[發明專利]產生檢查對象的圖像數據的方法、處理裝置和X射線系統

有效

• 申請號: 201210082178.6
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102727234A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: S.卡普勒;M.彼得西爾卡
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 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從檢查對象的X射線投影數據中產生檢查對象的圖像數據的方法，其中投影數據在重建圖像數據之前經受基于散射測量值的散射校正。此外，本發明涉及一種用于執行這種方法的投影數據處理裝置和一種具有這種投影數據處理裝置的X射線系統，特別是計算機斷層造影系統。

背景技術

用于以計算機斷層造影系統(CT系統)掃描檢查對象的方法是一般地已知的。在此，例如使用圓掃描、帶有進給的連續圓掃描或螺旋形的掃描(所謂的“螺旋掃描”)。在這些掃描中，借助于至少一個X射線源和至少一個相對布置的檢測器接收來自不同接收角度的檢查對象的吸收數據，并且借助相應的重建方法將這樣收集的吸收數據或投影數據計算為穿過檢查對象的截面圖像或三維立體圖像數據。在計算機斷層造影系統中，通常使用檢測器系統，所述檢測器系統被構造為由多個布置為行和列的X射線檢測器元件組成。在此，檢測器系統主要被構造為部分圓形的檢測器，所述檢測器與X射線源對置地布置在所謂的機架上，并且與機架或X射線源一起轉動。此外，存在具有完整檢測器圓的計算機斷層造影系統，其中與X射線源的位置相匹配地讀取單獨的X射線檢測器元件。

為根據計算機斷層造影設備(CT設備)的X射線CT數據組，即根據所采集的投影數據重建計算機斷層造影圖像，目前使用的標準方法是所謂的濾波反投影方法(Filtered?Back?Projection；FBP)。

在目前的雙源CT系統(即具有兩個或多個焦點/檢測器-系統的CT系統)中，以及在單源CT系統中，隨著檢測器在進給方向上、即平行于X射線系統的旋轉軸線的方向(通常稱為“Z方向”，也是檢測器間隙(也稱為檢測器通道)走向的方向)上的寬度增加，散射的影響增加。在迄今為止市場上的雙源CT設備內，試圖借助散射校正來補償散射特別是橫向散射對于圖像的圖像質量的負面影響。基本上，將散射區分為前向散射和橫向散射。

對于從4cm起的檢測器寬度，或對于如其特別地例如在雙能CT測量中所使用的定量方法，散射校正基于通過傳感器測量橫向散射來進行，該傳感器安裝在z方向上X射線管的錐形束的半影(Halbschatten)外側。典型地，沿檢測器的兩側各具有一行散射傳感器。這些散射傳感器可以一方面作為布置在X射線的使用扇區的外側(也就是布置在用于檢測初級輻射所使用的檢測器陣列外側)的通常的檢測器元件。而在一些CT系統中，除了主檢測器外還使用專用的散射傳感器。這意味著沿檢測器在每側都存在散射傳感器，通常對于每個檢測器模塊，分別具有在z方向上在主檢測器之前的散射傳感器和在z方向上在主檢測器之后的散射傳感器，其中檢測器模塊總是包括多個并列布置的在z方向上走向的檢測器間隙。

對于理想的焦斑(例如具有矩形的強度輪廓)，管側的光圈可設置為使得僅在待測量對象中形成的散射可以到達散射傳感器并被測量。但在實際情況中，焦斑被強度較低的暈圈，即所謂的空間擴展的光暈圍繞。在所有其中電子在陽極上制動的X射線輻射器中，該光暈原理性地存在。與使用焦點中不同，靠近管的光圈不能將從該擴展的光暈發出的輻射，即所謂的焦外輻射完全地遠離散射傳感器。

因為疊加了散射的該焦外輻射也橫穿待測量對象并且最后在散射傳感器中被測量，所以導致了不希望的與使用扇區相鄰的區域的斷層造影。這意味著散射測量值也包含由于附加的斷層造影數據導致的附加強度。因為散射校正基本上由減去使用扇區外的測量的或計算的散射組成，所以在用于對比度反轉的重建的圖像數據內出現了該錯誤地一同測量的結構，使得出現“幻影圖像(Geisterbild)”的形式。隨著檢測器寬度在z方向上的增加，該“幻影圖像”現象特別地成為雙源CT系統中的不斷增加的問題，因為來自位于更遠處的身體區域的信息投影在錯誤的位置上。

原因在于，隨著檢測器寬度在檢測器的z方向上的增加，靠近管的光圈也必須在z方向上具有更寬的開口。由此，相應地更多的焦外輻射到達在實際的使用扇區外的傳感器上。

在利用散射傳感器測量散射中影響疊加的焦外輻射的幅值的另一個參數是傳感器距焦點的半影的距離。因此，這意味著傳感器距半影的距離越小，則落在傳感器上的焦外輻射越多。因此，用于測量散射的傳感器通常被安裝為與半影相距足夠間距。隨著檢測器在z方向上的寬度的增加，可供檢測器以及散射傳感器使用的結構空間在臨床CT中通常起重要作用，從而由于這個原因，傳感器與檢測器的更遠的間距是不利的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供基于改進的散射校正的用于由X射線投影數據產生圖像數據的一種改進的方法和一種改進的投影數據處理裝置。