[发明专利]减少重建的CT图像数据组中的伪影的方法和计算机系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

因此，本发明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。

发明人已经认识到：

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。

但是根据发明人的认知，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，发明人建议了一种方法，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-Hochpassfilterung)，

-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。