[發(fā)明專利]減少重建的CT圖像數(shù)據(jù)組中的偽影的方法和計算機(jī)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210014767.0
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN102613986A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H.肖恩杜布;K.斯蒂爾斯托弗
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;G06T5/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 謝強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于減少重建的CT圖像數(shù)據(jù)組中的偽影的一種方法和一種計算機(jī)系統(tǒng)，該偽影由于在典型的構(gòu)成中有缺陷的探測器像素而產(chǎn)生。

背景技術(shù)

例如由文獻(xiàn)DE?198?35?451?B4(＝US?6,047,039)公開了一種用于減少重建的CT圖像數(shù)據(jù)組中的偽影的類似的方法，該偽影由于在簡單的圓掃描的情況下有缺陷的探測器像素而產(chǎn)生。但是，在那里描述的方法中僅去除精確為圓形的偽影，如其在結(jié)合圓掃描的有缺陷的探測器像素的情況下產(chǎn)生的那樣。

但是，在從同時傾斜的機(jī)架的螺旋掃描的范圍內(nèi)獲得的探測器數(shù)據(jù)中進(jìn)行圖像重建的情況下，不再產(chǎn)生精確為圓形的偽影，從而應(yīng)用由文獻(xiàn)DE?198?35?451?B4所公開的用于減少偽影的方法不足以去除這些偽影。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，找到一種用于減少重建的CT圖像數(shù)據(jù)組中的偽影的方法，所述偽影由于在典型的構(gòu)成中有缺陷的探測器像素而產(chǎn)生，該方法可以成功地應(yīng)用于由同時傾斜的機(jī)架的或者在相對于系統(tǒng)軸傾斜的機(jī)架旋轉(zhuǎn)軸的螺旋掃描所形成的CT圖像數(shù)據(jù)組。

發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到：

在CT圖像重建中，有缺陷的探測器信道通常在圖像中產(chǎn)生環(huán)形的偽影。該偽影圍繞共同的中心點排列，該中心點在圖像中與對稱中心、也就是機(jī)架的轉(zhuǎn)動中心的位置一致。因為出于技術(shù)上的原因在探測器中從不能完全排除輕微的缺陷，典型地，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在醫(yī)療CT設(shè)備中，也稱為“調(diào)節(jié)平衡(Balancing)”的、要去除該偽影的修正步驟是圖像重建管道(Pipeline)的一部分。

典型地，在螺旋軌跡(螺旋CT)的情況下，在圖像中出現(xiàn)的不是完整的環(huán)形，而僅是部分環(huán)形。但是所有情況共同的是在對稱中心中的共同的中心點，從而對于兩種情況都可以應(yīng)用調(diào)節(jié)平衡算法。

但是，如果在記錄CT數(shù)據(jù)時機(jī)架相對于系統(tǒng)軸或者臥榻進(jìn)給軸傾斜，則不再給出環(huán)形偽影的共同中心點的該特征。在該掃描的情況下形成的偽影在圖像中對應(yīng)于具有在掃描期間移動的中心點的螺旋，從而已知的減少偽影的方法不起作用。

但是根據(jù)發(fā)明人的認(rèn)知，能夠如下地修改已知方法的基本特征，使得繼續(xù)找到并去除環(huán)形偽影，但是其中，在一條線上選擇這些環(huán)形偽影的多個參考點，也就是它們的中心點，該線在CT圖像數(shù)據(jù)組中通過在掃描期間在系統(tǒng)軸與旋轉(zhuǎn)軸之間移動的交叉點來定義。通過多次消除圍繞多個中心點的圓形結(jié)構(gòu)也逐步有效地去除螺旋形的偽影。

相應(yīng)地，發(fā)明人建議了一種方法，用于減少由CT系統(tǒng)的傾斜的螺旋掃描形成的CT圖像數(shù)據(jù)組中的偽影，所述CT系統(tǒng)具有可沿著系統(tǒng)軸移動的、帶有旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)架，其中旋轉(zhuǎn)軸與系統(tǒng)軸形成銳角，其中，實施如下的方法步驟：

-在同時相對于系統(tǒng)軸傾斜機(jī)架的旋轉(zhuǎn)軸的條件下，實施對對象的螺旋掃描，

-從在有限的進(jìn)給期間沿著系統(tǒng)軸收集到的探測器數(shù)據(jù)中重建至少一個CT圖像數(shù)據(jù)組，其中，在該至少一個CT圖像數(shù)據(jù)組中可能存在源于有缺陷的探測器像素的圖像偽影，

-確定在掃描期間在重建的圖像數(shù)據(jù)組中系統(tǒng)軸和旋轉(zhuǎn)軸的所有交叉點的連接線的幾何位置，

-在CT圖像數(shù)據(jù)組中在連接線上選擇至少兩個點，并且

-分別實施去除圍繞所選擇的點中的一個的環(huán)形偽影，其中，將相應(yīng)的點用作待去除的環(huán)形偽影的中心點。

在該方法中具有優(yōu)勢的是，從CT圖像數(shù)據(jù)組中通過多次濾波計算至少一個偽影-圖像數(shù)據(jù)組，所述偽影-圖像數(shù)據(jù)組僅包含源于有缺陷的探測器像素的圖像偽影，從CT圖像數(shù)據(jù)組中逐像素地減去該至少一個偽影-圖像數(shù)據(jù)組并且顯示和/或存儲和/或進(jìn)一步處理該結(jié)果。

在此有利的是，通過實施如下的方法步驟對每個選擇的中心點計算偽影-圖像數(shù)據(jù)組：

-相對于各個考察的中心點，在徑向方向上實施中值-高通濾波(Median-Hochpassfilterung)，

-然后圍繞相應(yīng)的中心點沿著不同半徑的圓弧在角方向(Winkelrichtung)上實施多個低通濾波。

特別有利的也是，進(jìn)行閾值濾波并且通過實施如下的方法步驟對每個選擇的中心點計算偽影-圖像數(shù)據(jù)組：

-在CT圖像數(shù)據(jù)組上實施閾值濾波器操作，

-然后相對于各個考察的中心點，在徑向方向上實施中值-高通濾波，

-然后重新實施閾值濾波器操作，

-然后圍繞相應(yīng)的中心點沿著不同半徑的圓弧在角方向上實施多個低通濾波。