用于计算机断层造影成像的改进的重组制造技术

一种断层造影设备：包括辐射源（１２），其具有多个焦点（Ｆ↓［ａ］、Ｆ↓［ｂ］、Ｆ↓［ｃ］、Ｆ↓［ｄ］）；以及检测器（２０），其产生输出信号，所述输出信号表示沿多个射线所接收的辐射。高度重组器（３４）对所获得的射线执行高度重组，以产生高度内插读数。横向重组器（３６）在正则空间中对高度内插的射线执行二维横向内插，以产生多个横向内插读数（３０２）。对横向内插读数（３０２）进行重构，以产生人可读懂的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于计算机断层造影成像的改进的重组 说明本专利技术涉及计算机断层造影(CT)成像。其发现了对多焦点获 取技术的特定应用。其还发现了对心脏的应用及其它应用，其中，想 要改善剖析结构的显影并抑制重构图像中的条纹和其它伪像。在心脏锥形波束CT中不断增加的分辨率有可能改善冠状动脉成 像的质量。获得改善的分辨率的一种方法是在横向和纵向上同时调节 焦点。然而，检测器元件有限的动态范围以及可能的电子噪声限制了 角度采样速率。随着台架旋转速度增加，这个问题被加剧。其结果是，从多个焦点位置获取数据就需要减少每次台架旋转所 获得的帧数量。这进而导致了条纹伪像(streak artifact)并降低了重 构图像中的横向空间分辨率。因此，所希望的是获益于多焦点技术， 同时减小由于每次旋转所获得的帧数量的减少而导致的有害影响。另外，常规横向重组(re-binning)技术使用了平行几何形状3D 反投影锥形波束CT重构算法，该技术遵循两步骤过程。在第一步骤 中，将所获得的射线重组为不等距的平行射线。在第二步骤中，对所 述不等距平行射线执行一维径向内插，以产生等距的平行射线。这个 两步骤内插处理导致了不准确性，其引起了重构图像中的拖尾效应和 其它伪像。随着角度采样的减少，这些误差还会加剧。因此，所希望 的是减小由扇形到平行重组处理所引入的不准确性，尤其是在角度 采样速率有限的情况下。本专利技术的各个方面针对这些问题及其它的问题。 根据本专利技术的第一方面， 一种断层造影设备，包括辐射源，其 围绕成像区旋转；对辐射敏感的检测器，其检测由所述辐射源发出的 辐射，并产生输出信号，所述输出信号表示沿多个射线所接收的辐射 的；横向重组器(rebinner)，其对所述输出信号进行内插，以产生横向内插读数(reading);以及重构器，其对所述横向内插读数进行重 构，以产生人可读的图像。所述辐射源包括至少第一和第二焦点，并 且所述内插包括对所述输出信号进行加权，作为所述输出信号与所 述横向内插读数的二维正则距离的函数。根据本专利技术的更受限制的方面，所述内插包括计算输出信号的加权平均值，所述输出信号表示沿着在正则空间中位于与所述横向内 插读数最接近处的射线所接收的辐射。根据本专利技术仍更受限制的方面，所述断层造影设备具有横向视场，其具有径向尺寸。所述内插包括重新调节所述正则距离，作为 所述径向尺寸的函数。根据本专利技术的另一受限制的方面，所述内插包括对输出信号进 行内插，所述输出信号表示来源于所述第一和第二焦点两者的射线。该设备还可以包括高度重组器，其对所述输出信号进行内插，以 产生高度重组的读数，并且所述横向重组器可以对所述高度重组的读数进行内插。根据本专利技术的再更受限制的方面，所述高度内插读数的z坐标是 所述高度内插读数与一圆柱表面相交处的z坐标，所述圆柱表面具有穿过标称焦点的纵向轴。所关注曲面可以与等中心点相交。根据本专利技术的仍更受限制的方面，所述检测器包括在z方向上延伸的多行检测器元件。在所述高度内插读数之间的距离等于在所述检 测器的中心行之间的距离。根据本专利技术的另一受限制的方面，第一和第二焦点具有不同的z 坐标。所述重构器基于第一和第二焦点的平均z坐标来对所述横向内 插读数进行重构。x射线源可以具有两个以上的焦点，例如三个、四个或更多。根据本专利技术的另一方面， 一种计算机断层造影重构方法，包括以下步骤:对在计算机断层造影扫描中获得的多个射线执行二维横向内 插，以产生横向内插读数；多次重复所述执行二维横向内插的步骤， 以产生多个横向内插读数；以及对所述横向内插读数进行重构，以产 生人可读懂的图像。所述获得的射线和所述内插读数每一个在正则空间内都具有位置，并且所述内插包括加权所述获得的射线，作为所 述获得的射线在所述正则空间中与所述横向内插读数之间的距离的 函数。根据本专利技术受限制的方面，所述多个横向内插读数位于正则空间 中，以便构成多个等距平行投影。根据本专利技术更受限制的方面，所述内插可以包括计算n个获得的射线的加权平均值，所述n个获得的 射线在所述正则空间中位于最接近于所述横向内插读数处。N优选地 是大于或等于4的数。根据本专利技术另一更受限制的方面，该方法还包括重新调节所述 获得的射线的正则坐标中至少一个。根据本专利技术受限制的方面，该方法还包括对所述获得的射线执 行纵向内插，以产生纵向内插读数。执行二维横向内插的步骤包括 对具有共同Z坐标的多个纵向内插读数执行二维横向内插。根据本专利技术的再更受限制的方面，所获得的射线来源于具有第一 和第二焦点的X射线源。执行纵向内插的步骤包括对来源于第一焦 点的射线和来源于第二焦点的射线分别进行内插。根据本专利技术的仍更 受限制的方面，所述获得的射线来源于具有第一、第二、第三和第四 焦点的X射线源，执行纵向内插的步骤包括对来源于每一个所述焦 点的射线分别进行内插。根据本专利技术的另一更受限制的方面，所述纵向内插读数的Z坐标 是所述读数与一表面相交处的Z坐标，该表面与用于获得所述射线的 CT扫描器的视场相交。根据本专利技术的另一更受限制的方面，所述表面与所述视场的等中 心点相交。根据本专利技术的再更受限制的方面，所述表面是圆柱形表面， 其具有与标称焦点位置相交的纵向轴。本专利技术的一个方面的优势在于可以执行相对准确的横向内插。 本专利技术的一个方面的另一优势在于可以平衡由于横向内插所引起的角度和径向拖尾效应。本专利技术的一个方面的另一优势在于可以减少图像伪像，同时提供了改进的横向空间分辨率。本专利技术的一个方面的另一优势在于可以执行高度重组，同时保 持内插射线的横向坐标。本专利技术的一个方面的另一优势在于从多个焦点获得的数据的重 构被简化，同时提供了良好的准确性。在阅读并理解了所附的说明后，本领域技术人员会意识到仍有其 它的优势和益处。附图说明图1是CT系统的框图2a示出了在x-z平面中的x射线管的焦点；图2b示出了在横平面中所观察到的X射线波束的几何形状；图2c示出了在y-z平面中所观察到的x射线波束的几何形状；图3a示出了正则坐标系的角度和线性坐标；图3b示出了在正则坐标中的横向重组；以及 图4示出了经线性重新调节的角度的几何形状。参考图l， CT扫描器10包括旋转台架18，其围绕z轴旋转。台 架18支撑x射线源12，例如x射线管，其产生常见的圆锥形辐射波 束。x射线源12包括动态焦点，其在源12的旋转期间迅速移动或偏 转到多个位置。台架18还支撑对x射线敏感的检测器20，其对着在 检查区14的相对侧上的有角度的弧。检测器20是多切片(muM-slice) 检测器，其包括在z方向上延伸的多行或多片检测器元件，及在横向 延伸的多列检测器元件。检测器20产生输出信号，其表示沿多个射 线接收的辐射。也可以使用平板或其它检测器20结构，以及第四代 或其它系统几何形状。 .病人支架16，例如病床，在检查区14中支撑病人。病人支架16 优选地可以在z方向上移动。控制器28按照执行预期的扫描协议所 必需的来协调各种扫描参数，包括x射线源12的参数，例如管电压、 电流和焦点位置。对由检测器20收集的数据进行重构，以产生表示病人内部剖析 情况的体积数据。高度或z轴重组器34对由检测器20所获得的射线的执行高度重组，横向重组器36执行横向重组。巻积器38和反投影 器40合作重构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断层造影设备，包括：　辐射源（１２），其围绕成像区（１４）旋转，其中，所述辐射源包括第一和第二焦点（Ｆ↓［ａｃ］、Ｆ↓［ｂｃ］、Ｆ↓［ａｄ］、Ｆ↓［ｂｄ］）；　对辐射敏感的检测器（２０），其检测由所述辐射源（１２）发出的辐射 ，并产生输出信号，所述输出信号表示沿多个射线所接收的辐射；　横向重组器（３６），其对所述输出信号（３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、３１６）进行内插，以产生横向内插读数（３０４），其中，所述内插包括：对所述输出信号进行加权，作为 其与所述横向内插读数之间的二维正则距离的函数；　重构器（３８、４０），其对所述横向内插读数进行重构，以产生人可读的图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G谢克特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]