[发明专利]用于X射线成像中的金属伪影避免的方法

权利要求书

1.一种用于3D x射线成像中的金属伪影避免的方法，该方法包括：

确定金属在要扫描的感兴趣物体或体积中的3D位置；

估计将减小金属伪影的严重性的源-探测器轨道；

将成像系统移动到与所估计的源-探测器轨道一致的位置，或移动到靠近所估计的源-探测器轨道并在现有空间约束内的位置；以及

根据该源-探测器轨道扫描该物体。

2.如权利要求1所述的方法，其中，该确定进一步包括以下一项或多项：执行对该感兴趣物体或体积的初始3D扫描，获取该感兴趣物体或体积的一个或多个x射线投影图像，或者使用包括一个或多个相机或电磁跟踪器的跟踪系统来定位该金属。

3.如权利要求1所述的方法，其中，该源-探测器轨道包括x射线源和探测器的位置和取向，以用于在该3D x射线成像中获取投影。

4.如权利要求1所述的方法，其中，估计该源-探测器轨道进一步包括计算基于所确定的该金属的3D位置的目标函数，其中，该目标函数描述与3D图像重建中的金属伪影相关联的特性。

5.如权利要求4所述的方法，其中，该特性包括对频谱偏移、衰减或其组合的估计。

6.如权利要求4所述的方法，其中，该目标函数基于以下一项或多项：沿龙门架旋转轴的度量图的范围、沿龙门架旋转轴的度量图的标准偏差、沿该龙门架旋转轴的该度量图的最大值、该龙门架的旋转角度范围内的度量图总和。

7.如权利要求1所述的方法，其中，与垂直于该物体的长轴的平面中的圆形路径相比，金属伪影的严重性有所降低。

8.如权利要求1所述的方法，其中，该扫描进一步包括：沿该源-探测器轨道获取多个x射线投影，并形成该物体的3D图像重建。

9.如权利要求8所述的方法，其中，形成该3D图像重建进一步包括：执行一个或多个3D图像重建算法，包括3D滤波反投影、用于3D图像重建的其他分析方法、基于模型的图像重建、深度学习或神经网络重建。

10.一种3D x射线成像系统，包括：

3D x射线成像设备，该3D x射线成像设备包括龙门架，该龙门架能够以沿倾斜轴的多个倾斜角度和沿旋转轴的多个旋转角度移动；以及

硬件处理器，该硬件处理器被配置为执行包括以下各项的指令：

确定金属在要扫描的感兴趣物体或体积中的3D位置；

估计将减小金属伪影的严重性的源-探测器轨道；

将成像系统移动到与所估计的源-探测器轨道一致的位置，或移动到靠近所估计的源-探测器轨道并在现有空间约束内的位置；以及

根据该源-探测器轨道扫描该物体。

11.如权利要求10所述的3D x射线成像系统，其中，该确定进一步包括以下一项或多项：执行对该感兴趣物体或体积的初始3D扫描，获取该感兴趣物体或体积的一个或多个x射线投影图像，或者使用包括一个或多个相机或电磁跟踪器的跟踪系统来定位该金属。

12.如权利要求10所述的3D x射线成像系统，其中，该源-探测器轨道包括x射线源和探测器的位置和取向，以用于在该3D x射线成像中获取投影。

13.如权利要求10所述的3D x射线成像系统，其中，估计该源-探测器轨道进一步包括计算基于所确定的该金属的3D位置的目标函数，其中，该目标函数描述与3D图像重建中的金属伪影相关联的特性。

14.如权利要求13所述的3D x射线成像系统，其中，该特性包括对频谱偏移、衰减或其组合的估计。