减少重建的CT图像数据组中的伪影的方法和计算机系统技术方案

本发明专利技术涉及一种方法以及一种具有软件的计算机系统(10)，用于减少由具有倾斜的机架的CT系统(1)的螺旋扫描形成的CT图像数据组中的伪影，其中，围绕在螺旋扫描期间移动的转动中心的至少两个位置分别实施去除围绕所述位置的环形伪影，其中相应的位置被用作待去除的环形伪影的中心点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于减少重建的CT图像数据组中的伪影的一种方法和一种计算机系统，该伪影由于在典型的构成中有缺陷的探测器像素而产生。
技术介绍
例如由文献DE 198 35 451 B4( = US 6，047，039)公开了一种用于减少重建的CT图像数据组中的伪影的类似的方法，该伪影由于在简单的圆扫描的情况下有缺陷的探测器像素而产生。但是，在那里描述的方法中仅去除精确为圆形的伪影，如其在结合圆扫描的有缺陷的探测器像素的情况下产生的那样。但是，在从同时倾斜的机架的螺旋扫描的范围内获得的探测器数据中进行图像重 建的情况下，不再产生精确为圆形的伪影，从而应用由文献DE 198 35 451 B4所公开的用于减少伪影的方法不足以去除这些伪影。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，找到一种用于减少重建的CT图像数据组中的伪影的方法，所述伪影由于在典型的构成中有缺陷的探测器像素而产生，该方法可以成功地应用于由同时倾斜的机架的或者在相对于系统轴倾斜的机架旋转轴的螺旋扫描所形成的CT图像数据组。专利技术人已经认识到在CT图像重建中，有缺陷的探测器信道通常在图像中产生环形的伪影。该伪影围绕共同的中心点排列，该中心点在图像中与对称中心、也就是机架的转动中心的位置一致。因为出于技术上的原因在探测器中从不能完全排除轻微的缺陷，典型地，根据现有技术在医疗CT设备中，也称为“调节平衡(Balancing) ”的、要去除该伪影的修正步骤是图像重建管道(Pipeline)的一部分。典型地，在螺旋轨迹(螺旋CT)的情况下，在图像中出现的不是完整的环形，而仅是部分环形。但是所有情况共同的是在对称中心中的共同的中心点，从而对于两种情况都可以应用调节平衡算法。但是，如果在记录CT数据时机架相对于系统轴或者卧榻进给轴倾斜，则不再给出环形伪影的共同中心点的该特征。在该扫描的情况下形成的伪影在图像中对应于具有在扫描期间移动的中心点的螺旋，从而已知的减少伪影的方法不起作用。但是根据专利技术人的认知，能够如下地修改已知方法的基本特征，使得继续找到并去除环形伪影，但是其中，在一条线上选择这些环形伪影的多个参考点，也就是它们的中心点，该线在CT图像数据组中通过在扫描期间在系统轴与旋转轴之间移动的交叉点来定义。通过多次消除围绕多个中心点的圆形结构也逐步有效地去除螺旋形的伪影。相应地，专利技术人建议了一种方法，用于减少由CT系统的倾斜的螺旋扫描形成的CT图像数据组中的伪影，所述CT系统具有可沿着系统轴移动的、带有旋转轴的机架，其中旋转轴与系统轴形成锐角，其中， 实施如下的方法步骤-在同时相对于系统轴倾斜机架的旋转轴的条件下，实施对对象的螺旋扫描，-从在有限的进给期间沿着系统轴收集到的探测器数据中重建至少一个CT图像数据组，其中，在该至少一个CT图像数据组中可能存在源于有缺陷的探测器像素的图像伪影，-确定在扫描期间在重建的图像数据组中系统轴和旋转轴的所有交叉点的连接线的几何位置，-在CT图像数据组中在连接线上选择至少两个点，并且-分别实施去除围绕所选择的点中的一个的环形伪影，其中，将相应的点用作待去除的环形伪影的中心点。在该方法中具有优势的是，从CT图像数据组中通过多次滤波计算至少一个伪影-图像数据组，所述伪影-图像数据组仅包含源于有缺陷的探测器像素的图像伪影，从CT图像数据组中逐像素地减去该至少一个伪影-图像数据组并且显示和/或存储和/或进一步处理该结果。在此有利的是，通过实施如下的方法步骤对每个选择的中心点计算伪影-图像数据组-相对于各个考察的中心点，在径向方向上实施中值-高通滤波(Median-Hochpassf iIterung),-然后围绕相应的中心点沿着不同半径的圆弧在角方向(Winkelrichtung)上实施多个低通滤波。特别有利的也是，进行阈值滤波并且通过实施如下的方法步骤对每个选择的中心点计算伪影-图像数据组-在CT图像数据组上实施阈值滤波器操作，-然后相对于各个考察的中心点，在径向方向上实施中值-高通滤波，-然后重新实施阈值滤波器操作，-然后围绕相应的中心点沿着不同半径的圆弧在角方向上实施多个低通滤波。在此,在原始图像上在径向方向上实施中值滤波(Medianfilterung),这表示低通滤波的类型。如果从原始图像中减去被中值滤波的图像，则得到中值-高通滤波后的图像，其仅包含垂直于径向的滤波方向的边缘。此时为了例如将骨骼边缘与环形伪影区别，构造阈值，其中假定伪影不超过一定的阈值，以及在角方向上、也就是沿着设想的环形伪影实施低通滤波。此外，可以对每个选择的中心点在每个CT图像数据组中产生单独的伪影-图像数据组并且从CT图像数据组中单独地减去这些伪影-图像数据组。替换地，可以对每个选择的中心点在每个CT图像数据组中也产生伪影-图像数据组并相加，并且也从CT图像数据组中减去对于所有选择的中心点所产生的总伪影-图像数据组。在上面描述的方法的大部分实际的情况下，对每个CT图像数据组选择两个或三个中心点就足够了。除了按照本专利技术的方法之外，本专利技术的范围还包括一种具有可以相对于系统轴倾斜的机架旋转轴的CT系统的计算机系统，具有计算机程序的存储器，该存储器也包含在运行时实施下面的方法步骤的计算机程序-在同时相对于系统轴倾斜机架的旋转轴的条件下，接收由对对象进行螺旋扫描得到的探测器数据，-从在有限的进给期间沿着系统轴收集到的探测器数据中重建至少一个CT图像 数据组，其中，在该至少一个CT图像数据组中可能存在源于有缺陷的探测器像素的图像伪影，-确定在扫描期间在重建的图像数据组中系统轴和旋转轴的所有交叉点的连接线的几何位置，-在CT图像数据组中在连接线上选择至少两个点，并且-分别实施去除围绕所选择的点中的一个的环形伪影，其中，相应的点被用作待去除的环形伪影的中心点。最后，本专利技术的范围还包括一种可能独立的或者经由网络导线与CT系统相连接的计算机系统，其被构造用于图像处理并且具有计算机程序的存储器，其中该存储器也包含在运行时实施下面的方法步骤计算机程序-接收从利用倾斜的机架进行螺旋采样得到的探测器数据中形成的至少一个CT图像数据组，其中，在该至少一个CT图像数据组中可能存在源于有缺陷的探测器像素的图像伪影，-确定在扫描期间在重建的图像数据组中系统轴和旋转轴的所有交叉点的连接线的几何位置，-在CT图像数据组中在连接线上选择至少两个点，并且-分别实施去除围绕所选择的点中的一个的环形伪影，其中，将相应的点用作待去除的环形伪影的中心点。由此，在上面描述的两种计算机系统中也可以存储在运行时能够实施更前面描述的方法步骤的计算机程序。附图说明下面借助附图对本专利技术作进一步的描述，其中仅示出为了理解本专利技术所需的特征。采用如下的附图标记1 CT系统；2 :第一 X射线管；3 :第一探测器；4 :第二 X射线管；5 :第二探测器；6 :机架壳体；7 :患者；8 :患者卧榻；10 :计算机系统；11 :造影剂施放器；12 =EKG导线；A1； A2, A3 :伪影线；B CT图像；BE :图像平面；D :探测器；F :焦点；L :连接线；M :测量场-M1, M2, M3 :中心点；0 :对象！Prg1至Prgn :计算机程序；S1； Sn :边缘射线；x :水平横轴；y :垂直纵轴'本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：H肖恩杜布，K斯蒂尔斯托弗，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：