图像数据的各向同性重建的制作方法_3

文档序号:8367512阅读:来源:国知局
口 44。这些投影测量数据Pl,..., Pk然后在重建装置100中被进一步处理,其在断层成像控制装置40中可以以软件形式在处理器上实现。
[0056]然而本发明不限于借助螺旋形扫描采集的投影测量数据Pl,...,Pk。例如投影测量数据P1,...,Pk也可以包括在截面平面中的多个顺序的层测量,其例如也可以在彼此不同的空间方向上延伸通过患者O。
[0057]根据本发明的方法此外基本上也可以在其它CT系统上,例如在具有形成完整的环的检测器或者多个辐射源或检测器、尤其还双能运行的CT系统上使用。
[0058]重建装置100在此具有,如图1中放大示出那样,用于接收X射线CT数据组、即投影测量数据P1,...,Pk的输入接口 110。借助重建处理器130在重建装置100中进行根据本发明的重建。
[0059]完成重建的计算机断层成像的体积图像数据BD然后被递交给输出接口 140,其将所产生的体积图像数据BD然后例如存储在断层成像控制装置40的存储器45中和/或用于在断层成像控制装置40的屏幕或用户界面GUI上输出而被递交。此外,体积图像数据BD可以通过输出接口 140被馈入连接至计算机断层成像系统I的网络连接部6、例如无线电信息系统(RIS)或者另一医疗技术图像处理系统如PACS,或者存储在那里存在的大容量存储器中或输出至在那里连接的打印机。数据BD还可以以任意方式,例如为了开头提及的分割而被进一步处理和然后必要时存储或输出。
[0060]在当前实施例中,用户可以选择重建区域RA。重建区域RA在此涉及应在其中重建图像数据BD的三维空间区域。该空间区域通过已经提及的重建矢量&、1^、&来描述,其在该实施例中形成重建区域RA的正交的产生系统,即重建区域RA空间上固定地对应于患者Oo重建矢量Rz在此平行于系统轴z走向,并且两个其他的的重建矢量R ,和Ry平行于正交的位置空间系统X、1、z的空间方向X和y走向。
[0061]在选择重建区域RA之前、期间或之后用户可以规定,根据本发明的重建是否应以各向同性体素进行。重建区域RA的规定以及“各向同性体素重建”的选择可以借助终端5的或者还有断层成像控制装置40的用户界面GUI进行。重建区域RA和对应的重建矢量Rx、Ry、Rz或关于空间方向的信息被传送给重建装置100的控制接口 120。
[0062]在选择具有各向同性体素的重建时,此外将重建模式命令T传送给重建装置100的控制接口 120,从而其然后基于随后详述的根据本发明的重建方法执行重建。在此,下面从优选示例出发,即,应该产生各向同性体素,即在所有三个位置空间方向上具有基本上相同的分辨宽度的体素。
[0063]用户还可以同样借助终端5或例如通过触屏形成的图形用户界面⑶I预定所希望的对于各向同性体素的分辨宽度,在此例如可以输入用于多个相继执行的重建的多个所希望的分辨宽度。替换地,例如可以将所希望的分辨宽度或还有重建区域RA存储在定义数据组中,其然后为了重建而被重建单元100读取或采集。由此,可以借助包含一个或多个定义数据组的控制协议例如以所谓的批运行的形式实现对重建的全自动控制。无关于这些数据是借助用户界面GUI输入的还是从定义数据组提取的,相应的数据可以借助控制接口 120来采集并且例如同样经过输入接口 110提供给重建处理器130。
[0064]重建装置100在该实施例中被构造为,将分辨宽度与所预定的参数范围相比较。所预定的参数范围预定了用于分辨宽度的自动匹配的上边界和下边界。在此,所预定的参数范围可以由操作者规定或优选自动确定。例如,所预定的参数范围同样可以包括在定义数据组中或者额外地、尤其通过输入接口 110来提供,例如又通过借助用户界面⑶I进行的输入来提供。下面更详细描述所预定的参数范围的自动确定。
[0065]此外,可以通过输出接口 140或者例如借助直接、也就是可能还绕过输出接口 140地被控制的警报装置145,例如扬声器,输出警报信号W,其通知:不能相应于预定、尤其在所提及的参数范围方面自动地匹配具有各向同性体素的分辨宽度。即,警报信号W尤其是基于所提及的用户预定与所预定的参数范围的比较来输出的。
[0066]为了阻止或最小化可能在自动匹配过程中出现的图像伪影,重建装置100和尤其重建处理器130被构造为,使得可以借助滤波器、尤其莫尔滤波器进行重建。用户例如可以通过用户界面GUI同样选择是否应将相应的滤波器用于重建。
[0067]根据本发明的重建方法的更详细阐述现在借助图2至图6的示图和实施例进行,仅止于与常见重建的不同之处。
[0068]图2首先说明了所提及的第一、第二和第三体素宽度的开头描述的“硬件相关性”。
[0069]现代的X射线检测器30通常具有多个检测器元件35,其在该实施例中矩阵式地布置在多个检测器行36和多个检测器列37中。检测器元件35采集投影测量数据Pl,其示例性地和部分地对于检测器行36在图2的下部区域中显示的图表中示出。该图表关于纵轴示出了对于多个检测器元件35在检测器行36中在特定时刻测量的强度值。每个检测器元件35在此对应于特有的测量通道,其通道号c在图表中形成横轴。在机架转动时,包含重建区域RA的特定体积的这种投影数据Pl在快速的序列中从不同的角度方向被产生。
[0070]所采集的投影数据Pl然后被用于重建R在重建区域RA中的所希望的体积图像数据。体积图像数据在此具有优选为方形的各个体素,其中方形的边缘沿着重建矢量Rx、Ry、Rz的方向走向。
[0071]重建直径rd、即重建区域RA的直径在此典型地起初与检测器30的FoV相同地设置,并且关于X射线锥形或扇形的横向于系统轴Z的截面被确定,该X射线锥形或扇形在X射线源15围绕测量空间转动期间在不同时刻朝着检查对象O发送和被检测器30看到。X射线源15的该转动被虚线地标记,其中分别标出对应的X射线扇形的所谓中心射束,以便表明X射线扇形关于转动的时间的改变。也就是在此,重建直径rd初始地通过计算机断层成像系统的直径预定,即“硬件相关地”预定。
[0072]第一和第二体素宽度、即所重建的体素在垂直与系统轴z的Rj^PRy方向上的边长通过所提及的重建直径rd和关于截面重建的体素的数目来确定,该数目如提及那样通过矩阵大小给出。
[0073]第三体素宽度VSz在此也可以“硬件相关地”预定,例如通过一个或多个综合的检测器元件35在系统轴z的方向上的尺寸来预定。在此重要的是所谓的放大系数,其通过在检测器元件35至X射线辐射源15的距离与患者0(或者当患者O布置在对称中心IZ的区域中时,对称中心IZ)至X射线辐射源15的距离之间的比例来给定。一个或多个综合的检测器元件35的、以放大系数缩放的尺寸可以于是预定在z方向上的体素宽度。同样,所提及的层厚或第三体素宽度可以以关于对称中心IZ借助放大系数反算的检测器准直来预定;下面术语检测器准直因此涉及在系统轴z方向上的所反算的分辨宽度,其通过相对于检测器用于限制X射线辐射的准直仪的开口确定。
[0074]此外,第三体素宽度可以通过开头提及的重建区域RA的过扫描确定。第三体素宽度然后根据进给的步长来预定。
[0075]图3示出了根据本发明的重建方法的可能步骤的应用,该重建方法用于基于投影测量数据P1,...,Pk重建具有各向同性体素的体积图像数据BD。如通过代表重建R的第一箭头表明那样,首先从投影测量数据Pl,...,Pk出发(左上方示出),分别以所预定的第一、第二和第三体素宽度vsx、vsy、vsj^体素重建多个原始层PL1、PL2、PL3。S卩,预重建如已经关于图2描述那样以描述了如下空间方形的体素来进行,该空间方形的边缘沿着重建矢量Rx、Ry、Rz的方向走向,其中这些边缘分别具有与第一、第二或第三体素宽度VS x、VSy, VSz^应的边长。该重建以任意常规方法、例如以滤波后的反投影进行。
[0076]如示意性表示的,在此涉及原始层PL1、PL2、PL3,其不是由各向同性体素形成的,并且其中所预定的第一、第二和第三体素宽度VSx、VSy、VSJn关于图2描述那样来预定。基于原始层PL1、PL2、PL3的预重建,于是还存在这样的可能性,即,可以特别简单地规定以各向同性体素进行的最终重建。然而预重建仅是可选的方法步骤。
[0077]无关于是否执行预重建,例如用户可以预定应该将所希望的在X和y方向上的分辨宽度VSX,,vs;与已经预定的、在Rz重建矢量的方向上的第三体素宽度VS z匹配,以便获得各向同性体素。即,各向同性体素的所希望的分辨宽度vsz’( = vsx’ =VSy’)等于初始分辨宽度VSz,该初始分辨宽度又可以通过所设置的检测器准直由系统决定地预定。由此必要的是,相应地匹配平面内重建的第一和第二体素宽度vsx、vsy。
[0078]这从原始层PL1、PL2、PL3出发,按照(从那里指向下的)另一箭头同样在图4中表明。
[0079]对于当前的原始层PL1、PL2、PL3典型的第一、第二和第三体素宽度Vsx、VSy、VS^于队Xmy =512X512的矩阵大小m s、带有500mm重建直径rd的视野或重建区域RA以及在
0.98mmX0.98mmX0.6mm中的0.6mm的检测器准直的条件下。
[0080]为了匹配平面内重建,可选地可以单个或组合地改变矩阵大小ms或重建直径rd,如这借助第一变型A(左下)和第二变型B (右下)示出那样。
[0081]根据变型A,重建可以在未改变的矩阵大小ms和未改变的分辨宽度vs z,但是自动匹配后的较小的重建直径rd’的条件下执行,如这虚线地示意性示出那样。
[0082]在分辨宽度的自动匹配的过程中然后可以如下计算匹配后的重建直径rd’:
[0083]rd' = vsz.mx (2)
[0084]在此,Vsz是所预定的,即在该情况下未改变的在系统轴z方向上的分辨宽度,并且mx是在重建矢量Rx方向上的列数。替换地,例如也可以使用在重建矢量\方向上的行数my。由此在512X512个图像点的矩阵大小、所希望的为0.6mm的检测器准直、和500mm的重建直径rd至307mm的重建直径rd’的缩小的情况下得到重建体素的为0.6mmX 0.6mmX 0.6mm的边长,即各向同性体素。
[0085]如果重建直径rd不是如自动确定或所希望那样改变,因为例如检查对象的图像信息将被剪去,则存在将变型B附加地或替换地用于改变平面内重建的可能性。在此,例如尤其可以避免截断效应,即患者的在自动匹配之前包含在图像数据中的区域在进行了自动匹配之后还包含在其中。
[0086]当例如重建直径rd
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1