增强型光谱X射线成像.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113507889A(43)申请公布日2021.10.15(21)申请号201980092561.X(74)专利代理机构北京安信方达知识产权代理(22)申请日2019.12.06有限公司11262代理人李健(30)优先权数据62/807,4572019.02.19US(51)Int.Cl.A61B6/03(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日G01N23/04(2018.01)2021.08.19(86)PCT国际申请的申请数据PCT/SE2019/0512382019.12.06(87)PCT国际申请的公布数据WO2020/171748EN2020.08.27(71)申请人棱镜传感器公司地址瑞典斯德哥尔摩(72)发明人汉斯·波拿佛克弗雷德里克·格洛伯格马特斯·丹尼尔松权利要求书2页说明书14页附图13页(54)发明名称与至少一个较高能量的投影的多个组合中的每增强型光谱X射线成像个组合来执行材料基础分解。(57)摘要提供了一种用于x射线成像的装置(100)，该装置包括x射线源(10)和具有多个检测器元件的x射线检测器(20)，其中，该x射线源(10)和该x射线检测器(20)被布置在能够围绕要成像的受试者或物体旋转的支撑物上，以实现在不同视角下的一组投影。该装置(100)被配置为在切换kVp模式下操作x射线源(10)，用于在旋转期间交替地施加包括较低电压和较高电压的至少两个不同的电压，以在该组投影上实现较低能量和较高能量的曝光，从而提供较低能量的投影和较高能量的投影。该x射线检测器(20)是光子计数多仓检测器，被配置为将光子计数分配给多个能量仓，并且该装置被配置为从这些能量仓的至少一个子集中选择计数，以便为较低能量的投影和较高能量的投影二者提供对应的光子计数信息。该装置(100)被配置为基于该对应的光子计数信息，针对多个较低能量的投影和较高能量的投影中CN113507889A的每个投影和/或针对至少一个较低能量的投影CN113507889A权利要求书1/2页1.一种用于x射线成像的装置(100)，该装置包括x射线源(10)和具有多个检测器元件的x射线检测器(20)，其中，该x射线源(10)和该x射线检测器(20)被布置在能够围绕要成像的受试者或物体旋转的支撑物(12)上，以实现在不同视角下的一组投影，其中，该装置(100)被配置为在切换kVp模式下操作x射线源(10)，用于在旋转期间交替地施加包括较低电压和较高电压的至少两个不同的电压，以在该组投影上实现较低能量和较高能量的曝光，从而提供较低能量的投影和较高能量的投影，其中，该x射线检测器(20)是光子计数多仓检测器，被配置为将光子计数分配给多个能量仓，并且该装置(100)被配置为从这些能量仓的至少一个子集中选择计数，以便为较低能量的投影和较高能量的投影二者提供对应的光子计数信息，其中，该装置(100)被配置为基于该对应的光子计数信息，针对多个较低能量的投影和较高能量的投影中的每个投影和/或针对至少一个较低能量的投影与至少一个较高能量的投影的多个组合中的每个组合来执行材料基础分解。2.如权利要求1所述的装置，其中，该装置(100)被配置为提供快速kV切换，用于在旋转期间向该x射线源(10)交替地施加至少两个不同的电压。3.如权利要求1或2所述的装置，其中，该光子计数多仓检测器(20)被配置为在低能量或高能量曝光下，针对每个投影、即针对每个检测器元件和每个视角，将光子计数分配给能量仓，并且该装置(100)被配置为从这些能量仓的至少一个子集中提取计数以便为该投影提供对应的光子计数信息。4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，该装置(100)被配置为基于关于所应用的x射线光谱的信息来执行材料基础分解。5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，该装置(100)被配置为：针对多个较低能量的投影和较高能量的投影中的每个投影和/或针对至少一个较低能量的投影与至少一个较高能量的投影的多个组合中的每个组合来执行所述材料基础分解，以生成基础材料的路径长度估计；并且基于这些路径长度估计来执行图像重建。6.如权利要求5所述的装置，其中，该装置(100)被配置为基于包括至少一个较低能量的投影和至少一个较高能量的投影的光子计数信息的相邻投影来生成双能量路径长度估计。7.如权利要求6所述的装置，其中，该装置(100)被配置为使用所述双能量路径长度估计作为先验信息来优化空间分辨率与基础图像噪声之间的折衷。8.如权利要求5至7中任一项所述的装置，其中，该装置(100)被配置为：生成基础材料的路径长度估计以及表示所估计路径长度的协方差的相关联协方差矩阵；并且基于对应的协方差矩阵来组合针对较低能量的投影和较高能量的