提供借助双源CT设备采集的定量CT图像数据的方法

摘要

本发明涉及一种用于提供借助双源CT设备从测量场采集的定量CT图像数据的方法、用于双源CT设备的计算单元、双源CT设备。方法包括以下方法步骤：将测量场划分为第一测量场子区域和第二测量场子区域，第一测量场子区域是第一记录区域和第二记录区域的交集的至少一部分，第二测量场子区域与第二记录区域不相交，借助双源CT设备从第一测量场子区域采集第一CT测量数据，并且借助双源CT设备从第二测量场子区域采集第二CT测量数据，借助第一重建方法根据第一CT测量数据重建第一定量CT图像数据，并且借助第二重建方法根据第二CT测量数据重建第二定量CT图像数据，将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成为定量CT图像数据，提供定量CT图像数据。

权利要求

1.一种用于提供借助双源CT设备(11)从测量场采集的定量CT图像数据的方法，其中，双源CT设备(11)包括具有第一记录区域(62)的第一辐射源-检测器系统(60)和具有第二记录区域(65)的第二辐射源-检测器系统(63)，其中，第一辐射源-检测器系统(60)以与第二辐射源-检测器系统(63)不同的能量谱运行，所述方法包括以下方法步骤：-将测量场划分为第一测量场子区域(66)和第二测量场子区域(67)，第一测量场子区域是第一记录区域(62)和第二记录区域(65)的交集的至少一部分，第二测量场子区域与第二记录区域(65)不相交，-借助双源CT设备(11)从第一测量场子区域(66)采集第一CT测量数据，并且借助双源CT设备(11)从第二测量场子区域(67)采集第二CT测量数据，-借助第一重建方法根据第一CT测量数据重建第一定量CT图像数据，并且借助被构造为与第一重建方法不同的第二重建方法根据第二CT测量数据重建第二定量CT图像数据，-将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成为定量CT图像数据，-提供定量CT图像数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一重建方法需要谱分辨的CT测量数据作为输入数据，而第二重建方法接受单谱CT测量数据作为输入数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，第一重建方法在重建第一定量CT图像数据时，利用第一测量场子区域(66)中的两个不同的能量谱下的第一CT测量数据的存在。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，第二重建方法使用第二CT测量数据和第一CT测量数据的、借助第一辐射源-检测器系统(60)采集的部分，以便仅基于借助第一辐射源-检测器系统(60)从第一测量场子区域(66)和第二测量场子区域(67)采集的单谱CT测量数据，针对整个测量场重建第二定量CT图像数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成包括从第二定量CT图像数据中提取第二测量场子区域(67)，并且将所提取的区域与映射第一测量场子区域(66)的第一定量CT图像数据合并。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，第二重建方法在使用借助第一辐射源-检测器系统(60)和第二辐射源-检测器系统(63)从第一测量场子区域(66)采集的谱分辨的第一CT测量数据的条件下根据第二CT测量数据针对第二测量场子区域(67)重建第二定量CT图像数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，为了重建第二定量CT图像数据，基于存在于第一测量场子区域(66)中的谱分辨的第一CT测量数据，计算使得能够将CT测量数据与定量CT图像数据相关联的映射函数，其中，对于第二测量场子区域(67)，在使用所述映射函数的条件下根据第二CT测量数据重建第二定量CT图像数据。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，第二重建方法在使用在校准测量中确定的、使得能够将CT测量数据与定量CT图像数据相关联的映射函数的条件下根据第二CT测量数据针对第二测量场子区域(67)重建第二定量CT图像数据。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成时，在第一测量场子区域(66)和第二测量场子区域(67)之间的边界区域中，将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据作为加权的组合纳入。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，提供定量CT图像数据，用于规划对采集第一CT测量数据和第二CT测量数据的患者(13)的照射。

11.一种计算单元(24)，包括计算模块(33)，其中，计算单元(24)被构造为执行用于提供借助双源CT设备(11)从测量场采集的定量CT图像数据的方法，其中，双源CT设备(11)包括具有第一记录区域(62)的第一辐射源-检测器系统(60)和具有第二记录区域(65)的第二辐射源-检测器系统(63)，其中，第一辐射源-检测器系统(60)以与第二辐射源-检测器系统(63)不同的能量谱运行，其中，所述方法包括以下方法步骤：-将测量场划分为第一测量场子区域(66)和第二测量场子区域(67)，第一测量场子区域是第一记录区域(62)和第二记录区域(65)的交集的至少一部分，第二测量场子区域与第二记录区域(65)不相交，-采集借助双源CT设备(11)从第一测量场子区域采集的第一CT数据，并且采集借助双源CT设备(11)从第二测量场子区域(67)采集的第二CT数据，-借助第一重建方法根据第一CT数据重建第一定量CT图像数据，并且借助被构造为与第一重建方法不同的第二重建方法根据第二CT数据重建第二定量CT图像数据，-将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成为定量CT图像数据，-提供定量CT图像数据。

12.一种双源CT设备(11)，包括根据权利要求11所述的计算单元(24)。

13.一种电子可读数据载体，在其上存储有电子可读的控制信息，当将所述控制信息从数据载体中读出并且存储到计算单元中时，执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。

说明书

提供借助双源CT设备采集的定量CT图像数据的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于提供借助双源CT设备从测量场采集的定量CT图像数据的方法、用于双源CT设备的计算单元、双源CT设备和计算机程序产品。

背景技术

[0002] 对患者进行谱分辨的CT成像(CT-Bildgebung)使得能够产生定量CT图像数据(CT-Bilddaten)。谱分辨的CT成像例如可以借助已知的双能量方法或者使用能量敏感的检测器来进行。定量CT图像数据可以包括关于患者的身体中的材料系数、例如电子密度和/或质量密度和/或有效核电荷数和/或制动功率(Stopping Power)和/或特定光子能量下或特定光子能量谱下的线性衰减系数的位置分辨的分布的信息。代替从患者，也可以从任意检查对象、例如物品或者样本采集定量CT图像数据。

[0003] 双源CT设备特别有利地适用于谱分辨的CT成像，因为其可以在不同的能量谱下同时采集CT测量数据(CT-Messdaten)。从US 8,588,363 B2中已知一种示例性的双源CT设备。从US 8,897,530 B2中已知一种双源CT设备，可以借助其来确定一部分坏死组织。

[0004] 特别是在使用包括第一辐射源-检测器系统和第二辐射源-检测器系统的双源CT设备(Dual-Source )时，其中，第一辐射源-检测器系统以与第二辐射源-检测器系统不同的能量谱运行，存在谱分辨的信息的测量区域可能比双源CT设备的最大可能测量场小。其原因特别地可能是，第一辐射源-检测器系统具有比第二辐射源-检测器系统更大的扇形角，由此具有更大的记录区域。谱分辨的信息于是特别是仅存在于双源CT设备的测量场的、通过两个辐射源-检测器系统旋转而共同覆盖的圆形的子区域中。然而，具有更大的扇形角的第一辐射源-检测器系统一般可以覆盖双源CT设备的整个测量场，其中，整个测量场大于存在谱分辨的信息的测量场的子区域。在于是附加地存在的测量场的外部子区域中，利用传统的重建方法于是最初不存在谱分辨的信息，从而不能利用传统的谱方法在该外部子区域中计算定量CT图像数据。

[0005] 因此，利用传统方法，仅能够在不存在谱分辨的信息的测量场的外部子区域中，仅示出一般不包括关于材料系数的定量信息的普通的重建的CT图像数据。普通的重建的CT图像数据在此基于借助具有较大的扇形角的第一辐射源-检测器系统采集的CT测量数据。由此，虽然可以在测量场的外部子区域中示出例如可以显示患者的解剖结构的图像，但是不能对例如测量场的内部子区域中的材料系数进行定量分析。由此，不在双源CT设备的整个测量场中存在位置分辨的材料系数的分布。

发明内容

[0006] 本发明要解决的技术问题是，实现一种用于重建并且用于提供来自于测量场的定量CT图像数据的改善的可能性。上述技术问题通过本发明的特征来解决。在说明书中还描述有利构造。

[0007] 根据本发明的用于提供借助双源CT设备从测量场采集的定量CT图像数据的方法包括以下方法步骤，其中，双源CT设备包括具有第一记录区域的第一辐射源-检测器系统和具有第二记录区域的第二辐射源-检测器系统，其中，第一辐射源-检测器系统以与第二辐射源-检测器系统不同的能量谱运行：

[0008] -将测量场划分为第一测量场子区域和第二测量场子区域，第一测量场子区域是第一记录区域和第二记录区域的交集的至少一部分，第二测量场子区域与第二记录区域不相交，

[0009] -借助双源CT设备从第一测量场子区域采集第一CT测量数据，并且借助双源CT设备从第二测量场子区域采集第二CT测量数据，

[0010] -借助第一重建方法根据第一CT测量数据重建第一定量CT图像数据，并且借助被构造为与第一重建方法不同的第二重建方法根据第二CT测量数据重建第二定量CT图像数据，

[0011] -将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成为定量CT图像数据，[0012] -提供定量CT图像数据。

[0013] 双源CT设备因此特别是使用双能量方法，因为第一辐射源-检测器系统以与第二辐射源-检测器系统不同的能量谱运行。来自于第一测量场子区域的第一CT测量数据因此特别是借助两个辐射源-检测器系统采集。因此，在两个不同的能量谱下获得第一CT测量数据，即在第一辐射源-检测器系统运行的第一能量谱下和在第二辐射源-检测器系统运行的第二能量谱下。两个能量谱在此特别是具有不同的最大能量。两个辐射源因此一般以不同的管电压或加速电压运行。还可以想到，通过对能量进行不同的滤波来得到不同的能量谱。

[0014] CT测量数据特别地是原始数据或投影数据。投影数据一般包括相应地具有至少一个投影数据点值的投影数据点，其中，至少一个投影数据点值是辐射的衰减的度量，其中，辐射的衰减涉及与相应的投影数据点能够相关联和/或相关联的辐射路径。辐射路径特别是可以从辐射源-检测器系统的辐射源直至检测器元件和/或直至检测器元件组延伸。辐射路径特别是可以通过相对于测量场和/或相对于患者的区域布置辐射源和检测器元件和/或布置辐射源和检测器元件组来定义。特别是，一部分辐射路径可以延伸通过检查区域和/或患者的区域。一般不直接向专业人士提供CT测量数据用于进行诊断。

[0015] 而是，在使用CT测量数据的条件下重建CT图像数据，可以向专业人士提供、即例如可以在显示单元上显示CT图像数据，用于产生诊断。CT图像数据一般包括相应地具有至少一个图像点值的图像点，其中，至少一个图像点值是辐射的衰减的度量，其中，辐射的衰减涉及与图像点能够相关联和/或相关联的体积元素。体积元素特别是可以存在于检查区域中和/或患者的区域中。因此，CT测量数据一般存储在投影数据空间中，而CT图像数据一般存储在图像数据空间中。特别是，可以基于CT测量数据借助滤波反投影(filtered back projection,FBP)来重建CT图像数据。

[0016] 定量CT图像数据与通常的CT图像数据的不同之处特别是在于，图像点不是仅仅与传统的亨斯菲尔德单位值(HU-Wert)相关联，而是与定量材料系数相关联。这样，定量CT图像数据特别是可以包括定量材料系数在采集了CT测量数据的患者的身体中的位置分辨的分布。可能的定量材料系数在此是：电子密度和/或质量密度和/或有效核电荷数和/或制动功率(Stopping Power)和/或特定光子能量或特定光子能量谱下的线性衰减系数。当然，也可以根据CT测量数据重建其它本领域技术人员视为有意义的定量材料系数。定量材料系数由此可以有利地表示存在于所成像的体积元素中的物质、例如组织的物理特性。定量材料系数由此可以提供关于具有物理单位的绝对物理量的信息。

[0017] 提供定量CT图像数据可以包括显示定量CT图像数据和/或将定量CT图像数据存储在数据库中。替换地或者附加地，可以向能够对定量CT图像数据进行进一步处理的进一步处理单元传输定量CT图像数据。还可以想到，提供定量CT图像数据，用于规划对采集了CT测量数据的患者的照射。

[0018] 在当前情况下假设，第一辐射源-检测器系统具有比第二辐射源-检测器系统更大的扇形角。这样，第一辐射源-检测器系统的第一记录区域大于第二辐射源-检测器系统的第二记录区域。辐射源-检测器系统的记录区域在此特别地是如下区域，辐射源-检测器系统可以从该区域获取完整的CT测量数据，使得可以根据该完整的CT测量数据借助标准重建技术、例如滤波反投影重建CT图像数据。在此，借助辐射源-检测器系统可以在辐射源-检测器系统在通常的扇形束几何结构的情况下围绕相应的记录区域旋转180度加上相应的扇形角时，获取完整的CT测量数据。辐射源-检测器系统的记录区域由于辐射源-检测器系统在获取CT测量数据时围绕记录区域旋转，而一般在一个平面中被构造为近似为圆形的。第二记录区域在此特别地是第一记录区域的子区域。由此，第一记录区域和第二记录区域特别是同心地布置在一个平面中，其中，第二记录区域在该平面中特别是具有比第一记录区域小的半径。

[0019] 测量场、也称为记录体积(视场，FOV)特别地表示在定量CT图像数据中映射的体积。测量场一般由用户例如通过定位片记录来确定。当然，测量场也可以替换地或者附加地自动、例如基于选择的协议来确定。测量场在此特别地表示双源CT设备可以采集CT测量数据的整个区域。在此，测量场特别地大于第二辐射源-检测器系统的第二记录区域。同时，测量场特别是最大与第一辐射源-检测器系统的第一记录区域一样大。

[0020] 谱分辨的CT测量数据特别是在多于一个的能量谱、特别是两个能量谱下存在。谱分辨的CT测量数据中的图像点因此可以与在多于一个的能量谱下进行获取时采集的信息相关联。相反，单谱CT测量数据特别是仅在一个能量谱下存在。谱分辨的CT测量数据特别是仅可能在测量场的、借助第一辐射源-检测器系统并且借助第二辐射源-检测器系统在不同的能量谱下采集CT测量数据的区域中存在。双源CT设备因此特别地被构造为，具有存在谱分辨的CT测量数据的第一测量场子区域和仅存在单谱CT测量数据的附加的第二测量场子区域。因此，特别是可以采集谱分辨的CT测量数据的第一测量场子区域，特别地是第一记录区域和第二记录区域的交集。因此，在第一测量场子区域中，第一记录区域和第二记录区域重叠。如果由用户或自动确定的测量场比第一记录区域小，则第一测量场子区域也可以仅仅是第一记录区域和第二记录区域的交集的一部分。第一测量场子区域一般与第二辐射源-检测器系统的第二记录区域一致。特别是仅可以采集单谱CT测量数据的第二测量场子区域，由此是测量区域的、位于第一记录区域中并且不在第二记录区域中的部分。第一测量场子区域和第二测量场子区域的组合由此可以形成测量场。

[0021] 由此可以不仅借助第一辐射源-检测器系统、而且借助第二辐射源-检测器系统从第一测量场子区域采集第一CT测量数据。这样，特别是仅借助双源CT设备的第一辐射源-检测器系统从第二测量场子区域采集第二CT测量数据。

[0022] 所提出的方法现在特别地设置为，对于来自于第一测量场子区域和第二测量场子区域的定量CT图像数据的重建，使用不同的重建方法。然后可以组合两种重建方法的结果，以使得能够确定整个测量场中的定量材料参数。在此，第一定量CT图像数据的重建和第二定量CT图像数据的重建可以彼此独立地进行。还可以想到，在重建第二定量CT图像数据时，参考第一定量CT图像数据的重建的部分结果或者结果。

[0023] 第一重建方法在此可以针对作为输入数据的、存在于第一测量场子区域中的谱分辨的第一CT测量数据。因此，在第一测量场子区域中，可以使用谱分辨的信息作为确定定量材料系数的基础。这样，第一定量CT图像数据可以以高的精度确定。相反，第二重建方法可以针对作为输入数据的、存在于第二测量场子区域中的单谱的第二CT测量数据。这样，仅向第二重建方法提供借助第一辐射源-检测器系统从第二测量场子区域采集的单谱测量数据，作为输入数据。在使用专门适用于该目的的第二重建方法的条件下，现在也可以可能以有限的精度重建第二测量场子区域的定量材料系数。这样，第一定量CT图像数据在确定定量材料系数方面特别是具有比第二定量CT图像数据高的精度。

[0024] 所描述的过程因此使得能够有利地在以双能量模式运行的双源CT设备的整个测量场中重建定量CT图像数据，即使在测量场的外部测量场子区域中，由于双源CT设备的辐射源-检测器系统的不同的扇形角，仅存在单谱CT测量数据。在此，在第二测量场子区域中可以至少近似地显示第二定量CT图像数据。同时，在第一测量场子区域中可以保留以高精度重建的第一定量CT图像数据。这样可以协同地使用基于作为输入数据的谱分辨的CT测量数据的第一重建方法和特别是主要基于以单谱存在的CT测量数据的第二重建方法。作为协同效果，可以有利地重建整个测量场的定量材料系数，其中，在测量场的一部分中可以提高定量材料系数的确定的精度。两种重建方法的组合使用在此可以对单个方法的限制进行补偿，从而可以在整体上实现更好的结果。

[0025] 一个实施方式设置为，第一重建方法需要谱分辨的CT测量数据作为输入数据，而第二重建方法接受单谱CT测量数据作为输入数据。

[0026] 这样，第一重建方法特别有利地匹配于作为输入数据的第一CT测量数据，因为第一CT测量数据在两个不同的能量谱下、即以谱分辨的方式存在。相反，第二重建方法特别有利地匹配于作为输入数据的第二CT测量数据，因为其仅能够利用第一辐射源-检测器系统、即在一个能量谱下采集。

[0027] 一个实施方式设置为，第一重建方法在重建第一定量CT图像数据时，利用第一测量场子区域中的两个不同的能量谱下的第一CT测量数据的存在。

[0028] 可以将通过在两个不同的能量谱下的第一CT测量数据的存在得到的附加信息，作为已知的参数，用于确定定量材料参数。特别是在第一测量场子区域中存在借助第一辐射源-检测器系统在第一能量谱下采集的第一CT测量数据组和借助第二辐射源-检测器系统在第二能量谱下采集的第二测量数据组，作为第一重建方法的输入数据。

[0029] 根据一种可能的过程，首先可以以通常的方式，例如借助滤波反投影，根据第一CT测量数据组重建第一CT图像数据组，并且根据第二CT测量数据组重建第二CT图像数据组。然后，可以一起对第一CT图像数据组和第二CT图像数据组进行处理，以针对每个图像点确定定量材料参数。在此，用于处理第一CT图像数据组和第二CT图像数据组的一种可能性是，逐体素地针对每个图像点观察第一CT图像数据组中和第二CT图像数据组中的CT值。因此，对于每个图像点得到以低能量和高能量的CT值为基值的值对。现在，可以借助基值变换将该基值变换为包括两个定量材料参数、例如电子密度和核电荷数的基值。这样，可以针对第二定量CT图像数据中的每一个图像点确定一个或两个定量材料参数。

[0030] 以这种方式，可以准确并且有效地确定第一测量场子区域的第一定量CT图像数据。当然也可以想到根据谱分辨的第一CT测量数据确定第一定量CT图像数据的其它可能性。

[0031] 一个实施方式设置为，第二重建方法使用第二CT测量数据和第一CT测量数据的、借助第一辐射源-检测器系统采集的部分，以便仅基于借助第一辐射源-检测器系统从第一测量场子区域和第二测量场子区域采集的单谱CT测量数据，针对整个测量场重建第二定量CT图像数据。

[0032] 第二重建方法的唯一的输入参数因此在这种情况下是借助第一辐射源-检测器系统从第一测量场子区域和第二测量场子区域采集的单谱的CT测量数据。因此，特别是在使用第一CT测量数据的一部分和全部第二CT测量数据的条件下确定第二定量CT图像数据。这样，可以针对整个测量区域确定第二定量CT图像数据。因为同样能够仅借助第一辐射源-检测器系统采集第二CT测量数据，因此根据该过程，仅将借助第一辐射源-检测器系统采集的测量数据纳入第二定量CT图像数据的重建中。

[0033] 因此，用于重建第二定量CT图像数据的输入数据特别是仅在单个能量谱下存在。例如，在德国专利申请DE 10 2015 225 395.3“Ermittlung  einer 
Verteilung eines Materialeigenschaftswerts auf Basis einer Einzelenergie-Bildaufnahme”中，描述了一种可能的仅基于单谱输入数据近似地重建定量材料系数的第二重建方法。该专利申请和基于其的美利坚合众国的在后申请的全部内容通过引用包含(“incorporated by reference”)于此。当然也可以想到根据单谱CT测量数据重建第二定量CT图像数据的其它方法。

[0034] 这样，特别有利地可以针对整个测量区域、因此也针对不存在谱分辨的CT测量数据的第二测量场子区域，重建第二定量CT图像数据。在此，定量材料参数的确定特别是可以近似地进行，因为仅存在单谱的CT测量数据作为输入数据。

[0035] 一个实施方式设置为，将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成包括从第二定量CT图像数据中提取第二测量场子区域并且将所提取的区域与映射第一测量场子区域的第一定量CT图像数据合并。

[0036] 这样，特别是从第二定量CT图像数据中裁出第二定量CT图像数据中的、对应于第二测量场子区域的图像区域，并且添加到第一定量CT图像数据。这样，特别是可以将测量场的外部区域中的定量材料参数的值添加到第一定量CT图像数据。由于谱分辨的第一CT测量数据而能够以高精度重建的第一定量CT图像数据在此保留。因此，仅提取第二定量CT图像数据中的、特别是具有比第一定量CT图像数据低的精度的区域，其不映射在第一定量CT图像数据中。这样可以进行第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据的特别有利的合成。

[0037] 一个实施方式设置为，第二重建方法在使用借助第一辐射源-检测器系统和第二辐射源-检测器系统从第一测量场子区域采集的谱分辨的第一CT测量数据的条件下根据第二CT测量数据针对第二测量场子区域重建第二定量CT图像数据。

[0038] 第二重建方法在这种情况下仅针对第二测量场子区域重建第二定量CT图像数据。然后，可以简单地将其与覆盖第一测量场子区域的第一定量CT图像数据合成定量CT图像数据。在第二重建方法中，不仅将第一CT测量数据、而且将第二CT测量数据作为输入数据纳入。第一CT测量数据在此可以有利地包括关于CT测量数据和定量CT图像数据之间的患者特定的关系的信息。这样，可以特别有利地使用存在于第一测量场子区域中的谱分辨的信息，以使得能够重建第二测量场子区域中的第二定量CT图像数据。

[0039] 一个实施方式设置为，为了重建第二定量CT图像数据，基于存在于第一测量场子区域中的谱分辨的第一CT测量数据，计算使得能够将CT测量数据与定量CT图像数据相关联的映射函数，其中，对于第二测量场子区域在使用所述映射函数的条件下根据第二CT测量数据重建第二定量CT图像数据。

[0040] 为了计算映射函数，例如可以根据第一CT测量数据借助滤波反投影重建非定量CT图像数据和第一定量CT图像数据。这样，例如可以经由点云或回归方法，确定第一测量场子区域中的非定量和定量CT图像数据中的对应的图像点之间的关系。这样，可以确定将非定量CT图像数据映射到定量CT图像数据或定量材料参数的值的映射函数。这样，为了根据第二CT测量数据重建第二定量CT图像数据，首先可以根据第二CT测量数据重建非定量CT图像数据，随后应用基于第一CT测量数据计算的映射函数。这样，可以在重建第二定量CT图像数据时，特别有利地利用如下事实：对于相同的患者，在另一个测量场子区域中存在谱分辨的CT测量数据。

[0041] 一个实施方式设置为，第二重建方法在使用在校准测量中确定的、使得能够将CT测量数据与定量CT图像数据相关联的映射函数的条件下，根据第二CT测量数据针对第二测量场子区域重建第二定量CT图像数据。

[0042] 在这种情况下，第二重建方法仅针对第二测量场子区域并且仅基于单谱的第二CT测量数据和映射函数重建第二定量CT图像数据。在这种情况下，映射函数特别地不特定于采集第二CT测量数据的患者。然而，在之后的多个重建中可以使用在校准测量中确定的映射函数，从而第二重建方法可以有效地确定第二测量场子区域中的定量材料参数的近似值。

[0043] 一个实施方式设置为，在将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成时，在第一测量场子区域和第二测量场子区域之间的边界区域中，将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据作为加权的组合纳入。

[0044] 因此，在定量CT图像数据的一部分中，特别是不仅纳入了借助第一重建方法重建的第一定量CT图像数据，而且纳入了借助第二重建方法重建的第二定量CT图像数据。因此，在第一测量场子区域和第二测量场子区域之间的边界区域中，可以实现定量CT图像数据中的软过渡。边界区域在此可能具有几个体素的宽度。在该边界区域中，定量材料参数的值可以借助第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据的加权总和形成。加权因数在此可以超过边界区域例如以线性的方式变化，使得在边界区域中存在加权梯度。

[0045] 这样，可以有利地防止在将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成时，在第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据之间形成可以看到的硬边界。可以在定量CT图像数据中实现软过渡，其改善定量CT图像数据的图像印象。

[0046] 一个实施方式设置为，提供定量CT图像数据，用于规划对采集第一CT测量数据和第二CT测量数据的患者的照射。

[0047] 在放射治疗中，利用电离辐射照射患者的目标体积、例如肿瘤。在此，包括从患者的身体的外部照射身体的外部放射治疗是已知的。也称为近距离放射治疗的内部放射治疗同样是已知的。在近距离放射治疗中，包括放射性物质的辐射源被引入患者的身体中，以便局部地在患者的身体中破坏或者根除目标体积中的肿瘤组织。在规划照射时，特别是在电子密度或者质量密度作为定量材料参数的情况下，可以使用定量CT图像数据来确定电离辐射在患者的身体组织中的衰减。同时，可以根据定量CT图像数据确定目标体积或风险体积。

[0048] 在规划照射时，特别有利的是，针对整个测量场、即也在第二测量场子区域中获得定量CT图像数据。其原因是，为了准确地确定输送到目标体积或风险体积的辐射剂量，辐射在患者的外部身体区域中的衰减也是决定性的。这样，当要将定量CT图像数据用于规划对患者的照射时，可以特别有利地使用所描述的过程。

[0049] 根据本发明的计算单元包括计算模块，其中，计算单元被构造用于执行根据本发明的方法。这样，根据本发明的计算单元可以执行用于提供借助双源CT设备从测量场采集的定量CT图像数据的方法。

[0050] 为此，计算单元特别地包括划分单元，用于将测量场划分为第一测量场子区域和第二测量场子区域，第一测量场子区域是第一记录区域和第二记录区域的交集的至少一部分，第二测量场子区域与第二记录区域不相交。此外，计算单元特别地包括采集单元，用于采集借助双源CT设备从第一测量场子区域采集的第一CT数据，并且用于采集借助双源CT设备从第二测量场子区域采集的第二CT数据。计算单元还特别地包括重建单元，用于借助第一重建方法根据第一CT数据重建第一定量CT图像数据，并且借助被构造为与第一重建方法不同的第二重建方法根据第二CT数据重建第二定量CT图像数据。计算单元特别地包括合成单元，用于将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成为定量CT图像数据；以及提供单元，用于提供定量CT图像数据。

[0051] 计算单元由此可以独立于双源CT设备地执行根据本发明的方法。为此，计算单元可以特别地从数据库加载和/或从双源CT设备直接接收第一CT数据和第二CT数据。提供定量CT图像数据于是可以包括向显示单元和/或数据库传输定量CT图像数据。

[0052] 根据本发明的方法由此可以在对由计算单元采集的CT数据的后处理的意义上在计算单元上运行。CT数据可以构造为由双源CT设备接收的CT测量数据、即特别是投影数据。还可以想到，将CT数据构造为由双源CT设备的重建计算机接收和/或从数据库加载的已经重建的非定量CT图像数据。

[0053] 计算单元的部件、特别是计算模块大部分可以以软件部件的形式构造。但是原则上，这些部件也可以部分地、特别是当涉及特别快速的计算时，以软件支持的硬件部件、例如FPGA等的形式来实现。例如当仅涉及从其它软件部件接收数据时，需要的接口也可以构造为软件接口。但是其也可以构造为通过合适的软件控制的、按照硬件构建的接口。当然也可以想到，所提及的部件中的多个以单个的软件部件或软件支持的硬件部件的形式以组合的方式来实现。

[0054] 根据本发明的双源CT设备包括根据本发明的计算单元。

[0055] 计算单元可以被构造为，向双源CT设备发送控制信号和/或接收和/或处理控制信号，以执行根据本发明的方法。计算单元可以集成到双源CT设备中。计算单元也可以与双源CT设备分离地安装。计算单元可以与双源CT设备连接。

[0056] CT数据在这种情况下特别是被构造为CT测量数据。采集CT测量数据在这种情况下可以包括借助双源CT设备的记录单元记录CT测量数据。然后，可以将CT测量数据传输到计算单元，以用于进行进一步处理。然后，计算单元可以借助采集单元采集CT测量数据。

[0057] 根据本发明的计算机程序产品可直接加载到可编程计算单元的存储器中，并且具有程序代码部件，用于在计算单元中执行该计算机程序产品时，执行根据本发明的方法。计算机程序产品可以是计算机程序或者包括计算机程序。由此能够以快速、可相同地重复以及鲁棒的方式执行根据本发明的方法。该计算机程序产品被配置为，能够借助计算单元来执行根据本发明的方法步骤。在此，计算单元必须相应地具有前提条件，例如对应的系统内存、对应的显卡或者对应的逻辑单元，从而能够有效地执行相应的方法步骤。例如将该计算机程序产品存储在计算机可读介质上或者网络或服务器上，可以将该计算机程序产品从网络或服务器加载到本地计算单元的处理器中，处理器可以与双源CT设备直接连接或者构造为双源CT设备的一部分。此外，可以将该计算机程序产品的控制信息存储在电子可读数据载体上。电子可读数据载体的控制信息可以被设计为，使得其在使用数据载体时在计算单元中执行根据本发明的方法。因此，计算机程序产品也可以是电子可读数据载体。电子可读数据载体的示例是存储有电子可读的控制信息、特别是软件(参照上面)的DVD、磁带、硬盘或者USB棒。当将这些控制信息(软件)从数据载体中读出并且存储到计算单元中时，能够执行前面描述的方法的所有根据本发明的实施方式。因此，本发明还可以涉及上述计算机可读介质和/或上述电子可读数据载体。

[0058] 根据本发明的计算单元、根据本发明的双源CT设备和根据本发明的计算机程序产品的优点基本上对应于先前详细叙述的根据本发明的方法的优点。在此提到的特征、优点或替换实施方式同样也可以转用于所要求保护的其它主题，反之亦然。换句话说，也可以利用结合方法描述或要求保护的特征来进一步展开代表性权利要求。方法的对应功能特征在此通过对应的代表性模块、特别是通过硬件模块来实施。

附图说明

[0059] 下面，根据在附图中示出的实施例详细描述和说明本发明。

[0060] 附图中：

[0061] 图1示出了根据本发明的双源CT设备和根据本发明的计算单元，

[0062] 图2以示意图示出了双源CT设备的两个辐射源-检测器系统与其记录区域，[0063] 图3示出了根据本发明的方法的第一实施方式，

[0064] 图4示出了根据本发明的方法的第二实施方式，以及

[0065] 图5示出了根据本发明的方法的第三实施方式。

具体实施方式

[0066] 图1示出了双源CT设备11和根据本发明的计算单元24。双源CT设备被构造为用于获取患者13的CT测量数据。可以将CT测量数据从双源CT设备11传输到根据本发明的计算单元24，计算单元24可以借助计算单元24的采集单元采集CT图像数据并且随后对该CT图像数据进行进一步处理。

[0067] 双源CT设备11具有机架20、隧道形开口9、患者支承装置10和计算单元24。机架20具有固定支撑架21和旋转件24。旋转件24以借助旋转支承装置围绕旋转轴相对于固定支撑架21以可旋转的方式布置在固定支撑架21上。患者13可以被引入隧道形开口9。患者13的测量区域可以定位在隧道形开口9中，从而电磁辐射可以从辐射源60A,63A到达测量区域，并且在与测量区域相互作用之后到达检测器元件60B,63B。

[0068] 患者支承装置10具有用于支承患者13的支承台8和输送板12。输送板12以相对于支承台8可移动的方式布置在支承台8上，使得输送板12可以沿输送板12的纵向方向被引入获取区域9中。

[0069] 双源CT设备11被构造为用于基于电磁辐射获取投影数据。在此，双源CT设备11具有第一辐射源-检测器系统60和第二辐射源-检测器系统63。第一辐射源-检测器系统60包括第一辐射源60A和第一检测器元件组60B。第二辐射源-检测器系统63包括第二辐射源-检测器系统63A和第二检测器元件组63B。第一辐射源-检测器系统60以与第二辐射源-检测器系统63不同的能量谱运行。

[0070] 辐射源60A,60B布置在旋转件24上，并且被构造为用于以辐射量子发射X射线辐射。检测器元件组63A,63B布置在旋转件24上，并且被构造为用于检测辐射量子。辐射量子可以从辐射源60A,60B到达患者13的测量区域，并且在与测量区域相互作用之后击中检测器元件组63A,63B。以这种方式可以采集测量区域的投影数据、即CT测量数据。

[0071] 计算单元24被构造为用于接收由双源CT设备11采集的CT测量数据。计算单元24被构造为用于对双源CT设备11进行控制。计算单元24具有不同的计算模块33，例如具有图像重建装置。借助图像重建装置，例如可以基于CT测量数据重建定量CT图像数据。

[0072] 双源CT设备11具有未示出的输入单元和显示单元，其分别与计算单元24连接。输入单元被构造为用于输入控制信息，例如图像重建参数和/或检查参数。显示单元特别地被构造为用于显示定量CT图像数据。

[0073] 所示出的双源CT设备11当然可以包括双源CT设备11通常具有的其它部件。此外，双源CT设备11的一般工作方式对于本领域技术人员是已知的，因此不对其它部件进行详细描述。

[0074] 为了唯一地执行根据本发明的方法，计算单元24有利地借助计算单元24的采集单元从数据库加载CT测量数据。当以组合的方式由双源CT设备11和计算单元24执行根据本发明的方法时，计算单元24的采集单元特别是采集借助双源CT设备11记录的CT测量数据。为此，计算单元24有利地与双源CT设备11连接，以进行数据交换。

[0075] 图2以示意图示出了双源CT设备11的两个辐射源-检测器系统60,63与其记录区域62,65。

[0076] 第一辐射源-检测器系统60包括第一辐射源60A和第一检测器元件组60B。第二辐射源-检测器系统63包括第二辐射源-检测器系统63A和第二检测器元件组63B。第一辐射源-检测器系统60以与第二辐射源-检测器系统63不同的能量谱运行。例如，第一辐射源-检测器系统60以具有140keV的最大能量的能量谱运行，而第二辐射源-检测器系统63以具有80keV的最大能量的能量谱运行。

[0077] 在图2所示的情况下，第一辐射源-检测器系统60具有第一扇形角61，并且第二辐射源-检测器系统63具有第二扇形角64，其中，第一扇形角61大于第二扇形角64。对于第一辐射源-检测器系统60，由此在图2中示出的平面中得到圆形的第一记录区域62。对于第二辐射源-检测器系统63，由此在图2中示出的平面中得到圆形的第二记录区域65。因为第一扇形角61大于第二扇形角64，因此圆形的第一记录区域62也大于圆形的第二记录区域65。由此得到在图2中第一记录区域62和第二记录区域65以同心的方式布置在一个平面中的情况，其中，第二记录区域65在该平面中具有比第一记录区域62小的半径。第二记录区域65因此是第一记录区域62的子区域。第一记录区域62因此可以例如具有至少50cm的直径，而第二记录区域65仅具有最大35cm、例如33cm的直径。

[0078] 双源CT设备11的整个测量场66,67包括第一测量场子区域66和第二测量场子区域67。第一测量场子区域66是第一记录区域62和第二记录区域65的交集。第二测量场子区域
66是第一记录区域62的与第二记录区域65不相交的部分。因此，第一测量场子区域66和第二测量场子区域67也彼此不相交，并且可以共同形成测量场。

[0079] 因为从第一测量场子区域66，可以借助两个辐射源-检测器系统60,63在不同的能量谱下采集CT测量数据，因此在第一测量场子区域66中存在谱分辨的CT测量数据。相反，从第二测量场子区域67，仅能够借助第一辐射源-检测器系统60采集CT测量数据，从而在第二测量场子区域67中仅存在单谱CT测量数据。

[0080] 图3示出了根据本发明的用于提供借助双源CT设备11从测量场采集的定量CT图像数据的方法的第一实施方式的流程图，其中，双源CT设备11包括具有第一记录区域62的第一辐射源-检测器系统60和具有第二记录区域65的第二辐射源-检测器系统63，其中，第一辐射源-检测器系统60以与第二辐射源-检测器系统63不同的能量谱运行。

[0081] 在第一方法步骤40中，将测量场划分为第一测量场子区域66和第二测量场子区域67，第一测量场子区域66是第一记录区域62与第二记录区域65的交集的至少一部分，第二测量场子区域67与第二记录区域65不相交。

[0082] 在另一个方法步骤41中，借助双源CT设备11从第一测量场子区域66采集第一CT测量数据，并且借助双源CT设备11从第二测量场子区域67采集第二CT测量数据。

[0083] 在另一个方法步骤42中，借助第一重建方法根据第一CT测量数据重建第一定量CT图像数据，并且借助被构造为与第一重建方法不同的第二重建方法根据第二CT测量数据重建第二定量CT图像数据。

[0084] 在另一个方法步骤43中，将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成为定量CT图像数据。

[0085] 在另一个方法步骤44中，提供定量CT图像数据。

[0086] 下面的描述主要局限于与图3中的实施例的不同之处，其中，对于保持相同的方法步骤，参考对图3中的实施例的描述。基本上保持相同的方法步骤原则上用相同的附图标记表示。

[0087] 图4示出了根据本发明的方法的第二实施方式的流程图。

[0088] 图4示出了在另一个方法步骤41中，在第一子步骤41-1中，借助第一辐射源-检测器系统60采集CT测量数据，并且在第二子步骤41-2中，借助第二辐射源-检测器系统63采集CT测量数据。从第一测量场子区域66采集的第一CT测量数据因此不仅在第一子步骤41-1中、而且在第二子步骤41-2中采集。从第二测量场子区域67采集的第二CT测量数据因此仅在第一子步骤41-1中借助第一辐射源-检测器系统60采集。

[0089] 重建定量CT图像数据的方法步骤42-2现在示出了第一重建方法和第二重建方法的可能的第二构造。原则上，第一重建方法需要谱分辨的CT测量数据作为输入数据，而第二重建方法接受单谱CT测量数据作为输入数据。

[0090] 在另一个方法步骤42的第一子步骤42-1中，根据借助第一辐射源-检测器系统60采集的CT测量数据，借助滤波反投影重建映射第一记录区域62的非定量CT图像数据。在另一个方法步骤42的另一个子步骤42-2中，根据借助第二辐射源-检测器系统63采集的CT测量数据，借助滤波反投影重建仅映射第二记录区域65的非定量CT图像数据。当然也可以想到其它重建方法、例如代数和/或迭代重建方法，来代替滤波反投影。非定量CT图像数据的重建也可以包括预处理和/或后处理，以改善图像质量，特别是减少伪影和/或减少噪声。其例如可以是滤波。

[0091] 现在，在另外的子步骤42-3和42-4中，在重建第一定量CT图像数据时，第一重建方法利用在两个不同的能量谱下在第一测量场子区域66中存在第一CT测量数据。为此，在另外的子步骤42-3中，对映射第一记录区域62的非定量CT图像数据与映射第二记录区域65的非定量CT图像数据的第一测量场子区域66进行处理。针对第一测量场子区域66得到第一定量CT图像数据。

[0092] 在图4中示出的情况下，在另一个方法步骤42的另一个子步骤42-6A中，第二重建方法使用第二CT测量数据和第一CT测量数据的借助第一辐射源-检测器系统60采集的部分，以便仅基于在另一个方法步骤41的第一子步骤41-1中借助第一辐射源-检测器系统60从第一测量场子区域66和第二测量场子区域67采集的单谱CT测量数据，针对整个测量场重建第二定量CT图像数据。

[0093] 因此，另一个方法步骤43中的第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据的合成包括子步骤43-1A，其中，从第二定量CT图像数据中提取第二测量场子区域67，并且将提取的区域与映射第一测量场子区域66的第一定量CT图像数据合成。

[0094] 图5示出了根据本发明的方法的第二实施方式的流程图。

[0095] 图5与图4的不同之处主要在于，在方法步骤42-2中，使用第二重建方法的可能的第二构造。保持相同的子步骤用与在图4中相同的附图标记表示。

[0096] 图5中示出的第二重建方法在使用借助第一辐射源-检测器系统60和第二辐射源-检测器系统63从第一测量场子区域66采集的谱分辨的第一CT测量数据的条件下，根据第二CT测量数据针对第二测量场子区域67重建第二定量CT图像数据。为了基于存在于第一测量场子区域66中的谱分辨的第一CT测量数据重建第二定量CT图像数据，在另一个方法步骤42的另一个子步骤42-5中，计算使得能够将CT测量数据与定量CT图像数据相关联的映射函数，其中，在另一个方法步骤42的另一个方法步骤42-6B中，在使用该映射函数的条件下根据第二CT测量数据针对第二测量场子区域67重建第二定量CT图像数据。

[0097] 因此，首先与在图4中相同，在另一个方法步骤42-4中重建第一定量CT图像数据。然后，将该第一定量CT图像数据作为输入数据输入到另一个方法步骤42-5中的映射函数的确定中。在图5所示的情况下，映射函数表示非定量CT图像数据和定量CT图像数据如何关联。然后，可以使用映射函数，以在另一个子步骤42-6B中仅针对第二测量场子区域67，根据在第一子步骤42-1中确定的存在于第二测量场子区域67中的非定量图像数据，重建第二定量CT图像数据。

[0098] 在另一个方法步骤43中的将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成为定量CT图像数据于是简单地包括在另一个方法步骤43的子步骤43-1B中的各个CT测量数据的混合或合并。

[0099] 作为在图5中示出的方法的替换，还可以想到，第二重建方法在使用在校准测量中确定的、使得能够将CT测量数据与定量CT图像数据相关联的映射函数的条件下，根据第二CT测量数据针对第二测量场子区域67重建第二定量CT图像数据。

[0100] 还可以想到，在将第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据合成时，在第一测量场子区域66和第二测量场子区域67之间的边界区域中，作为加权的组合纳入第一定量CT图像数据和第二定量CT图像数据。

[0101] 最后，一个特别有利的应用领域是提供定量CT图像数据，用于规划对采集第一CT测量数据和第二CT测量数据的患者13的照射。

[0102] 在图3至图5中示出的根据本发明的方法的方法步骤由计算单元24执行。为此，计算单元24包括必需的软件和/或计算机程序，其存储在计算单元24的存储单元中。这些软件和/或计算机程序包括程序部件，其被设计为，当在计算单元24中借助计算单元24的处理器单元执行计算机程序和/或软件时，执行根据本发明的方法。

[0103] 虽然通过优选实施例进一步详细示出并描述了本发明，但是本发明不限于所公开的示例，本领域技术人员可以得出其它变形，而不脱离本发明的保护范围。