本公開涉及斷層合成(tomosynthesis)領域。更具體地，本公開涉及用于處理斷層合成成像數據的方法和系統。而且，本公開涉及計算機程序產品和計算機可讀介質。計算機可讀介質包括計算機可執行指令，其在由計算機執行時使計算機執行本公開的方法步驟中的每一個步驟。

背景技術：

x-射線成像系統已經成為醫學應用中有價值的工具，諸如用于許多疾病的診斷。作為乳腺癌的標準篩選，通常使用在膠卷上記錄圖像的乳房x線攝影2維(2d)x-射線圖像。使用標準的乳房x線攝影，可以獲得高的橫向分辨率，即在x，y-平面中的。不過，不可以獲得深度分辨率，即在z-方向上的。由于乳房x線攝影只截取通過整個乳房組織的2d圖像，所以出現圖像疊加。因此，病變可能被上部或下部的組織掩蓋，或者正常的結構可能酷似病變。

為了實現深度分辨率，并且消除標準2d乳房x線攝影的局限性，如組織疊加，已經開發出使用數字接受器的數字化乳房斷層合成。在最常見形式的斷層合成系統中，x-射線管在靜止的探測器上以弧形運動。針對乳房x線攝影的特定問題與能夠臨床分析具有范圍從100μm到500μm的大小的感興趣的微鈣化的要求有關。因此，使用高分辨率的探測器(通常100μm)獲取高的平面內(x，y)-分辨率的圖像連同足以使微鈣化可視化的z-軸分辨率。x，y-和z-分辨率取決于如投影的數目或由x-射線源覆蓋的角度范圍的參數。例如，隨著角度范圍增大，由于平面內分辨率的惡化，微鈣化會表現得不太銳利。

在數字化乳房斷層合成中，通常從被稱為投影的一系列圖像導出感興趣對象的體積信息，這些圖像是在各個角度由一個或多個x-射線源得到的。乳房中不同高度的對象在不同的投影中不同地顯示。常見的斷層合成過程的最后一步是重構投影數據以生成增強來自特定高度的對象的橫截面圖像或薄的切片的集合。也就是說，斷層合成過程集中在只使圖像點的單個平面銳利。

所述的橫截面平面后文也稱作“斷層平面(tomoplane)”或斷層合成平面，通常作為與探測器平行的薄的切片提供。每個斷層平面之間的遞增被指定，使得由微鈣化引起的最小的放射跡象的脈沖響應至少被一個平面穿過。斷層平面之間的期望的間隔通常大約1mm。假定例如x-射線管的角運動為25°，則z-分辨率可以設置成0.5mm到1mm的范圍。

假定此相對高的z-分辨率，健康專家需要查看大量的斷層合成平面，通常是50到100個平面。例如，如果用1mm的切片間隔重構斷層合成平面，則5cm的壓縮乳房斷層合成將具有50個重構的斷層平面。這與查看單個2d標準乳房x線攝影形成相比。可能損壞描述的數字斷層合成成像過程的有用性的另一因素是存儲所有信息相對困難。

us8285020提出將標準2d乳房x線攝影圖像和同一感興趣對象的數字化乳房斷層合成圖像集成。相應的顯示系統允許同時獲取并查看標準乳房x線攝影和斷層圖像的集合。使用這種布置，醫學專家或放射專家可以使用從查看乳房x線攝影獲得的現有的專門知識來更高效地查看斷層合成數據集。然而，由于來自斷層合成成像的平均劑量近似與乳房x線攝影2d成像相同，所以輻射曝光大概要加倍。而且，存在許多重構的平面的高分辨率需要健康專家的大量查看時間的問題。

而且，常見的斷層合成數據處理方法的問題是需要長的處理時間，可能使網絡帶寬和存檔系統過載。因此，需要降低處理時間，優化數據流。

常規方式處理的斷層合成圖像的另一問題是斷層成像模糊和偽影。因此，需要提高圖像質量和噪聲管理，以提供改進的診斷性能的斷層合成圖像，并且促進健康專家的病變識別。

技術實現要素：

在一方面，本公開涉及一種用于使用系統獲得感興趣對象的圖像的方法，所述系統包括面向探測器的x-射線源，所述方法包括：

-獲取所述感興趣對象在多個方位的多個2d投影圖像；

-從所述多個2d投影圖像生成所述感興趣對象的至少一個3d體積部分，其中，點對象的脈沖響應獨立于所述對象在所述3d體積部分的垂直方向(z-軸)的位置；以及

-顯示所述至少一個3d體積部分。

在本公開的一個實施例中，在所述3d體積部分的z-軸方向的分辨率和/或所述3d體積部分的厚度被設置成平均病變大小。

在本公開的另一實施例中，生成包括中心平面以及構成所述至少一個3d體積部分的另外的斷層合成平面的至少三個臨時斷層合成平面，所述生成步驟還包括：

-對構成所述3d體積部分的斷層合成平面進行高通濾波，并將構成所述3d體積部分的所述另外的斷層合成平面投影在所述中心平面上；

-將每個投影的平面與最大強度像素(mip)組合，產生mip處理的數據；

-對所述中心平面進行低通濾波；以及

-通過將所述mip處理的數據與經低通濾波的所述中心平面組合，生成所述3d體積部分的厚片化圖像(aslabbedimage)。

在另一方面，本公開涉及一種用于提高數據流和工作流效率的計算機程序產品，所述計算機程序產品包括用于在計算機上執行所述產品時執行本公開的方法步驟中的每一個步驟的程序指令。在另一方面，本公開涉及一種存儲程序指令的計算機可讀介質，所述程序指令在由計算機的處理器執行時使所述計算機執行本公開的方法步驟中的每一個步驟。

在又一方面，本公開涉及一種用于獲得感興趣對象的圖像的系統，所述系統包括：

-成像系統，所述成像系統包括x-射線源和探測器，所述成像系統可操作以獲取感興趣對象的多個2d投影圖像；

-處理單元，所述處理單元被配置成由所述多個2d投影圖像生成所述感興趣對象的至少一個3d體積部分，其中，點對象的脈沖響應獨立于所述對象在所述3d體積部分的垂直方向(z-軸)的位置；

-顯示單元，所述顯示單元用于顯示所述至少一個3d體積部分。

上面實施例的至少一個提供針對背景技術的問題和缺點的一個或多個解決方案。在實施描述的方法和系統的一些實施例時可以實現的一個優點是提高處理斷層合成成像數據的工作流和數據流效率。另一優點是能夠降低由于平面的z-分辨率造成的數據過載，同時提高(x，y)分辨率。通過以下描述和權利要求，本公開的其它技術優點對本領域技術人員變得很顯然。本申請的各個實施例只獲得所陳述優點的子集。任何單個優點對實施例不是關鍵的。任何聲稱的實施例可以在技術上與任何其它聲稱的實施例組合。

附圖說明

附圖圖解說明本公開的示例性實施例，并通過示例用于解釋本公開的原理。

圖1是用于查看斷層合成圖像的工作和數據流的圖解圖示；

圖2是與替代性非優選方法相比，根據本公開的示例性實施例用于獲得感興趣對象的圖像的方法的圖解圖示；

圖3示出與不經過根據本公開的示例性實施例處理的顯示圖像相比，根據本公開的示例性實施例的顯示圖像；

圖4示出根據本公開的示例性實施例用于獲得感興趣對象的圖像的兩種方法的流程圖；

圖5示出根據本公開的另一示例性實施例用于獲得圖像的方法的圖解圖示；

圖6示出根據本公開的另一示例性實施例用于獲得圖像的方法的流程圖；

圖7示出根據本公開的另一示例性實施例用于獲得對象的圖像的方法步驟；

圖8是根據本公開的示例性實施例的連續體積部分的大對象的圖解圖示；

圖9是根據本公開的另一示例性實施例用于獲得感興趣對象的圖像的方法的圖解圖示；

圖10示出經過和不經過根據本公開的示例性實施例的方法處理獲得的圖像；以及

圖11示出根據本公開的示例性實施例用于獲得感興趣對象的圖像的系統的圖解圖示。

具體實施方式

圖1是用于查看感興趣對象的圖像的工作和數據流的圖解圖示。圖1中所示的感興趣對象是女性乳房102。圖1示意性示出根據獲得的并由健康專家查看的多個斷層平面t1和t2的堆疊100。

薄的斷層平面t1和t2由x，y-和z分辨率表征。當從多個2d投影圖像重構斷層平面t1時，t1的空間x，y-分辨率被設置成投影的分辨率(100μm)。而且，每個斷層平面t1和t2具有大約為1mm的z-分辨率zt。此1mm的z-分辨率產生大量的數據，高達100個平面的t1、t2被查看和存檔。

z-分辨率zt被設置成1mm，以穿過直徑d101通常在100μm到500μm量級的微鈣化101。以此方式，健康專家或放射專家能夠在許多圖像的每一個中進行微鈣化的精細分析。不過，這是一個耗時、冗長的過程，由于高的空間x，y，z-分辨率，需要大量的處理時間和存檔容量。

為了減輕健康專家的查看量，除了斷層平面t1、t2的顯示之外，圖1的系統提供健康專家已經習慣的標準乳房x線攝影120的圖像。很好理解，一片一片地看完斷層平面100的堆疊會比查看單個2d乳房x線攝影花費更長的時間。因此，除了尋找選擇的斷層平面t1、t2中感興趣的對象之外，放射專家可以使用眾所周知的乳房x線攝影120。

除了2d乳房x線攝影120之外，可以根據需要由用戶查看所稱的厚片s1、s2和s3的圖像集110。通過組合兩個斷層平面t1和t2生成厚片s1。厚片s1的z-分辨率zs是2mm，而不是1mm。不過，根據本公開的非優選實施例的較厚的厚片的厚片化技術(slabbingtechnique)遭遇被檢查結構的可見度降低。由于噪聲和偽像的問題，另外仍需要提供銳利的斷層平面t1和t2。不過，此雙重圖像呈現既需要處理時間又需要存儲容量。

由于有限的角度范圍，斷層合成通常遭遇大量的平面外偽像，這限制聚焦平面之外結構的大小和深度的清晰定義。通過使用更厚的圖像體積，能夠降低查看時間，但存在圖像質量可能不利地受到影響的問題。

由于難以快速地臨床檢測五十個(50)斷層平面中的相關結構，更不用說一百(100)個斷層平面中的相關結構，與傳統的2d乳房x線攝影查看相比，己知的斷層合成方法給放射專家帶來提高的工作負荷。由于這些缺點，需求衍生出提供較少的圖像以由健康專家查看，同時保持足夠銳利地顯示臨床相關的結構的高質量的圖像。

在圖2中，圖解圖示與多個替代性非優選厚片200相比，根據本公開的示例性實施例的多個厚片210。兩種處理方法都生成在z方向具有1cm延伸的厚片s1、s2和s3。不過，厚片200的圖像和微鈣化簇222的可視化遭遇高噪聲水平和偽影。在與厚片200關聯的這種相對低的圖像質量的情況下，仍需要具有降低的模糊度的較銳利的圖像。

根據本公開的方法，實現了偽影的降低，其中，厚片210的1cm厚的3d體積部分s1顯示了具有銳利邊緣的相同的微鈣化簇222。而且，厚片210中示出的此厚片渲染方法使得結構可見，如同他們中的每一個都在其焦平面內一樣。換言之，作為微鈣化的點對象的脈沖響應獨立于3d體積部分中的垂直位置。如果點對象由斷層合成系統成像，則點對象的脈沖響應可以由所稱的點擴散函數(psf)描述。通常，點對象的模糊(擴散)程度是成像系統的質量的度量。根據厚片210中示出的本公開的實施例，不管點對象在厚片s1的方向zs的垂直位置如何，每個點對象都具有比厚片200中小的模糊度。

而且，根據本公開的厚片210和220的實施例由降低的z-分辨率表征。獲得3d體積210或220，使得厚片zs的數據集z-分辨率和/或3d體積部分的厚度設置成平均病變大小為1cm。這具有優點：健康專家可以可靠地在臨床上檢測具有1cm的平均延伸(見圖2中的雙箭頭)的相關結構作為病變。由于由乳房x線攝影檢測的大多數癌癥與簇狀的微鈣化和團塊(mass)對應，所以健康專家通常不尋找個別的微鈣化，而是幾個鈣化簇222以及具有1cm的平均大小的團塊。也就是說，將zs設置成典型病變的大小足以診斷早期的乳腺癌。

由于病變比個別的鈣化大，所以斷層數據集能夠被大大地減少。在降低的z-分辨率的情況下，如集合210中所示的3d體積s1、s2需要較少的存儲量。圖2中所示的示例示出1cm厚的厚片s1和s2。在1cm厚和0.5mm間隔的平面的情況下，相應的厚片需要大約10倍更少的數據。

根據本公開的實施例210和220的3d體積部分的另一優點是高的圖像質量。在集合210的厚片化三維(3d)體積s1中點的銳度允許放射專家可靠地檢測潛在病變。通過生成并顯示10個厚片而不是100個標準斷層，可以大大地加快放射專家的查看時間。

圖2示出可以由健康專家根據需要顯示在查看工作站的另外的類2d的圖像220。此圖像是3d體積的代表，其是感興趣對象為女性乳房202的整個體積的厚片。點對象的脈沖響應不依賴于在此全體積概覽中的垂直位置。因此，此類2d的圖像220示出對象202的整個體積，其類似于健康專家習慣的標準乳房x線攝影。

如圖2中一樣，圖3描繪與由根據本公開的示例性實施例的方法獲得的圖像相比，由非優選厚片化方法獲得的示例性圖像。3d體積圖像300示出通過使用最大強度投影或最大強度像素(mip)技術獲得的厚片。圖像300的厚片化方法產生偽影和模糊結構，使得這些結構不能被清楚地看到。

與獲得的圖像300相對照，圖像310和320是根據本公開的方法對感興趣的相同結構進行成像獲得的圖像。因此，與圖像300相比，由于偽影和噪聲大大地降低，所以圖像310和320的質量得到增強。圖像310示出生成的厚片化3d體積部分的示例，而圖像320示出相同的感興趣對象的平面。此2d圖像320具有與標準乳房x線攝影相當的高分辨率，這是健康專家習慣于分析的。

根據本公開的方法的另一優點是能夠提高平面的x，y-分辨率，產生更精細的結構描繪。更精確地顯示微鈣化的形狀實際上將臨床信息提供給放射專家。在常見的厚片中，x，y-分辨率設置成所獲取的2d投影的分辨率。2d投影是反向投影的，其中，在給定的高度，反向投影的樣本從一個投影到另一投影是獨立的。因此，能夠提高x，y-分辨率相對投影的分辨率。以此方式，可以計算x，y-分辨率，使得平面x，y-分辨率比探測器的采樣間隔要高。例如，如果探測器具有100微米的分辨率，則能夠獲得50或70微米的x，y-分辨率。由于更高的x，y-分辨率，與根據例如如圖像300中所示的非優選方法生成的圖像相對照，由獲得的圖像310或320中的亮的圖像點代表的微鈣化能夠被更加清楚地識別。

圖4示出根據本公開的替代性實施例用于獲得圖像的處理方法的流程圖。方法400包括第一方法步驟410：獲取感興趣對象在多個方位的多個2d投影圖像。在第二方法步驟420中，從多個2d投影圖像生成感興趣對象的至少一個3d體積，其中，點對象的響應獨立于對象在3d體積部分的垂直方向(z-軸)的位置。在第三方法步驟430中，顯示至少一個3d體積部分。健康專家可以在被配置成查看一個或多個3d體積部分的工作站查看獲得的圖像以進行診斷。

盡管示例性實施例400顯示三個方法步驟，但可以采用另外的步驟，其中，只要在技術上行得通，可以以任何次序執行步驟。如本文后面使用的，以單數陳述的元件或步驟應當理解為不排除多個所述元件或步驟，除非此步驟被明確地排除。

例如，為了產生3d體積部分有兩種替代方式。第一方法包括使用從多個2d投影圖像直接地生成至少一個3d體積的重構方法。根據此實施例，不生成標準的斷層合成平面，可以只顯示比標準平面厚的3d體積部分圖像或可選地顯示類2d的圖像。因此，相比數據流，數據集被大大地減少，還生成并顯示1mm間隔的大量斷層平面。

其次，可以只在由多個2d投影圖像重構多個中間斷層合成平面之后生成3d體積部分。根據此實施例，優選臨時生成多個中間斷層合成平面以用于進一步的后處理。后處理算法被配置成提供改進的厚片化方法，以組合至少幾個中間斷層合成平面。與根據非優選實施例的圖像處理方法相比，此厚片化方法的至少一個技術效果是降低噪聲和偽影。

根據本公開的方法的又一實施例示于流程圖410中，其中，生成步驟420旨在生成一組連貫或連續的3d體積部分。在方法步驟425中，生成所述體積部分，使得在兩個連續的3d體積部分之間有重疊。在步驟430中，多個重疊的3d體積部分中的至少一個顯示給健康專家以便查看。用于查看的工作站被配置成以電影回放或任何其它標準顯示模式連續地顯示體積部分。由于體積部分的高x，y-分辨率，圖像質量足夠高，以排他性地將診斷基于3d體積部分圖像的集合。因此，不再需要并且可以省去1mm間隔的斷層平面的計算和提供。作為另一方法步驟440，可以將顯示的3d體積部分發送至檔案。在不存檔多個中間平面的情況下，可以執行存檔(440)至少一個3d體積部分的圖像的方法步驟。可以由處理單元自動地進行所有厚片化體積部分的存檔440。替代性地，健康專家可以選擇要存檔的體積部分。還有另一種選擇是首先下采樣圖像的高x，y-分辨率，之后將減少的數據集發送至檔案。

圖5示出根據本公開的示例性實施例的方法的圖解圖示，其基于生成形式上稱為的堆疊的、中間斷層合成平面的中間方法步驟500。方法以通過掃描對象獲取投影數據開始。之后，方法步驟500繼續，其中，從多個2d投影圖像生成多個臨時的斷層合成平面501。中間斷層合成平面501位于與笛卡爾坐標系統的x，y-平面平行，通常位于與探測器陣列平行的位置。斷層合成平面501通常間隔1mm。

然后，使用臨時斷層合成平面中的至少一些生成至少一個3d體積部分。示出一個示例性3d體積部分，其具有厚度為n的、連續相鄰的薄的體積部分(見雙箭頭)。此3d體積優選在z方向延伸大約為1cm的平均病變大小。因此，至少10個中間斷層合成平面構成3d體積部分或所稱的概覽厚片(overviewslab)。

在只查看從斷層合成平面的堆疊500檢索的單個薄的斷層合成平面520時，只有個別的鈣化521出現。此查看技術削弱了在單個平面內不對齊的簇522的鑒別。而且，位于超過一個薄的斷層合成平面內的團塊的出現還可能不能由健康專家識別。通過使用根據本發明的實施例的概覽厚片510，即便簇522在幾個斷層合成平面501上延伸，也能保持簇信息。生成的3d體積部分或通常1cm厚的概覽厚片的另一優點是可以減少待查看的圖像的數目。

為了進一步提高簇表征，根據本公開的實施例的3d體積部分與相鄰的體積部分組合。在一種優選的配置中，厚片化3d體積部分的厚度(厚片厚度z)被設置成10mm，重疊大約是0.5cm。這導致大約是體積部分的一半的重疊550。在方法步驟425的圖示中示意性示出五個重疊體積部分的生成，其中，每個體積部分510由中心斷層合成平面和每一側上的五個斷層合成平面組成，其構成由一開始的11個斷層平面組成的概覽厚片510。

在方法步驟530中，向健康專家顯示生成的厚3d體積部分。與大約100個斷層合成平面501的標準集合相比，查看者可以篩選通常為10個厚片化體積部分531的減少的圖像集合。

由于1cm的3d體積部分的z-分辨率和每個連續厚片的重疊，有利地呈現簇和團塊的信息。方法步驟530示出顯示厚片531的集合，其中，所述厚片531示出微鈣化521的簇522。根據方法步驟425的厚片的重疊避免了將病變分割到連續的厚片中。即便在顯示的體積部分531的上或下邊緣處簇被明顯地切割開，放射專家可以切換到相應的相鄰體積部分。盡管成像的鈣化521(在厚片化3d體積部分531中示意性顯示為白球)在整個3d體積部分531上延伸，但放射專家能夠清楚地識別簇222的整體。

對于醫學專家而言，另一可能的工作流可以是首先滾動通過體積部分531和概覽厚片以識別潛在的病變。之后，可以在方法步驟520中，顯示選擇的斷層合成平面501以用于進一步的表征。取決于健康專家期望的信息，可以存檔3d體積部分以及可選的選擇的斷層合成平面501。

圖6示意性示出噪聲和偽影降低的方法的流程圖，其中，如第一步驟610，從源數據(2d投影圖像)生成多個斷層合成平面。用于顯示670的最終概覽厚片或體積部分由六個斷層合成平面組成：611、612、613、614和615。斷層合成平面的數目是示例性的，可以變化。不過，優選有奇數個斷層合成平面611-615，以允許中心平面613被任一側上相同數目的斷層合成平面圍繞(在圖6中，在上側是611和612，在下側是614和615)。

在步驟620中，對中心平面613和剩余的平面611、612、614、615進行高通濾波。根據本公開的一個實施例，高通濾波器的截止頻率取決于3d體積的期望x，y-分辨率。替代性地，高通濾波器的截止頻率取決于3d體積部分的z-分辨率和/或厚度。在本公開的又一方面，高通濾波器的截止頻率取決于獲取系統的斷層合成孔徑角。厚片化3d體積部分的生成還包括步驟630，其中，圍繞中心平面的所有斷層合成平面即構成最終的3d體積的平面611、612、614、615被投影在中心平面上。在下一方法步驟650中，投影的平面和經濾波的中心平面與最大強度投影(mip)方法組合。

通過另外的方法步驟640提供低頻率的概覽厚片，其中，中心平面是經低通濾波的。在步驟660中，通過將mip處理過的數據(650)組合到來自方法步驟640的經低通濾波的中心平面，生成最終的概覽厚片。根據本公開的實施例，在步驟660之后，在步驟670中顯示概覽厚片圖像，之后其可以被存檔。

圖7是使用最大強度像素(mip)技術的厚片化3d體積s(mip)的圖解表示。圖700示出沒有濾波的圓錐mip技術。此外，圖750圖解說明使用高通濾波的另一方法步驟的圖700的圓錐mip。

作為第一方法步驟，獲取感興趣對象701的多個2d投影圖像，并由此重構多個斷層合成平面t1-t5。而且，沿著每個投影射線710施加最大強度投影(mip)方法。沿著由穿過點狀對象701的箭頭710圖示的射線路徑，檢索最大強度值的數據點。相應地，在生成的厚片s(mip)中，只表示最大值。不過，由于反向投影過程，在生成的厚片s(mip)中點對象701的可視化受噪聲的影響。具體地，反向投影生成人為的低頻率，這由圖7中的扇形720圖示。

圖750示出用于降低偽影形成的類扇形720的方法，其中，對每個平面t1、t2、t3、t4和t5進行高通濾波。高通濾波步驟使扇形720減少，使得每個扇形720在圖750中更小。相應地，生成的厚片化3d體積731表現出具有與730相比減小的模糊區的球形感興趣對象711。

根據本公開的實施例，可以沿x-軸對每個斷層合成平面p進行高通濾波，產生如下的經高通濾波的hpp圖像：

其中，是高斯濾波器；

σ是高斯濾波器的展開；以及

winlen是用于計算卷積的窗口大小。

高通濾波步驟的目標是衰減作為由反向投影過程沿著x-軸生成的扇形720的模糊。如圖7中所示，當用標準的最大強度投影方法計算時，每個扇形720生成厚片化3d體積圖像中的模糊。在特定的實施例中，假如σ固定為4，則模糊被衰減(見圖7中的更小的扇形區)，但去掉了比1mm大的大對象。

圖8圖解說明代表球211關于連續中心平面的主要響應的菱形形狀。具有半徑813的球形對象811很大，使得對象反向傳播很寬。圖8示出三個連續的中心平面810、820和830，其中，第二中心平面820和第三中心平面830被對象811的菱形形狀的響應穿過。取決于對象的大小程度和孔徑角θ，相應對象的菱形形狀的響應可以不穿過任何平面或者可以穿過至少一個平面。

如果孔徑角θ設置為11.75°，并且相鄰中心平面之間的距離固定為5mm，則對象的菱形形狀的響應穿過至少一個中心平面，此時對象811的直徑超過1mm。如果相鄰平面之間的距離更大，例如10mm而不是5mm，則半徑r需要更大，使得菱形的長對角線(2·d)穿過至少一個中心平面。如果假設有平行的幾何形狀，其中，源和探測器距離是有限的，射線801、802是平行的，則可以計算球811的最小半徑813，使得由菱形的頂部穿過至少一個中心平面820。對于半徑r，d為對角線的一半，半徑r可以用以下計算：

相鄰的中心平面之間的距離取5mm；通過執行前述的低通濾波640的方法步驟，可以從中心平面獲取大于1mm直徑的對象。可以通過如下沿著x-軸對中心平面進行低通濾波，獲得低頻率的厚片：

在可以進行所稱的slablowfrequencies(i，j)的厚片的任何進一步的處理之前，需要在所稱的高頻厚片slabhighfrequencies中組合經高通濾波的平面，其通過步驟650對中心進行平面投影獲得，這將在下文更加詳細地描述。

方法步驟630示于圖9中，圖9示意性示出三個中間斷層合成平面910、920和930以及點對象911的響應。中心平面920包括體元vj和相鄰的體元vj-1和vj+1。為了執行中心投影，考慮在數據采集期間特定射線通過的體元。更具體地，用以下方法完成平面910的投影：

厚片像素(i^slab，j^slab)在以下坐標被投影到切片平面上：

x^plane＝x^source+i^slab·d

y^plane＝y^source+j^slab·d

其中，(x^source，y^source，z^source)是沿x-射線管軌跡并垂直于探測器平面定位的虛擬源的坐標。常規上，x和y方向在每個平面的平面內，而z方向垂直于x，y-平面。

關于(x^plane，y^plane)的左上方最靠近的切片體元是(i^plane，j^plane)。(x^plane，y^plane)和(i^plane，j^plane)沿x-軸和y-軸之間的距離分別是：

δx^plane＝x^plane-i^plane

δy^plane＝y^plane-j^plane

使用方位(x^slice，y^slice)的四個最接近的相鄰平面像素，根據以下等式，通過雙線性插值計算在(i^slab，j^slab)處的重投影值：

hp′p(i^slab，j^slab)＝(1-δx^plane)·(1-δy^plane)·hpp(i^plane，j^plane)

+δx^plane·(1-δy^plane)·hpp(i^plane+1，j^plane)

+(1-δx^plane)·δy^plane·hpp(i^plane，j^plane+1)

+δx^plane·δy^plane·hpp(i^plane+1，j^plane+1)

在已經投影經高通濾波的平面之后，獲得構成厚片的hpp’平面。作為下一方法步驟，執行最大強度投影(mip)方法。

通過最終的厚片重新組合獲得根據本公開的實施例的代表3d體積部分的概覽厚片。在方法步驟660中執行此厚片組合，并且可以如下完成：

slab(i，j)＝slablowfrequencies(i，j)+slabhighfrequencies(i，j)

以此方式，將經低通濾波的中心平面即slablowfrequencies(i，j)和構成最終的3d體積部分的所有經高通濾波的斷層合成和投影的平面即slablowfrequencies(i，j)相加。通過經低通濾波的中心平面，獲得直徑大于1mm的對象。

總之，用于降低放射專家的查看時間以及圖像偽影的上面的方法至少包括以下步驟。所述方法開始于步驟610，從2d投影圖像獲得多個斷層合成平面。第一，對每個平面施加高通濾波620。第二，在步驟630中執行平面的中心投影，第三，施加最大強度投影(mip)650以生成較厚的厚片。在方法步驟640中，中心平面被進一步進行低通濾波，以便生成具有較大對象響應的厚片。最后，重新組合660具有高頻的厚片和具有低頻的厚片，以生成最終的概覽厚片660。

以此方式，可以生成多個概覽厚片，其具有降低的模糊和足夠的圖像質量以識別臨床相關的結構。由于提高的圖像質量，不需要顯示或存檔構成每個厚片的中間斷層合成平面的數據。

圖10示出根據本公開的實施例的處理方法的圖像以及根據替代性非優選方法的mip處理的圖像。根據所述非優選方法生成的圖像121顯示出許多模糊。當使用公開的示例性方法生成厚片時，偽影會被大大地降低，如圖像125所示的。圖像121中的箭頭122指向模糊環境中的鈣化，其中，代表鈣化的較亮的點是很少看見的。在圖像125中用箭頭122指示的相同的鈣化相比由非優選mip方法處理的圖像更銳利，其中，由于反向投影過程，存在模糊偽影。根據本公開的示例性實施例的圖像生成實現了銳利成像的對象122。以此方式，能夠實現高的xy-分辨率，例如50μm。

圖11示出用于獲得感興趣對象的圖像的系統，其中，系統130包括面向探測器145的x-射線光束源140。x-射線光束源140和探測器145由臂144連接。感興趣對象132可以放置于探測器145和源140之間。在圖示的系統中，x-射線源140在單個探測器145上方以弧線運動。替代性地，源140可以保持靜止，而一個或多個探測器145移動，或者源140和探測器145都移動。不管使用的獲取幾何結構為何，可以經由至少一個x-射線源140獲取乳房組織的多個不同的視圖。多個不同視圖中的每一個通常對應于x-射線源140和圖像接收器關于感興趣對象132的不同位置。

感興趣對象132例如是由壓迫槳133壓迫的乳房。乳房132包括點狀對象131，其位于零方位143。探測器145和x-射線源140構成獲取單元，其經由數據獲取線155連接至處理單元150。處理單元150包括存儲器單元160，其可以經由存檔線165連接。

用戶諸如健康專家可以經由用戶接口180輸入控制信號。這些信號經由信號線185從用戶接口傳遞至處理單元150。而且，用戶可以在顯示單元170上查看針對感興趣結構(諸如點狀對象131)獲得的感興趣對象132的圖像。根據本公開的方法和系統使得用戶能夠獲得對具有高x，y-分辨率和相對低的z-分辨率的概覽厚片的一個或多個銳利圖像的訪問。基于這些高質量的圖像，放射專家能夠識別關于乳房篩選的所有臨床跡象。如果健康專家習慣于乳房x線攝影，則可以顯示感興趣對象的整個體積的類2d的圖像。而且，用戶可以決定是否對3d體積部分和/或全體積圖像的圖像存檔。替代性地，保存和存儲圖像可以自動進行。可選地，在被發送至檔案之前，可以以xy-分辨率對平面進行下采樣。

存儲器單元150可以與處理單元150是一個整體或與其分開。存儲器單元160允許存儲諸如3d體積圖像以及可選的2d圖像的數據。具體地，可以存儲具有降低的z-分辨率但高x，y-分辨率的全體積圖像以與之前的乳房x線攝影比較。通常，存儲器單元160可以包括計算機可讀介質，例如硬盤或cd-rom、磁盤rom/ram存儲器、dvd、數字源諸如網絡或互聯網或任何其它適當的手段。處理單元150被配置成執行存儲在存儲器單元160中的程序指令，這使得計算機執行本公開的方法。執行根據本發明的實施例的方法的一個技術效果是降低處理時間和存儲空間。由于數據的減少，還提高了數據傳遞條件。

本書面說明書使用示例來公開本發明(包括最佳模式)，還使得本領域的任何技術人員能夠實施本發明(包括制造和使用任意裝置或系統和執行任意結合的方法)。本發明的專利范圍由權利要求書限定，并且可以包括本領域技術人員想到的其他示例。

元件列表

100斷層合成平面的堆疊

101微鈣化

102乳房

110多個體積部分

1202d圖像

121根據非優選實施例處理的圖像

122鈣化

125根據本公開的實施例處理的圖像

130用于獲得感興趣對象的圖像的醫學系統

131感興趣結構

132感興趣對象

133壓迫槳

140x-射線源

141確定的x-射線光束的方位

143零方位

144臂

145探測器

150處理單元

155數據獲取線

160存儲器單元

165存檔線

170顯示單元

180用戶接口

185信號線

200多個厚片

202乳房

210具有比厚片200低的z-分辨率的多個厚片

222病變

220類2d圖像

300由非優選方法獲得的厚片圖像

310由根據本發明的實施例的方法獲得的厚片

330由根據本發明的實施例的方法獲得的平面

400根據示例性實施例的方法

401根據另一示例性實施例的方法

410獲取多個2d投影圖像

420生成(一或多個)3d體積部分

425生成重疊的體積部分

430顯示獲得的圖像

440存檔

500生成斷層合成平面的堆疊

510體積部分

501斷層合成平面

520顯示選擇的斷層合成平面

521在薄的斷層合成平面上的微鈣化

522簇

530生成厚片化3d體積部分

531厚片化體積部分

600根據本公開的另一示例性實施例的方法

610生成斷層合成平面

611第一斷層合成平面

612第二斷層合成平面

613第三斷層合成平面

614第四斷層合成平面

615第五斷層合成平面

620對每個斷層合成平面進行高通濾波

630在中心平面上投影

640對中心平面進行低通濾波

650使用mip組合斷層合成平面

660厚片重新組合

670顯示最終的3d體積部分

700厚片生成

701斷層合成平面中的點狀對象

710細射線

711在厚片化3d體積部分中的點狀對象的圖像

712在厚片化3d體積部分中的點狀對象的銳利圖像

730由根據非優選方法的方法獲得的厚片

731在高通濾波和mip之后的厚片

732在高通濾波和mip之后的厚片化3d體積

750使用mip和高通濾波器的厚片化3d體積生成

810第一中心平面

820第二中心平面

830第三中心平面

801第一射線

802與第一射線平行的射線

811球

812菱形的半對角線d

813半徑r

814角度θ

910第一斷層合成平面

911對象響應

920中心平面

930第三斷層合成平面

t1第一斷層平面

t2第二斷層平面

s1第一厚片

s2第二厚片

s3第三厚片

zs厚片的厚度

zt斷層平面的厚度

x、y2d平面的水平軸和垂直軸

z垂直于2d平面的軸

r半徑

θ角度

α投影角度