[发明专利]对于双源CT设备具有散射校正的用于重建CT图像的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从测量数据中重建检查对象的图像数据的方法，其中在计算机断层造影系统的射线源与检查对象之间相对旋转运动的情况下采集测量数据。

背景技术

断层造影成像方法的特征是，可以对检查对象的内部结构进行检查，而无需对其进行侵入性的介入。断层造影成像的一种可能方式在于，对待检查的对象从不同的角度拍摄多个投影。从这些投影中可以计算检查对象的二维截面图像或三维体积图像。

这样的断层造影成像方法的一个例子是计算机断层造影。用于利用CT系统扫描检查对象的方法是一般公知的。在此例如使用圆形扫描、具有进给的顺序的圆形扫描或螺旋扫描。不是基于圆形运动的其他种类的扫描也是可以的，例如具有线性片段的扫描。借助至少一个X射线源和至少一个对置的检测器从不同的拍摄角度拍摄检查对象的吸收数据并且将这些这样收集的吸收数据或者说投影借助相应的重建方法计算为穿过检查对象的截面图。

为了从计算机断层造影设备（CT设备）的X射线CT数据组中，即，从采集的投影中，重建计算机断层造影图像，目前采用所谓的滤波反投影法（Filtered Back Projection；FBP）作为标准方法。在数据采集之后通常进行所谓的“Rebinning（重整）”步骤，其中将利用扇形地从源扩散的射线产生的数据这样进行重整，使得其以如下形状呈现，就好像检测器被平行地到达检测器的X射线击中那样。数据然后被变换到频域。在频域中进行滤波，然后将滤波的数据反变换。借助这样重整和滤波的数据然后进行对感兴趣体积内部的各个像素的反投影。然而经典的FBP方法由于其近似的工作方式而存在所谓的低频锥形射线伪影和螺旋伪影的问题。此外在经典的FBP方法中图像清晰度耦合到图像噪声。达到的清晰度越高，则图像噪声也越高，并且反之亦然。

FBP方法属于近似重建方法的组。还存在精确重建方法的组，但是其在目前几乎没有被采用。最后迭代法形成第三组重建方法。

随着检测器行的数量增加，即，随着检测器宽度增加，经常出现的问题是散射。即，X射线量子可能不是被检查对象吸收，而是散射，即，在其方向上偏转。这意味着，特定的检测器元件也会测量不是来自于将X射线源与各自的检测器元件相连的射线的X射线量子。该效应也称为前向散射。其在重建的CT图像中导致不期望的伪影。

还存在具有两个X射线源的CT设备，即所谓的双源设备。如果两个X射线辐射器以相同的X射线谱运行，则其极大提高CT图像的时间分辨率。因为，由于两个X射线源，用于数据采集的时间减半。这一点特别是在运动的检查对象的情况下是值得期望的。另一方面也可以，这两个X射线源以不同的加速电压和由此不同的X射线谱运行，从而进行双能量拍摄。这一点使得可以作出关于采集的组织的组成的断言。

在双源拍摄中，散射的存在也是一个公知的问题。除了上述前向散射之外在双源设备中还出现横向散射。这意味着，在检查对象的表面上或内部散射的X射线源的射线到达与该X射线源不对应的检测器。这一点是不期望的，因为人们仅对分析与各自的检测器对应的X射线源发射的射线感兴趣。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提出一种用于重建CT图像的方法，其中应当降低不期望的散射效应。此外应当提出一种相应的计算单元、CT系统、计算机程序和计算机可读的数据载体。

在按照本发明的用于从测量数据中重建检查对象的图像数据的方法中事先在计算机断层造影系统的射线源与检查对象之间相对旋转运动的情况下采集测量数据。从测量数据中重建检查对象的第一图像数据。从第一图像数据中在使用散射模型的条件下计算散射信号。在此，所述散射模型对于散射点，取决于与散射的射线从散射点到特定的检测器元件的衰减积分相应的线积分，说明了取决于角度的散射分布。计算的散射信号被用于校正测量数据。在使用校正的测量数据的条件下重建第二图像数据。

也就是，对测量数据进行计算地散射校正。为了计数散射信号，采用散射模型，该散射模型可以在准备阶段中，也就是在对检查对象的测量之前，就被确定。散射模型考察散射点并且根据至少两个变量描述其散射特性。第一变量是线积分，第二变量是散射角度。