[发明专利]对于螺旋状锥形波束CT的重建方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机断层摄影法的方法，其中检查区域被锥形的X射线束沿着螺旋状轨道照射。而且，本发明涉及计算机断层摄影装置以及用于控制计算机断层摄影法的计算机程序和记录载体。

背景技术

在已有的很多计算机断层摄影法(CT)中，检查区域中目标的吸收函数根据从检测器单元获得的测量值进行近似重建。对于螺旋状CT的精确和准精确重建方法已知仅可用于n-PI获取，其中对于奇数n，使用的检测器区域被螺旋状源轨道的(n+1)个翻转在检测器区域上的投影所限制(参见DE102 52 661A1和C.Bontus，T.Koehler，R.Proksa：“Aquasiexact reconstruction algorithm for helical CT using a 3-PIacquisition”，Med.Phys.，vol.30，no.9，pp.2493-2502(2003)，其在此整体引入作为参考)。这些方法提供为静态目标提供了优秀的图像质量，但是由于n-PI获取的限制，它们对于运动赝像是非常敏感的。另一方面，近似重建方法不限于n-PI重建，但是受困于随着轴向方向锥角增长而增加的重建图像中的赝像。

发明内容

基于这样的情况，本发明的一个目的是提供一种装置，其允许吸收函数的快速、高质量的重建而不会限制于某些获取窗口。

该目的通过根据权利要求1的方法、根据权利要求15的计算机断层摄影装置、根据权利要求16的计算机程序、以及根据权利要求17的记录载体来实现。在从属权利要求中公开了优选实施例。

根据第一方面，本发明涉及一种计算机断层摄影重建方法，其中检查区域(13)中的目标点(x)的吸收函数(f(x))基于滤波投影的两个非空组(∑_≤m，∑_＞m)，其中对于预定奇数m≤n：

当反投影时，第一组(∑_≤m)滤波投影产生第一吸收函数(f^lf(x))，其仅包含与源轨道(17)具有最多m个交点的Radon-平面的贡献(contribution)；

-当反投影时，第二组(∑_＞m)滤波投影产生第二吸收函数(f^hf(x))，其仅包含与源轨道(17)具有大于m个交点的Radon-平面的贡献；

-至少一组(∑_≤m，∑_＞m)滤波投影包含n-PI窗口之外的测量值的贡献。

上述的方法具有开发n-PI窗口之外的可用测量值的优势。与已知的精确或准精确方法相反，不用精确限制到n-PI窗口，其会导致信息的损失和剂量的浪费。该方法的优势通过对于首先与源轨道具有最多m个交点以及其次具有大于m个交点的Radon-平面的(概念性的)分离重建来实现。基于这种方式，滤波反投影类型的不同具体算法可提供用于吸收函数的重建。

根据实施例的优选实现方式将会更加详细的描述。

以下使用的术语“螺旋状”应当被理解为类似于螺线或线状的一般意义，而不应当被限制于数学上精确的螺旋状，虽然会使用后者来普遍的描述辐射源和目标的相对运动。而且，应当注意的是两组滤波投影并不必定作为中间结果产生，而是该方法还可包括不用明确产生这些组就实现相同最终结果的重建算法。

用来表征两组滤波投影的预定奇数m优选的等于n，即完全由所述获取覆盖的最大PI窗口尺寸。在这种情况下，第一组滤波投影达到了最大尺寸，如果对该组应用精确或准精确重建算法时这是有优势的。

优选地当反投影时，第二组滤波投影产生吸收函数(f^hf(x))，其包含来自与源轨道(17)具有大于m个交点的几乎所有Radon-平面的贡献。以下，术语“几乎所有”在严格的数学意义上意味着遗漏的Radon-平面占据为零的测量体积。对具有大于m个交点的几乎所有Radon-平面的使用实现了过扫描数据的最佳开发。

在根据本发明的重建算法的第一基本变形中，在检查区域中目标点x的第一吸收函数(f^lf(x))根据第一组滤波投影进行重建，以及在检查区域中目标点x的第二吸收函数(f^hf(x))根据第二组滤波投影进行重建，其中所述第一和第二吸收函数随后被叠加来产生检查区域中目标点x的最终吸收函数f(x)。