[发明专利]在扩展的测量场中计算机断层造影图像重建

说明书

技术领域

本发明涉及一种从测量数据中重建检查对象的图像数据的方法，其中，所述测量数据是由计算机断层造影系统采集的，并且在测量时检查对象的部分至少暂时地位于该测量场之外。

背景技术

利用计算机断层造影系统对检查对象进行扫描的方法是普遍公知的。在此，采用环形扫描、带有进给的顺序环形扫描或螺旋扫描。还可以进行其它不是基于环形运动的扫描，例如带有线性片断的扫描。借助至少一个X射线源和至少一个相对置的检测器从不同的拍摄角度记录检查对象的吸收数据，并将如此收集的吸收数据或投影借助相应的重建方法计算成穿过检查对象的截面图像。

为了从计算机断层造影设备(CT设备)的X射线-CT数据组、即由所采集的投影重建计算机断层造影图像，目前作为标准方法采用所谓的滤波反投影方法(FBP)。在采集数据之后通常实施一个“重排(Rebinning)”步骤，其中，对以扇形从辐射源发出的射线所产生的数据重新排列，使它们以如同平行地朝向检测器的X射线到达检测器的形状出现。这样，数据就在频域内被变换。然后，借助这样重新排序和滤波的数据实现对感兴趣立体内的各体素的反向投影。

由于检测器的伸展使得存在有限的测量区域、即测量场。这意味着，在特定的投影角下只能采集位于测量场内的检查对象的立体元素的投影数据或测量数据。但常常碰到的问题是，检查对象的伸展使得在整个测量数据采集期间不是检查对象的所有部分都位于测量场之内。这导致对于检查对象的这些部分的不完全的测量数据组，并由此在图像重建时造成伪影。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提出一种从测量数据中重建CT图像的方法，其中要考虑检查对象超出测量场的问题。此外，还提出一种相应的控制和计算单元、一种CT系统、一种计算机程序和一种计算机程序产品。

本发明的技术问题通过一种从测量数据中重建检查对象的图像数据的方法来解决，其中，测量数据是事先在计算机断层造影系统的辐射源与检查对象相对旋转运动时采集的。由于检测器的伸展的限制将辐射源和检测器之间的一个有限区域构成测量场，可以关于该测量场采集测量数据。不过，在采集测量数据期间检查对象的部分至少暂时地位于该测量场之外。由该测量数据重建第一图像数据。借助该第一图像数据确定检查对象的边界。采用所确定的边界修改该第一图像数据。从修改后的第一图像数据中计算出投影数据。采用该投影数据修改测量数据，并从修改后的测量数据中重建第二图像数据。

检查对象对于CT设备的测量场来说过大。这意味着根据投影角、即X射线源相对于检查对象的设置检查对象或多或少会有一大部分没有位于测量场之内，从而使得对于相应的投影角不能对这些部分进行数据采集。因此，对于检查对象的一些立体元素存在不完全的测量数据组。该测量数据的不完全性导致伪影，就是对于检查对象的在整个检查期间位于测量场之内的部分也是如此。为了减小由于超出测量场造成的测量数据的不完全性对重建的图像的不期望的效应，按照本发明，不是仅进行一次图像重建，而是进行两次图像重建。

第一图像重建的结果用于确定检查对象的边界。根据该边界可以识别哪些像素属于检查对象：在该边界之内的像素被算作是该检查对象的，而该边界之外的像素则属于其周围环境或另一对象。对于患者来说，要确定的边界是其皮肤或衣服表面。检查对象当然还可以是一个较大对象的组成部分，如患者的肿瘤或器官。为了确定边界，可以引入公知的图像处理方法并将其用于第一图像数据。所确定的边界可以是完整的或部分的，边界可以由多个部分组成。

然后，将所确定的边界用于改变第一图像数据。该改变优选地仅涉及第一图像数据的子集，但是也可以修改整个第一图像数据。将这样修改后的第一图像数据用于计算投影数据。投影数据是人工的或者说是经计算的测量数据，因此可以从投影数据中了解在图像重建中由哪些测量数据得到修改后的第一图像数据。在通过图像重建算法从测量数据和投影数据得到图像数据时，前向投影导致从图像数据得到投影数据。

投影数据被用于修改测量数据。在最简单的情况下，修改可以是对测量数据的补充，由此可以消除由于超出测量场造成的测量数据的不完全性。此外，除了补充，还可以附加地或替代地对测量数据进行改变。

然后，将经修改后的测量数据用作图像重建的基础。所产生的第二图像数据要好于第一图像数据，因为其不是基于原始的测量数据而是基于修改后的测量数据。在该第二图像数据中已经包含进了关于检查对象边界的信息。