[发明专利]用于物体的X射线成像装置

说明书

本发明涉及一种用于物体的X射线成像装置(10)、一种用于物体的X射线成像系统(100)、一种用于物体的X射线成像方法、以及一种用于控制该装置或系统的计算机程序单元和一种存储有该计算机程序单元的计算机可读介质。X射线成像装置(10)包括接收单元(11)和处理单元(12)。接收单元(11)被配置成接收代表该物体针对至少两个不同的X射线光谱的衰减性能的衰减数据。处理单元(12)被配置成将衰减数据分解成分解数据，减少分解数据中的噪声以获得去噪声数据，将去噪声数据反转换成反转换衰减数据，将反转换衰减数据和衰减数据组合成组合衰减数据，并将组合衰减数据分解成组合分解数据。

技术领域

本发明涉及一种用于物体的X射线成像装置、一种用于物体的X射线成像系统、一种用于物体的X射线成像方法、以及一种用于控制该装置或系统的计算机程序单元和一种存储有该计算机程序单元的计算机可读介质。

背景技术

CT扫描器包括发射辐射的X射线管，该辐射穿过检查区域和其中的物体。检测器阵列与检查区域相对地定位，在X射线管对面，检测穿过检查区域和其中的物体的辐射，并生成指示检查区域和其中的物体的投影数据。重建器处理投影数据并重建体积图像数据，该体积图像数据指示检查区域和其中的物体。

在光谱CT或多能CT中，获取多个衰减投影数据集，该衰减投影数据集表示被扫描物体针对不同的X射线光谱的衰减性能。该多个数据集可通过kVp切换、双层检测器、计数检测器和/或其它方式来获取。每个衰减数据集是从光谱或多能CT系统的不同光谱通道获取的。基于这些多个衰减投影数据集，可确定物理实体性能，这称为物质分解。

用于物质分解的一种可能方案是在投影域中的分解。对于投影域分解来说，通过将不同光谱通道的衰减线积分转换成物质线积分来执行物质分解。由于这种物质转换的非线性，由衰减线积分中的噪声诱发出偏差(所谓的噪声诱发偏差)。该偏差的强度直接取决于衰减投影数据集中的噪声量。在许多情况下，该偏差太高而不可接受，导致重建的物质图像与实际情况有强偏离，因此阻止了用于诊断目的的合理的定量评估。

因此，去噪声策略被实施为减少衰减线积分中的噪声，因此也减少分解物质线积分中的偏差。尽管如此，由于对衰减投影数据集的过强去噪声处理导致最终图像中的结构损失，因此一些噪声会保留在去噪声的衰减线积分中。结果，分解数据中仍存在明显的偏差。此外，去噪声衰减投影数据中剩余的噪声仍导致在分解数据中产生严重噪声，因此分解是强烈放大噪声的不适定问题。

总而言之，光谱或多能CT系统的物质分解的非线性导致产生噪声诱发偏差，即使在输入数据上的噪声通过去噪处理而减少时也如此。该偏差导致重建的物质图像与实际情况偏离，因此在用于诊断目的的定量评估中产生错误的值。

WO 2014/080311 A1公开了一种减少光谱/多能投影数据中的投影域相关噪声的方案。这种方案可以至少基于物质线积分的方差及其间的协方差来实现。

发明内容

需要提供一种用于物体的改良型X射线成像装置，其允许减少噪声诱发偏差。

本发明的问题是通过独立权利要求的主题解决的，其中另外的实施例包括在从属权利要求中。应当指出的是，在下文中描述的本发明各方面也适用于X射线成像装置、X射线成像系统、X射线成像方法、计算机程序单元和计算机可读介质。