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1、(10)申请公布号 CN 102648857 A (43)申请公布日 2012.08.29 CN 102648857 A *CN102648857A* (21)申请号 201210028247.5 (22)申请日 2012.02.09 102011004598.8 2011.02.23 DE A61B 6/03(2006.01) (71)申请人 西门子公司 地址 德国慕尼黑 (72)发明人 T. 弗洛尔 M. 彼得希尔卡 K. 斯蒂尔斯托佛 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 谢强 (54) 发明名称 在多源 CT 中用于散射束校正的方法和计算 机系统 (57) 摘。
2、要 本发明涉及用于在多源 CT 中对对象进行 CT 检查时的散射束校正的一种方法和一种计算机系 统 (10)， 具有如下的方法步骤 ： - 产生原始投影数 据组， -利用至少一个探测器(3， 5)的原始投影数 据组重建对象 (P)， - 确定由每个辐射器 (2， 4) 所 产生的、 仅在该至少一个其它辐射器的朝向其相 对布置的探测器 (3， 5) 的原始射线 (O) 的方向上 的散射， - 通过从所述原始投影数据组中去除所 计算出的散射， 产生校正后的投影数据组， - 利用 所述校正后的投影数据组重建对象(P)， 并且-如 果符合至少一个预先给定的中断标准， 则在确定 散射的情况下执行该方法的。
3、进一步迭代或者输出 重建结果。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 4 页 1/2 页 2 1. 一种用于在多源 CT、 特别是双源 CT 中对对象进行 CT 检查时的散射束校正的方法， 具有如下的方法步骤 ： 1.1. 通过至少两个在平面上角度错开地布置的辐射器 - 探测器系统 (2， 3 ； 4， 5) 对对 象 (P) 进行扫描， 其中每个辐射器 (2， 4) 将射线束 (Ba， Bb) 分别发射到相对布置的探测器 (3， 5) 。
4、并且在每个探测器 (3， 5) 上采用了散射格栅 (3.1， 5.1)， 并且产生原始投影数据组， 1.2. 利用至少一个探测器 (3， 5) 的原始投影数据组重建对象 (P)， 1.3. 确定由每个辐射器 (2， 4) 所产生的、 仅在该至少一个其它辐射器的朝向其相对布 置的探测器 (3， 5) 的原始射线 (O) 的方向上的散射， 1.4. 通过从所述原始投影数据组中去除所计算出的散射， 产生校正后的投影数据组， 1.5. 利用所述校正后的投影数据组重建对象 (P)， 1.6. 检查至少一个中断标准， 并且 1.7. 从特征 1.3 开始执行所述方法的进一步迭代， 或者根据由特征 1.6 。
5、得出的结果输 出重建结果。 2.根据上述权利要求1所述的方法， 其特征在于， 仅考虑在对象(P)的表面上形成的散 射。 3. 根据上述权利要求 2 所述的方法， 其特征在于， 为了确定在对象 (P) 的表面上的散 射， 可以考虑对象表面的曲率、 入射射线 (Z) 的入射角以及在至少一个其它探测器 (3) 的方向上的至少一个反射的散射 (S) 的至少一个反射角 4. 根据上述权利要求 3 所述的方法， 其特征在于， 为了确定散射采用三维表格， 其中录 入了来自预先试验的基于入射角反射角以及散射的对象的表面曲率的散射值。 5.根据上述权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述散射的对象(P)的表面。
6、曲率借助 此前重建的图像数据来确定。 6.根据上述权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在整个对象(P)中在产生散射的射线 束的原始射线 (O) 与对于各个其它射线路径来说至少一个其它射线束的其它射线路径的 至少一部分交点上， 在考虑在对象 (P) 中衰减的情况下确定所述原始射线 (O) 的强度和仅 在该至少一个其它射线路径的方向上形成的散射及其在探测器上的强度。 7. 根据上述权利要求 6 所述的方法， 其特征在于， 为了确定在观察的交点上的散射， 直 接通过考虑到入射角散射角以及由最后的重建数据所确定的散射物质的函数来 计算所述散射。 8. 根据上述权利要求 7 所述的方法， 其特征在于，。
7、 为了确定在形成散射的位置上的原 始射线 (O) 的强度和 / 或能量， 假设均匀的物质分布。 9. 根据上述权利要求 7 所述的方法， 其特征在于， 为了确定在形成散射的位置上的原 始射线 (O) 的强度， 假设预定的与身体类似的物质分布。 10. 根据上述权利要求 7 所述的方法， 其特征在于， 为了确定在形成散射的位置上的原 始射线 (O) 的强度， 假设至少近似于从对象 (P) 的最后重建得出的物质分布。 11. 根据上述权利要求 6 所述的方法， 其特征在于， 为了确定在所观察的交点上的散 射， 通过蒙特卡罗仿真来确定所述散射。 12. 根据上述权利要求 11 所述的方法， 其特征在。
8、于， 为了计算蒙特卡罗仿真， 在对象 权 利 要 求 书 CN 102648857 A 2 2/2 页 3 (P) 中假设均匀的物质分布。 13. 根据上述权利要求 11 所述的方法， 其特征在于， 为了计算蒙特卡罗仿真， 在对象 (P) 中假设预定的与身体类似的物质分布。 14. 根据上述权利要求 11 所述的方法， 其特征在于， 为了计算蒙特卡罗仿真， 假设至少 近似于从对象 (P) 的最后重建中得出的物质分布。 15. 根据上述权利要求 11 至 14 中任一项所述的方法， 其特征在于， 在蒙特卡罗仿真中 光子仅跟踪至预定的散射阶， 特别是跟踪至第一散射阶。 16.根据上述权利要求1至1。
9、5中任一项所述的方法， 其特征在于， 为了确定关于对象的 散射分布， 加上预先已知的患者卧榻 (8) 的散射分布。 17. 根据上述权利要求 1 至 16 中任一项所述的方法， 其特征在于， 为了确定散射， 通过 基于取决于能量的衰减值进行物质成分分解， 来考虑物质分布。 18.一种多源或双源CT系统的计算机系统(10)， 具有计算机程序存储器， 其特征在于， 所述存储器也包含如下的计算机程序 (Prg1-Prgn)， 其在运行时执行如下的方法步骤 ： 18.1. 通过至少两个在平面上角度错开地布置的辐射器 - 探测器系统 (2， 3 ； 4， 5) 对对 象 (P) 进行扫描， 其中每个辐射。
10、器 (2， 4) 将射线束 (Ba， Bb) 分别发射到相对布置的探测器 (3， 5) 并且在每个探测器 (3， 5) 上采用了散射格栅 (3.1， 5.1)， 并且产生原始投影数据组， 18.2. 利用至少一个探测器 (3， 5) 的原始投影数据组重建对象 (P)， 18.3. 确定由每个辐射器 (2， 4) 产生的、 仅在该至少一个其它辐射器的朝向其相对布 置的探测器 (3， 5) 的原始射线 (O) 的方向上的散射， 18.4. 通过从所述原始投影数据组中去除计算出的散射， 产生校正后的投影数据组， 18.5. 利用所述校正后的投影数据组重建对象 (P)， 18.6. 检查至少一个中断标。
11、准， 并且 18.7.从特征18.3开始执行所述方法的进一步迭代， 或者根据由特征18.6得出的结果 输出重建结果。 19. 一种计算机系统 (10)， 被构造为用于图像处理， 具有计算机程序存储器， 其特征在 于， 所述存储器也包含如下的计算机程序 (Prg1-Prgn)， 其在运行时执行如下的方法步骤 ： 19.1. 接收由对对象 (P) 扫描得到的探测器数据或原始投影数据， 19.2. 利用从探测器数据中计算出的或接收的至少一个探测器 (3， 5) 的原始投影数据 组重建对象 (P)， 19.3. 确定由每个辐射器 (2， 4) 产生的、 仅在该至少一个其它辐射器的朝向其相对布 置的探测。
12、器 (3， 5) 的原始射线 (O) 的方向上的散射， 19.4. 通过从所述原始投影数据组中去除计算出的散射， 产生校正后的投影数据组， 19.5. 利用所述校正后的投影数据组重建对象 (P)， 19.6. 检查至少一个中断标准， 并且 19.7.从特征19.3开始执行所述方法的进一步迭代， 或者根据由特征19.6得出的结果 输出重建结果。 20. 根据上述权利要求 18 或 19 所述的计算机系统 (10)， 其特征在于， 所述存储器中的 计算机程序 (Prg1-Prgn) 被这样构造， 使得其在运行时执行上述权利要求 2 至 17 中任一项 所述的方法步骤。 权 利 要 求 书 CN 1。
13、02648857 A 3 1/7 页 4 在多源 CT 中用于散射束校正的方法和计算机系统 技术领域 0001 本发明涉及用于在多源CT中对对象进行CT检查时的散射束校正的一种方法和一 种计算机系统， 其中散射束校正在投影数据上迭代地执行。 背景技术 0002 在双源 CT 中通过同时使用两个辐射器 - 探测器系统， X 射线量子在待测量的对象 处从第一辐射器-探测器系统的X射线辐射器散射到在同一机架上角度错开地布置的第二 辐射器 - 探测器系统的探测器， 并且反之亦然。为了避免伪影必须通过合适的方法校正这 些所谓的横向散射。为此， 需要识别在每个投影中的散射束强度的轮廓 (Profil)。 。
14、0003 为此以下三种方法基本上是公知的 ： 0004 (i) 根据关于校正时刻时间上在前的数据， 从正弦图数据 (Sinugrammdaten) 中基 于模型地估计散射。 0005 (ii) 借助专用传感器测量散射。 0006 (iii) 交替消隐相应的原始辐射并且在消隐阶段直接地测量横向散射。 0007 所有三个方案的共同点在于， 在以原始数据计算 CT 图像之前对原始数据执行一 次性的散射束校正。 基于模型地估计以及利用专用传感器测量的方法成功地应用在可商业 化使用的双源系统中。 0008 基于模型地估计的方法 (i) 的严格前提一方面在于以顺序模式进行扫描或者在 沿着进给方向 ( z 。
15、方向 ) 螺旋形地扫描时不改变或仅不太多地改变对象。但随着探测器 的 z 覆盖的增加， 在同样高的值的情况下， 对于在螺旋形地扫描时的节距来说， 对散射束轮 廓的估计逐渐变得不正确。另一方面， 例如在文献 DE 10 2007 014 829 B3 中公开的、 用于 分类散射的方法中， 引入的对象切线在确定散射平面时出现多义性， 其导致不足以估计在 对像上形成的散射束轮廓。 0009 利用专用传感器测量的方法 (ii) 一方面需要附加的硬件， 该硬件可以构成双源 设备的制造开销的不小部分。 另一方面， 在该方法中， 散射束轮廓不直接在随后在其上执行 校正的 z 位置处测量。也就是， 不采集或者。
16、仅空间上强烈欠扫描地采集散射的 z 轮廓的可 能的变化。这点在探测器的 z 覆盖增加的情况下导致测量出的散射束轮廓与必要的数据校 正逐渐缺少一致。 0010 交替消隐相应的原始辐射并且在消隐阶段直接测量横向散射的第三方法 (iii) 虽然在该处在 z 方向上的数据可能不缺少一致， 但在此的数据不能任意细微地按照角方向 进行扫描， 这点导致在散射数据中以及在起始数据中对应的混淆差错。 此外， 通过消隐原始 辐射增加了图像噪声。 同样， 剂量效率变得更低， 因为在实际上辐射器的开阶段和关阶段不 可能任意短。特别地， 快速消隐 X 射线辐射对 CT 设备的 X 射线辐射器和高压发电机提出了 高要求。。
17、 发明内容 说 明 书 CN 102648857 A 4 2/7 页 5 0011 因此， 本发明要解决的技术问题是， 找到用于在多源CT中对对象进行CT检查时的 散射束校正的一种改善的方法以及一种改善的计算机系统。 0012 发明人认识到， 在迭代的图像重建的范围内可以根据重建的图像数据确定在双源 扫描中出现的横向散射强度的轮廓， 并且可以迭代地用于校正原始数据。 也就是， 通过每个 迭代步骤得出更好地近似于在原始数据校正中使用的散射束强度。也就是成立 ： 0013 fk+1 fk-Q(Afk+S(fk)-t)-R(fk) 0014 在此， fk是在迭代步骤 k 中的图像， A 是前向投影的。
18、算子， Q 表示例如根据 WFBP 方 法 (WFBP Weighted Filtered Back-Projektion， 加权滤波反投影 ) 的反投影， t 表示带 有散射的原始数据以及 R 表示合适的正则化项。 0015 按照本发明该迭代方法可以通过下面描述的散射束估计 S(fk) 的不同方案来执 行。 0016 方案 1 ： 根据对从探测器元件到初始图像的射线的追溯计算横向散射。 0017 在此， 假定具有准直器的探测器装置， 其中单个的探测器元件准直到相对布置的 管的焦点， 例如为此可以使用二维散射束栅格。通过该准直器对于每个探测器元件定义原 始射线， 沿着这些原始射线在对象或在重建。
19、图像中识别散射中心， 并且必要时关于其散射 性能进行分类。由此， 对于每个散射中心 i 对于特定的管位置， 散射角 i是已知的， 同样， 散射射线的入射强度和能量分布也是已知的， 从而可以由此计算各个微分的散射横截面。 在第二步骤中， 每个该计算出的散射幅度经受单独的衰减， 该衰减由对从散射中心位置出 发直至相应的探测器元件的对象衰减执行线性积分得出。 由此， 计算一阶散射分布， 也就是 每量子的一次散射事件。考虑限制散射中心的数量作为进一步简化， 其也可以取决于对探 测器进行线性积分的值。在最简单的情况下可以仅考虑在对象表面上的散射中心。 0018 更高阶， 也就是每量子的多次散射事件， 可。
20、以通过所描述的措施的级联包含在内， 但计算时间是开销非常大的。 0019 方案 2 ： 从初始重建的图像中确定散射平面。 0020 该方案 2 基于如下的认识， 即图像有效的横向散射主要在散射对象的表面附近形 成。也就是对对象表面的了解越精确， 则对对象的横向散射分布的确定就会越精确。在迭 代重建的范围内， 在此可以考虑如下的子方案 ： 0021 子方案 a ： 根据查表 (Tabellenzugriff) 确定散射束轮廓。该方法表示基于模型 的横向散射校正的扩展。 在此， 对每个投影的特定的、 列表的散射束分布的选择通过分置三 个参数来进行， 这三个参数例如是在对象与横向散射的探测器之间的气。
21、隙的宽度、 在对象 与引起横向散射的 X 射线源之间的气隙的宽度以及在散射表面的法线与入射射线之间的 角度。原则上也可以考虑其它参数， 例如还可以考虑在散射平面的平面法线与散射射线之 间的角度。 但是按照本发明， 感兴越的对象边缘直接从初始或最后可用的重建图像中得出。 此外， 根据重建的层厚也可以考虑横向散射的 z 变化， 因为对于每个重建的层给出不同的 参数组。 0022 子方案 b ： 表面散射的模型。作为方案 1 的简化可以根据函数确定向探测 器元件发射的原始射线中的每一个的散射。在此，是探测器元件的原始射线与在弯曲的 对象表面上的参考点 (Aufpunkt) 的平面法线之间的角度。角度。
22、 是在该平面法线与到 X 射线源的连接线之间的角度。函数表征了发生的横向散射过程。例如， 如果横向散 说 明 书 CN 102648857 A 5 3/7 页 6 射的基本过程简单地是反射， ( 入射角出射角 ) 则函数与狄拉克 函数成比例 ： 0023 但 X 射线量子与对象表面的相互作用是更复杂的。由光子效应和康普顿散射组成 的、 在对象表面上发生的 X 射线量子的散射过程例如可以通过在函数中解析的模型 来采集。第二可能性是通过蒙特卡罗法 (Monte-Carlo-Verfahren) 对情况进行仿真。第三 可能性在于， 直接测量不同角度的函数并且将其存储在二维表格中。在此， 函数 可以作。
23、为分量的加权和来理解， 从而成立 ：在此， 每个分量 n 表示在平面上特定阶的散射 ： 例如具有不同半径的平面、 球体等。在迭代重建期间， 表面的 每个点的相应的权重 an可以根据该点的局部环境来确定。在最简单的情况下，也可 以仅近似于平面上的散射， 具有 ： 0024 方案 3 ： 利用蒙特卡罗法计算横向散射。 0025 也可以通过蒙特卡罗法对横向散射进行预测， 其中对从源出发的、 穿过对象并到 达探测器的大量光子的路径进行仿真。在此， 蒙特卡罗法可以直接将对象的没有散射校正 的初始重建的三维衰减分布作为散射对象使用。这允许得出对散射束分布非常精确地预 测。 但该方法非常麻烦， 因为一方面穿。
24、过按像素的对象跟踪射线要求大量计算操作， 并且另 一方面仅有很少的散射光子到达探测器， 而此必须对极多的原始光子进行仿真。 补充地， 为 了确定物质分布也可以以公知的方式对初始或最后重建的取决于能量的图像数据进行多 成分地分解。为了加速并简化可以采用如下的子方案 ： 0026 子方案 a ： 为了简化和加速仿真， 对象可以通过由例如水的单一物质组成的对象 替代。 0027 子方案 b ： 实际的对象可以通过类似的、 例如椭圆圆柱体的几何对象或者通过几 个几何对象的组合替代。 0028 子方案 c ： 在子方案 b 中附加地， 对象可以由例如水和骨骼的几种物质组成。 0029 子方案 d ： 光。
25、子仅能跟踪至给定的散射阶， 优选仅跟踪至第一散射阶。 0030 子方案 e ： 为了加速仿真以及为了降低噪声， 基于到达探测器的光子的少的数量， 按照公知的有效横截面和概率根据散射光子的预计值关闭每个相互作用点的所有探测器 信道。 0031 在所有的方法中， 也能单独外加地处理在患者卧榻处的散射。针对测量场中的每 个卧榻位置， 例如可以通过直接测量预先确定患者卧榻的横向散射。虽然患者卧榻的衰减 通常可以忽略， 但是在卧榻的下侧和侧棱上的横向散射可以明显地为整个横向散射强度提 供份额。例如如果在图像中这样选择阈值， 使得仅考虑将在患者表面上和在患者内部的点 作为散射中心， 则该过程提供了散射束模。
26、型的改善。 0032 此处提供的方法的主要优点在于， 在 CT 设备的辐射器或发生器上无需附加的传 感器或者没有附加的要求就已足够。与基于模型的方法相比优点在于， 由通过少量的相对 于当前测量时间上在前的切线的正弦图数据形成的对象表面的近似特征可以通过由当前 重建的 CT 图像形成的对象表面的更稳健的特征代替。由此可以避免多义性， 并且能回避在 z 方向上近似均匀的对象的前提条件。另一个优点是对横向散射的更灵活的建模。 说 明 书 CN 102648857 A 6 4/7 页 7 0033 相应于上面提到的基本构思， 发明人建议一种用于在多源 CT( 特别是双源 CT) 中 对对象 ( 特别是。
27、患者 ) 进行 CT 检查时的散射束校正的方法， 具有如下的方法步骤 ： 0034 - 通过至少两个在平面上角度错开地布置的辐射器 - 探测器系统对对象进行扫 描， 其中每个辐射器将射线束分别发射到相对布置的探测器并且在每个探测器上采用了散 射格栅， 并且产生原始投影数据组， 0035 - 利用至少一个探测器的原始投影数据组重建对象， 0036 - 确定由每个辐射器所产生的、 仅在该至少一个其它辐射器的朝向其相对布置的 探测器的原始射线的方向上的散射， 0037 - 通过从原始投影数据组中去除所计算出的散射， 产生校正后的投影数据组， 0038 - 利用校正后的投影数据组重建对象， 0039 。
28、- 检查至少一个中断标准， 并且 0040 - 在确定散射的情况下执行该方法的进一步迭代或者输出重建结果， 如果对至少 一个中断标准的检查的结果得到这点的话。 0041 按照本发明可以将一个或多个如下标准的组合用作中断标准 ： 迭代的最大次数、 使图像结果与预定值相适应和 / 或使确定的散射结果与预定值相适应。 0042 在此具有优势地， 在该方法的替换中建议仅考虑在对象的表面上形成的散射。 0043 在此， 为了确定在对象表面上的散射可以考虑对象的表面的局部曲率、 入射射线 的入射角以及在至少一个其它探测器的方向上的至少一个反射的散射的至少一个反射角。 在此， 还可以采用三维表格， 其中录入。
29、了来自预先试验的基于入射角、 反射角以及散射的对 象的表面曲率的散射值。 此外， 可以借助之前重建的图像数据确定散射的对象的表面曲率。 0044 按照该方法的另一种替换， 可以在整个对象中在产生散射的射线束的原始射线与 对于各个其它射线路径来说至少一个其它射线束的其它射线路径的至少一部分交点上， 在 考虑在对象中衰减的情况下， 确定原始射线的强度和仅在至少一个其它射线路径的方向上 形成的散射及其在探测器上的强度。 0045 在此， 为了确定在观察的交点上的散射， 还可以直接通过考虑到入射角、 散射角以 及由最后的重建数据所确定的散射物质的函数来计算该散射。 0046 在一种特别简单的实施中， 。
30、为了确定在形成散射的位置上的原始射线的强度和 / 或能量， 可以假设均匀的物质分布。此外， 为了确定在形成散射的位置上的原始射线的强 度， 可以假设预定的与身体类似的物质分布或者假设至少近似于从对象的上述 ( 特别是最 后 ) 重建得出的物质分布。 0047 作为对直接按照公式计算的替换， 为了确定在观察的交点上的散射， 也可以通过 蒙特卡罗仿真来确定其。 在此， 同样可以在对象中假设均匀的物质分布， 更好地假设预定的 与身体类似的物质分布或者还更好地假设至少近似于从对象的上述(优选最后)重建得出 的物质分布。 0048 为了避免过长的计算时间， 还有利的是， 在蒙特卡罗仿真中光子仅跟踪至预定。
31、的 散射阶， 特别是跟踪至第一散射阶。 0049 此外， 在所有上面提到的方法中， 为了确定关于对象的散射分布， 还可以加上预先 已知的患者卧榻的散射分布。 0050 如果在CT检查的范围内实施上面描述的方法， 其中或者通过采用不同的X射线谱 说 明 书 CN 102648857 A 7 5/7 页 8 和 / 或通过采用能量分辨的探测器开辟对已知物质的分解的可能性， 则为了确定散射可以 在 CT 图像中考虑这种此前计算出的物质分布。 0051 除了上述方法之外， 本发明还涉及一种具有计算机程序存储器的多源或双源 CT 系统的计算机系统， 其中存储器也包含如下的计算机程序， 其在运行时执行如下。
32、的方法步 骤 ： 0052 - 通过至少两个在平面上角度错开地布置的辐射器 - 探测器系统对对象进行扫 描， 其中每个辐射器将射线束分别发射到相对布置的探测器并且在每个探测器上采用了散 射格栅， 并且产生原始投影数据组， 0053 - 利用至少一个探测器的原始投影数据组重建对象， 0054 - 确定由每个辐射器所产生的、 仅在该至少一个其它辐射器的朝向其相对布置的 探测器的原始射线的方向上的散射， 0055 - 通过从原始投影数据组中去除所计算出的散射， 产生校正后的投影数据组， 0056 - 利用校正后的投影数据组重建对象， 0057 - 检查至少一个中断标准， 并且 0058 - 在确定散。
33、射的情况下执行该方法的进一步迭代或者输出重建结果， 如果对至少 一个中断标准的检查的结果得到这点的话。 0059 本发明还涉及一种不必直接与 CT 系统相连的计算机系统， 并且被构造为具有计 算机程序存储器以用于图像处理， 其中存储器也包含如下的计算机程序， 其在运行时执行 如下的方法步骤 ： 0060 - 接收由对对象扫描得到的探测器数据或投影数据， 0061 - 利用根据探测器数据计算出的或接收的至少一个探测器的原始投影数据组重建 对象， 0062 - 确定由每个辐射器所产生的、 仅在该至少一个其它辐射器的朝向其相对布置的 探测器的原始射线的方向上的散射， 0063 - 通过从原始投影数据。
34、组中去除所计算出的散射， 产生校正后的投影数据组， 0064 - 利用校正后的投影数据组重建对象， 0065 - 检查至少一个中断标准， 并且 0066 - 在确定散射的情况下执行该方法的进一步迭代或者输出重建结果， 如果对至少 一个中断标准的检查的结果得到这点的话。 0067 当然， 在这种计算机系统中存储器中的计算机程序也可以这样构造， 使得在运行 时执行其它上面详细描述的方法步骤。 附图说明 0068 下面结合优选的实施例借助附图对本发明作进一步描述， 其中仅示出为了理解本 发明所必要的特征。采用了如下的附图标记 ： 1 ： CT 系统 ； 2 ： 第一 X 射线管 ； 3 ： 第一探测。
35、器 ； 3.1 ： 散射格栅 (Streustrahlungsgitter) ； 4 ： 第二 X 射线管 ； 5 ： 第二探测器 ； 5.1 ： 散射格 栅 ； 6 ： 机架壳体 ； 7 ： 造影剂施放器 ； 8 ： 患者卧榻 ； 9 ： 系统轴 ； 10 ： 计算机系统 ； Ba ： 第一射线 束 ； Bb ： 第二射线束 ； i ： 散射中心 ； K ： 机架的运转圆 (Laufkreis) ； N ： 面法线 ； O ： 原始射线 ； P ： 患者 / 对象 ； Prg1-Prgn： 计算机程序 ； S ： 散射束 ； S1 ： 对对象进行扫描 ； S2 ： 产生原始投影 说 明 书 。
36、CN 102648857 A 8 6/7 页 9 数据组 ； S3 ： 利用原始投影数据组重建对象 ； S4 ： 确定由每个辐射器产生的、 仅在分别向其 它探测器发射的方向上的散射 ； S5 ： 产生校正后的投影数据组 ； S6 ： 利用校正后的投影数据 组重建对象 ； S7 对至少一个中断标准进行检查 ； S8 ： 输出、 存储或进一步处理重建结果 ； Z ： 产生散射的射线 ； i： 在散射中心 i 处的散射角 ； 入射角 ； 散射角。 0069 附图中 ： 0070 图 1 示出了双源 CT 系统， 0071 图 2 示出了按照本发明的方法的流程图， 0072 图 3 示出了计算对象的相。
37、对于表面的横向散射的示意图， 以及 0073 图 4 示出了计算对象的相对于体积的横向散射的示意图。 具体实施方式 0074 图 1 示出了具有机架壳体 6 的双源 CT 系统 ( 具有两个辐射器 - 探测器系统的 CT 系统 )1 的示例性的附图， 其中在未详细示出的机架上固定了两个角度错开地布置的辐 射器 - 探测器系统。辐射器 - 探测器系统一方面由第一 X 射线管 2 与对应于第一 X 射线管 相对设置的探测器 3 的组成， 而在另一方面由第二 X 射线管 4 与对应于第二 X 射线管相对 设置的探测器 5 组成。两个辐射器 - 探测器系统都扫掠在中央圆形开口中设置的测量场。 患者 P。
38、 可以借助患者卧榻 8 沿着系统轴 9 移动穿过该测量场。原则上因此既执行螺旋扫描 也执行顺序扫描。为了改善血管或其它构造的成像也可以通过造影剂施放器 7 向患者注射 造影剂。 0075 CT 系统 1 的控制以及对患者 P 的扫描的分析通过与此相连接的计算机系统 10 来 执行， 其中该计算机系统具有至少一个在其中存储了计算机程序Prg1-Prgn的存储器。 按照 本发明， 在其中也包含或存储这样构造的程序， 即其在系统的运行时执行按照本发明的方 法的不同实施方式。 0076 为了描述按照本发明的方法在图 2 中示出了流程图， 该流程图示出了基本的方法 步骤 S1 至 S8。在步骤 S1 中。
39、通过至少两个在平面上角度错开地布置的辐射器 - 探测器系统 对对象进行扫描。在此假定布置类似于图 1 的辐射器 - 探测器系统， 其中每个辐射器将原 始射线束分别发射到相对布置的探测器。同时该原始射线束在对象上产生散射， 但是其中 在一个探测器上仅探测由于在每个探测器上所使用的散射格栅在相应的原始射线的方向 上延伸的散射束。 0077 在第二步骤 S2 中， 从所测量的探测器数据中产生原始投影数据组。 0078 在步骤 S3 中， 利用至少一个探测器的原始投影数据组来重建被扫描对象的 CT 图 像。 0079 然后在步骤 S4 中， 基于通过前面重建所提供的关于对象的实施方式的信息， 即特 别。
40、是其几何数据和 / 或物质分布， 确定由每个辐射器所产生的、 仅在该至少一个其它辐射 器的朝向其相对布置的探测器的原始射线的方向上的散射。 0080 在下一个步骤 S5 中， 将此前计算出的散射的影响从原始投影数据组中去除。 0081 此时在步骤 S6 中， 利用散射校正后的投影数据组进行对象的重建。 0082 然后在步骤 S7 中， 对至少一个迭代的中断标准进行检查， 并且判断应当在步骤 S4 中利用改变了的 CT 图像数据再次重新确定更好的散射数据还是应当中断迭代。 说 明 书 CN 102648857 A 9 7/7 页 10 0083 最后在步骤 S8 中， 输出、 存储或进一步处理重。
41、建结果， 也就是摆脱了散射影响的 CT 图像数据。 0084 关于对在各个不同的辐射器 - 探测器系统的探测器中可探测的散射进行确定， 在 图3和图4中分别示出了在仅考虑表面的情况下或在考虑整个对象的情况下进行确定的方 案。 0085 在图 3 中可以看出机架的运转圆 K， 在该机架上可以看出角度错开地布置的第一 和第二辐射器 - 探测器系统。属于第一辐射器 - 探测器系统的是 X 射线管 2 和相对布置的 探测器 3， 在其之间示出了具有边界射线的射线束 Ba。属于第二辐射器 - 探测器系统的是 X 射线管 4 和相对布置的探测器 5， 在其之间示出了具有其边界射线的射线束 Bb。此外， 可。
42、 以看出一条从第一管2向探测器3的所选择的原始射线O， 该原始射线通过由第二管4发出 的射线的从散射中心 i 处起始的散射束 S 来叠加。同样画出了在原始射线 O 与第二射线 Z 之间的散射角 i。 0086 也就是说， 图 3 示出了在根据对从探测器元件到初始图像的原始射线的追溯计算 横向散射时的几何关系。沿着该原始射线 O 存在多个散射中心 i。对于每个该散射中心已 知散射角 i， 在该散射角之下散射将 ( 不期望的 ) 份额分别提供到其它辐射器 - 探测器系 统。对于关于该原始射线的一阶散射份额来说， 所有的点 i 的份额可以按照沿着原始射线 穿过对象的衰减的加权地来计算并合计。 如果这。
43、点对于所有散射中心或对于至少代表性的 多个散射中心进行， 则在考虑整个对象的情况下得出良好地近似于实际出现的散射的强度 分布。 0087 在图4中示出了原则上类似的情况， 其中示出了仅在对象P的表面上确定散射。 在 此， 辐射器 - 探测器系统的结构与图 3 一致， 但其中仅考虑在对象 P 的表面上的散射中心， 并且相应地需要计算更少的散射中心及其影响。 此处， 对于所有在表面上的散射中心来说， 相应于原始射线 O 和产生横向散射的射线 Z 的方向， 相对于面法线 N 的入射角 和散射角 是已知的。相应地， 也能在各个对探测器元件有效的散射中心处计算并且由此从重建的 CT 图像数据组中确定那里。
44、所产生的散射强度。 0088 总之， 本发明因此介绍了用于在多源 CT 中对对象进行 CT 检查时的散射束校正的 一种方法和一种计算机系统， 具有如下的主要方法步骤 ： 0089 - 产生原始投影数据组， 0090 - 利用至少一个探测器的原始投影图像数据组重建对象， 0091 - 确定由每个辐射器所产生的、 仅在该至少一个其它辐射器的朝向其相对布置的 探测器的原始射线的方向上的散射， 0092 - 通过从原始投影数据组中去除所计算出的散射， 产生校正后的投影数据组， 0093 - 利用校正后的投影数据组重建对象， 并且 0094 - 如果符合至少一个预先给定的中断标准， 则在确定散射的情况下执行该方法的 进一步迭代或者输出重建结果。 0095 可以理解的是， 上述提到的本发明的特征不仅按照分别给出的组合， 而且按照其 它组合或在单独设置时也是适用的， 而不会脱离本发明的范围。 说 明 书 CN 102648857 A 10 1/4 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 102648857 A 11 2/4 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 102648857 A 12 3/4 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 102648857 A 13 4/4 页 14 图 4 说 明 书 附 图 CN 102648857 A 14 。