專利名稱：將x射線管光譜用于計算機斷層攝影應(yīng)用的系統(tǒng)和方法
將X射線管光譜用于計算機斷層攝影應(yīng)用的系統(tǒng)和方法
本公開涉及計算機斷層攝影(CT)系統(tǒng)，其與CT數(shù)據(jù)的生成和/或解 釋結(jié)合地利用能量特性和X射線管光譜。更具體地，本公開涉及使用與CT 系統(tǒng)相關(guān)的能量特性和/或X射線管光譜來增強對比度和/或圖像質(zhì)量的系 統(tǒng)和方法?？梢砸愿鞣N方式確定所公開的能量特性和X射線譜，例如，通 過將光譜X射線管模型并入CT系統(tǒng)，使用Monte-Carlo模擬的輸出，和/ 或處理CT系統(tǒng)的所測量的實驗的光譜管(spectral tube)數(shù)據(jù)。
計算機斷層攝影(CT)系統(tǒng)使用X射線產(chǎn)生內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)的詳細圖像 /圖片。通常，CT系統(tǒng)導(dǎo)引一系列的X射線脈沖通過人體。每個X射線脈 沖通常只延續(xù)一秒鐘的一分數(shù)并表示一次投影。在重建后， 一組投影叫做 器官或所研究區(qū)域的"層"。將層或圖片記錄在計算機上并存儲用于進一步 的研究或作為照片打印出來。密集的組織，例如骨骼，在通常的CT圖像中 顯現(xiàn)為白色，而不太密集的組織，例如腦組織或肌肉，通常顯現(xiàn)為灰色陰 影。充滿空氣的空間，例如腸或肺，顯現(xiàn)為黑色。使用CT掃描可以獲得與 大量解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)的信息，例如，肝臟，胰腺，腸，腎，腎上腺，肺臟， 和心臟，血管，腹腔，骨骼和脊髓。
CT成像通常使用X射線源產(chǎn)生穿過檢查區(qū)域的X射線的扇形束或錐 形束。定位在檢查區(qū)域中的對象與部分穿過的X射線相互作用并對其進行 吸收。標準X射線源包括發(fā)射電子束的單個陰極，電子束被加速并聚焦到 陽極上的單個焦點上。在與陽極碰撞時，入射電子能量的小部分轉(zhuǎn)換為X 射線。入射能量的大部分轉(zhuǎn)換為熱能并沉積在陽極內(nèi)。為了防止陽極因為 入射熱能而被破壞，陽極通常以旋轉(zhuǎn)盤的形式，由此限定了在入射電子束 和陽極表面之間的相對速度(稱作"軌道速度(track vdocity)")。通常， 與CT系統(tǒng)相關(guān)的軌道速度越高，可從CT系統(tǒng)獲得的功率密度越高。雖然 可以通過增加陽極盤的半徑和/或增加其旋轉(zhuǎn)速度/頻率來增加軌道速度，但 是如果還不能達到，就已經(jīng)接近這種增加功率密度的方法的技術(shù)限制。CT數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)(DMS)通常包括相對X射線源設(shè)置的二維探測器 陣列，以探測并測量傳輸?shù)腦射線的強度。通常，X射線源和DMS安裝在 旋轉(zhuǎn)掃描架的相對側(cè)。當(dāng)掃描架旋轉(zhuǎn)時，獲得對象的一角度范圍的投影視 圖。
DMS的二維探測器陣列通常包括響應(yīng)于X射線在閃爍器上的沖擊產(chǎn)生 突發(fā)光(所謂的閃爍事件)的閃爍器晶體或閃爍器陣列。設(shè)置二維光電探 測器陣列(例如光電二極管或光電倍增管)來觀察閃爍器并響應(yīng)于閃爍事 件產(chǎn)生模擬電信號。該模擬電信號通過電纜發(fā)送到將模擬信號數(shù)字化的模 數(shù)轉(zhuǎn)換器。數(shù)字化后的信號多路復(fù)用到數(shù)目減少的傳輸通道，并且傳輸通 道傳送多路復(fù)用的數(shù)字化后的信號。
用于能量選擇CT (光譜CT)成像操作的各種技術(shù)是公知的。例如， 這種CT系統(tǒng)可使用傳統(tǒng)使用的集成操作模式。先進的集成模式執(zhí)行例如管 開關(guān)，或者例如利用具有帶有不同能量選擇性的多層的探測器。操作的計 數(shù)模式(其在CT中還不是本領(lǐng)域最新型的技術(shù))也是公知的，例如，計數(shù) 與集成模式的組合，能量加權(quán)和能量組合(energy binning)(開窗)技術(shù)。 然而，在傳統(tǒng)CT系統(tǒng)的設(shè)計和操作中，例如通過X射線光子的橫截面數(shù) 據(jù)(特別是，用于康普頓和光電效應(yīng))的能量特性的潛在含意(implication), 和特別地特定CT單元的X射線管光譜沒有被考慮一尤其不是患者所暴露 的入射(濾波后的)X射線管光譜的有益知識。
Hanke等人的美國專利公開US 2004/0066908描述了例如，當(dāng)高吸收密 度產(chǎn)生錯誤的和/或不完整的投影數(shù)據(jù)時使用模擬數(shù)據(jù)替換測量數(shù)據(jù)的系 統(tǒng)。Hanke '卯8公幵從計算機存儲器例如，CAD數(shù)據(jù)中存取了所研究設(shè)備 的模型。所存儲的信息指示局部材料密度，目標幾何形狀和其它材料特性。 Hanke '908系統(tǒng)使用模擬器，該模擬器利用與所研究設(shè)備相關(guān)的所存儲信息 和與CT系統(tǒng)有關(guān)的參數(shù)(其存儲在不同的計算機存儲器中)，例如X射線 發(fā)射器發(fā)射的原始X射線譜和探測器特性，來生成模擬的CT數(shù)據(jù)。例如， 如果投影數(shù)據(jù)從測量數(shù)據(jù)中丟失或投影數(shù)據(jù)不精確/高噪聲，則使用模擬的 數(shù)據(jù)來確定用于所研究設(shè)備的測量參數(shù)，例如測量位置和發(fā)射方向，并補 充測量數(shù)據(jù)。為了醫(yī)學(xué)應(yīng)用的目的，Hanke'908公開文本公開了用于減少金 屬偽影的應(yīng)用(例如，由于金屬植入物)。Gordon, III等人的美國專利No. 6,222,907公開了一種在X射線系統(tǒng)中 通過X射線技術(shù)軌跡的生成優(yōu)化圖像質(zhì)量的方法。Gordon '907專利包括確 定用于固定光譜濾波器和焦點的優(yōu)化X射線技術(shù)以限定基本軌跡，優(yōu)化光 譜濾波器和焦點與患者大小的關(guān)系，并組合用于固定光譜濾波器和焦點的 所確定的優(yōu)化技術(shù)和優(yōu)化的光譜濾波器和焦點與患者大小的關(guān)系，從而創(chuàng) 建函數(shù)軌跡(fimctional trajectoiy)。
盡管至今一直在努力，依然需要有效地處理CT單元的能量特性的含意 的CT系統(tǒng)。更具體地，需要一種有效地處理CT單元的X射線管光譜的含 意的CT系統(tǒng)。另外，需要一種存取和/或使用CT單元的能量特性和/或X 射線管光譜以改進CT性能(例如與其有關(guān)的對比度和圖像質(zhì)量)的CT系 統(tǒng)
根據(jù)本公開文本，提供了計算機斷層攝影(CT)系統(tǒng)，其利用CT單 元的能量特性和/或X射線管光譜例如在生成和/或解釋CT數(shù)據(jù)中增強CT 性能。事實上，在本公開文本的示范性實施例中，例如，通過使用先進的 能量選擇探測技術(shù)，所公開的CT系統(tǒng)和方法用于使用與CT系統(tǒng)相關(guān)的能 量特性和/或X射線管光譜來增強對比度和/或圖像質(zhì)量。示范性能量選擇探 領(lǐng)!l技術(shù)由Alvarez禾卩Macovski的"Energy-Selective Reconstructions in X-ray Computerized Tomography," Phys. Med. Biol" 1976 (Alvarez-Macovski方法) 描述的。Alvarez和Macovski的前述文章的全文在此引入作為參考。所公開 的CT系統(tǒng)適于以各種方式確定可應(yīng)用的能量特性和/或X射線譜，例如通 過將光譜X射線管模型并入CT系統(tǒng)，使用Monte-Carlo模擬的輸出，和/ 或處理用于CT系統(tǒng)的實驗測量的光譜管數(shù)據(jù)。
根據(jù)本公開文本的示范性實施例，提供的CT系統(tǒng)包括用于將X射線 束朝向例如患者的結(jié)構(gòu)導(dǎo)引的X射線管，以及與X射線管相對定位的探測 器陣列。X射線管和探測器陣列通常安裝在掃描架上，該掃描架適于相對 定位在其中的對象旋轉(zhuǎn)。通常提供控制機構(gòu)和相關(guān)的控制電路用于控制CT 系統(tǒng)的操作，例如，掃描架的旋轉(zhuǎn)，圖像采集等。由探測器陣列生成模擬 電信號并發(fā)送到使模擬信號數(shù)字化的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。這樣，當(dāng)掃描架旋轉(zhuǎn)時， 就可獲得一角度范圍的對象的投影視圖。所公開的CT系統(tǒng)有利地包括用于確定X射線吸收過程的能量相關(guān)性 的裝置。通過便于存取和使用這種能量相關(guān)信息激據(jù)，所公開的CT系統(tǒng) 便于使用例如Alvarez-Macovski方法的能量選擇探測方法，以增強對比度 和/或圖像質(zhì)量。所公開的CT系統(tǒng)通過量化在CT系統(tǒng)中患者將暴露于其中 的入射(已濾波的)X射線管光譜來處理(address)有效地使用能量選擇 探測器測量的基本先決條件。注意，人體的X射線吸收過程光譜地修改了 入射光譜，由此使得量化給定患者的X射線管光譜的任何努力變得更加復(fù) 雜。
所公開的CT系統(tǒng)允許對X射線管光譜進行量化，由此通過與處理裝 置協(xié)作支持光譜CT成像，所述處理裝置適于運行一個或多個程序來計算與 CT單元相關(guān)的X射線管光譜，或者適于從與處理裝置通信的數(shù)據(jù)庫中存儲 和存取X射線管光譜，或其組合。處理裝置可以是傳統(tǒng)設(shè)計的中央處理單 元(CPU)的形式或包括其，并且負責(zé)計算和/或存取X射線譜數(shù)據(jù)的CPU 可以與CT單元一起定位(例如在患者的位置)或者可通過網(wǎng)絡(luò)與CT單元 通信，例如逋過內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，外聯(lián)網(wǎng)，局域網(wǎng)，廣域網(wǎng)等。類似地，其中具有 用于容納X射線譜數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲器或計算機存儲器可以與CT 系統(tǒng)一起定位在例如患者的位置，或者如在此描述的，可以遠程定位且通 過網(wǎng)絡(luò)與處理裝置通信。
在本公開文本的示范性實施例中，處理裝置適于支持和運行光譜X射 線管模型計算程序。如對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的，該模型計算程序 可有各種形式，并且可包括使用來自軔致輻射過程的Monte-Carlo模擬的輸 出/結(jié)果。在本公開文本的備選實施例中，處理裝置適于與一個或多個譜數(shù) 據(jù)庫通信。數(shù)據(jù)庫裝有以各種方式導(dǎo)出的X射線譜數(shù)據(jù)，例如實驗，理論 和/或通過模擬獲得的數(shù)據(jù)。根據(jù)本公開文本的示范性實施例，在譜數(shù)據(jù)庫 中的X射線譜數(shù)據(jù)被例如以預(yù)定間隔周期性地更新。通過周期性地更新譜 數(shù)據(jù)，所公開的CT系統(tǒng)可以有效地考慮改變的狀況，例如X射線管的壽 命影響。
除了支持計算和/或存取X射線譜數(shù)據(jù)以外，所公開的處理裝置全部或 部分作為CT單元的控制器。因此，處理裝置可實施如下控制功能，如控制 X射線管，掃描架和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)的操作。所公開的CT系統(tǒng)的光譜確定系統(tǒng)和方法有利地減輕了管光譜的角度 相關(guān)性(例如，"足跟"效應(yīng))，特別是對于足跟效應(yīng)在軸向方向(平行于 掃描架的旋轉(zhuǎn)軸)最顯著的多層CT掃描儀。另外，通過確定和/或存取用 于每個CT系統(tǒng)的X射線譜數(shù)據(jù)，本公開文本提供了有利的支持能量選擇 探測方法(例如Alvarez-Macovski方法)和光譜CT成像的CT系統(tǒng)體系結(jié) 構(gòu)。
所公開的CT系統(tǒng)，CT系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和處理方法的附加特征，功能和 好處在閱讀下面詳細的說明書后變得顯而易見。
為了幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員制造和使用所公開的CT系統(tǒng)和有關(guān)方法，現(xiàn) 參考附圖，其中


圖1是根據(jù)本公開文本使用的示范性計算機斷層攝影(CT)系統(tǒng)的示 意圖2是根據(jù)本公開文本的示范性實施例的數(shù)據(jù)處理單元的示意性流程
圖3是根據(jù)本公開文本的與與CT系統(tǒng)相關(guān)的能量特性和/或X射線管 光譜的計算和利用相關(guān)的處理步驟的流程圖。
例如，在產(chǎn)生和/或解釋CT數(shù)據(jù)中，所公開的計算機斷層攝影(CT) 系統(tǒng)利用CT單元的能量特性和/或X射線管光譜來增強CT性能。所公開 的CT系統(tǒng)和方法特別適于使用與CT系統(tǒng)相關(guān)的能量特性和/或X射線管 光譜來增強對比度和/或圖像質(zhì)量。根據(jù)本公開文本的示范性實施例，使用 能量特性和/或X射線管光譜支持能量選擇預(yù)處理技術(shù)(例如， Alvarez-Macovski方法)和基于譜信息的CT圖像的生成。所公開的CT系 統(tǒng)適于以各種方式確定可應(yīng)用的能量特性和/或X射線譜，例如通過將光譜 X射線管模型并入CT系統(tǒng)，使用Monte-Carlo模擬的輸出，和/或處理用于 CT系統(tǒng)的實驗測量的光譜管數(shù)據(jù)。
首先參照圖1,示意性圖示了示范性的CT系統(tǒng)10。CT系統(tǒng)IO包括成 像對象支架12，例如臥榻，其在檢査區(qū)域14內(nèi)可沿Z軸直線湖線移動。X 射線管組件16安裝在旋轉(zhuǎn)掃描架上并適于投射穿過檢査區(qū)域14的X射線。準直器18在二維方向上對輻射進行準直。X射線探測器陣列20布置在旋 轉(zhuǎn)的掃描架上從X射線管組件16穿過檢査區(qū)域14處。在本公開文本的備 選實施例中，X射線探測器陣列可以為非旋轉(zhuǎn)二維探測器環(huán)的形式，例如， 探測器環(huán)安裝在圍繞旋轉(zhuǎn)掃描架定位的固定掃描架上。探測器陣列20通常 包括探測器元件的多個平行探測器排，以使在一次掃描期間同時采集對應(yīng) 多個準平行切片的投影數(shù)據(jù)。
X射線源通常投射扇形束，其在Cartesian坐標系的X-Y平面內(nèi)被準直， 該X-Y平面通常稱為"成像平面"。X射線束穿過要成像的物體，例如患者。 在被物體衰減之后，射束撞擊到輻射探測器陣列。在探測器陣列處接收的 衰減的輻射束的強度取決于由于患者引起的X射線束的能量相關(guān)衰減。該 陣列的每個探測器元件產(chǎn)生獨立的電信號，其是在探測器位置處射束強度 的測量值。分別采集所有探測器的強度測量值以產(chǎn)生發(fā)射輪廓。在特定的 掃描架角度處來自探測器陣列的一組X射線衰減測量值，即投影數(shù)據(jù)，稱 作"視圖"。
參照圖2，根據(jù)本公開文本的示范性實施例提供了闡明數(shù)據(jù)處理單元 的示意性流程圖。數(shù)據(jù)處理單元有利地配置為適于處理用于CT系統(tǒng)，例如 圖1的示范性CT系統(tǒng)10的能量特性和/或X射線管光譜。處理系統(tǒng)50包 括根據(jù)本公開文本作為處理裝置的處理單元60。處理單元60通常是具有足 以執(zhí)行該功能并支持在此所述的操作的處理能力的傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)。例如， 處理單元60可以是個人計算機或者工作站的形式，雖然本公開文本也可包 括高級的處理系統(tǒng)，例如，微型計算機或分布式處理系統(tǒng)。處理單元60通 常適于從相關(guān)的鍵盤/監(jiān)視器組件62接收輸入。這樣，操作者通常能夠從組 件62向處理單元傳送指令，并接收/觀察與組件62相關(guān)的監(jiān)視器上的結(jié)果。 雖然處理單元60和組件62作為獨立部件在此示意性地圖示，但處理單元 60可以形成為組件62的集成部分，如對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的。
處理單元60還適于與存儲裝置或存儲器64通信。如此處使用的，存 儲裝置64廣泛地包括各種類型的可用于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫存儲的計算機存儲 器，例如，內(nèi)部和外部盤存儲器，磁帶存儲器等。雖然存儲裝置60相對處 理單元60和組件62作為獨立部件在此示意性地圖示，但應(yīng)該理解，存儲 裝置60可以形成為處理單元60或組件62的集成部分，如對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的。
還參照圖2，處理單元60適于通過網(wǎng)絡(luò)66與一個或多個遠程計算機/ 服務(wù)器68通信。網(wǎng)絡(luò)66可以是內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，外聯(lián)網(wǎng)，局域網(wǎng)，廣域網(wǎng)等形式。 根據(jù)本公開文本的示范性實施例，網(wǎng)絡(luò)通信可以包括將信息通過因特網(wǎng)傳 輸?shù)竭h程位置。這樣，根據(jù)本公開文本的基于網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)方式，處理單元 60適于與提供處理和/或存儲能力的計算機/服務(wù)器68通信。
轉(zhuǎn)到圖3，參照這里提供的流程圖更詳細地描述所公開的CT系統(tǒng)的體 系結(jié)構(gòu)和操作。更具體地，圖3的流程圖示出了支持例如能量選擇預(yù)處理 方法(如Alvarez-Macovski方法)的與對X射線譜數(shù)據(jù)進行確定和利用相 關(guān)的示范性步驟。這樣，如圖3所示，啟動與CT系統(tǒng)相關(guān)的處理單元或處 理裝置以計算或存取X射線譜數(shù)據(jù)。處理單元的啟動通常通過操作者與系 統(tǒng)交互來完成，例如，通過將輸入/指令傳輸?shù)教幚韱卧?br> 一旦啟動，處理單元可以以各種方式獲得和/或存取用于CT系統(tǒng)的X 射線譜數(shù)據(jù)。例如，如圖3示意性圖示的，處理單元可以(i)進行光譜X 射線管模型計算，(ii)使用軔致輻射過程的Monte-Carlo模擬的輸出，和/或 (iii)存取從一個或多個數(shù)據(jù)庫實驗地確定的X射線譜。具體參照光譜X射 線管模型計算，注意到，技術(shù)文獻公開了可根據(jù)本公開文本使用的示范性X 射線模型，例如，Tucker等人的"Semi-empirical model for generating tungsten target x-ray spectra," Med. Phys. 18(2), 211， 1991和Durand的"X-ray Generation Models," PMS Report (1991)，這兩者的相關(guān)內(nèi)容在此引入作為參 考。
在實驗地，理論地或通過模擬確定了 X射線譜數(shù)據(jù)的本公開文本的實 現(xiàn)方式中，所公開的CT系統(tǒng)通常包括一個或多個數(shù)據(jù)庫，其已經(jīng)建立/配 置為用于對這種數(shù)據(jù)進行電子存儲。根據(jù)本公開文本的示范性實施例，在 譜數(shù)據(jù)庫中的X射線譜數(shù)據(jù)例如以預(yù)定間隔周期性地更新。通過周期性地 更新譜數(shù)據(jù)，所公開的CT系統(tǒng)可以有效地考慮到改變的狀況，例如X射 線管的壽命影響。
一旦獲得，用于CT系統(tǒng)的X射線譜數(shù)據(jù)可有利地用于支持進一步的 圖像相關(guān)的處理，例如能量選擇預(yù)處理方法。所公開的對X射線譜數(shù)據(jù)的 確定和使用有利地支持和/或便于進行光譜CT的成像。X射線譜數(shù)據(jù)的使用(如此處確定和/或存取的)與能量選擇探測方法以及基于其的光譜CT 圖像的生成結(jié)合是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的技術(shù)。
用于CT單元的X射線譜數(shù)據(jù)可基于多個因素改變，包括陽極角度， 陽極材料，管電壓等。這樣，存在多種不同的光譜。所公開的系統(tǒng)/系統(tǒng)體 系結(jié)構(gòu)和相關(guān)的處理方法有利地確定/存取這種用于給定CT系統(tǒng)的光譜并 在圖像生成中利用這種X射線譜數(shù)據(jù)。通過便于這種能量相關(guān)信息/數(shù)據(jù)的 存取和使用，所公開的CT系統(tǒng)便于使用能量選擇預(yù)處理方法，如 Alvarez-Macovski方法來增強對比度和/或圖像質(zhì)量。事實上，所公開的CT 系統(tǒng)量化了與CT系統(tǒng)有關(guān)的X射線管光譜，由此支持光譜CT成像。
除了支持對X射線譜數(shù)據(jù)的計算和/或存取以外，所公開的處理裝置也 全部或部分作為CT單元的控制器。因此，處理裝置可實施如下控制功能， 如控制X射線管，掃描架和數(shù)據(jù)釆集系統(tǒng)(DAS)的操作。
所公開的CT系統(tǒng)的光譜確定系統(tǒng)和方法有利地減輕了管光譜的角度 相關(guān)性(例如，"足跟"效應(yīng))，特別是對于足跟效應(yīng)在軸向方向(平行于 掃描架的旋轉(zhuǎn)軸)最顯著的多層CT掃描儀。另外，通過確定和/或存取用 于每個CT系統(tǒng)的X射線譜數(shù)據(jù)，本公開文本提供了有利的支持能量選擇 探測方法和光譜CT成像的CT系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。
注意，所公開的CT系統(tǒng)還包括用于控制CT系統(tǒng)操作的控制機構(gòu)和相 關(guān)的控制電路，例如，控制掃描架的旋轉(zhuǎn)，圖像的采集等。模擬電信號通 常由探測器陣列生成并發(fā)送到使模擬信號數(shù)字化的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。這樣，當(dāng) 掃描架旋轉(zhuǎn)時，就可獲得一角度范圍的對象投影的視圖。與所公開的CT系 統(tǒng)相關(guān)的控制機構(gòu)通常包括向X射線源提供動力和定時信號的X射線控制 器和控制在掃描架上的部件的旋轉(zhuǎn)速度和位置的掃描架馬達控制器。在控 制機構(gòu)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)對來自探測器元件的模擬數(shù)據(jù)進行釆樣 并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號用于后續(xù)的處理。圖像重建器從DAS接收采樣 的并數(shù)字化的X射線數(shù)據(jù)并進行高速圖像重建。通常將重建后的圖像作為 到計算機的輸入，該計算機在存儲設(shè)備中存儲圖像。圖像重建器可以是專 用硬件和/或在計算機上執(zhí)行的計算機程序的形式。
根據(jù)本公開文本的示范性實施例，控制系統(tǒng)和相關(guān)的DAS有利地與此 上描述的處理單元和相關(guān)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組合。這樣，與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相關(guān)的計算機適于經(jīng)由具有鍵盤的控制臺從操作者接收命令和掃描參數(shù)。相 關(guān)的監(jiān)視器使操作者觀察來自計算機的重建后圖像和其它數(shù)據(jù)。由計算機
使用操作者提供的命令和參數(shù)來向DAS， X射線控制器和/或掃描架馬達控 制器提供控制信號和信息。另外，計算機通常操作工作臺馬達控制器，其 控制成像對象支架以在掃描架中定位患者。
雖然已經(jīng)參照CT系統(tǒng)，系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和有關(guān)方法的示范性實施例對本 公開文本進行了描述，但本公開文本不限于在此公開的這種示范性實施例。 相反地，在不脫離本公開文本的精神或范圍的情況下，所公開的系統(tǒng)和方 法可以允許許多修改，改變和/或改進。本公開文本清楚地將這些修改，改 變和/或改進包含在其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種計算機斷層攝影(CT)系統(tǒng)，包括CT單元，以及與所述CT單元相關(guān)的處理裝置，所述處理裝置配置為適于確定和/或存取與所述CT單元相關(guān)的X射線譜數(shù)據(jù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的CT系統(tǒng)，其中，所述處理單元配置為適于使 用至少一個光譜X射線管模型確定所述X射線譜數(shù)據(jù)。
3、 如權(quán)利要求l所述的CT系統(tǒng)，其中，所述處理單元配置為適于使 用來自Monte-Carlo模擬的輸出確定所述X射線譜數(shù)據(jù)。
4、 如權(quán)利要求1所述的CT系統(tǒng)，其中，所述處理單元配置為適于存 取存儲在一個或多個數(shù)據(jù)庫中的X射線譜數(shù)據(jù)。
5、 如權(quán)利要求4所述的CT系統(tǒng)，其中，存儲在所述一個或多個數(shù)據(jù) 庫中的所述X射線譜數(shù)據(jù)是實驗地，理論地和/或通過模擬生成的。
6、 如權(quán)利要求1所述的CT系統(tǒng)，其中，所述處理裝置包括中央處理 單元。
7、 如權(quán)利要求6所述的CT系統(tǒng)，其中，所述中央處理單元適于通過 網(wǎng)絡(luò)與至少一個遠程定位的計算板服務(wù)器通信。
8、 如權(quán)利要求6所述的CT系統(tǒng)，其中，所述中央處理單元還適于向 所述CT單元提供一個或多個控制功能。
9、 一種用于生成計算機斷層攝影圖像的方法，包括 提供包括X射線源和探測器陣列的CT單元；確定與所述CT單元相關(guān)的X射線譜數(shù)據(jù)；以及使用所述X射線譜數(shù)據(jù)增強所述CT單元的性能。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述X射線譜數(shù)據(jù)是通過使用 至少一個光譜X射線管模型確定的。
11、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述X射線譜數(shù)據(jù)是通過使用 來自Monte-Carlo模擬的輸出確定的。
12、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述X射線譜數(shù)據(jù)是通過存取 在一個或多個數(shù)據(jù)庫中存儲的譜數(shù)據(jù)確定的。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所存儲的譜數(shù)據(jù)是實驗地，理 論地和/或通過模擬確定的。
14、 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括周期性地更新所存儲的譜數(shù)據(jù)。
15、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，與能量選擇探測方法結(jié)合地使 用所述X射線譜數(shù)據(jù)。
16、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，在生成至少一個光譜CT圖像的 過程中使用所述X射線譜數(shù)據(jù)。
全文摘要
提供計算機斷層攝影(CT)系統(tǒng)，其與CT數(shù)據(jù)的生成和/或解釋結(jié)合地利用X射線管光譜。所公開的系統(tǒng)和方法使用與CT系統(tǒng)相關(guān)的X射線管光譜來增強對比度和/或圖像質(zhì)量，例如通過使用能量選擇探測技術(shù)。X射線譜可以以各種方式來確定，例如，將光譜X射線管模型并入CT系統(tǒng)，使用Monte-Carlo模擬的輸出，和/或處理用于CT系統(tǒng)的實驗測量的光譜管數(shù)據(jù)。通常由與CT系統(tǒng)相關(guān)的計算機系統(tǒng)生成X射線管光譜和/或?qū)射線管光譜存儲在其中，并且X射線管光譜可用于支持能量選擇探測方法和/或光譜CT圖像的生成。
文檔編號A61B6/03GK101309643SQ200680042630
公開日2008年11月19日 申請日期2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日
發(fā)明者C·博伊默, C·赫爾曼, E·勒斯?fàn)? G·蔡特勒, K·J·恩格爾, R·普羅斯卡 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司