[發明專利]用于檢查強烈衰減的檢查對象的改進的CT拍攝

有效

• 申請號: 201110023615.2
• 申請日: 2011-01-21
• 公開（公告）號: CN102151140A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 托馬斯·弗洛爾;雷納·勞佩克
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;G06F19/00;G01N23/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 謝強

技術領域

本發明涉及一種用于利用計算機斷層造影系統采集檢查對象的測量數據的方法，其中在射線源圍繞檢查對象旋轉期間作為投影來采集該測量數據。

背景技術

利用CT系統來掃描檢查對象的方法一般是公知的。其中例如采用圓掃描、具有推進值的順序圓掃描或者螺旋掃描。在這些掃描中，借助至少一個X射線源和至少一個設置在對面的檢測器從不同的拍攝角度拍攝檢查對象的吸收數據，并且借助相應的再現方法將這樣收集的吸收數據或投影計算成檢查對象的截面圖像。

為了根據計算機斷層造影設備(CT設備)的X射線CT數據組來再現計算機斷層造影圖像，也就是根據所采集的投影來再現計算機斷層造影圖像，目前作為標準方法采用所謂的濾波反投影方法(Filtered?Back?Projection；FBP)。最近開發了更為費事的方法，例如迭代的再現方法，利用這些方法可以消除常規FBP中的至少一些限制。

如果要評估再現的CT圖像的質量，則噪聲是主要的參數。該噪聲可以分為量子噪聲和電子噪聲，后者也稱為檢測器噪聲。量子噪聲通過在由X射線源發射的X射線在穿過檢查對象過程中發生散射和吸收時的隨機波動引起。這導致盡管存在一致的拍攝狀況也會有不同數量的X射線量子隨機分布地擊中檢測器。相反，檢測器噪聲是檢測器中的熱噪聲，該熱噪聲與落在檢測器上的量子的數量無關。因此，電子噪聲占全部噪聲的份量隨著由檢測器測量的量子數量的下降而上升。這在以X射線源的低量子數量測量時或者測量強烈衰減的檢查對象時是一個特殊的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種利用計算機斷層造影系統采集檢查對象的測量數據的方法，該方法致力于降低電子噪聲的分量。此外，還要提供相應的用于再現CT圖像的方法，相應的控制和計算單元，CT系統，計算機程序和計算機程序產品。

在本發明的利用計算機斷層造影系統采集檢查對象的測量數據以用于再現檢查對象的圖像數據的方法中，在射線源圍繞檢查對象旋轉期間作為投影采集測量數據。對檢查對象的體素的圖像數據的測量數據采集發生在多次旋轉期間。每一次旋轉都采集非整數數量的投影，從而多次旋轉的投影合并成整數數量的投影。

為了再現圖像，對檢查對象的每個體素都應當提供特定數量的投影。特定體素的投影在射線源和設置在對面的檢測器之間的、穿過該體素延伸的連接線存在時可被采集。在這種情況下，該體素被X射線“照射”或透射。在本方法中，數據采集這樣進行，即該透射不僅在X射線源的一次旋轉中存在，而且在X射線源的多次旋轉中存在。因此，為了進行圖像再現對每個體素不僅處理來自單次旋轉的數據，而且處理來自兩次或多次旋轉的數據。

為了采集投影，需要特定的時間間隔和/或特定的角度推進值，該時間間隔或角度推進值對所有投影是相同的。該時間間隔或角度推進值可以被選擇為，使得每次旋轉中可采集的投影的數量不是得出整數。因此，如果在旋轉開始時就開始采集投影，則在下一個旋轉開始之后才結束對上一個投影的采集。

對每個體素都用于圖像計算的多次旋轉和每次旋轉的投影數量互相一致：如果將多次旋轉的投影相加，則得到整數。優選的，當多次旋轉的所有旋轉的投影都相加時才得到整數，因此，當只相加少量旋轉的投影時不會得到整數。

特別有利的是，分配給一次旋轉的投影的角位相對于下一次旋轉的投影的角位存在位移。每次投影都對應于X射線源的角位，通常稱為投影角。投影角的交錯相應于對檢查對象的更好的掃描，因為具有不同投影角的每個投影都相應于俯視檢查對象的以及穿過檢查對象的新的“視圖”。相反，具有相同投影角的投影不提供這樣的新的視圖。

作為優選的數字示例，可以是使用兩次循環結合1/2整數數量的投影，以及使用三次旋轉與1/3整數數量的投影。當然還可以是其它組合，例如4次循環和1/4整數數量的投影，5次循環和1/5整數數量的投影，等等。

該方法尤其適用于根據具有小于1的節距的螺旋CT拍攝的測量數據。在此，節距說明為了采集用于關于特定的圖像點進行圖像再現的測量數據要發生多少次旋轉。可替換的，還可以根據序列CT拍攝采集測量數據。

在本發明的實施方式中，檢查對象是由于其伸展而對射線源所發射的射線進行強烈衰減的檢查對象。其典型的示例是體積大的患者。

在本發明用于根據測量數據再現檢查對象的圖像數據的方法中，事先按照上述方法采集測量數據。對檢查對象的每個體素，都將多個連續進行的旋轉的各自的投影組合成一個數據組。根據該數據組再現該體素的圖像值。

附圖說明

下面借助實施例詳細解釋本發明。在此：