[发明专利]用于对感兴趣区域成像的成像系统和成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对感兴趣区域成像的成像系统、成像方法和计算 机程序。

背景技术

WO 2006/129282A2公开了一种具有X射线源和X射线探测器阵列的计 算层析X射线摄影系统，X射线探测器阵列包括多个用于探测X射线源的X 射线的X射线探测器元件。探测器阵列包括第一中央设置区域和两个外部 区域，探测器元件并排位于第一中央设置区域中，在外部区域中没有一些 探测器元件。在缺少探测器元件的探测器阵列上的位置处，计算层析X射 线摄影系统不能采集到检测值。为了计算对应于没有探测器元件的探测器 阵列上的位置的检测值，在内插流程中使用从相邻探测器元件采集的检测 值。计算层析x射线摄影系统利用所采集到的检测值和所计算的检测值重 构位于x射线源和x射线探测器之间的对象的图像。由于计算的检测值是 通过内插确定的，因此这些检测值有误差并在重构图像中导致伪影，其中 图像质量下降。

Jens Wiegert，Matthias Bertram，Thomas Netsch，Wulff，Jürgen Weese，Georg Rose在Academic Radiology，Reston，VA，US，vol.12， no.8的文章“Projection Extension for Region Of Interest Imaging in Cone-Beam CT”中将先前采集的未截断的3D参考图像的正向投影与截断的 ROI投影组合。利用基于局部互相关技术实现两个数据集之间的刚性配准。 为了解决例如由于束质量不同和散射辐射的不同贡献导致的两个数据集之 间灰度值的失配，向正向投影的参考数据施加线性灰度转换。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于对感兴趣区域成像的成像系统，其中如 果将计算的数据用于重构图像，重构图像的质量则得到改善。本发明的另 一目的是提供一种对应的成像方法和对应的计算机程序。

在本发明的一方面中，提供了一种用于对感兴趣区域成像的成像系统， 其中所述成像系统包括：

-包括辐射源和检测单元的投影数据产生单元，用于在不同角方向上 采集投影数据，其中所述投影数据产生单元适于对采集区中的投影数据进 行采集，所述采集区是所述检测单元上的至少一个第一区域和至少一个第 二区域，其中所述至少一个第一区域在延伸方向上比所述至少一个第二区 域具有更大的延伸，

-重构单元，用于从所采集的所述至少一个第一区域的投影数据重构 所述感兴趣区域的第一图像，

-正向投影单元，用于通过所述感兴趣区域的第一图像进行正向投影， 以计算对应于检测单元上的所述采集区之外的区域的投影数据，

其中所述重构单元适于从所采集的投影数据和计算的投影数据重构感 兴趣区域的第二图像。

本发明基于如下构思：通过从采集到的投影数据重构感兴趣区域的第 一图像(作为中间图像)并通过该第一图像进行正向投影而计算未采集到 而是计算出的投影数据。由于计算的投影数据是利用感兴趣区域重构并通 过对应重构图像进行正向投影而计算的，与使用内插的现有技术相比，所 计算的投影数据较不容易出现错误，于是，改善了利用这些所计算的投影 数据值重构的图像的质量。

由于至少第一区域在延伸方向上比至少一个第二区域具有更大的延 伸，所以可以将要完全重构或部分重构的对象更容易地沿延伸方向设置于 成像系统之内，使得至少一个第一区域的投影数据不被截断。可以使用未 截断的投影数据来重构无截断伪影的图像，因为在截断边缘重构步骤，例 如滤波步骤不会产生误差。因此，进一步改善了第一图像的质量，并从而 进一步改善了所计算的投影数据和最终第二图像的质量。

在优选实施例中，所述辐射源和所述感兴趣区域绕着旋转轴彼此相对 移动，且其中所述延伸方向垂直于所述旋转轴。要成像的对象，例如患者， 常常是略长的，其中纵轴平行于旋转轴定位。在垂直于旋转轴的方向上， 这些对象包括较短的尺寸。因此，在垂直于旋转轴的方向上，在这一垂直 方向上具有更大的延伸的第一区域的投影数据更可能是未截断的投影，可 以将其用于重构质量得到改善的感兴趣区域的第一图像。

优选所述投影数据产生单元适于在检测单元上的至少一个第一区域中 检测未截断的投影数据。如上所述，检测单元上至少一个第一区域中的未 截断的投影数据产生了质量改善的第一图像。