RU2009104310A

RU2009104310A - Реконструкция энергетического спектра

Info

Publication number: RU2009104310A
Application number: RU2009104310/28A
Authority: RU
Inventors: Анди ЦИГЛЕР (DE); Анди ЦИГЛЕР; Роланд ПРОКСА (DE); Роланд ПРОКСА
Original assignee: Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. (Nl); Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В.
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2010-08-20
Also published as: JP2009543603A; WO2008008663A3; US20090310736A1; RU2427858C2; EP2041606B1; EP2041606A2; WO2008008663A2; CN101578535A; US8000434B2; CN101578535B; JP5485692B2

Abstract

1. Система (100) компьютерной томографии, содержащая ! рентгеновский источник (108), который вращается вокруг визуализируемой области (116) и направляет рентгеновское излучение через визуализируемую область (116); ! по меньшей мере, один детектор (112) с конечным разрешением по энергии, который детектирует испускаемое рентгеновское излучение, причем, по меньшей мере, один детектор (112) с конечным разрешением по энергии включает в себя множество суб-детекторов (204), причем каждый суб-детектор сопоставлен с одним или несколькими различными энергетическими порогами, и каждый энергетический порог используется для счета числа падающих фотонов, соответствующих энергетическому интервалу; и ! систему (136) реконструкции, которая реконструирует отсчеты фотонов для создания одного или нескольких изображений объекта, находящегося в пределах визуализируемой области (116). ! 2. Система по п.1, в которой, по меньшей мере, один из множества суб-детекторов (204) включает в себя материал Теллурид Цинка-Кадмия. ! 3. Система по п.1, дополнительно включающая в себя накопительный компонент (132), который принимает отсчеты фотонов от суб-детектора (204) и накапливает отсчеты в одну или несколько различных энергетических ячеек, имеющих различные энергетические интервалы. ! 4. Система по п.3, в которой накопительный компонент (132) вычитает отсчеты, сопоставленные двум различным энергетическим порогам, чтобы определить отсчеты для одной, из одной или нескольких ячеек, имеющих энергетический интервал между двумя различными энергетическими порогами. ! 5. Система по п.1, в которой система (136) реконструкции использует численный способ для реконструкции энергети�

Claims

1. Система (100) компьютерной томографии, содержащая

рентгеновский источник (108), который вращается вокруг визуализируемой области (116) и направляет рентгеновское излучение через визуализируемую область (116);

по меньшей мере, один детектор (112) с конечным разрешением по энергии, который детектирует испускаемое рентгеновское излучение, причем, по меньшей мере, один детектор (112) с конечным разрешением по энергии включает в себя множество суб-детекторов (204), причем каждый суб-детектор сопоставлен с одним или несколькими различными энергетическими порогами, и каждый энергетический порог используется для счета числа падающих фотонов, соответствующих энергетическому интервалу; и

систему (136) реконструкции, которая реконструирует отсчеты фотонов для создания одного или нескольких изображений объекта, находящегося в пределах визуализируемой области (116).

2. Система по п.1, в которой, по меньшей мере, один из множества суб-детекторов (204) включает в себя материал Теллурид Цинка-Кадмия.

3. Система по п.1, дополнительно включающая в себя накопительный компонент (132), который принимает отсчеты фотонов от суб-детектора (204) и накапливает отсчеты в одну или несколько различных энергетических ячеек, имеющих различные энергетические интервалы.

4. Система по п.3, в которой накопительный компонент (132) вычитает отсчеты, сопоставленные двум различным энергетическим порогам, чтобы определить отсчеты для одной, из одной или нескольких ячеек, имеющих энергетический интервал между двумя различными энергетическими порогами.

5. Система по п.1, в которой система (136) реконструкции использует численный способ для реконструкции энергетического распределения отсчетов фотонов.

6. Система по п.1, в которой система (136) реконструкции выполняет оценку по методу максимального правдоподобия распределения энергии фотонов для реконструкции распределения энергии фотонов.

7. Система по п.6, в которой оценка правдоподобия распределения энергии фотонов представляет собой следующую функцию:

где N отображает число суб-детекторов, n отображает n-й суб-детектор, t отображает один из T_n порогов n-го суб-детектора, М_t отображает самый нижний номер ячейки выше порога t с M=М, α отображает долю фотонов ячейки m, которые мигрируют к следующей более высокой ячейке, α отображает долю фотонов ячейки m, которые мигрируют к следующей более низкой ячейке, η отображает число фотонов в номере М ячейки, и x отображает число фотонов, отсчитанных между порогами t и t+1.

8. Система по п.6, в которой логарифмическая оценка правдоподобия распределения энергии фотонов представляет собой следующую функцию:

,

где N отображает число суб-детекторов, n отображает n-й суб-детектор, t отображает один из T_n порогов n-го суб-детектора, М_t отображает самый нижний номер ячейки выше порога t с M=М, α отображает долю фотонов ячейки m, которые мигрируют к следующей более высокой ячейке, α отображает долю фотонов ячейки m, которые мигрируют к следующей, более низкой ячейке, η отображает число фотонов в номере М ячейки, и x отображает число фотонов, отсчитанных между порогами t и t+1.

9. Система по п.8, в которой логарифмическая оценка правдоподобия максимизируется с использованием градиентных и диагональных элементов матрицы Гессе.

10. Система по п.1, в которой множество суб-детекторов (204) имеет различные энергетические пороги.

11. Система по п.1, в которой, по меньшей мере, один из множества суб-детекторов (204) включает в себя энергетический порог для счета, по существу, всех падающих фотонов.

12. Система по п.1, в которой система (100) включает в себя систему медицинского и промышленного визуализирующего сканера (104).

13. Система по п.1, в которой каждый из множества суб-детекторов (204) дополнительно считает число падающих фотонов с энергией ниже их одного или нескольких соответствующих энергетических порогов, и система (136) реконструкции восстанавливает распределение энергии фотонов, включая таковое для фотонных отсчетов выше порогов, фотонных отсчетов ниже порогов, и комбинации фотонных отсчетов выше и ниже порога для создания одного или нескольких изображений.

14. Способ реконструкции компьютерной томографии (CT), содержащий

детектирование излучения, пересекающего визуализируемую область (116);

подсчет числа падающих фотонов для каждого из множества различающихся энергетических порогов суб-детектора (204) детектора (112) с конечным разрешением для создания распределения по энергиям для отсчетов; и

восстановление отсчетов, составляющих распределение по энергиям.

15. Способ по п.14, в котором суб-детектор (204) включает в себя Теллурид Цинка-Кадмия как детектирующий материал.

16. Способ по п.14, дополнительно включающий в себя накопление отсчетов в одну или несколько различных энергетических ячеек, имеющих различные энергетические интервалы.

17. Способ по п.14, дополнительно включающий в себя использование метода максимального правдоподобия для восстановления распределения по энергиям отсчитанных фотонов.

18. Способ по п.17, в котором метод максимального правдоподобия включает в себя максимизацию логарифмической функции правдоподобия.

19. Способ по п.14, в котором способ программируется и выполняется, по меньшей мере, в способе медицинского и промышленного визуализирующего сканера (104).

20. Система (100) визуализации компьютерной томографии (CT), содержащая

средство для направления излучения через визуализируемую область (116) и детектирования испущенного излучения, которое пересекает визуализируемую область (116);

средство для счета числа падающих фотонов для каждого из множества различающихся энергетических интервалов суб-детектора (204) с конечным разрешением по энергии; и

средство для спектрального восстановления отсчетов для создания одного или нескольких изображений.