[發(fā)明專利]再現(xiàn)三維立體圖像的方法和X射線設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710148811.6
• 申請日: 2007-09-03
• 公開（公告）號: CN101133962A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 本諾·海格爾;斯蒂芬·霍庇;喬基姆·霍內(nèi)杰;厄恩斯特－彼得·魯厄恩肖普;霍爾格·謝爾;伯恩哈德·肖爾茨;邁克爾·澤勒霍夫
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;G06T15/00;G01N23/04;G03B42/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 謝強;周少杰

技術領域

本發(fā)明涉及一種從對象的兩維投影圖像中再現(xiàn)三維立體圖像的方法和用于實施這樣的方法的X射線設備。

背景技術

在這種借助C形弓架式設備的三維錐形射線再現(xiàn)中，在對一定的超過由拍攝幾何參數(shù)(檢測器尺寸和焦距)確定的最大寬度的身體部位(如腹部或胸部)進行檢查時會出現(xiàn)所謂的寬對象(Wide?Object)的問題。對于借助于濾波的反投影進行的3D再現(xiàn)，重要的處理步驟是對沿水平或近似水平地在檢測器內(nèi)延伸的行的投影數(shù)據(jù)的濾波。

由于濾波核(如斜坡濾波器或希爾伯特濾波器)的非局部性，濾波行(Filterlinien)必須穿過檢查區(qū)域的整個投影并且在此不允許被截斷，即便是僅要對感興趣區(qū)域(ROI)的一部分進行再現(xiàn)也是如此。但受限的檢測器寬度在很多拍攝中導致感興趣區(qū)域投影的橫向(transaxial)截斷，因為感興趣區(qū)域不能被視野(FoV)完全遮蓋。這使得截斷的濾波行在這些投影中跟隨在后。結果是很強的再現(xiàn)偽影，如所謂的截斷偽影，再現(xiàn)這些偽影使結果不真實并妨礙對其的高質(zhì)量診斷、使高質(zhì)量的診斷困難或無法進行。

幾乎在當前所有基于經(jīng)濾波的反投影工作的再現(xiàn)算法(FBP算法)中都會出現(xiàn)所謂的寬對象問題，這是普遍的。對于Feldkamp算法而言尤其如此，該算法用于焦點的圓形掃描軌道，并由L.A.Feldkamp，L.C.Davis，J.W.Kress的“Practical?Cone-Beam?Algorithm”，J.Opt.Soc.Am.A.Vol.1，Nr.6，S612-619而公知。較新的(例如由A.Katsevich的“Image?Reconstruction?for?the?Circle?and?ArcTrajectory”，Physics?in?Medicine?and?Biology，Vol.50，S.2249-2265，April?2005以及由J.Pack，F(xiàn).Noo的“Cone-Beam?Reconstruction?Using?ID?Filtering?Along?theProjection?of?M-Lines”，Inverse?Problems，Vol.21，S.1105-1120，April?2005已知的)確切再現(xiàn)方法要求掃描擴展的軌道曲線(如圓和線，圓和圓弧)，但仍存在該問題。因此，對于寬對象問題的可接受的解決方方案就成為對在計算機斷層造影中解決再現(xiàn)問題的重要而核心的貢獻。

在實施反投影之后才在對象空間中進行濾波并且僅對對象數(shù)據(jù)采取局部計算步驟的反投影過濾方法(BPF)，可以在一定程度上對截取的投影起作用。該方法曾對用于對錐形射線再現(xiàn)的掃描的螺旋形(J.Pack，F(xiàn).Noo，R.Clackdoyle：“Cone-Beam??Reconstruction??Using??the??Backprojection?of?Locally?FilteredProjections”，IEEE?Transactions?on?Medical?Imaging，Vo1.24，Nr.1，S.70-85，Januar2005；E.Y.?Sidky，Y.?Zou，X.Pan：“Minimum?Data?Image?Reconstruction?Algorithmswith?Shift-Invariant?Filtering?for?Helical，Cone-beam?CT”，Physics?in?Medicine?andBiology，Vo1.50，S.1643-1657，2005)和圓形(L?YU，D.Xia，Y.?Zou，X.Pan，C.Pelizzari，P.Munro：“Region?of?Interest?Reconstruction?from?Truncated?Data?inCircular?Cone-Beam?CT”，Proceedings?of?the?SPIE，Vo1.5747，S.412-418，2005)軌道曲線的例子進行過演示。BPF方法在一些情況下解決了截取投影的問題并使得能夠在檢查區(qū)域內(nèi)對ROI進行無偽影再現(xiàn)。