CN108113694A - 生成具有光谱信息的高分辨率ct图像 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及生成具有光谱信息的高分辨率CT图像。描述了生成具有光谱信息的CT图像数据(BD)的方法。将***位暴露于多色X辐射。借助具有多个能量门限的光子计数检测器(16)从***位捕获第一投影测量数据记录(D1 i)和至少一个第二投影测量数据记录(D2 i)。基于第二投影测量数据(D2 i)来生成具有降低的分辨率的第二投影测量数据(M2 j)。将第一投影测量数据记录(D1 i)和具有降低的分辨率的第二投影测量数据记录(M2 j)传送到图像生成单元(25)。将第一投影测量数据记录(D1 i)的分辨率传递到具有降低的分辨率的第二投影测量数据记录(M2 j)上和/或传递到基于具有降低的分辨率的第二投影测量数据记录(M2 j)的图像数据记录(BD)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种生成具有光谱信息的CT图像的方法。本发明还涉及一种图像生成***。本发明还涉及一种计算机断层摄影***。
背景技术
通常借助于先进的成像方法来生成二维或三维图像数据，所述数据被用于可视化所描绘的检查对象并且还用于其他应用。
成像方法通常基于对X辐射的捕获，其中生成所谓的投影测量数据。例如，可以借助于计算机断层摄影***(CT***)来采集投影测量数据。在CT***的情况下，在台架上彼此相对布置的X射线源和X射线检测器的组合通常围绕测量室旋转，而检查对象(下文中被称为患者，而不限制一般适用性)处于测量室中。在这样的情况下，旋转中心(也称为“等中心点”)与所谓的***轴线z重合。在一次或多次旋转的过程中，患者被来自X射线源的X辐射穿透，投影测量数据或X射线投影数据由位于对面的X射线检测器而捕获。
特别地，所生成的投影测量数据取决于X射线检测器的设计格式。X射线检测器通常具有多个检测单元，这些检测单元通常以有规律的像素阵列的形式布置。针对撞击这些检测单元的X辐射，每个检测单元生成一个检测信号，在特定时间点从强度和光谱分布方面分析所述X辐射，以便得出关于检查对象的结论并生成投影测量数据。
为了检测X辐射，可以使用例如所谓的量子计数检测器。在量子计数或光子计数X射线检测器的情况下，从X辐射的强度和光谱分布方面，以计数率的形式来分析针对X辐射的检测信号。计数率被提供作为所谓的检测器通道的输出数据，检测器通道分别被分配给检测单元。在具有多个能量门限值的量子计数检测器或光子计数检测器的情况下，每个检测器通道通常基于检测单元的相应检测信号，来针对每个投影生成一组计数率。在这样的情况下，一组计数率可以包括针对多个不同能量门限值(特别是同时核查的能量门限值)的计数率。能量门限值以及分别被分配能量门限值的能量门限的数目通常被预设为用于捕获投影的信号分析参数。
在临床计算机断层扫描环境中应用这样的光子计数检测器，这允许使用通常在2至4个光谱范围中的多色辐射源进行光谱成像。先前引用的要核查的能量门限值对应于这些范围。这样的双能量或多能量CT方法允许标识和量化不同的材料，例如患者中的碘和骨。
除此之外，还可以使用光子计数检测器来实现相当高的检测器分辨率，其是常规CT检测器分辨率的约2至5倍。
利用量子计数检测器的这两个优点(即，光谱成像和更高分辨率)意味着要处理的数据量的大幅增加。所述增加与以下两者都有关：由图像记录产生的原始数据量，以及为了产生图像数据后续对原始数据的处理。由于传递的是光谱信息，所以在2至4个通道的情况下，数据率增加了2至4倍。由于将空间分辨率提高2至5倍，所以数据率增加了22至52倍。因此，在所引用的条件下，数据量可以增加8到100倍。除此之外，所谓的帧率(即，在CT图像记录的情况下，从不同方向记录各个图像记录的频率)必须被调整(即，被提高)以适应更高空间分辨率，以便更高分辨率能够得以使用，从而进一步提高数据量。
在光谱CT成像期间限制数据量的一种可能性是：通过所谓的像素融合(即多个像素的组合)来降低检测器分辨率。备选地，还可以限制光谱范围的数目，以减少所传递的数据量。限制数据量的另一种可能性是：减少检测器的分区。但是，所引用的措施需要用户提前决定哪些特性对于成像特别重要。例如，必须决定：最大分辨率或光谱信息的可用性或要描绘的成像部位的大小对于检查有多重要。必须在图像记录之前相应地进行设置，以获得期望的成像参数。然而，对所引用的特性之一的优化是以牺牲其他特性为代价的，反之亦然。
因此，存在这样的问题：如果光子计数检测器的优点被充分利用，则要传递和处理的数据量会显著增加，因此设计所需硬件所涉及的成本同样也显著增加。
发明内容
这一问题由根据权利要求1所述的用于生成具有光谱信息的CT图像的方法、根据权利要求11所述的图像生成***和根据权利要求12所述的计算机断层摄影***来解决。
根据本发明的从患者的***位生成具有光谱信息的CT图像数据的方法，***位暴露于多色X辐射。然后，通过光子计数检测器从***位捕获光谱分辨投影测量数据，光子计数检测器具有多个能量门限。光谱分辨投影测量数据包括第一投影测量数据记录和至少一个第二投影测量数据记录，第一投影测量数据被分配给第一能量门限，至少一个第二投影测量数据记录被分配给至少一个第二能量门限。基于至少一个第二投影测量数据记录，来生成具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录。该过程以基于检测器的方式进行，即在附接到检测器并跟随检测器的移动的数据减少单元中进行。接着，将第一投影测量数据记录和具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录传送到图像生成单元。图像生成单元位于跟随台架的旋转移动的***外部。借助于本发明的方法，有利地，可以至少部分地以降低的分辨率、并且因此以减小的数据量来执行投影测量数据记录的传递。然后，在图像生成单元中进行设定，用以将第一投影测量数据记录的分辨率传递到具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录上，和/或传递到基于具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录的图像数据记录上。因此，对于基于第一投影测量数据记录和至少一个第二投影测量数据记录的光谱图像数据记录而言，实现了与第一投影测量数据记录对应的分辨率，使得尽管在检测器和图像生成单元之间传递的数据量有所减少，依然能够获得高分辨率光谱图像数据。
本发明的图像生成***包括具有多个能量门限的量子计数检测器，其用于从患者的***位捕获光谱分辨投影测量数据。光谱分辨投影测量数据包括第一投影测量数据记录和至少一个第二投影测量数据记录，第一投影测量数据记录被分配给第一能量门限，至少一个第二投影测量数据记录被分配给至少一个第二能量门限。本发明的图像生成***的另一部分是数据减少单元，其用于基于至少一个第二投影测量数据记录来生成具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录。如上所述，数据减少单元以基于检测器的方式布置。本发明的图像生成***还包括数据传送单元，用于将投影测量数据从量子计数检测器传送到图像生成单元。例如，这样的数据传送单元可以包括数据线、用于在检测器和图像生成***的静止部分之间传递数据的滑环、或者无线传递***。本发明的图像生成***还包括图像生成单元，其用于将第一投影测量数据记录的分辨率传递到具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录上和/或传递到基于具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录的图像数据记录上。此外，图像生成单元被配置为基于所传送的投影测量数据来重建图像数据。分辨率的传递可以在重建图像数据之前进行，但也可以在图像重建的各个步骤之间进行。
本发明的计算机断层摄影***具有X射线源和本发明的图像生成***，X射线源用于利用多色X辐射来照射患者的***位。
本发明的图像生成***的多个重要部件可以以软件部件的形式来开发。这特别适用于数据减少单元和图像生成单元。
然而，原则上，还可以以软件辅助的硬件(例如，FPGA或类似)的形式来实现这些部件中的一些部件，特别是在需要非常快速的计算的情况下。
大部分基于软件的实现具有以下优点：已经使用的计算机断层摄影***也可以通过软件更新的方式而被容易地升级，以便以本发明的方式工作。在这方面，本发明的目的还由一种计算机程序产品来实现，该计算机程序产品可以被直接加载到计算机断层摄影***的存储器中，该计算机程序产品具有多个代码段，当程序在计算机断层摄影***中执行时，这些程序代码段用于执行本发明的方法的所有步骤。
除了计算机程序之外，这样的计算机程序产品还可以包括附加元件(如果适用)，例如文档和/或附加部件，包括硬件部件，例如用于使用软件的硬件密钥(软件狗等)。
为了运送到计算机断层摄影***和/或存储在计算机断层摄影***处或中，可以计算机可读介质，例如记忆棒、硬盘或其他可移动或集成数据存储介质，计算机可读介质上存储有计算机程序的程序段，这些程序段可以在计算机单元中被读取并被计算机单元执行。例如，计算机单元可以具有用于此目的或类似目的的微处理器或多个一起工作的微处理器。计算机程序的无线传递也是可行的。
从属权利要求和以下描述均包含本发明的特别有利的实施例和变型。在这种情况下，特别地，可以以与来自一个权利要求类别的从属权利要求及其相关联的描述部分相同的方式，来对来自另一权利要求类别的权利要求进行变型。而且，不同示例性实施例和权利要求的各种特征也可以在本发明的上下文中被组合，以产生另外的示例性实施例。
在本发明的用于从患者的***位生成具有光谱信息的CT图像数据的方法的实施例中，组合图像被生成。为了实现这一点，基于第一投影测量数据记录并且基于具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录，来重建第一图像数据记录和至少一个第二图像数据记录。这一过程通过应用以下来进行，即，将第一投影测量数据记录的分辨率传递到具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录上、和/或传递到至少一个第二图像数据记录上。然后，通过组合第一图像数据记录和至少一个第二图像数据记录，来生成组合图像。可以通过各个图像数据记录(即，特别是第一图像数据记录和至少一个第二图像数据记录)的相减或加权相加，来生成组合图像。这样的组合图像可以用于例如各种类型的材料(例如碘或骨材料)的对比放大表示。使用本发明的方法，尽管要传递的数据量有所减少，但是依然能够有利地生成具有高分辨率的组合图像。
在从患者的***位生成具有光谱信息的CT图像数据的本发明方法的优选实施例中，第一能量门限具有比至少一个第二能量门限低的能量值。在该实施例中，第一投影测量数据记录包括最大量的结构信息，因此在其分辨率不变的情况下被传递。相比而言，分配给至少一个第二能量门限的投影测量数据在降低分辨率的情况下被传送，并且随后从第一投影测量数据记录接收结构信息。使用这种方法，可以实现结构细节的最佳分辨率，并且同时减少要传送的数据量。
在从患者的***位生成具有光谱信息的CT图像数据的本发明方法的变型中，通过降低检测器在以下方向中的至少一个方向上的分辨率，来生成至少一个第二投影测量数据记录的降低的分辨率：
-通道方向，
-行方向，
-投影方向。
检测器的行方向通常在z方向上延伸，即在CT***的***轴的方向上延伸。通道方向垂直于行方向延伸，并与检测器表面相切。相比而言，投影方向垂直于检测器表面延伸，因此还垂直于行方向和通道方向。
可以通过同时降低通道方向、行方向和投影方向上的分辨率，来实现至少一个第二投影测量数据记录的特别降低的分辨率。
在本发明的用于从患者的***位生成具有光谱信息的CT图像数据的方法的上下文中，与至少一个第二测量投影数据记录相比，还可以使用更短的帧时间来采集第一投影测量数据记录。这允许以较高的分辨率传递第一投影测量数据记录。由于检测器在投影测量数据采集期间移动，锐度的损失(模糊)根据帧时间而出现，因此只有在相应地缩短帧时间的情况下，才能高效地使用光子计数检测器的增加的分辨率，帧时间即为从给定方向进行***位的图像记录的时间。因此，当使用这个变型时，有利地实现了质量特别好的图像记录。
在本发明的用于从患者的***位生成具有光谱信息的CT图像数据的方法的实施例中，可以使用带通滤波器来进行较高分辨率的传递。在这里，通过梯度比较来进行传递的正则化可能是有益的。使用梯度项，可以随后恢复在不同能量门限的情况下的X射线硬度的差异和与其相关联对比度的差异，所述差异在将分辨率从第一能量门限传递到较高能量门限期间失去
在例如以下处理阶段中的一个处理阶段中，较高分辨率的传递可以作为图像数据生成的一部分来进行：
-在投影测量数据的预处理之前或之后，
-在基于投影的材料分解或另一光谱应用之后，
-在投影测量数据的反投影之前或之后，
-在基于图像的材料分解或另一光谱应用之后，
-在通过迭代重建进行的材料分解或另一光谱应用的一个步骤期间。
因此，可以根据需要有利地在不同的处理阶段中进行分辨率传递。
在本发明的用于从患者的***位生成具有光谱信息的CT图像数据的方法的优选实施例中，为了将第一投影测量数据记录的分辨率传递到具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录上、和/或传递到基于具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录的图像数据记录上，使用以下方法：首先，基于第一投影测量数据记录，来生成具有降低的分辨率的第一投影测量数据记录。接着，基于第一投影测量数据记录与具有降低的分辨率的第一投影测量数据记录的相减，来生成较高分辨率差异数据。最后，将可能与归一化因子相乘的较高分辨率差异数据加到具有降低的分辨率的第二投影测量数据记录，该归一化因子包括：具有降低的分辨率的第二投影测量数据记录，以及具有降低的分辨率的第一投影测量数据记录的商。以这种方式，具有增加的分辨率的第二投影测量数据记录得以重建，并且可以与第一投影测量数据记录组合，以生成包括光谱信息的较高分辨率图像。
附图说明
下面参考示例性实施例和附图再次更详细地解释本发明，其中：
图1示出的流程图示出了根据本发明的示例性实施例的方法，该方法用于从患者的***位生成具有光谱信息的CT图像数据，
图2示出了已经捕获的投影测量数据和分辨率已经降低的投影测量数据的示意图，
图3示出了将较高分辨率投影测量数据的分辨率传递到较低分辨率投影测量数据上的示意图，
图4示出了根据本发明示例性实施例的图像生成***的示意图，
图5示出了根据本发明示例性实施例的计算机断层摄影***的示意图。
具体实施方式
图1示出了流程图100，该流程图100示出了根据本发明示例性实施例的方法的各个步骤，该方法用于从患者的***位生成具有光谱信息的CT图像数据。在图2和图3中借助条形图而图形化地示出了图1所示方法的各个步骤。在步骤1.I中，在CT图像记录的环境中，初始地***位暴露于X辐射。在步骤1.II中，然后借助于具有多个能量门限的光子计数检测器，来从***位捕获光谱分辨投影测量数据D1 i、D2 i。在该过程期间，捕获第一和第二投影测量数据D1 i、D2 i，这些投影测量数据被分配给X射线检测器的不同能量门限。在这种情况下，索引i表示不同通道，不同像素或子像素被分配给不同通道，并且要被检测器捕获的图像区域经由不同通道被同时捕获。相比而言，上标索引1或2表示第一投影测量数据D1 i被分配给第一能量门限，而第二投影测量数据D2 i被分配给第二能量门限。
为了清楚起见，图2针对6个通道(i＝0至5)和两个能量门限示出了这一过程。每个通道被分配条形图中的一个条。在图2的左上方，表示针对第一门限的第一投影测量数据D1 i。为此，给各个通道分配不同的计数率，这些计数率对应于在不同位置处捕获的X射线的不同衰减。例如，第一通道具有计数率D1 0＝4，第二通道具有计数率D1 0＝6等。
在图2的右上方，表示针对第二能量门限的第二投影测量数据D2 i的不同通道的计数率。为此，各个通道被分配了不同计数率，这些计数率对应于在不同位置处捕获的X射线的不同衰减。例如，第一通道具有计数率D2 0＝1，第二通道具有计数率D1 0＝5等。值得注意的是，第二投影测量数据的各个通道的计数率D2 0低于第一投影测量数据的对应通道的计数率D1 0。这是因为第一能量门限低于第二能量门限，并且因此当使用第一能量门限时仍被检测到的一些X射线量子位于第二能量门限以下、并且不再在第二投影测量数据的采集期间被捕获。
根据图1所示的方法，在步骤1.III中，使用最低能量门限捕获的第一投影测量数据D1 i被保留为处于其全分辨率，而使用较高能量门限捕获的第二投影测量数据D2 i被转换为辅助量，其在后续被称为第二较弱分辨率投影测量数据M2 j。这一过程在图2中由下面的两个图示出。在图2的左下方再次示出了针对六个通道的第一投影测量数据D1 i，其在步骤1.II期间被捕获并且在步骤1.III中没有改变。在图2的右下方示出的是相对较弱分辨率投影测量数据M2 j(j＝0至2)，其是基于第二投影测量数据D2 i生成的。在每种情况下，所生成的较弱分辨率投影测量数据M2 j是两个通道上的平均，即
其中N是一个整数，在图2所示的示例中N＝5。
上述所有步骤均以基于检测器的方式被执行，即在检测器中或在与检测器一起旋转的计算单元中被执行。在步骤1.IV中，将较高分辨率第一投影测量数据D1 i和较弱分辨率投影测量数据M2 j二者传送U(D1 i，M2 j)到图像生成单元，图像生成单元与检测器分离，并且优选持久地安装在相关CT***的控制实体中。由于第二投影测量数据D2 i的分辨率被降低，因此传送投影测量数据D1 i、M2 j时的数据传递率现在可以更低。
在步骤1.V中，然后基于较弱分辨率投影测量数据M2 j来确定辅助量T2 i，其与较高分辨率第一投影测量数据D1 i具有相同的通道数目。按照下式来产生辅助量T2 i：
其中在图3所示的示例中N＝5，而“floor”是一个将数字下舍入下一个整数的取整函数。从图3的右上方的局部图中可以看出，较弱分辨率投影测量数据M2 j的值简单地被保留，以用于产生辅助量T2 i，并且通道数目加倍。在这种情况下，附加通道只是被简单地添加到较弱分辨率投影测量数据M2 j的三个通道中的每一个通道，并且被赋予与现有通道相同的计数率值。
在步骤1.VI中，基于第一投影测量数据D1 i来计算另一辅助量(接下来被称为较弱分辨率第一投影测量数据M1 j)，其中相比于第一投影测量数据D1 i的分辨率，辅助量M1 j的分辨率减半。按照下式来导出第一较弱分辨率投影测量数据M1 j：
在图3的左下方示出了较弱分辨率第一投影测量数据M1 j。在该图中可以看出，通道0、1、2的计数率仅仅是较高分辨率投影测量数据D1 i的相邻通道的平均值。
在步骤1.VII中，然后产生经校正的高分辨率第二投影测量数据F2 i，其得到第一投影测量数据D1 i的结构信息的充实。按照下式导出校正的高分辨率第二投影测量数据F2 i：
通过添加以下差异来实现高分辨率第一投影测量数据D1 i的结构信息的传递，该差异是第一高分辨率投影测量数据D1 i与低分辨率第一投影测量数据M1 floor(i/2)之间的差异，这个差异使用两个辅助量M2 floor(i/2)和M1 floor(i/2)的商而被再次归一化。
在步骤1.VIII中，然后基于高分辨率第一投影测量数据D1 i和校正的高分辨率第二投影测量数据F2 i来重建被分配给不同光谱的图像数据记录BD1、BD2。
在步骤1.IX中，最终基于所分配的图像数据记录BD1、BD2来生成差异图像BD。
在图3的右下方可以看出，经校正的高分辨率第二投影测量数据F2 i(其由第一投影测量数据D1 i的结构信息所丰富)在通道2与通道3之间具有边缘，这与原始第二投影测量数据D2 i类似，通道2和通道3之间的计数率值从3.8增加到10.1。相比而言，原始第二投影测量数据D2 i中的计数率值在通道2(第三通道)和通道3(第四通道)之间从3增加到11。值的显著增加例如可以表示如下所述的边缘：例如该边缘在旋转的检测器和静止的评估单元之间传递低分辨率第二投影测量数据M2 j期间原本将会丢失，该静止的评估单元执行图像重建功能。以这种方式，第二投影测量数据中的较精细的结构信息被随后重建，而不必在数据传递期间传递较大量的数据。
图4示出了根据本发明示例性实施例的图像生成***40。图像生成***40包括量子计数检测器16。量子计数检测器16具有多个能量门限，并从患者的***位捕获光谱分辨的第一和第二投影测量数据D1 i、D2 i。连接到检测器的是数据减少单元16a，其用于基于所捕获的投影测量数据记录D2 i生成具有降低的分辨率的投影测量数据记录M2 j，投影测量数据记录D2 i被分配给较高能量门限。借助于数据传送单元17，从数据减少单元16a向图像生成单元25传送：具有降低的分辨率的一个投影测量数据记录或多个投影测量数据记录M2 j，以及不具有降低的分辨率的至少一个投影测量数据记录D1 i。数据传送单元例如可以包括传递线和滑环，用于将投影测量数据D1 i、M2 j从旋转的数据减少单元16a传递到静止的图像生成单元25。例如，图像生成单元25可以是CT***的控制实体的一部分(参见图5)，并具有传递单元25a，该传递单元25a用于将分辨率未降低的第一投影测量数据记录D1 i的分辨率传递到具有降低的分辨率的第二投影测量数据记录M2 j。以这种方式，生成了具有提高分辨率的经校正第二投影测量数据F2 i。然后，将高分辨率的投影测量数据D1 i、F2 i传送到图像重建单元25b，该图像重建单元25b用于基于投影测量数据D1 i、F2 i来重建图像数据BD。
图5示出了计算机断层摄影***1，其包括图4中所示的图像生成***40(在图5中用虚线标记)。在这种情况下，CT***1基本上包括常规的扫描单元10，在扫描单元10中，投影数据采集单元5在台架11上围绕测量室12旋转，投影数据采集单元5包括光谱分辨检测器16以及X射线源15，X射线源15与检测器16相对布置并且发射多色X射线。位于扫描单元10的前方的是患者支撑实体3或患者床3，患者支撑实体3或患者床3的上部2和位于其上的患者P可以朝扫描单元10移动，以便使患者P相对于检测器***16移动通过测量室12。扫描单元10和患者床3由控制实体20控制，经由常规的控制接口24从该控制实体20接收采集控制信号AS，以便根据预定义的测量协议以通常的方式控制整个***。在螺旋采集的情况下，由于在测量期间患者P沿z方向移动以及X射线源15相对于患者P同时旋转，所以产生了螺旋路径，其中z方向对应于延伸通过测量室12的***轴线z。检测器16位于X射线源15的对面，并连续跟随其移动，以便捕获光谱分辨投影测量数据D1 i、D2 i，然后这些数据被用来重建体积图像数据和/或层图像数据。同样可以执行顺序测量方法，在顺序测量方法中，选择z方向上的一个固定位置，然后在旋转、部分旋转或多个旋转期间，在所关注的z位置处捕获必要的光谱分辨投影测量数据D1 i、D2 i，以便重建z位置处的截面图像，或从多个z位置的投影测量数据D1 i、D2 i来重建图像数据。原则上，本发明的方法也可以与其他CT***一起使用，所述其他CT***例如是具有多个X射线源和/或多个检测器的CT***和/或具有一个形成完整环的检测器的CT***。例如，本发明的方法还可以应用于具有固定床和在z方向上移动的台架(所谓的滑动台架)的***。
检测器16所采集的投影测量数据D1 i、D2 i(以下也称为原始数据)被如上所述的与检测器相邻的数据减少单元16a来进行减少，并且投影测量数据D1 i、M2 j经由数据接口23而被转发给控制实体20。然后，投影测量数据D1 i、M2 j可能在合适的预处理(例如滤波和/或射线硬化校正)之后，在图像生成单元25中被进一步处理，在该示例性实施例中，图像生成单元25以软件形式被实现在控制实体20中的处理器上。通过该图像生成单元25，第二投影测量数据M2 j的先前降低的分辨率以图1所示的方式而被再次提高，并且借助于重建方法基于高分辨率投影测量数据来重建图像数据BD。例如，基于滤波反投影的重建方法可以被用作一种重建方法。
然后，以通常的方式将所生成的图像数据存储在控制实体20的存储器22中，和/或输出到控制实体20的显示屏上。还可以将所生成的图像数据提供给网络(例如经由接口(图5中未示出)连接到计算机断层摄影***1的放射信息***(RIS))，并将所生成的图像数据存储在大容量存储器(所生成的图像数据能够在该大容量存储器处被访问)中，或在与其连接的打印机或拍摄站上作为图像输出。因此，数据可以被进一步处理，然后按需被存储或输出。
图像生成***40的部件可以主要或完全地以软件元件的形式被实现在合适的处理器上。特别地，各个部件之间(例如在图像生成单元25的部件25a和25b之间)的接口同样也可以纯粹地以软件的形式被设计。仅需的是，授予对适当存储区的访问许可，在该适当存储区中，数据以适当的方式被存储，并且可以在任何时间被检索和更新。
总之，应当再次注意，上述方法和设备仅仅是本发明的优选示例性实施例，本领域技术人员可以对本发明进行改变，而不脱离权利要求所限定的本发明的范围。为了完整起见，还应注意，使用量词“一”或“一个”不排除有关特征的多个实例的可能性。同样，术语“单元”并不排除其可以包括多个部件的可能性，这些部件在空间上还可以是分布式的。
Claims (14)
1.一种用于从一位患者(P)的一个***位生成具有光谱信息的CT图像数据(BD)的方法，包括以下步骤：
-将所述***位暴露于多色X辐射，
-借助于一个光子计数检测器(16)从所述***位捕获光谱分辨投影测量数据(D1 i、D2 i)，所述光子计数检测器(16)具有多个能量门限，其中所述光谱分辨投影测量数据(D1 i、D2 i)包括一个第一投影测量数据记录(D1 i)和至少一个第二投影测量数据记录(D2 i)，所述第一投影测量数据记录(D1 i)被分配给一个第一能量门限，所述至少一个第二投影测量数据记录(D2 i)被分配给至少一个第二能量门限，
-基于所述至少一个第二投影测量数据记录(D2 i)来生成具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)，
-向一个图像生成单元(25)传送所述第一投影测量数据记录(D1 i)和具有降低的分辨率的所述至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)，
-将所述第一投影测量数据记录(D1 i)的较高分辨率传递到具有降低的分辨率的所述至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)上和/或传递到一个图像数据记录(BD2)上，所述图像数据记录(BD2)基于具有降低的分辨率的所述至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中一个组合图像(BD)通过以下步骤被生成：
-基于所述第一投影测量数据记录(D1 i)并且基于具有降低的分辨率的所述至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)来重建一个第一图像数据记录(BD1)和至少一个第二图像数据记录(BD2)，应用所述第一投影测量数据记录(D1 i)的所述分辨率到具有降低的分辨率的所述至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)上和/或到所述至少一个第二图像数据记录(BD2)上的所述传递，
-通过组合所述第一图像数据记录(BD1)和所述至少一个第二图像数据记录(BD2)来生成一个组合图像(BD)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一能量门限具有比所述至少一个第二能量门限低的能量值。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中具有降低的分辨率的所述至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)的所述降低的分辨率通过降低所述检测器(16)在以下多个方向中的至少一个方向上的分辨率而被生成：
-在通道方向上，
-在行方向上，
-在投影方向上。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)的所述降低的分辨率通过降低通道方向、行方向和投影方向上的所述分辨率来实现。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中与所述至少一个第二测量投影数据记录(D2 i)相比，所述第一投影测量数据记录(D1 i)通过使用一个更短的帧时间而被采集。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述较高分辨率的所述传递通过使用一个带通滤波器来进行。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述较高分辨率的正则化通过梯度比较来执行。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在以下多个处理阶段中的一个处理阶段中，所述较高分辨率的所述传递作为所述图像数据(BD)的所述生成的一部分来进行：
-在所述投影测量数据(D1 i、D2 i)的预处理之前，
-在所述投影测量数据(D1 i、D2 i)的反投影之前，
-在所述投影测量数据(D1 i、D2 i)的反投影之后，
-在所述投影测量数据(D1 i、D2 i)或所述图像数据(BD)的材料分解之后。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中为了将所述第一投影测量数据记录(D1 i)的所述分辨率传递到具有降低的分辨率的所述至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)上和/或传递到基于具有降低的分辨率的所述至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)的一个图像数据记录(BD2)上，以下步骤被执行：
-基于所述第一投影测量数据记录(D1 i)来确定具有降低的分辨率的一个第一投影测量数据记录(M1 j)，
-基于所述第一投影测量数据记录(D1 i)和具有降低的分辨率的所述第一投影测量数据记录(M1 j)的相减，来确定较高分辨率差异数据，
-将所述较高分辨率差异数据加到具有降低的分辨率的所述第二投影测量数据记录(T2 i、M2 j)。
11.一种图像生成***(40)，包括：
-一个具有多个能量门限的量子计数检测器(16)，用于从一位患者的一个***位捕获光谱分辨投影测量数据(D1 i、D2 i)，其中所述光谱分辨投影测量数据(D1 i、D2 i)包括一个第一投影测量数据记录(D1 i)和至少一个第二投影测量数据记录(D2 i)，所述第一投影测量数据记录(D1 i)被分配给一个第一能量门限，所述至少一个第二投影测量数据记录(D2 i)被分配给至少一个第二能量门限，
-一个数据减少单元(16a)，用于基于所述至少一个第二投影测量数据(D2 i)来生成具有降低的分辨率的至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)，
-一个数据传送单元(17)，用于从所述量子计数检测器(16)向一个图像生成单元(25)传送所述投影测量数据(D1 i、M2 j)，
-所述图像生成单元(25)，用于将所述第一投影测量数据记录(D1 i)的所述分辨率传递到具有降低的分辨率的所述至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)上和/或传递到一个图像数据记录(BD)上，所述图像数据记录(BD)基于具有降低的分辨率的所述至少一个第二投影测量数据记录(M2 j)，并且所述图像生成单元(25)用于基于传送的所述投影测量数据(D1 i、M2 j)来重建图像数据(BD)。
12.一种计算机断层摄影***(1)，包括：
-一个X射线源(15)，用于利用多色X辐射来照射一位患者(P)的一个***位，
-根据权利要求11所述的一个图像生成***(40)。
13.一种计算机程序产品，包括一个计算机程序，所述计算机程序能够被直接加载到一个计算机断层摄影***(1)的一个存储器设备中，所述计算机程序具有多个程序段，当所述计算机程序在所述计算机断层摄影***(1)中被执行时，所述多个程序段用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的所有步骤。
14.一种计算机可读介质，在所述计算机可读介质上存储有多个程序步骤，所述多个程序步骤能够在一个计算机单元中被读取并由所述计算机单元执行，以便当多个程序段由所述计算机单元执行时，执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的所有步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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