RU2019111292A

RU2019111292A - Коррекция увеличения жесткости рентгеновского излучения при томографической реконструкции с использованием модели ослабления альвареса-маковски

Info

Publication number: RU2019111292A
Application number: RU2019111292A
Authority: RU
Inventors: Цихэн ЯН; Гленн Р. МАЙЕРС; Шейн Дж. ЛЭТАМ; Эдриан П. ШЕППАРД; Эндрю КИНГСТОН
Original assignee: Феи Компани
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2020-10-16
Also published as: US10902650B2; CN110389138B; JP7181832B2; AU2019202047B2; JP2019188135A; RU2770544C2; RU2019111292A3; AU2019202047A1; US20190325618A1; CN110389138A

Claims

1. Способ реконструкции томографического изображения, включающий:

упрощение модели прямой проекции, при этом модель прямой проекции основана на модели ослабления Альвареса-Маковски (AM), причем упрощение модели прямой проекции приводит к упрощению модели ослабления AM за счет одного из допущений, включающих выбор фотоэффекта, постоянной плотности, постоянного атомного номера и плотности, пропорциональной атомному номеру; и

выполнение итеративной реконструкции образца с использованием упрощенной модели прямой проекции, при этом итеративную реконструкцию взвешивают по первому спектру, причем полученные в результате измерений данные о визуализации образца, использованные в итеративной реконструкции, получают на первом уровне энергии, и при этом обратная операция итеративной реконструкции не является сопряженной с упрощенной моделью прямой проекции.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упрощение модели прямой проекции с выбором фотоэлектрического эффекта включает исключение компонента комптоновского рассеяния из модели ослабления AM, так что используют только компонент фотоэлектрического эффекта.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упрощение модели прямой проекции с выбором постоянной плотности включает проецирование с моделью ослабления АМ для постоянной величины плотности.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упрощение модели прямой проекции с выбором постоянного атомного номера включает проецирование с моделью ослабления АМ для постоянного атомным номера.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упрощение модели прямой проекции с выбором плотности, пропорциональной атомному номеру, включает использование коэффициента отношения атомного номера к плотности образца, взвешенного по постоянной пропорциональности и заменяющего атомный номер в модели ослабления AM.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упрощение модели прямой проекции включает сокращение числа переменных от двух до одного, причем две переменных представляют собой плотность и атомный номер, и при этом сокращение числа переменных включает использование плотности в качестве функции атомного номера либо использование атомного номера в качестве функции плотности.

7. Способ по п. 1, дополнительно включающий:

выбор упрощения для модели ослабления АМ, основанный на выборе упрощения, которое минимизирует остаточную ошибку при выполнении итеративной реконструкции.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при выполнении итеративной реконструкции образца с использованием упрощенной модели прямой проекции в реконструкции уменьшают артефакты увеличения жесткости излучения.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что высокоэнергетические данные образца, полученные при сканировании с низким разрешением на высоких уровнях энергии, используют для выбора упрощения и начальных значений плотности и атомного номера, используемых в итеративной реконструкции.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в итеративной реконструкции используют низкоэнергетические данные образца, полученные с высоким разрешением.

11. Система, содержащая:

держатель для установки образца;

источник рентгеновского излучения, установленный для эмиссии рентгеновского излучения в процессе получения изображений образца;

детектор, установленный для принятия рентгеновского излучения после его прохождения через образец; и

контроллер, сопряженный по меньшей мере с источником рентгеновского излучения, причем контроллер содержит либо является сопряженным с одним или несколькими процессорами, выполненными с возможностью исполнять содержащуюся в памяти рабочую программу, выполнение которой дает контроллеру команду на выполнение следующего:

12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что рабочая программа для выполнения упрощения модели прямой проекции с выбором фотоэлектрического эффекта содержит код, выполнение которого дает контроллеру команду на исключение компонента комптоновского рассеяния из модели ослабления AM, так что в модели используют только компонент фотоэлектрического эффекта.

13. Система по п. 11, отличающаяся тем, что рабочая программа для выполнения упрощения модели прямой проекции с выбором постоянной плотности дополнительно содержит код, выполнение которого дает контроллеру команду на проецирование модели ослабления АМ с установленной постоянной плотностью.

14. Система по п. 11, отличающаяся тем, что рабочая программа для выполнения упрощения модели прямой проекции с выбором постоянного атомного номера дополнительно содержит код, выполнение которого дает контроллеру команду на проецирование модели ослабления АМ с установленным постоянным атомным номером.

15. Система по п. 11, отличающаяся тем, что рабочая программа для выполнения упрощения модели прямой проекции с выбором плотности, пропорциональной атомному номеру, дополнительно содержит код, выполнение которого дает контроллеру команду на использование коэффициента отношения атомного номера к плотности образца, взвешенного по постоянной пропорциональности и заменяющего атомный номер в модели ослабления AM.

16. Система по п. 11, отличающаяся тем, что рабочая программа для выполнения упрощения модели прямой проекции дополнительно содержит код, выполнение которого дает контроллеру команду на сокращение числа переменных от двух до одного, причем две переменные представляют собой плотность и атомный номер, и при этом сокращение числа переменных включает использование плотности в качестве функции атомного номера либо использование атомного номера в качестве функции плотности.

17. Система по п. 11, дополнительно содержащая код, выполнение которого дает контроллеру команду на:

18. Система по п. 11, отличающаяся тем, что при выполнении итеративной реконструкции образца с использованием упрощенной модели прямой проекции в реконструкции уменьшают артефакты увеличения жесткости излучения.

19. Система по п. 11, отличающаяся тем, что выполнение рабочей программы одним или несколькими процессорами дает контроллеру команду на получение высокоэнергетических данных образца, полученных при сканировании с низким разрешением на высоких уровнях энергии, и на дальнейшее использование высокоэнергетических данных для выбора упрощения и начальных значений плотности и атомного номера, используемых в итеративной реконструкции.

20. Система по п. 11, отличающаяся тем, что в итеративной реконструкции используют низкоэнергетические данные образца, полученные с высоким разрешением.