接近的像素灰度值。在实践中，在背景部分的重建过程中，当用背景部分的投影数据进行滤波反投影算法重建时，原高衰减区域或至少原高衰减区域的边界区域的像素灰度值可用与其相邻的背景部分的像素灰度值进行估算。类似地，一种在高衰减部分的重建过程中降低所述高衰减部分和背景部分之间的对比度的方法是，在原背景区域，即背景部分原本所在的区域，或是至少在原背景区域的边界区域填充与其相邻的高衰减部分的像素灰度值接近的像素灰度值。在实践中，在高衰减部分的重建过程中，当用高衰减部分的投影数据进行滤波反投影算法重建时，原背景区域或至少原背景区域的边界区域的像素灰度值可用与其相邻的高衰减部分的像素灰度值进行估算。
[0045]如图8所示，在一个具体的实施例中，为了减少下冲或上冲的缺陷，对所述高衰减部分用反向投影算法进行重建，而对背景部分用滤波反投影算法进行重建，且在对背景部分的重建过程中，原高衰减区域的至少边界区域中填充了与其相邻的背景部分相接近的像素灰度值。特别地，在上述具体实施例中，在背景部分的重建过程中，整个原高衰减区域可由与其相邻的背景部分相接近的像素灰度值填充，比如，可将原高衰减区域中的每一个像素的灰度值代替为用与其相邻的背景部分的像素灰度值估算出来的灰度值，比如，为与其相邻的背景部分的像素灰度值的均值。进一步地，在所述具体的实施例中，为了减少纹波伪影，在所述背景部分的重建过程中，可忽略有被高衰减部分挡住的投影视图而不将其用于重建，在所述高衰减部分的重建过程中，只将通过了所述高衰减部分的投影视图用于重建。
[0046]如图9所示，在一个具体的实施例中，为了减少下冲或上冲缺陷，对高衰减部分用滤波反投影算法进行重建，且重建过程中原背景区域的至少边界区域填充了与其相邻的高衰减部分相接近的像素灰度值，对背景部分也用滤波反投影算法进行重建，且在重建过程中原高衰减区域的至少边界区域中填充了与其相邻的背景部分相接近的像素灰度值。特别地，在上述具体实施例中，在背景部分的重建过程中，整个原高衰减区域可由与其相邻的背景部分相接近的像素灰度值填充；在高衰减部分的重建过程中，整个原背景区域可由与其相邻的高衰减部分相接近的像素灰度值填充。进一步地，在所述具体的实施例中，为了减少纹波伪影，在所述背景部分的重建过程中，可忽略有被高衰减部分挡住的投影视图而不将其用于重建，在所述高衰减部分的重建过程中，只将通过了所述高衰减部分的投影视图用于重建。
[0047]如图10所示，在一个具体的实施例中，所述高衰减部分和背景部分也可分别用迭代算法进行重建，这样也可避免产生下冲或上冲缺陷。进一步地，在上述具体的实施例中，为了减少纹波伪影，在所述背景部分的重建过程中，可忽略有被高衰减部分挡住的投影视图而不将其用于重建，在所述高衰减部分的重建过程中，只将通过了所述高衰减部分的投影视图用于重建。
[0048]在分别进行重建后，可将重建的高衰减部分和背景部分进行图像融合以获得最终的图像。
[0049]前述实施例中所描述的方法可消减金属伪影而不降低图像质量，也不引入其他伪影获缺陷，因此所述方法可在原来的伪影区域还原更多结构特征，帮助提高可分辨度，从而提闻诊断准确性。
[0050]图11显示了一个比较实例，比较了分别通过传统方法和前述方法获得的一个含金属螺钉的客体(例如骨骼)的图像。如图11所示，第二排图像521、522和523是通过传统方法获得的，没有采用本文所描述的金属伪影消减技术，而第三排图像531、532和533是通过一种本文所描述的具有金属伪影消减效果的方法获得的。对于所述两种方法，都分别在平面内、平面外6毫米处和平面外20毫米处各获得一个图像。基于比较的目的，还提供了一排(第一排)所述客体在没有螺钉的情况下的对应图像511、512和523作为参考。在图像521中，可在骨骼上看到由于螺钉导致的下冲的伪影缺陷，位于螺钉的边界处。而在图像531中，所述下冲的伪影缺陷被有效地消除了。在平面外获得图像522和523中，可以看到如同螺钉的影子的纹波伪影。而在图像532和533中，所述纹波伪影被消除了，从而还原了骨骼的结构细节和特征。
[0051]本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，本发明的范围是由权利要求书界定，而不是由上述界定的，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
【主权项】
1.一种医学成像方法，其包括: 对包括背景部分和高衰减部分的客体进行扫描，以获得该客体不同角度的投影数据； 基于所述投影数据分割所述背景部分和高衰减部分； 对所述高衰减部分进行重建； 对所述背景部分进行重建；以及 融合所述重建的背景部分和所述重建的高衰减部分。
2.一种如权利要求1所述的方法，其中的高衰减部分是金属，背景部分是非金属。
3.—种如权利要求1所述的方法，其进一步包括对所述投影数据进行预处理以获得所述客体的像素灰度值，所述背景部分和高衰减部分是基于所述像素灰度值进行分割的。
4.一种如权利要求1所述的方法，其中所述背景部分是用滤波反投影算法进行重建的，在该背景部分的重建过程中，原来高衰减部分所在的原高衰减区域的至少边界区域内填充了与其相邻的背景部分的像素灰度值接近的像素灰度值。
5.一种如权利要求1所述的方法，其中所述高衰减部分是用反向投影算法进行重建的。
6.一种如权利要求1所述的方法，其中所述高衰减部分是用滤波反投影算法进行重建的，在该高衰减部分的重建过程中，原来背景部分所在的原背景区域的至少边界区域内填充了与其相邻的高衰减部分的像素灰度值接近的像素灰度值。
7.—种如权利要求1所述的方法，其中，所述和所述背景部分和高衰减部分是分别用迭代算法进行重建的。
8.—种如权利要求1所述的方法，其中，在所述背景部分的重建过程中，被高衰减部分阻挡的投影视图不用于重建，在所述高衰减部分的重建过程中，只用穿过高衰减部分的投影视图进行重建。
9.一种医学成像装置，其包括: 射线源和射线探测器，其中所述射线探测器用来接收由所述射线源发出后穿过被扫描的物体的射线，通过所述射线源和射线探测器，可对包括背景部分和高衰减部分的客体进行扫描，以获得该客体不同角度投影的数据； 数据采集系统，用来在扫描物体时接收来自所述射线探测器的数据，以获得相应的投影数据； 处理器，用来接收来自所述数据采集系统的投影数据以重建所述客体的图像，其包括: 分割模块，用来基于所述投影数据分割所述客体的背景部分和高衰 减部分； 背景部分重建模块，用来对所述背景部分进行重建； 高衰减部分重建模块，用来对所述高衰减部分进行重建；以及 融合模块，用来融合所述重建的背景部分和所述重建的高衰减部分 以获得图像；以及 显示装置，通过响应所述处理器来显示所述获得的图像。
10.一种如权利要求9所述的医学成像装置，其中所述背景部分重建模块包括: 填充模块，用来在原来高衰减部分所在的原高衰减区域的至少边界区域内填充与其相邻的背景部分的像素灰度值接近的像素灰度值；以及 滤波反投影算法模块，用来在原高衰减区域的至少边界区域内填充了与其相邻的背景部分的像素灰度值接近的像素灰度值的情况下，以滤波反投影算法对所述背景部分进行重建。
11.一种如权利要求9所述的医学成像装置，其中所述高衰减部分重建模块包括反向投影算法模块，用来以反向投影算法对所述高衰减部分进行重建。
12.—种如权利要求9所述的医学成像装置，其中所述高衰减部分重建模块包括: 填充模块，用来在原来背景部分所在的原背景区域的至少边界区域内填充与其相邻的高衰减部分的像素灰度值接近的像素灰度值；以及 滤波反投影算法模块，用来在原背景区域的至少边界区域内填充了与其相邻的高衰减部分的像素灰度值接近的像素灰度值的情况下，以滤波反投影算法对所述高衰减部分进行重建。
13.—种如权利要求9所述的医学成像装置，其中背景部分重建模块和所述高衰减部分重建模块分别包括迭代算法模块，用来以迭代算法对所述背景部分或高衰减部分进行重建。
【专利摘要】本发明涉及可减少图像中的伪影的医学成像方法和系统，在该医学成像方法中，对包括背景部分和高衰减部分的客体进行扫描，以获得该客体不同角度的投影数据，基于所述投影数据分割所述背景部分和高衰减部分，再分别对所述背景部分和高衰减部分进行重建，然后融合所述重建的背景部分和所述重建的高衰减部分获得图像。此外，本发明还涉及用来实现所述方法的医学成像装置。
【IPC分类】A61B6-02
【公开号】CN104545962
【申请号】CN201310484925
【发明人】张朝霞, 闫铭, 陶鲲, 宣晓
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月16日