專利名稱：用于產(chǎn)生醫(yī)學(xué)圖像的方法和醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生醫(yī)學(xué)圖像的方法，該方法使用醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng) 的至少一個(gè)發(fā)射源和至少一個(gè)檢測(cè)器，其中發(fā)射源的射線穿過對(duì)象，并由檢測(cè) 器檢測(cè)由對(duì)象衰減的射線，而由檢測(cè)器檢測(cè)到的射線用于產(chǎn)生醫(yī)學(xué)圖像。本發(fā) 明同樣還涉及一種用于產(chǎn)生作為產(chǎn)生醫(yī)學(xué)圖像的基礎(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)的圖像拍攝系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
從現(xiàn)有技術(shù)得知成像系統(tǒng)，例如基于X射線設(shè)備的計(jì)算機(jī)斷層造影。DE 197 46 093 Al公開了 一種具有X射線源和X射線接收裝置的X射線系統(tǒng)，其 中該X射線系統(tǒng)用于拍攝二維投影和隨后的三維圖像再現(xiàn)，在此圖像再現(xiàn)所需 要的投影角通過用于聲波或者電磁波的發(fā)送和接收裝置確定。常規(guī)三維成像系統(tǒng)的發(fā)射源多為X射線源，它同樣如對(duì)應(yīng)設(shè)置的檢測(cè)器一 樣關(guān)于一個(gè)同心設(shè)置。迄今發(fā)射源的和大多錯(cuò)開180。的一起運(yùn)行的檢測(cè)器的旋 轉(zhuǎn)軸這樣設(shè)置，使得它們通過射線延伸的一條假想的線從發(fā)射源到檢測(cè)器的中 點(diǎn)延伸。在這種常規(guī)的成像系統(tǒng)中的可能的射線延伸的重疊區(qū)形成作為所謂的 再現(xiàn)立體的立體區(qū)域，其由成像系統(tǒng)采集，并且是隨后的3D數(shù)據(jù)組形式的3D 圖像處理的基礎(chǔ)。在繞190。的軌道旋轉(zhuǎn)期間基于確定數(shù)目的具有規(guī)定的角度距 離的透視圖像，成像系統(tǒng)"SIREMOBILIso-C3D"例如產(chǎn)生一個(gè)邊長可達(dá)12cm 的立方開》三維再i見立體("Klinische Studie zur registrierungsfreien 3D-Navigation mit dem mobilen C-Bogen SIREMOBIL Iso隱C3D，， ， R A. Griitzner, A. Hebecker, H. Waelti, B. Vock, L.-p. Nolte, A. Wentzensen, electromedica 71, Heft 1, Seite 58-67, 2003 )。由于三維再現(xiàn)立體的這一限制，迄今僅能要么把成像系統(tǒng)擴(kuò)大，使擴(kuò)大的 立體來透視要檢查的對(duì)象，并由此產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)較大的立體圖像數(shù)據(jù)組?；蛘?替代地，特別是在移動(dòng)圖像拍攝系統(tǒng)如X射線C形弧中，可以把圖像拍攝系統(tǒng)
對(duì)準(zhǔn)新的檢查區(qū)域。然而移動(dòng)成像系統(tǒng)對(duì)于對(duì)象的另 一檢查區(qū)域的這一重新對(duì) 準(zhǔn)需要操作者有一定經(jīng)驗(yàn)，而特別在用于監(jiān)視手術(shù)進(jìn)行步驟的操作中是不實(shí)際 的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于產(chǎn)生醫(yī)學(xué)圖像的可能性，它 基于2D X射線系統(tǒng)特別是在腫瘤學(xué)和血管造影術(shù)以及基于移動(dòng)成像系統(tǒng)在外 科學(xué)中允許在一個(gè)立體圖像數(shù)據(jù)組中完全成像檢查對(duì)象，而不必?cái)U(kuò)大特別是移 動(dòng)圖像拍攝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸。根據(jù)本發(fā)明該技術(shù)問題通過一種借助醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)產(chǎn)生醫(yī)學(xué)圖像的 方法解決，該醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)允許在每次照射對(duì)象時(shí)能夠彼此相對(duì)獨(dú)立地定 位醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)的發(fā)射源和檢測(cè)器，其中在發(fā)射源和檢測(cè)器之間設(shè)置要檢 查的對(duì)象的至少 一部分，并且發(fā)射源的至少 一部分射線由檢測(cè)器檢測(cè)。在本發(fā)明的意義上，對(duì)象是可通過醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)檢查的立體，特別是 病人或者生病的動(dòng)物的身體。在檢測(cè)了對(duì)象照射后作為在透射對(duì)象期間在規(guī)定時(shí)刻的部分衰減的發(fā)射 的確定，同時(shí)確定在每次對(duì)象照射時(shí)發(fā)射源和檢測(cè)器的各位置。在每次對(duì)象照 射時(shí)發(fā)射源和檢測(cè)器彼此相對(duì)和關(guān)于對(duì)象的精確位置的知識(shí)對(duì)于立體圖像數(shù)據(jù)組例如作為CT圖像數(shù)據(jù)組的成像并因此對(duì)于圖像再現(xiàn)來說是不可或缺的。對(duì)象照射的整體定義了至少一個(gè)重疊區(qū)作為三維再現(xiàn)立體，其相當(dāng)于對(duì)象 的檢查區(qū)。在每次對(duì)象照射時(shí)根據(jù)該三維再現(xiàn)立體考慮發(fā)射源和檢測(cè)器的所屬 位置形成立體圖像數(shù)據(jù)組。最后從該立體圖像數(shù)據(jù)組中借助已知的圖像處理方 法提取關(guān)于至少 一個(gè)給定的截面的醫(yī)學(xué)圖像。本發(fā)明的方法的 一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)在于，通過獨(dú)立定位發(fā)射源和檢測(cè)器使得能 夠選擇幾乎任意的立體作為對(duì)象照射的重疊區(qū)，而僅受限于圖像拍攝系統(tǒng)在發(fā) 射源和檢測(cè)器之間的結(jié)構(gòu)尺寸。在腫瘤學(xué)和血管造影術(shù)中的靜止的圖像拍攝系 統(tǒng)以及在外科學(xué)中的移動(dòng)的圖像拍攝系統(tǒng)由于發(fā)射源和檢測(cè)器的同心設(shè)置通常 僅具有圖像拍攝系統(tǒng)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，因此僅產(chǎn)生一個(gè)窄的有限的再現(xiàn)立體。通過本發(fā)明的方法顯著擴(kuò)大了再現(xiàn)立體從而也顯著擴(kuò)大了立體圖像數(shù)據(jù)組。在本 發(fā)明的方法中沒有移動(dòng)或者靜止工作的圖像拍攝系統(tǒng)的多次定向，同時(shí)在不改
變圖像拍攝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸的情況下擴(kuò)大了對(duì)象可檢查區(qū)的尺寸。在本方法的一個(gè)有利的改進(jìn)中，在產(chǎn)生三維再現(xiàn)立體時(shí)考慮在檢測(cè)器檢測(cè) 到的對(duì)象照射中的圖像失真。對(duì)于檢測(cè)器的關(guān)于發(fā)射源的各中心射束的方向出 現(xiàn)的傾斜位置的情況，會(huì)產(chǎn)生幾何的圖像失真，這會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的圖像結(jié)果。因 為再現(xiàn)立體是形成立體圖像數(shù)據(jù)組的基礎(chǔ)，所以圖像失真影響立體圖像數(shù)據(jù)組 的質(zhì)量，從而也影響由此產(chǎn)生的醫(yī)學(xué)圖像的質(zhì)量。在本發(fā)明的方法中，在產(chǎn)生 與再現(xiàn)立體相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)組時(shí)考慮這種根據(jù)發(fā)射源相對(duì)于檢測(cè)器平面的位置 確定的圖像失真。通過這一措施，發(fā)射源相對(duì)于檢測(cè)器的非優(yōu)化相對(duì)定位也不 會(huì)對(duì)圖像結(jié)果的質(zhì)量產(chǎn)生任何影響。為避免在重疊對(duì)象照射時(shí)出現(xiàn)的失真，在產(chǎn)生三維再現(xiàn)立體時(shí)以有利的方 式一同考慮該失真。在使用X射線源作為發(fā)射源的情況下，在檢測(cè)器中確定衰 減特性形式的通過對(duì)象衰減的對(duì)象照射。在同心的圖像拍攝系統(tǒng)中相關(guān)對(duì)象照 射的總和例如在反投影中導(dǎo)致星形失真，從而導(dǎo)致再現(xiàn)立體的圖像數(shù)據(jù)的失真。通過在產(chǎn)生再現(xiàn)立體時(shí)例如通過濾波和巻積(Faltung)考慮該失真，補(bǔ)償該失 真，從而保證醫(yī)學(xué)圖像的高的圖像質(zhì)量。就三維再現(xiàn)立體和立體圖像數(shù)據(jù)組的圖像數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理來說，以投影矩 陣的形式映射圖像數(shù)據(jù)是有利的，在此投影矩陣考慮整個(gè)檢查對(duì)象的立體。由 此能夠補(bǔ)償所謂的"畸變偽影"(英語是truncation artifacts,截?cái)鄠斡??；?偽影依賴于由在兩個(gè)方向上不相等的信號(hào)掃描產(chǎn)生的圖像平面的角度。出現(xiàn)導(dǎo) 致幾何偏差并從而導(dǎo)致產(chǎn)生受檢對(duì)象的有錯(cuò)誤的圖像的偽信號(hào)強(qiáng)度。特別是檢 查區(qū)內(nèi)的結(jié)構(gòu)的厚度比在圖像數(shù)據(jù)中存在畸變偽影時(shí)被錯(cuò)誤表示。通過將三維 再現(xiàn)立體的投影數(shù)據(jù)映射到一個(gè)對(duì)象大小的投影矩陣中，可以把該圖像數(shù)據(jù)用 于整個(gè)對(duì)象的立體圖像數(shù)據(jù)組并從而避免畸變偽影。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的改進(jìn)，在對(duì)象照射時(shí)這樣彼此獨(dú)立地定位發(fā)射源 和檢測(cè)器，使得對(duì)象照射形成一個(gè)重疊區(qū)并由此形成一個(gè)對(duì)象大小的三維再現(xiàn) 立體，從而能夠根據(jù)這樣形成的三維再現(xiàn)立體產(chǎn)生整個(gè)對(duì)象的立體圖像數(shù)據(jù)組。另外可選擇的方案是，在每次對(duì)象照射時(shí)這樣彼此設(shè)置發(fā)射源和檢測(cè)器， 使得該對(duì)象照射形成該對(duì)象的至少兩個(gè)重疊區(qū)從而形成至少兩個(gè)三維再現(xiàn)立 體。以有利的方式根據(jù)該三維再現(xiàn)立體每次產(chǎn)生立體圖像數(shù)據(jù)組，其中把如此 形成的立體圖像數(shù)據(jù)組借助圖形圖像數(shù)據(jù)處理方法組合為 一個(gè)總的立體圖像數(shù) 據(jù)組。另外可選把三維再現(xiàn)立體借助圖形圖像數(shù)據(jù)處理方法組合為一個(gè)總的三 維再現(xiàn)立體，并且把如此形成的總的三維再現(xiàn)立體作為產(chǎn)生總的立體圖像數(shù)據(jù) 組的基礎(chǔ)。由此圖像數(shù)據(jù)組的組合可以要么在單個(gè)形成的立體圖像數(shù)據(jù)組的層 面上進(jìn)行，或者在三維再現(xiàn)立體的層面上就已經(jīng)進(jìn)行組合，并由此綜合成一個(gè) 三維再現(xiàn)立體。以有利的方式三維再現(xiàn)立體的圖像數(shù)據(jù)和/或單個(gè)的立體圖像數(shù)據(jù)用 一種 圖形圖像處理方法例如圖像縫合方法來組合。該特別在數(shù)字圖像處理中使用的 方法用于這樣組合對(duì)象的單個(gè)圖像拍攝的圖像數(shù)據(jù)(英語stitch =縫合，裝訂)， 使得可把單個(gè)圖像拍攝連接成對(duì)象的 一個(gè)整體拍攝。例如因此從一個(gè)對(duì)象的不 同拍攝角度的單個(gè)圖像建立所謂的全景圖像，例如建筑物的全景圖像。通過使 用這一圖形圖像處理方法可以把單個(gè)三維再現(xiàn)立體的圖像數(shù)據(jù)組和/或單個(gè)立 體圖像數(shù)據(jù)組連接成相應(yīng)的整個(gè)圖像數(shù)據(jù)組。由此產(chǎn)生這種可能，通過一個(gè)立 體圖像數(shù)據(jù)組形成整個(gè)對(duì)象并將關(guān)于對(duì)象的整個(gè)立體產(chǎn)生的截面圖像作為醫(yī)學(xué) 圖像來分析。此外本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)，其具有至少 一 個(gè)用于產(chǎn)生射線的 發(fā)射源和一個(gè)用于檢測(cè)該射線的檢測(cè)器，其中由檢測(cè)器檢測(cè)到的射線可用于產(chǎn) 生醫(yī)學(xué)圖像。根據(jù)本發(fā)明，通過至少一個(gè)定位元件關(guān)于可自由選擇的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行發(fā)射源 和檢測(cè)器的相對(duì)定位和取向，其中，控制器保證可如此定位發(fā)射源和檢測(cè)器， 使得發(fā)射源的至少一部分射線射中檢測(cè)器。以有利的方式該定位元件能夠自由 定位發(fā)射源和/或檢測(cè)器,就像用 一個(gè)多軸機(jī)器人所可能做到的那樣。在醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)的 一 個(gè)有利的改進(jìn)中發(fā)射源和檢測(cè)器設(shè)置在 一 個(gè)C 形弧上，該C形弧借助定位元件可垂直和/或水平移動(dòng)。同樣以有利的方式通過至少 一個(gè)可旋轉(zhuǎn)支撐的連接元件彼此連接至少兩個(gè)定位元件，并由此保證發(fā)射源(20)和檢測(cè)器(30)關(guān)于一個(gè)自由選擇的旋 壽爭(zhēng)點(diǎn)的自由定位。


以下借助附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖中圖1示出按照已知的現(xiàn)有技術(shù)根據(jù)同心設(shè)置發(fā)射源和檢測(cè)器的三維再現(xiàn)立 體的示意截面圖；圖2a、 2b示出根據(jù)使用本發(fā)明的方法的二個(gè)三維再現(xiàn)立體的示意截面圖； 圖3示出按照本發(fā)明的方法根據(jù)自由定位發(fā)射源和檢測(cè)器的具有受檢對(duì)象 的大小的三維再現(xiàn)立體的示意截面圖； 圖4示出本發(fā)明的方法的示意圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的方法基于對(duì)三個(gè)對(duì)象照射的分析的投影矩陣的形成；圖6示出本發(fā)明的帶有可垂直和水平調(diào)整的同心的c形弧的移動(dòng)圖像拍攝 系統(tǒng)的示意圖；圖7示出本發(fā)明的帶有可旋轉(zhuǎn)支撐的定位元件的圖像拍攝系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
附圖中根據(jù)其意義對(duì)相同的特征給以相同的附圖標(biāo)記。圖1表示迄今的現(xiàn)有技術(shù)。常規(guī)方式是發(fā)射源20 (未圖示)和檢測(cè)器30 以平面形式圍繞一個(gè)同心可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。這決定了發(fā)射源20和檢測(cè)器30在一 個(gè)圓形軌上運(yùn)動(dòng)，該圓形軌在圖1中作為虛線圓周表示。發(fā)射源20產(chǎn)生射線并 關(guān)于不同的角度確定該射線，射線作為對(duì)象照射90到96由相應(yīng)一同旋轉(zhuǎn)的檢 測(cè)器30分別檢測(cè)。射線延伸示為圓錐形的，在此在對(duì)象照射卯到98的射線延 伸的尖角處未圖示的發(fā)射源20產(chǎn)生射線。這些對(duì)象照射90到96的重疊區(qū)在同 心的附近形成三維再現(xiàn)立體40，在此為形成三維再現(xiàn)立體40射線延伸還必須 在圖面外透射對(duì)象100。為更好地表示，在圖面中僅示出一些選出的對(duì)象照射90到99。為產(chǎn)生立 體圖像數(shù)據(jù)組，需要來自不同拍攝位置和角度的多個(gè)射線延伸的圖像數(shù)據(jù)，因 此現(xiàn)有的示出的對(duì)象照射90到99僅作為選出的代表的射線延伸以更好地描述 本發(fā)明的構(gòu)思。在圖2a和圖2b中示出了按照本發(fā)明方法的兩個(gè)三維再現(xiàn)立體40、 41的 產(chǎn)生。對(duì)象IOO通過自由定位發(fā)射源20 (未圖示)和檢測(cè)器30由對(duì)象照射90 到99透射。在此在第一步驟發(fā)射源20和檢測(cè)器30這樣圍繞對(duì)象定位，使得第 一三維再現(xiàn)立體40通過相應(yīng)的對(duì)象照射90到92產(chǎn)生(圖2a)。在按照本發(fā)明 方法的第二步驟發(fā)射源20和檢測(cè)器30關(guān)于第二檢查區(qū)對(duì)準(zhǔn)從而形成第二三維
再現(xiàn)立體41(圖2b),其在對(duì)象100內(nèi)與第一三維再現(xiàn)立體40偏離。這些三維 再現(xiàn)立體40、41要么直接通過圖像數(shù)據(jù)處理方法彼此組合并接著綜合成一個(gè)立 體圖像數(shù)據(jù)組50 (未圖示)?；蛘呖蛇x地，該三維再現(xiàn)立體40、 41用作形成兩 個(gè)立體圖像數(shù)據(jù)組50、 51 (未圖示)的基礎(chǔ)，它們?nèi)缓罂山M合成一個(gè)總的立體 圖像數(shù)據(jù)組50。圖3示出按照本發(fā)明的方法根據(jù)自由定位發(fā)射源20 (未圖示)和檢測(cè)器 30的具有受檢對(duì)象100的大小的三維再現(xiàn)立體40的示意截面圖。通過用對(duì)象 照射90到99完全覆蓋對(duì)象100的立體，相對(duì)于傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)，不僅可以緊 鄰?fù)漠a(chǎn)生三維再現(xiàn)立體40,而且它還可以產(chǎn)生具有對(duì)象100的大小的三維再 現(xiàn)立體40。相應(yīng)于本發(fā)明的方法，僅發(fā)射源20和檢測(cè)器30之間的距離限制三 維再現(xiàn)立體40的可能的大小。在相應(yīng)于圖4的運(yùn)行模式中示出按照本發(fā)明的方法以不同的圖像處理為產(chǎn) 生多個(gè)三維再現(xiàn)立體40到42的重要的步驟。通過相應(yīng)定位發(fā)射源20(未圖示) 和檢測(cè)器30 (未圖示)，受檢對(duì)象100由對(duì)象照射90到99 (未圖示)完全覆蓋， 在此在圖示的例子中對(duì)象照射90到99的重疊區(qū)產(chǎn)生三個(gè)三維再現(xiàn)立體40、41、 42。借助圖像數(shù)據(jù)處理方法，例如縫合方法，把再現(xiàn)立體40、 41、 42的圖像數(shù) 據(jù)關(guān)于整個(gè)對(duì)象100組合在一個(gè)再現(xiàn)立體40中。再現(xiàn)立體40的該圖像數(shù)據(jù)然 后用作產(chǎn)生立體圖像數(shù)據(jù)組50的基礎(chǔ)，由之可從立體圖像數(shù)據(jù)組50作為平面 截面圖像提取出醫(yī)學(xué)圖像110。在對(duì)三維再現(xiàn)立體40、 41、 42的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行 圖像處理時(shí)，同樣要考慮和補(bǔ)償在用檢測(cè)器30拍攝對(duì)象照射卯到99時(shí)的幾何 失真和在圖像處理時(shí)重疊對(duì)象照射卯到99的'圖像數(shù)據(jù)到再現(xiàn)立體40、 41、 42 之一時(shí)的畸變。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的方法在對(duì)三個(gè)對(duì)象照射90到92 (未圖示)的分析 的基礎(chǔ)上形成投影矩陣的示意圖。在檢測(cè)器30(未圖示)中檢測(cè)到的三個(gè)對(duì)象 照射90到92的測(cè)量曲線考慮各檢測(cè)角在投影矩陣中的反投影。各測(cè)量曲線表 示從發(fā)射源30 (未圖示)發(fā)送的并由對(duì)象IOO (未圖示)的具體結(jié)構(gòu)衰減的射 線的衰減程度。理想的方式是投影矩陣形成對(duì)象100的整個(gè)立體的投影矩陣。 對(duì)于可能導(dǎo)致影響測(cè)量曲線的可能的失真和畸變也在圖像處理時(shí)在投影矩陣中 例如通過取決于位置的濾波算法一起考慮。圖6示出本發(fā)明的移動(dòng)圖像拍攝系統(tǒng)10的示意圖。帶有固定連接的發(fā)射
源20和固定連接的檢測(cè)器30的常規(guī)的C形弧60可以借助C形弧定位元件80 關(guān)于未圖示的同心圍繞該C形弧60的軌道軸旋轉(zhuǎn)。該C形弧60與兩個(gè)定位元 件連接，并通過定位元件70可垂直和/或水平移動(dòng)。通過同心的C形弧60通過 定位元件70的垂直和/或水平的移動(dòng)的可能性，可以自由選擇同心的C形弧60 在圖6的圖像平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。通過具有垂直于圖6的圖像平面的定向的另外 的定位元件70保證，通過本發(fā)明的醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)10關(guān)于該圖像平面外的 旋轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行圖像拍攝。由此擴(kuò)大了由重疊的射線延伸形成的三維再現(xiàn)立體40 (未圖示)。圖7示出本發(fā)明的圖像拍攝系統(tǒng)10,具有一個(gè)設(shè)置在U形支架上的發(fā)射 源20和一個(gè)關(guān)于發(fā)射源20的射線延伸的中軸相應(yīng)設(shè)置的檢測(cè)器30。 U形支架 與第一定位元件70連接。該第一定位元件70通過可旋轉(zhuǎn)支撐的連接元件與第不僅定位元件70的相對(duì)位置，而且各定位元件70的長度也可變和自由調(diào)整。 此外第二定位元件70還通過第二可旋轉(zhuǎn)支撐的連接元件與第三定位元件70可 旋轉(zhuǎn)地連接?？刂破骺梢岳缤ㄟ^在連接元件內(nèi)設(shè)置的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)計(jì)算和控制 在兩個(gè)通過連接元件連接的定位元件70之間的旋轉(zhuǎn)角度。通過定位元件70的相對(duì)角位置，可能的話與各長度調(diào)整一起，給出發(fā)射 源20和檢測(cè)器30在檢查區(qū)內(nèi)的所有旋轉(zhuǎn)點(diǎn)上的自由定位。例如在圖7中示出 三個(gè)可能的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)l、 2、 3,它們通過適當(dāng)選擇定位元件70的角位置可彼此相 對(duì)自由選擇。可移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的定位元件的組合，必要時(shí)結(jié)合使用連接元件，保 證在三維4全查區(qū)內(nèi)的自由定位。醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)10通過射線延伸90到98關(guān)于可自由選擇的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的 自由定位性保證射線延伸90到98的最大可能的重疊。由此能夠產(chǎn)生相對(duì)于現(xiàn) 有技術(shù)更大的再現(xiàn)立體40 (未圖示)。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生對(duì)象(100)的醫(yī)學(xué)圖像(110)的方法，其中，醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)(10)的至少一個(gè)發(fā)射源(20)和至少一個(gè)檢測(cè)器(30)彼此相對(duì)地設(shè)置，發(fā)射源(20)的射線可通過該對(duì)象(100)衰減，衰減的射線由該檢測(cè)器(30)檢測(cè)，由該檢測(cè)器(30)檢測(cè)到的射線用于生成醫(yī)學(xué)圖像(110)，該方法具有下述步驟a.)在每次照射對(duì)象(90)時(shí)彼此相對(duì)獨(dú)立地定位所述發(fā)射源(20)和檢測(cè)器(30)，其中，在所述發(fā)射源(20)和檢測(cè)器(30)之間可設(shè)置對(duì)象(1 00)的至少一部分，且發(fā)射源(20)的至少一部分射線由檢測(cè)器(30)檢測(cè)；b.)在每次照射對(duì)象(90)時(shí)確定所述發(fā)射源(20)和檢測(cè)器(30)各自的位置；c.)在至少兩個(gè)對(duì)象照射(90，91)的至少一個(gè)重疊區(qū)內(nèi)在針對(duì)每一對(duì)象照射(90，91)考慮發(fā)射源(20)和檢測(cè)器(30)的各位置的情況下產(chǎn)生三維再現(xiàn)立體(40)；d.)根據(jù)該三維再現(xiàn)立體(40)在考慮發(fā)射源(20)和檢測(cè)器(30)在每一對(duì)象照射(90，91)中的所屬位置的情況下產(chǎn)生立體圖像數(shù)據(jù)組(50)；e.)關(guān)于立體圖像數(shù)據(jù)組(50)的一個(gè)預(yù)先給定的截面產(chǎn)生醫(yī)學(xué)圖像(110)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，根據(jù)發(fā)射源(20)相對(duì)于檢測(cè)器 (30)的可能的傾斜位置在圖像處理中考慮在檢測(cè)器(30)中檢測(cè)到的對(duì)象照射(90, 91)的可能的圖像失真。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2之一的方法，其特征在于，在圖像數(shù)據(jù)處理時(shí)考慮 在產(chǎn)生三維再現(xiàn)立體(40)時(shí)在重疊對(duì)象照射(90, 91)的圖像數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)的 失真。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的方法，其特征在于，三維再現(xiàn)立體(40)和 立體圖像數(shù)據(jù)組(50)的圖像數(shù)據(jù)作為各投影矩陣的部分以代數(shù)方式形成，其 中所述投影矩陣形成整個(gè)對(duì)象(100)的立體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到4之一的方法，其特征在于，在每次對(duì)象照射(90 到99 )時(shí)這樣彼此設(shè)置發(fā)射源(20 )和檢測(cè)器(30 ),使得對(duì)象照射(卯到99 ) 形成一個(gè)重疊區(qū)從而形成一個(gè)具有對(duì)象U00)的大小的三維再現(xiàn)立體(40)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到4之一的方法，其特征在于，在每次對(duì)象照射(90 到99 )時(shí)這樣彼此設(shè)置發(fā)射源(20 )和檢測(cè)器(30 ),使得對(duì)象照射(90到99 ) 形成至少兩個(gè)重疊區(qū)，從而形成對(duì)象(100)的至少兩個(gè)三維再現(xiàn)立體(40, 41 )。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，基于所述三維再現(xiàn)立體(40, 41) 產(chǎn)生各立體圖像數(shù)據(jù)組(50, 51)，其中借助圖形圖像數(shù)據(jù)處理方法將如此形成 的立體圖像數(shù)據(jù)組(50, 51)組合為一個(gè)總的立體圖像數(shù)據(jù)組(50)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，把所述三維再現(xiàn)立體(40, 41) 借助圖形圖像數(shù)據(jù)處理方法組合為一個(gè)總的三維再現(xiàn)立體(40 ),并且把如此形 成的總的三維再現(xiàn)立體(40)用作為產(chǎn)生總的立體圖像數(shù)據(jù)組(50)的基礎(chǔ)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其特征在于，所述圖形圖像數(shù)據(jù)處理方法 是圖像縫合方法。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1到9之一的方法，其特征在于，所述發(fā)射源(20)是 X射線源，所述檢測(cè)器(30)是X射線接收裝置。
11. 一種醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)(10)，具有至少一個(gè)用于產(chǎn)生射線的發(fā)射源 (20 )和一個(gè)用于檢測(cè)射線的檢測(cè)器(30 )，其中由檢測(cè)器(30 )檢測(cè)到的射線可用于產(chǎn)生醫(yī)學(xué)圖像(110),其特征在于，通過至少一個(gè)定位元件(70)關(guān)于 可自由選擇的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)來執(zhí)行發(fā)射源(20)和檢測(cè)器(30)的相對(duì)定位和取向， 其中，控制器保證可如此定位發(fā)射源(20)和檢測(cè)器(30),使得發(fā)射源(20) 的至少一部分射線射中檢測(cè)器(30)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)(10),其特征在于，所述發(fā)射 源(20 )和檢測(cè)器(30 )設(shè)置在一個(gè)C形弧(60 )上，該C形弧(60 )借助定 位元件(70)可垂直和/或水平移動(dòng)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12的醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)(10),其特征在于，至少 兩個(gè)定位元件(70)通過至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)支撐的連接元件彼此連接，并由此保 證發(fā)射源(20)和檢測(cè)器(30)關(guān)于一個(gè)可自由選擇的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)自由定位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法，用于使用醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)的至少一個(gè)發(fā)射源和至少一個(gè)檢測(cè)器產(chǎn)生醫(yī)學(xué)圖像，其中，發(fā)射源的射線穿過對(duì)象，且可通過對(duì)象衰減的射線由檢測(cè)器檢測(cè)，由檢測(cè)器檢測(cè)的射線用于產(chǎn)生作為對(duì)象結(jié)構(gòu)的圖像的醫(yī)學(xué)圖像。本發(fā)明同樣涉及一種醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)，用于產(chǎn)生作為產(chǎn)生醫(yī)學(xué)圖像的基礎(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)。通過提供可自由定位的發(fā)射源和檢測(cè)器，可以把這樣檢測(cè)到的射線的重疊區(qū)擴(kuò)展到醫(yī)學(xué)圖像拍攝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)極限。由此計(jì)算出來的立體圖像數(shù)據(jù)組，例如計(jì)算機(jī)斷層造影(CT)，由此對(duì)位于發(fā)射源和檢測(cè)器之間的整個(gè)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行成像。
文檔編號(hào)A61B6/00GK101164498SQ20071015267
公開日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月5日
發(fā)明者克勞斯·赫爾曼, 艾克·里策爾 申請(qǐng)人:西門子公司