[发明专利]校正条纹伪影的方法、校正单元和断层扫描设备

说明书

本发明涉及校正条纹伪影的方法、校正单元和断层扫描设备。计算机实施的用于校正断层图像中的条纹伪影的方法，所述方法包括以下方法步骤：通过处理器第一接收(REC‑1)至少一个初始重建的断层图像，其中至少一个初始重建的断层图像基于多个初始投影图像；借助于变分算法通过处理器第一确定(DET‑1)至少一个变分断层图像，其中至少一个变分断层图像基于至少一个初始断层图像；基于至少一个变分断层图像第二确定(DET‑2)至少一个变分投影图像；根据至少一个变分投影图像第三确定(DET‑3)至少一个经校正的断层图像。

技术领域

本发明涉及计算机实施的用于校正断层图像中的条纹伪影的方法。此外，本发明还涉及条纹伪影校正单元、计算机断层扫描设备、计算机程序产品和计算机可读的介质。

背景技术

断层图像例如在计算机断层扫描成像、具有C型臂的成像或X射线断层扫描成像中典型地从多个投影图像中确定。为此，典型地借助于X射线辐射将对象投影到探测器或X射线探测器或辐射探测器上。具有特别高的X射线密度的至少一个对象在多个投影图像中的至少一个投影图像中的成像可能在断层图像中产生条纹伪影。具有高X射线密度的对象在至少一个投影图像中引起X射线辐射在穿透对象之后的强度相对于X射线辐射在穿透对象之前的强度的强烈的衰减值。在该上下文中，高的X射线密度意味着，对象比周围的组织更强烈地吸收X射线辐射。因此，对象是强吸收性的。具有高的X射线密度的对象例如可能是由金属构成的对象。建立的方法如标准化的金属伪影减少(NMAR)可以减少这种条纹伪影，但是以在断层图像中掩盖金属对象(由金属构成的对象)为前提。然而，当金属对象处于可重建的断层图像外并且仅在多个投影图像的一部分中可见时，不能应用这种方法。

必须直接在至少一个投影图像中掩盖处于可从多个投影图像中重建的断层图像外的金属对象，在所述至少一个投影图像中金属对象是可见的。可以根据通过金属对象产生的衰减值或强度值在至少一个投影图像中执行掩盖。在此，尤其可以应用基于阈值的技术。为此确定阈值，借助于所述阈值将至少一个投影图像划分成如下两个区域：应掩盖的区域和不应掩盖的区域。在此，也可能错误地掩盖具有高的X射线密度的解剖对象、例如骨骼，因为在至少一个投影图像上的非常强的衰减值不仅可能由金属对象引起，而且可能由这种解剖对象引起。当X射线的对应地长的部分横穿解剖对象时，解剖对象、例如骨骼尤其产生高的衰减值。但是，这种对象可能不产生条纹伪影。

因此，不能成功地单独使用用于掩盖金属对象的简单的基于阈值的技术。因此，已经描述了基于学习的用于基于投影的金属掩盖的方法(Malte Müller：MetalSegmentation，Technical Report，Chimera GmbH)。然而，这种基于学习的用于基于投影的金属掩盖的方法需要大量的经注释的训练数据。尤其地，这种基于学习的方法在掩盖中产生“伪正”和“伪负”的错误。因为注释是时间耗费的，所以如今难以获得充分注释的训练数据。

替选地提出一种方法，与背景技术相比，所述方法在掩盖时利用线缆(例如心脏起搏器的线缆)沿着至少一个投影图像的间隙的更快的运动(Haase，C.等人(2014)Firstpass cable artefact correction for cardiac C-arm CT imaging(Physics inMedicineBiology，59(14)，3861))。然而，所述方法至今仅成功应用于线缆形的对象。

发明内容

基于所述现有技术，本发明的目的在于，在至少一个投影图像中掩盖在断层图像中产生条纹伪影的具有高的X射线密度的对象。

所述目的通过根据实施例的计算机实施的用于校正断层图像中的条纹伪影的方法和根据实施例的条纹伪影校正单元、计算机断层扫描设备、计算机程序产品和计算机可读的介质实现。本发明的有利的设计方案是如下的实施例的主题。