專利名稱：計算機斷層造影數(shù)據(jù)采集裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及射線照相成像技術(shù)，特別地涉及用于減少由具有相對有限 視場的檢測器導(dǎo)致的截斷偽像效果的技術(shù)。本申請?zhí)貏e應(yīng)用于X-射線計算
機斷層造影(CT)，尤其是應(yīng)用在期望產(chǎn)生有限的感興趣區(qū)域(ROI)的高分 辨率圖像情況下。
背景技術(shù)：
CT掃描器已經(jīng)被證明是在提供表示對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息方面是很有 價值的。在醫(yī)學(xué)成像中，例如，CT掃描器廣泛用于提供關(guān)于病人生理機能 的圖像和其它信息。典型地，對CT掃描生成的信息進行重建以產(chǎn)生體數(shù)據(jù)， 該體數(shù)據(jù)隨后以一個或多個人們可讀的圖像的方式表示。
近來趨勢是已經(jīng)快速采用多層螺旋CT以及轉(zhuǎn)向具有更快轉(zhuǎn)動速度的 系統(tǒng)。結(jié)果，CT掃描器已經(jīng)越來越多地應(yīng)用到心臟應(yīng)用領(lǐng)域，典型地受益 于改進的空間和時間分辨率。
市售CT系統(tǒng)傳統(tǒng)上包括一般弧形的輻射敏感檢測器。為了避免重建體 數(shù)據(jù)中的截斷偽像，該檢測器應(yīng)當(dāng)具有比待成像對象軸面(transaxial)尺寸 更大的軸面視場。盡管這些檢測器已經(jīng)在多個應(yīng)用領(lǐng)域證明有用，但技術(shù) 和經(jīng)濟上的考慮典型地限制了可獲得的空間分辨率。
平板檢測器也是檢測器。這種檢測器典型地具有比傳統(tǒng)CT檢測器相 對較高的分辨率。但是，技術(shù)和經(jīng)濟上的考慮典型地限制了該檢測器的物 理尺寸，因此，也限制了可獲得的視場。結(jié)果，平板檢測器通常更適合用 于給相對小的對象成像。盡管這些檢測器可以用于給相對較大的對象成像， 但作為結(jié)果而發(fā)生的截斷偽像抵消了增加了的空間分辨率帶來的好處。這 對于需要在相對小的視場上具有較高空間分辨率的心臟成像和其它應(yīng)用來 說更顯得如此。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的多個方面處理這些問題和其它問題。根據(jù)本發(fā)明的一個方面， 一種斷層造影裝置包括用于產(chǎn)生表示位于檢 査區(qū)域中對象的第一投影數(shù)據(jù)的第一輻射敏感檢測器，以及用于產(chǎn)生表示 該對象的第二投影數(shù)據(jù)的第二輻射敏感檢測器。第二檢測器具有比該對象 軸面尺寸小的第二軸面視場，因此，使用第二投影數(shù)據(jù)重建的體數(shù)據(jù)將包 含截斷偽像。該裝置也包括用于校正第二投影數(shù)據(jù)以減小截斷偽像的模塊， 其中，該校正根據(jù)第一投影數(shù)據(jù)進行的。該裝置還包括用于產(chǎn)生表示校正 后第二投影數(shù)據(jù)的體數(shù)據(jù)的校正數(shù)據(jù)重建器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種斷層造影方法包括接收第一輻射敏感檢 測器產(chǎn)生的第一投影數(shù)據(jù)，以及接收第二輻射敏感檢測器產(chǎn)生的第二投影 數(shù)據(jù)。該第一投影數(shù)據(jù)表示對象的內(nèi)部，該對象具有軸面尺寸，該第二投 影數(shù)據(jù)表示該對象的內(nèi)部，第二檢測器具有第二軸面視場，并且第二軸面 視場小于該對象的軸面尺寸，因此，使用第二投影數(shù)據(jù)重建的體數(shù)據(jù)將包 含截斷偽像。該方法還包括根據(jù)第一投影數(shù)據(jù)對第二投影數(shù)據(jù)進行校正以 減少截斷偽像，重建校正后的第二投影數(shù)據(jù)，和產(chǎn)生表示重建數(shù)據(jù)的人們 可讀的圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種包含指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，該指 令當(dāng)被計算機執(zhí)行時致使該計算機實現(xiàn)減小截斷偽像的方法，該截斷偽像 是在使用具有小于檢查對象軸面尺寸的第一軸面視場的第一 x-射線檢測器 采集的投影數(shù)據(jù)的斷層造影重建中生成的。該投影數(shù)據(jù)包括位于軸面視場 內(nèi)的對象部分和位于軸面視場外的對象部分對其都起作用的投影。該方法 包括使用表示所測量的對象輻射衰減的第一體數(shù)據(jù)來修改投影以減小位 于該軸面視場外的對象部分對該投影所起的作用，對多個投影中的每個投 影重復(fù)該使用體數(shù)據(jù)的步驟，以及重建修改后的投影以產(chǎn)生表示對象輻射 衰減的第二體數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的另一面， 一種計算機斷層造影設(shè)備包括第一X-射線源， 用于接收由第一 x-射線源產(chǎn)生的并已穿過檢查區(qū)域的x-射線的第一 x-射線 檢測器，第二x-射線源，以及用于產(chǎn)生表示由第二X-射線源產(chǎn)生的并己穿過檢查區(qū)域的x-射線的多個投影的第二 x-射線檢測器。第二 x-射線檢測器具有第二軸面視場和第二軸面分辨率。第一軸面視場大于第二軸面視場， 但第一軸面分辨率低于第二軸面分辨率。該裝置還包括可操作地連接到第一 x-射線敏感檢測器并適于產(chǎn)生第一體數(shù)據(jù)的第一重建器，用于從第一體 數(shù)據(jù)中過濾ROI的ROI過濾器，用于計算通過所過濾的第一體數(shù)據(jù)的投影 的投影計算器，用于將所計算的投影從來自第二 x-射線檢測器的空間上相 應(yīng)的投影中減去的投影數(shù)據(jù)減法器，用于產(chǎn)生表示所減得的投影數(shù)據(jù)的體 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)重建器。閱讀和理解所附圖和描述后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員就會理解本發(fā)明的其 它方面。


結(jié)合附圖以舉例的方式而非限制性地說明本發(fā)明，附圖中類似的標(biāo)號表示相似的組件，其中圖1示出了CT掃描器；圖2示出了 CT掃描器的采集幾何圖；圖3示出了數(shù)據(jù)組合器的功能方框圖；圖4a、 4b、 4c、 4d示出了投影數(shù)據(jù)；圖5示出了一種使用掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生人們可讀圖像的技術(shù)。圖6示出了一種使用掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生具有改進時間分辨率的人們可讀圖 像的技術(shù)；以及圖7示出了一種交互式選擇感興趣區(qū)域的技術(shù)。
具體實施方式
參考圖l， CT掃描器10包括圍繞檢査區(qū)域14轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)架18。旋轉(zhuǎn) 架18支撐諸如x-射線管的第一輻射源12和第一 x-射線敏感檢測器20，該 第一 x-射線敏感檢測器20對著檢査區(qū)域14的相對側(cè)上的弧。旋轉(zhuǎn)架18還 支撐第二x-射線源13和第二x-射線敏感檢測器21。由x-射線源12、 13產(chǎn) 生的x-射線穿過檢査區(qū)域14并被檢測器20、 21檢測到。檢測器20、 21隨 后分別產(chǎn)生表示檢測到的輻射的第一和第二投影數(shù)據(jù)。第一檢測器20具有相對低的軸面分辨率和相對大的軸面視場的特征。 在一個實現(xiàn)中，該檢測器包括檢測器元件100的拱形陣列，該陣列排列在 多個縱向行或?qū)?slice)以及橫向列中。在一個實現(xiàn)中，該檢測器包括64 或更多個層。每個檢測器元件100包括用于與光電二極管進行光通信的閃 爍器。盡管可以使用其它光電二級管或光電檢測器技術(shù)，優(yōu)選地通過背面 入光光電二極管(BIP)陣列構(gòu)造光電二級管?？梢詫崿F(xiàn)一種所謂第四代掃描 器的配置，其中，檢測器20覆蓋360度弧度范圍，并當(dāng)x-射線源12轉(zhuǎn)動 時保持靜止，以及可以實現(xiàn)平板檢測器。同樣地可以實現(xiàn)具有更多或更少 層數(shù)的檢測器。根據(jù)檢測器20的配置，第一 x-射線源12產(chǎn)生一般具有圓 錐形、扇形、或其它期望形狀的輻射束。第二檢測器21的特征是軸面空間分辨率高于第一檢測器20的軸面空 間分辨率，軸面視場小于第一檢測器20的軸面視場。第二檢測器21可以 作為平板檢測器實現(xiàn)，該平板檢測器排列為檢測器元件的二維nXm陣列， 但有其它的實現(xiàn)方式。例如，第二檢測器21可以與第一檢測器20類似的 實現(xiàn)方式在檢測器元件拱形陣列上實現(xiàn)，但具有相對較高的分辨率和期望 的縱向范圍。第二x-射線源13同樣地產(chǎn)生和第二檢測器21的配置相符的 射線束。優(yōu)選地位于旋轉(zhuǎn)架18上的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)22接收檢測器20、 21產(chǎn)生的 投影數(shù)據(jù)，并提供必要的信號調(diào)節(jié)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、多路復(fù)用等功能。如作為 單個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所說明的，可以為第一和第二檢測器20、 21提供分別的 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。重建器26重建來自檢測器20、 21的數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生表示諸如病人內(nèi)部 解剖體的檢查對象的輻射衰減的體數(shù)據(jù)。如進一步詳細描述，重建器26包 括數(shù)據(jù)組合器27，該數(shù)據(jù)組合器27使用具有較低分辨率、較大視場的第一 檢測器20和具有較高分辨率、較小視場的第二檢測器21采集的數(shù)據(jù)以產(chǎn) 生對象感興趣區(qū)域(ROI)的相對高質(zhì)量圖像。將通用計算機用作操作員控制臺44。該控制臺44包括諸如監(jiān)視器或顯 示器的人們可讀輸出設(shè)備，以及諸如鍵盤和鼠標(biāo)的輸入設(shè)備。駐留在控制 臺中的軟件允許操作員通過創(chuàng)建期望的掃描協(xié)議、初始化和終止掃描、觀 察和以其他方式操作體圖像數(shù)據(jù)、以及以其他方式與掃描器交互，來控制掃描器的操作。對象支撐臺16在檢查區(qū)域14中支撐諸如病人的對象。支撐臺16優(yōu)選 地包括驅(qū)動器，用于移動支撐臺16以便于在檢測器20、 21的視場中定位 對象的感興趣區(qū)域。該支撐臺隨旋轉(zhuǎn)架(18)的轉(zhuǎn)動而移動，以提供螺旋形的、 圓形的、或其它期望的掃描軌跡?？刂破?8協(xié)調(diào)所需的各種掃描參數(shù)，包括x-射線源12、 13的參數(shù)、 病人床16的運動、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)26的操作，以執(zhí)行期望的掃描協(xié)議?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，圖2針對給定的旋轉(zhuǎn)架18的位置和檢查對象200更詳 細地示出了采集幾何圖。第一檢測器20具有優(yōu)選地等于或大于對象200的 最大軸面尺寸的軸面視場202。第二檢測器21具有比第一檢測器小的軸面 視場204。取決于對象200的大小，第二檢測器21的視場范圍可能小于對 象200的軸面范圍。如本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員所理解的，僅使用由第二檢測器產(chǎn) 生的數(shù)據(jù)進行重建的體數(shù)據(jù)包含截斷偽像。由第一檢測器20采集的示例性投影表示為線P,-S,，其中，P，表示第 一檢測器20的示例性檢測器元件的位置，S,表示第一 x-射線源12的位置。 類似地，由第二檢測器21采集的示例性投影表示為線P,-S2，其中，P,表 示第二檢測器21的示例性檢測器元件的位置，S,表示第二 x-射線源13的 位置。因為檢測器20、 21均包括多個檢測器元件，所以在每個旋轉(zhuǎn)架18 位置處采集的數(shù)據(jù)包括多個投影。協(xié)調(diào)旋轉(zhuǎn)架18的轉(zhuǎn)動與對象支撐臺16 的運動，以便檢測器20、 21繞對象200以螺旋形的、圓形的、其它期望的 軌跡行進，因此在多個位置中的每個位置處產(chǎn)生投影數(shù)據(jù)。圖3示出了數(shù)據(jù)組合器27的功能方框圖，在該所示出的實施例中數(shù)據(jù) 組合器27包括第一重建器302、 ROI過濾器或消除器304、前向投影計算 器306、投影數(shù)據(jù)組合器308、組合數(shù)據(jù)重建器310。第一重建器302通過重建第一檢測器20采集的數(shù)據(jù)生成表示該對象的 第一體數(shù)據(jù)312。典型地使用本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的過濾反投影技術(shù)來進行 重建，但是也可以實現(xiàn)迭代或其它合適的重建技術(shù)。第一體數(shù)據(jù)312隨后 用于近似第二檢測器21視場外投影的線積分，因此，第一體數(shù)據(jù)312的質(zhì) 量可以低于在傳統(tǒng)診斷掃描時生成的數(shù)據(jù)的質(zhì)量。例如，可以創(chuàng)建重建參 數(shù)，使得體數(shù)據(jù)312具有相對低的分辨率。還可以選擇掃描參數(shù)以產(chǎn)生相對低的射線劑量，并因此產(chǎn)生相對多噪聲的體數(shù)據(jù)312。當(dāng)然，可以選擇掃 描和重建參數(shù)，使得體數(shù)據(jù)312具有診斷質(zhì)量。ROI消除器或過濾器304從體數(shù)據(jù)312中消除R01314，以產(chǎn)生過濾的 體數(shù)據(jù)316。在一個實現(xiàn)中，由用戶選擇R01314。在該實現(xiàn)中，體數(shù)據(jù)312 可以有利地顯示在操作員控制臺44上，并且用戶通過使用鼠標(biāo)和/或鍵盤來 選擇期望的R01314。在另一個實現(xiàn)中，通過使用諸如圖像分割的合適的圖 像處理技術(shù)來自動或半自動地確定ROI 314。該技術(shù)的特別優(yōu)勢在于可以選 擇ROI以排除強吸收梯度，當(dāng)軟組織和骨骼都出現(xiàn)在ROI中時，可能發(fā)生 強吸收梯度。因此，可以使用典型地對這樣的梯度敏感但是相對快速的近 似錐束重建技術(shù)。而且，特別是在軸向重建，其中，強吸收梯度可能導(dǎo)致 不期望的圖像偽像的情況下，還可以減小丟失數(shù)據(jù)的影響。在另外一個實 現(xiàn)中，創(chuàng)建與第二檢測器21的視場204相等范圍的RO1314。然而，在任 何一種情況下，ROI 314優(yōu)選地位于第二檢測器21的視場204內(nèi)。例如，通過將體素設(shè)置為空氣值(例如，-lOOOHu)，從體數(shù)據(jù)312中過 濾或消除感興趣區(qū)域314內(nèi)的體素。為了避免數(shù)據(jù)的不連續(xù)性，可以對ROI 314和其余體數(shù)據(jù)316之間邊界附近的體素進行插值或平滑操作。前向投影計算器306計算通過與第二檢測器21的軌跡相對應(yīng)的修改后 的體數(shù)據(jù)316的投影。更具體而言，為與第二檢測器21產(chǎn)生的投影相應(yīng)的 投影計算通過修改后的體數(shù)據(jù)316的線積分。因為投影不對應(yīng)于修改后數(shù) 據(jù)316的坐標(biāo)系，所以可以通過基于在投影附近的多個體素使用高階插值 技術(shù)來計算投影。投影數(shù)據(jù)組合器308組合前向投影計算器306產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和第二檢測 器21產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)。更具體而言，將第二檢測器21生成的各種投影從 投影計算器306生成的空間上相應(yīng)的投影中減去。圖4示出了示例性投影的減法過程。圖4a示出了沿路徑Sa -P。經(jīng)過體 數(shù)據(jù)312的任意投影。該投影包括來自感興趣區(qū)域314和第二檢測器視場 204內(nèi)部和外部的衰減作用。圖4b示出了來自感興趣區(qū)域314中體素所起 的作用被過濾或消除后的任意投影S。 -Pa，用于前向投影計算器306進行處 理。圖4c示出了沿著任意投影Sa -Pa由第二檢測器21采集的投影82 -P2 。 與沿著投影S2-P,的輻射衰減的線積分相對應(yīng)的投影包括來自感興趣區(qū)域314內(nèi)部和外部的衰減作用。圖4d示出了組合器308生成的投影數(shù)據(jù)。如 圖所示，來自感興趣區(qū)域外部的衰減作用很大程度上被消除了，因此，該 投影數(shù)據(jù)主要表示在R01314內(nèi)、因此也在第二檢測器21的視場204中的 輻射衰減。注意第一體數(shù)據(jù)的分辨率、測量的投影和計算的投影之間的空 間一致性將影響消除的完整性精度。無論如何，可以有利地減少通常由第 二檢測器21的投影數(shù)據(jù)的重建生成的截斷偽像。組合數(shù)據(jù)重建器310重建所得到的組合投影數(shù)據(jù)。再次通過使用本令頁 域技術(shù)人員知道的過濾反投影技術(shù)進行重建，但也可以實現(xiàn)迭代或其它合 適的重建技術(shù)。因為第二檢測器21產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)典型地具有相對高的分 辨率，可以相應(yīng)地創(chuàng)建重建參數(shù)。在這個方面，應(yīng)當(dāng)注意到，由使用相對 小的感興趣區(qū)域?qū)е碌南鄬π〉耐队熬仃嚳梢詼p少迭代重建的重建時間， 從而可以提高迭代技術(shù)的吸引力。在一個實現(xiàn)中，上述的多種功能通過存儲在磁盤、存儲器、或其它存 儲介質(zhì)上并被與重建器26相關(guān)聯(lián)的一個或多個計算機處理器執(zhí)行的計算豐幾 可讀指令實現(xiàn)。而且，通過使用按期望執(zhí)行的公共函數(shù)或例程可以實現(xiàn)諸如第一數(shù)據(jù)重建器和組合數(shù)據(jù)重建器所提供的一些功能。例如，在操作中，參考圖5，通過使用諸如圖1示出的掃描器10來進行對象的CT掃描，在步驟502獲得掃描數(shù)據(jù)。在步驟504，對來自第一檢測器的投影數(shù)據(jù)進行重建，以產(chǎn)生第一體圖像數(shù)據(jù)312。在步驟506，確定ROI。在步驟508，從第一體圖像數(shù)據(jù)中消除或過濾ROI數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生修改 的圖像數(shù)據(jù)316。在步驟510，計算與第二檢測器21的軌跡相應(yīng)的前向投影。 在步驟512，組合來自第二檢測器21的投影數(shù)據(jù)和計算的投影數(shù)據(jù)。 在步驟514，重建組合得到的投影數(shù)據(jù)，以生成體圖像數(shù)據(jù)318。 在步驟516，例如，在與操作員控制臺44相關(guān)聯(lián)的監(jiān)視器上產(chǎn)生和顯 示表示體圖像數(shù)據(jù)的人們可讀圖像。眾所周知，該人們可讀圖像可以具有 多種形式，例如，包括一個或多個圖像層次、體繪制圖像等。在這個方面，應(yīng)當(dāng)注意對于數(shù)據(jù)集中所有投影不需要按時間序列執(zhí)行步驟508、 510、 512。更具體而言，可以基于逐個投影的方式來確定和計算 前向投影、消除ROI以及組合投影數(shù)據(jù)，對于每個期望的投影重復(fù)該過程。 而且，可以使用以前采集的數(shù)據(jù)來回溯地進行投影。其它的變化也是可能的。如圖l所示出的，第一檢測器20、第二檢測 器21和各自的x-射線源12、 13有大約90。的角度偏移，因此，與具有單個 檢測器的掃描器相比產(chǎn)生額外的數(shù)據(jù)。來自第一檢測器20和第二檢測器21 的數(shù)據(jù)可以被組合，以在對諸如心臟的循環(huán)移動對象的成像中生成具有相 對較高的時間分辨率的體數(shù)據(jù)。在步驟602，如上述與圖3和5相關(guān)，生成組合的投影數(shù)據(jù)，并且心臟 附近的區(qū)域被選擇作為ROI。正如所理解的，從而可以獲得兩個投影數(shù)據(jù) 集第一檢測器20產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)和組合的投影數(shù)據(jù)。在歩驟604，從各數(shù)據(jù)集中選擇時間上相應(yīng)的投影，諸如在期望的心動 時相(cardiac phase)處獲得的投影。在步驟606，對選擇的投影進行重建，以生成表示期望的心動時相的體 數(shù)據(jù)。在步驟608，按期望對于額外的心動時相重復(fù)該過程。 在步驟610，按期望產(chǎn)生和顯示期望的人們可讀圖像。 其中，檢測器20、 21偏移90°，將時間分辨率提高到通過使用具有單 個檢測器的掃描器所獲得時間分辨率的兩倍。第二檢測器21比第一檢測器 20具有相對較高的空間分辨率，重建的圖像還具有比通過具有第二檢測器 的掃描器獲得的分辨率相對較高的分辨率，該第二檢測器具有和第一檢測 器20相似的空間分辨率。而且，改進的時間分辨率允許使用更狹窄的選通 窗口，從而減小重建圖像中的模糊。來自第一檢測器20和第二檢測器21的信息還可用于多能量或光譜成 像上，其中，生成光譜編碼投影。通過逐視圖地改變x-射線源12、 13的電 壓或通過使用光譜或能量分解檢測器，可以典型地產(chǎn)生這種投影，該光譜 或能量分解檢測器提供的輸出表示在多于一個能量范圍中檢測到的輻射。特別地，光譜信息用于區(qū)別多個物質(zhì)基礎(chǔ)機能(material base ftmction)。 在一個實現(xiàn)中，第一檢測器20和第二檢測器21都產(chǎn)生光譜編碼的數(shù)據(jù)。 在另外一個實現(xiàn)中，僅第一檢測器20和第二檢測器21中之一提供光譜信息。在任何情況下，都可以以優(yōu)化或其它期望的方式分離物質(zhì)基礎(chǔ)機能。作為一個例子，將軟組織區(qū)域選為ROI。第一檢測器20利用一種光譜 編碼來工作，該光譜編碼能夠區(qū)分骨骼和軟組織基礎(chǔ)機能。可以優(yōu)化第二 檢測器21來用于另一種對比，例如，區(qū)分顯影劑和軟組織基礎(chǔ)機能。因為 該基礎(chǔ)機能包括對線積分的能量依賴，所以第一檢測器20的測量可以用于 處理第二檢測器21的測量。而且，從第二檢測器21的測量中減去骨骼， 可用來減小偽像，該偽像否則出現(xiàn)在重建中，特別是在強吸收梯度位于ROI 314的附近的情況下。作為另外一個變化，可以交互地選擇ROI 314。參考圖7，在步驟702 處獲得搜索掃描或其它低分辨率掃描。在步驟704處，例如，在與操作員 控制臺44相關(guān)聯(lián)的監(jiān)視器上顯示搜索掃描。在步驟706處，操作員確定期 望的ROI314?？刂破?8使用該信息調(diào)節(jié)對象支撐臺16的位置以定位R01， 并且理想地將ROI定位于第二檢測器21視場的中心。隨后在步驟710處掃 描對象，并且在步驟712處如上所述處理數(shù)據(jù)。由于第二檢測器21的視場 通常位于旋轉(zhuǎn)架18的旋轉(zhuǎn)中心，這種過程在ROI偏離檢查對象的中心或 ROI比第二檢測器21視場大的情況下特別有用。應(yīng)當(dāng)注意檢測器20、 21和它們各自的輻射源可以偏離90°之外的角。 而且，可以忽略兩個x-射線源中的一個，第二檢測器21位于第一檢測器20 的中心或角度上部分地與第一檢測器20具有共同范圍。在該實現(xiàn)中，來自 第一檢測器20和第二檢測器21的數(shù)據(jù)用來產(chǎn)生第一體數(shù)據(jù)312。隨后將發(fā) 生如上述投影數(shù)據(jù)的進一步處理。當(dāng)然，在閱讀和理解上述說明后，將可能對本發(fā)明做出修改和變更。 因此，本發(fā)明旨在被解釋為涵蓋所附權(quán)利要求或等價體的范圍內(nèi)的所有修 改或變更。
權(quán)利要求
1.一種斷層造影裝置，包括第一輻射敏感檢測器(20)，其產(chǎn)生表示位于檢查區(qū)域(14)中的對象的第一投影數(shù)據(jù)；第二輻射敏感檢測器(21)，其產(chǎn)生表示所述對象的第二投影數(shù)據(jù)，其中，所述第二檢測器具有第二軸面視場(202)，并且其中，所述第二軸面視場比所述對象的軸面尺寸小，因此使用所述第二投影數(shù)據(jù)重建的體數(shù)據(jù)包含截斷偽像；用于校正所述第二投影數(shù)據(jù)以減小所述截斷偽像的模塊(204，306，308)，其中，所述校正是根據(jù)所述第一投影數(shù)據(jù)進行的，校正數(shù)據(jù)重建器(310)，其產(chǎn)生表示所述校正后的第二投影數(shù)據(jù)的體數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一檢測器具有第一軸面視 場(202)和第一分辨率，其中，所述第二檢測器具有第二分辨率，其中，所 述第二軸面視場小于所述第一軸面視場，并且其中，所述第二分辨率高于 所述第一分辨率。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述對象包括跳動的心臟，所述 裝置包括用于根據(jù)心動時相從所述第一投影數(shù)據(jù)和所述校正后的第二投影 數(shù)據(jù)中選擇投影的模塊，并且所述校正數(shù)據(jù)重建器產(chǎn)生表示所選擇的投影 的體數(shù)據(jù)。
4. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述第一檢測器包括拱形的x-射 線檢測器，并且其中，所述第二檢測器包括平板x-射線檢測器。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，包括第一重建器(302)，其產(chǎn)生表示所述第一投影數(shù)據(jù)的第一體數(shù)據(jù)(312); ROI過濾器(304)，其過濾所述第一體數(shù)據(jù)以從所述第一體數(shù)據(jù)消除ROI;投影計算器(306)，其計算通過所過濾的第一體數(shù)據(jù)的多個投影；以及 投影組合器(310)，其組合所述投影數(shù)據(jù)和所計算的投影。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述投影組合器(310)將計算的投 影從所述第二投影數(shù)據(jù)的空間上相應(yīng)的投影中減去。
7. 如權(quán)利要求5所述的裝置，包括用于確定所述ROI的模塊。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，使用分割技術(shù)確定所述ROI。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一檢測器和所述第二檢測 器是x-射線檢測器，并且其中，所述裝置包括相對于所述第一檢測器跨越 所述檢查區(qū)域布置的第一 x-射線源12和相對于所述第二檢測器跨越所述檢 查區(qū)域布置的第二x-射線源13。
10. —種斷層造影方法，包括接收第一輻射敏感檢測器(20)產(chǎn)生的第一投影數(shù)據(jù)，其中，所述投影數(shù) 據(jù)表示對象的內(nèi)部，并且其中，所述對象具有軸面尺寸；接收第二輻射敏感檢測器(21)產(chǎn)生的第二投影數(shù)據(jù)，其中，所述第二投 影數(shù)據(jù)表示所述對象的所述內(nèi)部，其中，所述第二檢測器具有第二軸面視 場(202)，并且其中，所述第二軸面視場比所述對象的軸面尺寸小，因此使 用所述第二投影數(shù)據(jù)重建的體數(shù)據(jù)包含截斷偽像；校正所述第二投影數(shù)據(jù)以減小所述截斷偽像，其中，所述校正是根據(jù)所述第一投影數(shù)據(jù)進行的；重建所述校正后的第二投影數(shù)據(jù)； 產(chǎn)生表示所述重建的數(shù)據(jù)的人可讀圖像。
11. 如權(quán)利要求io所述的方法，包括重建所述第一投影數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第 一體數(shù)據(jù)(312)，并且其中，所述校正是根據(jù)所述第一體數(shù)據(jù)進行的。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，包括計算通過所述第一體數(shù)據(jù)的多個第一投影。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，計算多個第一投影包括對所述 第一體數(shù)據(jù)進行插值，并且其中，所述插值是高階插值。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，包括在所述第一體數(shù)據(jù)內(nèi)確定感興趣 區(qū)域(314)，并且其中，所述第一投影不包括所述感興趣區(qū)域所起的作用。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述第二投影數(shù)據(jù)包括多個第 二投影，并且所述方法包括從第二投影中減去計算的投影； 對于多個第二投影中的每個重復(fù)所述減去的步驟。
16. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第一投影數(shù)據(jù)包括多個投 影，并且其中，重建包括-在所述第一投影數(shù)據(jù)和所述校正后的第二投影數(shù)據(jù)中選擇時間上相應(yīng) 的投影；并且重建所選擇的投影。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述對象包括跳動的心臟，并 且其中，所述選擇包括根據(jù)心動時相選擇所述投影。
18. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第二檢測器具有的軸面分 辨率高于所述第一檢測器的軸面分辨率。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述第一檢測器包括在相對于 檢査區(qū)域的弧上布置的多個輻射敏感檢測器元件(100)。
20. 如權(quán)利要求18所述的方法，包括使用光譜信息來區(qū)分物質(zhì)基礎(chǔ)機
21. 包含指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，所述指令當(dāng)被計算機執(zhí)行時致使 所述計算機實現(xiàn)用于減小截斷偽像的方法，所述截斷偽像是由使用具有小 于檢查對象軸面尺寸的第一軸面視場的第一 x-射線檢測器(21)采集的投影 數(shù)據(jù)的斷層造影重建所生成的，其中，所述投影數(shù)據(jù)包括位于所述軸面視 場內(nèi)的對象部分和位于所述軸面視場外的對象部分對其都起作用的投影， 所述方法包括使用對所述對象(312)的測量的輻射衰減進行表示的第一體數(shù)據(jù)來修改 投影，以減少位于所述軸面視場外的對象部分對該投影所起的作用； 對于多個投影中的每個重復(fù)上述使用體數(shù)據(jù)的步驟； 重建所修改的投影，以產(chǎn)生對所述對象的所述輻射衰減進行表示的第 二體數(shù)據(jù)。
22. 如權(quán)利要求21所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述方法包括: 重建使用具有大于所述對象軸面尺寸的第二軸面視場的第二 x-射線檢測器(20)采集的投影數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生所述第一體數(shù)據(jù)。
23. 如權(quán)利要求22所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述方法包括 確定所述對象的感興趣區(qū)域，所述感興趣區(qū)域位于所述第一軸面視場內(nèi)， 并且其中，所述使用第一體數(shù)據(jù)的步驟包括減少位于所述感興趣區(qū)域外的 對象部分對所述投影所起的作用。
24. 如權(quán)利要求23所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述確定包括 對所述第一體數(shù)據(jù)進行分割。
25. 如權(quán)利要求21所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述方法包括: 計算通過所述第一體數(shù)據(jù)的投影； 使用所計算的投影修改所述投影數(shù)據(jù)的投影。
26. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一體數(shù)據(jù)包括第一空間 分辨率，所述第二體數(shù)據(jù)包括第二空間分辨率，并且其中，所述第二空間 分辨率高于所述第一空間分辨率。
27. 如權(quán)利要求21所述的方法，包括使用光譜信息來區(qū)分物質(zhì)基礎(chǔ)機
28. —種計算機斷層造影裝置，包括 第一 x-射線源(12);第一 x-射線檢測器(20)，其接收由所述第一 x-射線源產(chǎn)生并己穿過檢查 區(qū)域(14)的x-射線，其中，所述第一 x-射線檢測器具有第一軸面視場(202) 和第一軸面分辨率；第二X-射線源(13);第二 x-射線檢測器(21)，其產(chǎn)生表示由所述第二 x-射線源產(chǎn)生并己穿過 所述檢查區(qū)域(14)的x-射線的多個投影，其中，所述第二 x-射線檢測器具有 第二軸面視場(204)和第二軸面分辨率，并且其中，所述第一軸面視場大于 所述第二軸面視場，并且所述第一軸面分辨率低于所述第二軸面分辨率；第一重建器(302)，其可操作地連接到所述第一 x-射線敏感檢測器，并 適于產(chǎn)生第一體數(shù)據(jù)(312);ROI過濾器(304)，其從所述第一體數(shù)據(jù)中過濾ROI(314);投影計算器(306)，其計算通過所述過濾的第一體數(shù)據(jù)的投影；投影數(shù)據(jù)減法器(308)，其將所計算的投影從來自所述第二 x-射線檢測 器的空間上相應(yīng)的投影中減去；數(shù)據(jù)重建器(310)，其產(chǎn)生表示所述減去后的投影數(shù)據(jù)的體數(shù)據(jù)(318)。
全文摘要
計算機斷層造影掃描器包括第一檢測器(20)和第二檢測器(21)。第二檢測器(21)具有比第一檢測器(20)相對較高的空間分辨率和相對較小的視場(204)。對兩個檢測器(20，21)產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)進行組合和重建，以生成表示在檢查對象中感興趣區(qū)域(314)的相對高分辨率體數(shù)據(jù)(318)。
文檔編號G01T1/29GK101405619SQ200780009191
公開日2009年4月8日 申請日期2007年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者A·齊格勒, T·尼爾森 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司