专利名称：使用经移位的几何结构改进ct图像采集的方法和设备的制作方法
使用经移位的几何结构改进CT图像采集的方法和设备本申请涉及计算断层摄影(“CT”)。具体而言，本申请应用于针对医疗应用的CT。本申请还应用于物品和安全检查、非破坏性试验、临床前成像以及其他能够通过 CT数据提供有关对象的结构或功能的有用信息的情况。CT成像系统获得广泛接受的一个领域是医疗领域，其中放射科医师和其他医疗专业人员广泛地将CT扫描器用于疾病的诊断和治疗。2006年8月17日提交的美国专利申请No. 60/822678描述了一种在相对于设置于检查区域中的对象的多个角位置采集投影数据的CT设备和方法，该专利文献以引用方式并入本申请。该CT设备包括在过轴平面中从旋转中心横向移位(即，偏离中心、偏移或偏离焦点)的X射线源和探测器。具有偏移几何结构的CT设备是合乎需要的，因为其实现了增大的视场。X射线源和探测器绕旋转中心旋转且彼此保持固定的机械关系，以便在多个投影角采集投影数据。X射线源发射具有横向扇角的辐射，对横向视场进行全角采样需要在大于180度加扇角的角范围上采集投影数据。CT设备利用重建技术，例如滤波反投影，重建由 CT设备产生的投影数据，以产生表示被检查对象的体数据。在X射线源处于单一位置时，具有偏移的X射线源和探测器的CT设备可能无法完全照射整个被检查对象。此外，在重建期间对投影数据进行滤波涉及完全投影。因此，在重建期间，利用单一位置的源所采集的投影数据可以使用在过轴平面中位于相对位置的源所采集的数据进行扩展。由于锥束几何结构的射线是发散的，所以来自相对锥体的X射线在过轴平面外部不能彼此补充，除非对象的形状在轴向方向上是恒定且均勻的。X射线在过轴平面之外的这种发散在滤波期间导致误差。此外，更大的X射线源和探测器偏移可能使重建图像的质量劣化。希望找到一个偏移，针对每个被检查对象实现图像质量和视场尺寸之间期望的平衡。本发明的各个方面解决了这些和其他问题。根据本发明的一个方面，提供了一种使用经移位的采集几何结构以改进CT图像采集的方法和设备。根据本发明的一个方面，提供了一种用于在相对于设置于检查区域中的对象的多个角位置采集断层摄影投影数据的设备。该设备包括辐射源和用于探测由所述源所发射的辐射的辐射敏感探测器。在所述投影数据的采集期间所述源和所述探测器的横向中心可以从横向视场的中心横向移位。可以基于所述对象的尺寸确定所述源和所述探测器的横向中心距所述横向视场的中心的横向位移的量。这样一来，可以确定能够实现图像质量和视场尺寸之间期望平衡的偏移。根据另一方面，提供了一种用于在多个角位置采集断层摄影投影数据的计算断层摄影方法。在所述投影数据的采集期间使用的CT设备具有从横向视场的中心横向移位的源和探测器的横向中心。可以基于对象的尺寸确定所述源和所述探测器的横向位移的量。 这样一来，可以确定能够实现图像质量和视场尺寸之间期望平衡的偏移。可以调节所述源和探测器以改变横向视场的尺寸。可以在第一投影角从所述源发射辐射。探测器可以采集表示在第一投影角的第一辐射的计算断层摄影投影数据。可以在多个投影角的每个重复这个过程以采集CT数据集。根据另一方面，提供了一种用于校正由CT设备所生成的断层摄影投影数据的方法，其中在投影数据的采集期间CT设备具有从横向视场的中心横向移位的源和探测器的横向中心。从所述源发射辐射，探测器采集在多个投影角的每个的计算断层摄影投影数据以采集第一 CT数据集。重建第一 CT数据集以生成表示被检查对象的体数据。可以使用该体数据模拟由探测器在一个或多个投影角不能采集的缺失投影数据。可以使用所模拟的投影数据获得针对投影角中的至少一个的第二 CT数据集。利用所述第二 CT数据集补充所述第一 CT数据集以产生经校正的CT数据集。重建所述经校正的CT数据集以生成表示所述对象的经校正的体数据。在阅读并理解说明书后，本领域技术人员将认识到本发明的其他方面。通过阅读下文中对优选实施例的详细说明，更多额外的优点和益处对于本领域技术人员而言将变得显而易见。本发明可以实现为各种部件或部件布置，以及各种过程操作或过程操作的安排。附图仅仅是为了对优选实施例进行图示说明，不应认为其对本发明构成限制。
图1是根据本发明实施例的经移位的CT采集几何结构的过轴视图；图2绘示出根据本发明实施例的成像系统；图3绘示出根据本发明实施例的成像方法；图4绘示出根据本发明实施例的图像重建方法；以及图5A和5B是绘示出图4的图像重建方法的所模拟的扫描的投影数据的过轴视图。本申请总体上涉及使用经移位的采集几何结构进行CT图像采集的方法和设备。 图1绘示出示范性CT设备几何结构100，其具有诸如X射线管的X射线源102和诸如在横向方向和轴向方向上延伸的平板区域探测器阵列的X射线敏感探测器104，所述X射线源 102和X射线敏感探测器104在过轴平面中从旋转中心114发生横向位移位或偏移。如图 1所示，旋转中心114也可以充当横向视场(“F0V”)118的中心。不过，不必在每种应用中都这样对准这两个轴。如图所示，对象支撑110在检查区域106中支撑着被检查对象108。 X射线束112的中央射线或投影116垂直于探测器的横向中心119，但与旋转中心114有移位。尽管附图和论述集中于使用平板探测器，但也可以使用拱式探测器。此外，尽管附图和论述集中于源102是X射线管焦斑，因此基本为点源的X射线CT系统，但也可以想到其他选择。例如，可以将源102实现为线源。也想到了楔形和其他射束几何结构。也可以使用伽马和其他辐射源。也可以提供多个源102和探测器104，在这种情况下，各组对应的源和探测器可以彼此在角度上和/或沿纵向偏移。如图1所示，X射线源102和X射线敏感探测器104绕着旋转中心114旋转。一般将源102和探测器104安装到旋转扫描架(未示出)，以绕着检查区域106旋转。不过， 在一些实施例中，在移动和/或旋转对象108时，源102和探测器104可以保持在恒定角位置，以产生必要的角采样。如图所示，CT设备几何结构100的X射线源102和探测器104被绘示为过轴平面中两个相对位置。在位置A，X射线束112的中央射线116从旋转中心114偏移距离D。在位置B，X射线源102和探测器104从位置A绕旋转中心旋转180度。不过，X射线束112 的中央射线116 (被示为带阴影)保持从旋转中心114偏移距离D。对于给定尺度的探测器104以及源102和旋转中心114之间的径向距离，能够通过改变中央射线116和旋转中心114之间的距离D来改变横向FOV 118的尺寸。例如，全射束几何结构对应于中央射线116与旋转中心114相交的情况(即D = 0)。最大FOV配置对应于距离D等于探测器宽度一半的情况。在这种配置下，需要旋转大约360度以获得完全的角采样，而旋转180度加扇角或锥角在配置成全射束几何结构时提供完全的角采样。中间配置的必需角范围在180度加扇角和360度之间变化，并且能够容易从系统100的几何结构计算得到。如2006年8月17日提交的美国专利申请No. 60/82沈78中所述，可以通过多种方式改变中央射线116和旋转中心114之间的距离D，以改变横向FOV 118的尺寸。可以一起或彼此独立地转移源和探测器(例如，源保持在中心位置，仅转移探测器)。例如，可以沿方向144或146转移源102和探测器104，同时保持旋转中心114不变。源102和探测器104 也可以沿与横向FOV 118相切的方向144转移，同时旋转中心114沿垂直于横向FOV或探测器的主平面的方向150移位。此外，探测器104可以绕枢轴148枢转，使得与探测器横向中心119相交的X射线束112的射线垂直于探测器的平面。可以通过任何适当手段转移和/或枢转源102和探测器104以改变横向FOV 118 的尺寸。例如，可以由人类用户手工移动源102和探测器104。源102和探测器104可以附接于可调节的滑座，其允许源和探测器在相对于旋转扫描架和旋转中心114的各种方向上移动。此外，源102和探测器104可以附接于驱动器，例如微步电动机，其提供必需的动力， 使得源和探测器可以自动移动和/或枢转。可以将源102和探测器104安装到公共支架或以其他方式安装，使得从一种FOV 配置到另一种配置，源和探测器之间的物理关系不变。不过，在一些实施例中，可以从一种 FOV配置到另一种配置独立地转移和/或枢转源102和探测器104。可能必需针对各种源 102和探测器104的位置校准系统，这可能需要独立的空白(blank)或校准扫描。如上所述，希望找到能够实现图像质量和视场尺寸之间期望的平衡或折中的偏移。较大的偏移会增大视场，但可能劣化所重建图像的质量。另一方面，较小的偏移会减小视场，但可以改进所重建图像的质量。最佳偏移常常是将对象维持在FOV之内所需的最小偏移。可以通过各种方式确定包括针对被检查对象的最小X射线源102和探测器104偏移同时保持对象在FOV 118之内的扫描配置。例如，如果被检查对象的尺寸和形状是已知的或估计的，能够确定容纳对象所需的FOV 118的最小尺寸。如上所述，可以改变中央射线 116和旋转中心114之间的距离D，以产生具有最小尺寸的FOV 118。此外，可以直接确定X 射线源102和探测器104的最小偏移。可以利用各种方法确定被检查对象的尺寸和形状。例如，可以从对对象的初始扫描的结果确定对象的尺寸和形状。可以使用具有大偏移的三维低剂量定位扫描(例如，用于衰减校正的自由呼吸采集)的结果。也可以使用最大偏移下低剂量平面X射线图像的结果。如果被检查对象为人，一对前后(AP)视图和后前(PA)视图可能就足够了，因为人体一般是椭圆形的。此外，可以利用初始单光子发射CT( “SPECT”)扫描、正电子发射断层摄影 (“PET”)扫描或磁共振图像(“MRI”)的结果确定对象的尺寸和形状。也可以通过对对象的范围(例如高度、宽度、周长等)的手动测量确定对象的尺寸和形状。可以直接使用光学装置，例如附接于旋转扫描架的激光器和附接于探测器的光电二极管，确定X射线源102和探测器104的最小偏移。可以将激光器与X射线源102 —起安装或在其附近安装。例如，可以跨越被检查对象移动激光器、或者绕被检查对象枢转激光器。被成像对象，可能还有关联的对象支撑，将防止从激光器发射的光束到达光电二极管。 当激光束移动超过对象的范围时，光电二极管将探测到光束，可以测量对象的范围。因此， 能够确定最小FOV 118和偏移。可以通过任何适当的手段使这个过程自动化，例如，可以利用电动机跨越对象移动激光器和/或探测器、或者绕对象枢转激光器和/或探测器。如上所述，源102和探测器104可以附接于驱动器，例如微步电动机，其提供必需的动力，使得源和探测器可以自动移动和/或枢转。因此，在进行扫描且扫描架旋转时，可以针对每次投影改变源102和探测器104的偏移或角度。此外，可以在沿着纵轴416的不同位置改变源102和探测器104的偏移或角度。使用通过上述方法等生成的最小FOV 118 和偏移信息，可以由驱动器针对每次投影或沿着纵轴相应地改变源102和探测器104的偏移或角度。图2绘示出适用于示范性CT设备几何结构100的成像系统202。系统202包括数据采集系统204、重建器206、图像处理器208、用户界面210和控制器212。数据采集系统204包括CT数据采集系统214，其中将源102和探测器104安装到旋转扫描架216，以绕着检查区域旋转。例如，通过与旋转扫描架216的旋转协调地沿纵向移动对象支撑110，可以实现圆形360度或其他角采样范围以及轴向、螺旋形、圆形和线性、 马鞍形或其他期望的扫描轨迹。在一种实施方式中，相对于旋转扫描架216固定地安装源102和探测器104，使得采集几何结构是固定的。在另一种实施方式中，将源102和探测器104可移动地安装到旋转扫描架216，使得采集几何结构是可变的，例如允许上述相对运动。在这样的实施方式中， 一个或多个驱动器218可以提供所需的动力。或者，可以由人类用户手工移动源102和探测器104。重建器206使用重建技术重建由数据采集系统204所生成的数据，以生成表示被检查对象的体数据。重建技术包括诸如滤波反投影的分析技术以及迭代技术。下文参考图 4描述了更多本发明的重建技术。图像处理器208根据需要处理体数据，例如，用于在用户界面210上以期望样式显示，其可以包括一个或多个诸如监视器和打印机的输出装置以及一个或多个诸如键盘和鼠标的输入装置。有利地，使用由通用或其他计算机执行的软件指令实现用户界面210以便提供图形用户界面(“GUI”)，允许用户例如通过选择期望的FOV配置或尺度、发起和/或终止扫描、选择期望的扫描或重建协议、操纵体数据等来控制或以其他方式与成像系统202交互。 在一种实施方式中，成像系统202基于用户选择的扫描协议自动确立FOV配置和重建协议之一或两者。作为又一范例，用户界面210可以提示用户或以其他方式允许用户输入期望的横向半径、直径或其他FOV尺度。在这样的实施方式中，使用来自用户的信息自动计算源 102和/或探测器104的(一个或多个)必需位置。控制器212操作性地连接到用户界面210，控制数据采集系统204的运行，例如，执行期望的扫描协议，令(一个或多个)驱动器218定位源102和/或探测器104以便提供期望的FOV等。可以将上述功能执行为软件逻辑，上述功能例如是选择期望的FOV配置或尺度、 发起和/或终止扫描、选择期望的扫描或重建协议、操纵体数据等。如这里使用的，“逻辑” 包括但不限于硬件、固件、软件和/或每种的组合，以执行(一个或多个)功能或动作和/ 或令另一部件执行功能或动作。例如，基于期望的应用或需要，逻辑可以包括软件控制的微处理器、诸如专用集成电路(ASIC)的离散逻辑或其他程序控制逻辑器件。也可以将逻辑完全实现为软件。如这里使用的，“软件”包括但不限于一个或多个计算机可读和/或可执行指令，其使计算机或其他电子器件按照期望方式执行功能、动作和/或行为。指令可以实现成各种形式，例如例程、算法、模块或程序，包括来自动态链接库的独立应用程序或代码。也可以将软件实现为各种形式，例如独立的程序、函数调用、小服务程序、小应用程序、存储器中存储的指令、操作系统的一部分或其他类型的可执行指令。本领域技术人员将认识到，软件的形式取决于例如期望应用的要求、运行其的环境和/或设计人员/程序员的希望等。可以在各种平台上实施本文所述的系统和方法，例如包括联网的控制系统和独立的控制系统。此外，本文所示和所述的逻辑、数据库或表优选驻留在诸如成像系统202的部件的计算机可读介质中或上。不同计算机可读介质的范例包括闪速存储器、只读存储器 (ROM)、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PR0M)、电可编程只读存储器(EPROM)、 电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、磁盘或磁带、包括CD-ROM和DVD-ROM的光学可读介质等。再者，可以将本文所述的过程和逻辑合并成一个大的工艺流程或分成很多子工艺流程。 本文描述工艺流程的次序不是关键的，可以重新安排，仍然实现同样的结果。实际上，可以根据授权或希望，在其实施期间重新安排、合并和/或重新整理本文所述的工艺流程。例如，在图3中示出了这样的过程300。一开始，如图3所示，在步骤302为初始角位置确定扫描配置。扫描配置包括在将对象维持在FOV 118之内的同时用于被检查对象的最小χ射线源102和探测器104偏移。可以使用任何上述方法或其他方法产生的数据来确定最小偏移。最小偏移也可以在关于检查区域106的各种角位置且沿着纵轴进行的扫描之间有所变化。在步骤304调节源102和探测器104的位置以提供当前角位置的期望FOV配置。在步骤306进行扫描，以在当前角位置采集投影数据。在步骤308确定步骤306的当前角位置是否是获得完全角采样所需的关于检查区域106的多个角位置的最后一个。对横向FOV 118采样所需的角范围再次是系统几何结构的函数。如果步骤306的当前角位置是最后一个，那么在步骤314重建扫描数据并在步骤 316以期望格式显示。如果不是，在步骤310将扫描架216旋转到下一角位置。在步骤312确定在步骤310的下一角位置的FOV配置是否与上一 FOV配置相同。 如果是这样的话，在步骤306进行扫描，以在下一角位置采集投影数据。不过，如果FOV配置是不同的，则在步骤302为下一角位置确定扫描配置。在步骤304调节源102和探测器 104的位置以提供下一角位置的期望FOV配置。在步骤306进行扫描，以在下一角位置采集投影数据。在步骤318，根据需要重复过程，例如以扫描一系列患者。注意，可以在重建和/或显示在给定扫描中采集的数据之前获得(一次或多次)额外扫描。
图4中示出了重建扫描数据的示范性过程400。一开始，如图4所示，在步骤402 采集初始扫描或第一通扫描。在步骤402中使用来自关于检查区域106的多个角位置的投影数据以获得完全的角采样数据集(即，实测数据)。在步骤404，重建器206使用重建技术重建步骤402的投影数据集以生成表示被检查对象108的体数据。初始重建技术包括诸如滤波反投影的分析技术以及迭代技术。如上所述，在源处于单一位置时，具有偏移X射线源102和探测器104的CT设备可能无法完全照射整个被检查对象108。此外，在重建期间对投影数据的滤波涉及完全投影。因此，在步骤404中重建期间，使用单一位置(例如，图1中的位置A)的源102所采集的投影数据可以使用在过轴平面中位于相对位置(例如图1中的位置B)的源所采集的数据得到扩展。 由于锥束几何结构的射线是发散的，所以来自相对锥体的X射线不能在过轴平面外部彼此补充，除非对象的形状在轴向方向上是恒定且均勻的。X射线在过轴平面之外的这种发散在滤波期间导致误差。为了改进滤波步骤的质量，在步骤406使用步骤404的所重建图像完成所模拟的扫描或第二通扫描，以模拟针对利用偏移源102和探测器104不能采集的每个角位置的缺失投影数据。将来自所模拟的扫描的数据重新分组到普通平面探测器。例如，在图5A中示出了利用位置A处的源102和探测器104进行的所模拟的扫描。如图所示，使用来自步骤 404初始重建的所模拟的投影数据504扩展来自步骤402的初始扫描的实测投影数据502。 类似地，图5B示出了利用位置B的源102和探测器104进行的所模拟的扫描。在图5B中， 使用来自步骤404初始重建的所模拟的投影数据508扩展来自步骤402的初始扫描的实测投影数据506。在步骤408中，使用来自关于检查区域106的多个角位置的步骤406的所模拟的扫描的投影数据以获得完全的角采样数据集(即，所模拟的数据)。所模拟的数据集的投影数据是完整的，这允许在重建期间对投影数据进行滤波。在步骤410，利用步骤408的所模拟的投影数据或所模拟的数据补充步骤402的初始扫描数据集或实测数据，以产生更好地表示被检查对象的经校正的数据集。例如，可以将所模拟的数据添加到实测数据。此外，可以在交叠区域中进行平滑加权或某种其他形式的处理，以允许从实测数据向所模拟的数据平滑过渡。在步骤412，使用在步骤404中上文所述的重建技术重建经校正的数据集以生成表示被检查对象的体数据。在步骤414确定从步骤412中重建经校正的数据集所生成的图像是否包含误差或不令人满意。如果该图像包含误差或不令人满意，在步骤406可以使用步骤412的所重建图像完成第二模拟扫描或第三通扫描，以模拟针对利用偏移源102和探测器104不能采集的每个角位置的缺失投影数据。可以多次完成这一过程，直到图像质量令人满意为止。如果从步骤412中重建经校正的数据集产生的图像令人满意，在步骤416完成重建。已经参考优选实施例描述了本发明。在阅读并理解说明书后，本领域技术人员可以想到修改和变化。这意味着，应当将本发明理解为包括所有此类落在权利要求及其等同要件的范围内的修改和变化。
权利要求
1.一种用于在相对于设置于检查区域(106)中的对象(108)的多个角位置采集断层摄影投影数据的设备，所述设备包括辐射源(102)；用于探测由所述源所发射的辐射(112)的辐射敏感探测器(104)，其中，所述辐射已经穿过所述检查区域；其中，在所述投影数据的采集期间所述源和所述探测器的横向中心(119)中的至少一个从横向视场(118)的中心(114)横向移位；并且其中，至少部分基于所述对象的尺寸确定所述源和所述探测器的所述横向中心(119) 中的至少一个距所述横向视场的所述中心的横向位移的量(D)。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，相对于所述横向视场的所述中心移动所述源和所述探测器的所述横向中心以改变所述横向视场的尺寸。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，由人类用户手动移动所述源和探测器。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，由驱动器018)自动移动所述源和探测器。
5.根据权利要求2所述的设备，其中，所述源和探测器是一起移动的，使得所述源和探测器之间的物理关系不变。
6.根据权利要求2所述的设备，其中，所述源和探测器是分别移动的。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，在相对于设置于所述检查区域中的所述对象的角位置之间改变所述横向位移的量。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，沿着所述设备的纵轴改变所述横向位移的量。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，确定所述横向位移的量以使横向视场最小化，同时仍然将所述对象保持在所述横向视场之内。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，使用对所述对象的初始扫描确定所述对象的所述尺寸。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述初始扫描包括三维低剂量定位扫描。
12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述初始扫描包括获得低剂量平面X射线图像。
13.根据权利要求10所述的设备，其中，所述初始扫描包括单光子发射计算断层摄影扫描、正电子发射断层摄影扫描和磁共振扫描中的至少一种。
14.根据权利要求1所述的设备，其中，使用对所述对象的手动测量确定所述对象的所述尺寸。
15.根据权利要求1所述的设备，其中，使用附接于旋转扫描架016)的激光器和附接于所述探测器的光电二极管确定所述横向位移的量。
16.根据权利要求1所述的设备，还包括重建器006)，所述重建器重建由所述探测器所采集的第一 CT数据集以生成表示所述对象的第一体数据，使用所述第一体数据模拟由所述探测器在每个角位置不能采集的缺失投影数据，使用所模拟的投影数据获得针对所述多个角位置中的至少一个的第二 CT数据集，利用所述第二 CT数据集补充所述第一 CT数据集以产生经初始校正的CT数据集，并重建所述经初始校正的CT数据集以生成表示所述对象的经校正的体数据。
17.一种计算断层摄影方法，包括如下步骤使用辐射源(10 和用于探测由所述源所发射的辐射(11 的辐射敏感探测器(104)， 在相对于设置于检查区域(106)中的对象(108)的多个角位置采集断层摄影投影数据，其中，在所述投影数据的采集期间所述源和所述探测器的横向中心(119)中的至少一个从横向视场(118)的中心(114)横向移位；基于被成像对象的尺寸确定所述源和所述探测器的所述横向中心中的至少一个距所述横向视场的所述中心的横向位移的量⑶；调节所述源和所述探测器的所述横向中心中的至少一个以对应于所确定的横向位移的量；以及使用所采集的断层摄影投影数据生成所述被成像对象的CT图像。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述多个角位置中的每个重复基于所述对象的所述尺寸确定所述横向位移的量，并调节所述源和所述探测器中的至少一个以对应于所确定的横向位移的步骤，以采集第一 CT数据集。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括重建由所述探测器所采集的第一CT数据集以生成表示所述对象的第一体数据，使用所述第一体数据模拟由所述探测器在每个角位置不能采集的缺失投影数据，使用所模拟的投影数据获得针对所述多个角位置中的至少一个的第二 CT数据集，利用所述第二 CT数据集补充所述第一 CT数据集以产生经初始校正的CT 数据集，并重建所述经初始校正的CT数据集以生成表示所述对象的经校正的体数据。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，在相对于所述被成像对象的角位置之间改变所述横向位移的量。
21.根据权利要求17所述的方法，其中，沿着纵轴改变所述横向位移的量。
22.根据权利要求17所述的方法，其中，确定所述横向位移的量以使所述横向视场最小化，同时仍然将所述对象保持在所述横向视场之内。
23.根据权利要求17所述的方法，其中，使用所述对象的初始扫描确定所述对象的所述尺寸。
24.根据权利要求17所述的方法，其中，使用对所述对象的手动测量确定所述对象的所述尺寸。
25.根据权利要求17所述的方法，其中，使用附接于旋转扫描架(216)的激光器和附接于所述探测器的光电二极管确定所述横向位移的量。
26.一种计算断层摄影方法，包括如下步骤使用辐射源(10 和用于探测由所述源所发射的辐射(11 的辐射敏感探测器(104)， 在相对于设置于检查区域(106)中的对象(108)的多个角位置采集断层摄影投影数据以采集第一 CT数据集，其中，在所述投影数据的采集期间所述源和所述探测器的横向中心 (119)中的至少一个从横向视场(118)的中心(114)横向移位； 重建所述第一 CT数据集以生成表示所述对象的第一体数据； 使用所述第一体数据模拟由所述探测器在每个角位置不能采集的缺失投影数据； 使用所模拟的投影数据获得针对所述多个角位置中的至少一个的第二 CT数据集； 利用所述第二 CT数据集补充所述第一 CT数据集以产生经初始校正的CT数据集；以及重建所述经初始校正的CT数据集以生成表示所述对象的经第一校正的体数据。
27.根据权利要求沈所述的方法，还包括如下步骤使用所述经第一校正的体数据模拟由所述探测器在每个角位置不能采集的缺失投影数据；使用来自所述经第一校正的体数据的所模拟的投影数据获得针对所述多个角位置中的至少一个的第三CT数据集；利用所述第三CT数据集补充所述第一 CT数据集以产生经第二校正的CT数据集；以及重建所述经第二校正的CT数据集以生成表示所述对象的经第二校正的体数据。
28.根据权利要求沈所述的方法，还包括基于被成像对象的尺寸确定所述源和所述探测器的所述横向中心中的至少一个距所述横向视场的所述中心的横向位移的量(D)，并且调节所述源和所述探测器的所述横向中心中的至少一个以对应于所确定的横向位移的量。
29.一种计算断层摄影方法，包括如下步骤使用辐射源(10 和用于探测由所述源所发射的辐射(11 的辐射敏感探测器(104)， 在相对于设置于检查区域(106)中的对象(108)的多个角位置采集断层摄影投影数据以采集第一 CT数据集，其中，在所述投影数据的采集期间所述探测器的横向中心(119)从横向视场(118)的中心(114)横向移位；重建由经横向移位的探测器所采集的所述第一 CT数据集以生成表示所述对象的第一体数据；使用所述第一体数据模拟由所述经横向移位的探测器在每个角位置不能采集的缺失投影数据，其中，将所模拟的数据集重新分组给横向中心基本与所述横向视场的所述中心对准的平坦探测器；使用所述所模拟的投影数据扩展由所述经横向移位的探测器所采集的所述第一 CT数据集，以获得针对所述多个角位置中的至少一个的第二 CT数据集；利用所述第二 CT数据集补充所述经横向移位的探测器所采集的所述第一 CT数据集以产生经初始校正的CT数据集；以及重建所述经初始校正的CT数据集以生成表示所述对象的经第一校正的体数据。
30.一种用于在相对于设置于检查区域(106)中的对象(108)的多个角位置采集断层摄影投影数据的设备，所述设备包括辐射源(102)；用于探测由所述源所发射的辐射(11 的辐射敏感探测器(104)，其中，所述辐射已经穿过所述检查区域；其中，在所述投影数据的采集期间所述源和所述探测器的横向中心(119)中的至少一个从横向视场(118)的中心(114)横向移位；以及重建器006)，所述重建器重建由所述探测器所采集的第一 CT数据集以生成表示所述对象的第一体数据； 使用所述第一体数据模拟由所述探测器在每个投影角度不能采集的缺失投影数据； 使用所模拟的投影数据获得针对所述多个投影角中的至少一个的第二 CT数据集； 利用所述第二 CT数据集补充所述第一 CT数据集以产生经初始校正的CT数据集；以及重建所述经初始校正的CT数据集以生成表示所述对象的经第一校正的体数据。
31.根据权利要求30所述的设备，还包括图像处理器008)，所述图像处理器处理所述经校正的体数据以在用户界面(210)上显示。
32.根据权利要求30所述的设备，其中，至少基于所述对象的尺寸确定所述源和所述探测器的所述横向中心中的至少一个距所述横向视场的所述中心的横向位移的量(D)。
全文摘要
提供了一种使用经移位的采集几何结构以改进CT图像采集方法和设备。可以使用的CT设备在投影数据的采集期间具有从视场(118)的中心(114)横向移位的源(102)和探测器(104)。可以基于对象(108)的尺寸确定横向位移的量。可以调节源和探测器以改变横向视场的尺寸。由探测器所采集的第一数据集可以被重建并用于由模拟探测器在每个投影角不能采集的缺失投影数据。可以使用实测投影数据和所模拟的投影数据获得第二数据集。可以将第二数据集与第一数据集进行比较以产生经校正的数据集。
文档编号A61B6/03GK102177430SQ200980139576
公开日2011年9月7日 申请日期2009年10月5日 优先权日2008年10月10日
发明者C·施雷特, M·贝尔特拉姆, P·福斯曼, S·维斯纳, T·克勒, U·范斯特文达勒 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司