[发明专利]具有基于恒定方差的加权因子的迭代重建算法

说明书

技术领域

下文总体涉及成像，并且更具体而言，涉及使用迭代统计重建算法的断层摄影重建，所述迭代统计重建算法包括具有基于恒定方差的加权因子的图像体素更新项。

背景技术

传统的CT扫描器包括发射辐射的X射线管。源准直器设置于X射线管和检查区域之间并且准直发射的辐射以产生扇形或锥形的X射线束。准直射束穿过检查区域和其中的对象或受检者（这根据对象或受检者的放射密度衰减射束）并且辐照从X射线管跨过检查区域设置的探测器阵列。探测器产生指示所探测辐射的投影数据。重建器重建投影数据，从而生成指示对象或受检者的体积图像数据。

重建算法包括诸如滤波反向投影（FBP）的非迭代重建算法和诸如基于代数和统计的重建算法的迭代重建算法。统计迭代重建算法已通过形成描述重建图像属于测量的投影数据的可能性的方程，将噪声模型并入。这种方程用作针对迭代最大化方法的目标函数，并且最大化的结果是“最可能”产生测量的投影数据的对象的图像。

能够通过估计所有投影中所有测量结果的方差以及通过以对应方差的倒数加权针对一个体素的测量结果的更新贡献来并入噪声模型。如果使用具有交叠基函数的重建网格（例如斑块）和/或如果重建网格是粗糙的，每次投影的多个射线就会和体素或斑块相交，并且来自每次投影的相邻探测器像素的多个测量结果对体素或斑块的更新做出贡献。

这些测量结果中的每一个都有独立的方差，如果具有显著不同的X射线衰减的两种材料（例如骨和软组织，或软组织和空气）之间的边缘被投影到探测器上，这些独立的方差会显著不同于彼此。由于更新的方差加权，低方差的测量结果（遭遇低衰减的那些）比高方差的测量结果（遭遇高衰减的那些）对更新有更多的影响。遗憾的是，这可能导致更新中的系统误差并且，因此，将条状伪影引入图像中。

发明内容

本申请的各方面解决了上述问题和其他问题。

根据一个方面，一种方法包括使用迭代统计重建算法重建测量的投影数据，所述迭代统计重建算法减少或减轻由所述测量的投影数据的投影中的方差的差异造成的图像伪影，所述测量的投影数据用于针对图像的一个或多个体素更新所述图像的体素。

根据另一方面，一种重建器包括处理器，所述处理器使用迭代统计重建算法重建测量的投影数据，所述迭代统计重建算法减少或减轻由投影中的方差的差异造成的图像伪影，所述投影用于针对图像的一个或多个体素更新所述图像的体素。

根据另一方面，一种编码有计算机可执行指令的计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令当由计算机的处理器执行时令所述处理器：使用迭代统计重建算法减少由投影中的方差的差异造成的图像伪影，所述投影用于针对图像的一个或多个体素更新所述图像的体素。

本发明可以采取各种部件和部件布置，以及各种步骤和步骤安排的形式。附图仅用于图示说明优选实施例，不应被解释为限制本发明。

附图说明

图1图示了具有重建器的范例成像系统，所述重建器被配置为采用具有更新项的迭代统计重建算法，所述更新项具有针对所述图像的每个体素的每个投影都是恒定的基于方差的加权因子。

图2图示了与适当的迭代统计重建算法结合的重建器的例子。

图3图示了用于采用所述迭代统计重建算法的范例方法。

图4图示了使用所述迭代统计重建算法的用例场景。

具体实施方式

图1图示了成像系统100，诸如计算机断层摄影（CT）扫描器。成像系统100包括固定机架102和旋转机架104，旋转机架104可旋转地由固定机架102支撑。旋转机架104绕着检查区域106关于纵轴或z轴旋转。支撑物108，诸如躺椅，将受检者支撑在检查区域106中，并且能够用于在扫描前、扫描过程中和/或扫描后相对于x、y和/或z轴定位受检者。

辐射源110，诸如X射线管，由旋转机架104支撑并随着旋转机架104绕检查区域106旋转，并且发射穿过检查区域106的辐射。源准直器112准直发射的辐射以产生穿过检查区域106的通常为扇形、楔形或锥形的辐射束。跨过检查区域106与辐射源110相对定位的辐射敏感探测器阵列114包括多个探测器像素，所述多个探测器像素探测穿过检查区域106的辐射并生成指示检查区域106的投影数据。