[发明专利]用于提供关于图像数据组的转换信息的方法和X射线设备

说明书

本发明提供一种用于提供关于图像数据组的转换信息的方法和X射线设备、计算机程序以及电子可读的数据载体。转换信息描述体素中的材料的至少一个物理特性值与该体素在利用X射线设备(17)记录的三维图像数据组(13)中的图像值的关联规则，其中，通过在X射线设备中对包括至少一种校准材料的体模(1)进行测量，来确定校准数据组(14)，使用所述校准数据组来确定所述关联规则，其中，利用在X射线设备的X射线检测器(21)上测量的接收谱记录图像数据组，所述接收谱由至少一个谱参数描述，其中，为了依据所述谱参数确定所述关联规则，使用从测量的校准数据组中导出的校准数据，所述测量的校准数据组描述不同的接收谱。

技术领域

本发明涉及一种用于提供转换信息的方法，所述转换信息描述体素中的材料的至少一个物理特性值与该体素在利用X射线设备记录的三维图像数据组中的图像值的关联规则，其中，通过在X射线设备中对包括至少一种校准材料的体模(Phantom)进行测量来确定校准数据组，使用校准数据组来确定关联规则。此外，本发明涉及一种X射线设备、计算机程序和电子可读数据载体。

背景技术

在不同的情境下提出了从X射线设备、特别是计算机断层成像设备的三维图像数据组中导出特别是患者的医疗技术区域中的材料的物理特性值，因为作为图像信息包含在三维图像数据组中的衰减系数、特别是HU值(HU-Hounsfield Units(亨氏单位))，与这些物理特性值相关联，特别是与直接引入材料的衰减特性中的物理特性值相关联。特别是当关于记录区域中的材料的背景信息本来就存在时，因此可以推断出不同的物理特性值。不同的X射线设备具有不同的记录特性，其中，此外，具体获得的图像数据组中的衰减系数还可能与用于记录图像数据组的记录参数以及与所记录的对象、特别是患者的特性有关，因此为了从体素的衰减值中获得包含在其中的材料的物理特性值，已经提出了用于确定关联规则的已知方法，首先在包含限定的材料的体模上记录校准数据组，针对这些材料获得关于衰减特性的映射的信息。因为对于这些材料同样存在物理信息，因此可以作为转换信息导出与物理特性值的关联规则。

虽然这种转换信息可以在许多应用领域中、例如在钙化评分方面和/或在混合模态中使用，但是作为这种关联规则的一个重要的应用领域，要提到放射治疗或者更具体地放射治疗的规划。特别是关于粒子辐射、例如质子辐射的使用，为了在正确的位置进行治疗，必须考虑可以从X射线记录、特别是计算机断层成像记录中导出的物理特性值。在M.Witt等人的文章“Optimization of the stopping-power-ratio to Hounsfield-valuecalibration curve in proton and heavy ion therapy”,Z.Med.Phys.25(3)，第251至263页，2015中，可以找到关于粒子治疗的不同的转换方案的示例性比较，其中具体地涉及根据HU值确定作为物理特性值的阻止本领其中同样讨论的化学计量校准主要在U.Schneider等人的文章“The calibration of CTHounsfield units for radiotherapy treatment planning”,Phys.Med.Biol.41(1996)，第111至124页中进行了描述。

当在照射规划中应用物理特性值时，通常确定基于照射而预期的剂量分布。使用基于转换信息可确定的物理特性值在患者中的分布，其中，物理特性值例如可以再现电子密度、质量密度和/或阻止本领，来描述患者中由于辐射而产生的能量沉积并且相应地关于治疗目的进行优化。通常，在也可以用于进行照射的位置处获得患者的计算机断层成像记录，来作为图像数据组。

在此，在现有技术中，已知通过作为转换信息的所谓的转换表，将图像数据组中的图像值、具体为HU值，转换为物理特性值，其中，该转换表通过如开头已经说明的在体模上进行计算机断层成像测量来产生。合适的体模通常包含多种校准材料，这些校准材料在物理特性值和图像值方面模拟身体组织的带宽。在此，可以直接采用从校准测量中得到的物理参量与图像值之间的关联作为关联规则。