[发明专利]计算机断层成像中基于正弦图的散射射线校正

说明书

本发明涉及计算机断层成像中基于正弦图的散射射线校正。公开了一种用于投影测量数据的散射射线校正的方法(10)，该投影测量数据由一个计算机断层成像系统(31)来记录，该方法(10)包括用于记录(11)、定位(12)、标识(13)和校正(14)的多个步骤。在记录(11)步骤中，从多个投影角度(1)记录投影测量数据，并且将该投影测量数据获取在一个正弦图中。在定位步骤(12)中，在关于一个投影角度(1)的一个预定义角度范围(3)中，定位该正弦图的投影测量数据中的多个特征。在标识步骤(13)中，通过一种经训练的标识算法，从所定位的多个特征中标识针对该投影角度(1)的一个散射分布。在校正步骤(14)中，基于该散射分布，校正该投影角度(1)的投影测量数据。

技术领域

本发明涉及：一种用于投影测量数据的散射射线校正的方法，该投影测量数据由一个计算机断层成像系统记录；一种用于训练一种标识算法的方法，该标识算法用于标识一个散射分布；一种计算单元；一种计算机断层成像系统；一种计算机程序；一种计算机可读数据介质；一种训练单元；一种另外的计算机程序以及一种另外的计算机可读数据介质。

背景技术

计算机断层成像是一种主要用于医学诊断和用于检查材料的成像方法。在计算机断层成像的上下文中，一个辐射源(例如，一个X射线源)和一个相关联的检测器设备围绕一个待检查的对象旋转，以便记录空间三维图像数据。在该旋转运动期间，测量数据在一个角度扇区内被记录。该投影测量数据表示多个投影，其包含关于来自各种投影角度的、由该检查对象引起的辐射衰减的信息。这些投影允许该检查对象的二维截面图像或三维体积图像得以计算。该投影测量数据也被称为原始数据，并且可以被预处理，例如以便减少由检测器引起的任何衰减强度差异。然后，可以例如通过所谓的滤波反投影或使用迭代重构方法，来从该投影测量数据重构图像数据。

在计算机断层成像中，散射辐射是图像伪影的主要原因。散射辐射的影响与所使用的检测器设备的检测表面的尺寸和/或X射线源的数目成比例。当使用量子计数的能量分辨检测器设备时，因为由X射线源发射的光子的能量通过散射过程(例如，康普顿(Compton)散射)而改变，因此散射辐射可能影响光谱记录。一般而言，特别是在积分、计数和能量分辨检测器设备的情况下，散射辐射以如下方式改变，该方式使得未遵循从X射线源到检测器设备的直接路径的散射光子被检测器设备检测到。由于重构过程通常假设所检测事件的光子遵循直接路径，所以所检测的这些事件会导致重构过程中的多个图像伪影。

在计算机断层成像中，散射辐射的影响可以至少部分地通过使用散射射线光栅的抑制而减少，或者至少部分地通过对物理效应进行建模而减少。散射射线光栅可以通过吸收来自散射辐射的散射光子来屏蔽X射线检测器。在这种情况下，散射射线光栅位于检测器设备的附近，即，例如在检查对象与检测器设备之间。这是不利的，因为检测性量子效率(DQE)降低，而散射射线光栅的制造成本很高。散射射线光栅与X射线源的聚焦和精确对准也是必需的。这使得例如在具有最小反向几何的计算机断层成像系统中，或在具有静态检测器环和动态可移动焦点的第四代计算机断层成像系统中，更难以使用具有不同几何布置的多个X射线焦点或多个X射线源。散射射线光栅的作用有限，并且不能完全防止检测到散射辐射。散射辐射的计算也可以结合散射射线光栅来执行。散射辐射的计算可以由计算机断层成像系统基于一个记录的投影测量数据或一个图像、通过直接对物理过程进行建模来实现。基于图像的计算方法主要被配置为例如使用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法来计算精确散射射线分布，其中计算工作量是相当可观的。

发明内容

本发明的目的是描述：一种用于投影测量数据的散射射线校正的方法，该投影测量数据由一个计算机断层成像系统来记录；一种用于训练一种标识算法的方法，该标识算法用于标识一个散射分布；一种计算单元；一种计算机断层成像系统；一种计算机程序；一种计算机可读数据介质；一种训练单元；一种另外的计算机程序以及一种另外的计算机可读数据介质，以上各项均允许改进该投影测量数据的、基于正弦图的散射射线校正。