[发明专利]用于设置多能量CT图像表示的对比度的方法和相关设备

说明书

本公开涉及光谱CT图像数据的对比度增强再现。描述了一种用于设置多能量CT图像表示的对比度的方法。在方法中，接收患者(O)的检查区域的多个多光谱图像数据集(BD)。此外，基于多光谱图像数据集(BD)实现要被检查的结构(ST)的自动识别，并且不同加权的多光谱图像数据集(BD)的自动组合被实现，使得与统一加权相比，要被检查的结构(ST)与其环境之间的对比度得到改善。此外，描述了多能量CT成像方法。还描述了图像设置设备(30)。此外，描述了计算机断层摄影系统(1)。

技术领域

本发明涉及一种用于设置多能量CT图像表示的对比度的方法。本发明还涉及一种多能量CT成像方法。本发明还涉及一种设置设备。此外，本发明涉及一种计算机断层摄影系统。

背景技术

现有的成像技术常常被用来帮助生成二维图像数据或三维图像数据，二维图像数据或三维图像数据可以用于可视化所成像的检查对象，除此之外也可以用于其他应用。

成像技术通常基于对X射线辐射的检测，在该过程期间，主要数据得以生成，主要数据被称为投影测量数据。例如，可以借助于计算机断层摄影系统(CT系统)来获取投影测量数据。在CT系统中，布置在台架上的X射线源和相对布置的X射线检测器的组合通常围绕测量室旋转，检查对象(在下文中被称为患者而不丧失普遍性)位于该测量室中。在该布置中，旋转中心(也称为“等中心点”)与一个轴线重合，该轴线被称为系统轴线z。在一次或多次旋转的过程中，利用来自X射线源的X射线辐射对患者进行照射，借助相对布置的X射线探测器来捕获投影测量数据或X射线投影数据。

特别地，所生成的投影测量数据取决于X射线探测器的设计。典型地，X射线探测器包括多个检测单元，这些检测单元在大多数情况下以常规像素阵列的形式被布置。每个检测单元生成入射到相应检测单元上的X射线辐射的检测信号，在特定时刻在X射线辐射的强度和光谱分布方面分析所述检测信号，以便得出关于检查对象的推论，并生成投影测量数据。

测量的强度对应于被称为衰减值的量，其用所谓的Hounsfield单位(缩写为HU)表示。衰减值的数值等值在正向范围内位于-1000到几千之间。在CT成像中，给所述HU值分配灰度值。由于人类不能区分如此大量的灰度，所以引入了被称为“窗口化”的技术，其中HU尺度的一个可选部分被线性地映射到从白色到黑色的灰度。用户可以自由设置特定的窗口化参数，窗口的中心和宽度以HU指定。然后将窗口内的所有HU值映射到可用的灰度级别，在该可用的灰度级别中人眼能够区分大约60个值。在这样的情况下，针对中心和宽度所选择的HU值适合于相应的检查区域和检查目的。例如，对HU值的选择取决于待检查的器官以及与其相关联的临床相关密度值。根据应用领域，这些临床上被设置为“窗口”的值之间存在相当大的差异。

CT成像的新形式是称为光谱CT成像的技术。由此，根据X射线能量来检测并分辨X射线束。由于不同能量的光子被不同材料不同地吸收，所以可以凭借这样的成像方法分离地检测不同的材料。一个这样的示例是血管中占据的造影剂的分布的可视化。假彩色还原(false color redition)正如被称呼的那样，被生成以用于这样的可视化。

给定四个或更多个分辨的光子能量，产生图像表示，其中根据能带的加权生成完全不同的图像。与窗口化相比，在各个能带的加权中存在的是多维问题，而不是灰度值转换中的线性的一维问题。因此，对于用户而言，设置对于他或她的目的而言理想的对比度是非常困难的或几乎不可能的。

在摄影成像中，存在对比度选择方法，其中借助于滤色片吸收有色光谱的某些部分，以突出光谱的其他部分中的对比度。例如，在黑白摄影中，使用黄滤色片来渲染云，使得天空看起来更暗，并且白色云更清晰地展现出来。但是，即使在人类视觉的三色系统的情况下，这样的对比度选择也只适用于少数应用。