[发明专利]计算机断层切片图像相对于要被成像的对象的深度位置的显示

说明书

通过在计算机断层成像方法中利用给定设置应用重建算法而生成获得的切片的深度位置的视觉指示，在对象上（例如在患者的侧面上）或与患者关系密切地示出该显示。

技术领域

本发明涉及诸如断层合成成像方法之类的计算机断层成像方法。

背景技术

数字断层合成是一种射线照相成像技术，其包括通过利用从不同方向发射的锥形x射线射束辐照患者或对象并借助于诸如直接射线照相检测器之类的辐射检测器检测x射线投影图像来获取X射线投影图像（也被称为x射线投影），以及生成这些投影图像的数字表示的第一步骤。通常围绕患者或对象将x射线源在受限角度（例如15到60度）上移动，并且执行有限次数的分立曝光，通常30到45次曝光。

该方法包括第二步骤，在其中根据这些投影图像来计算在被检查的患者或对象体内不同深度处的切片图像。通过将重建算法应用于所获取的投影图像来计算该切片图像。

用于断层合成的重建算法求解逆问题，该逆问题可以被写成：

在这里A表示投影算子，x是对象或患者的x射线衰减系数的矢量化表示并且p是测得的数据或投影图像。在存在噪声的情况下，不能准确地求解（1）并且因此将重建算法设计成求解以下问题：

在这里ε是取决于系统中的噪声的常数。

对于断层合成来说，通常利用平板检测器来获取投影图像p，该平板检测器具有比大多数CT扫描仪更高的分辨率，从而导致高的重建平面内分辨率。然而，归因于从其进行曝光的受限角度，这个问题通常在垂直于检测器的方向上不明确。这导致受限的深度分辨率。

存在解析地（例如FDK、滤波反投影、…）或迭代地(例如最大似然期望最大化、代数重建方法（诸如SIRT、SART等等）)求解（1）或（2）的不同重建算法。还可以利用正则化来扩展逆问题（2）并且将其写成：

在这里λ是权重因子并且L是将先验知识合并到该问题中的成本函数。对于医疗图像的这样的先验知识的一个示例是图像是分段常数且因此L将x的全变差最小化的假设。

一旦获取表示投影图像的数字数据，就可以从相同的获取重建处于不同深度且不同厚度的一系列切片。

因为断层合成是一种计算机成像技术，所以在所获取的投影图像和从应用于该组投影图像的计算得到的切片图像之间不存在直接的可解释对应。因此医师或放射科医生难以预先判断计算的结果将是什么。更具体地，很难预先判断利用该组x射线源设置以及重建算法的输入设置来获取投影图像是否将导致把放射科医生或医师设想获得的信息给予他们的切片图像。

更具体地，难以预先判断切片图像相对于患者的深度位置是否足以使放射科医生或医师执行某些器官或身体部位的具体检查。

已经关于断层合成描述了这个问题，但是它同样适用于其他的计算机断层技术，其中有锥射束计算机断层成像术，分层成像术等。

因此本发明的方面克服了上述问题。

发明内容

通过具有权利要求1中阐述的具体方法步骤的方法实现了上面提到的方面。

在从属权利要求中阐述了本发明的优选实施例的具体要素。

本发明的有利之处在于，本发明为医师或放射科医生提供了关于切片相对于患者的深度位置的反馈。

因为断层成像是一种基于投影图像的处理的计算机成像方法，所以不存在关于切片图像的位置的直接反馈，这最终将通过成像和重建方法来获得。

因此，很可能是用某些设置计算的切片图像的位置没有提供用于协助检查的最佳结果。