用于定位片掃描的方法和ct系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于在帶有系統(tǒng)軸的CT系統(tǒng)的定位片掃描期間在使用圓柱形彎 曲的多行探測(cè)器的條件下更好地充分利用施加在檢查對(duì)象上的輻射劑量的方法和一種具 有用于執(zhí)行該方法的程序代碼的CT系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 利用CT系統(tǒng)在使用圓柱形彎曲的多行探測(cè)器的條件下執(zhí)行定位片掃描的方法和 具有用于執(zhí)行該方法的程序代碼的相應(yīng)的CT系統(tǒng)被普遍公知。
[0003] 這樣的定位片掃描經(jīng)常用于規(guī)劃CT拍攝。如果為了定位片掃描而使用多行探測(cè) 器，也就是在系統(tǒng)軸方向或z方向上相對(duì)寬的探測(cè)器，則在掃描時(shí)由于在檢查對(duì)象上方移 動(dòng)的寬的輻射扇形，產(chǎn)生在各個(gè)相同z位置處（總是針對(duì)圓周方向上的相同輻射角）的多 次信息，然而其中，產(chǎn)生在檢查對(duì)象的相同z位置處的多次該吸收信息的輻射不總是穿透 相同的組織，因?yàn)槠浞謩e具有不同的傾角。然而在實(shí)踐中，在檢查對(duì)象的相同z位置處測(cè)量 的所有吸收信息被用于這樣成像，就好像其穿透檢查對(duì)象中的相同體素并總共疊加成圖像 信息。
[0004] 按照該方式，這樣的定位片具有的缺點(diǎn)是，形成圖像不清晰，此外不進(jìn)行無(wú)重疊顯 示，并且由此也不顯示能夠?qū)崿F(xiàn)在深度上的定位（例如病變）的深度信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，找到更好的方法和更好的CT系統(tǒng)，其中，能夠 分別產(chǎn)生更清晰的成像，并且也可以輸出關(guān)于檢查對(duì)象中顯示部分的深度信息。
[0006] 上述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)解決。本發(fā)明的優(yōu)選擴(kuò)展是從屬權(quán)利要 求的內(nèi)容。
[0007] 發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，如果在拍攝定位片時(shí)同時(shí)處理關(guān)于分別進(jìn)行掃描的輻射的傾 斜的信息，并且通過(guò)斷層合成重建或者計(jì)算機(jī)分層成像重建將高度信息加入圖像顯示，則 能夠避免上面提到的在定位片掃描時(shí)的缺點(diǎn)。補(bǔ)充地，也可以修正圖像顯示的失真。
[0008] 在定位片的目前常規(guī)的采集中，通過(guò)設(shè)定固定的角度位置 AP (anterior-posterior，前-后）或側(cè)向進(jìn)行掃描，也就是停止福射器-探測(cè)器系統(tǒng)的旋 轉(zhuǎn)。然后，在設(shè)定X射線(xiàn)管持續(xù)輻射的條件下，將載有患者的患者臺(tái)移入機(jī)架開(kāi)口。在此， 通常選擇小的準(zhǔn)直，例如6X0. 6mm，以便考慮幾何效果并且預(yù)防偽影圖像。通常，也選擇更 高的患者臺(tái)速度，例如l〇〇mm/s，以便降低運(yùn)動(dòng)偽影的可能性。
[0009] 通過(guò)持續(xù)輻射、小的積分時(shí)間、連續(xù)的患者臺(tái)進(jìn)給和輻射器-探測(cè)器系統(tǒng)的固定 位置，在Z方向上獲得劇烈的過(guò)掃描，并且因此由于進(jìn)行掃描的輻射的不同入射角而獲得 至今未充分利用的附加信息。在ImmX 1mm的邊長(zhǎng)上對(duì)目前的定位片進(jìn)行插值，其中，丟失 原始的分辨率。
[0010] 因此，建議繼續(xù)以固定的輻射器-探測(cè)器系統(tǒng)實(shí)施定位片采集，其中，優(yōu)選設(shè)定最 大可能的準(zhǔn)直（例如128X0. 6mm)。在此，可以繼續(xù)提高患者臺(tái)進(jìn)給速度（例如200m/s)。 在此，在z方向處于傾斜的輻射允許附加的信息收獲，因?yàn)槎啻未┩赶袼?，并且因此提供?可以用于計(jì)算深度信息的信息。
[0011] 為了改善定位片的質(zhì)量，特別是關(guān)于分辨率，可以附加地開(kāi)啟焦點(diǎn)的管側(cè)的調(diào)制 作為跳躍焦點(diǎn)（Springfokus)。這可以根據(jù)所使用的系統(tǒng)的能力提高在Cp方向（即機(jī)架的 旋轉(zhuǎn)方向或者說(shuō)探測(cè)器的行方向）以及z方向的分辨率。
[0012] 為了進(jìn)一步改善定位片的分辨率，可以將UHR梳（UHR = ultra high resolution， 超高分辨率）移到探測(cè)器上方。UHR梳用于在9方向和/或z方向機(jī)械式覆蓋探測(cè)器信道， 以便由此減少探測(cè)器像素的激活面積。
[0013] 然后，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)可以通過(guò)斷層合成重建來(lái)計(jì)算單個(gè)平面的高度位置。于是， 該深度信息可以被用于修正投影的失真。
[0014] 在本方法下也有利的是，在所有常規(guī)CT系統(tǒng)中可以使用寬的探測(cè)器，并且為此僅 需要相應(yīng)的軟件匹配，其中，原則上成立，在z方向上使用的探測(cè)器越寬，則本方法效果越 好。
[0015] 關(guān)于普遍公知的斷層合成重建，也稱(chēng)為計(jì)算機(jī)分層成像重建，例如參考Michael Maisl、Christian Schorr、Felix Porsch 和 Ulf Hassler 2010 年的標(biāo)題為 "Computerla minographie，Grundlagen und technische Umsetzung" 的出版物，能夠在以下網(wǎng)址查閱 http://www.yumpu. com/de/document/view/9781863/c omputerlaminographie-grundlag en-und-technische-ndtnet〇
[0016] 相應(yīng)地，發(fā)明人建議一種用于在帶有系統(tǒng)軸的CT系統(tǒng)的定位片掃描期間在使用 圓柱形彎曲的多行探測(cè)器的條件下更好地充分利用施加在檢查對(duì)象上的輻射劑量的方法， 該方法具有以下方法步驟：
[0017] -從機(jī)架的預(yù)先確定的旋轉(zhuǎn)角利用至少一個(gè)布置在可旋轉(zhuǎn)的機(jī)架上的輻射器-探 測(cè)器組合來(lái)進(jìn)行檢查對(duì)象的定位片掃描，其中，在定位片掃描期間在系統(tǒng)軸方向上發(fā)生在 檢查對(duì)象與輻射器-探測(cè)器組合之間的相對(duì)移動(dòng)；
[0018] -通過(guò)斷層合成重建（分層成像重建），計(jì)算分別在至少兩個(gè)平行于系統(tǒng)軸延伸的 平面中的至少一個(gè)平面圖像；
[0019] -存儲(chǔ)和/或進(jìn)一步處理檢查對(duì)象的至少一個(gè)平面圖像來(lái)顯示定位片。
[0020] 通過(guò)該方法，在所述方法中，在定位片掃描中獲取的來(lái)自于不同傾斜穿過(guò)檢查對(duì) 象延伸的輻射的吸收信息被用于，借助斷層合成重建獲取來(lái)自于檢查對(duì)象的深度信息，現(xiàn) 在實(shí)現(xiàn)了對(duì)至今被看作是冗余的吸收信息關(guān)于其附加的信息量進(jìn)行評(píng)價(jià)。由此可以明顯更 精確地確定檢查對(duì)象中各個(gè)結(jié)構(gòu)的位置，并且也可以以更好的圖像質(zhì)量進(jìn)行顯示。
[0021] 此外，在斷層合成重建之前將所測(cè)量的圓柱形投影換算到平面投影是有利的。由 此可以使用至今在利用平面探測(cè)器進(jìn)行的斷層合成重建中例如乳腺X射線(xiàn)照相中所采用 的重建算法。
[0022] 此外有利的是，限制在系統(tǒng)軸方向上和/或在機(jī)架的旋轉(zhuǎn)方向（圓周方向）上的 射線(xiàn)的探測(cè)器側(cè)的準(zhǔn)直器被用于定位片掃描。由此一方面降低了散射輻射效應(yīng)，另一方面 實(shí)現(xiàn)了更好的圖像分辨率。
[0023] 為了顯示定位片，可選地可以按照檢查對(duì)象中的預(yù)設(shè)的截面顯示唯一的平面圖 像，或者可以疊加地顯示按照檢查對(duì)象中的多個(gè)截面的多個(gè)平面圖像。關(guān)于所建議的疊加 要指出的是，不僅可以按照簡(jiǎn)單方式在多個(gè)平面中進(jìn)行這樣的疊加，而且在此也能夠按照 圖像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)選出來(lái)自不同圖像平面的各個(gè)結(jié)構(gòu)或圖像部分，并且能夠被綜合成一個(gè)產(chǎn)生 最佳圖像質(zhì)量的組合。
[0024] 原則上，可以將X射線(xiàn)管用作輻射器，該X射線(xiàn)管構(gòu)成相對(duì)于X射線(xiàn)管位置固定的 唯一的焦點(diǎn)。然而為了改善成像功率，也可以使用形成跳躍焦點(diǎn)的X射線(xiàn)管作為輻射器。在 此，跳躍焦點(diǎn)可以按照已知方式在掃描期間相對(duì)于X射線(xiàn)管在系統(tǒng)軸方向上和/或在圓周 方向上分別呈現(xiàn)至少兩個(gè)不同的位置。
[0025] 此外特別有利的是，使用具有多于6行的多行探測(cè)器，優(yōu)選是64行探測(cè)器或128 行探測(cè)器，因?yàn)橥ǔ８嗟男袛?shù)導(dǎo)致探測(cè)器在方向更大的寬度，并且因此相對(duì)于z軸也具 有進(jìn)行掃描的輻射的更大的角度范圍（總的錐角）。
[0026] 相應(yīng)地，也建議應(yīng)當(dāng)如下構(gòu)造輻射器-探測(cè)器幾何結(jié)構(gòu)，使得大多數(shù)的被用于掃 描的射線(xiàn)以大于3°的錐角輻射。
[0027] 除了根據(jù)本發(fā)明的方法，發(fā)明人還建議一種CT系統(tǒng)，其具有至少一個(gè)布置在機(jī)架 上的輻射器-探測(cè)器組合和帶有用于程序代碼的存儲(chǔ)器的控制及計(jì)算單元，其中，程序代 碼仿真以上描述的根據(jù)本發(fā)明的方法。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中，僅示出了為理解本發(fā)明需要的特征。使用了 以下附圖標(biāo)記：1 :CT系統(tǒng)；2 :X射線(xiàn)管；2. 1 :焦點(diǎn)；3 :探測(cè)器；4 :機(jī)架殼體；5 :患者臥榻； 7 :系統(tǒng)軸；8 :患者/檢查對(duì)象；9 :控制及計(jì)算單元；A，B，C :結(jié)構(gòu)；BE:結(jié)果圖像；B P:投影圖 像；Bn，Bm:平面I，II，III的層圖像;M :中央射線(xiàn)；Prg「Prgn:程序代碼；v :進(jìn)給速度； S :射線(xiàn)；t :時(shí)間；Z :探測(cè)器元件；9:錐角。
[0029] 附圖中：
[0030] 圖1示出了具有控制及計(jì)算單元用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的CT系統(tǒng)；
[0031] 圖2以輻射器-探測(cè)器系統(tǒng)的示意圖示出了沿著CT系統(tǒng)的z軸的截面；
[0032] 圖3以輻射器-探測(cè)器系統(tǒng)在定位片掃描期間相對(duì)于三個(gè)時(shí)間點(diǎn)的示意圖示出了 沿著CT系統(tǒng)的z軸的截面