～a6不发射X射线束；第二个扫描周期，控制射线源b1和b2发射能量为140kVp的X射线束，此时第二组射线源组中的射线源b3～b5不发射X射线束；第三个扫描周期，控制射线源a3和a4发射能量为80kVp的X射线束，此时第一组射线源组中的射线源a1、a2、a5和a6不发射X射线束；第四个扫描周期，控制射线源b3～b4发射能量为140kVp的X射线束，此时第二组射线源组中的射线源b1、b2和b5不发射X射线束；以此类推。

在另一个实施例中，每个扫描周期中，可以同时发射不同能量的X射线束，例如，第一个扫描周期，射线源a1发射能量为80kVp的X射线束，同时射线源b1发射能量为140kVp的X射线束；第二个扫描周期，射线源a2发射能量为80kVp的X射线束，同时射线源b2发射能量为140kVp的X射线束；第三个扫描周期，射线源a3发射能量为80kVp的X射线束，同时射线源b4发射能量为140kVp的X射线束；以此类推。

需要说明是，不管采用哪种控制策略控制射线源发射X射线束，若一个扫描周期中有多个射线源同时发射X射线束，需确保该多个射线源同时发射出的X射线束在探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠，以避免探测器难以获取用于成像的有效电信号。因为若多个射线源放出的X射线束在探测器的探测面上形成的投影区域重叠，一个探测器会同时接收到多个射线束源放出的X射线束，这种情况下探测器采集到的数据是没有意义的，无法用于建像。

步骤203、采集电信号以进行CT成像。

射线源发射出的X射线束穿过受检部位，投影到对应位置的探测模组(探测面)上，该探测模组将X射线束转换成电信号，由数据采集装置采集该电信号，并发送给成像设备生成受检部位的CT图像。

本发明实施例中，有效地利用静态CT设备的结构特点，通过控制不同射线源组中的射线源交替发射X射线束，无需旋转射线源和探测器，实现了对受检部位进行高效、完整地扫描，以获取多能谱建像所需的成像数据，进行多能谱成像，且无需借助光子计数检测器和双层检测器的辅助，可以节省额外的研发成本和生产成本。基于本发明实施例采集的成像数据可以在空间上进行配准，满足多能谱建像需求，并具有高效、角度同步、实时性好的特点。

在图2a示出的多能谱成像数据的获取方法的流程图的基础上，图3a是本发明一示例性实施例示出的另一种多能谱成像数据的获取方法的流程图。参见图3a，方法包括以下步骤：

步骤301、从多个射线源中确定至少两组射线源组。

步骤301中，相同射线源组中的每个射线源发射的X射线束的能量相同，不同射线源组的射线源可发射不同能量的X射线束，确定至少两组射线源组的具体实现方式与步骤201类似，此处不再赘述。

步骤302、控制相同射线组中的射线源在相同的扫描周期中发射X射线束。

步骤302中，在每个扫描周期中，从相同射线源组中选择至少一个射线源并控制该至少一个射线源发射X射线束；在不同的扫描周期中，从不同射线源组中选择至少一个射线源并控制该至少一个射线源发射X射线束。

本实施例中，每个扫描周期中，射线源发射相同能量的X射线束，为了实现多能谱成像，需要在扫描序列中定义多个扫描周期，不同的扫描周期控制射线源发射不同能量的X射线束。

以图2b示出的CT设备结构为例，假设一扫描序列包含4个周期，步骤301确定了两组射线源组，射线源的控制策略可以但不限于是：在第一个扫描周期中，从射线源a1～a6中选择至少一个射线源发射X射线束；在第二个扫描周期中，从射线源b1～b5中选择至少一个射线源发射X射线束；在第三个扫描周期中，从射线源a1～a6中选择至少一个射线源发射X射线束；在第四个扫描周期中，从射线源b1～b5中选择至少一个射线源发射X射线束。

其中，每个扫描周期中，选择的射线源的数量可根据实际需求自行设置，可以理解的，每个扫描周期中同时发射X射线束的射线源的数量越多，一个扫描周期能够扫描的受检对象的成像区域范围就越广，采集的成像数据就越多，扫描效率会越高，然而扫描过程中还需要满足相同扫描周期中多个射线源同时发射出的X射线束在探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠，因此相同扫描周期中选择发射X射线束的射线源排列不能太密集。

参见图3b，若射线源a1与射线源a2同时发射X射线束，两者在探测器的探测面上形成的投影区域会有重叠区域S，影响探测器获取有效的电信号。因此，射线源a1与射线源a2不可在相同的扫描周期发射X射线束。从而，在第一个扫描周期中，可以选择射线源a1、射线源a3和射线源a5发射X射线束；在第二个扫描周期中，可以选择射线源b1、射线源b3和射线源b5发射X射线束；在第三个扫描周期中，可以选择射线源a2、射线源a4和射线源a6发射X射线束；在第四个扫描周期中，可以选择射线源b2和射线源b4发射X射线束。

为了确保相同时刻多个射线源同时发射出的X射线束在探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠，需确保相同周期中发射X射线束的多个射线源中相邻两个射线源至少间隔一定角度，该角度与准直器的夹缝约束X射线束的锥角α有关，该角度可以但不限于通过临界几何算法确定，具体的：

还是以射线源呈环状分布的射线发射装置为例，参见图3c，若经过准直器的夹缝射线源发射X射线束的锥角为α，同时发射X射线束的多个射线源中需确保以相邻两个射线源为端点的圆弧的圆心角β不小于角度阈值2α，因此步骤302中在控制多个射线源在相同周期同时发射X射线束时，需以β≥2α为选择条件，也即确保同时发射X射线束的多个射线源中相邻两个射线源的角度β大于等于2α。举例来说，参见图3b和3c，在一个扫描周期中选择射线源a1、a3、a5同时发射X射线束，也可以选择射线源a1、a5同时发射X射线束，这样在相同扫描周期中，每个射线源发射出的X射线束在探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠。

需要说明的是，本说明书实施例仅以射线源呈环状排列的CT设备为例，对方法的具体实现方式进行说明，但并不限定于该结构的CT设备，其对应的原理和实施覆盖范围可以对应到其余任何结构的CT设备上。例如，为了使采样角度尽可能丰富，射线源可呈球状分布，对于该结构的CT设备，也可以通过临界几何算法确定同时发射X射线束的相邻射线源之间的最小角度，以在控制多个射线源同时发射X射线束的情况下，确保同时发射X射线束的相邻两个射线源之间的角度大于等于该最小角度。

步骤303、在射线源组发射的X射线束所覆盖的成像区域不小于预设范围的情况下，根据采集到的电信号进行CT成像。

实现多能谱建像，需要满足经过射线源发射的X射线束在受检部位上所覆盖的成像区域不小于预设范围。还是以射线源呈环状分布的射线发射装置为例，参见图3d，图中斜线填充的射线源表示发射X射线束的射线源，图中的菱形框表示一个扫描周期或多个扫描周期发射的X射线束在受检部位上所覆盖的成像区域，发射X射线束的射线源中距离最远的两个射线源(图中的a1和a5)的角度γ需满足γ≥π+α，其中，π为半圆周(180°)，α为X射线束的角度。

需要说明的是，在发射X射线束的过程中，还是需要满足一个扫描周期中每个射线源发射出的X射线束在探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠，故而图中示出的斜线填充的射线源可能是在不同周期中发射X射线束。

本实施例中，一个扫描周期只发射一种能量的X射线束，故而不存在不同能量的X射线束的散射情形。

在图2a示出的多能谱成像数据的获取方法的流程图的基础上，图4a是本发明一示例性实施例示出的另一种多能谱成像数据的获取方法的流程图。参见图4a，方法包括以下步骤：

步骤401、从多个射线源中确定至少两组射线源组。

步骤401中，相同射线源组中的每个射线源发射的X射线束的能量相同，不同射线源组的射线源可发射不同能量的X射线束，确定至少两组射线源组的具体实现方式与步骤201类似，此处不再赘述。

步骤402、在每个扫描周期中，从每组射线源组中选择至少一个射线源并控制该至少一个射线源发射X射线束。

本实施例中，一个扫描周期中，不同能量的X射线束同时发射，从而可以采集到受检部位在相同运动状态(肌肉收缩、呼吸运动等)下不同能量的成像数据，根据该相同运动状态的成像数据生成受检部位的CT图像，能够很好的解决因受检部位在不同运动状态采集的成像数据造成的伪影问题。

还是以多个射线源呈环状分布的X射线束装置为例，参见图4b，若步骤401确定了4组射线源组，分别为射线源a1～a8，射线源b1～b8、射线源c1～c8以及射线源d1～d8。射线源的控制策略可以但不限于是：

在第一个扫描周期中，可以选择射线源a1、射线源b1、射线源c1和射线源d1发射X射线束；若经过一个扫描周期，X射线束所覆盖的成像区域不小于预设范围，则执行步骤403进行CT建像，若X射线束所覆盖的成像区域小于预设范围，则还需进行第二个扫描周期的扫描。在第二个扫描周期中，可以选择射线源a2、射线源b2、射线源c2和射线源d2发射X射线束，若经过一个扫描周期，X射线束所覆盖的成像区域不小于预设范围，则执行步骤403进行CT建像，若X射线束所覆盖的成像区域小于预设范围，则还需进行第三个扫描周期的扫描。以此类推，直至经过多个扫描周期，X射线束所覆盖的成像区域不小于预设范围。也即最短的数据采集序列应保证射线源发射X射线束的划过的角度≥π+α，从而满足最基本的建像数据采集需求。

需要说明的是，上述每个扫描周期中，多个射线源同时发射X射线束时，还需要满足每个射线源发射出的X射线束在探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠。

步骤403、在至射线源组发射的X射线束所覆盖的成像区域不小于预设范围的情况下，根据采集到的电信号进行CT成像。

步骤403的具体实现过程与步骤303类似，此处不再赘述。

本实施例中，不同X射线束能量的多个射线源同时放线，理想状态下仅需一个扫描周期、一次的数据采集即可满足多能谱建像的数据需求，扫描效率大大提升。若需要进行多个扫描周期，可以设置合理的交替放线逻辑，如使不同射线源组中的射线源依次按顺时针逐个放线，使得不同能量的X射线束的采集角度完全相同。所谓采集角度是指X射线束穿过人体的位置角度，比如高能量射线束L1从70°角穿过了肺部，低能量射线束L2也从70°角穿过了肺部相同位置，这两条射线束的路径完全相同，具有相同的投影路径，采集到的该组数据可用于后续双能基物质分解，可以在建像时有效利用。且该种扫描序列下采集到的数据具有时序性，可以在建像时有效利用。另外，由于不同能量的射线源同时放线，采集的不同能量的X射线束具有实时性，有利于消除CT图像中的伪影，提高图像质量。

与前述多能谱成像数据的获取方法实施例相对应，本发明还提供了多能谱成像数据的获取装置的实施例。

图5是本发明一示例性实施例示出的一种多能谱成像数据的获取装置的模块示意图，应用于静态CT设备，所述静态CT设备包含：射线发射装置和探测器；所述射线发射装置包含多个射线源。

参见图5，所述多能谱成像数据的获取装置，包括：确定模块51、控制模块52和采集模块53。

确定模块51用于从所述多个射线源中确定至少两组射线源组；

控制模块52用于控制所述至少两组射线源组中的射线源发射X射线束，其中，相同射线源组中的射线源发射相同能量的X射线束，多个射线源同时发射出的X射线束在所述探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠；

采集模块53用于采集电信号以进行CT成像，所述电信号由投影于所述探测器的探测面上的X射线束转换得到。

可选地，所述控制模块用于：

可选地，所述控制模块用于包括：

可选地，所述采集模块用于：

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

图6是本发明一示例实施例示出的一种电子设备的结构示意图，示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备60的框图。图6显示的电子设备60仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，电子设备60可以以通用计算设备的形式表现，例如其可以为服务器设备。电子设备60的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器61、上述至少一个存储器62、连接不同系统组件(包括存储器62和处理器61)的总线63。

总线63包括数据总线、地址总线和控制总线。

存储器62可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)621和/或高速缓存存储器622，还可以进一步包括只读存储器(ROM)623。

存储器62还可以包括具有一组(至少一个)程序模块624的程序工具625(或实用工具)，这样的程序模块624包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

处理器61通过运行存储在存储器62中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如上述任一实施例所提供的方法。

电子设备60也可以与一个或多个外部设备64(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口65进行。并且，模型生成的电子设备60还可以通过网络适配器66与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器66通过总线63与模型生成的电子设备60的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合模型生成的电子设备60使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的多能谱成像数据的获取方法的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种多能谱成像数据的获取方法，其特征在于，应用于静态CT设备，所述静态CT设备包含：射线发射装置和探测器；所述射线发射装置包含多个射线源；所述射线发射装置的多个射线源呈环状分布，同时发射X射线束的多个射线源中以相邻两个射线源为端点的圆弧的圆心角不小于角度阈值，以使多个射线源同时发射出的X射线束在所述探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠；

所述获取方法，包括：

从所述多个射线源中确定至少两组射线源组；

采集电信号以进行CT成像，所述电信号由投影于所述探测器的探测面上的X射线束转换得到。

2.如权利要求1所述的多能谱成像数据的获取方法，其特征在于，控制所述至少两组射线源组中的射线源发射X射线束，包括：

3.如权利要求1所述的多能谱成像数据的获取方法，其特征在于，控制所述至少两组射线源组中的射线源发射X射线束，包括：

4.如权利要求1～3中任意一项所述的多能谱成像数据的获取方法，其特征在于，采集电信号以进行CT成像，包括：

5.一种多能谱成像数据的获取装置，其特征在于，应用于静态CT设备，所述静态CT设备包含：射线发射装置和探测器；所述射线发射装置包含多个射线源；所述射线发射装置的多个射线源呈环状分布，同时发射X射线束的多个射线源中以相邻两个射线源为端点的圆弧的圆心角不小于角度阈值，以使多个射线源同时发射出的X射线束在所述探测器的探测面上形成的投影区域互不重叠；

所述获取装置，包括：

6.如权利要求5所述的多能谱成像数据的获取装置，其特征在于，所述控制模块用于：

7.如权利要求5所述的多能谱成像数据的获取装置，其特征在于，所述控制模块用于包括：

8.如权利要求5～7中任意一项所述的多能谱成像数据的获取装置，其特征在于，所述采集模块用于：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的多能谱成像数据的获取方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的多能谱成像数据的获取方法的步骤。