[发明专利]校正图像数据的方法、图像数据组处理装置、X 射线系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于校正检查对象的图像数据的方法，其中，图像数据包括借助X射线系统在使用第一X射线能量的条件下获得的第一图像数据组和借助X射线系统在使用第二X射线能量的条件下获得的第二图像数据组。此外，本发明还涉及一种用于产生图像数据的方法，在该方法中借助X射线系统利用第一能量进行测量并且在此基础上产生第一图像数据组，并且利用第二能量进行测量并且在此基础上产生第二图像数据组，并且然后按照校正方法产生校正了的图像数据组。此外，本发明还涉及一种用于校正检查对象的图像数据的图像数据组处理装置以及一种具有这样的图像数据组处理装置的X射线系统和一种相应的计算机程序产品。

背景技术

本文开头提到种类的其中利用不同的X射线能量记录检查对象的图像数据组的测量通常被称为所谓的“双能量方法”。因为X射线在不同物质中的衰减是取决于能量的，所以利用该测量方法可以与利用仅一个X射线能量的测量相比获得附加的信息。可以利用这些信息，以便能够更好区别在X射线源和X射线探测器之间的射线路径中的不同物质。

双能量方法的应用的典型例子是CT血管造影(CT＝X射线计算机断层造影)。在这样的检查中紧靠开始CT测量之前对患者给予造影剂，使得在拍摄的时刻待检查的血管或血管腔积聚了造影剂。在此通常使用含碘的造影剂，由于其高的原子序数，含碘的造影剂导致X射线辐射的强烈衰减并且由此产生良好的血管对比度。通常可以很好地判断血管状态。当在血管壁中已经形成了钙化斑时，则出现问题。由于CT系统和CT方法的有限分辨率，通常产生公知的“calcium-blooming”效应。通过该效应在CT图像数据组中钙化看起来明显大于其实际情况。相应地，通过钙化斑引起的狭窄看上去大于其实际情况，从而过大估计了狭窄程度。

为了避免该问题，可以借助双能量CT检查区别钙和碘，其中为此迄今为止进行基于所谓的“双能量比”的区别。为此，将分别在两个利用不同的X射线能量产生的图像数据组中与相同的图像点位置对应的图像点值相除。在本发明的范围内“图像点”被理解为图像数据组的单个体素或像素。“图像点值”相应地是基于测量的探测器值通常通过合适的重建方法确定的、单个体素或像素的强度值等。通常在X射线方法中(CT方法也属于X射线方法)，这些值以豪恩斯菲尔德值(Hounsfield value，HU值)的形式给出。同样在本发明的范围内“图像点位置”被理解为体素或像素位置。为了确定双能量比，通常将低能量图像的HU值逐体素或像素地除以高能量图像的HU值。根据该双能量比然后将所涉及的体素或像素与物质(此处也就是钙或碘)对应。然而在此还由于calcium-blooming而产生问题。也就是说钙和碘直接相邻，所以接近与骨的边界的碘体素的HU值通过相邻的钙由于Blooming而失真。然后典型地出现取决于X射线管电压的、也就是取决于X射线能量的HU值上升并且由此还出现双能量比的不期望的改变。如果将用于区分钙和碘的阈值，设置为位于钙和碘之间的一个确切值，则如果钙化足够大也可以正确确定狭窄程度。尽管如此，剩下的体素在到钙的边界区域中是失真的，这此外还会导致在图像数据组中消除了血管部分，即，不再是可见的。相反，如果使用更低的阈值，则剩余的图像虽然更好地看出，但是狭窄又被过大估计，因为在图像数据中留下太高的钙含量。

降低通过calcium-blooming引起的狭窄程度过度估计的另一种可能性在于，在给予造影剂之前就记录CT数据作为参考图像数据。然后可以将这些参考图像数据从CT血管造影的数据中减去。因为在两个数据组中产生calcium-blooming，通过相减而消除了该效应并且仅留下没有钙化的内腔。然而该方法具有多个缺陷。其一是需要附加的测量。其二是存在如下主要问题，即，在两个测量之间由于直到造影剂在患者的身体中扩散的等待时间而必须具有更大的时间间隔。由此需要对图像数据进行互相的开销大的配准(即几何匹配)，以便至少降低运动伪影，因为否则会产生结果失真。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供用于校正来自于双能量测量的图像数据的改进的方法和改进的图像数据组处理装置，其允许以尽可能简单的方式降低calcium-blooming效应，并且特别是允许在CT血管造影中精确地确定狭窄程度。