[发明专利]用于执行K缘成像的医学X射线检查装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于执行K缘成像的医学X射线检查装置，其包括成像单元，所述成像单元被配置为谱分解X射线吸收谱，从而将所述X射线吸收谱成像为：

-常规的X射线吸收图像，其包括表示感兴趣对象的解剖背景的数据元素，以及

-K缘吸收图像，其包括表示示出了在感兴趣对象内的K缘吸收的材料的局部密度的量化信息的数据元素。

背景技术

从科技文献“K-edge imaging in X-ray computed tomography usingmulti-bin photon counting detectors”(Phys.Med.Biol.，2007年第52卷第4679-4696页)中已知有此类医学X射线检查装置。所已知的医学X射线检查装置是计算机断层摄影(CT)扫描器，其包括具有多箱X射线光子计数探测器的成像单元。该成像单元允许谱分解X射线吸收谱，以便将X射线吸收谱成像为常规的X射线吸收图像以及K缘吸收图像。

常规的X射线吸收图像等价于使用包括常规整流X射线探测器(currentintegrating X-ray detector)的成像单元所采集的常规X射线吸收谱的图像。所述常规的X射线吸收图像包括表示感兴趣对象的解剖背景的数据元素。所述K缘吸收图像是在感兴趣对象内的材料的X射线吸收图像，所述材料在已知的医学X射线检查装置的能量范围内具有其自己的K缘吸收。所述K缘吸收图像包括表示示出了在感兴趣对象内的K缘吸收的材料的局部密度的量化信息的数据元素。

除了解剖背景的常规成像之外，所已知的医学X射线检查装置允许对在已知的医学X射线检查装置能量范围内具有其自己的K缘吸收的材料进行选择性成像，(例如基于钆的靶向造影剂)。

所已知的医学X射线检查装置的缺点是对K缘吸收图像进行选择性成像的敏感度相对较低。当使用所已知医学X射线检查装置时，大量的潜在临床应用要么受到该有限的灵敏度的影响，要么因为较低的灵敏度而完全不可能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在首段所提到类型的医学X射线检查装置，其提高了对K缘吸收图像进行选择性成像的敏感度，这样根据本发明的医学X射线检查装置可以比已知的医学X射线检查装置用于更多的临床应用。

该目标是通过根据本发明的医学X射线检查装置实现的，其特征在于，成像单元包括用于降低K缘吸收图像的空间分辨率的空间分辨率降低器。

通过使用空间降低器以降低K缘吸收图像的空间分辨率，组合了包含K缘吸收图像的图像信息的多个互连数据元素。通过组合这些数据元素，改善了K缘吸收图像的信噪比(SNR)。因为对K缘吸收图像进行选择性成像的灵敏度至少部分地是由K缘吸收图像的SNR确定的，所以改善的SNR直接有助于对K缘吸收图像进行选择性成像有更好的灵敏度。借助对K缘吸收图像进行选择性成像的提高的灵敏度，根据本发明的医学X射线检查装置可以比已知的医学X射线检查装置用于更多的临床应用。

根据本发明的医学X射线检查装置的另一优点是，当所述K缘吸收图像的SNR得到改善时，已经结合到感兴趣对象上的K缘材料的局部密度的量化信息将变得更加精确(即当K缘吸收图像的SNR得到改善时，已经结合到感兴趣对象(例如肿瘤、冠状动脉内的软斑块、损伤等等)上的、具有K缘材料有效载荷的靶向造影剂(如基于钆的靶向造影剂)的局部密度的量化信息将变得更加精确)。这很好地符合对于量化测度的临床需求的临床进展，所述量化测度将告知物理师大约有多少K缘材料已经结合到感兴趣对象上。

根据本发明的医学X射线检查装置的优选实施例的特征在于，所述空间分辨率降低器包括聚类定义单元，其用于定义在K缘吸收图像中互连的多个个别数据元素的聚类，并且所述空间分辨率降低器包括替换单元，其用于将由个别数据元素所表示的量化信息替换为由数据元素的聚类所表示的量化信息。为了确保改善K缘吸收图像的SNR，因而确保改善对K缘吸收图像进行选择性成像的敏感度，所述聚类定义单元定义聚类，其中，所有的个别数据元素都包含图像信息，即其中，所有的个别数据元素表示K缘材料的局部密度的量化信息。将有个别数据元素表示的量化信息替换为由数据元素的聚类表示的量化信息的所述替换单元提供针对每个聚类有关已经有多少K缘材料结合到感兴趣对象上的单一量化测度。连同每个聚类的该量化测度一起，对于每个聚类而言，在常规X射线吸收图像中示出在解剖背景内的所述聚类的位置以及其形状。