[发明专利]使用用于计算机断层摄影的分段光子计数检测器进行相干散射成像的系统和方法

权利要求书

1.一种方法，包括：

利用x射线源和分段光子计数检测器阵列对感兴趣区域成像；

检测所述感兴趣区域中的感兴趣对象的位置；

经由所述x射线源和所述分段光子计数检测器阵列选择性地扫描所述感兴趣对象；

利用所述分段光子计数检测器阵列检测来自所述感兴趣对象的相干散射信号；以及

基于所检测的相干散射信号确定构成所述感兴趣对象的材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中选择性地扫描所述感兴趣对象包括对所述x射线源进行准直并且调整所述x射线源、所述分段光子计数检测器阵列和所述感兴趣对象的位置，以照射包含所述感兴趣对象的所述感兴趣区域中的体积的单个切片。

3.根据权利要求2所述的方法，其中调整所述x射线源、所述分段光子计数检测器阵列和所述感兴趣对象的所述位置使所述相干散射信号与所述分段光子计数检测器阵列上的初级x射线束的分离最大化。

4.根据权利要求1所述的方法，其中选择性地扫描所述感兴趣对象包括：

估计初级x射线束和所述相干散射信号之间的角度；以及

基于所述感兴趣对象的所述位置和所估计的角度调整所述x射线源和所述感兴趣对象中的每一者，使得所述分段光子计数检测器阵列中的一个或多个检测器的区段与所述相干散射信号最佳地对准。

5.根据权利要求1所述的方法，其中基于所检测的相干散射信号确定构成所述感兴趣对象的所述材料包括从所述分段光子计数检测器阵列中的一个或多个检测器的区段获得所述感兴趣对象的相干散射光谱特征，所述相干散射光谱特征包括特定于构成所述感兴趣对象的所述材料的至少一个峰。

6.根据权利要求1所述的方法，其中对所述感兴趣区域成像包括重建描绘所述感兴趣对象的可视图像，所述可视图像包括二维切片或三维绘制。

7.一种医疗成像系统，包括：

x射线源；

分段x射线检测器阵列，所述分段x射线检测器阵列被配置为检测由所述x射线源发射并由感兴趣对象衰减的x射线辐射；和

控制器，所述控制器通信地耦接到所述分段x射线检测器阵列并将指令存储在非暂态存储器中，所述指令能够执行以：

经由所述分段x射线检测器阵列接收从所检测的x射线辐射生成的一个或多个传输分布；

从所述一个或多个传输分布重建一个或多个图像，所述一个或多个重建图像中的至少一个重建图像描绘感兴趣对象；

基于所述一个或多个重建图像自动检测所述感兴趣对象；

经由所述分段x射线检测器阵列采集与所述感兴趣对象对应的相干散射数据；以及

基于所述相干散射数据确定所述感兴趣对象的材料成分。

8.根据权利要求7所述的医疗成像系统，其中

接收所述一个或多个传输分布包括：

经由所述分段x射线检测器阵列中的检测器单独地确定所检测的x射线辐射的衰减测量；

从所采集的衰减测量生成所述一个或多个传输分布；以及

在所述控制器处接收来自所述分段x射线检测器阵列的所述一个或多个传输分布。

9.根据权利要求7所述的医疗成像系统，还包括：

通信地耦接到所述控制器的显示设备，

其中所述指令还能够执行以在所述显示设备处显示所述一个或多个重建的图像。

10.根据权利要求7所述的医疗成像系统，其中

所述x射线辐射包括x射线辐射的光谱，并且

所述分段x射线检测器阵列包括被配置为检测、测量和区分在所述x射线辐射的不同能量范围内的光子的能量鉴别检测器，

确定所述相干散射数据的所述材料成分包括基于所述x射线辐射的所述不同能量范围内的所述光子的所述测量确定构成所述感兴趣对象的多种材料，并且

所述重建的图像包括基于所述多种材料中的一种或多种材料的体绘制。