[發明專利]用于x射線圖像的重建的系統和方法

有效

• 申請號: 201110218560.0
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102346924A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: K·B·黑爾;J·W·埃伯哈德;B·E·H·克勞斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張金金;朱海煜

技術領域

本文公開的主旨大體上涉及x射線成像系統，并且更特別地涉及產生三維(3D)圖像的x射線成像系統。

背景技術

x射線成像系統具有許多不同的配置并且在許多不同的應用中使用。例如，已知的基于x射線吸收的成像系統覆蓋大范圍的成像幾何，例如螺旋形或步進掃描型計算機斷層攝影(CT)掃描儀、具有單弧線/線/二維(2D)源軌跡的乳房x射線攝影或放射學-斷層攝影(放射-斷層)系統、多視圖安全系統、x射線分層攝影型檢查系統等。該螺旋形/步進掃描型全CT掃描儀典型地圍繞對象(例如，患者或行李)環形地采集大約1000或更多視圖以用于對該對象的3D體積的每個切片成像。當需要成像體積的準確3D表示時，這些掃描儀是適合的。在另一方面，乳房x射線攝影或放射-斷層型系統或多視圖行李掃描系統典型地牽涉數目小得多的視圖(例如，大約5-60個視圖)，并且當應用需要僅沿某些指定取向查看3D圖像體積時是適合的。

因此，由于用這些不同類型的系統常規可獲得的3D圖像質量在全CT掃描儀和其他x射線系統之間的應用空間中存在寬缺口。例如，在x射線斷層合成系統中，平面二維(2D)或弧線型源軌跡可以采集3D深度信息。然而，當采用常規重建方法用于圖像形成時，所得的圖像退化嚴重。特別地，濾波的反投影型方式常常導致圖像中嚴重的拖尾，并且迭代方式(甚至基于使用可以在某種程度上減輕偽影水平的圖像域先前或約束的那些迭代方式)由于數據非常不完整的性質而苦于非常緩慢的收斂性，從而導致缺少高頻細節的圖像。

發明內容

根據一個實施例，提供用于重建圖像的方法。該方法包括使用x射線成像系統采集多個圖像視圖，這些多個圖像視圖限定有限的斷層攝影數據集。該方法還包括在迭代重建中使用這些多個圖像視圖進行三維(3D)圖像重建，其中該迭代重建包括基于多個之前的迭代結果形成線性組合。該方法進一步包括顯示基于該圖像重建的圖像，其中該圖像包括臨床相關的高頻細節信息。

根據另一個實施例，提供用于重建x射線斷層攝影圖像的方法。該方法包括使用x射線成像系統采集多個圖像視圖，其中這些多個圖像視圖限定有限的斷層攝影數據集。該方法還包括對迭代圖像重建形成至少兩個重建值的線性組合并且應用至少一個稀疏變換。該方法進一步包括前向投影該稀疏變換的線性組合并且從對應于這些多個圖像視圖的數據扣除結果。該方法另外包括當達到收斂水平時顯示三維(3D)圖像，其中用有限斷層攝影數據集形成的該3D圖像具有小于并且在全計算機斷層攝影(CT)掃描儀圖像質量的圖像余量內的圖像質量。

根據再另一個實施例，提供斷層攝影x射線成像系統，其包括x射線源、配置成檢測通過對象后撞擊在其上的x射線的x射線檢測器和配置成從該x射線檢測器采集有限斷層攝影數據的數據采集系統。該斷層攝影x射線成像系統還包括圖像重建模塊，其配置成在迭代重建中使用該有限斷層攝影數據進行圖像重建，其中該迭代重建包括基于多個之前的迭代結果形成線性組合。該斷層攝影x射線成像系統進一步包括用于顯示基于該圖像重建的圖像的顯示器，其中該圖像包括臨床相關高頻細節信息。

附圖說明

圖1是根據各種實施例的圖示圖像重建過程的系統工作流程圖。

圖2是根據各種實施例的用于圖像重建的方法的流程圖。

圖3是根據各種實施例的用于自動選擇加權值的方法的流程圖。

圖4是圖示用不同重建過程形成的圖像的示意圖。

圖5是示出圖4中的一個圖像和用一個實施例的圖像重建過程形成的圖像的示意圖。

圖6是根據各種實施例的圖示源軌跡位移方法的示意圖。

圖7是根據各種實施例形成的成像系統的框圖。

部件列表

具體實施方式

前面的發明內容以及某些實施例的下列詳細說明當與附圖結合閱讀時將更好理解。就圖圖示各種實施例的功能框的圖來說，功能框不必指示硬件電路之間的劃分。從而，例如，功能框(例如處理器或存儲器)中的一個或多個可采用單件硬件(例如，通用信號處理器或隨機存取存儲器、硬盤或類似物)或多件硬件實現。相似地，程序可是獨立程序，可作為子例程包含在操作系統中，可是安裝的軟件包中的功能等。應該理解各種實施例不限于圖中示出的設置和工具。