CN104545968A - 借助轮廓数据来重建图像数据 - Google Patents

Abstract

本发明方法基于在CT设备的X射线源和至少一个部分地处于CT设备扫描区域外的检查对象之间的相对旋转运动时采集的第一投影数据(p)。即第一投影数据是不完整的投影数据。发明人认识到，可使用借助照相机采集的检查对象表面的轮廓数据(k)改善对不完整第一投影数据的重建。在此，在第一投影数据(p)和轮廓数据(k)之间的空间相互关系已知。按照本发明，将第一投影数据(p)借助轮廓数据(k)补充为修改后的投影数据(p′)，从而修改后的投影数据(p′)包括关于处于CT设备扫描区域之外的检查对象的轮廓的信息。由此，在按照本发明借助修改后的投影数据(p′)重建图像数据(f)时产生比仅由第一图像数据重建图像数据时少的伪影或没有伪影。

Description

借助轮廓数据来重建图像数据

技术领域

本发明涉及用于借助轮廓数据来重建图像数据的一种方法以及一种成像系统。

背景技术

计算机断层断层(CT)作为两级的成像方法被公知。通过以X射线透射检查对象并且采集X射线沿着其从X射线源至X射线探测器的路径的衰减，在此采集投影数据。衰减由沿着射线路径的被透射的材料引起，从而衰减也可以被理解为所有体积元素(体素)的衰减系数沿着射线路径的线积分。所采集的投影数据不能被直接解释，也就是其没有给出检查对象的透射的层的图像。在第二步骤中通过重建方法才能从投影数据反计算出单个体素的衰减系数并且由此产生衰减系数的分布的图像。在此，投影数据可以包括在不同的投影角度下被采集的多个单个投影。在不同的投影角度下的多个单个投影的采集也被称为扫描。

基于在扫描中产生的投影数据可以重建图像数据，该图像数据例如表示以检查对象的层的形式的二维图像。图像数据例如还包括多个二维图像或一个相连的三维体积。如果在上面描述的采集投影数据时检查对象至少对于几个投影角度突出于由X射线源和X射线探测器组成的系统的扫描区域，则在重建图像数据时出现问题。扫描区域通过由X射线源产生的X射线以及X射线探测器的相对空间布置给出。在扫描区域之内可以获得完整的投影数据；在扫描区域之外不能获得完整的投影数据。也就是如果检查对象突出于扫描区域，则在透射检查对象时所采集的投影数据是不完整的，这在重建时导致图像伪影。为了尽管如此还能够得到尽可能精确的图像重建，对于不完整的投影在重建之前需要进行投影数据的相应补充。扫描区域也被称为测量场，并且用于从不完整的投影数据重建图像数据的方法也被称为用于在扩展的测量场中重建的方法。下面同义地使用术语扫描区域和测量场。

由DE 102010006585 A1公知一种用于由不完整的测量数据重建图像数据的方法。在此根据测量数据进行第一图像数据的重建，并且根据第一图像数据确定检查对象的边界。随后在使用确定的边界的条件下修改第一图像数据，并且由修改后的第一图像数据计算出投影数据。在使用投影数据的条件下修改测量数据，并且最后由修改后的测量数据重建第二图像数据。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，对由不完整的投影数据重建图像数据进行改善。

下面关于要求保护的系统以及关于要求保护的方法来描述上述技术问题的按照本发明的解决方案。在此提到的特征、优点或替换的实施方式同样也转用到其它要求保护的对象，反之亦然。换言之，物的权利要求(例如针对系统)也以结合方法描述或要求保护的特征进一步扩展。在此也通过相应的具体的模块来构造方法的相应的功能特征。

按照本发明的方法基于在CT设备的X射线源和至少一个部分地处于CT设备的扫描区域之外的检查对象之间的相对旋转运动的情况下所采集的第一投影数据。也就是，第一投影数据是不完整的投影数据。发明人已经认识到，可以使用借助照相机采集的检查对象的表面的轮廓数据来改善不完整的第一投影数据的重建。在此，在第一投影数据和轮廓数据之间的空间相互关系是已知的。按照本发明，第一投影数据借助轮廓数据被补充为修改后的投影数据，从而修改后的投影数据包括关于处于CT设备的扫描区域之外的检查对象的轮廓的信息。与通常的方法不同，借助通过照相机采集的轮廓数据进行投影数据的补充。这样的借助照相机采集的轮廓数据具有特别高的信息量，其允许特别良好地补充不完整的第一投影数据。由此在按照本发明的借助修改后的投影数据重建图像数据的情况下产生与仅由第一图像数据重建图像数据相比更少的伪影或没有伪影。

按照本发明的另一方面，由不完整的第一投影数据重建第一图像数据，以便然后借助轮廓数据修改第一图像数据。此外，由修改后的图像数据产生修改后的投影数据，从而可以由第一投影数据以及由修改后的投影数据重建第二图像数据。在该方面的情况下，在图像空间中的修改的情况下考虑轮廓数据的信息量，其中这样的修改可以特别直观地为按照本发明的成像系统的使用者所掌握。由此可以在输出单元上图形地显示第一图像数据和轮廓数据。此外，按照该方面可以迭代地执行按照本发明的方法，由此图像数据的重建通过附加的迭代步骤提供了改善的、也就是具有较小程度的伪影的结果。

按照本发明的另一方面，这样修改第一图像数据，使得借助在第一图像数据和轮廓数据之间的相互关系在第一图像数据中确定检查对象的边界面。边界面的这样的确定代表了不完整的投影数据的主要补充并且因此在随后的重建中消除了大部分基于投影数据的不完整性的伪影。

按照本发明的另一方面，边界面是检查对象的表面，其中这样修改第一图像数据，使得在扫描区域之外和在通过表面限制的区域之内的区域中的图像点值被修改。因为投影数据的不完整性典型地基于在检查对象的表面附近的信息的不完整性。当考虑关于表面的附加的信息时基于在表面附近的不完整的信息的伪影可以减小或避免，这通过修改在检查对象的未完整扫描的区域中的图像点值实现，这按照本发明借助轮廓数据进行。

按照本发明的另一方面，检查对象是患者，其中在轮廓数据中识别出至少一个解剖学标志，其中依据该标志的典型的X射线吸收来修改在标志的区域中的图像点值。标志尤其可以是患者的身体区域，也就是例如是头、眼、胸、乳房、腿或单个膝关节。不同的标志具有不同的X射线吸收，例如因为其主要由不同的物质，诸如骨、脂肪或水组成。因为特定的X射线吸收与重建的图像数据中的特定的值相关，本发明的该方面提供用于补充不完整的投影数据的特别精确的可能性。

按照本发明的另一方面，由第一投影数据确定正弦图，其中通过对正弦图进行外推将第一投影数据补充为修改后的投影数据。在此在补充投影数据之前不必进行重建，由此可以以小的计算开销和由此特别快速地执行按照本发明的方法。

按照本发明的另一方面，这样补充第一投影数据，使得该第一投影数据相应于相关的轮廓数据被加权。在此尤其可以对各个投影内的各个射线加权。按照本发明的权重例如设置，完整的投影或射线获得比不完整的投影或射线更高的权重。尤其可以将按照本发明的该方面的方法与迭代的重建算法相组合。然后通过每个迭代步骤这样进一步补充投影数据，使得图像数据的结果的重建具有较小程度的伪影并且由此被改善。

按照本发明的另一方面，第一检查对象是患者，其中借助轮廓数据识别出第二检查对象，其中依据第二检查对象的身份和位置进行在与CT设备相连的输出单元上的输出。由此可以在重建时考虑部分地或甚至完全处于扫描区域之外的其它检查对象，并且由此向按照本发明的CT设备的使用者提供附加的信息。

按照本发明的另一方面，第二检查对象是用于介入的医学设备，其中输出包括两个检查对象的至少一部分的图形显示以及关于检查对象彼此的相对位置的说明。由此可以利用本发明来更精确且更可靠地实施介入，例如借助针或内窥镜。

按照本发明的另一方面，输出是报警提示，由此在投影数据的连续拍摄的情况下以及在介入的情况下提高了安全性。

按照另一方面，照相机是3D照相机并且轮廓数据是3D轮廓数据，由此轮廓数据的信息量变得特别高并且由此可以特别精确地补充投影数据和由此可以实现图像数据的具有特别小程度伪影的重建。此外，可以基于轮廓数据的高的信息量在迭代的重建中特别快速地获得结果。

此外，本发明可以以成像系统的形式实现，该成像系统包括具有可旋转的X射线源以及具有与X射线源共同作用的X射线探测器的CT设备，并且其中CT设备被设计为用于采集在CT设备的扫描区域之内和之外的检查对象的第一投影数据。按照本发明的成像系统还包括照相机，其被设计为用于采集检查对象的表面的轮廓数据，其中在第一投影数据和轮廓数据之间的空间相互关系是已知的；以及计算单元，其被设计为用于借助轮廓数据将第一投影数据补充为修改后的投影数据。此外，按照本发明的成像系统包括重建单元，其被设计为用于借助修改后的投影数据来重建图像数据。利用这样的按照本发明的系统可以以描述的方案具有优势地执行按照本发明的方法。

附图说明

下面结合附图中示出的实施例对本发明作进一步描述和解释。附图中：

图1示出了成像系统的实施例的第一示意性图示，

图2示出了成像系统的实施例的第二示意性图示，

图3示出了垂直于z方向的拍摄几何结构的截面图，

图4示出了按照本发明的方法的一种方案的流程图，和

图5示出了按照本发明的方法的另一种方案的流程图。

具体实施方式

在图1中首先示意性示出了具有CT设备的第一成像系统。在此是所谓的第三代CT设备，但本发明不限于此。在机架壳体C6中存在此处不可见的封闭的机架，在其上布置以X射线管形式的第一X射线源C2和与其相对布置的X射线探测器C3。可选地在此处示出的CT设备C1中布置第二X射线管C4以及相对布置的X射线探测器C5，从而通过附加地提供的辐射器/探测器组合可以实现更高的时间分辨率，或在辐射器/探测器系统中使用不同的X射线能量谱的情况下也可以执行所谓的“双能”检查。

此外，CT设备C1具有患者卧榻C8，在所述患者卧榻上在检查时可以将患者沿着系统轴C9，也称为z轴，移入扫描区域或测量场FOV(“field ofview”的缩写)。然而还可能的是，扫描本身作为纯圆扫描无需患者进给地仅在感兴趣的检查区域中进行。通过合适的电机引起患者卧榻C8相对于壳体的移动。在该移动期间X射线源C2或C4分别围绕患者旋转。在此，探测器C3或C5相对于X射线源C2或C4并行地一起运行，以便采集第一投影数据p，该第一投影数据然后用于重建图像数据，例如截面图像。作为其中患者逐步地在各个扫描之间移动穿过检查场的顺序扫描的替换，当然也给出螺旋扫描的可能性，在该螺旋扫描中患者在利用X射线辐射旋转的扫描期间连续地沿着系统轴C9移动穿过在X射线管C2或C4与探测器C3或C5之间的检查场。通过患者沿着轴C9移动和同时旋转X射线源C2或C4，在X射线源C2或C4相对于患者的螺旋扫描的情况下在测量期间得出螺旋形轨迹。该轨迹也可以通过如下实现，即，在患者不动的情况下壳体沿着轴C9移动。此外，患者可以连续地并且必要时在两个点之间周期地来回移动。

通过控制和计算单元C10利用在存储器中存储的计算机程序代码Prg₁至Prg_n来控制CT系统C1。要指出的是，当然该计算机程序代码Prg₁至Prg_n也可以包含在外部存储媒介上并且在需要时可以被加载到控制和计算单元C10。

可以从控制和计算单元C10向外经由控制接口24传输采集控制信号AS，以便按照特定的测量协议控制CT设备。采集控制信号AS在此例如涉及X射线管C2和C4，其中可以进行关于其功率和其接通和断开的时间点的预定；以及机架，其中可以进行关于其旋转速度的预定；以及卧榻进给。

因为控制和计算单元C10具有输入控制台，所以可以由CT设备C1的使用者或操作者输入测量参数，所述测量参数然后以采集控制信号AS的形式控制数据采集。可以在以显示器形式的输出单元上显示关于当前使用的测量参数的信息；附加地可以显示对于操作者重要的其他信息。按照本发明的成像系统还可以包括其它输出单元，诸如声学输出单元。

由探测器C3或C5采集的第一投影数据p或原始数据经由原始数据接口C23被传输到控制和计算单元C10。该第一投影数据p然后，必要时在合适的预处理之后，在重建单元C21中被进一步处理。重建单元C21在该实施例中在控制和计算单元C10中以软件形式在处理器上实现，例如以一个或多个计算机程序代码Prg₁至Prg_n的形式。关于图像重建如已经关于测量过程的控制解释的那样成立：计算机程序代码Prg₁至Prg_n也可以包含在外部存储媒介上并且在需要时可以被加载到控制和计算单元C10。此外，由不同的计算单元执行一方面测量过程的控制和另一方面图像重建。

由重建单元C21重建的图像数据f然后被存储在控制和计算单元C10的存储器C22中和/或以通常的方式被输出到控制和计算单元C10的显示器上。其也可以经由在图1中未示出的接口被馈入到与CT设备C1连接的网络，例如放射信息系统(RIS)并且被存储到在那里可访问的大容量存储器中或作为图像被输出。

控制和计算单元C10附加地也可以具有EKG的功能，其中在患者和控制和计算单元C10之间使用导线C12以导出EKG电势。在图1中示出的CT系统C1还附加地具有造影剂注射器C11，通过该造影剂注射器C11可以附加地将造影剂注射到患者的血液循环，从而例如可以改善地显示患者的血管，特别是跳动的心脏的腔室。此外还存在如下可能性：执行灌注测量，所建议的方法同样适用于该灌注测量。

控制和计算单元C10(与图1中所示不同地)当然不必处于CT系统C1的其它组成部分附近。而是其可以安置在其它房间或另外的远程位置。原始数据p和/或采集控制信号AS和/或EKG数据的传输可以通过导线或替换地通过无线电进行。

此外，按照本发明的成像系统具有至少一个照相机C13，其被设计为用于无接触地扫描检查对象O的表面的至少一部分。照相机C13被设计为用于探测电磁辐射，特别是用于探测在与X射线辐射相比低频率的频谱范围内，例如在可见光或红外线的频谱范围内的电磁辐射。由此，照相机C13例如可以是一个或多个图像照相机或视频摄像机。在此处示出的示例中，照相机C13是固定在机架上的3D照相机，其例如被构造为立体照相机或运行时间测量系统(英语称为“time-of-flight camera”)。在本发明的另一种构造中，照相机C13被构造为借助结构化的照明来扫描表面。在该构造中，成像系统附加地具有用于产生检查对象O的至少一部分的结构化的照明的照明单元。此外在该情况下照相机C13和照明单元这样定位并且按照其发射或探测特性构造，使得照相机C13被构造为用于探测由检查对象O的表面反射的辐射。

在本发明的另一种实施方式中，电磁传感器31固定地集成在CT设备C1的机架中。在替换的实施方式中，照相机C13这样集成在机架19的可旋转部分中，使得照相机C13与X射线源C2或与X射线探测器C3一起旋转。由此可以特别简单且快速地由不同的角度扫描检查对象O的表面。通过附加的表面信息可以特别精确地计算所扫描的表面的轮廓数据k，从而也可以特别简单、快速且精确地执行按照本发明的方法。为了执行按照本发明的方法必须能够将所采集的轮廓数据k的坐标换算成投影数据的坐标。然后也可以将轮廓数据k换算成图像数据f的图像空间。换言之，必须已知轮廓数据k以及投影数据，特别是第一投影数据p的相互关系。这样的相互关系可以通过在按照本发明的方法之前的校准来确定。

图2示出了具有C形臂设备的成像系统，其中与图1的CT设备不同，壳体C6具有C形臂C7，在该C形臂C7上在一侧固定X射线管C2并且在另一侧固定相对布置的X射线探测器C3。对于扫描，同样围绕系统轴C9偏转C形臂C7，从而可以从多个扫描角度进行扫描并且可以从多个投影角度确定相应的第一投影数据p。图2的C形臂系统C1具有与图1的CT系统一样的关于图1所描述的类型的控制和计算单元C10。

在图2中示出的本发明的实施方式中，照相机C13安装在以三角架C14形式的定位装置上。此外，照相机C13可以通过其它方式定位在CT设备C1所处的房间中，照相机C13例如可以固定在顶棚上。此外，照相机C13可以中央地在检查对象O上方或中央地在患者卧榻C8上方定位。如果照相机C13是3D照相机，则轮廓数据k还包括关于检查区域的表面的详细结构的深度信息。基本上具有优势的是，这样定位照相机C13，使得关于检查对象O的所扫描的表面的深度信息的质量和由此所采集的轮廓数据k的质量尽可能均匀。通过扫描确定的深度信息或轮廓数据k的噪声或误差应当以尽可能小的程度地取决于深度信息或轮廓数据k本身或所扫描的区域的位置。

本发明可以应用在图1和图2中示出的两个系统中。此外，其原则上也可以用于其它CT设备，例如用于具有形成完整环的探测器的CT设备。

对于图像重建，投影数据的完整的数据组的存在是具有优势的。在此完整意味着，检查对象O的在重建的图像中应当包含的每个体积元素必须关于180°的投影角度区域(如果按照平行射线几何形状测量)或关于180°加上锥形开角的投影角度区域(如果按照锥形射线几何形状测量)被辐照并且必须由X射线探测器采集相应的投影。如果没有给出这一点，则图像重建虽然还是可能的，但基于投影数据的数据组的不完整性得到的图像是具有伪影的。

当检查对象O的尺寸大于CT设备C1的测量场FOV时会出现问题。这样的情况在图3中示出。其示出了来自于按照图1或图2的CT设备的截面，该CT设备包括X射线源C2和X射线探测器C3。为了更清楚起见，X射线探测器C3在通道方向上仅具有12个探测器元件；在实际中其数量远大于此。检查对象O处于X射线源C2和X射线探测器C3之间。图3示出了垂直于z轴的截面；因此可以看见穿过检查对象O的轴向截面。CT设备C1的测量场FOV在特定的投影角度的情况下，如在图3中所示，在垂直于z轴的截面上相应于圆形截面。其边缘通过从X射线源C2到达探测器C3的最外边缘的X射线形成。

也就是，是探测器在通道方向上的尺寸确定测量场FOV的大小。通道方向在此是在探测器表面上垂直于行方向方向。行方向垂直于图3的截面的层并且由此沿着z方向延伸。在图3的图平面中的探测器维度是通道方向。

在图3中可以看出，检查对象O在所示的投影角度的情况下没有完全处于测量场FOV之内。检查对象O的组成部分OA在按照图3的X射线源C2和X射线探测器C3的位置的情况下没有被由X射线探测器C3采集的X射线所照射：检查对象O的组成部分OA处于测量场FOV之外。如果围绕检查对象O旋转X射线源C2和探测器C3，则在一些投影角度下在按照图3的配置中处于测量场FOV之外的检查对象O的部分OA处于测量场FOV之内，对于另外的投影角度其处于测量场FOV之外。相应地也适用于检查对象O的另外的边缘区域。

这意味着，对于检查对象O的一些组成部分不存在完整的投影数据。一般地成立：CT设备C1的总测量场，即在X射线源C2和X射线探测器C3之间的对于其采集了完整的投影数据的那个区域，通过X射线源C2和X射线探测器C3转半圈(或180°的半圈加上锥形开角)的射线扇形的交集给出。CT设备C1的扩展的测量场(英语“extended field of view”)是与所述总测量场的区域相连的区域。在总测量场之外存在扩展的测量场，其包括仅在一些投影角度下被随后到达探测器的X射线辐射所照射的那些体积元素。

对于检查对象O在扩展的测量场之内的组成部分，例如图3的部分OA，这意味着，在一些所拍摄的投影中，涉及检查对象O的该部分的信息包含在测量数据中，而在另外的投影中不包含。涉及检查对象O的处于扩展的测量场中的组成部分，由此存在不完整的数据组。这一点也被称为“有限角度”扫描。

检查对象O的部分超出测量场在实践中例如由于患者丰满，或因为患者在胸部测量时没有将其手臂放在头部之上或之下而导致。

因为在一些投影中包含涉及在扩展的测量场之内的检查对象O的信息，所以不能容易地仅对于总测量场的区域来重建CT图像。而是测量场超出会导致，在总测量场内的CT图像具有伪影。对此的原因是上面解释的扩展的测量场的数据的不完全性。因此在图像重建的情况下必须考虑扩展的测量场的信息。

在图4中示出了按照本发明的方法的一种方案的流程图。按照本发明的方法基于在CT设备C1的X射线源C2与至少一个部分地处于CT设备C1的扫描区域FOV之外的检查对象O之间的相对旋转运动的情况下所采集的第一投影数据p。由此第一投影数据的至少部分是不完整的并且需要在扩展的测量场中的重建以避免伪影。对于这样的重建，借助照相机C13采集检查对象O的表面的轮廓数据k。轮廓数据k是包括关于检查对象O的(特别是在扫描区域FOV之外的)轮廓的信息的数据。优选的方式是借助3D照相机来拍摄轮廓数据k，从而轮廓数据包括关于检查对象的轮廓的详细的深度信息。轮廓数据k还可以是预处理的，也就是例如滤波或重建的数据。由此可以在由照相机拍摄的轮廓数据k中确定检查对象O的边界面，例如借助边缘探测算法。在此在第一投影数据p和轮廓数据k之间的空间相互关系是已知的。也就是可以将轮廓数据k的坐标换算为投影数据p的坐标。由此按照本发明可以使用轮廓数据k，来将不完整的第一投影数据p补充为修改后的投影数据p′。按照本发明，借助修改后的投影数据p′随后重建图像数据f由于补充了第一投影数据而具有比在原始的第一投影数据p的类似重建情况下更小程度的伪影。

重建可以通过通常的方法进行，也就是例如通过滤波反投影、锥形束重建以及通过迭代的或代数的方法进行。典型地通过外推进行第一投影数据p的补充。在此主要补充不完整的投影，但也可以技术上具有优势地补充完整的投影，例如为了确保在不同的投影之间一定的连续性。在本发明的另一种构造中，单个的投影的射线被加权，由此还考虑基于轮廓数据k的更多信息，从而重建得到改善的、也就是具有更小程度的伪影的图像数据f。此外，在重建时可以一起考虑原始的第一投影数据p，例如通过混合第一投影数据p以及修改后的投影数据p′。

在本发明的另一种实施方式中，从第一投影数据p确定正弦图，其中通过外推正弦图将第一投影数据p补充为修改后的投影数据p′。正弦图可以是2D正弦图以及3D正弦图，其中3D正弦图典型地被构造为多个2D正弦图的堆叠。外推在此尤其可以沿着2D正弦图在各个行和列进行。通过外推补充的正弦图包含附加的在扩展的测量场中的信息，从而从补充的正弦图中导出的修改后的投影数据p′同样具有附加的在扩展的测量场中的信息。外推例如借助多项式或三角函数进行。按照本发明借助轮廓数据k进行外推，也就是在考虑关于检查对象O的轮廓的信息的条件下。因为借助照相机采集了轮廓数据k并且由此提供了关于检查对象O的轮廓的精确信息，所以通过本发明能够特别精确且有效地对正弦图进行外推，从而在扩展的测量场中的相应的重建快速地得到以图像数据f的形式的特别良好的结果。

图5示出了本发明的另一种方案的流程图。因为也可以迭代地执行按照在此示出的方案的方法，所以在下面索引n给出了各自的迭代循环。由此在第一迭代中由第一投影数据p重建第一图像数据f_1。然后借助轮廓数据k修改第一图像数据f_1。也就是在图像空间中进行补充。如果由修改后的图像数据f′产生修改后的投影数据p′_1，则修改后的投影数据p′_1尤其在扩展的测量场中具有相对于第一投影数据p提高的信息量。因此可以由第一投影数据p以及由修改后的投影数据p′特别具有优势地重建第二图像数据f_2。给出的迭代循环可以一直重复直至达到中断标准。中断标准例如通过最大迭代的绝对数量或通过低于在两个重建的图像数据f_n和f_n+1之间的图像信息的预定的差而给出。

图像空间中的补充可以在本发明的不同的实施方式中有利地被利用。在本发明的一种实施方式中这样修改图像数据f_n，使得借助在第一图像数据和轮廓数据之间的相互关系在图像数据f_n中确定检查对象O的边界面。边界面尤其可以是检查对象O的表面。在图像数据中的边界面的确定允许对在边界面的两侧上的图像点进行不同的处理并且由此提供附加的信息。在本发明的一种实施方式中这样修改图像数据f_n，使得在扫描区域FOV之外和在通过表面限制的区域之内的区域中的图像点值被修改。由此，各自的图像点值可以呈现完全确定的衰减值，所述衰减值基于轮廓数据k或由其导出的信息、诸如边界面而预计。

如果检查对象是患者，则在本发明的另一种实施方式中在轮廓数据中识别出至少一个解剖学标志，从而依据该标志的典型的X射线吸收来修改在标志的区域中的图像点值。如果标志是手臂，则这样修改相应的图像点值，使得其相应于通过对于手臂典型的诸如骨和肌内组织的物质的混合给出的X射线吸收。

在本发明的另一种构造中，借助轮廓数据k识别出第二检查对象O′，其中依据第二检查对象O′的身份和位置进行在与CT设备C1相连的输出单元上的输出。由此当(例如以C臂或软管形式的)第二检查对象过于靠近患者时可以输出警报。在本发明的另一种实施方式中，第二检查对象O是用于介入的医学设备，其中输出包括两个检查对象O的至少一部分的图形显示以及关于检查对象彼此的相对位置的说明。由此按照本发明的方法也可以用于在外科手术时的导航。

在本发明的另一种实施方式中，第一投影数据p的采集以及轮廓数据k的采集和其它在此作为按照本发明的方法而在之前描述的步骤本身被构造为按照本发明的方法的部分。

Claims (15)

1.一种用于重建图像数据(f)的方法，

其中，在CT设备(C1)的X射线源(C2)和至少一个部分地处于CT设备(C1)的扫描区域(FOV)之外的检查对象(O)之间的相对旋转运动的情况下采集第一投影数据(p)，

其中，借助照相机(C13)采集检查对象(O)的表面的轮廓数据(k)，

其中，在所述第一投影数据(p)和所述轮廓数据(k)之间的空间相互关系是已知的，

其中，借助所述轮廓数据(k)将所述第一投影数据(p)补充为修改后的投影数据(p′)，

其中，借助所述修改后的投影数据(p′)进行图像数据(f)的重建。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，从所述第一投影数据(p)中重建第一图像数据，

其中，借助所述轮廓数据(k)修改所述第一图像数据，

其中，从修改后的图像数据(f′)中产生修改后的投影数据(p′)，

其中，从所述第一投影数据(p)以及从所述修改后的投影数据(p′)中重建第二图像数据(f)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，这样修改所述第一图像数据，使得借助在所述第一图像数据和所述轮廓数据之间的相互关系在所述第一图像数据中确定检查对象(O)的边界面。

4.根据权利要求3所述的方法，

其中，所述边界面是检查对象(O)的表面，

其中，这样修改所述第一图像数据，使得在扫描区域(FOV)之外和在通过该表面限制的区域之内的区域中的图像点值被修改。

5.根据权利要求4所述的方法，

其中，所述检查对象(O)是患者，

其中，在所述轮廓数据(k)中识别出至少一个解剖学的标志，

其中，依据该标志的典型的X射线吸收来修改在标志的区域中的图像点值。

6.根据权利要求1所述的方法，

其中，从所述第一投影数据(p)中确定正弦图，

其中，通过对所述正弦图进行外推而将所述第一投影数据(p)补充为修改后的投影数据(p′)。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一投影数据(p)通过相应于相关的轮廓数据(k)进行加权而被补充。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，

其中，所述第一检查对象(O)是患者，

其中，借助所述轮廓数据(k)识别出第二检查对象(O′)，

其中，依据所述第二检查对象(O′)的身份和位置进行在与CT设备(C1)相连的输出单元上的输出。

9.根据权利要求8所述的方法，

其中，所述第二检查对象(O′)是用于介入的医学设备，

其中，所述输出包括两个检查对象(O′)的至少一部分的图形显示以及关于检查对象(O，O′)彼此的相对位置的说明。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述输出是报警提示。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述照相机(C13)是3D照相机，并且其中所述轮廓数据(k)是3D轮廓数据。

12.一种成像系统，包括：

-CT设备(C1)，具有可旋转的X射线源(C2)以及具有与所述X射线源(C2)共同作用的X射线探测器(C3)，该CT设备被设计为用于采集在CT设备(C1)的扫描区域(FOV)之内和之外的检查对象(O)的第一投影数据(p)

-照相机(C13)，其被设计为用于采集检查对象(O)的表面的轮廓数据(k)，其中，在第一投影数据(p)和轮廓数据(k)之间的空间相互关系是已知的，

-计算单元(C10)，其被设计为用于借助轮廓数据(k)将第一投影数据(p)补充为修改后的投影数据(p′)，

-重建单元(C21)，其被设计为用于借助修改后的投影数据(p′)来重建图像数据(f)。

13.根据权利要求12所述的成像系统，其被构造为执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。

14.根据权利要求12或13所述的成像系统，还包括输出单元，使得所述成像系统被构造为执行根据权利要求8至10中任一项所述的方法。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的成像系统，其中，所述照相机(C13)是3D照相机，并且其中，所述轮廓数据(k)是3D轮廓数据。