成像方法及成像系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明有关一种成像方法及成像系统。
【背景技术】
[0002]现有的成像方法,例如CT (Computed Tomography,计算机断层成像)、X-射线成像、SPECT (Single Photon Emiss1n Computed Tomography,单光子发射计算机断层成像)等，通过射线源向探测对象诸如病人发射射线，例如X-射线、Y-射线等。探测对象在让射线通过时使其衰减。衰减后的光束被一组探测器探测，探测器产生代表入射射线强度的电信号。处理该电信号形成有用的图像。在医学上，可以从图像来定位或识别各种病状或其它所关心的结构。图像质量是影响病状诊断的一个重要因素。因此希望研制图像质量好的成像方法和系统。图像中的伪影会严重影响图像质量，从而影响病状的识别。
[0003]因此，有必要提供一种成像方法及成像系统来解决上面提及的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的一个方面在于提供一种成像方法。该成像方法包括以下步骤:通过射线源向探测对象发射若干条射线；通过一个或多个探测器模组产生响应穿过所述探测对象的所述射线的电信号，所述探测器模组包括至少一个探测器单元，至少部分所述射线斜入射至所述探测器单元；确定射向每一所述探测器单元的若干条所述射线的有效路径；及根据所述电信号和所述有效路径形成图像。
[0005]本发明的另一个方面在于提供一种成像系统。该成像系统包括:射线源，用来向探测对象发射若干条射线；一个或多个探测器模组，包括至少一个探测器单元，所述探测器单元用来产生响应穿过所述探测对象的所述射线的电信号，至少部分所述射线斜入射至所述探测器单元；校正模块，用来确定射向每一所述探测器单元的若干所述射线的有效路径；及成像模块，用来根据所述电信号和所述有效路径形成图像。
【附图说明】
[0006]通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中:
[0007]图1所示为本发明成像系统的一个实施例的示意图；
[0008]图2所示为本发明成像方法的一个实施例的流程图；
[0009]图3所示为本发明的成像系统的射线源和探测器模组的一个实施例的示意图；
[0010]图4所示为本发明的射线源和一个探测器模组的一个实施例的示意图；
[0011]图5所示为本发明的射线源和探测器模组的其中一个探测器单元的一个实施例的不意图；
[0012]图6所示为图3中成像方法的确定有效路径的步骤的一个实施例的子流程图；
[0013]图7所示为图6中确定有效路径的步骤中形成的图像的一个实施例的示意图；
[0014]图8所不为图3中确定有效路径的步骤的另一实施例的子流程图。
【具体实施方式】
[0015]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0016]图1所示为一个实施例的成像系统100的示意图。成像系统100可以用于CT(Computed Tomography,计算机断层成像)、X_ 射线成像、SPECT (Single Photon Emiss1nComputed Tomography,单光子发射计算机断层成像)或其他成像系统。图示实施例中，成像系统100为CT系统。成像系统100包括射线源11、一个或多个探测器模组13、校正模块15和成像模块140。射线源11用来向探测对象26发射若干条射线17。探测器模组13包括至少一个探测器单元131。探测器单元131用来产生响应穿过探测对象26的射线17的电信号，至少部分射线17斜入射至探测器单元131。校正模块15用来确定射向每一探测器131的若干条射线17的有效路径。成像模块140用来根据电信号和有效路径形成图像。
[0017]成像系统100包括图像获取单元110、控制单元120、处理器130、成像模块140、数据存储装置150、输入装置160和显示装置170。图像获取装置110包括构台20、射线源11、探测器模组13、承载台22和收容腔24。探测器单元131包括至少一个闪烁体(未图示)和感光器(未图示)。在一些实施例中，感光器包括光电二极管或光电晶体管，但不限于此。射线源11和探测器模组13相对设置于构台20，两者被收容腔24隔开。探测对象26放置于承载台22上，且与承载台22 —起可位于收容腔24内。在一实施例中，射线源11和探测器模组13相对于构台20和探测对象26旋转设置。在另一实施例中，射线源11和探测器模组13保持不动。
[0018]射线源11向探测对象26 (例如人、动物等)发射射线17，射线17穿过探测对象26到达探测器模组13。射线17可以是X-射线、Y-射线或其他射线。射线源11可以发射扇形或锥形的射线束，每一射线束包括若干条射线17。当射线17穿过探测对象26，探测对象26使射线17发生衰减。因探测对象26内部的组织和结构，穿过探测对象26的射线17的衰减程度不尽相同，因此该些射线17的强度不尽相同。衰减的射线17被探测器单元131的闪烁体吸收。闪烁体将吸收的射线转换为可见光。感光器将可见光转换为电信号，其为代表穿过探测对象26的射线17的强度的信号。每一感光器产生的电信号与闪烁体接收的衰减的射线17的强度成正比。
[0019]控制单元120包括承载台控制单元30、射线控制单元32、构台控制单元34、校正模块15和数据处理单元36。承载台控制单元30控制承载台22的运动。射线控制单元32提供功率和时序信号给射线源11。构台控制单元34控制射线源11的旋转速度和角度方位。在本实施例中，数据处理单元36连接于探测器模组13，用来接收来自探测器模组13的电信号，且将电信号转换为投影信号提供给成像模块140。投影信号可以是数字信号。
[0020]校正模块15用来确定射向每一探测器单元131的若干条射线17的有效路径。有效路径为用于成像的最佳路径，根据有效路径形成的图像最优。每一探测器单元131对应一条有效路径。由于射线17的入射方向和衰减程度等诸多因素，有效路径可能沿射向对应的探测器单元131的若干条射线17形成的椎体的几何中心线，也可能偏离该几何中心线。
[0021]成像模块140用来根据电信号和有效路径形成图像。在一实施例中，例如CT成像中，成像模块140和处理器130根据电信号和有效路径重建三维的图像。将电信号转换为二维的投影信号，再将二维的投影信号转换为三维的图像。在另一实施例中，例如X-射线成像中，成像模块140根据电信号和有效路径产生二维的图像。图像存储于数据存储装置150。在一实施例中，数据存储装置150也存储图像形成过程中的中间处理数据。输入装置160用来接收来自使用者的输入。显示装置170显示探测对象26的图像。
[0022]在一实施例中，校正模块15可以与承载台控制单元30、射线控制单元32、构台控制单元34和数据处理单元36整合在一起。在一实施例中，数据处理单元36可以与探测器模组13整合在一起。在一些实施例中，数据存储装置150可以是磁存储介质或光存储介质，例如，硬盘、存储芯片等，但不限于此。在一实施例中，计算机程序或指令等可以通过输入装置160上传至处理器130。输入装置160可以包括按键、音频输入、视频输入等，但不限于此。在一些实施例中，显示装置170可包括液晶显示仪、阴极射线管显示仪、等离子显示仪等，但不限于此。
[0023]图2所示为一个实施例的成像方法200的流程图。成像方法200包括步骤201、203、205和207。结合参考图1，步骤201中，通过射线源11向探测对象26发射若干条射线17。步骤203中，通过一个或多个探测器模组13产生响应穿过探测对象26的射线17的电信号。探测器模组13包括至少一个探测器单元131。至少部分射线17斜入射至探测器单元131。图3示出了一个实施例的探测器模组13。在图3所示的实施例中，成像系统100具有多个探测器模组13，用来探测穿过探测对象26的射线17。每一探测器模组13为平板状，多个探测器模组13的中心排列在一个弧形60上，构成近似的圆弧状的探测器阵列。在本实施例中，用多个分离的平板状的探测器模组13组成探测器阵列，平板状的探测器模组13较易加工，且每个探测器模组13包含的探测器单元131相对较少，从而其结构较小，且成品率较高。在另一实施例中，成像系统100仅有一个探测器模组13。该探测器模组13可以是平板探测器模组。在再一实施例中，多个探测器模组13的中心排列在一条折线上，或根据具体的应用按照其他方式进行排列。
[0024]图4示出了一个实施例的一个探测器模组13。在图示实施例中，探测器模组13包括多个探测器单元131。探测器模组13的探测器131排列在同一平面内，且探测器模组13的入射面139为平面。在另一实施例中，多个探测器单元131排列在多个平面内。探测器单元131的入射面为平面。在再一实施例中，探测器模组13仅有一个探测器单元131。在本实施例中，部分射线17斜入射至探测器单元131，部分射线17垂直射入探测器单元131。在图示实施例中，射线173垂直于入射面139射入探测器模组13。射线173沿探测器模组13的中心线135入射。射线171倾斜于入射面139射入探测器单元131。为了图示说明的目的，图中仅画了两条典型的射线，实际上射线源11向探测器模组13发出若干条射线。在本实施例中，偏离中心线135的射线17倾斜于入射面139。
[0025]继续参考图1和图2，步骤205中，确定射向每一探测器单元131的若干条射线17的有效路径。步骤207中，根据电信号和有效路径形成图像。可以重建三维的图像