本发明专利技术涉及用于根据测量数据生成图像的图像生成装置，其中，针对感兴趣区域优化图像质量，并且涉及包括这种图像生成装置的成像系统。所述图像生成装置包括用于确定感兴趣区域的投影域中的噪声分布的噪声确定单元，以及用于基于所述确定的噪声分布使用噪声传播算法确定针对所述图像生成装置的辐射源（２）的剂量分布图的剂量控制单元（３２）。因此，可以改善重建体积的信噪比而不敏感地依赖于选定的感兴趣区域。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像生成装置、图像生成方法和用于根据测量数据生成图像的计算机 程序，其中，针对感兴趣区域优化图像质量。本专利技术还涉及包括图像生成装置以及相应的成 像方法和计算机程序的成像系统。
技术介绍
测定体积的成像功能，诸如计算机断层摄影(CT)、介入式CT、CT荧光透视术、3D血 管成像等，在过去的几十年间已经成为越来越有价值的工具。X射线CT是一种通过将X射 线穿过对象并测量穿过对象的X射线衰减来确定对象内部构造的技术。在这种技术中，对 象被细分为许多体素，体素是用于成像目的的基本测定体积的单元。使用基于X射线的测 定体积的成像技术的放射程序的数目已经相应增加。然而，这些技术占据放射学中总应用 剂量的大部分，并且因此，应用的患者剂量已经成为关键性问题。为了应对日益增加的患者 剂量，需要有效的剂量节约技术。EP 1 172 069 Al公开了一种剂量优化的CT，所述剂量优化通过实时设置经优化 的管电流(自动曝光控制)、管电流调制(剂量最小化)以及据此通过自适应3D滤波器的 后处理(降噪)实现。基于在探测器中心测量的衰减来计算用于采集投影数据的剂量分布 图。对于重建的数据而言，这将导致以下方式的体素-噪声的分布即，使重建对象中心的 噪声最优。尽管这种技术已经在CT中得到广泛认可，但由于若干原因，该程序并不是最优 的。第一原因是，仅使用测量的衰减作为独立投影对重建体积中总噪声贡献的估计的基础 仅仅是近似的。源于例如射束硬化的频谱效应和散射辐射的影响被忽略。第二原因是，如 果在重建之前使用散射偏差校正技术，在计算最优剂量分布图时需要充分考虑表示测量信 号重要部分的散射辐射以及散射减小自身的影响。第三原因是，如果重建体积的中心区域 之外的区域是感兴趣区域(例如，对于心脏CT而言)，针对重建图像中心和感兴趣区域的最 优剂量分布图可能显著不同。针对重建体积中心的剂量分布图甚至可能降低感兴趣区域的 对比噪声比。因此，关键是要具体针对感兴趣区域进行噪声/剂量优化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供图像生成装置、图像生成方法和用于根据测量数据生成图像 的计算机程序，其提供了增强的剂量控制。根据本专利技术的第一方面，提出了用于根据测量数据生成图像的图像生成装置，其 中，针对感兴趣区域优化图像质量，其中，该图像生成装置包括-噪声确定单元，其用于确定感兴趣区域的投影域中的噪声分布；以及-剂量控制单元，其用于基于所述确定的噪声分布使用噪声传播算法确定针对所 述图像生成装置的辐射源的剂量分布图。本专利技术是基于这样的思想即基于投影中的噪声分布在重建体积的独立体素中确 定噪声。使用该投影噪声分布，可以基于噪声的传播计算最优剂量分布图。特别针对重建体积的选定感兴趣区域改善信噪比。这种解决方案提供了多个优点，特别是对于不对称的 患者几何结构，包括通过使用相同的剂量得到更高的图像质量、通过保持图像质量降低剂 量以及噪声诱发地伪影图案的均勻度。在噪声传播中，可以考虑对象中X射线的散射以及诸如射束硬化的频谱效应。在优选实施例中，可以由用户指定感兴趣区域。在另一优选实施例中，可以利用自动或半自动的器官分割选取感兴趣区域。在另一实施例中，可以基于之前采集的投影数据确定剂量分布图。在对相同或相 似的几何结构重复采集的情况下，可以从先前的扫描中获取所需的信息。在另一优选实施例中，可以基于包括所述感兴趣区域的对象模型来确定剂量分布 图。因此，可以使用预先计算的数据以获取剂量分布图。在另一优选实施例中，可以基于追踪扫描确定剂量分布图，追踪扫描通常被用作 低剂量和/或低分辨率的扫描，以便确定待成像的F0V。在又一实施例中，噪声传播算法可以特别考虑频谱效应(例如射束硬化)和散射 辐射中的至少一个。优选地，基于低于所述图像的最终分辨率的经降低的空间分辨率和经简化的噪声 传播算法中的至少一个确定剂量分布图，从而加速对最优剂量调制的确定。根据本专利技术的另一方面，提出了成像系统，其中，该成像系统包括-测量数据生成单元，其用于生成图像的测量数据，以及-图像生成装置，其用于根据权利要求1中限定的测量数据生成所述图像。根据本专利技术的另一方面，提出了用于根据测量数据生成图像的图像生成方法，其 中，针对感兴趣区域优化图像质量，并且其中，该图像生成方法包括以下步骤-确定感兴趣区域的投影域中的噪声分布；以及-基于所述确定的噪声分布通过使用噪声传播算法确定针对辐射的剂量分布图。根据本专利技术的另一方面，成像方法包括以下步骤-通过测量数据生成单元生成测量数据，以及-根据权利要求1中限定的步骤通过图像生成装置根据测量数据生成图像。根据本专利技术的另一方面，提出了用于根据测量数据生成图像的计算机程序，其中， 该计算机程序包括当该计算机程序在控制图像生成装置的计算机上运行时，用于令如权 利要求1中限定的图像生成装置执行如权利要求11中限定的检测方法的步骤的程序代码 模块。根据本专利技术的另一方面，提出了用于成像的计算机程序，其中，该计算机程序包 括当该计算机程序在控制成像系统的计算机上运行时，用于令如权利要求10中限定的成 像系统执行如权利要求12中限定的成像方法的步骤的程序代码模块。应当理解，图像生成装置、成像系统、成像生成方法、成像方法和计算机程序具有 如从属权利要求中限定的相似和/或相同的优选实施例。应当理解，本专利技术的优选实施例还可以是从属权利要求与各个独立权利要求的任思组合。附图说明本专利技术的这些方面和其他方面将从下文描述的实施例中变得显而易见，并将参考 这些实施例加以阐述。在以下附图中图1示意性和示例性地示出了用于对感兴趣区域成像、包括根据本专利技术的增强剂 量控制的成像系统的表示；图2示出了根据本专利技术的实施例的剂量控制过程；图3示出了根据本专利技术用于确定噪声贡献的过程；以及图4图示说明了本专利技术中使用的几何结构和术语。具体实施例方式图1示意性和示例性地示出了是计算机断层摄影系统的成像系统。计算机断层摄 影系统包括机架1，机架1能够绕平行于Z方向延伸的旋转轴R旋转。辐射源2被安装在机 架1上，在本实施例中，辐射源2是X射线管。辐射源2配备有准直器3，在本实施例中，准 直器3根据辐射源2生成的辐射形成圆锥形辐射束4。辐射穿透检查区域中诸如患者的对 象(未示出)和优选位于对象内的感兴趣区域(ROI)，在本实施例中，检查区域是圆柱形的。 辐射束4穿透检查区域5之后入射到检测装置6上，检测装置6包括二维检测表面。检测 装置6安装在机架1上。该计算机断层摄影系统可能适于利用针对整个患者而不仅仅是针 对感兴趣区域测量的数据来生成“正常”的计算机断层摄影扫描，同时通过以下方式执行剂 量控制即针对包括整个患者(并且不仅仅是R0I)的重建图像内的(用户指定的)R0I优 化图像质量。计算机断层摄影系统包括两个电动机7、8。由电动机7以优选恒定但可调节的角 速度驱动机架1。电动机8被用于移动对象，例如平行于旋转轴R或ζ轴方向在检查区域5 中的患者台上布置的患者。这些电动机7、8受控制单元9控制，例如，使得辐射源和检查区 域5以及因此检查区域内的感兴趣区域相对彼此沿着螺旋形轨线移动。然而，还可能不移 动对象或检查区域5，而仅旋转辐射源2，即辐射源沿着相对于对象或检查区域5的圆形轨 线移动。此外，在另一实施例中，准直器3可能适本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于根据测量数据生成图像的图像生成装置，其中，针对感兴趣区域优化图像质量，所述图像生成装置包括： －噪声确定单元（３１），其用于确定所述感兴趣区域的投影域中的噪声分布；以及 －剂量控制单元（３２），其用于基于所述确定的噪声分布通过使用噪声传播算法确定针对所述图像生成装置的辐射源（２）的剂量分布图。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·维格特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL
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