[发明专利]在扩展的测量场中的CT图像重建

说明书

技术领域

本发明涉及一种从测量数据中重建出检查对象的图像数据的方法，其中，由计算机断层造影系统采集所述测量数据并且在测量期间检查对象的部分至少暂时位于测量场之外。

背景技术

断层造影的成像方法的特征在于，可以对检查对象的内部结构进行检查，而无需此外在检查对象上实施创伤性的手术。断层造影的图像生成的一种可能的类型在于，为待检查的对象从不同的角度对多个投影进行拍摄。从这些投影中可以计算出检查对象的二维截面图像或者三维体积图像。

针对这样的断层造影成像方法的一种例子是计算机断层造影术。公知各种各样的借助CT系统对检查对象进行扫描的方法。例如使用圆形扫描、具有进给（Vorschub）的顺序圆形扫描、或者螺旋扫描。其它类型的不基于圆形运动的扫描也是可以的，例如具有线性分段的扫描。借助至少一个X辐射源和至少一个对置的探测器来从不同的拍摄角度对检查对象的吸收数据进行拍摄，并且借助相应的重建方法对这些这样收集的吸收数据或投影进行计算出通过检查对象的截面图像。

为了从计算机断层造影设备（CT设备）的X射线CT数据组中、也就是从所采集的投影中重建出计算机断层造影的图像，目前将所谓的滤波反向投影方法（Filtered Back Projection；FBP）用作标准方法。在数据采集之后通常执行所谓的“重排（Rebinning）”步骤，其中，将借助扇形的从辐射源辐射出的射线所生成的数据这样进行重新排列，使得其以这样的形式存在，就像如果探测器被平行地通向探测器的X射线束所击中那样。然后将数据变换到频率域。在频率域中进行滤波，并且随后对滤波后的数据进行反变换。然后，借助这样重新整理的（umsortiert）并且滤波后的数据，进行至感兴趣体积内部的各个体素上的反向投影。然而，对于传统的FBP方法，由于其近似工作方式，存在具有所谓低频的锥形射束伪影（Kegelstrahl-Artefakt）和螺旋伪影的问题。此外，在传统的FBP方法中，图像清晰度与图像噪声相耦合。所达到的清晰度越高，图像噪声也越大，反之亦然。

FBP方法属于近似的图像重建方法的组。此外，还存在精确的图像重建方法组，然而现在很少使用这类方法的组。第三种图像重建方法的组最终形成了迭代方法。

由于探测器的尺寸（Ausdehnung）而存在有限的测量区域，即测量场。这意味着，在特定的投影角度情况下，仅仅对于检查对象的位于测量场内部的体积单元可以采集投影或测量数据。然而经常出现的问题是，检查对象的尺寸是这样的，使得在整个测量数据采集期间并不是检查对象的所有部分都位于测量场内部。关于检查对象的这些部分，这带来了不完整的测量数据组，并且由此在图像重建时带来了伪影。

发明内容

本发明要解决的基本的技术问题是，提供一种用于从测量数据中重建出CT图像的方法，其中应当考虑，存在检查对象的测量场超限（Messfeldüberschreitung）。此外，应当提供一种相应的控制和计算单元、一种CT系统、一种计算机程序和一种计算机程序产品。

在按照本发明的用于从测量数据中重建出检查对象的图像数据的方法中，首先在在计算机断层造影系统的辐射源和检查对象之间存在相对的旋转运动的情况下采集测量数据。在此，在辐射源和探测器之间的有限的区域是测量场，关于该测量场可以采集测量数据。在测量数据采集期间，检查对象的部分至少暂时位于测量场之外。从测量数据中进行第一图像数据的重建。借助阈值比较来修正第一图像数据。利用形态滤波器来对修正后的第一图像数据进行处理，并且从这样处理了的修正后的第一图像数据中计算出投影数据。随后，通过使用投影数据来对测量数据进行修正。从修正后的测量数据中重建出第二图像数据。

对于CT设备的测量场来说，检查对象太大了。这意味着，根据投影角度、也就是根据X射线源相对于检查对象的位置，检查对象的或多或少的组成部分不位于测量场内部，从而对于各自投影角度来说关于这些组成部分不能进行数据采集。由此，对于检查对象的有些体积单元来说存在不完全的测量数据组。对于检查对象的在整个数据采集期间位于测量场内部的组成部分来说，测量数据的这种不完全性也带来了伪影。为了避免由于测量场超限所引起的测量数据不完全性在待重建的图像上的不期望影响，按照本发明不是仅仅进行一次图像重建，而是进行两次图像重建。