一种用于对于规定的、虚拟的X射线量子能量分布产生结果图像的方法、相应的计算机程序、数据载体以及X射线图像拍摄装置。方法包括：采集患者的第一图像数据组，其表示相应于第一X射线量子能量分布的第一X射线衰减分布；采集患者的至少一个第二图像数据组，其表示相应于至少一个第二X射线量子能量分布的至少一个第二X射线衰减分布；规定虚拟的X射线量子能量分布；基于第一和所述至少一个第二图像数据组对于至少两个材料确定患者的空间的密度分布；根据规定的、虚拟的X射线量子能量分布产生患者的第三图像数据组，其中第三图像数据组表示相应于规定的、虚拟的X射线量子能量分布的第三X射线衰减分布；和从第三数据组中产生虚拟的图像。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于根据至少两个图像数据组产生结果图像的方法，该至少两个图像数据组分别表示涉及至少两个X射线量子能量分布和规定的、虚拟的X射线量子能量分布的患者的X射线衰减分布，以及用于实施按照本专利技术的方法的相应的计算机程序、相应的数据载体和相应的X射线图像拍摄装置。
技术介绍
为了解决医学问题越来越频繁地使用成像X射线装置，例如C形臂X射线设备或计算机断层造影设备。成像X射线装置是指，其具有X射线辐射源，典型地是X射线管，以及与X射线辐射源共同作用的X射线辐射探测器。由X射线辐射源发射的X射线辐射穿过待检查的患者并且由于与患者的不同组织类型相互作用而被衰减。探测器相对于X射线辐射源布置在患者之后，接收在患者之后剩余的X射线辐射并且将其转换为相应于由于患者引起的X射线衰减的电信号。X射线辐射源发射具有发射谱的X射线辐射，也就是从X射线辐射源发出的伽马量子具有包括多个量子能量值的能量分布。换言之，X射线辐射源发射多色的X射线辐射。发射谱极大地受到利用其运行X射线辐射源的X射线管电压或加速电压的影响。可以概括地说，加速电压越高，则发射谱的平均X射线量子能量越大。公知的是，不同的材料或组织类型，例如水或骨骼，不同强度地与X射线辐射相互作用。简单地说，在所有X射线图像拍摄中图像对比度基于该区别。此外，在穿过材料时的X射线衰减的能量依赖关系也是公知的。这意味着，低能量的X射线辐射比高能量的X射线辐射更强烈地被材料所吸收。在X射线成像中必须注意在X射线辐射与材料的相互作用中的该区别，以便产生X射线图像拍摄，其一方面具有用于答复医学问题的足够的图像/>质量并且另一方面保护患者免受不需要的剂量负荷。通常为该目的，目前在X射线图像拍摄之前设置加速电压。在选择合适的加速电压的情况下要解决的医学问题、待实现的图像质量、患者剂量的减小或在X射线图像拍摄时待给予的造影剂量和/或患者的个体的X射线衰减特性是决定性的。由此优选地，在X射线图像拍摄的情况下在给予含碘的造影剂的条件下采用在70kV至100kV范围内的低的加速电压，以便优化在低的剂量的情况下的碘对比度噪声比反之，否则如果在X射线图像拍摄中估计强烈的金属伪影，则例如采用例如大约140kV的较高的加速电压。迄今为止，使用者，也就是医生或医学专业人员，手动地设置加速电压。为该目的，现代的X射线图像拍摄装置具有所谓的剂量自动控制装置，借助其自动地或半自动地设置用于X射线扫描或X射线图像拍摄的加速电压。在此，剂量自动控制装置在定义扫描协议的情况下向使用者提供对于加速电压的选择，例如70kV、80kV、100kV、120kV和140kV，从其中使用者依据规划的检查、患者的解剖学情况、图像质量和/或X射线图像拍摄装置的特征来选择最优的加速电压。替换地，剂量自动控制装置仅向使用者显示关于最优的加速电压的相应方案来用于确认或自动地设置最优的加速电压。相应地，成像X射线设备迄今为止必须被构造为，使得其能够在多个不同的加速电压的情况下运行。换言之，加速电压的可设置性在发电机以及X射线辐射源方面必须被确保、X射线管电流在恒定的功率下必须能够与最优的加速电压相匹配并且必须校准不同的加速电压，这综述地意味着提高的技术开销。此外，X射线管电压的设置在使用者侧是复杂的并且由此易于产生错误。
技术实现思路
相应地，本专利技术要解决的技术问题是，在放弃麻烦地选择或规定最优的加速电压的条件下或在放弃准备好可调节到所有可能的加速电压的X射线图像拍摄装置的条件下向使用者提供X射线图像拍摄，该X射线图像拍摄关于图像观感、图像质量和/或说服力类似于通过利用最优的加速电压进行的X射线扫描所获得的X射线图像拍摄。上述技术问题通过按照本专利技术的方法、通过按照本专利技术的计算机程序、
通过按照本专利技术的机器可读的数据载体以及通过按照本专利技术的X射线图像拍摄装置来解决。下面描述了上述技术问题的关于要求保护的方法以及关于要求保护的装置的按照本专利技术的解决方案。在此提到的特征、优点或替换的实施方式同样也被转用到其它要求保护的对象，反之亦然。换言之，物的权利要求(其例如针对装置)也可以以结合方法描述或涉及的特征来扩展。方法的相应的功能性的特征在此通过相应的具体的模块或单元来构造。本专利技术基于采集患者的第一图像数据组，其表示相应于第一X射线量子能量分布的患者的第一X射线衰减分布；采集患者的至少一个第二图像数据组，其表示相应于至少一个第二X射线量子能量分布的患者的至少一个第二X射线衰减分布；和规定虚拟的X射线量子能量分布。专利技术人现在已经认识到，基于第一和至少一个第二图像数据组对于至少两个材料确定患者中的空间的密度分布，并且从中以及根据规定的、虚拟的X射线量子能量分布可以产生患者的第三图像数据组，其表示相应于规定的、虚拟的X射线量子能量分布的患者的第三X射线衰减分布。最后从该第三数据组中产生结果图像。在所建议的方法中，从患者中产生具有彼此不同的X射线量子能量分布的至少两个X射线图像数据组。图像数据组可以利用按照本专利技术的X射线图像拍摄装置来采集，该X射线图像拍摄装置下面进一步详细描述。图像数据组可以涉及患者的身体的部分区域，例如患者的特定的身体区域，其应当借助X射线图像拍摄装置来成像。在该情况下，图像数据组仅相对于待成像的部分区域(例如相对于胸部或背部)包含患者的X射线衰减分布的信息。替换地，图像数据组涉及患者的整个身体。在该情况下，图像数据组相对于整个患者身体包含患者的X射线衰减分布的信息。X射线量子能量分布是指X射线辐射的能量谱，该X射线辐射被用于拍摄图像数据组中的一个。利用具有彼此不同的X射线量子能量分布的X射线辐射产生至少两个图像数据组。X射线量子能量分布例如可以按照其平均的X射线量子能量或按照其尖峰能量来区别，其可以部分地频谱地重叠或完全分离，也就是不具有交集。可以利用双能量或多能量X射线图像拍摄装置拍摄至少两个图像数据组。在此通过在X射线图像拍摄装置的一个或多个相应设置的X射线辐射
源上的不同的加速电压产生不同的X射线量子能量分布。替换地，可以利用在X射线辐射源后面的不同的、频谱的滤波器产生不同的X射线量子能量分布和/或使用能量选择性的探测器。在此，能量选择性的被理解为谱分辨的或谱分离的。能量选择性的探测器被构造为，将入射的X射线量子根据其量子能量来分类。用于拍摄图像数据组的X射线量子能量分布是任意的，并且特别地事先通过所使用的X射线图像拍摄装置及其一个或多个加速电压或另外的系统参数来规定或固定地设置。其与由使用者实际对于X射线扫描所期望的X射线量子能量分布不同。规定的、虚拟的X射线量子能量分布被理解为另外的X射线辐射谱，其与第一和第二X射线量子能量分布不同。该X射线量子能量分布可以在如下情况中规定，即，其可以通过按照本专利技术的X射线图像拍摄装置的计算机系统，如下面进一步描述的那样，选择、规定、确定或通过使用者来输入。该X射线量子能量分布是虚拟的，因为其与第一和至少一个第二X射线量子能量分布不同不是通过测量产生图像数据组，而是从至少两个图像数据组中计算出第三图像数据组。换言之，对于第三X射线量子能量分布，仿真图像数据组的拍摄。规定的、虚拟的X射线量子能量分布相应于由使用者实际对于X射线扫描所期望的X射本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于利用X射线图像拍摄装置对于规定的、虚拟的X射线量子能量分布产生患者(3)的结果图像的方法，包括如下步骤：‑采集患者的第一图像数据组，其表示相应于第一X射线量子能量分布的患者的第一X射线衰减分布(S11；S25)，‑采集患者的至少一个第二图像数据组，其表示相应于至少一个第二X射线量子能量分布的患者的至少一个第二X射线衰减分布(S11；S25)，‑规定虚拟的X射线量子能量分布(S17；S23)，‑基于第一和所述至少一个第二图像数据组对于至少两个材料确定患者的空间的密度分布(S13；S27)，‑根据规定的、虚拟的X射线量子能量分布产生患者的第三图像数据组，其中所述第三图像数据组表示相应于规定的、虚拟的X射线量子能量分布的患者的第三X射线衰减分布(S18；S28)，和‑从所述第三数据组中产生结果图像(S19；S29)。
【技术特征摘要】
2015.03.12 DE 102015204450.51.一种用于利用X射线图像拍摄装置对于规定的、虚拟的X射线量子能量分布产生患者(3)的结果图像的方法，包括如下步骤：-采集患者的第一图像数据组，其表示相应于第一X射线量子能量分布的患者的第一X射线衰减分布(S11；S25)，-采集患者的至少一个第二图像数据组，其表示相应于至少一个第二X射线量子能量分布的患者的至少一个第二X射线衰减分布(S11；S25)，-规定虚拟的X射线量子能量分布(S17；S23)，-基于第一和所述至少一个第二图像数据组对于至少两个材料确定患者的空间的密度分布(S13；S27)，-根据规定的、虚拟的X射线量子能量分布产生患者的第三图像数据组，其中所述第三图像数据组表示相应于规定的、虚拟的X射线量子能量分布的患者的第三X射线衰减分布(S18；S28)，和-从所述第三数据组中产生结果图像(S19；S29)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，利用谱分离的X射线辐射探测器(9)采集第一和所述至少一个第二图像数据组。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用量子计数探测器(9)或双层探测器(9)采集第一和所述至少一个第二图像数据组。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，依据至少一个特定于患者的、有关身体的患者信息来规定虚拟的X射线量子能量分布。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个特定于患者的、有关身体的信息包括如下信息中的至少一个：患者身高、患者宽度、患者形状、患者体重和/或患者的X射线衰减特性。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，借助光学传感器(18)采集所述至少一个特定于患者的、有关身体的患者信息。7.根据权利要求6所述的方法，其中，借助三维照相机(18)进行采集。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，依据检查类型进行虚拟的X射线量子能量分布的规定。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，依据期望的图像质
\t量，特别是关于改善的对比度-噪声比、减小的图像噪声或减小的伪影来规定虚拟的X射线量子能量分布。10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在利用X射线图像拍摄装置采集至少两个图像数据组之后进行虚拟的X射线量子能量分布的规定。11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：T弗洛尔，S卡普勒，R劳帕克，B施密特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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