成像断层合成系统、特别是乳腺造影系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种成像断层合成系统、特别是乳腺造影系统，其包括:用于从多个投影角度扫描检查对象的辐射器-检测器系统，所述多个投影角度适合于产生检查对象的断层合成图像数据；以及具有至少一个显示单元和用于存储程序的存储器的计算机系统，所述程序执行至少一个断层合成重建。
【背景技术】
[0002]X射线技术在医疗诊断中已经被建立为标准方法。其基于，通过对象的X射线与对象的吸收特性相对应地衰减。借助空间分辨的检测器测量透过对象的X射线的强度，并且与没有对象情况下的X射线的强度建立比例关系。如此记录的强度变化，依据记录几何结构，表示如下量度，所述量度特别地提供关于X射线所穿透的组织的密度的陈述。
[0003]传统的X射线技术一般提供借助表面检测器记录的二维投影图像。然而，与检测器表面正交的分辨率通常是不可能的。在X射线技术的进一步发展过程中，开发了还提供关于第三维的信息的方法。这些方法基于，从多个不同的投影方向记录X射线投影，并且根据由此获得的衰减数据、也称为投影重建按照三维地按体素分辨的对象的密度值。这些体素通常利用与密度值相对应的灰度值输出，并且可以例如通过计算并且显示对象的截面，来用于对对象进行分析。
[0004]使得能够重建体积数据集合的第一种X射线模态是计算机断层成像术。在此，为了确定投影数据，通常使X射线源与相对地定位的检测器围绕位于其之间的对象或患者旋转，并且根据如此获得的投影数据，在360°、然而至少180°加上辐射器-检测器系统的扇形角度的角度范围上，重建与旋转轴垂直的断层成像截面图像。现在，存在同样能够进行三维重建的一系列其它X射线设备，例如C形臂设备或者乳腺造影设备。C形臂系统仍然使得还能够在180°加上扇形角度的投影角度范围上进行断层成像重建所需的扫描，而在乳腺造影系统中对明显低于180°的角度范围进行扫描。为了由乳腺造影系统根据投影数据进行3D重建，与较少的扫描信息相对应，根据断层合成方法来执行重建。由于扫描信息减少，因此形成了相对于计算机断层成像术具有稍微更低的质量的图像数据。
[0005]特别是在乳腺造影中，对于通过断层合成获得的数据集合的表示，产生了特别的挑战，其一方面来自于，仅使用有限的角度范围并且由此处理包含伪影的体积数据，另一方面来自于，要表示的相关结构，指示癌变组织的所谓的微钙化，具有非常小的大小。
[0006]因此，通常通过其它附加的表示来补充传统上通过断层合成获得的组织表示，以由此改善或者简化诊断。例如，可以例如借助数字乳腺造影或全视野数字乳腺造影(FFDM，full-field digital mammography))进行附加记录。为了较低的X射线剂量，还经常放弃附加记录，代而由通过断层合成获得的体积数据来重建附加记录。在这种情境下，也将这称为计算的合成乳腺造影记录或者乳腺X射线照片。
[0007]可以针对一个记录角度(通常为0° )或者针对多个记录角度(这里也将这称为“旋转乳腺X射线照片”)制作合成乳腺X射线照片。在制作合成乳腺X射线照片时，不一定需要进行沿着视线的体积数据的积分或求和(还表示为英语表述“digitallyreconstucted rad1graph (数字重建的放射照片)”的缩写“DRR”)。另外，例如作为另一种技术，最大强度投影(MIP，maximum intensity project1n)作为图像处理方法也很常用。在最大强度投影过程中，通过沿着观察方向，即沿着投影方向上的各个视线，分别选择具有最大强度的数据点，将三维体积数据集合或图像数据集合转换为二维投影图像。一个应用范围例如是CT血管造影和磁共振血管造影数据的表示。在这些数据中，血管通常具有高的信号强度，因此可以通过最大强度投影很好地可视地进行成像。例如在US 2013/0064440A1中讨论了这种方法。
【发明内容】
[0008]在由体积数据集合制作合成记录时，希望进行诊断的医生获得许多与诊断相关的信息的尽可能富于表现的显示。本申请要解决的技术问题有助于此。
[0009]上述技术问题通过根据本申请的成像断层合成系统、特别是乳腺造影系统来解决。
[0010]本发明的出发点是根据对象的X射线照片执行密度值的重建的过程。在此，确定用于对象在显示器上的表示的密度值，其中，在确定过程中，选择沿着通过所重建的密度值的直线的密度值。密度值的该选择例如可以根据位于所述直线上的密度值的最大值来执行，从而实现典型的MIP显示(MIP = maximum intensity pro ject1n，最大强度投影)。在此，可以在最大值确定之前，例如通过进行抑制由噪声带来的影响的平滑，对密度值进行处理。
[0011]本发明的主要思想基于如下考虑:在上面描述的过程中，可以使用所选择的密度值的位置，以便在表示所述对象时，提供使得对结果的解释更简单的附加信息。
[0012]根据本发明，可以确定所选择的密度值的位置信息，并且用于提供并且任选地在显示器上输出涉及密度值的信息。该信息例如可以是位置信息本身或者借助位置信息获得的其它信息。
[0013]所述位置信息可以表示到例如由一个点或一个平面定义的虚拟观察者的距离的量度。优选虚拟观察者通过所使用的X射线管的焦点定义。于是距离对应于X射线到所选择的密度值的位置而在所述直线上通过的距离。
[0014]在该第一构造的过程中，密度值和所述位置信息可以通过以用于像素表示的颜色空间的值进行编码，以显示器的像素表示。在此，所述颜色空间可以提供色值和亮度值用于像素的表示，从而可以使用色值和亮度值用于对密度值和位置信息进行编码。
[0015]在本发明的内容的第二构造的范围内，所述位置信息在位置固定的坐标系或者原点例如位于检测器的中点的世界坐标系(Weltkoordinatensystem)中给出密度值的位置。
[0016]例如在用户选择在显示器上显示或者表示的密度值时，进行位置信息的确定(例如借助鼠标进行选择，其中，在进行选择时可以寻找局部极值并且用作选择的密度值，以由此补偿手动输入的不准确)。
[0017]在第二实施方式中可以设置为，在显示器上显示多个密度值，并且通过选择两个密度值，确定涉及所述两个密度值的距离信息，例如将其在显示器上显示或插入。
[0018]在第二实施方式的变形中，在显示器上显示基于所确定的密度值成像的图像。于是在所述图像上能够例如通过借助计算机鼠标画圈，来选择所显示的密度值的区域。随后，在所述区域中根据用于密度的幅值的标准、例如阈值来识别密度值。这可以通过援用该值本身或者借助其例如关于像素的亮度的像素编码进行。针对所识别的密度值可以确定位置信息。可以使用所述位置信息，以便在三个维度中确定包括所识别的密度值的边界面。也就是说，在此，形成一种包围密度值的框或者任意的、优选连续的凹形和闭合的边界面。所述边界面可以用于在显示借助选择沿着通过所重建的密度值的直线确定的密度值和/或重建的密度值时，显示包含所识别的密度值的区域。
[0019]两个实施方式也可以共同使用，或者部分地使用各个其它实施方式的元素。
[0020]与上述基本思想相对应，发明人提出了一种成像断层合成系统、特别是乳腺造影系统，其包括:
[0021]-用于从多个投影角度扫描检查对象的辐射器-检测器系统，所述多个投影角度适合于产生检查对象的断层合成图像数据；
[0022]-具有至少一个显示单元和用于存储程序的存储器的计算机系统，所述程序被构造为，其在运行时执行以下方法:
[0023]-利用辐射器-检测器系统从多个投影角度生成检查对象的X射线投影，所述多个投影角度适合于根据检查对象的密度值产生断层合成图像数据，
[0024]-从X射线投影中重建断层合成的截面图像数据的堆叠，所述截面图像数据分别在通过检查对象的平面中延伸，并且与垂直于所述平面的不同高度的截面相对应，
[0025]-根据断层合成显示，产生检查对象的密度值的概览图像，
[0026]-在所述堆叠中在断层合成的截面图像的至少一个平面位置(=截面平面的2d空间中的图像位置)处，分别选择特征密度值，
[0027]—确定所选择的至少一个特征密度值的高度，
[0028]-在显示装置上根据密度值显示所述概览图像，同时作为与高度相关的色值显示至少一个特征密度值的高度。
[0029]对于该概念，注意，平面位置被理解为断层合成的截面图像在等同于检测器或概览图像的χ/y平面的χ/y平面中的χ/y坐标。此外，密度值的高度被理解为该密度值在沿z方向彼此堆叠的图像堆叠中出现的z坐标的值。在最简单的形式下，高度对应于通过检查对象的断层合成的截面图像的逐个编号的堆叠的断层合成的截面平面的数量。在此，x/y/Z坐标被视为正交坐标系的坐标。
[0030]通过基于断层合成的图像数据，结合特征密度值的用颜色表示的高度指示(=z位置指示)，这样同时显示检查对象的密度值的二维虚拟概览图像，实现了根据断层合成显示、特别是女性乳房的乳腺造影显示，特别一目了然并且对于诊断富于表现的相关密度值的视图。
[0031]有利的是，作为概览图像，可以选择原则上在虚拟地产生的概览显示的范围内已知的