用于处理断层合成数据的方法和系统与流程

本公开涉及断层合成(tomosynthesis)领域。更具体地，本公开涉及用于处理断层合成成像数据的方法和系统。而且，本公开涉及计算机程序产品和计算机可读介质。计算机可读介质包括计算机可执行指令，其在由计算机执行时使计算机执行本公开的方法步骤中的每一个步骤。

背景技术：

x-射线成像系统已经成为医学应用中有价值的工具，诸如用于许多疾病的诊断。作为乳腺癌的标准筛选，通常使用在胶卷上记录图像的乳房x线摄影2维(2d)x-射线图像。使用标准的乳房x线摄影，可以获得高的横向分辨率，即在x，y-平面中的。不过，不可以获得深度分辨率，即在z-方向上的。由于乳房x线摄影只截取通过整个乳房组织的2d图像，所以出现图像叠加。因此，病变可能被上部或下部的组织掩盖，或者正常的结构可能酷似病变。

为了实现深度分辨率，并且消除标准2d乳房x线摄影的局限性，如组织叠加，已经开发出使用数字接受器的数字化乳房断层合成。在最常见形式的断层合成系统中，x-射线管在静止的探测器上以弧形运动。针对乳房x线摄影的特定问题与能够临床分析具有范围从100μm到500μm的大小的感兴趣的微钙化的要求有关。因此，使用高分辨率的探测器(通常100μm)获取高的平面内(x，y)-分辨率的图像连同足以使微钙化可视化的z-轴分辨率。x，y-和z-分辨率取决于如投影的数目或由x-射线源覆盖的角度范围的参数。例如，随着角度范围增大，由于平面内分辨率的恶化，微钙化会表现得不太锐利。

在数字化乳房断层合成中，通常从被称为投影的一系列图像导出感兴趣对象的体积信息，这些图像是在各个角度由一个或多个x-射线源得到的。乳房中不同高度的对象在不同的投影中不同地显示。常见的断层合成过程的最后一步是重构投影数据以生成增强来自特定高度的对象的横截面图像或薄的切片的集合。也就是说，断层合成过程集中在只使图像点的单个平面锐利。

所述的横截面平面后文也称作“断层平面(tomoplane)”或断层合成平面，通常作为与探测器平行的薄的切片提供。每个断层平面之间的递增被指定，使得由微钙化引起的最小的放射迹象的脉冲响应至少被一个平面穿过。断层平面之间的期望的间隔通常大约1mm。假定例如x-射线管的角运动为25°，则z-分辨率可以设置成0.5mm到1mm的范围。

假定此相对高的z-分辨率，健康专家需要查看大量的断层合成平面，通常是50到100个平面。例如，如果用1mm的切片间隔重构断层合成平面，则5cm的压缩乳房断层合成将具有50个重构的断层平面。这与查看单个2d标准乳房x线摄影形成相比。可能损坏描述的数字断层合成成像过程的有用性的另一因素是存储所有信息相对困难。

us8285020提出将标准2d乳房x线摄影图像和同一感兴趣对象的数字化乳房断层合成图像集成。相应的显示系统允许同时获取并查看标准乳房x线摄影和断层图像的集合。使用这种布置，医学专家或放射专家可以使用从查看乳房x线摄影获得的现有的专门知识来更高效地查看断层合成数据集。然而，由于来自断层合成成像的平均剂量近似与乳房x线摄影2d成像相同，所以辐射曝光大概要加倍。而且，存在许多重构的平面的高分辨率需要健康专家的大量查看时间的问题。

而且，常见的断层合成数据处理方法的问题是需要长的处理时间，可能使网络带宽和存档系统过载。因此，需要降低处理时间，优化数据流。

常规方式处理的断层合成图像的另一问题是断层成像模糊和伪影。因此，需要提高图像质量和噪声管理，以提供改进的诊断性能的断层合成图像，并且促进健康专家的病变识别。

技术实现要素：

在一方面，本公开涉及一种用于使用系统获得感兴趣对象的图像的方法，所述系统包括面向探测器的x-射线源，所述方法包括：

-获取所述感兴趣对象在多个方位的多个2d投影图像；

-从所述多个2d投影图像生成所述感兴趣对象的至少一个3d体积部分，其中，点对象的脉冲响应独立于所述对象在所述3d体积部分的垂直方向(z-轴)的位置；以及

-显示所述至少一个3d体积部分。

在本公开的一个实施例中，在所述3d体积部分的z-轴方向的分辨率和/或所述3d体积部分的厚度被设置成平均病变大小。

在本公开的另一实施例中，生成包括中心平面以及构成所述至少一个3d体积部分的另外的断层合成平面的至少三个临时断层合成平面，所述生成步骤还包括：

-对构成所述3d体积部分的断层合成平面进行高通滤波，并将构成所述3d体积部分的所述另外的断层合成平面投影在所述中心平面上；

-将每个投影的平面与最大强度像素(mip)组合，产生mip处理的数据；

-对所述中心平面进行低通滤波；以及

-通过将所述mip处理的数据与经低通滤波的所述中心平面组合，生成所述3d体积部分的厚片化图像(aslabbedimage)。

在另一方面，本公开涉及一种用于提高数据流和工作流效率的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括用于在计算机上执行所述产品时执行本公开的方法步骤中的每一个步骤的程序指令。在另一方面，本公开涉及一种存储程序指令的计算机可读介质，所述程序指令在由计算机的处理器执行时使所述计算机执行本公开的方法步骤中的每一个步骤。

在又一方面，本公开涉及一种用于获得感兴趣对象的图像的系统，所述系统包括：

-成像系统，所述成像系统包括x-射线源和探测器，所述成像系统可操作以获取感兴趣对象的多个2d投影图像；

-处理单元，所述处理单元被配置成由所述多个2d投影图像生成所述感兴趣对象的至少一个3d体积部分，其中，点对象的脉冲响应独立于所述对象在所述3d体积部分的垂直方向(z-轴)的位置；

-显示单元，所述显示单元用于显示所述至少一个3d体积部分。

上面实施例的至少一个提供针对背景技术的问题和缺点的一个或多个解决方案。在实施描述的方法和系统的一些实施例时可以实现的一个优点是提高处理断层合成成像数据的工作流和数据流效率。另一优点是能够降低由于平面的z-分辨率造成的数据过载，同时提高(x，y)分辨率。通过以下描述和权利要求，本公开的其它技术优点对本领域技术人员变得很显然。本申请的各个实施例只获得所陈述优点的子集。任何单个优点对实施例不是关键的。任何声称的实施例可以在技术上与任何其它声称的实施例组合。

附图说明

附图图解说明本公开的示例性实施例，并通过示例用于解释本公开的原理。

图1是用于查看断层合成图像的工作和数据流的图解图示；

图2是与替代性非优选方法相比，根据本公开的示例性实施例用于获得感兴趣对象的图像的方法的图解图示；

图3示出与不经过根据本公开的示例性实施例处理的显示图像相比，根据本公开的示例性实施例的显示图像；

图4示出根据本公开的示例性实施例用于获得感兴趣对象的图像的两种方法的流程图；

图5示出根据本公开的另一示例性实施例用于获得图像的方法的图解图示；

图6示出根据本公开的另一示例性实施例用于获得图像的方法的流程图；

图7示出根据本公开的另一示例性实施例用于获得对象的图像的方法步骤；

图8是根据本公开的示例性实施例的连续体积部分的大对象的图解图示；

图9是根据本公开的另一示例性实施例用于获得感兴趣对象的图像的方法的图解图示；

图10示出经过和不经过根据本公开的示例性实施例的方法处理获得的图像；以及

图11示出根据本公开的示例性实施例用于获得感兴趣对象的图像的系统的图解图示。

具体实施方式

图1是用于查看感兴趣对象的图像的工作和数据流的图解图示。图1中所示的感兴趣对象是女性乳房102。图1示意性示出根据获得的并由健康专家查看的多个断层平面t1和t2的堆叠100。

薄的断层平面t1和t2由x，y-和z分辨率表征。当从多个2d投影图像重构断层平面t1时，t1的空间x，y-分辨率被设置成投影的分辨率(100μm)。而且，每个断层平面t1和t2具有大约为1mm的z-分辨率zt。此1mm的z-分辨率产生大量的数据，高达100个平面的t1、t2被查看和存档。

z-分辨率zt被设置成1mm，以穿过直径d101通常在100μm到500μm量级的微钙化101。以此方式，健康专家或放射专家能够在许多图像的每一个中进行微钙化的精细分析。不过，这是一个耗时、冗长的过程，由于高的空间x，y，z-分辨率，需要大量的处理时间和存档容量。

为了减轻健康专家的查看量，除了断层平面t1、t2的显示之外，图1的系统提供健康专家已经习惯的标准乳房x线摄影120的图像。很好理解，一片一片地看完断层平面100的堆叠会比查看单个2d乳房x线摄影花费更长的时间。因此，除了寻找选择的断层平面t1、t2中感兴趣的对象之外，放射专家可以使用众所周知的乳房x线摄影120。

除了2d乳房x线摄影120之外，可以根据需要由用户查看所称的厚片s1、s2和s3的图像集110。通过组合两个断层平面t1和t2生成厚片s1。厚片s1的z-分辨率zs是2mm，而不是1mm。不过，根据本公开的非优选实施例的较厚的厚片的厚片化技术(slabbingtechnique)遭遇被检查结构的可见度降低。由于噪声和伪像的问题，另外仍需要提供锐利的断层平面t1和t2。不过，此双重图像呈现既需要处理时间又需要存储容量。

由于有限的角度范围，断层合成通常遭遇大量的平面外伪像，这限制聚焦平面之外结构的大小和深度的清晰定义。通过使用更厚的图像体积，能够降低查看时间，但存在图像质量可能不利地受到影响的问题。

由于难以快速地临床检测五十个(50)断层平面中的相关结构，更不用说一百(100)个断层平面中的相关结构，与传统的2d乳房x线摄影查看相比，己知的断层合成方法给放射专家带来提高的工作负荷。由于这些缺点，需求衍生出提供较少的图像以由健康专家查看，同时保持足够锐利地显示临床相关的结构的高质量的图像。

在图2中，图解图示与多个替代性非优选厚片200相比，根据本公开的示例性实施例的多个厚片210。两种处理方法都生成在z方向具有1cm延伸的厚片s1、s2和s3。不过，厚片200的图像和微钙化簇222的可视化遭遇高噪声水平和伪影。在与厚片200关联的这种相对低的图像质量的情况下，仍需要具有降低的模糊度的较锐利的图像。

根据本公开的方法，实现了伪影的降低，其中，厚片210的1cm厚的3d体积部分s1显示了具有锐利边缘的相同的微钙化簇222。而且，厚片210中示出的此厚片渲染方法使得结构可见，如同他们中的每一个都在其焦平面内一样。换言之，作为微钙化的点对象的脉冲响应独立于3d体积部分中的垂直位置。如果点对象由断层合成系统成像，则点对象的脉冲响应可以由所称的点扩散函数(psf)描述。通常，点对象的模糊(扩散)程度是成像系统的质量的度量。根据厚片210中示出的本公开的实施例，不管点对象在厚片s1的方向zs的垂直位置如何，每个点对象都具有比厚片200中小的模糊度。

而且，根据本公开的厚片210和220的实施例由降低的z-分辨率表征。获得3d体积210或220，使得厚片zs的数据集z-分辨率和/或3d体积部分的厚度设置成平均病变大小为1cm。这具有优点：健康专家可以可靠地在临床上检测具有1cm的平均延伸(见图2中的双箭头)的相关结构作为病变。由于由乳房x线摄影检测的大多数癌症与簇状的微钙化和团块(mass)对应，所以健康专家通常不寻找个别的微钙化，而是几个钙化簇222以及具有1cm的平均大小的团块。也就是说，将zs设置成典型病变的大小足以诊断早期的乳腺癌。

由于病变比个别的钙化大，所以断层数据集能够被大大地减少。在降低的z-分辨率的情况下，如集合210中所示的3d体积s1、s2需要较少的存储量。图2中所示的示例示出1cm厚的厚片s1和s2。在1cm厚和0.5mm间隔的平面的情况下，相应的厚片需要大约10倍更少的数据。

根据本公开的实施例210和220的3d体积部分的另一优点是高的图像质量。在集合210的厚片化三维(3d)体积s1中点的锐度允许放射专家可靠地检测潜在病变。通过生成并显示10个厚片而不是100个标准断层，可以大大地加快放射专家的查看时间。

图2示出可以由健康专家根据需要显示在查看工作站的另外的类2d的图像220。此图像是3d体积的代表，其是感兴趣对象为女性乳房202的整个体积的厚片。点对象的脉冲响应不依赖于在此全体积概览中的垂直位置。因此，此类2d的图像220示出对象202的整个体积，其类似于健康专家习惯的标准乳房x线摄影。

如图2中一样，图3描绘与由根据本公开的示例性实施例的方法获得的图像相比，由非优选厚片化方法获得的示例性图像。3d体积图像300示出通过使用最大强度投影或最大强度像素(mip)技术获得的厚片。图像300的厚片化方法产生伪影和模糊结构，使得这些结构不能被清楚地看到。

与获得的图像300相对照，图像310和320是根据本公开的方法对感兴趣的相同结构进行成像获得的图像。因此，与图像300相比，由于伪影和噪声大大地降低，所以图像310和320的质量得到增强。图像310示出生成的厚片化3d体积部分的示例，而图像320示出相同的感兴趣对象的平面。此2d图像320具有与标准乳房x线摄影相当的高分辨率，这是健康专家习惯于分析的。

根据本公开的方法的另一优点是能够提高平面的x，y-分辨率，产生更精细的结构描绘。更精确地显示微钙化的形状实际上将临床信息提供给放射专家。在常见的厚片中，x，y-分辨率设置成所获取的2d投影的分辨率。2d投影是反向投影的，其中，在给定的高度，反向投影的样本从一个投影到另一投影是独立的。因此，能够提高x，y-分辨率相对投影的分辨率。以此方式，可以计算x，y-分辨率，使得平面x，y-分辨率比探测器的采样间隔要高。例如，如果探测器具有100微米的分辨率，则能够获得50或70微米的x，y-分辨率。由于更高的x，y-分辨率，与根据例如如图像300中所示的非优选方法生成的图像相对照，由获得的图像310或320中的亮的图像点代表的微钙化能够被更加清楚地识别。

图4示出根据本公开的替代性实施例用于获得图像的处理方法的流程图。方法400包括第一方法步骤410：获取感兴趣对象在多个方位的多个2d投影图像。在第二方法步骤420中，从多个2d投影图像生成感兴趣对象的至少一个3d体积，其中，点对象的响应独立于对象在3d体积部分的垂直方向(z-轴)的位置。在第三方法步骤430中，显示至少一个3d体积部分。健康专家可以在被配置成查看一个或多个3d体积部分的工作站查看获得的图像以进行诊断。

尽管示例性实施例400显示三个方法步骤，但可以采用另外的步骤，其中，只要在技术上行得通，可以以任何次序执行步骤。如本文后面使用的，以单数陈述的元件或步骤应当理解为不排除多个所述元件或步骤，除非此步骤被明确地排除。

例如，为了产生3d体积部分有两种替代方式。第一方法包括使用从多个2d投影图像直接地生成至少一个3d体积的重构方法。根据此实施例，不生成标准的断层合成平面，可以只显示比标准平面厚的3d体积部分图像或可选地显示类2d的图像。因此，相比数据流，数据集被大大地减少，还生成并显示1mm间隔的大量断层平面。

其次，可以只在由多个2d投影图像重构多个中间断层合成平面之后生成3d体积部分。根据此实施例，优选临时生成多个中间断层合成平面以用于进一步的后处理。后处理算法被配置成提供改进的厚片化方法，以组合至少几个中间断层合成平面。与根据非优选实施例的图像处理方法相比，此厚片化方法的至少一个技术效果是降低噪声和伪影。

根据本公开的方法的又一实施例示于流程图410中，其中，生成步骤420旨在生成一组连贯或连续的3d体积部分。在方法步骤425中，生成所述体积部分，使得在两个连续的3d体积部分之间有重叠。在步骤430中，多个重叠的3d体积部分中的至少一个显示给健康专家以便查看。用于查看的工作站被配置成以电影回放或任何其它标准显示模式连续地显示体积部分。由于体积部分的高x，y-分辨率，图像质量足够高，以排他性地将诊断基于3d体积部分图像的集合。因此，不再需要并且可以省去1mm间隔的断层平面的计算和提供。作为另一方法步骤440，可以将显示的3d体积部分发送至档案。在不存档多个中间平面的情况下，可以执行存档(440)至少一个3d体积部分的图像的方法步骤。可以由处理单元自动地进行所有厚片化体积部分的存档440。替代性地，健康专家可以选择要存档的体积部分。还有另一种选择是首先下采样图像的高x，y-分辨率，之后将减少的数据集发送至档案。

图5示出根据本公开的示例性实施例的方法的图解图示，其基于生成形式上称为的堆叠的、中间断层合成平面的中间方法步骤500。方法以通过扫描对象获取投影数据开始。之后，方法步骤500继续，其中，从多个2d投影图像生成多个临时的断层合成平面501。中间断层合成平面501位于与笛卡尔坐标系统的x，y-平面平行，通常位于与探测器阵列平行的位置。断层合成平面501通常间隔1mm。

然后，使用临时断层合成平面中的至少一些生成至少一个3d体积部分。示出一个示例性3d体积部分，其具有厚度为n的、连续相邻的薄的体积部分(见双箭头)。此3d体积优选在z方向延伸大约为1cm的平均病变大小。因此，至少10个中间断层合成平面构成3d体积部分或所称的概览厚片(overviewslab)。

在只查看从断层合成平面的堆叠500检索的单个薄的断层合成平面520时，只有个别的钙化521出现。此查看技术削弱了在单个平面内不对齐的簇522的鉴别。而且，位于超过一个薄的断层合成平面内的团块的出现还可能不能由健康专家识别。通过使用根据本发明的实施例的概览厚片510，即便簇522在几个断层合成平面501上延伸，也能保持簇信息。生成的3d体积部分或通常1cm厚的概览厚片的另一优点是可以减少待查看的图像的数目。

为了进一步提高簇表征，根据本公开的实施例的3d体积部分与相邻的体积部分组合。在一种优选的配置中，厚片化3d体积部分的厚度(厚片厚度z)被设置成10mm，重叠大约是0.5cm。这导致大约是体积部分的一半的重叠550。在方法步骤425的图示中示意性示出五个重叠体积部分的生成，其中，每个体积部分510由中心断层合成平面和每一侧上的五个断层合成平面组成，其构成由一开始的11个断层平面组成的概览厚片510。

在方法步骤530中，向健康专家显示生成的厚3d体积部分。与大约100个断层合成平面501的标准集合相比，查看者可以筛选通常为10个厚片化体积部分531的减少的图像集合。

由于1cm的3d体积部分的z-分辨率和每个连续厚片的重叠，有利地呈现簇和团块的信息。方法步骤530示出显示厚片531的集合，其中，所述厚片531示出微钙化521的簇522。根据方法步骤425的厚片的重叠避免了将病变分割到连续的厚片中。即便在显示的体积部分531的上或下边缘处簇被明显地切割开，放射专家可以切换到相应的相邻体积部分。尽管成像的钙化521(在厚片化3d体积部分531中示意性显示为白球)在整个3d体积部分531上延伸，但放射专家能够清楚地识别簇222的整体。

对于医学专家而言，另一可能的工作流可以是首先滚动通过体积部分531和概览厚片以识别潜在的病变。之后，可以在方法步骤520中，显示选择的断层合成平面501以用于进一步的表征。取决于健康专家期望的信息，可以存档3d体积部分以及可选的选择的断层合成平面501。

图6示意性示出噪声和伪影降低的方法的流程图，其中，如第一步骤610，从源数据(2d投影图像)生成多个断层合成平面。用于显示670的最终概览厚片或体积部分由六个断层合成平面组成：611、612、613、614和615。断层合成平面的数目是示例性的，可以变化。不过，优选有奇数个断层合成平面611-615，以允许中心平面613被任一侧上相同数目的断层合成平面围绕(在图6中，在上侧是611和612，在下侧是614和615)。

在步骤620中，对中心平面613和剩余的平面611、612、614、615进行高通滤波。根据本公开的一个实施例，高通滤波器的截止频率取决于3d体积的期望x，y-分辨率。替代性地，高通滤波器的截止频率取决于3d体积部分的z-分辨率和/或厚度。在本公开的又一方面，高通滤波器的截止频率取决于获取系统的断层合成孔径角。厚片化3d体积部分的生成还包括步骤630，其中，围绕中心平面的所有断层合成平面即构成最终的3d体积的平面611、612、614、615被投影在中心平面上。在下一方法步骤650中，投影的平面和经滤波的中心平面与最大强度投影(mip)方法组合。

通过另外的方法步骤640提供低频率的概览厚片，其中，中心平面是经低通滤波的。在步骤660中，通过将mip处理过的数据(650)组合到来自方法步骤640的经低通滤波的中心平面，生成最终的概览厚片。根据本公开的实施例，在步骤660之后，在步骤670中显示概览厚片图像，之后其可以被存档。

图7是使用最大强度像素(mip)技术的厚片化3d体积s(mip)的图解表示。图700示出没有滤波的圆锥mip技术。此外，图750图解说明使用高通滤波的另一方法步骤的图700的圆锥mip。

作为第一方法步骤，获取感兴趣对象701的多个2d投影图像，并由此重构多个断层合成平面t1-t5。而且，沿着每个投影射线710施加最大强度投影(mip)方法。沿着由穿过点状对象701的箭头710图示的射线路径，检索最大强度值的数据点。相应地，在生成的厚片s(mip)中，只表示最大值。不过，由于反向投影过程，在生成的厚片s(mip)中点对象701的可视化受噪声的影响。具体地，反向投影生成人为的低频率，这由图7中的扇形720图示。

图750示出用于降低伪影形成的类扇形720的方法，其中，对每个平面t1、t2、t3、t4和t5进行高通滤波。高通滤波步骤使扇形720减少，使得每个扇形720在图750中更小。相应地，生成的厚片化3d体积731表现出具有与730相比减小的模糊区的球形感兴趣对象711。

根据本公开的实施例，可以沿x-轴对每个断层合成平面p进行高通滤波，产生如下的经高通滤波的hpp图像：

其中，是高斯滤波器；

σ是高斯滤波器的展开；以及

winlen是用于计算卷积的窗口大小。

高通滤波步骤的目标是衰减作为由反向投影过程沿着x-轴生成的扇形720的模糊。如图7中所示，当用标准的最大强度投影方法计算时，每个扇形720生成厚片化3d体积图像中的模糊。在特定的实施例中，假如σ固定为4，则模糊被衰减(见图7中的更小的扇形区)，但去掉了比1mm大的大对象。

图8图解说明代表球211关于连续中心平面的主要响应的菱形形状。具有半径813的球形对象811很大，使得对象反向传播很宽。图8示出三个连续的中心平面810、820和830，其中，第二中心平面820和第三中心平面830被对象811的菱形形状的响应穿过。取决于对象的大小程度和孔径角θ，相应对象的菱形形状的响应可以不穿过任何平面或者可以穿过至少一个平面。

如果孔径角θ设置为11.75°，并且相邻中心平面之间的距离固定为5mm，则对象的菱形形状的响应穿过至少一个中心平面，此时对象811的直径超过1mm。如果相邻平面之间的距离更大，例如10mm而不是5mm，则半径r需要更大，使得菱形的长对角线(2·d)穿过至少一个中心平面。如果假设有平行的几何形状，其中，源和探测器距离是有限的，射线801、802是平行的，则可以计算球811的最小半径813，使得由菱形的顶部穿过至少一个中心平面820。对于半径r，d为对角线的一半，半径r可以用以下计算：

相邻的中心平面之间的距离取5mm；通过执行前述的低通滤波640的方法步骤，可以从中心平面获取大于1mm直径的对象。可以通过如下沿着x-轴对中心平面进行低通滤波，获得低频率的厚片：

在可以进行所称的slablowfrequencies(i，j)的厚片的任何进一步的处理之前，需要在所称的高频厚片slabhighfrequencies中组合经高通滤波的平面，其通过步骤650对中心进行平面投影获得，这将在下文更加详细地描述。

方法步骤630示于图9中，图9示意性示出三个中间断层合成平面910、920和930以及点对象911的响应。中心平面920包括体元vj和相邻的体元vj-1和vj+1。为了执行中心投影，考虑在数据采集期间特定射线通过的体元。更具体地，用以下方法完成平面910的投影：

厚片像素(i^slab，j^slab)在以下坐标被投影到切片平面上：

x^plane＝x^source+i^slab·d

y^plane＝y^source+j^slab·d

其中，(x^source，y^source，z^source)是沿x-射线管轨迹并垂直于探测器平面定位的虚拟源的坐标。常规上，x和y方向在每个平面的平面内，而z方向垂直于x，y-平面。

关于(x^plane，y^plane)的左上方最靠近的切片体元是(i^plane，j^plane)。(x^plane，y^plane)和(i^plane，j^plane)沿x-轴和y-轴之间的距离分别是：

δx^plane＝x^plane-i^plane

δy^plane＝y^plane-j^plane

使用方位(x^slice，y^slice)的四个最接近的相邻平面像素，根据以下等式，通过双线性插值计算在(i^slab，j^slab)处的重投影值：

hp′p(i^slab，j^slab)＝(1-δx^plane)·(1-δy^plane)·hpp(i^plane，j^plane)

+δx^plane·(1-δy^plane)·hpp(i^plane+1，j^plane)

+(1-δx^plane)·δy^plane·hpp(i^plane，j^plane+1)

+δx^plane·δy^plane·hpp(i^plane+1，j^plane+1)

在已经投影经高通滤波的平面之后，获得构成厚片的hpp’平面。作为下一方法步骤，执行最大强度投影(mip)方法。

通过最终的厚片重新组合获得根据本公开的实施例的代表3d体积部分的概览厚片。在方法步骤660中执行此厚片组合，并且可以如下完成：

slab(i，j)＝slablowfrequencies(i，j)+slabhighfrequencies(i，j)

以此方式，将经低通滤波的中心平面即slablowfrequencies(i，j)和构成最终的3d体积部分的所有经高通滤波的断层合成和投影的平面即slablowfrequencies(i，j)相加。通过经低通滤波的中心平面，获得直径大于1mm的对象。

总之，用于降低放射专家的查看时间以及图像伪影的上面的方法至少包括以下步骤。所述方法开始于步骤610，从2d投影图像获得多个断层合成平面。第一，对每个平面施加高通滤波620。第二，在步骤630中执行平面的中心投影，第三，施加最大强度投影(mip)650以生成较厚的厚片。在方法步骤640中，中心平面被进一步进行低通滤波，以便生成具有较大对象响应的厚片。最后，重新组合660具有高频的厚片和具有低频的厚片，以生成最终的概览厚片660。

以此方式，可以生成多个概览厚片，其具有降低的模糊和足够的图像质量以识别临床相关的结构。由于提高的图像质量，不需要显示或存档构成每个厚片的中间断层合成平面的数据。

图10示出根据本公开的实施例的处理方法的图像以及根据替代性非优选方法的mip处理的图像。根据所述非优选方法生成的图像121显示出许多模糊。当使用公开的示例性方法生成厚片时，伪影会被大大地降低，如图像125所示的。图像121中的箭头122指向模糊环境中的钙化，其中，代表钙化的较亮的点是很少看见的。在图像125中用箭头122指示的相同的钙化相比由非优选mip方法处理的图像更锐利，其中，由于反向投影过程，存在模糊伪影。根据本公开的示例性实施例的图像生成实现了锐利成像的对象122。以此方式，能够实现高的xy-分辨率，例如50μm。

图11示出用于获得感兴趣对象的图像的系统，其中，系统130包括面向探测器145的x-射线光束源140。x-射线光束源140和探测器145由臂144连接。感兴趣对象132可以放置于探测器145和源140之间。在图示的系统中，x-射线源140在单个探测器145上方以弧线运动。替代性地，源140可以保持静止，而一个或多个探测器145移动，或者源140和探测器145都移动。不管使用的获取几何结构为何，可以经由至少一个x-射线源140获取乳房组织的多个不同的视图。多个不同视图中的每一个通常对应于x-射线源140和图像接收器关于感兴趣对象132的不同位置。

感兴趣对象132例如是由压迫桨133压迫的乳房。乳房132包括点状对象131，其位于零方位143。探测器145和x-射线源140构成获取单元，其经由数据获取线155连接至处理单元150。处理单元150包括存储器单元160，其可以经由存档线165连接。

用户诸如健康专家可以经由用户接口180输入控制信号。这些信号经由信号线185从用户接口传递至处理单元150。而且，用户可以在显示单元170上查看针对感兴趣结构(诸如点状对象131)获得的感兴趣对象132的图像。根据本公开的方法和系统使得用户能够获得对具有高x，y-分辨率和相对低的z-分辨率的概览厚片的一个或多个锐利图像的访问。基于这些高质量的图像，放射专家能够识别关于乳房筛选的所有临床迹象。如果健康专家习惯于乳房x线摄影，则可以显示感兴趣对象的整个体积的类2d的图像。而且，用户可以决定是否对3d体积部分和/或全体积图像的图像存档。替代性地，保存和存储图像可以自动进行。可选地，在被发送至档案之前，可以以xy-分辨率对平面进行下采样。

存储器单元150可以与处理单元150是一个整体或与其分开。存储器单元160允许存储诸如3d体积图像以及可选的2d图像的数据。具体地，可以存储具有降低的z-分辨率但高x，y-分辨率的全体积图像以与之前的乳房x线摄影比较。通常，存储器单元160可以包括计算机可读介质，例如硬盘或cd-rom、磁盘rom/ram存储器、dvd、数字源诸如网络或互联网或任何其它适当的手段。处理单元150被配置成执行存储在存储器单元160中的程序指令，这使得计算机执行本公开的方法。执行根据本发明的实施例的方法的一个技术效果是降低处理时间和存储空间。由于数据的减少，还提高了数据传递条件。

本书面说明书使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，还使得本领域的任何技术人员能够实施本发明(包括制造和使用任意装置或系统和执行任意结合的方法)。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。

元件列表

100断层合成平面的堆叠

101微钙化

102乳房

110多个体积部分

1202d图像

121根据非优选实施例处理的图像

122钙化

125根据本公开的实施例处理的图像

130用于获得感兴趣对象的图像的医学系统

131感兴趣结构

132感兴趣对象

133压迫桨

140x-射线源

141确定的x-射线光束的方位

143零方位

144臂

145探测器

150处理单元

155数据获取线

160存储器单元

165存档线

170显示单元

180用户接口

185信号线

200多个厚片

202乳房

210具有比厚片200低的z-分辨率的多个厚片

222病变

220类2d图像

300由非优选方法获得的厚片图像

310由根据本发明的实施例的方法获得的厚片

330由根据本发明的实施例的方法获得的平面

400根据示例性实施例的方法

401根据另一示例性实施例的方法

410获取多个2d投影图像

420生成(一或多个)3d体积部分

425生成重叠的体积部分

430显示获得的图像

440存档

500生成断层合成平面的堆叠

510体积部分

501断层合成平面

520显示选择的断层合成平面

521在薄的断层合成平面上的微钙化

522簇

530生成厚片化3d体积部分

531厚片化体积部分

600根据本公开的另一示例性实施例的方法

610生成断层合成平面

611第一断层合成平面

612第二断层合成平面

613第三断层合成平面

614第四断层合成平面

615第五断层合成平面

620对每个断层合成平面进行高通滤波

630在中心平面上投影

640对中心平面进行低通滤波

650使用mip组合断层合成平面

660厚片重新组合

670显示最终的3d体积部分

700厚片生成

701断层合成平面中的点状对象

710细射线

711在厚片化3d体积部分中的点状对象的图像

712在厚片化3d体积部分中的点状对象的锐利图像

730由根据非优选方法的方法获得的厚片

731在高通滤波和mip之后的厚片

732在高通滤波和mip之后的厚片化3d体积

750使用mip和高通滤波器的厚片化3d体积生成

810第一中心平面

820第二中心平面

830第三中心平面

801第一射线

802与第一射线平行的射线

811球

812菱形的半对角线d

813半径r

814角度θ

910第一断层合成平面

911对象响应

920中心平面

930第三断层合成平面

t1第一断层平面

t2第二断层平面

s1第一厚片

s2第二厚片

s3第三厚片

zs厚片的厚度

zt断层平面的厚度

x、y2d平面的水平轴和垂直轴

z垂直于2d平面的轴

r半径

θ角度

α投影角度