[发明专利]静态增益校准

说明书

公开了一种用于成像的X射线系统(1、10)和一种增益校准方法。所述系统的组件(4、14)可移动到不同的扫描坐标，以当所述组件移动时以动态模式在多个所述扫描坐标处采集X射线投影图像。所述组件还可移动到预定参考坐标，以当所述组件静止时以静态模式在所述参考坐标处采集X射线投影图像。由所述X射线系统包括的至少一个处理单元(5)被配置为接收多个动态增益校准参数作为第一输入，并且获得静态增益校准参数作为第二输入，并且确定多个经调整的动态增益校准参数。每个动态增益校准参数根据在所述扫描坐标中的一个处以所述动态模式采集的X射线投影图像获得。所述静态增益校准参数根据在所述预定参考坐标处以所述静态模式采集的X射线投影图像获得。

技术领域

本发明涉及X射线系统，并且涉及用于X射线系统的增益校准方法。

背景技术

为了准确和可靠地工作，复杂的X射线计算机断层摄影(CT)或锥形束计算机断层摄影(CBCT)扫描器需要由现场服务工程师在每年的基础上进行全面校准。重度使用的CT或CBCT扫描器需要甚至更频繁的校准，在此情况下，不复杂的校准程序将提供最具成本效益的解决方案。执行频繁的校准扫描是耗时的程序，在该程序期间，CT或CBCT扫描器不可用于患者使用，并且因此应当提前被充分地安排。

用于灵活X射线CT/CBCT系统中的图像均匀性校正的增益校准在2015年4月16日的文献US2015/0103972A1(BREDNO等人)中已经被描述为系统元件(其中包括源和探测器)的相对移动的必要结果。系统元件的相对运动是由这种灵活系统中的缺乏结构刚性(其放大了系统磨损、臂运动等的影响)引起的。为了在尽管有系统元件之间的可能的相对运动的情况下实现增益校准，公开了一种运动层分解单元和方法，其将采集的X射线投影图像数据分解成系统元件在不同机架取向处的相对位置的指示。传感器输入可以作为进一步的输入数据贡献给分解单元。校正单元使用如此获得的系统元件在不同机架取向处的相对位置的指示来校正测量的衰减。

所提出的分解单元和方法导出针对每个系统元件的位置信息，这使得典型的多元件X射线系统的增益校准更加复杂。仅针对系统元件的初始位置的准确测量实现准确的增益校准结果，并且可能需要对分解单元的额外传感器输入来获得令人满意的增益校准。此外，所描述的用于增益校准和均匀性校正的方法在每个机架位置处采集X射线投影图像数据，这使得校准方法在灵活X射线CT扫描器中是耗时的校准方法，对于灵活X射线CT扫描器，存在涉及不同臂移动的各种各样的扫描轨迹并且均需要专用的校准扫描。

鉴于CT/CBCT扫描器的频繁且更广泛的使用，更快且要求更低的增益校准方法因此是期望的。

发明内容

在图像引导的诊断和介入程序中(例如，在涉及血管、心血管、非血管和神经干预或诊断的诊断和微创外科手术的医学领域中)存在朝向更灵活的开放式机架X射线成像系统的更大部署的趋势。这些用于医学成像的更灵活的开放式X射线系统在介入程序期间提供对患者和患者周围的更好可接近性，并且同时最小化出于成像目的的患者的不必要的重新定位。与快速采集协议一起，这允许依赖于图像引导的节省时间的程序，例如在手术室中，其占用时段被有效地减少。与具有封闭机架的永久安装的CT扫描器相比，更灵活的开放式X射线系统的缺点是降低的结构刚性。这引起在开放式台架的移动期间对机械振动、机械负载、动态力等的灵敏度增加，这些都对关键系统部件相对于彼此的几何对准具有显著影响，包括诸如X射线源、准直器和滤波器、X射线探测器、X射线防散射栅格等部件。例如，在运动、旋转或加速期间分别存在于灵活C型臂/C型弧中并施加到灵活C型臂/C型弧上的振动和弯曲力通常导致源中的X射线管与探测器之间的位置的相对变化，所述探测器可能具有附接到其上的防散射栅格。即使X射线管与探测器之间的位置的小变化也引起由探测器探测到的白场曝光图案的显著变化。取决于C型弧的速度和加速度，投射到探测器上的防散射栅格的阴影也可能显著偏移。如果没有例如借助于充分的校准方法适当地考虑，这些影响通常通过出现不想要的伪影而使重建图像质量劣化。这在X射线投影图像采集期间经历失真的探测器增益是首要和最该注意的，该增益动态地偏离针对理想的刚性系统几何配置记录的理想增益，对于该理想的刚性系统几何配置，个体系统部件不经受其相应位置的变化。