求取断层图像的方法、图像生成单元、程序产品和介质技术

本发明专利技术涉及求取断层图像的方法、图像生成单元、程序产品和介质。该方法用于求取检查对象的断层合成照片的断层图像，方法包括：沿着线性轨迹拍摄多个投影照片，X射线源和X射线探测器平行地相对置地沿着所述线性轨迹移动，并且所述检查对象设置在所述X射线源和所述X射线探测器之间，重建断层合成数据组，其中所述检查对象的深度信息分别沿着X射线束来求取，所述X射线束通过沿着线性轨迹以及所述X射线源的垂直于所述线性轨迹的X射线扇形的运动所展开，使得在对象中的不同的深度平面平行于探测面具有不同的扫描，并且基于所述断层合成数据组在基本上平行于X射线探测器的探测面的深度平面中求取具有第一断层厚度的第一断层图像。

【技术实现步骤摘要】
求取断层图像的方法、图像生成单元、程序产品和介质
本专利技术涉及一种用于求取检查对象的断层合成照片的第一断层图像的方法并且尤其进一步求取较厚的第二断层图像，其中对象中的平行于探测面的不同的深度平面具有不同扫描。
技术介绍
断层合成法通常在乳房成像中使用。X射线源在此能够平行于压迫设备或X射线探测器以线性可移动的方式设置。替选地或附加地，X射线辐射器能够可移动地设置在圆弧上，其中圆弧围绕垂直于乳腺X射线摄影系统的系统轴线定向的旋转轴线限定。由此，能够借助于乳腺X射线摄影设施执行三维X射线成像，尤其断层合成。通常，在断层合成中，能够从二维图像中生成三维图像，所述二维图像从X射线源相对于X射线探测器的不同角度中检测。二维和/或三维图像能够是断层合成(图像)数据组的一部分。断层合成法也用于整形外科的应用而日益成为讨论话题。从公开物C.Luckner等人的“Parallel-ShiftTomosynthesisforOrthopedicApplications”(SPIEMedicalImaging，休斯顿，2018年)中，例如已知用于整形外科课题的断层合成法。专利技术人已经认识到以下问题：在计算尤其较厚的断层时需要以匹配于拍摄几何形状的方式考虑深度信息。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种方法、一种图像生成单元、一种医学X射线系统、一种计算机程序产品和一种计算机可读介质，其实现对断层图像的改进求取。根据本专利技术，所述目的通过根据本专利技术的方法、根据本专利技术的图像生成单元、根据本专利技术的医学X射线系统、根据本专利技术的计算机程序产品以及根据本专利技术的计算机可读介质来实现。本专利技术涉及一种用于求取检查对象的断层合成照片的断层图像的方法，所述方法包括如下步骤：拍摄、重建和求取。在拍摄步骤中，沿着线性轨迹拍摄多个投影照片，其中X射线源和X射线探测器平行相对置地沿着线性轨迹运动，并且检查对象设置在X射线源和X射线探测器之间。在重建步骤中，重建断层合成数据组，其中检查对象的深度信息分别沿着X射线束来求取，使得对象中的平行于探测面的不同的深度平面具有不同的扫描，所述X射线束通过沿着线性轨迹和X射线源的垂直于线性轨迹的X射线扇形的运动展开。不同的扫描尤其垂直于运动方向或线性轨迹构成。X射线束能够屋顶状地构成，其中该X射线束通过垂直于运动方向的X射线扇形和沿着线性轨迹的线性运动展开。在求取步骤中，基于断层合成数据组在基本上平行于X射线探测器的探测面的深度平面中求取具有第一断层厚度的第一断层图像。检查对象的身体纵轴线或检查对象的检查区域的纵轴线，例如四肢，尤其能够基本上平行于线性轨迹定向。断层合成数据组的重建能够借助于背投影或最大似然法来执行。通过重建能够求取断层图像或深度信息。断层合成数据组尤其能够是至少部分体数据组。对象中的平行于探测面的不同深度平面具有不同的扫描。在此，设置得靠近X射线源的深度平面相较于与其不同的、设置得远离X射线源的深度平面具有更高的空间扫描。因此，在x方向或x-z平面中的空间扫描与深度平面或断层合成数据组的数据点的y位置相关。在x-z方向或α-z方向上求取第一断层图像。第一断层图像和可能的第二断层图像尤其能够借助于基于断层合成数据组的前向投影来求取。断层厚度能够沿着y方向确定。断层图像，尤其是断层中心，与y值相关联。本专利技术涉及重建断层合成体积和接着示出断层合成体积。X射线源和X射线探测器沿着相同方向平行地运动，其中检查对象设置在X射线源和X射线探测器之间。检查对象是基本上静态的，即检查对象相对于X射线源或X射线探测器不运动。在X射线源和X射线探测器沿着检查对象运动期间，拍摄或获取投影数据组。投影数据组分别是不同的。投影数据组包括检查对象的不同区域，其中在时间和空间上相邻的投影数据组包括检查对象的共同的叠加区域，使得相邻的投影数据组包括关于检查对象的出自不同的拍摄视角的信息。由此能够获得关于检查对象的深度信息。借助于重建，能够基于投影数据组生成断层合成体积数据组，其中求取深度信息。专利技术人已经认识到，拍摄几何形状引起，断层合成体积的深度分辨率并非平行于笛卡尔坐标系定向。因此，能够有利地在特定的坐标系中进行数据的采样或扫描，以便实现改进的断层图像数据。与静态地拍摄的并且能够用“针孔”摄像机模型描述的X射线图像相反，借助于根据本专利技术的方法获得的数据组能够有利地借助于线性扩展的X射线源的几何形状来描述。通过对第一或特定的坐标系的知悉和使用，可以对不同地采样或扫描的数据组进行改进的图像处理以及改进的示出以及改进的配准。所述配准也能够称为图像配准。第一断层图像数据组和第二断层图像数据组能够基于已知的并且与关于x-z方向或α-z方向的几何形状匹配的图像配准方法进行。根据本专利技术的一个方面，沿着相对于笛卡尔空间方向有角度的路径求取深度信息。所述角度为α＝sin(x/SID)，其中x方向是笛卡尔空间方向，而SID对应于在y方向上在x射线源和X射线探测器之间的距离。有利地，相较于简单的投影的射线照相拍摄，能够求取关于对象的改进的深度信息。有利地，该与角度相关的深度信息能够在断层图像的计算中使用，以便尤其是在角度变大的情况下实现尤其厚的断层图像的更正确的计算。根据本专利技术的一个方面，根据本专利技术的方法还具有进一步求取的步骤。在进一步求取的步骤中，求取具有不同于第一断层厚度的第二断层厚度的第二断层图像。基于断层合成数据组求取第二断层图像。在此，尤其考虑沿着相对于笛卡尔空间方向有角度的路径的深度信息。前向投影例如能够沿着具有角度α的向量进行，也就是说，直观地观察，执行沿着X射线束或扇形射线束的前向投影，以便从断层合成数据中求取第二断层图像。有利地，能够减少或避免模糊对象信息，尤其在角度较大时能够减少或避免。根据本专利技术的一个方面，第二断层厚度大于第一断层厚度。断层厚度越大，考虑沿着相对于笛卡尔空间方向有角度的路径的深度信息的效果或优势就越重大。特别有利地，能够求取较厚的断层，其中能够实现明显减少模糊的对象信息。根据本专利技术的一个方面，求取多个在空间上彼此跟随的第二断层图像。有利地，彼此靠近的对象信息能够在单独的断层中观察，使得逐断层观察对象中的变化。尤其是，能够更精确地定位对象信息的(深度)位置，例如解剖学特性或特殊性。通过考虑沿着相对于笛卡尔空间方向有角度的路径的深度信息，能够生成连续的断层图像序列，所述断层图像序列有利地具有基本上不变的图像质量。根据本专利技术的一个方面，在空间上彼此跟随的第二断层图像包括叠加的深度信息，使得第二断层厚度是第一断层厚度的整数倍，并且在空间上彼此跟随的第二断层图像的距离对应于第一断层厚度。例如能够借助于像素平均，有效地将薄的断层，尤其是在观察器中，更厚地示出，即所谓的滑动薄层块。在求取时例如能够产生最大密度投影(MIP)，其中考虑沿着相对于笛卡尔空间方向有角度的路径的深度信息。尤其是，彼此跟随的第二断层图像之间的过渡能够匹配于拍摄几何形状，使得对于连接区域或叠加区域能够实现连续的断层图像序列。根据本专利技术的一个方面，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于求取检查对象的断层合成照片的断层图像的方法(10)，所述方法包括以下步骤：/n-沿着线性轨迹(4)拍摄(11)多个投影照片，其中X射线源和X射线探测器平行相对置地沿着所述线性轨迹运动，并且所述检查对象设置在所述X射线源(2)和所述X射线探测器(3)之间，/n-重建(13)断层合成数据组，其中所述检查对象的深度信息分别沿着X射线束来求取，所述X射线束通过沿着线性轨迹以及所述X射线源的垂直于所述线性轨迹的X射线扇形的运动所展开，使得在对象中的平行于探测面的不同的深度平面具有不同的扫描，并且/n-基于所述断层合成数据组在基本上平行于X射线探测器的探测面的深度平面中求取(15)具有第一断层厚度的第一断层图像。/n

【技术特征摘要】
20190927 DE 102019214932.41.一种用于求取检查对象的断层合成照片的断层图像的方法(10)，所述方法包括以下步骤：
-沿着线性轨迹(4)拍摄(11)多个投影照片，其中X射线源和X射线探测器平行相对置地沿着所述线性轨迹运动，并且所述检查对象设置在所述X射线源(2)和所述X射线探测器(3)之间，
-重建(13)断层合成数据组，其中所述检查对象的深度信息分别沿着X射线束来求取，所述X射线束通过沿着线性轨迹以及所述X射线源的垂直于所述线性轨迹的X射线扇形的运动所展开，使得在对象中的平行于探测面的不同的深度平面具有不同的扫描，并且
-基于所述断层合成数据组在基本上平行于X射线探测器的探测面的深度平面中求取(15)具有第一断层厚度的第一断层图像。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述深度信息沿着相对于笛卡尔空间方向有角度(α)的路径来求取。


3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-进一步求取(17)具有不同于所述第一断层厚度的第二断层厚度的第二断层图像。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二断层厚度大于所述第一断层厚度。


5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，求取多个在空间上彼此跟随的第二断层图像。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，在空间上彼此跟随的第二断层图像包括叠加的深度信息，使得所述第二断层厚度是所述第一断层厚度的整数倍，并且在空间上彼此跟随的所述第二断层图像的距离对应于所述第一断层厚度。


7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二断层图像包括所述检查对象的整个厚度。


8.根据权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：路德维希·里奇尔，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE