專利名稱：在x射線ct中進(jìn)行散射校正的方法和應(yīng)用該方法的ct的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在X射線CT(CT＝計(jì)算機(jī)斷層造影儀)中進(jìn)行散射校正的方法，該X射線CT包括至少兩個(gè)角度錯(cuò)開設(shè)置的圍繞對(duì)象旋轉(zhuǎn)的射線源，這些射線源向該對(duì)象發(fā)射射線束，對(duì)該射線束穿過對(duì)象時(shí)的強(qiáng)度變化進(jìn)行測量，其中，由于每個(gè)射線束還在對(duì)象上形成了朝向側(cè)面的散射，該散射附加到直接朝向(direkt gerichteten)的測量射線的強(qiáng)度上而被測量并且導(dǎo)致了測量數(shù)據(jù)的失真，其中，此外在重建之前測量數(shù)據(jù)還經(jīng)歷一個(gè)在當(dāng)前記錄的對(duì)象的正弦圖(Sinogramm)的基礎(chǔ)上獲得的散射校正。
背景技術(shù)：
一般地公知的是，在CT檢查中出現(xiàn)導(dǎo)致在對(duì)X射線輻射的吸收測量中的不精確性的散射效應(yīng)。在此，該效應(yīng)首先在單焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)中被觀察到所采用的射線扇面越寬，則散射的問題就越大，這是因?yàn)槠渖闲纬缮⑸涞奈恢脤?duì)應(yīng)地增加了。為了克服這種公知的效應(yīng)，在這種CT系統(tǒng)中在檢測器之前安裝所謂的散射射線準(zhǔn)直器(Steustrahlkollimator)，后者在每個(gè)檢測器元件之前僅僅露出檢測器元件和焦點(diǎn)之間的直接的射線方向，而盡可能地遮蔽所有其它的方向。在雙或多焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)也采用這種散射射線準(zhǔn)直器。不過，這種散射射線準(zhǔn)直器不能減小如下的散射其通過角度錯(cuò)開設(shè)置的其它焦點(diǎn)的射線形成，并且其取向與來自于和檢測器相對(duì)的焦點(diǎn)且要對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行測量的實(shí)際的直接射線所具備的空間取向相同。
此外，困難還來自于，被檢查的對(duì)象(在此優(yōu)選為不同的患者)在不同的檢查中改變其空間的構(gòu)成，因此，如果要按照足夠的可靠性來進(jìn)行的話，則所產(chǎn)生的散射僅僅可以被個(gè)別地確定。此外，要使被檢查的對(duì)象在檢查期間承受盡可能小的劑量，因此應(yīng)該避免僅僅為了確定散射而可以被引入的眾多的測試掃描。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，找出這樣一種在X射線CT檢查中進(jìn)行散射校正的方法，即，其在沒有額外的測試掃描的條件下設(shè)法實(shí)現(xiàn)、不過充分考慮了被檢查對(duì)象的個(gè)別的比例。
發(fā)明者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，通過對(duì)在CT掃描期間記錄的正弦圖的相應(yīng)分析，可能足夠精確地確定在被檢查對(duì)象上的散射形成位置，以便在關(guān)于那里射入的散射的射線以及其上所測量的散射射線的方向的認(rèn)知的基礎(chǔ)上，在CT檢查中多個(gè)相互錯(cuò)開的射線源的條件下確定所測量的輻射強(qiáng)度的散射射線分量。
如果考察分別利用其射線源以及其帶有檢測器元件的檢測器進(jìn)行測量的系統(tǒng)，則可以從每個(gè)檢測器元件出發(fā)找出與其相對(duì)應(yīng)的測量射線作為至輻射源的連接線，其中，額外測量的散射的原始位置也必須位于該連接線上。不過，這點(diǎn)的前提條件是，檢測器具有這樣的輻射準(zhǔn)直器，即，其實(shí)際上僅僅允許在檢測器元件至輻射源的連線上的射線出現(xiàn)在檢測器上，而其它的輻射方向則被這些準(zhǔn)直器遮斷。
此外，在此采用這樣的認(rèn)知散射主要形成在對(duì)象的邊沿區(qū)域，并且是在朝向焦點(diǎn)的一側(cè)上，該焦點(diǎn)發(fā)射出產(chǎn)生散射的輻射并且該輻射在該處朝向檢測器的一側(cè)。
如果找出了該可能產(chǎn)生散射的位置，則尋找錯(cuò)開設(shè)置的輻射源的產(chǎn)生散射的射線，并且在對(duì)該散射的射線的強(qiáng)度的認(rèn)知的基礎(chǔ)上確定所產(chǎn)生的散射的量以及由此測量的散射分量。這點(diǎn)例如可以通過按照與散射的射線的強(qiáng)度的關(guān)系而對(duì)散射射線分量進(jìn)行直接成比例地估計(jì)。不過，也存在這樣可能性，即，在散射的射線的入射中相對(duì)于散射的反射角考慮角度依賴關(guān)系，并且由此得到更精確的數(shù)據(jù)。
對(duì)應(yīng)于該基本思路，發(fā)明者建議，在無論如何測量出的正弦圖的基礎(chǔ)上，通過執(zhí)行下列方法步驟來按照兩個(gè)階段的方法對(duì)散射進(jìn)行估計(jì)1.根據(jù)正弦圖中的對(duì)象切線為每條測量射線確定可能的散射位置；2.根據(jù)到達(dá)所述散射位置的原始輻射(散射輻射)以及所述散射射線、對(duì)象切線和測量射線的角度關(guān)系計(jì)算散射強(qiáng)度。
此外，還建議改進(jìn)一種用于在X射線CT中進(jìn)行散射校正的方法，該X射線CT包括至少兩個(gè)角度錯(cuò)開設(shè)置的、圍繞所述對(duì)象旋轉(zhuǎn)的射線源，這些射線源向該對(duì)象發(fā)射射線束，并且，對(duì)該射線束穿過該對(duì)象時(shí)的強(qiáng)度變化進(jìn)行測量，其中，由每個(gè)射線束還在該對(duì)象上形成了朝向側(cè)面的散射，該散射附加到直接朝向的測量射線的強(qiáng)度上而被測量并且導(dǎo)致了測量數(shù)據(jù)的失真，并且，在重建之前所述測量數(shù)據(jù)經(jīng)歷一個(gè)在當(dāng)前記錄的對(duì)象的正弦圖的基礎(chǔ)上獲得的散射校正。對(duì)該方法按照本發(fā)明的改進(jìn)在于，為了確定所測量的輻射強(qiáng)度的散射射線分量，對(duì)于每個(gè)投影角和檢測器的每個(gè)檢測器元件確定所形成的測量射線的分布(Verlauf)，從該分布以及所述對(duì)象的正弦圖中確定散射的可能的形成位置，確定延伸通過該形成位置的散射射線，以及在考慮該散射射線的實(shí)際強(qiáng)度的條件下，計(jì)算所測量的輻射強(qiáng)度的散射射線部分。
通過該本發(fā)明的方法，現(xiàn)在可以在通過多個(gè)角度錯(cuò)開設(shè)置的射線源對(duì)射線吸收進(jìn)行的測量中精確地并且個(gè)別地針對(duì)對(duì)象地確定散射射線分量，而無需額外的用于確定散射射線分量的測試掃描。
在本發(fā)明的方法一種特別的實(shí)施方式中，發(fā)明者還建議執(zhí)行下列的方法步驟-在當(dāng)前記錄的至少一個(gè)截面的正弦圖中確定對(duì)象陰影邊界，-確定通過所述對(duì)象陰影邊界限定的正切射線，-確定一條經(jīng)過對(duì)象陰影邊界和正切射線的交點(diǎn)的測量射線，-確定至少一條來自至少一個(gè)第二輻射源的、延伸經(jīng)過對(duì)象陰影邊界和正切射線的交點(diǎn)的散射射線，-確定正切射線和散射射線之間的入射角以及正切射線和測量射線之間的反射角，以及-最后，在不同的入射角和反射角以及所述散射射線的強(qiáng)度的基礎(chǔ)上計(jì)算散射強(qiáng)度。
按照本發(fā)明，所述對(duì)象陰影邊界可以是例如通過所測量的輻射強(qiáng)度的預(yù)先給定的門限值來確定的，或者作為更為穩(wěn)健的變形，是通過對(duì)在正弦圖中所測量的輻射強(qiáng)度的由外向內(nèi)進(jìn)行的積分值的預(yù)先給定的門限值來確定的。
在所產(chǎn)生的散射強(qiáng)度、入射角和反射角以及散射射線的強(qiáng)度之間的函數(shù)關(guān)系，即可以實(shí)驗(yàn)地、即通過嘗試確定，也可以通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算確定或者根據(jù)物理模型計(jì)算出。
在此，在一種特別的實(shí)施方式中，本發(fā)明人建議利用下列公式計(jì)算在對(duì)象邊界上形成的散射強(qiáng)度IS=I0f(φS)sinφSsinφMf(φM)g(π-φS-φM),]]>其中IS＝所產(chǎn)生的散射的強(qiáng)度；I0＝產(chǎn)生散射的直接輻射的強(qiáng)度；f(φS)＝散射強(qiáng)度與φS的函數(shù)依賴關(guān)系；f(φM)＝散射強(qiáng)度與φM的函數(shù)依賴關(guān)系；g(π-φS-φM)＝散射強(qiáng)度與入射射線(φS)和反射射線(φM)之間的角度的函數(shù)依賴關(guān)系；φS＝正切射線(ST)和散射射線(SS)之間的入射角；φM＝正切射線(ST)和測量射線(SM)之間的反射角。
在一種簡單的變形中，可以在此將函數(shù)f(φS)、f(φM)或g(π-φS-φM)中的至少一個(gè)選擇為常數(shù)、優(yōu)選為1。不過，也存在將這些函數(shù)個(gè)別地或者全部根據(jù)嘗試結(jié)果來確定的可能性。
通過嘗試結(jié)果確定這些函數(shù)的一種特別的變形可以在于，將其進(jìn)行改變直到在重建中形成缺少偽影的斷層造影數(shù)據(jù)。不過，對(duì)最優(yōu)函數(shù)的該尋找不必在每個(gè)被檢查的對(duì)象中進(jìn)行，而是對(duì)最優(yōu)函數(shù)的一次性的確定就對(duì)此足夠了，該最優(yōu)函數(shù)隨后可以被用于不同的被檢查的對(duì)象。
發(fā)明者還建議，將所確定的散射射線分量利用一個(gè)其尺寸與所采用的檢測器的各檢測器元件的準(zhǔn)直器的開口相對(duì)應(yīng)的核(Kern)進(jìn)行平滑。由此考慮使準(zhǔn)直器具有有限的開口。
此外，發(fā)明者建議，將所述方法僅僅應(yīng)用到測量通道的欠掃描的量(Menge)或者投影子集上。由此明顯地減小了用于確定散射射線分量的計(jì)算時(shí)間。因?yàn)榭梢詮娜缦聴l件出發(fā)散射射線部分的大小在測量通道上僅僅緩慢地改變，而不會(huì)出現(xiàn)突然的或者不穩(wěn)定的有關(guān)散射射線分量的改變，因此這種粗略的考慮方式是完全可以的。


下面借助于附圖根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，附圖中僅僅示出了對(duì)于理解本發(fā)明所必需的特征，并且采用下列的參考標(biāo)記1CT系統(tǒng)；2第一X射線管；3第一檢測器；4第二X射線管；5第二檢測器；6支架外殼；7患者；8可以移動(dòng)的患者臥榻；9系統(tǒng)軸線；10控制和計(jì)算單元；11控制和計(jì)算單元的存儲(chǔ)器；D1第一檢測器；D2第二檢測器；F1第一焦點(diǎn)；F2第二焦點(diǎn)；G對(duì)象陰影邊界；GS對(duì)象陰影邊界的門限值；K1第一準(zhǔn)直器；K2第二準(zhǔn)直器；L穿過投影角的正弦圖的斷面；p測量通道；Prg1-Prgn計(jì)算機(jī)程序；S1.i第一射線束的射線；S2.i第二射線束的射線；SM測量射線；SS散射射線；ST正切射線；S1→2從第一焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)進(jìn)入第二檢測器的散射；S2→1從第二焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)進(jìn)入第一檢測器的散射；T1，T2對(duì)象陰影邊界的測量通道；Z散射位置；α投影角；μ吸收；μT在正弦圖中通過測量通道吸收的函數(shù)；φM反射角；φS入射角。具體地圖1示出利用兩個(gè)角度錯(cuò)開設(shè)置的焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)對(duì)患者進(jìn)行掃描的示意性斷面圖；圖2示出腹部的CT斷面；圖3示出圖2中的腹部的正弦圖；圖4示出用于確定對(duì)象陰影邊界的投影角的正弦圖數(shù)據(jù)；圖5示出確定散射形成的位置的示意圖；以及圖6示出帶有用于實(shí)施本發(fā)明方法的控制和計(jì)算單元的CT系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了利用兩個(gè)相互角度錯(cuò)開90°地設(shè)置的焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)對(duì)患者7進(jìn)行掃描的示意性斷面圖。第一焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)具有焦點(diǎn)F1和相對(duì)的檢測器D1，其中，從第一焦點(diǎn)F1發(fā)出射線束S1.i、該射線束穿透患者7并且在相對(duì)的檢測器D1上針對(duì)其強(qiáng)度被測量。從起始強(qiáng)度和在檢測器上出現(xiàn)的強(qiáng)度的不同中可以確定患者7對(duì)輻射的吸收。
與之成直角設(shè)置的是帶有第二焦點(diǎn)F2和第二檢測器D2的第二焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)。在此，在焦點(diǎn)F2中也產(chǎn)生射線束S2.i，后者朝向相對(duì)的檢測器D2并且其穿過患者之后的強(qiáng)度被測量，其中，這里也是從輻射的起始強(qiáng)度和在檢測器上測量的強(qiáng)度的關(guān)系中可以推斷出在各自射線路徑上患者的吸收。
這種同時(shí)角度錯(cuò)開設(shè)置的測量系統(tǒng)的問題在于，每條射線束S1.i和S2.i在擊中患者的同時(shí)產(chǎn)生散射，該散射分別由與此角度錯(cuò)開設(shè)置的測量系統(tǒng)連同直接測量的輻射一起檢測到，并且在此使得分別待測量的直接射線的所測量的輻射強(qiáng)度看上去提高了，或者相反地導(dǎo)致有關(guān)測量射線在穿透患者時(shí)的看上去減小的吸收。在圖中將所產(chǎn)生的散射通過兩個(gè)帶有標(biāo)記S1→2和S2→1的大箭頭示意地示出。
此外，在圖1中在患者7的示意圖上還通過點(diǎn)線標(biāo)記了對(duì)象陰影邊界G。該對(duì)象陰影邊界定義了在其上主要地或按照平均值產(chǎn)生散射的對(duì)象深度。在后面示出的正弦圖顯示中這點(diǎn)對(duì)應(yīng)于第一個(gè)達(dá)到的吸收門限值。
圖2舉例地示出了腹部的CT斷面照片，為此圖3示出了從對(duì)于檢測器行的一個(gè)完整的回轉(zhuǎn)的掃描中得出的正弦圖。在此，橫坐標(biāo)示出了各自的投影角α，而縱坐標(biāo)示出了檢測器行的測量通道p。
圖4示出了沿著如在圖3中顯示的斷面L的正弦圖的吸收值，其中，繪出了整個(gè)測量通道上的吸收值μT。如果在該正弦圖中從左側(cè)或者右側(cè)向中心靠近，則吸收值數(shù)據(jù)在位置t1或者t2處達(dá)到一個(gè)預(yù)定的門限值，該門限值在本申請中被稱為對(duì)象陰影邊界。通過改變該門限值，可以根據(jù)所采用的輻射的能量頻譜為該對(duì)象陰影邊界對(duì)應(yīng)地設(shè)置在形成散射中的實(shí)際關(guān)系。
作為替換，也可以采用對(duì)于吸收值的最大實(shí)現(xiàn)的面積積分的門限值來替代對(duì)于吸收值的門限值。由此防止了對(duì)象陰影邊界在不利的關(guān)系中過分靠近內(nèi)部，并且該方法總體上更穩(wěn)健。
圖5再次示出了具有兩個(gè)角度錯(cuò)開設(shè)置的焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)的測量情形，其中，為了說明準(zhǔn)直器的作用，分別在對(duì)應(yīng)的檢測器上一同表示出了這些準(zhǔn)直器K1以及K2。從焦點(diǎn)F1向相對(duì)的檢測器D1發(fā)出測量射線SM并且在此穿過患者7。對(duì)于該測量射線SM在檢測器一側(cè)標(biāo)示出了該測量射線SM與對(duì)象陰影邊界G以及這里與對(duì)象陰影邊界相切地延伸的正切射線ST的交點(diǎn)，在此的出發(fā)點(diǎn)是，散射的形成(散射位置)的主中心也位于該位置上，從而可以定義從角度錯(cuò)開設(shè)置的焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)的焦點(diǎn)F2向檢測器D2延伸的散射射線SS。此外，標(biāo)出了如下兩個(gè)角度測量射線SM和正切射線ST之間的φM以及散射射線SS和正切射線ST之間的φS。
在本發(fā)明的方法中，僅僅通過對(duì)正弦圖的分析來估計(jì)在多管CT中的橫向散射，其中，基本上按照下列兩個(gè)步驟進(jìn)行計(jì)算1.根據(jù)正弦圖中的對(duì)象陰影邊界為所有測量射線計(jì)算散射射線的正切角并在必要時(shí)計(jì)算其強(qiáng)度；以及2.根據(jù)所有測量射線的正切角為測量射線扇面計(jì)算散射強(qiáng)度。
測量射線是通過散射射線準(zhǔn)直器限定的。正切射線ST在正弦圖中是如下給出的在其中衰減D(p)首先或者最后達(dá)到特定的衰減值。如果此時(shí)了解了所有的正切射線，則可以對(duì)于每條測量射線確定正切角，在此成立的是測量射線的正切射線是在最遠(yuǎn)離檢測器處與該測量射線相交的射線。由此，對(duì)于每條測量射線，正切射線ST是已知的，因此反射角φM也是已知的。此外，對(duì)于每條測量射線可以確定正切射線的交點(diǎn)至檢測器的距離。由此，可以確定各個(gè)不直接入射的焦點(diǎn)的引起散射的射線，以及必要時(shí)計(jì)算該散射射線的強(qiáng)度。在下列情況下對(duì)于射線強(qiáng)度的這種確定可能是特別重要的其中，輻射強(qiáng)度(例如由于所采用的形狀濾波器)是依賴于扇面角的，或者與焦點(diǎn)角度呈現(xiàn)依賴關(guān)系，因?yàn)槔缭趻呙杵陂g出現(xiàn)劑量調(diào)制。如果此時(shí)觀察圖5中的顯示，則對(duì)于散射射線的強(qiáng)度IS形成與正切射線的如下關(guān)系IS＝I0·f(φS)·sinφS，其中，I0表示入射的散射射線的強(qiáng)度，而f(φS)表示有待實(shí)驗(yàn)確定的函數(shù)，其例如可以考慮到在極小的角度φS下射線在散射之前已經(jīng)被顯著地衰減了。在最簡單的情況下可以將該函數(shù)設(shè)為f(φS)＝1。
然后，可以按照下列的關(guān)系計(jì)算在測量射線中達(dá)到的散射強(qiáng)度IMIM=IS·1sinφM·f(φM)·g(π-φS-φM).]]>帶入對(duì)于IS的關(guān)系得到IM=I0·f(φS)sinφSsinφM·f(φM)·g(π-φS-φM)]]>在此，函數(shù)f(φM)考慮了對(duì)于小角度φM在組織中對(duì)散射射線的吸收。函數(shù)g(π-φS-φM)考慮了散射強(qiáng)度、特別是微分的作用截面，即，散射強(qiáng)度與入射角φS和反射角φM的依賴關(guān)系。
為了考慮到測量射線的準(zhǔn)直器具有有限的開口，可以額外地利用一個(gè)與該開口對(duì)應(yīng)的核來對(duì)為所有通道確定的散射強(qiáng)度進(jìn)行平滑。
此外，存在節(jié)省計(jì)算時(shí)間的可能性，方法是不是計(jì)算所有的測量通道，而是僅僅對(duì)測量通道的一個(gè)欠掃描的子集以及僅僅對(duì)投影的欠掃描的部分進(jìn)行計(jì)算，其中，可以隨后內(nèi)插出散射強(qiáng)度的中間值。
圖6示出了按照本發(fā)明的計(jì)算機(jī)斷層造影系統(tǒng)1，其中，在支架外殼6內(nèi)設(shè)置了兩個(gè)焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)。第一焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)通過X射線管2和相對(duì)的檢測器3構(gòu)成，而第二焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)通過X射線管4和相對(duì)的檢測器5構(gòu)成。為了進(jìn)行掃描，可以將患者7或必要時(shí)的其它對(duì)象移動(dòng)通過兩個(gè)焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)的掃描區(qū)域。在所示出的顯示中為此起作用的是可以移動(dòng)的患者臥榻8，將患者7在其上沿著系統(tǒng)軸線9在掃描期間移動(dòng)，從而相對(duì)于患者進(jìn)行螺旋型的掃描。不過，要說明的是，按照本發(fā)明的方法也可以結(jié)合對(duì)待掃描對(duì)象的純圓形掃描以及沿著系統(tǒng)軸線的順序的移動(dòng)，其中，在應(yīng)用相應(yīng)的寬的多行檢測器的條件下，也可以對(duì)整個(gè)檢查區(qū)域進(jìn)行純圓形的掃描。
按照本發(fā)明，可以在控制和計(jì)算單元10中進(jìn)行對(duì)CT系統(tǒng)的控制以及對(duì)檢測器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包括立體數(shù)據(jù)或者斷層造影斷面圖像的重建，在該單元的存儲(chǔ)器11中存放了對(duì)應(yīng)的程序Prg1至Prgn，這些程序在運(yùn)行時(shí)除了別的之外還執(zhí)行了本發(fā)明的用于散射射線校正的方法。
可以理解的是，本發(fā)明上面提到的特征不僅可以按照各自給出的組合應(yīng)用，而且可以按照其它的組合或單獨(dú)地應(yīng)用，而不脫離本發(fā)明的范圍。
總之，按照本發(fā)明建議，在總是要測量的正弦圖的基礎(chǔ)上按照帶有下列方法步驟的兩個(gè)階段的方法對(duì)散射進(jìn)行估計(jì)1.根據(jù)正弦圖中的對(duì)象切線為每條測量射線確定可能的散射位置；以及2.根據(jù)到達(dá)所述散射位置的原始輻射以及所述散射射線、對(duì)象切線和測量射線的角度關(guān)系計(jì)算散射的強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種用于在X射線CT(CT＝計(jì)算機(jī)斷層造影儀)中進(jìn)行散射校正的方法，該X射線CT包括至少兩個(gè)X射線源，其中，在從當(dāng)前被掃描的對(duì)象、優(yōu)選為患者(7)所測量的正弦圖的基礎(chǔ)上，如下地確定所述散射1.1.根據(jù)在正弦圖中可以確定的、在檢查對(duì)象(7)上的輻射切線(ST)為每條測量射線(SM)確定可能的散射位置(Z)，1.2.根據(jù)在所述散射位置(Z)上出現(xiàn)的散射射線(SS)(＝原始輻射)以及所述散射射線(SS)、在檢查對(duì)象(7)上的輻射切線(ST)和測量射線(SM)的角度關(guān)系計(jì)算散射的強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用至少兩個(gè)角度錯(cuò)開設(shè)置的、圍繞所述對(duì)象旋轉(zhuǎn)的射線源(F1，F(xiàn)2)向該對(duì)象發(fā)射射線束(S1.i，S2.i)，對(duì)該射線束穿過該對(duì)象(7)時(shí)的強(qiáng)度變化進(jìn)行測量，其中，2.1.由于每個(gè)射線束(S1.i，S2.i)還在該對(duì)象(7)上形成了朝向側(cè)面的散射(S1→2，S2→1)，該散射附加到直接朝向的測量射線(SM)的強(qiáng)度上而被測量并且導(dǎo)致了測量數(shù)據(jù)的失真，以及2.2.在重建之前所述測量數(shù)據(jù)經(jīng)歷一個(gè)在當(dāng)前記錄的對(duì)象的正弦圖的基礎(chǔ)上獲得的散射校正，2.3.為了確定所測量的輻射強(qiáng)度的散射射線分量，對(duì)于每個(gè)投影角(α)和檢測器(D1，D2)的每個(gè)檢測器元件確定所形成的測量射線(SM)的分布，2.4.從該分布以及所述對(duì)象(7)的正弦圖中確定散射的可能的形成位置(Z)，2.5.確定延伸通過該形成位置(Z)的散射射線(SS)，以及2.6.在考慮該散射射線(SS)的實(shí)際的強(qiáng)度的條件下，計(jì)算所測量的輻射強(qiáng)度的散射射線部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，3.1.在當(dāng)前記錄的至少一個(gè)截面的正弦圖中確定對(duì)象陰影邊界(G)，3.2.確定由所述對(duì)象陰影邊界(G)限定的正切射線(ST)，3.3.確定一條經(jīng)過對(duì)象陰影邊界(G)和正切射線(ST)的交點(diǎn)(Z)的測量射線(SM)，3.4.確定至少一條來自至少一個(gè)第二輻射源(4)的、延伸經(jīng)過對(duì)象陰影邊界(G)和正切射線(ST)的交點(diǎn)(Z)的散射射線(SS)，3.5.確定正切射線(ST)和散射射線(SS)之間的入射角(φS)以及正切射線(ST)和測量射線(SM)之間的反射角(φM)，以及3.6.最后，在不同的入射角(φS)和反射角(φM)以及所述散射射線(SS)的強(qiáng)度(I0)的基礎(chǔ)上，計(jì)算散射強(qiáng)度(IS)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)象陰影邊界(G)是通過所測量的輻射強(qiáng)度的預(yù)先給定的門限值來確定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)象陰影邊界(G)是通過在正弦圖中對(duì)所測量的輻射強(qiáng)度的由外向內(nèi)進(jìn)行的積分值的預(yù)先給定的門限值來確定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，事先實(shí)驗(yàn)地確定在所產(chǎn)生的散射強(qiáng)度(IS)、入射角(φS)和反射角(φM)以及散射射線(SS)的強(qiáng)度(I0)之間的函數(shù)關(guān)系。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，事先通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算確定在所產(chǎn)生的散射強(qiáng)度(IS)、入射角(φS)和反射角(φM)以及散射射線(SS)的強(qiáng)度(I0)之間的函數(shù)關(guān)系。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，事先根據(jù)物理模型解析地計(jì)算在所產(chǎn)生的散射強(qiáng)度(IS)、入射角(φS)和反射角(φM)以及散射射線(SS)的強(qiáng)度(I0)之間的函數(shù)關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，利用下列公式計(jì)算在對(duì)象邊界上形成的散射強(qiáng)度IS=I0f(φS)sinφSsinφMf(φM)g(π-φS-φM),]]>其中IS＝所產(chǎn)生的散射的強(qiáng)度；I0＝產(chǎn)生散射的直接輻射的強(qiáng)度；f(φS)＝散射強(qiáng)度與φS的函數(shù)依賴關(guān)系；f(φM)＝散射強(qiáng)度與φM的函數(shù)依賴關(guān)系；g(π-φS-φM)＝散射強(qiáng)度與入射角(φS)和反射角(φM)的函數(shù)依賴關(guān)系；φS＝正切射線(ST)和散射射線(SS)之間的入射角；φM＝正切射線(ST)和測量射線(SM)之間的反射角。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，將函數(shù)f(φS)、f(φM)或g(π-φS-φM)中的至少一個(gè)選擇為常數(shù)、優(yōu)選為1。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，將函數(shù)f(φS)、f(φM)或g(π-φS-φM)中的至少一個(gè)進(jìn)行改變直到形成缺少偽影的斷層造影數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將所確定的散射射線分量利用一個(gè)其尺寸與所采用的檢測器的各檢測器元件的準(zhǔn)直器的開口相對(duì)應(yīng)的核進(jìn)行平滑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將所述方法僅僅應(yīng)用到測量通道的欠掃描的量或者投影子集上。
14.一種X射線CT(1)，包括至少兩個(gè)焦點(diǎn)-檢測器系統(tǒng)(2，3，4，5)以及一個(gè)控制和計(jì)算單元(10)，以便產(chǎn)生斷層造影的照片，其特征在于，所述控制和計(jì)算單元(10)包含程序代碼(Prgx，其中x等于數(shù)字1至n)，在執(zhí)行所述程序代碼時(shí)實(shí)施按照上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
按照本發(fā)明建議，在總是要測量的正弦圖的基礎(chǔ)上按照帶有下列方法步驟的兩個(gè)階段的方法對(duì)散射進(jìn)行估計(jì)1.根據(jù)正弦圖中的對(duì)象切線(S
文檔編號(hào)G06T7/00GK101061957SQ20071010091
公開日2007年10月31日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者赫伯特·布魯?shù)? 卡爾·施蒂爾斯托弗 申請人:西門子公司