[发明专利]基于基础材料的位置相关变化的权重产生X射线图像数据

说明书

本申请涉及一种X射线成像方法，优选CT‑X射线成像方法，用于产生要检查的对象的检查区域的图像数据。在该方法中，从检查区域利用第一X射线能谱采集第一X射线投影测量数据并且利用第二X射线能谱采集至少第二X射线投影测量数据，第二X射线能谱不同于所述第一X射线能谱。此外，至少基于第一X射线投影测量数据重建先验图像数据，并且求取在检查区域中的X射线衰减值的位置相关的分布。基于第一X射线投影测量数据和至少第二X射线投影测量数据执行基础材料分解。根据X射线衰减值的位置相关的分布，求取基础材料的位置相关的权重。最后，通过重建位置相关不同加权的、虚拟的、基础材料加权的图像数据求取检查区域的整体图像。

技术领域

本发明涉及一种用于产生要检查的对象的检查区域的图像数据的X射线成像方法。本发明还涉及一种图像数据产生装置。此外，本发明涉及一种计算机断层扫描系统。

背景技术

借助于现代成像方法，经常产生二维或三维的图像数据，这些图像数据可以用于使成像的检查对象可视化，并且还可以用于其他应用。

在许多情况下，成像方法基于对X射线辐射的采集，其中产生所谓的投影测量数据。例如，可以借助于计算机断层扫描系统(CT系统)来获取投影测量数据。在CT系统中，由布置在机架上的X射线源和相对设置的X射线探测器构成的组合通常围绕测量室转动，其中检查对象(该检查对象在下文中在不限制一般性的情况下通常被称作患者)处于测量室中。转动中心(也称为“等中心”)在此与所谓的系统轴线z重合。在一次或多次旋转时，对患者用X射线源的X射线进行透视，其中借助于相对置的X射线探测器采集投影测量数据或X射线投影测量数据。

所产生的投影测量数据尤其与X射线探测器的构型相关。X射线探测器通常具有多个探测单元，这些探测单元通常以规则像素阵列的形式设置。采集单元分别为射到探测单元上的X射线辐射产生探测信号，探测信号在特定时间点在X射线辐射的强度和谱分布方面进行分析，以便获得对于检查对象的结论并产生投影测量数据。

在CT检查中，管电压通常匹配于患者参数、即例如患者身高和体型，以及匹配于所计划的检查类型。例如，可以在没有造影剂的情况下执行自然成像，或借助造影剂或CT血管造影方法执行对诸如肝脏的实质器官的检查。

在具有谱分辨的CT数据的CT成像中，借助于多材料分解、也称作为基础材料分解计算虚拟的单能图像数据，其中CT数据例如通过使用光子计数的探测器、双源CT系统或具有两个X射线的CT系统产生。在此，例如在65keV的平均X射线能量下重建的单能CT图像大约对应于具有经典图像重建的120kV图像。这样的平均X射线能量值在下文中也简称为keV值。用于计算这种虚拟单能图像数据的能量范围大约在45keV和190keV之间。用于计算虚拟单能图像数据的能量选择可以用于计算具有不同材料对比度的图像序列，进而为后续诊断提供改进的基础。

在创建这种图像序列时的问题在于：在图像中没有全局普遍有效的keV值可以确保在该图像的所有部分区域中的最佳图像质量。例如，对比度形成在区域上与相应的器官相关。例如，对肝脏适宜的keV值不利于对连接于肝脏的动脉血管进行成像，因为对肝脏适宜的keV值在那里产生过高的对比度。例如，对于整个图像恒定的、所谓的中心/宽度窗口值引起“止挡”血管并且仅还发出白光。这意味着血管的X射线衰减值(也简称HU值)远远超过所确定的窗口的X射线衰减值的最大值。

目前，产生大量附加的单能序列，并且医生在诊断图像时根据在图像中当前要诊断的区域在序列之间来回跳转。替选地，存在如下可能性：以允许在工作站处交互式计算单能图像的形式重建CT系统的图像。通过这种方式，在诊断时通过操作称为“Slider”的滑块来适配图像显示，滑块改变keV值并触发重新计算图像。因此，医生可以根据需要重新调整keV值。当然，为了频繁重新计算图像必须需要高的计算耗费，使得对CT系统的计算机单元提出高要求。因此，在切换keV值时，医生通常要等待更长的时间，直到相应的图像被重新计算并显示。

发明内容