RU2575405C2 - Low-dose computed tomography (ct) - Google Patents
Low-dose computed tomography (ct) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575405C2 RU2575405C2 RU2013102530/08A RU2013102530A RU2575405C2 RU 2575405 C2 RU2575405 C2 RU 2575405C2 RU 2013102530/08 A RU2013102530/08 A RU 2013102530/08A RU 2013102530 A RU2013102530 A RU 2013102530A RU 2575405 C2 RU2575405 C2 RU 2575405C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- noise
- projection
- scanning
- image data
- variance
- Prior art date
Links
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 22
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000003044 adaptive Effects 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 2
- 210000004556 Brain Anatomy 0.000 description 1
- 206010053172 Fatal outcome Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 201000004384 alopecia Diseases 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 231100000722 genetic damage Toxicity 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000003676 hair loss Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 231100000075 skin burn Toxicity 0.000 description 1
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Нижеприведенное в общем относится к компьютерной томографии (CT) и находит конкретное применение в обнаружении и реконструкции CT-данных, а более конкретно в CT при малых дозах.The following generally relates to computed tomography (CT) and finds particular application in the detection and reconstruction of CT data, and more particularly in CT at low doses.
CT-сканеры испускают ионизирующее излучение, которое может вызывать повреждение живой ткани, приводя к повышению риска рака, опухолей и генетического повреждения при типичных дозах, и может вызывать ожоги на коже и/или потерю волос при больших дозах. Например, в литературе указано, что CT-исследование с эффективной дозой в десять (10) миллизиверт (мЗв) может быть ассоциировано с увеличением вероятности рака с фатальным исходом приблизительно на один (1) шанс из двух тысяч (2000).CT scanners emit ionizing radiation that can cause damage to living tissue, leading to an increased risk of cancer, tumors and genetic damage at typical doses, and can cause skin burns and / or hair loss at high doses. For example, the literature indicates that a CT study with an effective dose of ten (10) millisievert (mSv) may be associated with an increase in the likelihood of cancer with a fatal outcome by approximately one (1) chance out of two thousand (2000).
В литературе предложены различные подходы для того, чтобы уменьшать время воздействия на пациента ионизирующего излучения (т.е. уменьшать дозу для пациента) в ходе CT-исследования. Один подход, предложенный в литературе, состоит в том, чтобы использовать технологию сверхмалых доз для CT-исследований меньше чем мЗв или доли мЗв. К сожалению, технологии при сверхмалых дозах в доли мЗв могут приводить к CT-изображениям недиагностического качества с высокими уровнями шума (т.е. низким отношением "сигнал-шум") и артефактам в виде шумов в рисунке.Various approaches have been proposed in the literature in order to reduce the time of exposure of a patient to ionizing radiation (i.e., to reduce the dose for a patient) during a CT study. One approach suggested in the literature is to use ultra-low dose technology for CT studies of less than mSv or fractions of mSv. Unfortunately, technology at ultra-low doses in fractions of mSv can lead to CT images of non-diagnostic quality with high noise levels (ie low signal-to-noise ratio) and artifacts in the form of noise in the figure.
Чтобы превратить такие изображения в клинически приемлемые изображения, требуется значительное уменьшение уровня шума, эквивалентное увеличению дозы порядка на одну тысячу процентов (1000%) или более. К сожалению, описанные в литературе современные алгоритмы неитеративного исключения шумов в области изображений разработаны с возможностью уменьшать уровень шума эквивалентно увеличению дозы приблизительно до двухсот процентов (200%). Таким образом, полученные в результате CT-изображения имеют более низкое качество изображений (больше шума), чем изображения, получаемые с использованием традиционной технологии сканирования с эффективной дозой в 10 мЗв. Итеративные способы требуют длительного времени реконструкции и для активного исключения шумов могут приводить к неестественным рисункам шумов в изображениях.To turn such images into clinically acceptable images, a significant noise reduction is required, equivalent to a dose increase of the order of one thousand percent (1000%) or more. Unfortunately, the modern algorithms for non-iterative noise elimination described in the literature are developed with the ability to reduce the noise level equivalent to increasing the dose to about two hundred percent (200%). Thus, the resulting CT images have lower image quality (more noise) than images obtained using traditional scanning technology with an effective dose of 10 mSv. Iterative methods require a long reconstruction time and for the active elimination of noise can lead to unnatural patterns of noise in images.
С учетом вышеизложенного, существует неразрешенная потребность в других технологиях при сверхмалых дозах для CT-исследований.In view of the foregoing, there is an unresolved need for other technologies at ultra-low doses for CT studies.
Аспекты настоящей заявки разрешают вышеуказанные и другие вопросы.Aspects of this application resolve the above and other issues.
Согласно одному аспекту способ включает в себя исключение шумов в данных проекции из сканирования при малых дозах в области проекции, реконструкцию данных проекции с исключенными шумами, чтобы формировать данные объемных изображений, и исключение шумов в данных объемных изображений в области изображений.According to one aspect, the method includes eliminating noise in the projection data from scanning at low doses in the projection region, reconstructing the projection data with the noise eliminated to generate volumetric image data, and eliminating noise in the volumetric image data in the image region.
Согласно другому аспекту система включает в себя процессор области проекции, который исключает шумы в данных проекции из сканирования при малых дозах, модуль реконструкции, который реконструирует данные проекции с исключенными шумами и формирует данные изображений, и процессор области изображений, который исключает шумы в данных изображений, так что уровень шума данных изображений с исключенными шумами является по существу идентичным оцененному уровню шума в данных изображений для данных изображений при сканировании при больших дозах.According to another aspect, the system includes a projection region processor that eliminates noise in projection data from scanning at low doses, a reconstruction module that reconstructs the projection data with no noise and generates image data, and an image region processor that eliminates noise in the image data, so that the noise level of the image data with the eliminated noise is essentially identical to the estimated noise level in the image data for image data when scanning at a large dose x
Согласно другому аспекту машиночитаемый носитель хранения данных, кодированный с помощью инструкций, которые при выполнении посредством процессора компьютера предписывают процессору: использовать исключение шумов в области проекции и области изображений, чтобы формировать данные изображений из сканирования при малых дозах, которые имеют уровень шума, по существу идентичный уровню шума сканирования при больших дозах.According to another aspect, a computer-readable storage medium encoded using instructions that, when executed by a computer processor, instruct the processor to: use noise elimination in the projection area and image area to generate image data from scanning at low doses that have a noise level substantially identical scanning noise at high doses.
Изобретение может принимать форму различных компонентов и компоновок компонентов, а также различных этапов и компоновок этапов. Чертежи служат только для целей иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления и не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение.The invention may take the form of various components and arrangements of components, as well as various steps and arrangements of steps. The drawings are for the purpose of illustrating preferred embodiments only and should not be construed as limiting the invention.
Фиг. 1 иллюстрирует систему визуализации в связи с процессором области проекции и процессором области изображений.FIG. 1 illustrates a visualization system in connection with a projection region processor and an image region processor.
Фиг. 2 иллюстрирует примерный процессор области проекции.FIG. 2 illustrates an exemplary projection area processor.
Фиг. 3 иллюстрирует примерный процессор области изображений.FIG. 3 illustrates an example image area processor.
Фиг. 4 иллюстрирует примерный способ.FIG. 4 illustrates an example method.
Фиг. 1 иллюстрирует систему 100 визуализации, к примеру, сканер компьютерной томографии (CT). Система 100 визуализации включает в себя стационарный гентри 102 и вращающийся гентри 104, который установлен с возможностью вращения на стационарном гентри 102. Вращающийся гентри 104 вращается вокруг исследуемой области 106 вокруг продольной оси или оси Z.FIG. 1 illustrates an
Источник 108 излучения, такой как рентгеновская трубка, поддерживается посредством вращающегося гентри 104 и вращается вместе с вращающимся гентри 104 и испускает излучение. Источник 108 излучения выполнен с возможностью осуществления сканирований при больших и малых дозах.A
Чувствительная к излучению детекторная решетка 110, расположенная напротив источника 108, определяет излучение, которое проходит по исследуемой области 106, и формирует данные проекции, указывающие его. Чувствительная к излучению детекторная решетка 110 может включать в себя одну или более строк чувствительных к излучению пиксельных элементов.A radiation-sensitive detector grating 110, located opposite the
Опора 112, такая как кушетка, поддерживает объект в исследуемой области 106. Опора 112 может быть использована для того, чтобы по-разному размещать объект относительно осей X, Y и/или Z до, во время и/или после сканирования.A
Вычислительная система общего назначения служит в качестве операторской консоли 114, которая включает в себя воспринимаемые человеком устройства вывода, такие как дисплей и/или принтер, и устройства ввода, такие как клавиатура и/или мышь. Программное обеспечение, постоянно размещающееся в консоли 114, дает возможность оператору управлять работой системы 100, например, давая возможность оператору выбирать технологию сканирования при малых дозах (например, доли мЗв), алгоритм обработки в области проекции, алгоритм реконструкции, алгоритм обработки в области изображений и т.д.A general purpose computing system serves as an
Процессор 116 области проекции обрабатывает данные проекции, сформированные посредством чувствительной к излучению детекторной решетки 110, модуль 118 реконструкции реконструирует данные проекции, обработанные посредством процессора 116 области проекции, и формирует данные объемных изображений, указывающие исследуемую область 106, а процессор 120 области изображений обрабатывает данные объемных изображений, сформированные посредством модуля 118 реконструкции.The
Как подробнее описано ниже, относительно сканирований при малых дозах надлежащая обработка в области проекции включает в себя адаптивное исключение шумов в данных проекции, а надлежащая обработка в области изображений включает в себя исключение шумов в данных изображений, так что уровень шума изображения с исключенными шумами совпадает с уровнем шума, который может быть получен посредством выполнения целевого сканирования при больших дозах вместо сканирования при малых дозах.As described in more detail below, with respect to scans at low doses, proper processing in the projection area includes adaptively eliminating noise in the projection data, and proper processing in the image area includes eliminating noise in the image data, so that the noise level of the image with the eliminated noise matches the level of noise that can be obtained by performing targeted scanning at high doses instead of scanning at low doses.
Такое исключение шумов в области проекции и изображений предоставляет возможность сканирований при уровнях доз в доли мЗв (сверхнизких) при формировании изображений с уровнями шума, сравнимого со сканированиями при больших дозах (например, в мЗв и выше). Такие сканирования оптимально подходят для таких процедур, как сканирования головного мозга, экранирующие сканирования для количественной оценки содержания кальция, педиатрические сканирования и/или другие сканирования. Такие сканирования также могут сокращать, уменьшать и/или заменять предварительное сканирование.This elimination of noise in the projection and image areas makes it possible to scan at dose levels in the fraction of mSv (ultra-low) when generating images with noise levels comparable to scans at high doses (for example, in mSv and higher). Such scans are ideal for procedures such as brain scans, screening scans for quantifying calcium, pediatric scans and / or other scans. Such scans can also shorten, reduce and / or replace preliminary scans.
Следует принимать во внимание, что процессор 116 области проекции и/или процессор 120 области изображений может быть частью модуля 118 реконструкции. Кроме того, одно или более из процессора 116 области проекции, модуля 118 реконструкции или процессора 120 области изображений может быть исключено из системы 100, например, в такой вычислительной системе, как рабочая станция и т.п. Кроме того, один или более процессоров могут выполнять машиночитаемые инструкции, кодированные и/или осуществленные на локальном или удаленном машиночитаемом носителе хранения данных, таком как запоминающее устройство, чтобы реализовывать одно или более из процессора 116 области проекции, модуля 118 реконструкции или процессора 120 области изображений.It will be appreciated that the
Фиг. 2 иллюстрирует примерный процессор области проекции.FIG. 2 illustrates an exemplary projection area processor.
Ввод процессора 116 представляет собой показания по проекции, описывающие линейные интегралы коэффициентов ослабления рентгеновского излучения через сканированного пациента. Для обнаружений, которые включают в себя динамическое фокальное пятно, процессор 116 области проекции может обрабатывать по отдельности показания каждого различного фокального пятна или, альтернативно, обрабатывать их вместе после перемежения друг с другом.
Модуль 202 определения первых параметров определяет первый параметр данных проекции. В проиллюстрированном варианте осуществления первый параметр включает в себя дисперсию шума данных проекции. Модуль 204 определения вторых параметров определяет второй параметр данных проекции. В проиллюстрированном варианте осуществления второй параметр включает в себя изменение данных проекции, которое может быть оценено согласно скалярному произведению градиентов или определяться по-иному.The first
Формирователь 206 весовых коэффициентов формирует весовые коэффициенты исключения шумов, по меньшей мере, на основе первого и второго параметра и одного или более алгоритмов 208. В качестве примера, если первый и второй параметры указывают, что данные проекции включают в себя более низкую локальную дисперсию шума и более высокое локальное изменение, формирователь 206 весовых коэффициентов использует алгоритм для того, чтобы формировать весовой коэффициент, который снижается быстрее с расстоянием между соседними показаниями по проекции и показанием, которое должно быть интерполировано. В другом примере, если первый и второй параметры указывают, что данные проекции включают в себя более высокую локальную дисперсию шума и более низкое локальное изменение, формирователь 206 весовых коэффициентов использует алгоритм для того, чтобы формировать весовой коэффициент, который снижается медленнее с расстоянием между соседними показаниями по проекции и показанием, которое должно быть интерполировано.
Модуль 210 исключения шумов в области проекции применяет весовые коэффициенты, чтобы исключать шумы в данных проекции. В одном случае это фактически приводит к замене каждой проекции на взвешенную сумму исходных показаний в ее трехмерном окружении. В общем, это приводит к активному исключению шумов проекций с более высокими шумами, которые не включают в себя интересующую структуру, промежуточному исключению шумов проекций с более высокими шумами, которые включают в себя интересующую структуру, и небольшому исключению шумов проекций с более низкими шумами, которые включают в себя интересующую структуру. Посредством адаптивного исключения шумов в проекции как такового может уменьшаться размытие деталей изображения для данного исключения шумов в изображениях.The projection
В одном варианте осуществления модуль 210 исключения шумов в области проекции применяет весовые коэффициенты, как показано в уравнении 1:In one embodiment, the
уравнение 1equation 1
где представляет интерполированное показание с исключенными шумами, представляет зашумленные данные проекции в окружении показания i, а представляет адаптивные весовые коэффициенты. Это, по существу, заменяет каждое исходное показание по проекции взвешенной суммой исходных показаний по проекции в предварительно определенном окружении относительно исходного показания по проекции.Where represents an interpolated reading with no noise, represents noisy projection data surrounded by readings i, and represents adaptive weights. This essentially replaces each projection original reading with the weighted sum of the projection original readings in a predetermined environment relative to the original projection reading.
Адаптивные весовые коэффициенты могут быть определены на основе уравнения 2:Adaptive Weights can be determined based on equation 2:
уравнение 2equation 2
где представляет ненормализованные весовые коэффициенты взвешенной суммы.Where represents abnormalized weighted weighting factors.
В неограничивающем варианте осуществления параметр может быть определен на основе уравнения 3:In a non-limiting embodiment, the parameter can be determined based on equation 3:
уравнение 3equation 3
где представляет расстояние между соседом и показанием , а является параметром, который определяет активность сглаживания.Where represents the distance between a neighbor and indication , but is a parameter that determines smoothing activity.
В неограничивающем варианте осуществления параметр может быть определен на основе уравнения 4:In a non-limiting embodiment, the parameter can be determined based on equation 4:
уравнение 4equation 4
где задает минимальное снижение весовых коэффициентов с расстоянием, представляет оцененное локальное изменение, представляет среднее значение локальных изменений, вычисленных в различных областях в области проекции, представляет дисперсию шума, представляет среднее значение из значений локальной дисперсии шума, вычисленных в различных областях в области проекции.Where sets the minimum reduction in weights with distance, represents the estimated local change, represents the average value of local changes calculated in various areas in the projection area, represents noise variance represents the average of local noise variance values calculated in various areas in the projection area.
Чтобы минимизировать размытие диагностических деталей, и назначаются значения, которые максимизируют изменение между различными местоположениями в области проекции. В отличие от , параметр является независимым от и . Это дает возможность управления активностью исключения шумов и одновременного поддержания высокой зависимости весовых коэффициентов от и .To minimize blurring of diagnostic parts, and assigned values that maximize change between different locations in the projection area. Unlike , parameter is independent of and . This makes it possible to control the activity of eliminating noise and at the same time maintaining a high dependence of weight coefficients on and .
Фиг. 3 иллюстрирует примерный процессор 120 области изображений.FIG. 3 illustrates an example
Модуль 304 определения дисперсии шума в области проекции определяет дисперсию шума для данных проекции сканирования при малых дозах. Модуль 306 оценки дисперсии шума в данных проекции оценивает дисперсию шума для данных проекции, которые должны быть сформированы, если выполнено целевое сканирование при больших дозах.The noise
Формирователь 302 коэффициентов исключения шумов формирует коэффициент исключения шумов. Проиллюстрированный формирователь 302 коэффициентов исключения шумов учитывает перекрестные помехи детектора.
Модуль 308 оценки дисперсии проекции оценивает дисперсию проекции для сканирования при малых дозах на основе дисперсии шума, оцененной посредством 304, и коэффициента исключения шумов.The projection
Модуль 310 оценки шума в изображениях оценивает шум в изображениях для сканирования при малых дозах на основе соответствующей дисперсии проекции и шум в изображениях для сканирования при больших дозах на основе соответствующей дисперсии проекции.The image
Модуль 312 исключения шумов в области изображений исключает шумы в данных изображений на основе шума в изображениях для сканирования при малых дозах и шума в изображениях для большей дозы.The image area
В одном варианте осуществления вышеуказанный коэффициент исключения шумов может быть сформирован посредством формирователя 302 коэффициентов исключения шумов, как показано в уравнении 5.In one embodiment, the above noise reduction coefficient may be generated by the noise
уравнение 5equation 5
где представляет коэффициент исключения шумов.Where represents the noise reduction factor.
Дисперсии проекции для сканирования при малых дозах и сканирования при больших дозах соответственно могут быть оценены посредством оцененной дисперсии показаний по проекции и коэффициентов исключения шумов через уравнения 6 и 7:Projection variances for scanning at low doses and scanning at high doses, respectively, can be estimated using the estimated variance of the projection readings and noise elimination factors through equations 6 and 7:
уравнение 6equation 6
и and
уравнение 7equation 7
где представляет дисперсию проекции для сканирования при малых дозах, представляет локальную дисперсию шума сканирования при малых дозах, представляет дисперсию проекции для сканирования при больших дозах и представляет локальную дисперсию шума для сканирования при больших дозах.Where represents the variance of the projection for scanning at low doses, represents the local dispersion of scanning noise at low doses, represents the variance of the projection for scanning at high doses and represents local noise variance for scanning at high doses.
Зависимые от проекции скалярные значения дисперсии могут быть сформированы для каждой проекции посредством выполнения суммирования по их поднаборам, например, для предварительно определенной группы (например, 150, 200, 300 и т.д.) центральных показаний, принадлежащих центральной строке проекции.Projection-dependent scalar dispersion values can be generated for each projection by summing over their subsets, for example, for a predefined group (e.g. 150, 200, 300, etc.) of the central readings belonging to the center line of the projection.
Для апертурно взвешенной фильтрованной обратной проекции значения дисперсии шума в центре портального вращения, полученные для данных изображений сканирования при малых дозах с исключенными шумами в проекции и для данных изображений сканирования при больших дозах, соответственно могут быть определены через уравнения 8 и 9:For an aperture-weighted filtered rear projection, the noise variance values in the center of the portal rotation obtained for scanning image data at low doses with excluded noise in the projection and for scanning image data at high doses can be determined using equations 8 and 9, respectively:
уравнение 8equation 8
и and
уравнение 9equation 9
где является константой для данного набора параметров реконструкции, а I обозначает различные осевые изображения.Where is a constant for a given set of reconstruction parameters, and I denotes various axial images.
Исключение шумов в области изображений, применяемое посредством модуля 312 исключения шумов в области изображений, может быть определено так, как показано в уравнении 10:The noise elimination in the image area used by the
уравнение 10equation 10
где представляет исключение шумов в области изображений и передается в комплементарный алгоритм исключения шумов в области изображений.Where represents the elimination of noise in the image area and is transmitted to the complementary algorithm for eliminating noise in the image area.
С использованием в качестве ввода модуль 312 исключения шумов в области изображений исключает шумы в данных изображений, так что уровень шума каждого осевого изображения, реконструированного из проекций с исключенными шумами, совпадает с уровнем шума, который должен быть получен посредством выполнения сканирования при больших дозах вместо сканирования при сверхмалых дозах.Using as input, the
Фиг. 4 иллюстрирует способ для формирования изображений с уровнями шума сканирований при больших дозах из сканирований при малых дозах.FIG. 4 illustrates a method for forming images with noise levels of scans at high doses from scans at low doses.
На 402 сканирование при малых дозах (например, 10 мКл) выполняется для объекта. Как описано в данном документе, такое сканирование может соответствовать сканированию с эффективной дозой в доли мЗв.At 402, scanning at low doses (for example, 10 mCl) is performed for the object. As described herein, such a scan may correspond to a scan with an effective dose of a fraction of mSv.
На 403 линейные интегралы коэффициентов ослабления рентгеновского излучения вычисляются в области проекции.At 403, the linear integrals of the x-ray attenuation coefficients are calculated in the projection area.
На 404 данные проекции линейных интегралов подвергаются исключению шумов. Как описано в данном документе, надлежащее исключение шумов в области проекции включает в себя адаптивное исключение шумов в данных проекции таким образом, что данные проекции, имеющие более низкую локальную дисперсию шума и более высокое локальное изменение, подвергаются исключению шумов в меньшей степени, чем подвергаются исключению шумов данные проекции, имеющие более высокую локальную дисперсию шума и более низкое локальное изменение.At 404, the projection data of the linear integrals are eliminated by noise. As described herein, the proper elimination of noise in the projection area includes adaptively eliminating noise in the projection data such that projection data having lower local noise dispersion and higher local variation are less excluded from noise than are eliminated noise projection data having a higher local noise variance and lower local variation.
На 406 данные проекции с исключенными шумами реконструируются, чтобы формировать данные изображений.At 406, noise-eliminated projection data is reconstructed to form image data.
На 408 данные изображений подвергаются исключению шумов. Как описано в данном документе, надлежащее исключение шумов в области изображений включает в себя исключение шумов в данных таким образом, что уровень шума данных изображений с исключенными шумами по существу является аналогичным уровню шума целевого сканирования при больших дозах (например, 100 мКл).At 408, image data is excluded from noise. As described herein, the proper elimination of noise in the image area includes the elimination of noise in the data such that the noise level of the image data with the noise canceled is essentially the same as the noise level of the targeted scan at high doses (for example, 100 μl).
Вышеописанные этапы могут быть реализованы посредством машиночитаемых инструкций, которые при выполнении посредством процессора(ов) компьютера предписывают процессору осуществлять действия, описанные в данном документе. В таком случае инструкции сохраняются на машиночитаемом носителе хранения данных, таком как запоминающее устройство, ассоциированное и/или иным образом доступное для релевантного компьютера.The above steps can be implemented by machine-readable instructions, which, when executed by the computer processor (s), instruct the processor to perform the steps described herein. In such a case, instructions are stored on a computer-readable storage medium, such as a storage device, associated and / or otherwise accessible to a relevant computer.
Изобретение описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Очевидно, что после прочтения и понимания вышеозначенного подробного описания могут выполняться модификации и изменения. Изобретение должно трактоваться как включающее в себя все подобные модификации и изменения в той мере, в какой они попадают в пределы объема прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.The invention has been described with reference to preferred embodiments. Obviously, after reading and understanding the above detailed description, modifications and changes may be made. The invention should be construed as including all such modifications and changes to the extent that they fall within the scope of the attached claims or their equivalents.
Claims (11)
исключают шумы в данных проекции из сканирования при малых дозах в области проекции, при этом сканирование при малых дозах соответствует сканированию, которое формирует данные изображений с уровнем шума, который выше предварительно определенного целевого уровня шума в данных изображений;
реконструируют данные проекции с исключенными шумами, чтобы формировать данные объемных изображений;
определяют уровень шума данных изображений;
оценивают уровень шума для данных изображений сканирования при больших дозах;
определяют отношение уровня шума сканирования при больших дозах к уровню шума изображения сканирования при малых дозах и
исключают шумы в данных объемных изображений в области изображений на основе отношения.1. A method of reconstructing image data of a computed tomography, comprising the steps of:
exclude noise in projection data from scanning at low doses in the projection area, while scanning at low doses corresponds to scanning that generates image data with a noise level that is higher than a predetermined target noise level in the image data;
reconstructing the projection data with the eliminated noise to form volumetric image data;
determine the noise level of the image data;
Estimating noise levels for high-dose scan image data
determine the ratio of the scanning noise level at high doses to the noise level of the scanning image at low doses and
eliminate noise in the data of volumetric images in the image area based on the ratio.
- адаптивно исключают шумы в данных проекции на основе локальной дисперсии шума и локального изменения.4. The method according to any one of paragraphs. 1-2, additionally containing phase, in which:
- adaptively eliminate noise in projection data based on local noise variance and local variation.
процессор (116) области проекции, который исключает шумы в данных проекции из сканирования при малых дозах;
модуль (118) реконструкции, который реконструирует данные проекции с исключенными шумами и формирует данные изображений; и
процессор (120) области изображений, который исключает шумы в данных изображений таким образом, что уровень шума данных изображений с исключенными шумами является по существу идентичным оцененному уровню шума в данных изображений для данных изображений при сканировании при больших дозах, причем процессор (120) области изображений выполнен с возможностью определять уровень шума данных изображений; оценивать уровень шума для данных изображений сканирования при больших дозах; определять отношение уровня шума сканирования при больших дозах к уровню шума изображения сканирования при малых дозах и исключать шумы в данных объемных изображений в области изображений на основе отношения.8. A system for reconstructing computed tomography image data, comprising:
a projection region processor (116) that eliminates noise in projection data from scanning at low doses;
reconstruction module (118), which reconstructs the projection data with the eliminated noise and generates image data; and
an image region processor (120) that eliminates noise in the image data so that the noise level of the image data with the eliminated noise is substantially identical to the estimated noise level in the image data for image data when scanning at high doses, the image region processor (120) configured to determine a noise level of image data; Estimate noise levels for high-dose scan image data determine the ratio of the scanning noise level at high doses to the noise level of the scanning image at low doses and exclude noise in the volumetric image data in the image area based on the ratio.
- формирователь (302) коэффициентов исключения шумов, который определяет снижение дисперсии шума данных проекции для сканирования при малых дозах вследствие исключения шумов;
- модуль (304) оценки дисперсии шума в области проекции для сканирований при малых дозах, который оценивает дисперсию шума данных проекции для сканирования при малых дозах перед исключением шумов;
- модуль (308) оценки дисперсии проекции, который оценивает дисперсию проекции для сканирования при малых дозах на основе дисперсии шума, определенной посредством модуля оценки дисперсии шума, и коэффициента исключения шумов, определенного посредством модуля определения коэффициентов исключения шумов;
- модуль (306) оценки дисперсии шума проекции в области проекции для сканирований при больших дозах, который оценивает дисперсию проекции для сканирования при больших дозах;
- модуль (310) оценки шума в изображениях, который оценивает дисперсию шума в изображениях для сканирования при малых дозах с исключенными шумами в проекции и для сканирования при больших дозах; и
модуль (312) исключения шумов в области изображений исключает шумы в данных изображений на основе дисперсии шума в изображениях для сканирований при меньших и больших дозах.9. The system of claim 8, further comprising:
- shaper (302) of noise exclusion coefficients, which determines the reduction in noise variance of projection data for scanning at low doses due to noise exclusion;
a module (304) for estimating the noise variance in the projection area for low-dose scans, which estimates the noise variance of the projection data for low-dose scans before eliminating noise;
- a projection variance estimation module (308) that estimates projection variance for scanning at low doses based on a noise variance determined by a noise variance estimation module and a noise elimination coefficient determined by a noise exclusion coefficient determination module;
a module (306) for estimating the variance of projection noise in the projection area for scans at high doses, which estimates the variance of the projection for scanning at high doses;
a module (310) for estimating noise in images, which estimates the variance of noise in images for scanning at low doses with excluded noise in the projection and for scanning at high doses; and
a noise elimination unit (312) in the image area eliminates noise in image data based on noise variance in images for scans at lower and higher doses.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US35681710P | 2010-06-21 | 2010-06-21 | |
US61/356,817 | 2010-06-21 | ||
PCT/IB2011/051846 WO2011161557A1 (en) | 2010-06-21 | 2011-04-27 | Method and system for noise reduction in low dose computed tomography |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013102530A RU2013102530A (en) | 2014-07-27 |
RU2575405C2 true RU2575405C2 (en) | 2016-02-20 |
Family
ID=
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2741712C1 (en) * | 2020-01-15 | 2021-01-28 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Method for lung cancer screening using ultra-low-dose computed tomography in patients with body weight of 70 to 89 kg |
RU2741707C1 (en) * | 2020-02-04 | 2021-01-28 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Method for screening lung cancer by ultra-low-dose computed tomography in patients with body weight of more than 90 kg |
RU2753474C1 (en) * | 2020-12-07 | 2021-08-17 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Method for low-dose scanning of chest organs, adapted to patient's body weight |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030076988A1 (en) * | 2001-10-18 | 2003-04-24 | Research Foundation Of State University Of New York | Noise treatment of low-dose computed tomography projections and images |
WO2003062802A2 (en) * | 2002-01-24 | 2003-07-31 | The General Hospital Corporation | Apparatus and method for rangings and noise reduction of low coherence interferometry lci and optical coherence tomography (oct) signals by parallel detection of spectral bands |
RU2210316C2 (en) * | 2001-04-16 | 2003-08-20 | Кумахов Мурадин Абубекирович | ROENTGENOSCOPY WITH THE USE OF Kα - RADIATION OF GADOLINIUM |
US20080232665A1 (en) * | 2007-03-21 | 2008-09-25 | Anja Borsdorf | Method for noise reduction in digital images with locally different and directional noise |
RU2378989C2 (en) * | 2007-03-16 | 2010-01-20 | Михаил Владимирович Кутушов | Method of diagnostics by means of ultrasonic, sonic and electromagnetic waves |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2210316C2 (en) * | 2001-04-16 | 2003-08-20 | Кумахов Мурадин Абубекирович | ROENTGENOSCOPY WITH THE USE OF Kα - RADIATION OF GADOLINIUM |
US20030076988A1 (en) * | 2001-10-18 | 2003-04-24 | Research Foundation Of State University Of New York | Noise treatment of low-dose computed tomography projections and images |
WO2003062802A2 (en) * | 2002-01-24 | 2003-07-31 | The General Hospital Corporation | Apparatus and method for rangings and noise reduction of low coherence interferometry lci and optical coherence tomography (oct) signals by parallel detection of spectral bands |
RU2378989C2 (en) * | 2007-03-16 | 2010-01-20 | Михаил Владимирович Кутушов | Method of diagnostics by means of ultrasonic, sonic and electromagnetic waves |
US20080232665A1 (en) * | 2007-03-21 | 2008-09-25 | Anja Borsdorf | Method for noise reduction in digital images with locally different and directional noise |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2741712C1 (en) * | 2020-01-15 | 2021-01-28 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Method for lung cancer screening using ultra-low-dose computed tomography in patients with body weight of 70 to 89 kg |
RU2741707C1 (en) * | 2020-02-04 | 2021-01-28 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Method for screening lung cancer by ultra-low-dose computed tomography in patients with body weight of more than 90 kg |
RU2753474C1 (en) * | 2020-12-07 | 2021-08-17 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Method for low-dose scanning of chest organs, adapted to patient's body weight |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9189832B2 (en) | Method and system for noise reduction in low dose computed tomography | |
CN103649990B (en) | Image procossing for composing CT | |
EP2504811B1 (en) | Enhanced image data/dose reduction | |
JP5180181B2 (en) | Computer tomography data collection apparatus and method | |
JP5937093B2 (en) | System and method for removing low dose CT noise | |
JP6169558B2 (en) | Images with contrast-dependent resolution | |
JP2010527741A (en) | Method and system for facilitating correction of gain variation in image reconstruction | |
US9858688B2 (en) | Methods and systems for computed tomography motion compensation | |
EP3404618B1 (en) | Poly-energetic reconstruction method for metal artifacts reduction | |
CN110073412B (en) | Image noise estimation using alternating negatives | |
EP2513864A1 (en) | Motion compensation with tissue density retention | |
RU2575405C2 (en) | Low-dose computed tomography (ct) | |
JP2013027520A (en) | Method and device for generating image, program, and x-ray ct apparatus | |
US20210192807A1 (en) | Scatter correction for x-ray imaging | |
JP2009106759A (en) | Computed tomography apparatus, its processing method and recording medium | |
CN107341836B (en) | CT helical scanning image reconstruction method and device |