[发明专利]用于对X射线图像中的结构进行计算机辅助探测的方法和X射线系统

说明书

本发明涉及X射线成像技术以及图像后处理。具体而言，本发明涉及一种用于对X射线图像中的结构进行计算机辅助探测的方法以及X射线系统。计算机辅助探测算法视觉上确定X射线图像信息中的组织结构，并且随后将经确定的组织结构的形状与已知组织结构的库匹配，以表征经确定的组织结构的类型。当还采用谱信息(尤其是采集的X射线图像的能量信息)时，组织结构的确定并且因此组织结构的类型的表征可以被增强。相应地，提出了一种用于对结构和X射线图像进行计算机辅助探测的方法(70、80、90)，包括以下步骤：获得(72)对象的谱X射线图像信息，其中，所述谱X射线图像信息构成至少一幅X射线图像，通过采用计算机辅助探测算法来探测(74)所述X射线图像中的感兴趣组织结构，其中，探测所述X射线图像中的感兴趣组织结构包括使所述计算机辅助探测算法适于针对组织结构形状来对所述X射线图像进行评估，并且将所述组织结构形状与多个预定的组织结构形状进行比较，并且其中，所述计算机辅助探测算法适于评估所述X射线图像的谱信息以探测所述感兴趣组织结构。

技术领域

本发明涉及X射线成像技术以及图像后处理。具体而言，本发明涉及一种用于对X射线图像中的结构进行计算机辅助探测的方法和X射线系统、用于计算机辅助探测的计算机可读介质、程序单元、处理单元以及对方法的使用。

具体而言，本发明涉及通过评估X射线图像内的谱信息来探测X射线图像中的结构。

背景技术

对感兴趣组织结构的计算机辅助探测在放射学中，尤其是在乳房摄影中变得越来越重要。计算机辅助探测对应于通过将可见的特征形状与参考库进行比较来探测在采集到的X射线图像内的可疑区域的技术。总体而言，没有遵从图像中的绝对值(即，信号强度)来评估空间信息(即，特征形状)。具体而言，在乳房影像中，解剖噪声的发生限制探测病变的能力。根据病变类型，利用光子能量来减小来自解剖噪声和可疑病变的造影，并且其可见性可以在某个光子能量处被优化。例如，在较高能量处提高肿瘤可探测性，而优选在较低能量处可以探测微钙化。具体而言，肿瘤受到解剖噪声的严重影响，并且在较高能量处的解剖噪声的减小胜过肿瘤造影的减小，而微钙化较少受到解剖噪声影响，并且减少解剖噪声的量几乎不具有影响。

相应地，采用在某个光子能量处采集到的图像信息被称为谱成像信息或采用谱信息。通过公式(其中，E：能量，h：普朗克常数，c：光速)，单个光子的能量E反比于其波长λ。

谱成像采用探测到的能量谱来提取关于对象的物质内容的信息。该技术也具有在没有造影剂的情况下进行筛查(即，未增强的成像)时提高探测的潜力，然而，这增加了在图像信息中存在的量子噪声的量。

B.Norell、E.Fredenberg、K.Leifland、M.Lundqvist、B.的“Lesioncharacterization using spectral mammography”(SPIE Medical Imaging 2012：Physics of Medical Imaging)描述了使用谱图像信息用于表征和区分探测到的X射线图像中的结构。

发明内容

本发明的一个目标可以被认为是提供一种对X射线图像中的结构的改进的计算机辅助探测。该目标通过独立权利要求的主题得以实现。本发明的优选实施例被描述在从属权利要求中。

本发明采用谱图像信息用于探测和表征X射线图像中的结构。具体地，可以利用选择的能量或能量加权采用涉及特定能量或具有特定能量加权的X射线图像信息，选择能量或能量加权使得某些类型的组织(尤其是在X射线图像信息内的所述某些类型的组织的可见性)被优化或最小化。随后，采用计算机辅助探测算法，所述计算机辅助算法也考虑X射线图像信息的谱信息或能量信息。换言之，例如，某些类型的组织结构或病变可以具有采用第一定义能量的X射线图像中的最佳可见性(例如，高对比度或信噪比)，同时在具有另外的能量的图像信息中，相同的结构具有最小的可见性(低对比度或信噪比)。