[发明专利]用于建立断层造影图像显示的方法和计算机断层造影系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用至少两个辐射器-探测器系统来建立断层造影图像显示的方法和计算机断层造影系统，其中利用至少一个第一和第二辐射器-探测器系统同时对患者进行扫描，根据至少两次扫描的间接或直接的结果产生并存储或者输出至少一个断层造影图像显示。

背景技术

这样的CT系统一般在多源CT系统的概念中是公知的。同样，根据这种多源CT系统的数据重建断层造影图像数据组的方法是公知的。

在这种CT系统和方法中，迄今为止用户必须在清晰度和噪声之间进行折衷地决定。在此，在清晰度和噪声之间的可能的选择的界限通过测量系统来确定，该测量系统预先给定了可选或预定的焦点大小、探测器格栅和像素大小。在该界限内通常通过重建核来调节清晰度和对应的噪声。

对于高对比度来说，在当前的现有技术中至少部分地开始了在迭代的图像重建方法中噪声和清晰度之间的严格耦合。对于在噪声阈值处的低对比度以及由此在医学中典型出现的可识别低对比度的情况，迄今为止的迭代方法没有改善。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，找到一种利用至少两个辐射器-探测器系统来建立断层造影图像显示的方法和计算机断层造影系统，其中在低对比度拍摄的情况下也能够主要改善细节结构的可识别性。

发明人已经认识到，由具有不同测量分辨率的两个或多个测量系统进行的测量能够组合，其中不同的测量分辨率产生不同的调制传递函数(＝Modulations-Transfer-Funktion＝MTF)或对比度传递函数。由此得到如下的优点，即一个测量系统的相应的强处至少部分地补偿另一个测量系统的弱处。于是在后安置的图像重建中，互补的信息可以彼此结合，从而产生同时具有良好的低对比度探测可能性和高分辨率的总的图像数据。

优选地，该方法可以结合投影数据或图像数据的本机振荡频率划分以及随后的加权混合、迭代重建或简单地淡入淡出投影数据或图像数据来实施。

在使用双管CT扫描器的情况下，提供组合具有不同物理性能的两个测量系统的可能性以及实现实际上同时扫描(大多为患者的)对象的可能性。在此，以相应的测量系统的不同的焦点大小、探测器格栅或像素大小为例。在此，对于不同的像素大小也建议使用结构相同的探测器，其中实施一种没有任何覆盖的测量而另一种通过前置的探测器元件部分地覆盖，即所谓的UHR梳的测量。此外，也可以使用关于噪声、线性和余辉的不同的探测器动力学或者不同的探测原理，例如计数的或积分的探测器。

也就是，这样构造使用的探测器系统，使得其具有在本机振荡频率的范围内的两个不同的测量系统MTF。这点尤其可以分别通过不同的测量分辨率实现。

例如在以小的位置分辨率来实现高的总MTF的测量系统中，算法MTF可以补偿小的位置清晰度，这导致增加了噪声。在此具有较高的测量系统MTF的附加测量值提供如下的可能性：该频率在没有过高的情况下通过算法MTF来表示。但这伴随着测量技术的如下的缺陷：通过分隔板(Septen)、较高的电子器件噪声以及在较小的焦点情况下的较小的管功率储备产生量子损失。由此恰好具有优势的是，应用的剂量分配到两个测量系统。CT系统的总MTF在此可以写为算法MTF和测量系统MTF的乘积。算法MTF通过CT卷积核和在CT反投影期间内插的傅里叶变换来确定。测量系统MTF包括通过探测器信道的孔的扫描的模糊以及X射线焦点的有效宽度。为了更精确地定义该概念例如可以参见出版物A.Oppelt，Imaging Systems for Medical Diagnostics，Publicis Erlangen，2005，第423页。

相应于这些描述，发明人建议一种借助具有至少两个辐射器-探测器系统的计算机断层造影系统建立断层造影图像显示的方法，其具有如下的方法步骤：

-利用至少一个第一辐射器-探测器系统以第一调制传递函数，以及

-利用至少一个第二辐射器-探测器系统以与第一调制传递函数不同的第二调制传递函数同时扫描患者，

-由以不同的调制传递函数进行的至少两次扫描的间接或直接的结果产生至少一个断层造影图像数据组，

-输出或存储该至少一个断层造影图像数据组。

按照第一实施方案，可以这样构造上面描述的方法，使得为了以第一调制传递函数进行扫描采用具有多个探测器元件的探测器，其中使用具有其完整的辐射敏感的测量面的各个探测器元件以用于采集射线，以及为了以至少一个第二调制传递函数进行扫描采用至少一个具有多个探测器元件的探测器，其中使用具有部分遮住的辐射敏感的测量面的各个探测器元件以用于采集射线。