图像数据的各向同性重建的制作方法_2

文档序号:8367512阅读:来源:国知局
于重建区域的平面、优选对于所提及的平面内重建规定的。例如,重建区域尺寸包括重建直径。
[0026]重建区域尺寸或重建直径在此可以关于所提及的重建区域的平面、尤其初始地(即在匹配之前)对应于用于采集投影测量数据的检测器的所谓“视野”(FoV)的空间延伸。优选地,重建区域尺寸或重建直径于是描述在横向于检测器的进给方向上的、即“平面内的”FoV。
[0027]FoV在此典型地指的是所提及的平面的面积区域,从其中可以在所有在成像系统中可设置的检测器位置中采集X射线源的投影数据,使得可以对于该区域中的图像点重建图像数据。最大可能的面积区域可以容易地通过应用射线集借助检测器尺寸和检测器至患者和至X射线源的距离来计算。在借助转动的X射线源拍摄X射线投影数据的情况下,FoV也可以通过圆形的截面面积区域的直径来描述,其可以被检测器“所看到的”X射线锥形或者说扇形在围绕测量空间转动的情况下持续以X射线辐射照射。
[0028]在平面内重建的情况下,重建直径初始地典型基本上对应于用于产生原始层而使用的FoV的直径。原始层的在两个“平面内的”重建矢量的方向上的分辨可以相等。重建直径的匹配在该情况下可以改变所重建的图像数据关于在轴向平面内延伸的所有重建矢量的分辨宽度,从而然后可以提及对于轴向平面方向上的重建矢量共同的“平面内重建的分辨宽度”。
[0029]通过匹配重建区域尺寸、尤其是重建直径,和由此将平面内重建的分辨宽度匹配于z重建的分辨宽度,可以实现这样的分辨宽度,其在所有三个所提及的重建矢量的方向上相等。也就是获得开头提到方式的、在重建区域中的各向同性体素。
[0030]作为匹配重建区域尺寸或重建直径的替换或附加,可以也通过匹配所谓的“矩阵大小”来自动匹配分辨宽度。
[0031 ] 矩阵大小是通过由行和列构成的场给出的,其反映重建区域的轴向平面中的图像数据(尤其在X射线投影方法中是Hounsfield值)。矩阵大小在此通过所重建的图像分别在重建区域的轴向平面的重建矢量方向上的行数或列数的乘积来描述。在平面内重建的情况下,其中在不限制一般性的情况下具有分别彼此正交的在X、y、z方向(即X和y正交于进给方向z)的相应重建矢量被设为相同的,矩阵大小例如可以为512X512,即,图像具有在X方向上的512列和在y方向上的512行。矩阵大小于是对应于在所提及的、对于其执行重建的平面中的图像点的数目。
[0032]矩阵大小和重建直径在此是首先彼此退耦地规定的参量,其可以对于重建个别地确定。但是对于所重建的X射线投影图像,给出如下关系:
[0033]rd = mx.vsx (I)
[0034]在此,rd对应于重建直径,mx对应于列数,即在X方向上的列的数目,其中在不限制一般性的情况下第一重建矢量平行于空间方向X走向,其正交于系统轴Z定向。此外,VSx反映了在X方向上或者说在第一重建矢量方向上的分辨宽度。描述了在y方向、即与X方向和系统轴Z正交的空间方向上的行的数目的行数Hly在该情况下可以相同。这然而不排除,可以对于横向于系统轴Z的、彼此不同、尤其正交的空间方向或重建矢量进行对矩阵大小的不同匹配。如果现在例如改变相应的矩阵大小或列数mx或重建直径rd,则在此可以将分辨宽度VSx设置为使得它与在系统轴Z方向上的分辨宽度VS z相同。由此可以实现按照本发明的各向同性体素。
[0035]用于自动匹配分辨宽度的另一可能性在于,匹配或改变横向于z方向的所预定的层厚,尤其是所提及的原始层的层厚。优选地,层厚在此本来是基于在Z方向上的检测器元件宽度给定的。如开头阐述的,例如当存在重建区域的过扫描时,层厚还可以通过检测器在进给方向上为了采集图像信息测量数据而相对于患者进行的运动来规定。
[0036]在所有描述的变型中,也就是将对于重建至今未耦合的参数FoV尺寸或重建区域尺寸(尤其是重建直径)、矩阵大小和层厚按照本发明根据彼此改变为,使得在不同的空间方向上的分辨宽度如所希望那样彼此匹配或基本上相同。
[0037]为了避免通过匹配可能产生的图像伪影,还有利的会是,在使用莫尔滤波器的情况下执行重建。例如,在特定条件下投影数据的位置分辨率可以基于匹配过的分辨宽度而变化,从而混淆效应特别会显露出来。尤其可以借助莫尔滤波器抑制该混淆效应。相应地,重建单元同样可以被构造为用于在使用莫尔滤波器的情况下执行重建。
[0038]优选地,自动匹配通过对于分辨宽度的值预先给定的参数范围而受限。该参数范围例如可以通过最大或最小分辨宽度给出和尤其包括对于分别在重建矢量的方向上的最大和/或最小分辨宽度的预定。这在如下情况下特别有利,即,当重建基于如开头提及的被过扫描的投影测量数据进行时。
[0039]通过由参数范围限制分辨宽度的自动匹配,可以这样进行匹配,即,(优选在z方向上的)体素的分辨宽度至少达到对称中心中未被匹配的体素的通过物理边界条件或者说检测器的构造、尤其是检测器相对于辐射源的布置给出的长度或延伸。在此指出的是,用于执行投影测量的系统参数的选择已经对分辨宽度的可能匹配产生决定性的影响。对于执行投影测量而选择的系统参数也相应地理解为物理边界条件。例如,可以借助系统参数规定:检测器的多个像素输出共同的检测器信号,从而可以电子地通过借助系统参数综合检测器信号来改变检测器的对于测量“重要的构造”。优选地,可以由此将用于采集投影测量数据的系统参数规定为,使得以关于分辨宽度的匹配尽可能小的限制来采集投影测量数据。这些设置被称作“一般性的系统参数”。一般性的系统参数例如可以包括:避免检测器信号的所提及的综合,或者设置用于采集投影测量数据的检测器的尽可能大的FoV。
[0040]优选地,重建区域可以通过操作者,特别优选借助重建单元的用户界面来选择。借助鼠标或其它合适的输入装置,例如可以在检查对象的概览图上,例如在简单的投影定位片或者从投影数据中首先按常规方式重建的、之后也称为“进给重建”的图像数据(三维的或截面图像)上进行标记和由此选出。以该方式,稍后提供给进一步处理或显示的图像数据可以通过用户选出,以及自动匹配可以限制于重建区域,其可能与通过可用的投影测量数据遮盖的空间区域不同,即,尤其小于通过投影测量数据遮盖的空间区域。由此可以实现在用以将所重建的图像数据按照各向同性体素的形式进行提供的速度方面的优势。
[0041]特别有利地,可以通过用户还在至少一个空间方向或重建矢量的方向上选出或预定分辨宽度。特别优选地,然后自动进行在其它空间方向或在其它空间矢量的方向上的分辨宽度的匹配。在此强调的是,将在第一方向上的分辨宽度与在第二方向上的分辨宽度自动匹配于是又还可以包括检查或检验是否需要匹配第三方向上的分辨宽度或者可能可以保持其,以便获得根据用户的选择或预定的各向同性体素。
[0042]分辨宽度的选择或规定优选借助重建单元的用户界面进行,其例如可以也显示或向用户传达所提到的参数范围。
[0043]特别优选地在考虑成像系统的传输链的情况下进行对至少一个分辨宽度的自动匹配。这就是说,在CT系统中,例如可以在考虑焦点、患者、检测器特性、读取电子设备的特性和构造以及例如检测器的自动像素综合的情况下进行重建。传输链例如确定成像系统的传输功能,其描述了关于图像数据的频率信息的变化和预定了图像数据可能的清晰度的边界(即可能出现的模糊)。特别优选地,例如在考虑传输链的情况下限制例如之前描述的用于分辨宽度的参数范围。由此可能的是,将分辨宽度选择为,使得其并不低于这样的值,该值例如位于通过传输链给定的、至少在重建矢量的方向上的体素宽度的模糊的量级中。优选地,通过传输链确定的最大模糊在规定分辨宽度时被考虑。即,最小分辨宽度大于由传输链决定的最大模糊。
[0044]有意义的是,这样进行自动匹配,使得包含在优选通过用户选出的重建区域中的待成像的检查对象或患者的区域在进行了分辨宽度的自动匹配之后被包含到所重建的图像数据中。按照特别优选的方式,该方法为此包括额外的检验步骤,借助其保证这一点。为此,例如可以在自动匹配之前、之后或者期间采集和评估检查对象或患者的身体轮廓。
[0045]优选地,重建单元包括控制接口,借助其可以采集重建区域或者借助其可以将由用户选出的重建区域告知给重建单元。例如,控制接口可以此外还被构造为用于采集重建模式命令,其规定了,应该进行分辨宽度的自动匹配以获得各向同性体素。
[0046]优选地,重建单元还包括警报装置,其被构造为在自动匹配不能按照用户的预定或匹配的自动参数化来执行时发出警报信号。这例如可以是情况,即,当分辨宽度的自动匹配低于通过传输链确定的像素或体素的模糊或者在考虑用户的对于所希望的分辨宽度的预定的情况下必须偏离用于自动匹配的分辨宽度的所描述的参数范围时。例如,用户可以在系统轴z的方向上预定所希望的分辨宽度或重建间隔,其明显低于物理上合理的、稍后还要更详细描述的分辨宽度下边界。在该情况下将输出相应的提示。
【附图说明】
[0047]下面参考附图借助实施例再次详述本发明。在此,在不同的附图中为相同部件设有相同的附图标记。附图中:
[0048]图1示出了具有根据本发明的重建单元的实施例的成像系统,
[0049]图2示出了按照图1的成像系统的X射线源和检测器布置的几何结构示意图,
[0050]图3示出了用于关于平面内重建改变分辨宽度的实施例,
[0051]图4示出了用于关于z重建改变分辨宽度的实施例,
[0052]图5示出了其中产生各向同性体素的重建方法的流程图,以及
[0053]图6示出了所预定的参数范围的建立。
【具体实施方式】
[0054]在图1中示意性地示出了具有根据本发明的重建装置100的计算机断层成像系统1 CT系统I在此基本上由常见的扫描仪2组成,其中在机架10上,具有检测器30和与检测器30对置的X射线辐射源15的投影测量数据采集系统31围绕测量空间12转动。患者卧榻20位于扫描仪2之前,该患者卧榻的上部21可以带着位于其上的患者O —起相对于扫描仪2移动,以便可以将患者O相对于投影测量数据采集系统31移动通过测量空间12。
[0055]扫描仪2和患者卧榻20被断层成像控制装置40控制,从其出发经过常见的断层成像控制接口 42发送控制数据ST,以便按照所预定的测量协议以常规方式来控制系统。通过将患者O沿着系统轴z移动和同时转动辐射源15可以采集患者O的三维空间区域。尤其X射线辐射源15可以在测量期间关于相对于患者O固定定义的坐标系描述螺旋形轨迹。在该坐标系中,在该实施例中规定重建矢量Rx、Ry、Rz。检测器30在此采集投影测量数据Pl,...,Pk,其被递交至断层成像控制装置40的测量数据接
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