CN116172594B - 用于生成患者的结果图像数据集的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于生成患者的结果图像数据集的方法，包括以下步骤：检测患者的分别取决于第一和至少第二X射线量子能量分布的第一和至少一个第二图像数据集；第一次确定在患者中的至少一种第一材料的第一空间分布；第二次确定能分配给第一和第二X射线量子能量分布的基础图像数据集；在第一空间分布指示存在第一材料的区域中，调整基础图像数据集的值，将组织图像值应用于基础图像数据集的值；对患者中的至少一种第二材料的第二空间分布进行第三次确定，在第三次确定之前，分别将在X射线量子能量分布方面对应的、经调整的基础图像数据集应用于第一或至少一个第二图像数据集；至少基于第二材料的第二空间分布生成结果图像数据集。

Description

用于生成患者的结果图像数据集的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种用于生成患者的结果图像数据集的方法和装置、一种包括用于生成结果图像数据集的装置的成像设备、以及相关联的计算机程序产品和计算机可读存储介质。

背景技术

借助现代成像方法，通常会生成二维或三维图像数据，这些图像数据可用于可视化成像的检查对象，也可用于其他应用。成像方法通常基于对X射线辐射的检测，其中生成所谓的投影测量数据。例如，投影测量数据可以使用计算机断层扫描设备(CT设备)获取。在CT系统中，X射线源和相对地布置的X射线探测器的组合(该组合布置在台架上)，通常围绕测量空间旋转，检查对象(不失一般性，以下称为患者)位于该测量空间中。在此，旋转中心(也称为“等中心”)与所谓的系统轴重合，也称为z轴，它在z方向上延伸。在旋转一圈或多圈时，患者被X射线源的X射线辐射照射，其中，借助位于对面的X射线探测器来检测投影测量数据或X射线投影数据形式的图像数据集。基于投影测量数据，可以使用合适的重建算法来生成用于在图像空间中对患者的空间表示的图像数据记录。重建或重建算法是本领域已知的任何图像重建算法，例如加权滤波的反投影(WFBP)，例如经常用于计算机断层扫描。备选的重建算法也是可能的，并且它们的应用处在本领域技术人员的能力范围内。

在计算机断层扫描和其他射线照相方法中，可以例如通过使用不同的管电压或通过使用能量分辨的探测器，重建同一对象体积的多个图像，由于探测器采集的X射线光谱不同，即X射线量子能量分布不同，这些图像在因存在的材料所引起的X射线衰减方面有所不同。基于此，然后例如可以通过材料分解来识别至少两种材料。

如果至少有两种不同的X射线量子能量分布可供使用，则例如可以在使用含碘造影剂拍摄时将光谱输入体积分解为钙体积和碘体积。通过适当地选择材料参数，由钙引起的弱化然后在碘体积中被去除，以便能够例如基于此来实现改进的评估，而不受含钙结构的干扰影响。例如，这可能与对狭窄的评估有关。然而，作为材料分解的副作用，尤其是包含脂肪和空气的体积元素的不利的CT值偏移或图像噪声的增加可能发生。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于生成患者的结果图像数据集的改进方法和装置，其至少部分地解决了出现的副作用。

本发明涉及一种生成患者的结果图像数据集的方法，包括检测、第一次确定、第二次确定、适配、第三次确定、生成和输出的步骤。

检测的步骤包括，通过第一接口检测患者的取决于第一X射线量子能量分布的第一图像数据集和患者的取决于至少一个第二X射线量子能量的至少一个第二图像数据集。由此检测第一图像数据集和至少第二图像数据集，第一图像数据集表示患者的对应于第一X射线量子能量分布的第一X射线衰减分布，并且第二图像数据集表示患者的至少对应于第二X射线量子能量分布的第二X射线衰减分布。

图像数据集可以用根据本发明的将在下面详述的成像设备生成，并且可以使用第一接口在检测步骤中予以检测，以用于根据本发明的方法的进一步的方法步骤。例如，图像数据集也可以存储在计算机可读的存储介质上，或存储在网络或服务器上，并在检测步骤中通过第一接口读出，并予以检测以用于根据本发明的方法的进一步步骤。

第一图像数据集和第二图像数据集尤其可以是基于从不同投影角度记录的大量投影数据集确定的、即重建的断层扫描图像数据集。这些可以是使用计算机断层扫描设备确定的计算机断层扫描图像数据集。然而，第一和第二图像数据集也可以采用其他射线照相方法来确定，例如使用C型臂X射线设备。

这种射线照相方法(例如计算机断层扫描)的结果是，对X射线束沿其从X射线源到X射线探测器的路径的(X射线)衰减的表示。这种X射线衰减是由沿射束路径被透射的介质或材料引起的。衰减通常被定义为衰减后的辐射强度与初级辐射强度之比的对数，并被称为相对于路径法线的材料衰减系数。在一些射线照相成像应用中，但特别是在计算机断层扫描应用中，为了表示X射线束在研究物体中的衰减分布，并不使用衰减系数本身，而是使用归一化为水的衰减系数的值，即采用亨斯菲尔德单位(HU)的CT数。这是以普遍公知的方式根据当前通过测量确定的衰减系数和水的参考衰减系数计算的。第一或第二图像数据集尤其可以再现衰减系数或CT数的空间分布，即患者的X射线衰减分布。由于这两种表示可以相互转换或等效，因此通常选择的术语X射线衰减分布在下文中既表示衰减系数μ的分布，又表示CT值的分布。

检测的图像数据集可以与患者身体的部分区域相关，例如要使用结果图像数据集予以成像的患者的特定身体区域。在这种情况下，图像数据集包含关于患者的仅针对要成像的部分区域，例如针对胸部或骨盆的X射线衰减分布的信息。替代地，图像数据集涉及患者的整个身体。在这种情况下，图像数据集包含关于患者的针对整个患者身体的X射线衰减分布的信息。

X射线量子能量分布是指用于记录图像数据集之一的X射线辐射的能量谱。至少两个图像数据集是用具有彼此不同的X射线量子能量分布的X射线辐射生成的。X射线量子能量分布例如可以在它们的平均X射线量子能量或它们的峰值能量方面不同，它们可以在光谱上部分重叠或完全分离，即没有交集。

可以用双能或多能成像设备生成至少两个图像数据集。不同的X射线量子能量分布是由在X射线成像装置的相应使用的X射线源处的不同加速电压产生的。替代地，可以使用在X射线源后面的不同的光谱滤波器来生成不同的X射线量子能量分布，和/或可以使用能量选择探测器。能量选择性应理解为光谱分辨或光谱分离。能量选择探测器被设计用来对入射的X射线量子根据其量子能量进行分类。能量选择X射线探测器尤其可以设计为光子计数的、直接转换的X射线探测器。

用于记录图像数据集的X射线量子能量分布尤其可以事先通过所使用的成像设备及其一个或多个加速电压或其他系统参数(例如能量选择性X射线探测器的参数)预先规定或设定好。

众所周知，不同的材料或类型的组织，例如水或骨头，会在不同程度上与X射线辐射相互作用。此外，还已知X射线在穿过物质时衰减的能量相关性。这意味着，低能量的X射线辐射比高能量的X射线辐射更容易被物质吸收。于是，第一图像数据集表示患者对第一X射线能量谱的空间上的X射线衰减分布，即X射线量子能量分布，至少一个第二图像数据集表示患者对至少一个第二X射线能量谱的X射线衰减分布。

第一次确定的步骤包括，使用计算单元，基于第一图像数据集和至少一个第二图像数据集，来确定患者内的至少一种第一材料的第一空间分布。至少第一材料的第一空间分布可以基本上对应于由患者内的第一材料引起的X射线衰减的部分。它可以对应于患者内的第一材料或第一材料的浓度的空间密度分布。第一材料的空间分布适合于对在患者内出现第一材料予以成像表示。第一材料的空间分布可以在与根据本发明的第一或第二图像数据集具有相同空间维度的数据集中在空间上再现第一材料在患者内的比例。特别地，对第一空间分布的第一次确定可以包括，基于第一图像数据集和至少一个第二图像数据集，将基本材料分解成至少第一材料和至少一个第二材料，使得在第一次确定的步骤中产生第一材料的第一空间分布和第二材料的第一空间分布。第二材料的空间分布于是可以基本上对应于由第二材料在患者体内引起的X射线衰减的部分。基于所确定的第一空间分布，可以有利地提供第一材料的地图，基于该地图可以有利地识别其中存在第一材料的区域。

为了确定空间分布，可以基于至少两种材料中的至少两个图像数据集，执行本身已知的线性的材料分解或基本材料分解。材料分解是基于这样的考虑，即通过X射线成像装置测量的X射线衰减值可以描述为所谓的基本材料的X射线衰减值关于所述的X射线量子能量分布的线性组合。测量的X射线衰减值由不同X射线量子能量分布的至少两个图像数据集产生。材料或基本材料可以是任何物质或任何任意的组织，特别是水、造影剂如碘、软组织、骨头等。取决于X射线辐射能量的基本材料的X射线衰减原则上是已知的，或者可以通过先前对体模的测量来确定，并且在材料分解的过程中以表格的形式存储，以用于调用。材料分解的结果可以是至少两种材料在患者体内的空间分布，据此可以针对每个图像元素在患者的待成像的身体区域中确定基本材料比例或基本材料组合。例如参见W.calendar等人的“Materialselektive Bildgebung und Dichtemessung mit der Zwei-Spektren-Methode(使用双光谱法进行材料选择性成像和密度测量)，I.基础和方法，W.Kalender、W.Bautz、D.Felsenberg、C.Süβ和E.Klotz，Digit.Bilddiagn.7，1987年，第66-77页，Georg Thieme出版社”，其中描述了一种用于在X射线记录情况下的基本材料分解的方法。基本材料分解可以以本领域技术人员显而易见的方式既在图像空间中又在投影空间中执行。这两种做法对于根据本发明的方法而言是等同的，但是计算步骤可以在图像空间中有利地简单地执行，因为这里可以逐个图像元素地进行计算。

根据本发明的一个方面，第一材料特别包括钙。第一材料例如可以是羟基磷灰石或另一种含钙材料，其在人体中例如在钙化物或骨骼组织中出现。第二材料尤其可以是施用于患者的造影剂。关于本发明，造影剂被理解为是指在被添加到检查对象中之后，特别是在注射到患者体内之后，在吸收中即在X-射线图像中导致对比度改善或对比度增强的任何试剂。优选使用原子序数大于20或大于40的造影剂。特别地，造影剂具有小于83或小于70的原子序数。特别有利地，造影剂包含例如碘。然而，它也可以是基于钆或其他材料的造影剂。对第一空间分布的第一次确定于是尤其包括将基本材料分解成钙和所使用的造影剂。在这种情况下，生成患者的第一图像数据集和至少一个第二图像数据集，尤其是在施用造影剂的情况下。在第一次确定的过程中将材料分解成包括钙和造影剂的材料时，可以基于第一空间分布有利地将分配给含钙材料的材料区域与具有造影剂的区域区分开来。

对第一材料的第一空间分布的确定尤其可以包括，在基本材料分解之前，从第一图像数据集和至少一个第二图像数据集中减去分别在X射线量子能量分布方面对应的组织图像值。换句话说，在这种情况下，从第一图像数据集中减去可以分配给第一X射线量子能量分布的组织图像值，并且从第二图像数据集中减去可以分配给第二X射线量子能量分布的组织图像值。该组织图像值可以用作为后续包括在第一确定中的线性基本材料分解的组织起始点。通过在基本材料分解之前从第一或第二图像数据集中减去组织图像值，可以避免在具有与基本材料不对应的材料的区域中的非物理的材料分解。组织图像值尤其可以这样确定，使得其表征在图像数据集的与基于结果图像数据集的诊断相关的区域中与第一材料一起存在或预期存在的组织。特别地，组织图像值可以表征在图像数据集的相关感兴趣区域中与第一材料组合或紧邻第一材料存在或预期的组织。相应的组织图像值可以对应于该组织的图像值，该图像值将在图像数据集中使用相应的X射线量子能量分布对组织进行成像时预期到。组织图像值可以对应于根据第一或第二X射线量子能量分布在第一或第二图像数据集中针对组织预期的图像值，该图像值在数据库中可调用地被提供。可以借助关于第一和第二X射线量子能量分布以及所用组织材料的已知的能量相关的X射线衰减系数的知识来计算预期的图像值。在这种情况下，还可以考虑X射线量子能量分布在穿过患者时的能量硬化。例如，在简单的设计中，可以考虑取决于患者直径的因素，基于该因素可以获得对稍微调整的第一或第二X射线量子能量分布的估计，以便获得相应的相关组织图像值的改进的预期值。在该方法的一个设计变型中，还可以想到直接从第一或第二图像数据集中确定相应的组织图像值。例如，如果要使用结果图像数据集评估某个结构，例如显示钙化的斑块，并且已知关于该结构的组成的先验知识，则可以想到，基于对结构的分割和应用于它的材料分解，即分解为钙化的材料和主要存在于相关结构中的另一种已知材料，得出另一种材料的现有部分，并从中得出图像值(取决于X射线量子能量分布)，该图像值被分配给第二种材料。例如，该图像值然后可以用作对组织图像值的更好估计。

组织图像值尤其可以取决于医学问题和由此得到的要成像的区域或患者的感兴趣的结构。如果结果图像数据集例如用于评估患者血管中的狭窄或斑块，则组织图像值尤其可以对应于血液的图像值。在这种情况下认为，血液流过该结构。例如，另一种选择可以是脂肪。如果结果图像数据集的焦点在器官组织的区域中，则组织图像值尤其可以对应于相应器官组织的图像值。特别地，组织图像值可以由用户根据医学问题来选择。可以想象，通过选择医学问题或相关联的成像应用程序来自动确定组织图像值。可以有利地与医学问题相匹配地生成结果图像数据集。

第二次确定的步骤包括，通过计算单元并基于第一和第二图像数据集，确定可分配给第一X射线量子能量分布的基础图像数据集和可分配给第二X射线量子能量分布的基础图像数据集。基础图像数据集可以表示一般软组织图像数据集或至少近似地表示它。第二次确定尤其还可以包括基于第一和第二图像数据集的基本材料分解。例如，可以执行双材料分解，即分解成目标基础材料和伴随材料，特别是分解成(目标)基础材料和第二材料。然后可以借助关于第一和第二X射线量子能量分布和(目标)基础材料的已知的与能量相关的X射线衰减系数的知识，将(目标)基础材料的由此得到的空间分布转换为可分配给第一X射线量子能量分布的基础图像数据集和可分配给第二X射线量子能量分布的基础图像数据集。在这种情况下，在确定基础图像数据集时，也可以例如借助取决于患者直径的因子，考虑对第一或第二X射线量子能量分布的硬化效应。

如果用于确定基础材料的空间分布的材料分解不仅基于基础材料而且特别地还基于第二材料，针对该第二材料，在第三次确定的后续步骤中确定其空间分布，则将实现有利的结果。

在一种有利的实施方式中，基础材料的空间分布可以对应于由患者引起的X射线衰减的与水有关的比例。基础分布可以例如通过将基本材料分解成水和第二材料，特别是所使用的造影剂例如碘来确定。在一种设计变型中，可分配给第一X射线量子能量分布的基础图像数据集对应于可分配给第二X射线量子能量分布的基础图像数据集。在这种情况下，通过确定一个基础图像数据集，也将确定另一个基础图像数据集。特别是在如下时候就是这种情况：选用水作为基础材料，从而基础图像数据集按照定义对于所有的X射线量子能量分布来说都是相同的，如果将以HU单位来计算CT值的话。

有利地，可以借助于已知的方法提供基础图像数据集以在以下方法步骤中进一步使用，其最终可以用于获得有利的材料分解并且避免不期望的图像值偏移。

调整步骤包括，在所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域中，使用计算单元来调整所确定的基础图像数据集的值，其中，分别将可分配给相应的X射线量子能量分布的组织图像值应用于，分别对应于X射线量子能量分布的基础图像数据集的值。此处使用的组织图像值尤其对应于上面已经关于第一次确定描述的组织图像值。相应的组织图像值所基于的组织尤其包括与基础材料不同的材料。特别地，在调整步骤中，使用与X射线量子能量分布对应的组织图像值，即也可以分配给第一X射线量子能量分布的组织图像值，来调整所确定的基础图像数据集的可分配给第一X射线量子能量分布的值。此外，所确定的基础图像数据集的可分配给第二X射线量子能量分布的值，通过对应于X射线量子能量分布的组织图像值，即也可以分配给第二X射线量子能量分布的组织图像值进行调整。

在此可以特别简单地借助第一材料的所确定的第一空间分布，识别要分配给第一材料的区域，因为在这里可以精确且简单地更好地区分第一材料，例如在含钙的第一材料和同样存在的造影剂之间进行区分。为了识别所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域，可以将分割方法应用于第一空间分布。分割例如可以基于像素、基于体像素、基于边缘、基于面积和/或基于区域来实现。分割也可以基于以模型为基础的方法，其中，对要分割的对象做出假设。分割可以由计算单元自动或半自动地实现。例如，可以手动设置分割的起始点或生殖细胞或粗略轮廓信息。在优选的简单实施中，使用基于阈值的分割方法，其中，将第一空间分布的值与至少一个阈值进行比较。基于此，可以区分空间分布的空间点是否能够以高概率分配给第一材料。为了增加特异性或灵敏度，可以任选地形成由第一空间分布算得的另外的中间图像，例如通过灰度值扩张，对其还应用了合适地选择的阈值。基于这样的分割，例如可以提供描述在患者体内在空间上出现第一材料的二元图，借助于该二元图可以以简单的方式在基础图中识别要分配给第一材料的区域。

对所确定的基础图像数据集的值的相应调整尤其可以包括，在所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域中，用相应的所确定的组织图像值替换基础图像数据集的值，或至少以加权方式替换它们，即把基础图像数据集的值与组织图像值组合。加权替换尤其在识别区域的边缘区域中可以是有利的，从而避免了在替换区域和基础图像数据集的周围区域之间的硬边缘。对于加权组合，例如可以使用有限高斯滤波器。尤其是在基于第一次确定的结果以高概率存在第一材料之处，对基础图像数据集予以修改。由此可以实现，特别是在这些区域中，可以在下述第三次确定中进行尽可能精细的分解，并且抑制在结果图像中出现的过渡伪影。

第三次确定的步骤包括，使用计算单元，基于第一图像数据集和至少一个第二图像数据集，来确定患者体内的至少一种第二材料的第二空间分布。第二材料的第二空间分布可以基本上对应于由第二材料在患者体内引起的X射线衰减的部分。在这种情况下，在第三次确定之前，分别将在X射线量子能量分布方面对应的调整后的基础图像数据集应用于第一图像数据集或至少一个第二图像数据集。这意味着，可分配给第一X射线量子能量分布的调整后的基础图像数据集被应用到第一图像数据集，并且可分配给第二X射线量子能量分布的调整后的基础图像数据集应用于第二图像数据集。

将经调整的基础图像数据集应用于第一图像数据集或至少一个第二图像数据集可以包括，将相应基础图像数据集和相应第一或第二图像数据集的空间对应值组合。特别地，将调整后的基础图像数据集应用于第一或至少一个第二图像数据集可以包括，从第一或至少一个第二图像数据集减去相应的调整后的基础图像数据集。

在第三次确定的步骤中，除了第二材料的第二空间分布之外，还可以确定第一材料的另一空间分布，即第一材料的第二空间分布。特别地，第一次和第三次确定都可以包括将基本材料分解成至少第一和第二材料，从而分别导致第一材料的空间分布和第二材料的空间分布。在此分别特别地，第一材料可以包括钙，并且第二材料可以包括用于产生图像数据集的造影剂，例如碘，于是，对第一空间分布的第一次确定和对第二空间分布的第三次确定分别包括将基本材料分解成包含钙和造影剂的材料。特别地，对基础图像数据集的确定可以包括将基本材料分解为水和所使用的造影剂。将根据本发明的方法应用于含钙材料例如羟基磷灰石和造影剂代表了特别重要的应用情况，例如在评估斑块或狭窄中。

生成步骤包括，通过计算单元，至少基于第二材料的第二空间分布来生成结果图像数据集。生成只能包括以空间表示的形式可调用地提供第二材料的第二空间分布。这样，第二空间分布可以基本上直接对应于结果图像数据集，该结果图像数据集可以使用第二接口输出。然而，基于第二空间分布的进一步的处理步骤也可以包括在生成步骤中。如果在第三次确定步骤中除了第二材料的第二空间分布之外还确定了第一材料的另一空间分布，即第一材料的第二空间分布，则可以基于第二材料的所确定的第二空间分布和第一材料的所确定的第二空间分布而生成结果图像数据集。例如，可以生成加权的混合图像。例如，可以基于第二材料的所确定的第二空间分布和第一材料的所确定的进一步的即第二空间分布来计算所谓的“虚拟单能图像”(VMI，dt：虚拟单能图像)，并且作为结果图像数据集输出。这种方法例如在DE 10 2015 204 450 A1中有所描述。

特别地，在生成步骤中作为结果图像数据集，可以提供至少基于第二材料的空间分布的患者表示，其中第一材料被去除或至少部分地抑制。例如，在第三次确定的步骤中，可以至少基于第二材料(例如碘)的空间分布来生成患者表示，其中已经去除了第一材料(例如特别是钙化物)。有利地，使用根据本发明的方法来实现，在该表示中去除由第一材料引起的弱化，而不影响由第二材料引起的弱化，即对应于由第二材料引起的弱化的图像值。此外，可以特别有利地在具有不是基本材料的材料的区域中避免图像值的偏移。例如，这涉及到在脂肪或空气情况下的反差。这些优点尤其通过在第三确定之前有利地确定和使用根据本发明调整的基础地图来实现。在第三确定期间执行材料分解之前，对相应的调整的基础地图的应用特别是减去，对应于将第一或第二图像数据集的图像值投影到第二材料的材料向量上。通过特别地生成基础图，可以实现特别是在存在第一材料的相关区域中执行特别精细的分解，并且有利地抑制否则经常出现在结果图像中的过渡伪影。

根据本发明的另一方面，在第一材料的第一空间分布的第一次确定之前，第一图像数据集可以与第二图像数据集进行配准。这可以导致有利的改善的结果，特别是当第一和第二图像数据集不完全代表相同的时间和相同的地点并且在记录第一和第二图像数据集时不能排除记录的对象的运动时。例如，当第一图像数据集和第二图像数据集借助所谓的双能量方法使用两个X射线光谱记录时尤其如此。特别有利地，这可以通过使用能量选择的、即能量分辨的X射线探测器予以排除，该X射线探测器被设计成在第一能量范围内即按照第一X射线量子能量分布，以及在第二能量范围内即按照第二X射线量子能量分布，同时记录第一和第二图像数据集的数据。

在此，配准被理解为用来在再现相同或相似对象的两个图像的情况下在它们的图像元素(像素或体像素)之间产生清晰的拓扑关系或相关性的方法。相关性通常通过独特的特征来确定，即所谓的地标，这些特征要么由用户交互确定，要么由系统自动确定。地标可以是一维结构，例如特殊的解剖学点，或是多维结构，例如之前已经在图像中进行了分割的某些器官的表面。然而，配准也可以通过存储在图像中的强度值分布进行。图像配准是医学图像处理中的一项常见任务，为此提出了许多解决方案。配准方法可用的优化方法的例子有梯度下降法、下坡单纯形法、爬山法和模拟退火。为了配准，特别是可以采用非刚性、柔性或弹性的配准。弹性配准方法被理解为图像配准方法，其中可采用弹性的变换，也称为“非刚性变换”，例如基于样条或多项式的变换。

特别地，在本发明的有利设计中，在第一空间分布的第一确定之前，可以将降噪方法应用于第一图像数据集和至少第二图像数据集，和/或可以至少在所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域中将降噪方法应用于结果图像数据集。将降噪方法应用于结果图像数据集可以包括：在生成和输出最终的结果图像数据集之前，借助计算单元生成初步的结果图像数据集，该初步的结果图像数据集至少基于第二材料的第二空间分布，其中，至少在所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域中，将降噪方法应用于初步的结果图像数据集。初步的结果图像数据集可以对应于(最终的)结果图像数据集，其中，仅应用降噪方法来将初步的结果图像数据集和(最终的)结果图像数据集区分开来。为了生成最终的结果图像数据集，也可以在应用降噪方法之后进行进一步的处理步骤，例如如上所述的生成加权的混合图像。

降噪方法尤其对应于减噪方法。对于减噪方法，既有处理单个图像数据集的减噪方法，又有同时处理多个相关图像数据集或从要处理的图像数据集的组合中计算中间结果的减噪方法，该中间结果在所有图像数据集的降噪中用作侧通道。优选使用以边缘保持方式工作的降噪方法。优选地使用以多光谱生成的图像数据集工作的方法，即至少两个图像数据集，分别基于不同的X射线量子能量分布。可以优选使用如出版文献DE 10 2019 210355 A1中描述的方法。例如，可以使用如在出版文献DE 10 2009 010 501 A1或DE 10 2008063 311 A1中描述的方法。

有利地，基于降噪的图像数据集对第一空间分布的第一次确定，可以提供改进的和更稳健的结果。有利地，可以在所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域中，改进地执行对基础图像数据集的调整，因为可以改进地避免错误地识别的区域。

在结果图像数据集中，尤其是在所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域中，可能出现增加的噪声值。可以有利地使用降噪方法来避免结果图像数据集中的噪声增加，特别是在所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域中。在这种情况下，降噪的强度优选地与其中所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域的周围环境相适应，使得结果图像数据集中的最终噪声是均匀的。可以有利地至少基于第二材料的第二空间分布实现特别高质量的结果图像数据集。特别地，第二空间分布在此可以对应于应用降噪方法的初步的结果图像数据集。

本发明还涉及一种用于生成患者的结果图像数据集的装置，该装置包括第一接口、计算单元和第二接口。

第一接口被设计成根据第一X射线量子能量分布来检测患者的第一图像数据集，并根据至少一个第二X射线量子能量分布来检测患者的至少一个第二图像数据集。也就是说，第一接口被设计成检测患者的第一图像数据集和患者的至少一个第二图像数据集，第一图像数据集表示对应于第一X射线量子能量分布的患者的第一X射线衰减分布，第二图像数据集表示对应于至少一个第二X射线量子能量分布的患者的至少第二X射线衰减分布。

计算单元被设计成基于第一和第二图像数据集第一次确定患者体内的至少一种第一材料的第一空间分布。计算单元还被设计用于基于第一和第二图像数据集第二次确定可分配给第一X射线量子能量分布的基础图像数据集和可分配给第二X射线量子能量分布的基础图像数据集。计算单元还被设计为在所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域中调整基础图像数据集的值，其中，分别将可以分配给相应的X射线量子将能量分布的组织图像值应用于分别对应于X射线量子能量分布的在空间上的基础图像数据集的值，用于基于第一和第二图像数据集第三次确定患者体内的至少一种第二材料的第二空间分布，其中在第三次确定之前，分别将在X射线量子能量分布方面对应的、经调整的基础图像数据集应用到第一或至少一个第二图像数据集，并且用于至少基于第二材料的第二空间分布生成结果图像数据集。

第二接口被设计用于输出结果图像数据集。

这种用于生成结果图像数据集的装置可以被特别地设计成执行上述用于生成结果图像数据集的根据本发明的方法及其方面。该装置可以被设计用于执行该方法及其方面，其方式为，接口和计算单元被设计用于执行相应的方法步骤。

特别地，计算单元可以被设计成在第一次确定和第三次确定的框架内分别将基本材料分解成第一材料和第二材料。特别地，计算单元可以被设计成在第二次确定的框架内将基本材料分解为基础材料和例如第二材料。

装置或处理单元尤其可以是计算机、微控制器或集成电路。替代地，它可以是计算机的真实的或虚拟的网络(真实网络的技术术语是“集群”，虚拟网络的技术术语是“云”)。该装置还可以被设计为在真实计算机或真实或虚拟计算机网络上运行的虚拟系统(英语：虚拟化)。

接口可以是硬件或软件接口(例如，PCI总线、USB或固件)。计算单元可以具有硬件元件或软件元件，例如微处理器或所谓的FPGA(“现场可编程门阵列”的英文缩写)。

特别地，接口可以包括多个子接口。换句话说，接口还可以包括大量的接口。特别地，计算单元可以包括执行相应方法的不同步骤的多个子计算单元。换句话说，计算单元也可以理解为多个计算单元。

该装置还可以包括存储单元。存储单元可以实现为非永久性工作存储器(随机存取存储器，简称RAM)或永久性大容量存储器(硬盘、U盘、SD卡、固态硬盘)。

所提出的装置的优点基本上对应于所提出的用于生成结果图像数据集的方法的优点。此处提到的特征、优点或替代的实施方式也可以转用到装置，反之亦然。

此外，本发明涉及一种成像设备，其包括用于生成结果图像数据集的装置，并且包括与至少一个X射线探测器相对的至少一个X射线源，其中，患者能够被布置在X射线源和X射线探测器之间。

在这种情况下，成像设备有利地被设计成执行所提出的用于生成结果图像数据集的方法的实施方式。所提出的成像设备的优点基本上对应于所提出的用于生成结果图像数据集的方法的优点。此处提到的特征、优点或替代实施方式也可以转用到成像设备，反之亦然。

成像设备尤其可以是X射线设备，其被设计用于从不同的投影角度记录大量的X射线投影，例如具有环形旋臂的计算机断层扫描设备，或C型臂X射线设备。可以在包括X射线源和与X射线源相互作用的X射线探测器的记录单元的特别是连续的旋转运动期间生成记录。X射线辐射源尤其可以是具有旋转阳极的X射线管。用于计算机断层扫描设备的X射线探测器例如是具有多条线的探检测器。C型臂X射线设备的X射线探测器例如是平面探测器。

X射线探测器可以对应于光谱分离的X射线探测器。它被设计用于根据量子能量对入射的X射线量子进行分类，并将分别分配给其中一个图像数据集。以此方式，根据本发明的方法仅需要一个具有预定的或固定的发射光谱的X射线源。根据本发明的这个方面，图像数据集被特别快地记录，并且无需对患者进行额外的剂量暴露。X射线探测器可以是量子计数探测器或双层探测器。量子计数探测器通常被理解为直接转换的探测器，其使用合适的探测器材料将入射的X射线量子直接转换为电信号。量子计数探测器可以以能量分辨的方式运行，其中，能量分辨率可以通过所谓的装箱来调节。换句话说，可以定义任何能量范围，可以在该能量范围方面对入射X射线量子分类。第一和至少一个第二图像数据集分别由在一个或多个能量范围内的信号形成。可以根据第一和/或至少一个第二X射线量子能量分布将能量范围分配给图像数据集。半导体镉碲化物、镉锌碲化物或砷化镓或者在平面探测器的情况下非晶硒等特别适合作为用于量子计数探测器的探测器材料。双层探测器或双重或双层探测器被设计用于将入射的X射线管光谱拆分为低能部分和高能部分。为此，双层探测器由两层组成。面向X射线源的探测器层测量入射的X射线辐射的低能光子，并将测量信号分配给第一图像数据集。它被高能X射线穿透。具有较高量子能量的光子在布置于其下方或后面的即背对X射线辐射源的探测器层中被测量，并且分配给第二图像数据集。通常，两个探测器层都包括闪烁体，因此双层探测器是间接转换的探测器。作为闪烁材料，使用碘化铯、钨酸镉等晶体或氧硫化钆等陶瓷材料。

成像设备还可以包括两个以不同发射光谱操作的源-探测器系统。在这种情况下，成像设备包括两个X射线源和两个X射线探测器，其中，每个探测器被设置为记录从X射线辐射源之一发出的X射线辐射。这也被称为双源X射线成像装置。两个X射线源中的至少一个也可以包括用于改进出射的X射线辐射的光谱分离的滤光器，特别是锡滤光器。

成像设备还可以执行所谓的“kV切换”，其中，X射线源以快速的顺序向X射线探测器发射不同的发射光谱。

本发明还涉及一种具有计算机程序的计算机程序产品，该计算机程序可以直接加载到用于生成结果图像数据集的装置的存储器中，具有程序部分，以便当程序部分由装置执行时，实施用于生成结果图像数据集的上述方法之一的所有步骤及其方面。

计算机程序产品可以是计算机程序或包括计算机程序。因此，根据本发明的方法可以同样可重复且稳健地快速执行。计算机程序产品被配置为使得它可以使用该装置执行根据本发明的方法步骤。在这种情况下，该装置必须分别具有先决条件，例如相应的工作存储器、相应的图形卡或相应的逻辑单元，从而可以有效地执行相应的方法步骤。计算机程序产品存储在例如计算机可读介质上，或存储在网络或服务器上，它可以从那里加载到装置的计算单元中。

本发明涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有可由用于生成结果图像数据集的装置读取和执行的程序部分，以便当程序部分由装置执行时，实施先前描述的用于生成结果图像数据的方法之一的所有步骤或其方面。

计算机可读存储介质的示例是DVD、磁带、硬盘或U盘，其上存储有电子可读控制信息，特别是软件。

主要按照软件的实现的优点在于，迄今已经使用的装置和计算单元也可以通过软件更新以简单的方式改装，以便以根据本发明的方式工作。除了计算机程序之外，计算机程序产品可能包含附加的组成部分，例如文档和/或附加的组件，以及用于使用软件的硬件组件，例如硬件密钥(加密狗等)

在本发明的范围内，关于本发明的不同实施方式和/或不同的权利要求类别(方法、用途、装置、系统、布置等)描述的特征也可以组合成本发明的其他实施方式。例如，与装置相关的权利要求也可以使用结合方法描述或要求保护的特征进行改进，反之亦然。方法的功能特征可以通过适当设计的物理组件来设计。

使用术语“一个”并不排除所涉及的特征也可以存在多个。使用表述“具有”并不排除由表述“具有”链接的术语可以相同。例如，医学成像装置包括医学成像装置。使用表述“单元”并不排除表述“单元”所指的项目可以具有多个在空间上彼此分离的组件。

在本申请的上下文中，表述“基于”尤其可以在表述“使用”的意义上被理解。特别地，基于第二特征生成(替代地：求取、确定等)第一特征所依据的措辞不排除可以基于第三特征生成(替代地：求取、确定等)第一特征。

附图说明

下面参考附图使用示例性实施方式解释本发明。图中的表示是示意性的、大大简化的并且不一定按比例绘制。

图1作为流程图示出了用于生成结果图像数据集的方法的示例性流程；

图2是用于生成结果图像数据集的装置的示例性示意图；以及

图3示出了示例性的成像设备。

具体实施方式

图1作为流程图示出了用于生成患者39的结果图像数据集的方法的示例性流程。

该方法包括通过第一接口21采集S1患者39的第一图像数据集和患者39的至少一个第二图像数据集，该第一图像数据集表示患者39的对应于第一X射线量子能量分布的第一X射线衰减分布，第二图像数据集表示患者39的对应于至少第二X射线量子能量分布的至少第二X射线衰减分布。可以使用根据本发明的成像设备生成图像数据集，例如如图3所示，并且可以通过接口予以采集，并因此被提供用于其他的方法步骤。第一图像数据集和第二图像数据集于是可以特别是断层图像数据集，其基于从不同投影角度记录的大量投影数据集被确定，即重建。采集的图像数据集可以涉及患者39身体的部分区域，例如要使用结果图像数据集成像的患者39的特定身体区域。例如，如果要使用结果图像数据集来评估患者血管的狭窄，则第一和第二图像数据集与结果图像数据集一样至少包括狭窄区域。

可选地，可以在步骤S12中将第一图像数据集与第二图像数据集进行配准。这特别是在如下时候可以导致有利地的改善的结果：第一和第二图像数据集不完全代表相同的时间和地点，并且在记录第一和第二图像数据集时不能排除记录的对象的运动。特别地，为了配准，可以采用非刚性的、柔性的或弹性的配准。

此外，在步骤S13中可选地对第一和第二图像数据集应用降噪方法。在此优选地使用如下降噪方法：其以边缘保持方式工作并且与多光谱生成的图像数据集一起工作，即至少两个图像数据集分别基于不同的X射线量子能量分布。优选采用比如在公开文献DE 102019 210355A1中描述的方法。有利地，基于被降噪声的图像数据集对第一空间分布的后续第一次确定可以确保改进的区域识别，在这些区域中，所确定的第一空间分布指示存在第一材料。

在进一步的步骤S2中，基于可选地被降噪声的第一图像数据集和至少一个可选地被降噪声的第二图像数据集，借助于计算单元23对患者39中的至少一种第一材料的第一空间分布进行第一次确定。至少第一材料的第一空间分布可以基本上对应于由患者39中的第一材料引起的X射线衰减的部分。第一次确定尤其包括基于第一和第二图像数据集将基础材料线性分解为至少第一材料。特别地，将基础材料线性分解为第一材料和与第三次确定步骤相关的第二材料基本材料分解，使得在第一次确定步骤中产生第一材料的第一空间分布和第二材料的第一空间分布。基于所确定的第一材料的第一空间分布，可以有利地提供第一材料的地图，基于该地图可以有利地识别如下区域，即在这些区域中存在第一材料并且这些区域可以特别适宜地与第二材料划界。例如，第一材料尤其包括钙或对应于羟基磷灰石。特别地，第一次确定S2包括将基本材料分解成如下材料，即该材料包含钙作为第一材料和造影剂、特别是碘作为第二材料。

在这种情况下，第一次确定S2可以包括，在基本材料分解之前，从第一图像数据集和至少一个第二图像数据集中减去分别对应于X射线量子能量分布的组织图像值。这意味着，从第一图像数据集中减去可分配给第一X射线量子能量分布的组织图像值，并且从第二图像数据集中减去可分配给第二X射线量子能量分布的组织图像值。组织图像值用作后续线性基本材料分解的组织起点，其中，避免在具有与基本材料分解所基于的基础材料不对应的材料的区域中的非物理的材料分解。特别地，组织图像值可以表征在图像数据集的相关感兴趣区域中存在或预期的与第一材料组合或紧邻第一材料的组织。例如，这会影响血液或脂肪。组织图像值尤其可以取决于医学问题。组织图像值可以由用户根据应用/医学问题来选择。例如，取决于第一或第二X射线量子能量分布的预期组织图像值可以在数据库中调用地被提供，并且可以在该方法的过程中被调用。在此可以考虑患者对第一或第二X射线量子能量分布的硬化效应。

在进一步的步骤S3中，借助于计算单元23，基于第一和第二图像数据集，对可分配给第一X射线量子能量分布的基础图像数据集和可分配给第二X射线量子能量分布的基础图像数据集，进行第二次确定。基础图像数据集可以表示一般软组织图像数据集或至少近似地表示它。例如，基础图像数据集尤其可以对应于由患者39引起的X射线衰减的与水相关的部分。第二次确定尤其还可以包括基于第一和第二图像数据集的基本材料分解。例如，可以执行双材料分解，即分解成目标基础材料和有利地第二种材料。然后可以借助关于第一和第二X射线量子能量分布以及(目标)基础材料的已知的能量相关的X射线衰减系数的知识，将(目标)基础材料的由此产生的空间分布转换为可分配给第一X射线量子能量分布的基础图像数据集以及可分配给第二X射线量子能量分布的基础图像数据集。在这种情况下，在确定基础图像数据集时也可以考虑对第一或第二X射线量子能量分布的硬化效应，例如使用取决于患者直径的因子。

在步骤S4中，通过计算单元，在所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域中，调整所确定的基础图像数据集的值，其中，分别将可分配给相应的X射线量子能量分布的组织图像值，应用于分别对应于X射线量子能量分布的在空间上的基础图像数据集的值。此处使用的组织图像值尤其对应于上面已经关于第一次确定所描述的组织图像值。对所确定的基础图像数据集的值的相应调整尤其可以包括，在所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域中，用相应的确定的组织图像值替换或至少加权地替换基础图像数据集的值，即把基础图像数据集的值与组织图像值组合。在此，可以特别简单地借助第一材料的所确定的第一空间分布，识别要分配给第一材料的区域，因为这里可以准确且容易地改进图像数据集中的第一材料的可区分性，例如含有钙的第一材料和同样存在的造影剂之间的区分。为了识别所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域，可以将分割方法应用于第一空间分布。

在步骤S5中，基于第一和第二图像数据集，借助于计算单元23，通过基本材料分解，对患者39内的至少第二种材料的第二空间分布进行第三次确定。在第三次确定之前，在第一图像数据集上应用特别是从中减去可分配给第一X射线量子能量分布的经调整的基础图像数据集，并且在第二图像数据集上应用特别是从中减去可分配给第二X射线量子能量分布的、经调整的基础图像数据集。特别地，无论第一次确定还是第三次确定，都可以包括将基本材料分解成至少第一材料和第二材料，从而分别导致第一材料的空间分布和第二材料的空间分布。在此分别特别地，第一材料可以包括钙，并且第二材料可以包括用于产生图像数据集的造影剂，例如碘，其中，于是对第一空间分布的第一次确定和对第二空间分布的第三次确定分别包括将基本材料分解成包含钙和造影剂的材料。

在步骤S6中，借助于计算单元23，至少基于第二材料的第二空间分布，生成结果图像数据集，并且随后借助于第二接口27输出结果图像数据集。生成只能包括可调用地提供第二材料的第二空间分布的空间表示，作为结果图像数据集。这样，第二空间分布可以基本上直接对应于结果图像数据集，该结果图像数据集可以使用第二接口输出。然而，基于第二空间分布的其他处理步骤也可以包括在生成步骤中。如果在第三次确定步骤中除了第二材料的第二空间分布之外还确定了第一材料的另一空间分布，即第一材料的第二空间分布，则可以基于第二材料的所确定的第二空间分布和第一材料的所确定的第二空间分布来生成结果图像数据集。例如，可以生成加权的混合图像。例如，可以基于第二材料的所确定的第二空间分布和第一材料的所确定的进一步的即第二空间分布，来计算所谓的“虚拟单能图像”(VMI，dt：虚拟单能图像)，并且作为结果图像数据集输出。

特别地，在生成步骤中作为结果图像数据集，可以提供至少基于第二材料的空间分布的患者表示，其中第一材料被去除或至少部分地抑制。例如，在第三次确定的步骤中，可以至少基于第二材料(例如碘)的空间分布来生成对患者的表示，其中已经去除了第一材料(例如特别是钙化物)。该方法在碘和造影剂材料上的应用，涉及尤其是两种材料特别是也直接相邻地都存在于待成像区域中的应用领域，以及涉及含钙的图像部分和含有造影剂的图像部分彼此之间的精确区分或分开。特别地，可以力求显示去除钙的图像数据集，以便能够实现改进对钙化斑块和由此产生的狭窄的评估。然而，它也可以有其他应用领域。

可选地，在步骤S14中，在生成并输出最终的结果图像数据集之前，可以使用计算单元23生成初步的结果图像数据集，该初步的结果图像数据集至少基于第二材料的第二空间分布，其中，至少在所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域中，将降噪方法应用于初步的结果图像数据集。初步的结果图像数据集可以对应于(最终的)结果图像数据集，其中，仅应用降噪方法来区分初步的结果图像数据集和(最终的)结果图像数据集。为了生成最终的结果图像数据集，还可以在应用降噪方法之后进行进一步的处理步骤，例如生成如上所述的加权的混合图像。优选地，可以使用如公开文献DE 10 2019 210355A1中描述的降噪方法。

图2示出了用于生成患者39的结果图像数据集的装置20，该装置包括第一接口21，该第一接口21被设计成检测患者39的第一图像数据集和患者39的至少一个第二图像数据集，第一图像数据集表示患者39的对应于第一X射线量子能量分布的第一X射线衰减分布，第二图像数据集表示患者39的对应于至少第二X射线量子能量分布的至少第二X射线衰减分布。

此外，该装置包括计算单元23，该计算单元被设计为：

o基于第一和第二图像数据集，通过基本材料分解，对患者39内的至少一种第一材料的第一空间分布进行第一次确定S2；

o基于第一和第二图像数据集，对可分配给第一X射线量子能量分布的基础图像数据集和可分配给第二X射线量子能量分布的基础图像数据集进行第二次确定S3；

o在所确定的第一空间分布指示存在第一材料的区域中，对所确定的基础图像数据集的值进行调整S4，其中，分别将可分配给相应的X射线量子能量分布的组织图像值，应用到分别对应于X射线量子能量分布的已确定的基础图像数据集的值；

o基于第一和第二图像数据集，通过基本材料分解，对患者39中的至少一种第二材料的第二空间分布进行第三次确定S5，其中，在第三次确定之前，分别将对应于x射线量子能量分布的经调整的基础图像数据集基应用于第一或至少一个第二图像数据集；并且

o至少基于第二材料的第二空间分布，生成S7结果图像数据集。

该装置还包括被设计用于输出结果图像数据集的第二接口27。

在所示的实施例中，该装置与成像设备32连接。例如，该装置可以通过网络与成像设备连接。特别地，该装置也可以包括在成像设备32中。例如，成像设备可以是计算机断层扫描设备。

网络可以是本地网络(专业术语为“局域网”，缩写为“LAN”)或大型网络(专业术语为“广域网”，缩写为“WAN”)。局域网的一个例子是内联网，大型网络的一个例子是因特网。特别地，网络也可以设计成无线的，特别是设计为WLAN(对于“无线LAN”；缩写“WiFi”是常见的)或设计为蓝牙连接。网络也可以设计为上述示例的组合。

此外，装置和成像设备32之间的通信也可以离线地发生，例如通过交换数据载体。

图3示出了计算机断层扫描设备形式的成像设备32。

CT设备具有带转子35的台架33。转子35包括至少一个x射线源37，特别是x射线管，并且与其相对地包括至少一个x射线探测器2。x射线探测器2和辐射源37可以围绕公共的轴43(也称为旋转轴)旋转。患者39位于病床41上，并且可以沿着旋转轴线43移动通过台架33。通常，患者39例如可以包括动物患者和/或人类患者。

CT设备32包括计算机系统45，该计算机系统45包括用于生成结果图像数据集的装置20。计算机系统45还包括用于基于由成像设备32确定的数据来重建图像数据集的重建单元42。计算机系统45还具有用于控制成像设备的控制单元44。

此外，输入机构47和输出机构49与计算机系统45连接。输入机构47和输出机构49例如可以实现交互，例如用户手动配置、确认或触发的方法步骤。例如，可以在包括监视器的输出装置49上向用户显示计算机断层扫描投影数据集和/或二维图像数据集或三维图像数据集。

通常，在辐射源和患者之间的相对旋转运动期间，由大量的投影角度获取患者39的多个(原始)投影数据集形式的测量数据，同时患者39连续地或依次地借助患者卧榻41移动通过台架33。然后，可以基于投影数据集，使用数学方法，重建检查区域内沿旋转轴的相应的z位置的断层图像数据集，该数学方法例如包括滤波反投影或迭代重建方法。

包含在计算机系统45中的用于生成结果图像数据集的装置特别地被设计用于执行根据本发明的用于生成结果图像数据集的方法。

成像设备32特别地被设计用来提供取决于第一X射线量子能量分布的第一图像数据集和取决于至少一个第二X射线量子能量分布的至少一个第二图像数据集。为此，X射线探测器2例如可以对应于光谱分离的X射线探测器，和/或成像设备可以被设计用于所谓的“kV计权”。在其他配置中，成像设备还可以包括所谓的“双源”设备，该设备具有两个错开地布置的以不同的发射光谱工作的源-探测器系统。

Claims (14)

1.一种用于生成患者(39)的结果图像数据集的方法，包括以下步骤：

-检测(S1)所述患者(39)的取决于第一X射线量子能量分布的第一图像数据集和所述患者(39)的取决于至少第二X射线量子能量分布的至少一个第二图像数据集；

-基于所述第一图像数据集和所述至少一个第二图像数据集，通过基本材料分解，第一次确定(S2)在所述患者(39)中的至少一种第一材料的第一空间分布；

-基于所述第一图像数据集和所述第二图像数据集，第二次确定(S3)能分配给所述第一X射线量子能量分布的基础图像数据集和能分配给所述第二X射线量子能量分布的基础图像数据集；

-在所确定的所述第一空间分布指示存在所述第一材料的区域中，调整(S4)所确定的所述基础图像数据集的值，其中，分别将能分配给相应的X射线量子能量分布的组织图像值应用于分别在所述X射线量子能量分布方面对应的基础图像数据集的值；

-基于所述第一图像数据集和所述第二图像数据集，通过基本材料分解，对所述患者(39)中的至少一种第二材料的第二空间分布进行第三次确定(S5)，其中，在所述第三次确定(S5)之前，分别将在所述X射线量子能量分布方面对应的、经调整的基础图像数据集应用于所述第一图像数据集或所述至少一个第二图像数据集；

-至少基于所述第二材料的第二空间分布生成(S6)结果图像数据集。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述第一材料的第一空间分布的第一次确定(S2)分别包括，从所述第一图像数据集或所述至少一个第二图像数据集中减去在所述X射线量子能量分布方面对应的所述组织图像值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将相应的经调整的所述基础图像数据集应用到所述第一图像数据集或所述至少一个第二图像数据集包括，从所述第一图像数据集或所述至少一个第二图像数据集中减去相应的在所述X射线量子能量分布方面对应的经调整的所述基础图像数据集。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一材料包括钙，并且所述第二材料包括造影剂，并且对所述第一空间分布的第一次确定(S2)和对所述第二空间分布的第三次确定(S5)分别包括，将基本材料分解成所述第一材料和所述第二材料。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对空间上的所述基础图像数据集的第二次确定(S3)包括，将基本材料分解成水和所述第二材料。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对相应的所确定的所述基础图像数据集的值的调整(S4)包括，用在所述X射线量子能量分布方面对应的所述组织图像值来替换或加权地组合所述值。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在第一次确定(S2)所述第一材料的第一空间分布之前，将所述第一图像数据集与所述第二图像数据集配准。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在第一次确定(S2)所述第一空间分布之前，将降噪方法应用于所述第一图像数据集和所述至少一个第二图像数据集，和/或其中，至少在所确定的所述第一空间分布指示存在所述第一材料的区域中，将降噪方法应用于所述结果图像数据集。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述第三次确定(S5)的步骤中，除了所述第二材料的第二空间分布之外，还确定所述第一材料的另一空间分布，并且其中，基于所述第二材料的所确定的第二空间分布和所述第一材料的所确定的所述另一空间分布，生成所述结果图像数据集。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，相应的能分配给所述第一X射线量子能量分布或所述第二X射线量子能量分布的组织图像值包括血液或器官组织的图像值。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，能根据成像应用或医学问题来选择相应的能分配给所述第一X射线量子能量分布或所述第二X射线量子能量分布的组织图像值。

12.一种用于生成患者(39)的结果图像数据集的装置(20)，包括：

-第一接口(21)，被设计用于检测所述患者(39)的取决于第一X射线量子能量分布的第一图像数据集和所述患者(39)的取决于至少第二X射线量子能量分布的至少一个第二图像数据集；

-计算单元(23)，被设计用于

o基于所述第一图像数据集和所述第二图像数据集，通过基本材料分解，第一次确定(S2)在所述患者(39)中的至少一种第一材料的第一空间分布，

o基于所述第一图像数据集和所述第二图像数据集，第二次确定(S3)能分配给所述第一X射线量子能量分布的基础图像数据集和能分配给所述第二X射线量子能量分布的基础图像数据集，

o在所确定的所述第一空间分布指示存在所述第一材料的区域中，调整(S4)所确定的所述基础图像数据集的值，其中，分别将能分配给相应的X射线量子能量分布的组织图像值应用于分别在所述X射线量子能量分布方面对应的基础图像数据集的值，

o基于所述第一图像数据集和所述第二图像数据集，通过基本材料分解，对所述患者(39)中的至少一种第二材料的第二空间分布进行第三次确定(S5)，其中，在所述第三次确定之前，分别将在所述X射线量子能量分布方面对应的、经调整的基础图像数据集应用于所述第一图像数据集或所述至少一个第二图像数据集，

o至少基于所述第二材料的第二空间分布生成(S7)结果图像数据集；以及

-第二接口(27)，被设计用于输出所述结果图像数据集。

13.一种成像设备(32)，包括根据权利要求12所述的用于生成结果图像数据集的装置，并且包括与至少一个X射线探测器(2)相对的至少一个X射线源(37)，其中，在所述X射线源(37)和所述X射线探测器(2)之间能布置患者(39)，并且被设计成提供取决于第一X射线量子能量分布的第一图像数据集和取决于第二X射线量子能量分布的至少一个第二图像数据集。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有能由根据权利要求12所述的用于生成结果图像数据集的装置(20)读取和执行的程序部分，以便当所述程序部分由所述装置(20)执行时，实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法的所有步骤。