用于控制具有移动的检测器头部的检测器的运动的系统和方法与流程

文档序号:11847810阅读:379来源:国知局
用于控制具有移动的检测器头部的检测器的运动的系统和方法与流程

本文中公开的主题一般涉及用于诸如核医学(NM)成像的诊断医疗成像的设备和方法。

在NM成像中,带有多个检测器或检测器头部的系统可用来为受检者成像,例如扫描感兴趣区域。例如,检测器可与受检者相邻定位以采集NM数据,NM数据用来生成受检者的三维(3D)图像。

单光子发射计算断层造影(SPECT)系统可具有移动的检测器头部,例如定位成聚焦在感兴趣区域上的伽玛检测器。例如,可将许多伽玛拍照装置移动(例如,旋转)到不同角度位置用于采集图像数据。采集的图像数据随后用来生成3D图像。

伽玛检测器的分辨率是检测器分辨率(主要是像素大小)与准直器分辨率的卷积(convolution)。准直器分辨率由于准直器与受检者的距离而降级。在带有多个摇摆检测器头部的常规SPECT拍照装置系统中,检测器绕固定枢轴(通常在保护罩内部)摇摆。由于这些系统的配置,包含检测器和准直器,伽玛拍照装置经常必须放置在离受检者附加距离处。距离的该增加导致分辨率的降级。

因此,由于因为使用的检测器头部或准直器的配置而造成伽玛拍照装置在受检者附近能够移动的限制和/或伽玛拍照装置的移动控制的类型,已知系统具有成像分辨率中的降级。此外,已知系统可使患者暴露在高于所需的辐射级下。



技术实现要素:

在一个实施例中,提供了包含台架、安装到台架的检测器单元、至少一个处理单元和控制器的一种成像系统。至少一个处理单元配置成获得对应于要成像的对象的对象信息和基于对象信息,自动确定对象的至少一个第一部分和对象的至少一个第二部分。控制器配置成控制检测器单元的旋转移动。检测器单元可以以扫频(sweep)速率从第一位置到第二位置旋转,从而定义要成像的对象的视野的范围,并且控制器配置成以不均匀扫频速率从第一位置到第二位置旋转检测器单元。不均匀扫频速率在从第一位置到第二位置的旋转期间改变,其中,与针对至少一个第二部分相比,针对至少一个第一部分获得更大量的扫描信息。

在另一实施例中,提供了包含台架、多个检测器单元、至少一个处理单元和控制器的一种成像系统。多个检测器单元安装到台架,并且可个别移动,包含平移移动和旋转移动。至少一个处理单元配置成获得对应于要成像的对象的对象信息和基于对象信息,自动确定对象的至少一个第一部分和对象的至少一个第二部分。控制器配置成控制多个检测器单元的旋转移动。检测器单元可从对应第一位置到第二位置个别旋转从而定义要成像的对象的视野的范围,并且控制器配置成以不均匀扫频速率从检测器单元的第一位置到检测器单元的第二位置旋转至少一个检测器单元。不均匀扫频速率配置成在从第一位置到第二位置的旋转期间改变,其中,与针对至少一个第二位置相比,针对至少一个第一位置获得更大量的扫描信息。

在另一实施例中,提供了一种用于对对象进行成像的方法。方法包含获得对应于要成像的对象的对象信息。方法也包含基于对象信息,确定对象的至少一个第一部分和对象的至少一个第二部分。方法还包含以扫频速率从第一位置到第二位置旋转至少一个检测器单元,从而定义要成像的对象的视野的范围,以采集扫描信息。旋转检测器单元包括在从第一位置到第二位置的旋转期间,改变扫频速率。改变扫频,使得与针对至少一个第二位置相比,针对至少一个第一位置获得更大量的扫描信息。

附图说明

图1是根据实施例的核医学(NM)成像系统的示意框图。

图2是图示具有绕一个轴的移动的检测器的简图。

图3是图示根据各种实施例的无罩检测器的简图。

图4是图示根据各种实施例的检测器移动的简图。

图5是图示根据具有更高分辨率区的实施例的准直器的简图。

图6是图示根据实施例的准直器布置的简图。

图7是图示根据实施例的准直器的制造的简图。

图8是图示根据实施例用于准直器的制造的联锁块片(interlocking sheet)的简图。

图9是图示根据另一实施例的准直器布置的简图。

图10和图11是图示根据另一实施例的准直器布置的简图。

图12是图示根据另一实施例的准直器布置的简图。

图13是图示根据另一实施例的准直器布置的简图。

图14是图示根据另一实施例的准直器布置的简图。

图15是图示根据实施例,其中可实现检测器的一个或多个配置的成像系统的简图。

图16是图示根据另一实施例,其中可实现检测器的一个或多个配置的成像系统的简图。

图17和18是图示根据实施例的检测器的运动的简图。

图19是图示根据实施例的检测器臂配置的简图。

图20是根据另一实施例的成像系统的透视图。

图21是根据另一实施例的成像系统的透视图。

图22是根据各种实施例的方法的流程图。

图23图示根据各种实施例的成像系统。

图24图示根据各种实施例的成像系统。

图25图示根据各种实施例的成像系统。

图26图示根据各种实施例,改变扫频速率的示例。

图27图示根据各种实施例,改变扫频速率的另一示例。

图28图示根据各种实施例,改变扫频速率的另一示例。

图29图示根据各种实施例,改变扫频速率的另一示例。

图30图示根据各种实施例,改变扫频速率的另一示例。

图31是根据各种实施例,用于对对象进行成像的方法的流程图。

图32图示根据各种实施例的准直器的侧截面。

图33图示根据各种实施例的准直器的侧截面。

图34图示根据各种实施例的准直器的侧视图。

图35图示根据各种实施例的准直器的侧视图。

图36图示根据各种实施例的准直器的顶视图。

图37图示根据各种实施例的准直器的侧视图。

具体实施方式

在结合附图阅读时,将更好地理解某些实施例的下面详细描述。就图形图示各种实施例的功能块的简图而言,功能块不一定指示硬件电路系统之间的划分。例如,一个或多个功能块(例如,处理器或存储器)可以以单件硬件(例如,通用信号处理器或随机存取存储器块、硬盘或诸如此类)或多件硬件中实现。类似地,程序可以是独立程序,可以作为子例程包含在操作系统中,可以是安装的软件包的功能以及诸如此类。应理解的是,各种实施例不限于图形中所示的布置和工具。

如本文中所使用的,术语“系统”、“单元”或“模块”可包含操作以执行一个或多个功能的硬件和/或软件系统。例如,模块、单元或系统可包含基于在诸如计算机存储器的有形并且非暂时计算机可读存储媒介上存储的指令,执行操作的计算机处理器、控制器或其它基于逻辑的装置。备选地,模块、单元或系统可包含基于装置的硬连线逻辑,执行操作的硬连线装置。附图中示出的各种模块或单元可表示基于软件或硬连线的指令进行操作的硬件、引导硬件执行操作的软件或其组合。

“系统”、“单元”或“模块”可包含或表示执行本文中描述的一个或多个操作的硬件和关联指令(例如,在诸如计算机硬盘驱动器、ROM、RAM或诸如此类的有形并且非暂时计算机可读存储媒介上存储的软件)。硬件可包含电子电路,电子电路包含和/或连接到诸如微处理器、处理器、控制器或诸如此类的一个或多个基于逻辑的装置。这些装置可以是适当被编程或指示以从上述指令执行本文中描述的操作的现用装置。另外地或备选地,一个或多个这些装置可与逻辑电路硬连线以执行这些操作。

如本文中所使用的,以单数陈述并且以单词“一”或“一个”进行的元件或步骤应当被理解为不排除所述的元件或步骤的复数,除非明确地规定这种排除。此外,对“一个实施例”的提及不意图被解释为排除也包含有所陈述的特征的附加的实施例的存在。此外,除非明确地相反地规定,“包括”或“具有”具有特定的性质的元件或多个元件的实施例可以包含不具有那个性质的附加元件。

各种实施例提供用于控制多个成像检测器的移动以定位成像检测器来采集图像数据的系统和方法。例如,在各种实施例中,提供了具有一个或多个核医学(NM)拍照装置的成像系统,拍照装置具有可个别和独立移动的头部阵列。在一些实施例中,一个或多个头部有多种类型的移动,例如平移、旋转、绕轴旋转和/或转动,的能力。在各种实施例中的NM拍照装置配置成采集单光子发射计算断层造影(SPECT)数据,例如在移动检测器头部时。例如,各种实施例提供检测器的组合移动或复杂运动,例如摇摆运动与上/下移动的组合。在一些实施例中,运动例如可包含左右运动。

在一些实施例中,可控制成像检测器以在检测器的旋转期间提供变化的角速度或以另外方式变化的扫频速率。扫频可以是集中采集,其中更长扫描时间(和信息采集)执行用于与感兴趣视野和/或一个或多个感兴趣器官对应的体积。在视野的中心中,可比在视野的外围区中花费更多时间。与针对其它区域相比,可为感兴趣区域提供附加的采集步骤或附加的角度采样。在一些实施例中,可在台架旋转同时采集信息。另外地或备选地,检测器可独立于台架旋转,进行旋转或扫频。第一扫频可以是全范围扫频,并且用来获得初始或侦察图像,从其中可确定感兴趣区域或感兴趣器官。检测器和/或台架的移动可以是持续的,或者以“静态调强”(step-and shoot)方式执行。

在一些实施例中,可在台架旋转同时采集数据,但个别的检测器不独立于台架扫频或绕轴旋转,其中检测器的准直器朝台架的中心和/或感兴趣区域的中心定向。这种成像可用来改进在视场的中心处的图像质量。

可注意,在使用绕轴旋转或摇摆的多个检测器头部的SPECT拍照装置中,获得临床有用图像的时间取决于被扫描器官的大小。一般来说,感兴趣的成像体积在与扫描头部的宽度对应的纵向范围上延伸,并且限于横向方向上的身体宽度或感兴趣器官。在全身SPECT期间,可相对于拍照装置移动患者,并且获得大区段或整个身体的3D图像。在各种实施例中,根据当前正被扫描的身体的部分,控制检测器的位置、旋转的范围和扫频或旋转速率的控制,例如,以允许对要求更多信息以提供临床有用图像的部分的增加扫描和对要求更少信息的部分的减少扫描。

另外地,在各种实施例中,成像检测器或拍照装置头部与准直器耦合。在一些实施例中,提供了具有不均匀膛,具体而言,具有不同长度的膛的准直器。例如,可提供不同长度膛(例如,不均匀长度),代替具有“盒状”形状的准直器,其中全部膛具有相同长度。在一些实施例中,变化的准直器膛长度在检测器的中心或中间区段处增加分辨率,并且减少或消除在相邻检测器之间的间隙。

各种实施例提供改进的成像。例如,可减少采集时间。作为另一个示例,可为感兴趣区域或感兴趣器官增加分辨率或图像质量。作为又一示例,可减小检测器单元尺寸,从而允许可放置在要成像的对象附近的检测器的更近或更精确放置和/或增加数量。

图1是具有安装在台架上的多个成像检测器(其例如,可以以行安装,以鸢尾(iris)形状或其它配置安装)的NM成像系统100的示意图。具体而言,多个成像检测器102安装到台架104。在图示的实施例中,成像检测器102配置为在受检者110(例如,患者)上方和下方耦合到台架104的两个单独检测器阵列106和108,如图1中所看到的。检测器阵列106和108可直接耦合到台架104,或者可经支承构件112耦合到台架104以允许整个阵列106和/或108相对于台架104移动(例如,如图1中所看到的在向左方向上或在向右方向上的平移移动)。另外,每个成像检测器102包含检测器单元114,至少一些检测器单元安装到从台架104延伸的可移动检测器载体116(例如,可由马达驱动以使其移动的支承臂或致动器)。在一些实施例中,检测器载体116允许检测器单元114例如以线性方式朝向和远离受检者110移动。因此,在图示的实施例中,检测器阵列106和108并联安装在受检者110的上方和下方,并且允许检测器单元114(通常在台架104上水平耦合)在图示为与支承构件112垂直的一个方向(由箭头L指示)上的线性移动。然而,如本文中所述的,其它配置和定向是可能的。应注意,可移动检测器载体116可以是允许检测器单元114相对于支承构件112和/或台架104移动的任何类型的支承,在各种实施例中,其允许检测器单元114以线性方式朝向和远离支承构件112移动。

在各种实施例中,每个成像检测器102比常规全身或通用成像检测器小。常规成像检测器可大到足以一次为患者身体的宽度的全部或大部分成像,并且可具有大约50厘米或更大的直径或更大尺寸。相比之下,每个成像检测器102可包含耦合到相应检测器载体116并且具有4厘米到20厘米的尺寸的一个或多个检测器单元114,并且可由碲化镉锌(CZT)瓦片(tile)或模块形成。例如,每个检测器单元114的大小可为8x8厘米并且由多个CZT像素化模块(未示出)组成。例如,每个模块的大小可为4x4厘米,并且具有16x16=256个像素。在一些实施例中,每个检测器单元114包含多个模块,例如1 x 7个模块的阵列。然而,预期例如包含具有多行模块的检测器单元114的不同配置和阵列大小。

应理解,成像检测器102可相对于彼此为不同大小和/或形状,例如正方形、长方形、圆形或其它形状。每个成像检测器102的实际视场(FOV)可与相应成像检测器的大小和形状直接成比例。

台架104可形成有如图示通过其的孔径118(例如,开口或膛)。诸如患者床的患者工作台120配置有支承机件(未示出),以在孔径118内的多个观看位置的一个或多个中并且相对于成像检测器102支承和携带受检者110。备选地,台架104可包括多个台架段(未示出),每个台架段可独立移动支承构件112或一个或多个成像装置102。

台架104例如也可以以其它形状配置,例如“C”、“H”和“L”,并且绕受检者110可以是可旋转的。例如,台架104可形成为闭环或圆状物,或者形成为允许在成像同时轻松接近受检者110,并且便于加载和卸载受检者110以及减少在一些受检者110中的幽闭恐怖的开弧或拱形物。

附加的成像检测器(未示出)可定位成形成检测器阵列行或围绕受检者110的弧或环。通过在相对于受检者110的多个位置处定位多个成像检测器102,例如沿成像轴线(例如,受检者110的头到脚趾方向),可更快地采集对更大的FOV特定的图像数据。

每个成像检测器102具有向受检者110或受检者内的感兴趣区域引导的辐射检测面。辐射检测面每个由准直器122覆盖或具有耦合于此的准直器122。根据准直器122的类型,可增加、减小或相对不改变用于每个成像检测器102的实际FOV。如本文中更详细描述的,在一些实施例中,准直器122包含具有不同轴长度的至少一些准直器膛。

在一个实施例中,准直器122是多膛准直器,例如平行孔准直器。然而,可选地或备选地,可使用诸如会聚或发散准直器的其它类型的准直器。用于准直器122的其它示例包含针孔、平行射束会聚、发散扇形射束、会聚或发散锥形射束、多膛会聚、多膛会聚扇形射束、多膛会聚锥形射束、多膛发散或其它类型的准直器。

可选地,多膛准直器可构建成与检测器单元114的像素配准,在一个实施例中,检测器单元114是CZT检测器。然而,可使用其它材料。配准准直通过迫使通过一个膛的光子主要通过一个像素来收集可改进空间分辨率。另外,由于在像素的边缘附近或在两个相邻像素之间的检测器区可已降低灵敏度或者减小能量分辨率或其它性能降级,因此,配准准直可改进像素化检测器的灵敏度和能量响应。使准直器隔片直接在像素的边缘上方降低了光子撞击在这些性能降级位置的机会,而不减少光子通过准直器的总体概率。

控制器单元130可控制患者工作台120、成像检测器102(可配置为一个或多个臂)、台架104和/或准直器122(在各种实施例中随与其耦合的成像检测器102移动)的移动和定位。设置在采集前或采集期间或者在不同图像采集之间运动的范围,以保持例如指向或“瞄准”受检者110的特定区或区域或沿整个受检者110的每个成像检测器102的实际FOV。运动可以是如本文中更详细描述的在多个方向上同时,并发或按顺序的组合或复杂运动。

控制器单元130可具有台架马达控制器132、工作台控制器134、检测器控制器136、枢轴控制器138及准直器控制器140。控制器130、132、134、136、138、140可由处理单元150自动命令,由操作员手动控制或者其组合。台架马达控制器132可相对于受检者110移动成像检测器102,例如,分段或子集个别移动,或者以彼此固定关系同时移动。例如,在一些实施例中,台架控制器132可使成像检测器102和/或支承构件112相对于受检者110移动或者绕受检者110旋转,这可包含小于或高达180度(或更大)的运动。

工作台控制器134可移动患者工作台120,以相对于成像检测器102定位受检者110。患者工作台120例如可以在上-下的方向、在进-出的方向以及在右-左的方向移动。检测器控制器136可控制每个成像检测器102的移动,以作为群组一起移动或者个别移动,如本文中更详细描述的。检测器控制器136也可在一些实施例中控制成像检测器102的移动,以移动更接近和更远离受检者110的表面,例如通过以线性方式控制检测器载体116朝向或远离受检者110的平移移动(例如,滑动或伸缩移动)。可选地,检测器控制器136可控制检测器载体116的移动以允许检测器阵列106或108的移动。例如,检测器控制器136可控制由L箭头图示(并且由如图1中所看到的示为向左和向右)的检测器载体116的横向移动。在各种实施例中,检测器控制器136可控制检测器载体116或支承构件112在不同的横向方向上移动。

枢轴控制器138可控制在检测器载体116的末端处检测器单元114的绕轴旋转或旋转移动和/或检测器载体116的绕轴旋转或旋转移动。例如,一个或多个检测器单元114或检测器载体116可绕至少一个轴线旋转以从多个角度方向查看受检者110,以例如在3D SPECT或3D成像操作模式中采集3D图像数据。准直器控制器140可调整可调准直器例如具有可调带(或叶片)或一个或多个可调针孔的准直器的位置。

应注意,一个或多个成像检测器102的运动可在与严格轴向或径向不同的方向上,并且在各种实施例中,可使用在若干运动方向上的运动。因此,术语“运动控制器”可用来指示用于所有运动控制器的集体名称。应注意,可组合各种控制器,例如,可组合检测器控制器136和枢轴控制器138以提供本文中描述的不同移动。

在采集受检者110或受检者110的一部分的图像前,可如本文中更详细讨论那样将成像检测器102、台架104、患者工作台120和/或准直器122调整例如到第一或初始成像位置以及随后的成像位置。成像检测器102可每个定位成为受检者110的一部分成像。备选地,一个或多个成像检测器102可未用来采集数据,例如在检测器阵列106和108末端处的成像检测器102,其(如图1中图示的)处在远离受检者110的回缩位置。定位可由操作员手动完成和/或自动完成,这可包含例如使用诸如在当前采集前,例如通过诸如X射线计算断层造影(CT)、MRI、X射线、PET或超声波的另一成像模态采集的其它图像的图像信息。在一些实施例中,可由诸如在混合系统(例如,SPECT/CT系统)的相同系统采集诸如其它图像的用于定位的附加信息,。另外,检测器单元114可配置成采集非NM数据,例如x射线CT数据。在一些实施例中,多模态成像系统例如可提供以允许执行NM或SPECT成像以及x射线CT成像,这可包含如本文中更详细讨论的双模态或台架设计。

在定位成像检测器102、台架104、患者工作台120和/或准直器122后,使用一个或多个成像检测器102采集诸如三维(3D) SPECT图像的一个或多个图像,这可包含使用降低或最小化在检测器单元114之间间隔的组合运动。在各种实施例中,可组合和重建由每个成像检测器102采集的图像数据成复合图像或3D图像。

在一个实施例中,在初始定位后移动检测器阵列106和/或108、台架104、患者工作台120和/或准直器122中的至少一个,这包括一个或多个检测器单元114的个别移动(例如,组合的横向和绕轴旋转移动)。例如,在绕轴旋转时可横向移动检测器阵列106和/或108中的至少一个。因此,在各种实施例中,诸如检测器单元114的多个小型检测器可用于3D成像,例如在与其它移动组合中移动或扫频检测器单元114时。

在各种实施例中,数据采集系统(DAS)160接收由成像检测器102产生的电信号数据,并且将此数据转换成数字信号用于后续处理。然而,在各种实施例中,数据信号由成像检测器102生成。除处理单元150外,可提供图像重建装置162(其可以为处理装置或计算机)和数据存储装置164。应注意,与数据采集、运动控制、数据处理和图像重建的一个或多个有关的一个或多个功能可通过可位于成像系统100内或其附近,或者可位于远处的硬件、软件和/或通过共享处理资源完成。另外,可提供用户输入装置166以接收用户输入(例如,控制命令)以及用于显示图像的显示器168。

图2示意示范在仅具有单个旋转或绕轴旋转点的外壳153内的检测器151。在此配置中,在配备有平坦准直器157(例如,具有平面的准直器)的检测器151(例如,CZT检测器)将绕固定枢轴点155旋转以便避免与受检者110(图示为基本上平坦的患者)的碰撞时,在准直器157的面与受检者110之间创建不可避免的间隙161。

在操作中,并且如例如图3中所示,检测器单元114的组合运动用来在成像之前、期间和/或之后定位检测器单元114,或者移动检测器单元114。图3示意描绘全部在一个患者保护罩115内的多个检测器单元114。图3中看到的协调旋转(或绕轴旋转)和上/下运动由每个检测器单元114执行,以降低或最小化离准直器117的面和患者110的距离。例如,在检测器单元114放置在患者工作台120下方时,可去除可选罩115。

更具体地说,如图3中所示,可使用在一些实施例中并发执行的移动的组合来定位或重新定位一个或多个检测器单元114。应注意,同样可同时,并发或按顺序执行不同检测器单元114的移动。如图3中所示,一种类型的组合移动包含旋转移动(由R箭头图示,在一些实施例中,这可以是或者包含绕轴旋转移动)和线性移动或平移(由T箭头图示)。应注意,虽然平移在图2中图示为向上和向下,但可提供在其它横向或垂直方向的平移,例如向左和向右。

另外,可提供绕不同旋转轴或点的旋转移动,例如绕杆或在枢轴点处的旋转移动。在图2中,旋转是绕轴170,其可以是旋转点或枢轴点。例如,取决于轴170的定向,检测器单元114可在不同方向旋转。

应注意,取决于检测器单元114的移动的状态及其位置,在检测器单元114与检测器单元114的外壳(未示出)的正面174之间存在距离D。例如,如图4中图示,可提供多个检测器单元114,每个具有相应外壳150。如能够看到,除旋转移动外,还可提供(如图4中看到的向上和向下)在外壳内运动的范围(由M箭头图示)(并且可基于要扫描的对象来定义或设置)。图4中最右的检测器单元114示出根据一个实施例的移动模式,该模式允许外壳150彼此以在其之间减少或最小距离来相邻定位。如能够看到,通过平移和旋转检测器单元114,可改变检测器单元114的角度以在为外壳150保持小的覆盖区域的同时,以不同视野聚焦检测器单元114。在一些实施例中,不提供外壳150。

应注意,可使用任何适合的驱动和控制部件,例如使用一个或多个马达,提供检测器单元114的各种移动。另外地或可选地,邻近传感器152或其它患者安全装置可用来检测与患者的接触或即将发生的接触。如本领域已知的,在一些实施例中,可提供邻近传感器152。

在各种实施例中,可提供具有可变长度膛的准直器160布置,例如,如图5中图示。在此实施例中,准直器160的中间区段162的准直器膛166具有比准直器160的侧区段164中的准直器膛166更大的长度(和不同长度)。相应地,由于中间区段162的更长膛长度,在与侧区段164中准直器膛166的更短长度相比时(因为离被扫描对象的距离与分辨率有关),定义了更高分辨率成像部分或区。在图示的实施例中,仅为便于解释和说明,准直器的顶部168和底部170示出为单独的,并且在各种实施例中,如图5中看到的从顶部到底部的准直器膛166是单一通道或部分。

如在图示的实施例中能够看到,准直器膛166的长度从中间区段162的中间,通过中间区段162到末端区段164的末端减小。因此,在此实施例中,形成平滑的弯曲或弓形面172。应注意,通过改变准直器膛166(例如相邻准直器膛166)的长度是不同的量,可改变面172的曲度。也应注意,一些准直器膛166可具有相同长度,例如相邻准直器膛166或在准直器160的相对侧(从左到右)上的准直器膛166。另外,也应注意,在各种实施例中的面不限于平滑弯曲,但是可采取不同配置,例如其它不同的非平面配置(例如,除别之外的凹、凸、多边形)。

在一些实施例中,可仅在沿面172的某些部分改变曲度量以改变曲线的斜率,或者可提供不同的曲度量,竟致提供非对称面172。另外,预期其它变化和修改。例如,可以以不同方式例如以步进方式改变准直器膛166的长度,使得不提供平滑面172。

准直器170可作为成像单元114的一部分提供以定义如图6中所示的可变灵敏度和分辨率检测器模块180。因此,采用控制器170,可提供只允许采用一部分模块180聚焦扫描的可变灵敏度和分辨率,例如,只使用在中间区段162内采集的图像数据执行聚焦扫描。在一个实施例中,可为高分辨率脑部成像执行采用部分模块的聚焦扫描。

应注意,虽然模块180的外壳在各种实施例中图示为在圆形截面区域181内的圆形(例如,圆形截面),但根据期望或需要,外壳可具有不同形状。另外,可改变模块180中组件的位置,并且也可提供不同配置或大小。在图示的实施例中,检测器材料184(例如CZT)与准直器160相邻定位和定位在其之后,如图5中看到的。在一个实施例中,检测器材料184可具有与准直器膛166配准的像素化结构(例如,每准直器膛166一个像素)。例如本领域已知的,电子设备186耦合到检测器材料184,以读出要处理的信号。另外,在准直器160、检测器材料184和电子设备186周围提供屏蔽188。保持器190或其它支承(例如,支架)在外壳内提供,如本文中更详细所述,外壳可采取在其中保持组件的位置或允许移动的配置。

预期修改和变化。例如,可通过孔径(未示出)提供空气冷却,例如在如图6中看到的在模块180的顶部上的屏蔽188中。应注意,随着在中心部分处的准直器172的面更靠近受检者110(以及具有更长膛),在准直器172的中心部分处的分辨率进一步改进。例如,至少对于准直器的面部的一些部分和一些枢轴位置,避免了在图2(示出常规检测器布置)中看到的距离。分辨率中的此增加可有助于更佳的图像质量。

准直器160可以以任何适合的方式形成。在一个实施例中,如图7中图示,多个管190(例如,铅管)如在(a)处图示的那样被胶粘在一起。此后,例如在(b)处采用熔蜡填充管190。然后。在(c)处裁切管190以形成在(c)处的弯曲面192(例如,沿身体部分的一侧的弯曲面)。例如,可采用线状锯或其它裁切装置,裁切管190的大小或形状。可执行裁切以形成如本文中更详细所述具有不同长度的管190。此后,在(d)处去除蜡,使得管190现在形成用于准直器194的不同长度膛。可选地,准直器以配准方式附连到像素化检测器,使得在膛之间的至少一些隔片在像素之间的边界上定位。

制造过程可包含使用多个联锁块片,例如,如图8中所示的该组块片200或202。例如,块片可定尺寸(例如,长度)和成形以如本文中所述定义可变膛长度准直器。该组块片200或202可对应于准直器的不同区段或部分,使得形成互补切口204a和204b以允许块片200或202(如图7中看到的顶部和底部块片)的联锁。

在一些实施例中,如图9中所示,可每检测器头部提供两个模块。然而,应领会,可提供附加的模块(并且示出的两个模块是为了说明)。具体而言,在单个外壳210内,可提供两组CZT材料184和对应电子设备186。在此实施例中,准直器212类似地提供有具有不同长度的准直器膛214。如能够看到的,在此实施例中,可提供具有不同曲度的不同区段216,曲度可基于在外壳210内要提供的移动类型和量来确定。此外,如应领会,区段216只是为便于描述而示出,并且不一定是接合在一起的单独件,但是可以是单件。因此,在此实施例中,准直器212具有跨由两组CZT材料184和对应电子设备186定义的两个模块220延伸的弯曲面218。应领会,根据期望或需要,附加的模块可由准直器212包含。

应注意,每个检测器单元可包括模块阵列,例如,2x2、2x3、2x4模块等。一般来说,像素化NM检测器的像素大小可选择为大约1.5毫米到3毫米,这可以是归因于物理约束。在其中准直器是配准准直器的一些实施例中,准直器膛的宽度是像素到像素间隔减去隔片的厚度。然后,通过知道在离感兴趣器官的工作距离处所需最小和最大分辨率和在分辨率与灵敏度之间的折中,可选择最长和最短准直器膛的最佳长度。为能够绕轴旋转而不与罩(或附近检测器)碰撞,包含传感器、准直器、电子设备和可选屏蔽的检测器整个移动部分在以绘出点(比如在例如图6、9、10和11中所示)为中心的圆形截面区域181(例如,柱状屏蔽或罩)范围内。在使用由两个或三个并排模块制作的更宽的检测器时,可在有效填充有限圆的同时创建更大长宽比准直器(在最长与最短准直器管之间的比率)。

应注意,可提供不同配置的准直器。例如,在一些实施例中,可提供具有与检测器间距相比双倍间距的准直器(例如,准直器的间距是检测器的间距的两倍)。然而,可提供其它不同相对间距。使用具有与检测器间距相比双倍间距的准直器允许将准直器的长度减半,并且相应地减少检测器单元的直径。因此,例如,更小检测器单元允许检测器单元在碰撞或与相邻检测器相撞前定位更靠近受检者。

也可提供不同配置的准直器,例如在二维或三维中的弯曲。例如,如在图6和9图的等大图示的图10和11中所示,可在横向于检测器230的纵轴线L提供已改变膛长度的准直器234(可体现为准直器172)。在此实施例中,如在图9和10中看到的从前到后的准直器膛236具有相同膛长度,但从一侧到另一侧膛长度被改变。旋转的轴238可如图10中图示的那样提供,使得弯曲面240绕轴238或与其平行旋转或摇摆。然而,在其它实施例中,轴238可被改变,使得弯曲面240可横向于轴238旋转,例如,如果轴238是从检测器230的一侧定位到相对侧,而不是如图所示从前定位到后。

在一些实施例中,如图12中所示,准直器250具有在二维中从中心254弯曲的面252。例如,弯曲面252在此实施例中为半球形,以允许例如在两个不同方向上的摇摆(例如,如箭头图示的两个正交方向)。此实施例例如可用于在两个方向绕轴旋转的检测器。

预期其它变化。例如,如图13和14中所示,准直器260可提供有可变长度膛262。然而,在这些实施例中,不同于分别在图5和8中示出的实施例(其中,相似数字表示相似部分),提供了扇形射束类型准直器布置而不是平行孔布置。如能够看到的,在此实施例中的膛262朝向检测器的中心区域成角度。此外,应领会,膛262具有不同长度以形成弯曲面264。应注意,在有效地保持在圆181(例如,有限圆)内的同时,至少对于准直器的面的一些部分和一些绕轴旋转位置,扇形射束配置还减少从准直器的面到患者的距离。分辨率中的此增加可有助于更佳的图像质量。另外,如在图14中能够看到的,对于宽检测器,在检测器的边缘上管的长度类似于在中心中的管的长度。因此,此配置可提供跨检测器更均匀的分辨率,而同时减少了到患者的距离。

因此,各种实施例提供检测器单元的不同运动以及准直器的不同布置,以允许检测器单元更靠近在一起定位,并且比常规系统更靠近要扫描的对象来定位。

应注意,各种实施例可在不同系统配置中实现。例如,如图15中所示,可提供包含通过其中具有膛的台架272的成像系统270。台架272可能已耦合到不同成像检测器,例如,成像检测器102(如图1中所示)。在此实施例中,受检者110定位在患者工作台120上,患者工作台120包含如本文中所述允许移动患者工作台120的支承276(例如,患者工作台或床机构)。例如,受检者110可如图15中看到的向上/向下或向左/向右(沿检查轴线)移动。因此,可将受检者110移动通过膛274,并且通过使用本文中描述的一个或多个检测器和/或准直器配置,如本文中更详细所述对其进行成像。相应地,在此实施例中,系统沿检查轴线移动受检者110。

在另一实施例中,例如,如图16中所示,并且可提供成像系统280,其中,成像检测器282(可体现为图1中示出的成像检测器102)绕受检者110的至少一部分定位(在一些实施例中,部分或完全绕受检者110的间隔)。为简明和便于描述,只示出检测器282和受检者110。然而,提供了如本文中所述的一个或多个其它系统组件。在此实施例中可如本文中更详细所述的那样控制或操作检测器282。

因此,各种实施例可提供用于相对于彼此定位检测器和/或受检者110的不同配置。检测器的移动例如可以是以径向方式或以可旋转方式。在一个实施例中,如在图17和图18的成像系统290所示,均匀定位和间隔多个检测器292(例如,图1中示出的成像检测器102),例如沿台架的圆周沿台架均匀地分布。例如,检测器292示为间隔开15度,但可提供其它间隔。然而,可提供不均匀间隔和/或附加或更少的检测器102。如能够看到的,检测器292可向内和向外径向移动,以使检测器292与受检者110相邻定位用于进行成像(在图18中处于成像位置或状态示出)。因此,在此实施例中,在图17中最外的位置中和在图18中的成像位置中示出检测器292。如应领会,取决于受检者110的大小、形状等,检测器292可移动不同的距离(例如,一个或多个检测器292移动了不同距离)。

在各种实施例中,可使用不同布置提供移动成像检测器的机构或组件。一个布置300在图示成像检测器配置的图19中示出,其中,检测器头部302安装在包含轨306的臂304的一端,以允许径向移动,例如图17和18中所示。可使用径向运动马达308控制移动。检测器头部302在此实施例中包含可在一个或多个行(在示出的实施例中图示了单行)中对齐的多个成像模块310(图示为CZT模块)。如能够看到的,准直器312可提供并且耦合到一个或多个成像模块310。如本文中所述,可提供准直器312。另外,成像模块310耦合到允许在检测器头部302内成像模块310的旋转或绕轴旋转移动的支承314(例如,杆)。例如,可提供诸如扫频马达314的马达以控制和移动成像模块310跨感兴趣区域扫频(例如,旋转或绕轴旋转定义的度数)。

另外,可提供不同配置。例如,在单个罩或单个检测器头部内,可提供多个检测器单元或模块。另外,一个或多个检测器可固定或安装到患者工作台120或其支承部分(或在其内)。

应注意,可在不同配置中提供支承检测器单元的多个臂。例如,如图20中所示,系统320可提供有台架322,台架322具有从台架292径向向内和向外延伸和/或可移动的多个臂324(例如,如本文中所述的可移动支承)。应注意,臂324在此实施例中绕整个膛326沿圆周间隔开。也应注意,可提供附加或更少的臂和在臂324之间的不同间隔。臂324可以如本文中所述那样可移动,并且可在一些实施例中体现为检测器载体116(图1中显示)。另外,每个臂294可支承一个或多个检测器单元或模块(例如,图1中显示的检测器单元114)。其它变化包含如图21的系统330中图示的只沿膛326的圆周的一部分提供的臂324。应注意,虽然臂324沿大约180度被图示,但臂294可沿膛326的更多或更少例如大于或小于180度提供。应注意,对于图21示出的配置,大于180度的旋转可用来在受检者110的俯卧和仰卧位置中均提供成像。例如,在一些实施例中,提供大约210度的旋转。然而,根据期望或需要,旋转可大于或小于210度。

另外,可提供不同配置。例如,可提供线性类型的设计,例如在题为“Methods and Apparatus for Imaging with Detectors having Moving Detector Heads”的共同待定美国专利申请序号14/016943的图11中所述和所示,该申请通过引用全部结合于本文中。

各种实施例也提供如图22中示出的方法340。方法340包含在342处提供检测器阵列,例如如本文中所述具有关联电子设备的CZT阵列。在344处,准直器耦合到检测器阵列。例如,可使用如本文中所述具有不同长度膛和/或弯曲面的准直器。然而,在其它实施例中,可使用平面准直器。方法340另外包含在346处控制在多个方向的移动以移动检测器。例如,如本文中所述,可并发平移和旋转或摇摆检测器阵列。

各种实施例也基于要扫描的身体的部分和/或身体的形状,提供用于聚焦扫描,例如,提供每身体部分的自适应扫描时间。例如,在全身扫描中,不同扫描时间可用于不同身体部分,例如除别之外的头部、躯干、腿或臂。一般来说,对于一个或多个身体部分可执行更慢扫描(由此采集相对更大量的信息),而对于其它身体部分可执行更快扫描(由此采集相对更小量的信息)。因此,扫描可理解为集中在对其执行更慢扫描的身体的部分。因此,通过花费更多扫描时间在要求改进成像的身体的那些部分,并且花费更少时间在不太关键身体部分或不太感兴趣的身体部分(例如,更少临床感兴趣),可以以减少的时间量执行全身扫描。此外,来自其它模式(例如,CT、手动模式)的信息可用来进一步改进扫描时间。另外地或备选地,可为图像的一个或多个切片内的一个或多个器官执行聚焦扫描。例如,从诸如CT的另一模态可获得有关器官定位的信息,并且可在感兴趣器官的切片内的部分上执行更慢扫描,并且在感兴趣器官外的切片内的部分上执行更快扫描。

例如,在各种实施例中,成像系统的多个检测器单元(例如,参见图1以及有关讨论)可配置成采集SPECT数据,其中系统也包含配置成采集CT图像信息的CT成像单元。控制器(例如,枢轴控制器138)可用于控制检测器单元的绕轴旋转或旋转(和/或其它移动),以使检测单元至少一个集中在第一区域或部分(例如,感兴趣区域),其中检测器单元的移动自动使用由CT成像单元采集的CT图像信息控制。

例如,可采集CT图像信息,并且将它重建以提供3D图像。另外地或备选地,可使用不同模态执行侦察(scout)扫描。然后,使用3D图像,可执行“目标器官识别和定位”,其中,标识目标器官(或多个器官),并且定义包含目标器官(或多个器官)的感兴趣体积(VOI)。因此,感兴趣体积可对应于一个或多个器官或身体部分(例如,除别的之外的腿或肾)。标识的体积也可包含在VOI(或多个VOI)周围的安全裕度。可使用一个或多个技术执行目标器官(或多个器官)的标识或识别和定位。例如,可利用例如基于目标器官的已知一般形状和密度和/或在目标附近的非目标器官的一般形状和密度的自动图像处理软件。作为另一个示例,可采用半自动图像处理软件,其中,用户输入用来指向目标器官。作为仍又一示例,可采用手动标识(例如,通过操作员标识在VOI的边界上的位置)。一般来说,标识的VOI的位置和大小用来引导扫描检测器单元,使得至少一个检测器(例如,大多数检测器)的大部分扫描时间花费在查看和扫描VOI。在一些实施例中,可在VOI上花费所有或基本上所有查看时间。

因此,扫描时间可集中在身体部分或VOI上。在各种实施例中,此集中可不但允许集中在身体内的特定器官,而且可用来定义分别对被扫描的不同身体部分(例如,除别的之外的头部、躯干或腿)的相应角度摇摆(或旋转)范围(和/或步数或在范围的步之间的距离)。例如,在基于摇摆(或以别的方式旋转)检测器头部的SPECT拍照装置中,获得临床有用图像的时间强烈取决于扫描器器官或身体部分的大小。一般来说,成像的VOI可在等于扫描头部(或者如果使用若干头部,则为头部的倍数)的长度的纵向范围延伸。在横向方向上,VOI被限于身份部分的范围,或仅限于感兴趣器官(OOI),无论那个是更小的。在全身SPECT中,可相对于拍照装置移动患者,并且可获得大区段(或全身)的3D图像。在患者移动(例如,经由工作台控制器134)时,可根据被扫描的身体部分控制头部的摇摆或其它旋转的范围以及围绕患者的头部的配置,以便实现当前被扫描的感兴趣区域的快速扫描。在一些实施例中,扫描时间可被限于确保适当临床图像质量的最小值或采集适当的背景成像信息。此时间可受器官的类型影响,每个具有不同体积并且要求不同的角度摇摆或旋转范围。通过控制头部的摇摆或旋转以在一个或多个感兴趣体积执行增加扫描并且在更不太感兴趣的身体部分执行减少扫描,总扫描时间可根据身体形状而被缩短和优化。如也在本文中其它地方指示的,身体的形状也可从诸如CT的其它模态,从来自身体造型(contouring)装置的信息,使用手动排除学习模式,或者通过提供有关身体形状的信息的不同装置或技术来确定。

图23-25图示提供用于聚焦扫描的系统的示例实施例。图23图示根据各种实施例的成像系统2300。成像系统2300用来为患者2302成像。可注意到,在备选实施例中可为其它对象成像。成像系统2300包含配置成支承和定位患者2302的床2304,其中床在床运动方向2306可铰接。成像系统2300也包含其中包含检测器2322的台架2320。检测器2322可配置成随台架2320和/或独立于台架2320旋转(例如,参见图1以及有关讨论)。成像系统2300也包含配置成获得被扫描的对象(例如,患者2302)的对象信息的成像单元2330。在图示的实施例中,成像系统2330配置为CT扫描单元。如本文中讨论的,成像单元2330(例如,CT扫描单元)可用来标识用于聚焦扫描的患者2302的一部分。

图24图示聚焦扫描的示例。在图24中,描绘包含感测单元2410、处理单元2420和控制器2430的成像系统2400。成像系统2400包含用来扫描对象2402的多个检测器单元2440。检测器单元2440可绕检测器单元的相应中心旋转,并且也可在方向2404上以线性方式平移。备选地,在各种实施例中,检测器单元2440可向要扫描的对象径向向内平移,而不是如图24中所示以线性方式平移。可配置为CT扫描单元(例如,成像单元2330)的感测单元2410配置成获得对应于要成像的对象2402的对象信息。对象信息例如可描述、描绘或以别的方式对应于对象2402的形状和/或内部结构。处理单元2420可操作连接到感测单元2410,并且从感测单元2410获得对象信息。在各种实施例中,处理单元2420配置成基于对象信息,确定用于更聚焦扫描的对象的至少一个第一区域或部分,并且确定对象的至少一个第二区域或部分,其中至少一个第一部分相对于至少一个第二部分被标识进行更聚焦扫描。

如本文中所使用的,可将聚焦扫描理解为包含与针对执行不太聚焦或非聚焦扫描的其它范围相比,针对对象的给定范围采集相对更大量的信息。例如,与针对类似大小的第二范围的扫描相比,可针对第一范围的聚焦扫描采集信息花费更大量的时间。用于聚焦扫描的第一范围可对应于感兴趣体积,其中第二范围对应于更不太感兴趣的体积。例如,第一范围可包含基于临床兴趣而选择或确定的感兴趣体积连同感兴趣体积的一个或多个侧的缓冲体积。如本文中所使用的,可将感兴趣体积理解为对于特定应用属于临床兴趣,其中更不太感兴趣属于更不太临床兴趣(例如,可将腿的骨骼标识为感兴趣体积用于骨骼扫描,其中将腿的肌肉标识为更不太感兴趣体积)。在一些实施例中,获得来自感兴趣体积的扫描信息,以便为分析或诊断的身体的一部分成像,而可标识和扫描一个或多个更不太感兴趣体积,以作为示例提供用于图像的更自然外观,提供用于图像的环境,提供与附加图像的改进或更轻松配准和/或提供在图像内更轻松或改进的导航。另外地或备选地,可基于诸如摄取和/或衰减的特性,确定或标识用于聚焦扫描的区域或部分。例如,可将具有更大衰减的区域选择为用于聚焦扫描的第一区域,而可将具有更少衰减的不同区域选择为用于不太聚焦扫描的第二区域。作为另一个示例,可将以更低摄取(例如,为成像而对施用放射性药物的摄取)为特征的区域选择为用于聚焦扫描的第一区域,而可将通过更高摄取的不同区域选择为用于不太聚焦扫描的第二区域。例如,在脑部扫描中,颅骨(例如,皮层)和纹状体(深度脑结构)可均属于临床兴趣。然而,可在纹状体上执行更聚焦扫描,并且由于颅骨更浅,因此,可在颅骨上执行不太聚焦扫描。

在由图24中图示的实施例提供的示例中,用于聚焦扫描的第一范围包含感兴趣部分(例如,对于给定应用的临床兴趣的一部分),而第二范围由更不太感兴趣的部分定义(例如,对于给定应用的不太临床兴趣)。因此,在图示的实施例中,处理单元2420配置成基于对象信息,确定对象2402的感兴趣的至少一个部分和对象2402的更不太感兴趣的至少一个部分。例如,在图示的实施例中,对象2402包含感兴趣体积2406和更不太感兴趣的区2408。例如,对象2402可以是患者的躯干,并且感兴趣体积2406可包含躯干的骨骼2407,而更不太感兴趣体积2408可位于骨骼2407的轮廓外。可使用来自感测单元2410的信息,确定感兴趣体积2406(例如,骨骼2407)(例如,使用来自CT或其它模态扫描的信息以标识和定位骨骼)。虽然在图示的实施例中基于临床兴趣选择或确定体积2406或2408,但在其它实施例中,可备选地或另外地基于例如衰减和/或摄取来选择体积2406和2408。

描绘的控制器2430配置成控制检测器2440的旋转移动。例如,每个检测器2440可以以扫频速率定义对象2402的视野的范围的从第一位置到第二位置旋转。在图示的实施例中,控制器2430配置成以不均匀扫频速率从第一位置到第二位置旋转至少一个检测器2440。在图24中,检测器2440配置成独立于台架旋转。检测器2440可绕枢轴点旋转、摇摆或绕轴旋转。在图示的实施例中,每个检测器2440配置成绕特定检测器的中心旋转。控制器2430可接收来自处理单元2420,描述一个或多个感兴趣体积的信息,并且控制不均匀扫频速率以在从第一位置到第二位置的旋转期间改变,使得与针对更不太感兴趣体积2408相比,针对感兴趣体积2406获得更大量的扫描信息。例如,在查看感兴趣体积2406期间,扫频速率可相对更慢,并且在查看更不太感兴趣体积2408期间相对更快。

虽然在各种实施例中可因此控制每个检测器2440(或检测器2440总数的小部分),但为说明清晰起见,结合图24将只讨论两个检测器的旋转。如图24中看到的,第一检测器2450可从第一位置2452旋转到第二位置2454。定义通过并且包含感兴趣体积2406的感兴趣的扫描范围2456。更不太感兴趣范围2458位于感兴趣范围2456的任一侧。在感兴趣范围2456的扫描期间,扫频速率可改变成更慢,以便与从更不太感兴趣范围2458采集的信息量相比,针对关注范围2456采集相对大量的信息(例如,光子计数),更不太感兴趣范围对提供感兴趣体积2406的有用图像不太有用。

类似地,如图24中所示,第二检测器2460可从第一位置2462旋转到第二位置2464。定义通过并且包含感兴趣体积2406的感兴趣的扫描范围2466。更不太感兴趣范围2468位于感兴趣范围2466的任一侧。此外,在感兴趣范围2466的扫描期间,扫频速率可改变成更慢,以便与从更不太感兴趣范围2458采集的信息量相比,针对感兴趣范围2466采集相对大量的信息。因此,可提供聚焦扫描用于针对感兴趣范围和体积采集相对大量的信息,并且针对更不太感兴趣的范围和体积采集相对更少量的信息,由此在提供有用图像质量的同时,更有效地使用扫描时间和/或减少扫描时间。可注意,在一些实施例中,可旋转或控制一个或多个检测器,只用于针对感兴趣范围和体积采集信息,并且不采集其它范围或体积的信息。也可注意,可控制不同检测器集中在身体内的不同VOI。

图25图示具有多于一个感兴趣体积的示例情形。在图25中,描绘用于执行腿2502的聚焦扫描的成像系统2500。在各种实施例中,其它组的器官或身体部分可另外地或备选地标识为用于聚焦扫描的感兴趣体积。成像系统2500可通常在各种方面类似于本文中讨论的成像系统,例如成像系统2300和成像系统2400。由于腿2502的形状,在定位个别检测器时,一个或多个检测器可用来采集两条腿的扫描或成像信息,一个或多个检测器可用来采集一条腿的信息,并且一个或多个检测器可闲置并且不采集信息。在图示的实施例中,第一检测器2510闲置,第二检测器2520采集一条腿的信息,并且第三检测器2530采集两条腿的信息。

在图示的实施例中,感兴趣体积2504包含腿2502的骨骼。第二检测器2520可从第一位置2522旋转到第二位置2524。定义通过并且包含感兴趣体积2506的感兴趣扫描范围2526。更不太感兴趣范围2528位于感兴趣范围2526的任一侧。在感兴趣范围2526的扫描期间,扫频速率可改变成更慢,以便与针对更不太感兴趣范围2528相比,针对感兴趣范围2526采集相对大量的信息。

第三检测器2530可从第一位置2532旋转到第二位置2534。定义通过并且包含一条腿的骨骼的感兴趣第一扫描范围2536,以及定义通过并且包含另一条腿的骨骼的感兴趣第二扫描范围2538。更不太感兴趣的扫描范围2540设置到感兴趣第一扫描范围的左侧,到感兴趣第二扫描范围的右侧,并且在感兴趣第一扫描范围2536与感兴趣第二扫描范围2538之间。例如,通过在感兴趣范围2536、2538旋转期间提供更低扫频速率,并且在更不太感兴趣范围2540旋转期间提供更快扫频速率,可控制在图示的实施例中第三检测器2530的扫频速率,以提供感兴趣体积2504的聚焦扫描。因此,与针对更不太感兴趣体积相比,可针对感兴趣体积2504采集相对更大量的信息,由此有效地使用扫描时间。如图25中所示,不同检测器(例如,第二检测器2520和第三检测器2530)可以不同方式控制,和/或覆盖被成像的受检者的不同部分。此外,在一些实施例中,可忽视或不收集来自两条腿之间的范围的信息(例如,包含空气但无身体组织或很少身体组织的范围),同时来自通过身体组织的更不太感兴趣范围的信息可例如用于伪影校正和/或提供低分辨率图像,从而提供到其它图像的改进导航和/或配准。

在一些实施例中,可使用仅来自一个或多个检测器单元的一部分(例如,高分辨率部分)的信息来执行聚焦扫描,而在其它实施例中,可利用来自整个检测器单元的信息。在一些实施例中,可在重建期间赋予不同权重到来自给定检测器单元的不同部分的信息(例如,赋予采用检测器单元的更高分辨率部分收集的信息更高权重)。此外,可基于检测器单元的部分控制摇摆,绕轴旋转或旋转检测器单元的扫频速率。例如,在检测器单元的高分辨率部分在查看VOI外患者的部分同时,可使用高绕轴旋转或扫频速率,而在检测器单元的高分辨率部分扫描VOI同时,可使用更慢绕轴旋转或扫频速率。此外,可为不同检测器以不同方式控制在其旋转特定检测器的扫频速率和/或旋转范围。

如本文中指示的,在一些实施例中,可执行聚焦扫描以只针对感兴趣体积采集信息。然而,在其它实施例中,可如结合图24和25所示,可针对附加体积采集信息。可注意,虽然临床可要求或期望VOI的重建3D图像,但VOI外患者的成像部分也可以是有利或可取的。例如,重建伪影可由VOI外仅由一些检测器单元查看并且其它检测器未查看的辐射源造成,这可在重建过程中造成不一致。然而,虽然对于VOI重建,期望高分辨率和低噪声,但VOI外源的重建可以以低图像质量(即,具有更高噪声和/或更低分辨率)进行,以便避免和/或校正伪影。此外,采用图像显示VOI外的区可提供图像的更自然外观,和/或提供用于图像的环境,和/或允许改进或更轻松的配准(例如,与CT图像)和/或提供在图像内更轻松或改进的导航。

可注意,可使用一个或多个技术,改变扫频速率。作为一个示例,可在每视野保持均匀或恒定时间的同时,通过非均匀角度采样来改变扫频速率(例如,改变旋转的可旋转速度或速率)。作为另一示例,可在保持均匀或恒定角度采样的同时,通过每视野的非均匀时间来改变扫频速率。作为又一示例,非均匀角度采样可与每视野的非均匀时间组合。还可注意,在各种实施例中,在基本上持续的旋转移动期间(例如,旋转中完全无暂停或中断,或者旋转中有无实质暂停),或者备选地,在“静态强调”采集期间(例如,一个或多个检测器单元在一系列的离散阶跃中旋转,其中在从一个阶跃到相邻阶跃旋转之间无旋转期间采集信息),可改变扫频速率。更进一步,在各种实施例中,可通过在阶跃之间角度的改变或者通过在给定范围提供的角度阶跃的总数来定义阶跃。

可注意,在一些实施例中,可只扫描相对小的身体部分(例如,仅一条腿而不是如图25中所示的两条腿)。为只扫描一条腿,可相应地调整检测器的定位和扫描范围。在此情况下,一些检测器单元可在扫描期间可选地闲置。类似地,在只要扫描躯干的一部分,例如,肩膀,或作为另一个示例仅一个臂时,可相应地调整检测器的定位和扫描范围,并且一些检测器可在扫描期间可选地闲置。

图26图示根据各种实施例,改变扫频速率的示例。在图26中,曲线2600沿对应于时间的水平轴2602和对应于检测器的扫频角度或旋转或绕轴旋转的垂直轴2604描绘检测器的旋转。如在图26中看到的,检测器从第一范围2610旋转通过第二范围2620到第三范围2630。第二范围2620对应于感兴趣范围(例如,感兴趣扫描范围2466)或聚焦的范围,而第一范围2610和第三范围2630对应于更不太感兴趣的范围(例如,更不太感兴趣的范围2468)。图26提供“静态强调”采集的示例,其中检测器在信息采集时期在一系列的离散阶跃旋转。在描绘的实施例中,扫频阶跃2606或在每个采集阶跃之间的角位移对第一范围2610、第二范围2620和第三范围2630保持相同。然而,停留时间或在给定阶跃采集信息花费的时间改变。在图示的实施例中,用于第一范围2610和第三范围2630的停留时间2607大约相同。用于第二范围2620的停留时间2608比停留时间2607更长。因此,在感兴趣范围期间比其它范围针对给定阶跃采集信息花费更多时间。作为示例而不是限制,用于感兴趣范围的一个或多个阶跃的停留时间可超过用于其它范围的停留时间大约2、3、5等倍。可选择停留时间的变化以在感兴趣范围期间提供充足的信息采集,以提供临床有用的成像结果,同时在其它范围期间提供例如充足的信息,以提供适当的伪影校正和/或与使用其它模态获得的图像的配准。图26采用每视图的均匀或恒定时间,提供非均匀角度采样的示例。可注意,扫描范围可以可选地划分成有不同扫描速率的多于或少于三个子范围。例如,可采用下面顺序的五个子范围的序列:极快;快;慢;快;极快。由于在先前示例中采用的速度或扫频速率是绕序列中的中心子范围(例如,五个序列中五个子范围的第三个子范围)对称,因此,先前的示例可理解为对称型;然而,在其它实施例中,可使用子范围的非对称划分或定序。

图27图示根据各种实施例,改变扫频速率的另一示例。在图27中,曲线2700沿对应于时间的水平轴2702和对应于检测器的扫频角度或旋转或绕轴旋转的垂直轴2704,描绘检测器的旋转。如在图27中看到,检测器从第一范围2710旋转通过第二范围2720到第三范围2730。第二范围2720对应于感兴趣范围或聚焦的范围,而第一范围2710和第三范围2730对应于更不太感兴趣的范围。象图26一样,图27提供“静态强调”采集的示例,其中检测器在信息采集期间在一系列的离散阶跃旋转。在描绘的实施例中,在每个采集阶跃之间的扫频阶跃或角度位移改变,如改变给定阶跃采集信息花费的时间。用于第一范围的描绘的扫频阶跃2705与用于第三范围2730的扫频阶跃2705大约相同。然而,用于第二范围2720的扫频阶跃2706小于扫频阶跃2705,导致相对于其它范围,在每包含的角度基础上用于第二范围2720的采集阶跃的更大数量。因此,与针对其它范围相比,在对应于图27中示出的第二范围2720的感兴趣范围期间,进行了相对更大数量的采集阶跃。类似于结合图26讨论的示例,用于第一范围2710和第三范围2730的描绘停留时间2707大约相同。用于第二范围2720的停留时间2708比停留时间2707更长。因此,在感兴趣范围期间比其它范围针对给定阶跃采集信息花费更多时间。备选地,在各种实施例中,停留时间可保持不变,而扫频阶跃如图27中所示的那样改变。图27提供结合每视图的非均匀或非恒定时间而利用的非均匀角度采样的示例。

图28图示根据各种实施例,改变扫频速率的另一示例,其中使用了持续扫描。这不同于图26-27,在这些图中,检测器保持不动一些时间段(如由图中水平区段指示的),其中数据采集主要在图26-27中检测器不动时执行。在图28中,曲线2800沿对应于时间的水平轴2802和对应于检测器的扫频角度或旋转或绕轴旋转的垂直轴2804描绘检测器的旋转。如在图28中看到的,检测器旋转通过第一范围2810、第二范围2820和第三范围2830。第二范围2820对应于感兴趣范围或聚焦的范围,而第一范围2810和第三范围2830对应于更不太感兴趣的范围。如在图28中看到的,在感兴趣范围(对应于第二范围2820)期间的斜率小于在其它范围期间的斜率,从而描绘在感兴趣范围期间更慢的旋转和增加的信息收集。在图28中,虽然在范围之间的转变点处描绘了斜率改变,但基本上持续执行检测器的旋转。

图28也包含以旋转的相对高斜率或速率的第一部分2806。在图示的实施例中,第一部分2806对应于侦察扫描的性能。在描绘的侦察扫描期间,扫频速率或旋转速度基本上对所有范围相同,并且不执行扫频聚焦(例如,在感兴趣范围期间减慢扫频速率)。然而,检测器的随后旋转受到控制,以提供在第二范围2820期间的聚焦。如在图28中看到的,检测器在第一范围2810的部分2812、2814期间和在第三范围的部分2832、2834期间以相对高速率旋转。然而,检测器在第二范围2820的部分2822、2824期间以相对低速率旋转。可将部分2822、2824理解为提供聚焦扫频。如图28中所示,在感兴趣范围期间比其它范围针对给定角度范围采集信息花费更多时间。可选择在范围之间斜率的变化以在感兴趣范围期间提供充足的信息采集,以提供临床有用的成像结果,同时在其它范围期间提供例如充足的信息,以提供适当的伪影校正和/或与使用其它模态获得的图像的配准。如图28中所示,在各种实施例中,可在成像信息采集期间执行通过范围的复数旋转。在用于不同旋转的对应角度位置(例如,角度位置的指定范围)收集的信息可装箱(binned)在一起用于重建。由于在检测器在运动中时采集数据,因此,可以以允许每个采集的光子与它最可能从其到达的方向关联的方式存储数据。可使用若干方法。作为一个示例,在一些实施例中,可采用列表模式,其中每个检测到的光子的参数与指示在光子检测时检测器的定向的数据保存在一起。例如,可将角度编码器的读数与光子数据保存一起,或者散布在数据集内。作为又一示例,在各种实施例中可采用定时列表模式。在定时列表模式中,每个光子可与一个时戳关联,使得可使检测的时间关联到每个检测到的光子。类似地,检测器的角度定向可与时间关联,使得可对每个光子检测的时间将检测器的定向破译。可注意,台架和/或床运动可以是持续的,并且台架和/或床的位置可类似地与检测到的光子关联。作为仍又一示例,可采用重新装箱(re-binning)方法。在重新装箱方法中,扫描范围被划分成小的区段或“视野”。例如,第一视野可定义为在范围A0 ≤ α ≤ A1的角度定向α;在α处在A1 ≤ α ≤ A2的范围中时可定义第二视野;并以此类推。可注意,在检测器的返回摇摆上检测到的光子可重新装箱到与在前向摇摆中检测到光子相同视野中(不同于通常为检测到事件的年代顺序记录的列表模式)。重新装箱可实时进行,因此降低数据文件大小和存储空间。备选地或另外地,重新装箱可从列表模式文件进行。在一些实施例中,重新装箱可从列表模式,脱机以及使用不同视野集来执行。此外,可使用重新装箱的视野来执行重建。例如,可采用OSEM(有序子集期望最大化)算法。在2010年3月2日发布的题为“Apparatus and Methods for Processing Imaging Data from Mulitple Detectors”的美国专利号7671331中提供了使用面向事件的重建的附加讨论,其内容通过引用全部结合于本文中,。

图29图示根据各种实施例,改变扫频速率的另一示例。在图29中,曲线2900沿对应于时间的水平轴2902和对应于检测器的扫频角度或旋转或绕轴旋转的垂直轴2904描绘检测器的旋转。如在图29中看到的,检测器旋转通过第一范围2910、第二范围2920和第三范围2930。第二范围2920对应于感兴趣范围或聚焦的范围,而第一范围2910和第三范围2930对应于更不太感兴趣的范围。如在图29中看到的,在感兴趣范围(对应于第二范围2920)期间的斜率通常小于在其它范围期间的斜率,从而描绘在感兴趣范围期间更慢的旋转和增加的信息收集。在图29中,斜率的改变描绘为沿范围之间的转变部分逐渐且通常持续改变。第二范围2920(对应于感兴趣范围)的范围的更低斜率延伸超出第二范围2920并且进入其它范围中。图29中描绘的更低斜率的延伸和斜率的持续改变提供了在旋转速度之间的平滑转变和在感兴趣范围周围相对高的信息采集量的安全裕度。

如在图29中看到的,检测器在第一范围2910的部分2912期间和在第三范围2930的部分2932期间以相对高速率旋转。然而,检测器在第二范围2920的部分2922期间以相对低速率旋转。可将部分2922理解为提供聚焦扫频。如图29中所示,在感兴趣范围期间比其它范围针对给定角度范围采集信息花费更多时间。

可注意,在各种实施例中,可结合CT扫描和/或侦察发射数据,执行持续采集。而且,可将在持续采集期间采集的数据重新装箱到视野中,其中每个视野包含在有限的对应角度范围中采集的数据。此外,在持续采集期间采集的数据可与列表模式保存在一起(包含事件数据和检测器定向数据),并且使用面向事件的重建算法进行重建。

图30图示根据各种实施例,改变扫频速率的另一示例。图30中描绘的实施例在某些一般方面类似于图29;然而,在图30中,描绘了两个感兴趣范围。两个感兴趣范围例如可对应于两条腿的骨骼(例如,参见图25以及有关讨论)。在图30中,曲线3000沿对应于时间的水平轴3002和对应于检测器的扫频角度或旋转或绕轴旋转的垂直轴3004描绘检测器的旋转。如在图30中看到的,检测器旋转通过第一范围3010、第二范围3020、第三范围3030、第四范围3040和第五范围3050。第二范围3020和第四范围3040对应于感兴趣范围或聚焦的范围,而第一范围3010、第三范围3030和第三范围3050对应于更不太感兴趣的范围。如在图30中看到的,在感兴趣范围(对应于第二范围3020和第四范围3040)期间的斜率通常小于在其它范围期间的斜率,从而描绘在感兴趣范围期间更慢的旋转和增加的信息收集。如在图30中看到的,检测器在第一范围3010的部分3012期间、在第三范围3030的部分3032期间和在第五范围3050的部分3052期间以相对高速率旋转。然而,检测器在第二范围3020的部分3022和第四范围3040的部分3042期间以相对低速率旋转。可将部分3022和部分3042理解为提供聚焦扫频。如图30中所示,在感兴趣范围期间比其它范围针对给定角度范围采集信息花费更多时间。可对应于感兴趣范围的两个不同的感兴趣器官作为一个示例可以(但不限于)是肢,或作为另一示例是肾。

图31提供根据各种实施例,用于为对象(例如,人类患者或动物患者的一部分)成像的方法3100的流程图。方法3100例如可采用本文中讨论的各种实施例(例如,系统和/或方法)的结构或方面或由其执行。在各种实施例中,可忽略或添加某些步骤,可组合某些步骤,可同时执行某些步骤,可并发执行某些步骤,可将某些步骤拆分成多个步骤,可以不同顺序执行某些步骤,或者可以以迭代方式重新执行某些步骤或步骤系列。在各种实施例中,方法3100的部分、方面和/或变化可以能够用作引导硬件执行本文中所述一个或多个操作的一个或多个算法。

在3102处,定位要成像的对象。对象例如可以是人类患者。患者可被放置在床上,床可通过台架(例如,包含复数的SPECT检测器或检测器单元的台架)前进用于患者的成像。床也可前进以定位患者用于采用诸如CT的不同模态进行扫描。可注意,在图像采集的各种部分期间,可改变患者的位置。例如,可在侦察扫描和随后成像扫描期间以不同方式定位患者,和/或可以以不同方式定位患者(例如,前进通过膛)以允许沿患者的长度扫描不同部分。

在3104处,获得对应于要成像的对象(例如,患者)的对象信息。在各种实施例中,对象信息包含描述,描绘或以别的方式对应于被成像的患者的身体形状和内部结构,足以允许标识一个或多个感兴趣体积的信息。对象信息可由成像单元或其它装置获得,并且提供到又标识一个或多个感兴趣体积的位置的处理单元。可注意,虽然各种技术可用来获得对象信息,但下面将结合步骤3106、3108和3110,讨论使用侦察扫描的示例。

在3106处,执行侦察扫描或采集。侦察扫描例如可作为CT扫描执行。在其它实施例中,可通过采集发射信息来执行侦察扫描或采集。侦察扫描一般以相对高速度和以低分辨率执行。在一些实施例中,来自侦察扫描的信息可没有为常规和/或诊断成像提供充足的分辨率或质量。

在3108处,重建在3106处的侦察扫描期间获得的信息。重建可导致一般质量差的图像,但具有足够的信息以便为随后成像扫描标识一个或多个感兴趣体积。感兴趣体积例如可包含一个或多个目标器官。

在3110处,标识用于了聚焦扫描的目标。如本文中所使用的,可将用于聚焦扫描的目标理解为被成像的对象的一部分,对于其,相对于对象的至少一个其它部分,期望相对大量的扫描信息。例如,对于要结合与肝脏有关的诊断或分析使用的扫描,可将肝脏标识为用于聚焦扫描的目标,而可将其它器官(例如,肺、肾、肠或诸如此类)不标识为用于聚焦扫描的目标。随后,可执行聚焦扫描,与对应于其它器官相比,花费更大比例的时间收集对应于肝脏的信息,以提供与其它器官相比,用于肝脏的更大量和/或更高质量的图像信息,从而在降低在可能不要求其详细图像信息的身体部分上花费的时间的同时,改进图像质量,由此提供高效的扫描时间。在各种实施例中,可标识目标器官(或多个器官),并且可由一个或多个处理单元和/或一个或多个控制器确定适当的扫描参数(例如,检测器的定位、检测器的旋转或绕轴旋转的范围、在检测器的旋转或绕轴旋转的不同部分期间的扫频速率)。可注意,用于聚焦扫描的标识的体积也可包含在目标器官或多个器官周围的安全裕度。在一些实施例中,使用在3108处生成的3D图像,可由处理单元使用自动图像处理软件,例如基于目标器官的已知一般形状和密度和/或在目标附近的非目标器官的一般形状和密度,自动标识目标器官。另外地或备选地,可在半自动或手动方案中采用手动输入(例如,由操作员标识在VOI的边界上的位置)。在一些情况下,可在VOI的自动、半自动或手动确定中采用患者图谱(例如,对应于标准人类患者的典型患者图谱)。在各种实施例中,患者图谱可被适应或以别的方式对应于患者类型组或子组(例如,除别的之外,可按体重、身高和/或性别对患者图谱进行细分)。

在3112处,执行成像扫描。在一些实施例中,可使用在台架的膛周围设置的复数SPECT检测器单元执行成像扫描,其中复数检测器单元定位在要成像的对象(例如,患者的一部分)的表面附近。在一些实施例中,可垂直平移检测器单元(例如,相对于由患者床定义的水平面),而在其它实施例可径向平移检测器单元以将检测器单元定位在要扫描的对象附近。在各种实施例中,控制检测器单元的旋转,以便在感兴趣体积(例如,目标器官)在检测器单元的视野内时增加扫描时间(和采集的信息量),并且在感兴趣体积不在检测器单元的视野内时减少扫描时间。因此,可以以可变扫频速率旋转一个或多个检测器单元以提供聚焦扫描。相应地,在各种实施例中,执行成像扫描可包含以扫频速率从第一位置到第二位置旋转至少一个检测器单元从而定义要成像的对象的视野的范围以采集扫描信息,并且在从第一位置到第二位置的旋转期间,改变扫频速率,以便与针对更不太感兴趣的至少一个部分相比,针对感兴趣对象的至少一个部分获得更大量扫描信息。可注意,旋转可持续或以离散阶跃执行。在各种实施例中,可基于沿患者的长度和/或被扫描的患者的体积内的位置,提供聚焦扫描。

例如,在3114处,沿在经历全身扫描的患者的长度为感兴趣身体部分提供增加的时间(更慢扫频和增加的信息采集)。在一个示例情形中,可执行全身扫描,其中,医生期望相对于其它部分,改进用于患者的躯干的成像。因此,例如,相对于身体的其它部分,在扫描躯干同时,可提供更慢扫频速率。

作为另一示例,在3116处,为被成像的体积内的目标器官提供增加的时间(更慢扫频和增加的信息采集)。例如,腿的骨骼可以是示例情形中的目标器官。在这种情形中,与骨骼不在检测器的视野中时相比,可在骨骼在检测器的视野中时为检测器单元提供更慢扫频速率。可注意,在移动患者时,检测器单元可独立移进并且移出,以使检测器定位在患者身体附近(例如,使用身体造型方法)。

在3118处,重建图像。可使用在成像扫描期间获得的信息重建图像。在一些实施例中,可使用来自其它扫描(例如,侦察扫描或其它模态扫描)的信息。可使用用于感兴趣体积(例如,目标器官)的以更高分辨率和/或更低噪声电平的信息,同时可使用用于对象的其它部分的以更低分辨率和/或更高噪声电平的信息。更低分辨率和/或更高噪声电平信息可例如结合伪影去除和/或与其它图像的配准使用,或者作为另一示例,用来提供包含在感兴趣体积周围的组织的图像。可注意,在各种实施例中,除别的之外,可采用诸如装箱或门控(gating)的成像技术。

如本文中所示(例如,参见图6-14,以及有关讨论),可结合检测器单元,采用准直器。在各种实施例中,可采用多孔准直器(例如,包含检测器的每像素多于一个孔的准直器)。例如,在一些实施例中,可利用提供每像素四膛的准直器。每像素复数膛的使用可允许降低准直器高度,同时保持类似的分辨率和灵敏度(例如,在与具有每像素一个膛的更高准直器相比时)。准直器高度的降低可用来降低检测器单元的直径,由此允许在要扫描的对象的周围放置附加的检测器(及要收集的附加视野和信息)。而且,准直器高度的降低可用来降低由设置在诸如脑部的感兴趣体积周围的检测器单元组的最小可扫描直径,而不在一个或多个准直器的面与被扫描的对象之间创建过大的间隙,由此改进了系统分辨率。此外,可利用例如每准直器四膛的使用,以相对于单膛准直器改进用于相同准直器到身体距离的分辨率。例如,可结合本文中公开的其它实施例,使用每像素使用多个膛的准直器。

在2011年12月28日提交,题为“Collimator For a Pixelated Detector”的美国专利申请人公布号2013/0168567('567申请)中,提供了包含每像素多个膛的准直器的示例,该申请的整个主题通过引用结合于本文中。除其它之外,'567申请公开了用于校准在医学成像(例如,核医学)中可使用的伽玛电子的准直器。准直器具有穿过准直器的高度的孔,其中孔以集群的群组方式布置。准直器可与具有像素阵列的检测器一起使用,其中每组孔与对应像素相关联,由此提供每像素多个准直器孔。

在各种实施例中,如图32中所示,像素3201的一组孔3202(或膛)可包含分隔特定组的孔(或膛)的第一宽度3206的壁3204或隔片和分隔特定组的孔(或膛)与相邻像素3203的相邻组的第二宽宽3210的壁3208或隔片,相邻像素3202在边界3205处与像素3201分隔。第二宽宽3210可大于第一宽度3206。例如,可采用用于内部或中心隔片的更薄宽度,因为到膛中的大进入角可已经由外部或主要隔片(其具有第二宽度3210的更大厚度)阻塞。此外,因为由外部或主要隔片允许的进入角相对大,因此,内部或中心隔片的有效厚度相对大。如图32中所示,在更陡的角度,与针对更窄的角度相比,进入线3220具有通过内部或中心隔片的更大长度3222。

备选地或另外地,如图33所示,内部或中心隔片可从准直器的顶部和/或底部凹进。图33描绘包含顶部3302和底部3304的准直器3300。外壁3310从顶部3302延伸到底部3304,而内壁3320从顶部3302凹进,并且从底部3304凹进。内壁3322的中心部分3322可行动以阻止通过外壁3310的高度倾斜的射束。

如本文中所讨论的(例如,参见图5-14以及有关讨论),各种准直器配置可用于在检测器单元和准直器的中心与侧面之间提供灵敏度或分辨率的变化比率。可注意,此类配置可在具有每像素多个膛的准直器中采用。

图34图示包含具有第一部分3412和面3414的准直器3410的检测器单元3400。如在图34中看到的,面3414一般为矩形,并且提供附加的长度到朝向准直器3410的中心部分的准直器管或膛。相应地,由于中心部分的更长膛长度,在与从面3414向外横向设置的第一部分3412的区段中膛的更短长度相比时,定义了更高分辨率成像部分或区。作为另一示例,图35图示包含其中包含第一部分3512和面3514的准直器3510的检测器单元3500。如图35中看到的,面3514具有一般为三角形轮廓,在准直器3510的中心处提供最大膛长度。在各种实施例中,可为面3514采用其它形状或轮廓。

可注意,在各种实施例中,用于给定像素的膛组的膛可以是等向的。在备选实施例中,给定像素的膛可以是各向异性的或不同大小。图36提供具有用于一个或多个像素的各向异性膛的准直器3600的顶视图。如图36中看到的,准直器3600包含定义截面为矩形(而不是正方形)的各向异性膛3606的主要或外部隔片3602和内部隔片3604。图36中所示布置作为示例而不是限制提供,因为在各种实施例中可采用每像素其它数量的膛和/或形状和/或布置。

如本文中讨论的,每像素多个准直器膛的使用可用于降低检测器单元的总体大小。图37图示包含屏蔽3702、包含耦合到CZT像素化检测器3708的电子设备3706的检测器模块3704以及4孔准直器3710的检测器单元3700。4孔准直器3710的使用提供了比每像素只使用一个膛的更长准直器要求的包络(envelope)3714更小的包络3712。屏蔽3702也可配置成充当保持器,从而进一步降低要求的部件的数量和/或检测器单元3700的大小。在图示的实施例中,屏蔽3702可例如包括钨或铅合金。作为另一示例,屏蔽3702可包括在环氧树脂基质中的钨粉。环氧树脂可以是具有高吸收系数的结构材料。这种屏蔽可在大小或小型化方面提供进一步减少。

检测器单元3700的大小的减少可提供多个益处。例如,更小的检测器头部允许在要成像的对象周围检测器的更密充填或定位,从而改进拍照装置灵敏度。更小检测器头部的使用也可降低在为更小对象成像时检测器头部的碰撞,并且允许在用于要扫描的更小对象的检测器之间使用更多检测器和减少的间隙,以及允许检测器更靠近更小的对象定位。

应注意,各种实施例可以以硬件、软件或其组合实现。各种实施例和/或例如模块或其中的组件和控制器的组件也可实现为一个或多个计算机或处理器的一部分。计算机或处理器可包含计算装置、输入装置、显示器单元及例如用于访问因特网的接口。计算机或处理器可包含微处理器。微处理器可连接到通信总线。计算机或处理器也可包含存储器。存储器可包含随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。计算机或处理器可还包含存储装置,其可以是硬盘驱动器或可移动存储驱动器,例如固态驱动器、光盘驱动器及诸如此类。存储装置也可以是用于将计算机程序或其它指令加载到计算机或处理器中的其它类似的部件。

如本文中所使用的,术语“计算机”或“模块”可包含任何基于处理器或基于微处理器的系统,包含使用微控制器、精简指令集计算机(RISC)、ASIC、逻辑电路及能够允许本文中所述功能的任何其它电路或处理器的系统。上述示例只是示范,并且因此不意图以任何方式限制术语“计算机”的定义和/或含意。

计算机或处理器运行在一个或多个存储元件中存储的指令集以便处理输入数据。存储元件也可根据希望或需要存储数据或其它信息。存储元件可以以处理机器内的物理存储器元件或信息源的形式。

指令集可包含指示作为处理机器的计算机或处理器执行特定操作例如各种实施例的方法和过程的各种命令。指令集可以以软件程序的形式。软件可以以各种形式,例如系统软件或应用软件并其可体现为有形且非暂时计算机可读媒介。此外,软件可以以单独程序或模块,更大程序内的程序模块或程序模块的一部分的集合的形式。软件也可包含以面向对象的编程形式的模块化编程。由处理器对输入数据的处理可以响应于操作员命令,或者响应于先前处理的结果,或者响应于由另一处理机器发出的请求。

如本文中所使用额,术语“软件”和“固件”可互换,并且包含在存储器中存储供由计算机运行的任何计算机程序,存储器包含RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器及非易失性RAM (NVRAM)存储器。上述存储器类型只是示范,并且因此对于可用于存储计算机程序的存储器的类型不是限制的。

要理解,上面描述意图是说明性的而不是限制性的。例如,上述实施例(和/或其方面)可相互结合使用。另外,可进行多种修改以使特定情形或材料适合各种实施例的教导,而没有背离其范围。虽然本文所述材料的尺寸和类型意图定义各种实施例的参数,但是实施例决不是限制性的,而是示范性的。在审查上面描述时,许多其他实施例对于本领域的技术人员将是显而易见的。因此,应参考所附权利要求书连同这类权利要求书所被赋予的等同物的全部范围来确定各种实施例的范围。在所附权利要求书中,术语“包含”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的易懂英语等同物。此外,在下面权利要求书中,术语“第一”、“第二”和“第三”等只用作标记,而不是意图对其对象强加数字要求。此外,下面的权利要求书的限制没有以方法加功能形式来书写并且不意图基于35 U.S.C.§ 112(f),除非并且直到这类权利要求限制确切地使用后面是缺乏进一步结构的功能陈述的短语“用于…的部件”。

本书面描述使用包含最佳模式的示例来公开各种实施例,并且还使本领域的任何技术人员能够实施各种实施例,包含制作和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。各种实施例的可取得专利的范围由权利要求书限定,并且可包含本领域的技术人员想到的其他示例。如果这类其他示例具有没有不同于权利要求书的文字语言的结构元件,或者如果它们包含具有与权利要求书的文字语言的无实质差异的等效结构元件,则它们意图处于权利要求书的范围之内。

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