本發(fā)明涉及一種用于在檢查對象處的成像過程中運行x射線裝置的計算機實現(xiàn)的方法，其中在重建過程中從檢查對象的投影圖像中重建覆蓋重建區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)集，所述投影圖像是在x射線裝置的x射線輻射器相對于x射線探測器的不同投影幾何形狀中記錄的。此外，本發(fā)明涉及一種x射線裝置、一種計算機程序和一種電子可讀的數(shù)據(jù)載體。

背景技術(shù)：

1、x射線裝置在現(xiàn)有技術(shù)中在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中在此期間被建立。作為x射線成像的子區(qū)域的斷層融合旨在以小的耗費仍然獲得三維信息，其方式為從不同的投影幾何形狀中記錄投影圖像，從所述投影圖像可以重建圖像數(shù)據(jù)集，例如從檢查對象的記錄區(qū)域中的一個或多個斷層圖像(剖面圖像)。為此例如可以提出，使x射線輻射器相對于x射線探測器運動并且例如將其置于不同的角度位置中，因此實現(xiàn)x射線輻射器的特定的記錄軌跡，而x射線探測器(至少基本上)保持位置固定。這種例如在乳房x射線攝影中使用。此外已知的是，x射線輻射器和x射線探測器平行地在記錄方向上運動，使得基于x射線輻射器的錐形射束幾何形狀出現(xiàn)通過相應(yīng)的待吸收的體素的不同輻射方向并且提供深度信息。這種技術(shù)例如可以在x射線照相和/或熒光鏡檢查裝置中使用。

2、在重建檢查對象內(nèi)的特定層時利用這樣的斷層融合記錄用于擴大的視場的技術(shù)是已知的，而在傳統(tǒng)的斷層融合、例如在乳房x射線攝影中，通常計算例如通過女性乳房的多個斷層圖像或剖面圖像，所述斷層圖像或剖面圖像尤其至少基本上在中間投影幾何形狀的中央射束的方向上彼此相繼或“堆疊”。中央射束的所述方向于是也可以稱為斷層方向(schichtrichtung)。

3、對于診斷人員、例如診斷的放射科醫(yī)生而言，通常僅對檢查對象成像的斷層圖像是重要的，但是另一方面，所述診斷人員也希望完整地看到檢查對象。換言之，例如在一個斷層方向上重建層時，所述層應(yīng)當(dāng)覆蓋所顯示的檢查對象的整個深度。為此，例如已知的是，根據(jù)應(yīng)用，例如根據(jù)記錄協(xié)議，固定地預(yù)先確定或者根據(jù)用戶輸入來選擇在斷層方向上待重建的延伸區(qū)域。這不精確并且與當(dāng)前的檢查對象、例如患者不協(xié)調(diào)。

4、在現(xiàn)有技術(shù)中也已經(jīng)提出，基于圖像估計待重建的重建區(qū)域，例如在第一粗略重建的范圍內(nèi)。然而所述過程是相當(dāng)耗費的并且需要附加的計算，尤其是附加的重建以及可靠的分割方法或探測方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明所基于的目的在于，以簡單可實現(xiàn)的可靠的方式和方法求取和使用檢查對象個體的延伸信息以用于在重建時考慮。

2、根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過根據(jù)本發(fā)明的計算機實現(xiàn)的方法、x射線裝置、計算機程序以及電子可讀的數(shù)據(jù)載體來實現(xiàn)。有利的改進方案在本文中得出。

3、在開頭提及的類型的方法中，根據(jù)本發(fā)明提出

4、-從至少一個測量機構(gòu)的測量數(shù)據(jù)中求取描述檢查對象在至少一個空間方向上的延伸的延伸信息，以及

5、-根據(jù)延伸信息對重建過程參數(shù)化。

6、在此，優(yōu)選地以錐形射束幾何形狀來進行投影圖像的記錄，以便能夠在至少x射線輻射器運動時簡化地獲得不同的射束走向。在x射線裝置的坐標(biāo)系中求取延伸信息，在所述坐標(biāo)系中也進行重建。其給出檢查對象在至少一個空間方向上的邊界。如果空間方向例如是x射線裝置的中央射束在投影幾何形狀中的方向、尤其在沿著x射線輻射器的記錄軌跡的至少一個中心投影幾何形狀中的方向，則從延伸信息中已知檢查對象的x射線輻射器側(cè)的邊界(“上端”)和x射線探測器側(cè)的邊界(“下端”)。

7、根據(jù)本發(fā)明也提出，不是從預(yù)設(shè)、估計的用戶輸入或圖像數(shù)據(jù)、例如投影圖像和/或重建結(jié)果中求取延伸信息，而是借助于獨立于記錄裝置(包括x射線輻射器和x射線探測器)的附加的測量機構(gòu)求取延伸信息，所述測量機構(gòu)優(yōu)選地自動地檢測和提供測量數(shù)據(jù)，隨后可以進行自動地求取延伸信息以及自動地利用延伸信息。

8、根據(jù)本發(fā)明也提出，特別優(yōu)選地完全自動地利用測量機構(gòu)求取檢查對象在至少一個(感興趣的)空間方向上的邊界并且用于重建的參數(shù)化，即在選擇至少一個重建參數(shù)時。以所述方式，可以可靠地、精確地然而以簡單的方式和方法尤其在沒有復(fù)雜的圖像評估的情況下求取延伸信息，所述延伸信息描述檢查對象、尤其患者在x射線裝置的坐標(biāo)系中在空間方向上的延伸。在此，在這里已經(jīng)要說明的是，不是強制性地必須從測量機構(gòu)的測量數(shù)據(jù)中導(dǎo)出兩個邊界，而是也可行的是，以其他方式確定一個邊界，例如通過檢查對象放置在x射線裝置的部件上來確定一個邊界。如果完全自動地執(zhí)行對延伸信息的確定，則可以省去手動的(校正)步驟。

9、為了能夠求取在x射線裝置的坐標(biāo)系中的延伸信息，測量機構(gòu)優(yōu)選地與x射線裝置的坐標(biāo)系配準(zhǔn)或可配準(zhǔn)。為此，測量機構(gòu)例如可以以限定方式定位在x射線裝置上或至少相對于x射線裝置定位。

10、特別符合目的地，本發(fā)明可以在斷層融合的范圍內(nèi)應(yīng)用，使得可以提出，成像過程是斷層融合過程和/或要么通過x射線輻射器和x射線探測器的平行移動要么通過x射線輻射器相對于固定的x射線探測器的運動來建立不同的投影幾何形狀。在此，最后提到的變型方案尤其可以包括在傾斜和/或匹配x射線輻射器的準(zhǔn)直的情況下x射線輻射器沿著圓形軌道的運動或者x射線輻射器沿著直線的記錄軌跡的運動。在直線記錄軌跡的情況下，如提到的那樣，基于所使用的錐形射束幾何形狀(通常也稱為扇形射束幾何形狀)產(chǎn)生通過感興趣的體素不同的輻射方向。

11、在此，x射線裝置可以是x射線照相和/或熒光鏡檢查裝置。在所述x射線裝置中，可以符合目的地通過如下方式實現(xiàn)斷層融合過程，使x射線輻射器和x射線探測器在記錄方向上彼此平行地運動，其中使用錐形射束幾何形狀或扇形射束幾何形狀。然而，也已經(jīng)提出x射線照相和/或熒光鏡檢查裝置，其中所述x射線照相和/或熒光鏡檢查裝置的其它運動自由度是可行的，從而也可以實現(xiàn)更復(fù)雜的記錄幾何形狀，以便執(zhí)行斷層融合。尤其地，原則上也可設(shè)想，在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用c型臂裝置作為x射線裝置，其中記錄軌跡可以通過c型臂的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。然而，優(yōu)選的是在簡單設(shè)計的x射線照相和/或熒光鏡檢查裝置中的使用，所述x射線照相和/或熒光鏡檢查裝置以符合目的的、舒適的斷層融合功能擴展。根據(jù)本發(fā)明，這也可以在求取延伸信息方面以簡單的方式和方法改進。

12、然而也可以提出，x射線裝置是乳房x射線攝影裝置。在乳房x射線攝影裝置的情況下，所述乳房x射線攝影裝置可以具有用于待容納的乳房的對象容納部，所述對象容納部例如在一側(cè)直接通過x射線探測器(或其覆蓋部)限界，使得在那里的邊界在系統(tǒng)中是已知的。另一方面，在壓縮裝置中可以設(shè)置可調(diào)節(jié)的壓縮板，所述壓縮板的位置可以經(jīng)由測量機構(gòu)檢測。為了求取在其它空間方向上的延伸或者然后當(dāng)不使用壓縮板時，可以特別有利地使用其它測量機構(gòu)，例如以下描述的測量機構(gòu)中的一個測量機構(gòu)。

13、在本發(fā)明的特別有利的改進方案中可以提出，使用至少一個距離傳感器和/或至少一個三維測量的相機作為測量機構(gòu)。距離傳感器例如可以是雷達傳感器。然而特別優(yōu)選的是三維測量的相機(3d相機)，其中在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以使用不同的具體的設(shè)計方案，如其在現(xiàn)有技術(shù)中原則上已知的那樣。因此，例如可以使用太赫茲相機和/或tof相機(飛行時間相機)和/或立體相機作為三維測量的相機(3d相機)。在此，使用也提供光學(xué)圖像信息的相機具有如下優(yōu)點：可以使用已經(jīng)已知的圖像處理算法，以便可以探測例如檢查對象。

14、一般地可以說，特別優(yōu)選地可以對測量數(shù)據(jù)進行評估，以用于形成至少部分地描述檢查對象、尤其患者、具體來說是患者的表面的模型。然后，從所述模型可以導(dǎo)出檢查對象在至少一個空間方向上的至少一個邊界。符合目的地，在建立這種模型時也可以考慮例如由信息系統(tǒng)(如放射信息系統(tǒng))提供的至少一個先驗知識信息，例如關(guān)于檢查對象的身高和/或體重和/或性別和/或定向的先驗知識信息。這例如可以實現(xiàn)，為了建立模型選擇合適的初始點。

15、尤其當(dāng)測量機構(gòu)或至少一個測量機構(gòu)中的一個測量機構(gòu)主要應(yīng)該用于求取特定的邊界、例如“上邊界”時，于是可以提出，至少一個距離傳感器中的至少一個距離傳感器和/或至少一個相機中的至少一個相機緊固在x射線輻射器或x射線裝置的與x射線輻射器固定連接的部件上、尤其緊固在準(zhǔn)直器裝置上。在與此固定的空間關(guān)系中在x射線輻射器處的或與x射線輻射器相鄰的裝置允許以特別簡單的方式和方法求取在x射線輻射器與檢查對象的朝向所述x射線輻射器的邊界之間的間距(源-對象距離，sod)。例如，測量機構(gòu)在此可以有針對性地檢測距中央射束的入射區(qū)域的間距。例如可設(shè)想，將距離傳感器和/或3d相機緊固在準(zhǔn)直器裝置上。

16、然而在優(yōu)選的實施例中也可以提出，附加地或替選地使用多個設(shè)置在不同位置處的距離傳感器和/或相機，對所述距離傳感器和/或相機的測量數(shù)據(jù)至少在空間方向上進行評估，以用于形成對檢查對象的邊界進行描述的模型。因此，例如可以使用測量機構(gòu)、尤其三維測量的相機，所述三維測量的相機尤其在x射線裝置處和/或在其中設(shè)置有x射線裝置的空間中分布成，使得可以測量檢查對象的整個(可見的或看得見的)表面，從而也可以求取檢查對象的對應(yīng)的、盡可能完整的三維模型。用于對對象進行三維測量并且用于建立對應(yīng)的模型的對應(yīng)的技術(shù)，尤其如所提及的那樣在考慮先驗知識信息的情況下，在現(xiàn)有技術(shù)中原則上是已知的并且也可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)被有益地使用。

17、可以提出，在利用用戶輸入的情況下進行延伸信息的求取。原則上在此例如可設(shè)想，也經(jīng)由用戶輸入獲得所提到的先驗知識信息。然而，也可設(shè)想如下實施例，其中用戶輸入包括測量數(shù)據(jù)的至少一部分。如果至少一個測量機構(gòu)中的至少一個測量機構(gòu)至少部分地能夠手動操縱，則這是尤其符合目的的。例如，可以為用戶提供卷尺作為至少一個測量機構(gòu)中的至少一個測量機構(gòu)，所述卷尺設(shè)置用于測量與x射線輻射器和/或x射線探測器的間距。作為至少一個測量機構(gòu)中的至少一個測量機構(gòu)的這種卷尺例如可以設(shè)置在x射線輻射器或x射線裝置的與x射線輻射器固定連接的部件處，尤其設(shè)置在準(zhǔn)直器裝置處，使得可以手動測量與檢查對象的朝向x射線輻射器的側(cè)的間距并且作為用戶輸入輸入。這尤其也在獨立的患者作為檢查對象的情況下可設(shè)想。用戶側(cè)的輸入可以通常例如在x射線裝置的輸入裝置處進行，尤其在所謂的觸摸用戶接口(touch-ui)處進行。

18、然而，與使用手動操縱的測量機構(gòu)相比，自動的測量機構(gòu)、尤其三維測量的相機是優(yōu)選的。

19、在本發(fā)明的符合目的的改進方案中，如已經(jīng)表示的那樣，可以提出，在檢查對象支承在x射線裝置的部件上時，使用部件的檢查對象側(cè)的邊界的已知的位置和/或可借助于至少一個測量機構(gòu)中的至少一個測量機構(gòu)檢測的位置，作為檢查對象在空間方向上的延伸的至少一個邊界。如已經(jīng)提及的，這種情況在一些成像過程中是已知的，例如在乳房x射線攝影中，當(dāng)待記錄的乳房平放在x射線探測器上時，和/或在其它斷層融合檢查中，其中患者平放在和/或以坐姿設(shè)置在檢查床上。在這種情況下，檢查對象的一個邊界通過對應(yīng)部件的位置是已知的，所述部件對于x射線裝置的控制裝置是已知的。檢查對象設(shè)置在其上的部件可以是例如檢查床(例如患者臺板)、x射線探測器(或其覆蓋部)等。

20、在本發(fā)明的范圍內(nèi)可設(shè)想用于具體使用用于重建過程的延伸信息的不同的變型方案。

21、這樣一方面可以提出，重建區(qū)域在空間方向上被限制到檢查對象的范圍上。例如可以實現(xiàn)，從開始僅在也存在檢查對象但是然而整個檢查對象被覆蓋的地方進行重建。一般地說，空間方向可以是斷層方向和/或?qū)τ谥辽僖粋€投影幾何形狀可以是x射線輻射器的中央射束的方向。例如，在求取作為在至少在中心投影幾何形狀中與中央射束的方向?qū)?yīng)的斷層方向、換言之透射方向上的斷層圖像堆疊的斷層圖像(剖面圖像)時，層可以被限制到盡可能精確地覆蓋檢查對象的層。另一方面，通過完全覆蓋檢查對象確保，在圖像數(shù)據(jù)集中在空間方向上存在對于整個檢查對象的圖像數(shù)據(jù)。

22、然而特別符合目的的是，延伸信息也可以在所謂的狹縫掃描技術(shù)或其他記錄技術(shù)中使用，其中尤其在x射線照相和/或熒光鏡檢查裝置中，x射線輻射器和x射線探測器平行地沿著檢查對象運動，以便基于當(dāng)前的錐形射束幾何形狀在附加地獲得3d信息的情況下記錄更大的區(qū)域。

23、因此可以提出，在成像過程中，在垂直于空間方向的記錄方向上通過x射線輻射器和x射線探測器在記錄方向上的平行運行記錄相對于x射線裝置的檢測區(qū)域擴大的圖像區(qū)域，并且根據(jù)延伸信息選擇重建的焦點區(qū)域。在此，圖像區(qū)域例如可以覆蓋檢測區(qū)域的至少十倍。這樣例如在頭部和軀干例如為了檢查脊柱應(yīng)該被完全地記錄和/或腿應(yīng)該被完全地記錄時是符合目的的。例如在此通常稱為所謂的身體掃描。已知的是，從投影圖像中重建至少一個通常略厚的層，所述層例如可以包含感興趣的骨骼或骨骼布置。在此，焦點深度的選擇是極其重要的，借此以足夠的清晰度顯示檢查對象的感興趣的待成像的結(jié)構(gòu)，例如骨骼或骨骼布置。借助于延伸信息可以以改進的精度進行對焦點區(qū)域的尤其自動的設(shè)定。具體地，在此可以提出，焦點區(qū)域根據(jù)待成像的結(jié)構(gòu)在空間方向上在檢查對象內(nèi)的方位來選擇。在此，例如可以將待成像的結(jié)構(gòu)在延伸內(nèi)的方位預(yù)設(shè)為方位信息，例如預(yù)設(shè)為先驗知識信息的一部分。

24、優(yōu)選地，可以利用準(zhǔn)直在記錄方向上進行投影圖像的記錄，尤其作為狹縫掃描(slot-scan)。在此，通過準(zhǔn)直，可以將檢測區(qū)域在記錄方向上至少減小五倍，尤其至少減小十倍。然而，通過錐形射束幾何形狀保留錐形或扇形，所述錐形或扇形允許通過感興趣的體素的不同輻射方向從而允許求取三維信息。由此，尤其焦點區(qū)域也保持特別的重要性。

25、除了該方法，本發(fā)明也涉及一種x射線裝置，所述x射線裝置具有：x射線輻射器、x射線探測器、至少一個測量機構(gòu)以及控制裝置，所述控制裝置構(gòu)成用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法。關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的方法的所有實施方案都能夠類似地轉(zhuǎn)用于根據(jù)本發(fā)明的x射線裝置，使得因此利用所述x射線裝置也可以獲得已經(jīng)提到的優(yōu)點。

26、尤其地，控制裝置可以包含至少一個處理器和/或至少一個存儲機構(gòu)。由硬件和/或軟件部件可以形成用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟的功能單元。控制裝置例如可以包括控制x射線裝置的記錄運行的記錄單元，尤其是在斷層融合過程中，所述記錄單元也可以控制用于記錄投影圖像的成像過程。在求取單元中，可以評估至少一個測量機構(gòu)的測量數(shù)據(jù)，以便求取延伸信息。延伸信息可以在構(gòu)成用于執(zhí)行重建過程的重建單元中使用，以便將重建過程參數(shù)化。當(dāng)然也可設(shè)想其它功能單元。x射線裝置例如可以是x射線照相和/或熒光鏡檢查裝置和/或乳房x射線攝影裝置。

27、根據(jù)本發(fā)明的計算機程序可以直接加載到x射線裝置的控制裝置的存儲機構(gòu)中，并且具有程序機構(gòu)，當(dāng)在控制裝置上執(zhí)行計算機程序時，所述程序機構(gòu)促使控制裝置執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。計算機程序可以存儲在根據(jù)本發(fā)明的電子可讀的數(shù)據(jù)載體上，所述數(shù)據(jù)載體因此具有存儲在其上的控制信息，所述控制信息包括至少一個根據(jù)本發(fā)明的計算機程序并且設(shè)計成，使得當(dāng)在x射線裝置的控制裝置中使用數(shù)據(jù)載體時，所述控制裝置設(shè)計用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。