专利名称：使用像素交错排列和焦点调节的计算机断层成像的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机断层成像。本发明发现了三维多层和螺旋计算机断层成像的特殊应用，并且将在下文进行详细描述。但是，本发明也发现了在使用X射线检测器阵列的其它成像设备和方法中的应用。
背景技术：
计算机断层扫描机使用X射线检测器和发散圆锥或其它形状的射线束，用于同时采集沿机架旋转方向(也就是OX方向)和沿轴向(也就是OZ方向)的各维投影阵列。上述系统的分辨率取决于X射线检测器阵列的分辨率和数据采集速率，例如根据X射线管每旋转360°获得的视图数和沿轴向的扫描步长或螺旋间距。通常，X射线检测器阵列基本上是各向同性的，这是因为OX方向上的检测器间距和OZ方向上的检测器间距大致相等。
例如，对于在OX和OZ方向上具有0.08cm各向同性间距(和1/0.08cm＝12.5cm-1的空间频率相对应)的检测器阵列，由奈奎斯特原理确定的最大数据采样大约是上述值的1/2，或大约是6.25次采样/cm。通过使用双焦点调节，OX方向上的数据采样能够被加倍，在上述双焦点调节中焦点在OX方向上被空间调节，调节量等于OX方向上的1/2检测器平移。通过合并具有1/4检测器平移的相对(opposing)射线，OX方向上的数据采样也能够被加倍。通过使用双焦点调节和1/4检测器平移，能够获得OX方向上数据采样的四倍改进因子。对于具有0.08cm各向同性间距的典型各向同性阵列，通过使用双焦点调节并且通过合并偏移的相对射线，OX方向上的数据采样能够被增大到25次采样/cm。
使用上述这些技术在OZ方向上获得类似的数据采样改进是相当困难的。这是因为通常在OZ方向上没有类似的1/4检测器平移技术，并且OZ方向上的焦点调节也被X射线管阳极的几何结构复杂化。对于各向同性的X射线检测器阵列，在OX方向上使用双焦点调节和1/4检测平移而在OZ方向上没有应用类似的数据采样改进技术会导致更大的各向异性数据采样。对于典型的0.08cm各向同性辐射检测器阵列，OX方向上的数据采样是25次采样/cm，而OZ方向上的数据采样仅是6.25次采样/cm，相当于在采集到的图像数据中大约4∶1的各向异性。
在临床应用中，各向同性数据采样通常具有优势。例如，25次采样/cm×6.25次采样/cm的数据采样通常不如12次采样/cm×12次采样/cm的等效的各向同性数据采样。此外，各向异性数据采样容易产生更多的重建图像像素噪声。
发明内容
本发明实现了一种改进设备和方法用于克服上述缺点和其它局限性。
根据本发明的一个方面，计算机断层成像设备包括一个具有多个检测器元件的辐射检测器阵列，上述检测器元件在轴向上根据检测器间距沿轴向的被选非零交错量(fraction)被交错排列。辐射源提供焦点调节，用于增大轴向横切方向上的采样率。
根据本发明的另一个方面，计算机断层成像方法包括在轴向上根据检测器间距沿轴向的被选非零交错量交错排列检测器阵列的检测器。照射检测器阵列的辐射源在至少两个焦点位置之间被调节，上述至少两个焦点位置在轴向的横切方向上间隔分布。
一个优势在于在轴向和轴向的横切方向上提供了更大的采样率。
另一个优势在于减小了重建图像中的图像失真。
还有一个优势在于减小了图像伪像。
通过阅读优选实施方案的下述详细描述，本发明的其它优势和优点对本领域技术人员而言是显而易见的。
本发明可以采用多种部件和部件排列，并且可以采用各种处理操作和处理操作安排。附图仅用于说明优选实施方案，而不应解释成对本发明的限制。
图1显示了计算机断层成像系统的图形表示。
图2显示了图1所示的一部分辐射检测器阵列的检测器元件的图形表示。
图3图解显示了当使用检测器元件在轴向上被交错排列的检测器阵列时，投影采样和子午面的交点。
图4A图解显示了当使用检测器元件在轴向上被交错排列的检测器阵列并且进一步使用双焦点调节以产生被平移一段距离的采样时，投影采样和子午面的交点，上述距离等于轴向横切方向上的1/2检测器间距平移。
图4AA图解显示了沿OZ方向观察并且和OU方向横切的图4A的双焦点调节。在这里实线箭头表示第一焦点，虚线箭头表示第二焦点，针对每一个焦点4种典型投影被图解显示。
图4B图解显示了当使用检测器元件在轴向上被交错排列的检测器阵列，并且使用双焦点调节以产生被平移一段距离的采样，并且进一步合并被180°加偏移量分开的反向(opposing)投影时，投影采样和子午面的交点，其中上述距离等于轴向横切方向上的1/2检测器间距平移，上述偏移量等于轴向横切方向上的1/4检测器间距。
图5A图解显示了当使用检测器元件在轴向上被交错排列的检测器阵列并且进一步使用双焦点调节以产生被平移一段距离的采样时，投影采样和子午面的交点，其中上述距离等于轴向横切方向上的一个检测器间距。
图5B图解显示了当使用检测器元件在轴向上被交错排列的检测器阵列，并且使用双焦点调节以产生被平移一段距离的采样，并且进一步合并被180°加偏移量分开的反投影时，投影采样和子午面的交点，其中上述距离等于轴向横切方向上的一个检测器间距，上述偏移量等于轴向横切方向上的1/2检测器间距。
图6图解显示了当使用检测器元件在轴向上被交错排列的检测器阵列并且进一步使用双焦点调节以产生在子午面中被平移一段距离的采样时，投影采样和子午面的交点，其中上述距离等于轴向横切方向上 个检测器间距的检测器平移。
图7A只图解显示那些被一个线性检测器元件阵列采集的图6中的投影采样。
图7B只图解显示那些被另一个线性检测器元件阵列采集的图6中的投影采样。
图8图解显示了当使用检测器元件在轴向上被交错排列的检测器阵列并且进一步使用三焦点调节用于产生在子午面中被平移一段距离的采样时，投影采样和子午面的交点，其中上述三焦点调节具有间隔分布的3个焦点，上述距离等于轴向横切方向上 个检测器间距的平移。
图9A显示了检测器的图形表示，上述检测器具有交错排列的检测器模块，而不是交错排列的单个检测器列。在图9中，每一个检测器模块均具有沿OU方向的4个检测器元件。
图9B图解显示了当使用图9A中的检测器并且使用双焦点调节时，投影采样和子午面的交点，在上述双焦点调节中焦点被距离4·du分隔开。
具体实施例方式
参考图1，计算机断层扫描机10容纳或支撑将射线束投射到检查区域14中的辐射源12，其中上述检查区域14由扫描机10限定，在一个实施方案中上述辐射源12是X射线源。射线束在穿过检查区域14后被辐射检测器阵列16(在图1中以剖视图方式图解显示)检测，上述辐射检测器阵列16用于检测穿过检查区域14之后的射线束。在辐射源12的典型X射线管实施方案中，X射线管产生具有锥形束、楔形束或其它波束形状的发散X射线束，上述发散X射线束在它穿过检查区域14时扩展开，基本覆盖了辐射检测器阵列16的整个面积。
成像对象被放置在检查床20或其它支架上，通过上述检查床或支架成像对象被移动到检查区域14中。检查床能够沿轴向(即图1所示Z方向)线性移动。辐射源12和辐射检测器16相对于检查区域14被相对安装在旋转机架22上，这样机架22的旋转可以实现辐射源12围绕检查区域14的旋转，以便提供视图的角范围。由于每一个检测器元件是检测和衰减线积分对应的信号并且衰减线积分是沿线、窄圆锥或是沿从源延伸到检测器元件的其它基本为线性的投影中获得的，所以采集数据被称作投影数据。如图1所示，辐射检测器16被安装在旋转机架22上；但是，也应当理解可以用安装在固定机架24四周的一组X射线检测器元件取代X射线检测器阵列16。
在一个实施方案中，通过在检查床20静止时使旋转机架22旋转，轴向投影数据集被采集。轴向投影数据集包括和检测器元件的行或列对应的多个轴向层，其中上述检测器元件横切轴向或Z方向。可选地，通过重复执行轴向扫描并且在每一次轴向扫描间移动检查床20，额外的轴向层被采集。
在另一个实施方案中，通过在检查床20连续线性运动期间同时旋转机架22用于产生辐射源12围绕成像对象的螺旋轨迹，采集螺旋投影数据集，其中上述成像对象被放置在检查床20上。应当理解通常同一个计算机断层扫描机10能够执行轴向或螺旋数据采集，这取决于在采集成像数据时是否选择同时移动检查床20。
在操作中，沿每一个投影传递的一些辐射部分被成像对象吸收，以产生辐射通常是空间变化的衰减。辐射检测器阵列16的检测器元件跨越射线束对辐射强度进行采样，以生成辐射吸收投影数据。机架22旋转使辐射源12围绕检查区域14旋转，从而采集投影数据的多个角视图，这些角视图共同限定了被保存在缓冲存储器26中的投影数据集。
对于多层扫描机中的聚焦源采集几何结构，衰减线积分的读数或保存在缓冲存储器26中的投影数据集的投影能够被参数化成P(α，β，n)，其中α是由旋转机架22的位置确定的辐射源12的源角度，β是位于扇形内的角度(β∈[-Φ/2，Φ/2]，其中Φ是扇形角)，并且n是OZ方向上检测器的行数目。重组处理器28将投影数据重组成常规轴向坐标系的平行、不等距光栅。上述重组能够被表示成P(α，β，n)→P(θ，l，n)，其中参数θ表示由平行读数组成的投影数目，上述平行读数被l参数化，参数l用于表示读数和等角点之间的距离，并且n是检测器的行数目。
重组后的平行射线投影数据集P(θ，l，n)被保存在投影数据集存储器30中。可选地，在将投影数据P(θ，l，n)保存到投影数据集存储器30之前，投影数据可以被重组处理器32内插成等距坐标系或是其它预期的坐标系间距。重建处理器34使用滤波背投影或其它图像重建技术将投影数据集重建成一个或多个重建图像，这些重建图像被保存在重建图像存储器36中。重建图像被视频处理器38处理并且被显示在用户界面40上，或是被另外处理或使用。在一个实施方案中，用户界面40也能够使放射科医师、技术人员或其它操作人员和计算机断层扫描机控制器42进行交互，用于执行被选轴向、螺旋或其它计算机断层成像会话。
参考图2，图中显示了一部分辐射检测器16。参考检测器坐标方向(OU，OZ)描述了辐射检测器16，其中OZ方向和图1中的轴向或Z方向平行，并且OU横切轴向或Z方向。辐射检测器阵列16包括多行检测器元件50，上述检测器元件50沿OZ方向具有间距dz。检测器元件50的每一行均能够被看作是检测器元件50的一个线性检测器阵列，而这些检测器被检测器间距dz分隔开。线性检测器阵列在轴向或OZ方向的横切方向上被检测器间距du分隔开。也就是说，检测器元件50沿OU或圆周方向被检测器间距du分隔开。分别横切和沿轴向或Z方向的检测器间距du、dz和图2所示的检测器16基本相同，它提供了各向同性的阵列。但是，应当理解也可以沿OU和OZ方向使用不同的检测器间距，以形成各向异性的检测器阵列。
检测器50沿轴向或Z方向被交错排列，交错程度取决于沿轴向或OZ方向的间距dz的交错量(fraction)ds。也就是说，相邻线性检测器阵列具有沿轴向或Z方向被交错量ds空间偏移的检测器元件。在图2中，交错量ds是沿轴向或OZ方向的间距dz的1/2；但是，其它交错量也可以被使用。1/2检测器间距交错有利地提供了轴向或OZ方向上的两倍采样率。类似地，1/3检测器间距dz交错提供OZ方向上的3倍采样率，并且可以类推到其它交错间隔。检测器元件50沿轴向或Z方向的交错并没有增大与轴向横切的OU方向上的采样率。
图3绘制了多个实心圆，用于表示位于具有给定投影参数θ的投影和子午面52之间的交点。子午面52被限定为包含机架22旋转轴的平面，其中上述机架22和投影参数θ的投影正交。一个具有典型投影参数θ的典型子午面52在图1中被图解说明。如图3所示，检测器元件在OZ方向上的交错使OZ方向上的采样率加倍。对于各向同性检测器间距du、dz，使用交错检测器阵列16的采样是各向异性的，在OU和OZ方向上具有1∶2的采样率。
参考图4A和4AA，在一个实施方案中通过在OU方向上使用辐射源12的双焦点调节，可以在OU方向上获取更高的采样率。焦点在FS1和FS2(如图4AA所示)这两个位置之间在辐射源12的阳极12a的斜面54上被平移。焦点FS1和FS2在阳极12a上的间距被选择用于将子午面52上的投影平移下述距离，该距离相当于用1/2检测器间距du的距离平移检测器50。在图4A和4AA中，子午面52上的实心圆表示使用焦点FS1采集的采样，子午面52上的空心正方形表示使用焦点FS2采集的采样。图4AA没有考虑机架旋转。如果包括机架旋转，那么焦点平移能够被选择用于旋转已平移的点使其回到特殊采样几何结构的原始焦点位置。可以看到子午面52上的采样率在OU方向上被双焦点调节加倍，从而使OU采样率和OZ采样率匹配。对于各向同性检测器间距du、dz，图4A和4AA所示的采样是各向同性的，具有1∶1的OU∶OZ采样率。但是，如图4A所示，采样没有按子午面52中的矩形网格排列。
参考图4B，通过使用如图4A和4AA所述的平移量为1/2检测器间距du的双焦点平移，并且通过额外合并在从初始投影旋转180°的方向上采集的反投影，可选地可以在OU方向上获得更高的采样率。更具体而言，反投影位于从初始投影旋转180°加偏移量的一个角度上，在这里偏移量被选择用于在子午面中提供和加或减1/4检测器间距du平移相对应的平移。这些反投影在图4B中用空心菱形表示。对于各向同性检测器间距du、dz，在图4B中子午面52上的采样是各向异性的，具有2∶1的OU∶OZ采样率。这些采样没有按矩形网格排列。
参考图5A，在另一个实施方案中在辐射源12产生的射线束的OU方向上的双焦点调节被用于产生按笛卡儿网格排列的各向异性采样。阳极上的焦点平移被选择用于将子午面52上的投影平移下述距离，该距离相当于用一个检测器间距du的距离平移检测器50。在图5A中，实心圆表示使用第一焦点位置采集的采样，空心正方形表示使用第二焦点位置采集的采样，上述第二焦点位置在子午面52上产生等于检测器50的一个检测器间距du的采样平移。对于等于一个检测器间距du的双焦点调节，采样率在OU方向上不变。但是，(由空心正方形表示的)第二焦点采样和(由实心圆表示的)第一焦点采样一起在子午面52中限定了采样的矩形网格。对于各向同性检测器间距du、dz，图5A中的采样是各向异性的，具有1∶2的OU∶OZ采样率。
参考图5B，通过使用图5A所示的双焦点平移，并且通过额外合并从初始投影旋转180°加偏移量的一个角度上采集的反投影，可以可选地实现OU方向上的两倍采样率。偏移量被选择用于在子午面52中提供和加或减检测器50的1/2检测器间距du平移相等的采样平移。这些反投影在图5B中用空心菱形表示。对于各向同性检测器间距du、dz，图5B所示的子午面52中的采样是各向同性的，具有1∶1的OU∶OZ采样率，并且这些采样按矩形网格排列。
图4B和5B中的方法将大约180°的反投影合并到一个投影数据集中，并且容易执行在数据采集期间患者支撑20保持静止的轴向扫描。检查床20的线性步进运动在轴向扫描之间被可选地执行，用于采集沿轴向或Z方向覆盖体积的投影数据集，上述体积要大于检测器阵列16沿轴向或Z方向的跨度。
对于螺旋计算机断层成像，由于在辐射源12的180°旋转期间患者支撑20沿Z方向的线性运动，反向射线被和大约1/2螺旋间距有关的距离分隔开。考虑到轴向扫描和螺旋扫描具有中等锥形角，这已经在使用三维背投影的方法中描述过，它有可能在没有引入大量图像伪像的情况下通过合并180°反投影增大沿OU方向的数据采样。参见Gilad Shechter申请的“锥形束准直CT扫描的高分辨率图像”，WO 03/094115A1(国际申请号PCT/IL02/00355)。
参考图6，图中描述了以改进采样率在没有合并反投影的情况下在子午面52中获取矩形采样的方法。图6显示了具有公共投影参数θ的投影和与上述投影参数θ相对应的子午面52之间的交点。在图6中，实心正方形表示在第一焦点位置采集的采样，带有阴影的正方形表示使用第二焦点采集的采样，第二焦点在子午面52中产生等于 个检测器间距du的平移。图6也显示了检测器50的边缘沿和第一焦点对应的投影线被投影到子午面52上的图像50′。检测器边缘表示50′图解说明了在使用第一和第二焦点采集的采样之间相当于 个检测器间距的平移。
使用两个焦点采集的数据与实心和阴影正方形的组合相对应，这些数据代表投影采样和子午面52的交点。上述数据已经在OU和OZ两个方向上使采样率加倍。但是，数据并不对应按各向同性矩形网格排列的采样。可选地，投影数据被内插处理器32内插，以产生在图6中用虚线空心圆表示的内插投影采样。也可以看到内插采样已经在OU和OZ两个方向上使采样率加倍。但是，此外内插采样是按各向同性的矩形网格排列。内插处理器32能够使用在OU和OZ两个方向上工作并且包括(例如)八个系数的二维滤波器执行内插。作为另一种选择，在Z方向上能够使用一维内插，或是能够使用另一种内插技术。
继续参考图6并且进一步参考图7A和7B，通过使用冗余内插的相邻检测器行位置，由错误校准或有缺陷检测器产生的环形伪像的校正被可选执行。在图6中，针对3行的典型环形校正点60、62、64用空心圆表示。图7A只显示那些使用线性检测器阵列采集的投影采样，在图7A中上述线性检测器阵列用加粗的检测器边缘表示66来表示。同样，图7B只显示那些使用相邻线性检测器阵列采集的投影采样，在图7B中上述相邻线性检测器阵列用加粗的检测器边缘表示68来表示。在一个执行环形校正的典型方法中，图7A中的采样被合并用于产生环形校正点62的第一内插值。图7B中的采样被同样合并用于产生环形校正点62的第二内插值。第一和第二采样值之间的差值表示线性检测器阵列66、68之间的差别，导致这种差别的原因是在线性检测器阵列66、68中有一个检测器阵列存在被错误校准的检测器或是存在有问题的检测器。一种已经实现的环形校正滤波器使用针对子午面52上同一个位置的内插值的滤波视图差，上述内插值使用不同的线性检测器阵列获取。
参考图8，一种以改进采样率获取矩形采样的方法使用3焦点调节。在图8中，实心正方形表示在第一焦点位置采集的采样。带有阴影的正方形表示使用第二焦点采集的采样，第二焦点在子午面52中产生2/3个检测器间距du的平移。具有反向阴影的正方形表示使用第三焦点采集的采样，第三焦点在子午面52中相对于第一焦点产生的采样产生4/3个检测器间距du的平移(或是等价地，相对于第二焦点产生的采样产生2/3个检测器间距du的平移)。应当理解的是，使用第一、第二和第三焦点的投影不必按照上述顺序进行采集；而是例如使用第二焦点的数据能够被首先采集，接着是使用第三焦点的数据采集，此后是使用第一焦点的数据采集。为了方便起见，图8还图解说明了检测器50的边缘沿和第一焦点对应的投影线被投影到子午面52上的投影50′。检测器投影50′图解说明了位于采样之间的2/3检测器间距，上述采样使用第一、第二和焦点采集。
使用3焦点采样，OU方向上的采样被增加两倍，同时OZ方向上的采样被加倍。但是，数据并不对应在子午面52中按矩形网格排列的采样。可选地，数据被内插处理器32内插用于产生在图8中由虚线空心圆表示的内插采样。也可以看到内插采样在OU方向上具有3倍采样率并且在OZ方向上具有2倍采样率。但是，此外内插采样按矩形网格排列。
此外，通过使用冗余内插的相邻检测器行位置，由错误校准或有缺陷检测器产生的环形伪像的校正被可选地执行。在图7中，针对3行的典型环形校正点70、72、74用空心圆表示。合适的环形校正滤波器使用针对子午面52上同一个位置的内插值的滤波视图差，上述内插值使用不同的线性检测器阵列获取。
参考图9A和9B，在一些实施方案中z方向上的交错排列是相对于检测器模块，而不是相对于单个检测器元件或单个线性检测器列。在图9A中，检测器阵列16″包括被排列成二维检测器模块80的检测元件50″。每一个检测器模块80包括4列在OU方向上以间距du分隔开的检测器元件50″。检测器模块80在OU方向上被4·du的间距分隔开，这样检测器元件50″在OU方向上的间距du被保持跨过检测器模块80的边界。
在每一个检测器模块80中，检测器元件50″在OZ方向(也就是，轴向或Z方向)上以间距dz被分隔开。在每一个检测器模块80内检测器元件50″在OZ方向上没有交错排列，这样每一个检测器模块80内的检测器元件50″限定了规则的二维阵列。如图9A所示，通过在OZ方向上将检测器模块80交错1/2个间距dz，形成检测器元件的交错排列。在每一个模块中拥有4个检测器列的典型模块80的作用是沿OU方向交错排列每一个由4个检测器元件50″组成的邻近组，而不是按照(例如)如图2所示的方式交错排列每一个检测器元件。
这种基于模块的交错排列方法能够具有制造优势，因为辐射检测器通常被制造成二维检测器模块，上述二维检测器模块具有沿OU方向分隔开的若干检测器列。
参考图9B，为了使用检测器阵列16″实现隔行采样，双焦点调节的两个焦点应当在OU方向上以距离4·du分隔开，以便沿OU方向提供由4个检测器元件50″组成的分组的交错排列。尽管图中所示的检测器模块80沿OU方向具有4个检测器元件50″，但是其它大小的检测器模块能够被同样交错排列，而且双焦点调节应当能够被同样调节。例如，如果每一个检测器模块沿OU方向仅具有两个检测器元件，那么焦点能够在OU方向上被2·du的距离分隔开。
本发明已经通过参考优选实施方案进行了描述。显然，其他人在阅读理解上述详细描述后，可以对本发明做出修改和变更。应当理解在不背离后附权利要求或其等价物范围的情况下，可以对本发明做出各种修改和变更。
权利要求
1.一种计算机断层成像设备，包括具有检测器元件(50，50″)的辐射检测器阵列(16，16″)，上述检测器元件(50，50″)在轴向(Z)上按照沿轴向(Z)检测器间距(dz)的被选非零交错量(ds)被交错排列；和辐射源(12)，该辐射源提供焦点调节用于增大轴向(Z)横切方向上的采样率。
2.根据权利要求1所述的计算机断层成像设备，其中辐射检测器(16)包括多个线性检测器阵列，每一个检测器阵列包括沿轴向(Z)被检测器间距(dz)分隔开的检测器元件(50)，线性检测器阵列在轴向(Z)的横切方向上被轴向(Z)横切方向上的检测器间距(du)分隔开，相邻线性检测器阵列按照检测器元件(50)轴向(Z)间距(dz)的1/2被交错排列。
3.根据权利要求2所述的计算机断层成像设备，其中检测器元件(50)沿轴向(Z)的间距(dz)和线性检测器阵列在轴向(Z)横切方向上的间距(du)大致相等。
4.根据权利要求2所述的计算机断层成像设备，其中焦点调节产生相隔一定距离的两个投影，该距离等于轴向(Z)横切方向上的检测器间距(du)。
5.根据权利要求4所述的计算机断层成像设备，进一步包括其中放置有辐射源(12)的机架(22)，机架(22)在投影数据集采集期间围绕相关成像对象旋转辐射源(12)，这样投影数据集包括被180°加或减偏移量成角度分开的相应反投影，上述偏移量等于轴向(Z)横切方向上的检测器间距(du)的1/2；和重组处理器(28)，该处理器将投影数据集重组成平行的投影视图。
6.根据权利要求2所述的计算机断层成像设备，其中焦点调节产生相隔一定距离的两个投影，该距离等于轴向(Z)横切方向上的检测器间距(du)的1/2。
7.根据权利要求6所述的计算机断层成像设备，进一步包括其中放置有辐射源(12)的机架(22)，机架(22)在投影数据集采集期间围绕相关成像对象旋转辐射源(12)，这样投影数据集包括被180°加或减偏移量成角度分开的相应反投影，上述偏移量等于轴向(Z)横切方向上的检测器间距(du)的1/4；和重组处理器(28)，该处理器将投影数据集重组成平行的投影视图。
8.根据权利要求1所述的计算机断层成像设备，其中焦点调节在轴向(Z)的横切方向上产生间隔分布的3个投影。
9.根据权利要求8所述的计算机断层成像设备，其中3个投影被一定距离彼此分隔开，该距离等于轴向(Z)横切方向上的检测器间距(du)的2/3平移。
10.根据权利要求1所述的计算机断层成像设备，进一步包括螺旋计算机断层扫描机(10)，该扫描机能够在投影数据采集期间相对于相关成像对象实现辐射源(12)的螺旋轨迹。
11.根据权利要求10所述的计算机断层成像设备，其中焦点调节产生相隔一定距离的两个投影，该距离等于 个轴向(Z)横切方向上的检测器间距(du)。
12.根据权利要求1所述的计算机断层成像设备，其中辐射检测器(16″)包括多个二维检测器模块(80)，每一个检测器模块(80)均包括多个线性检测器阵列，每一个线性检测器阵列均包括被沿轴向(Z)的检测器间距(dz)分隔开的检测器元件(50″)，线性检测器阵列在轴向(Z)的横切方向上被检测器间距(du)分隔开，相邻线性检测器阵列沿轴向(Z)没有被交错排列，相邻检测器模块(80)沿轴向(Z)按照检测器元件间距(dz)的1/2被交错排列。
13.根据权利要求12所述的计算机断层成像设备，其中每一个检测器模块(80)均包括4个线性检测器阵列。
14.一种计算机断层成像方法，包括根据沿轴向(Z)检测器间距(dz)的被选非零交错量(ds)，在轴向(Z)上交错排列检测器阵列(16，16″)的检测器(50，50″)；和在至少两个焦点位置之间调节照射检测器阵列(16，16″)的辐射源(12)，上述至少两个焦点位置在轴向(Z)的横切方向上被间隔分布。
15.根据权利要求14所述的计算机断层成像方法，进一步包括在第一角方向上采集第一投影；和在第二角方向上采集第二投影，其中第二角方向是从第一角方向旋转180°加或减偏移量获得，上述偏移量被选择等于轴向(Z)横切方向上的检测器间距(du)的被选非零量的平移。
16.根据权利要求15所述的计算机断层成像方法，其中偏移量等于轴向(Z)横切方向上的1/4检测器间距(du)的平移，并且至少两个焦点位置产生相隔一定距离的两个投影，该距离等于轴向(Z)横切方向上的1/2检测器间距(du)的检测器平移。
17.根据权利要求15所述的计算机断层成像方法，其中偏移量等于轴向(Z)横切方向上的1/2检测器间距(du)，并且至少两个焦点位置产生相隔一定距离的两个投影，该距离等于轴向(Z)横切方向上的一个检测器间距(du)的检测器平移。
18.根据权利要求14所述的计算机断层成像方法，其中至少两个焦点位置产生相隔一定距离的两个投影，该距离等于轴向(Z)横切方向上的 个检测器间距(du)的检测器平移。
19.根据权利要求14所述的计算机断层成像方法，其中至少两个焦点位置产生相隔一定距离的三个投影，该距离等于轴向(Z)横切方向上的2/3检测器间距(du)的检测器平移。
20.根据权利要求14所述的计算机断层成像方法，其中检测器(50)的交错排列产生多个线性检测器阵列，每一个线性检测器阵列均包括沿轴向(Z)被检测器间距(dz)分隔开的检测器元件(50)，线性检测器阵列在轴向(Z)的横切方向上被轴向(Z)横切方向上的检测器间距(du)分隔开，相邻线性检测器阵列沿轴向(Z)按照检测器元件(50)间距(dz)的1/2被交错排列，该方法进一步包括合并使用一个或多个第一线性检测器阵列采集的投影，用于确定针对位置的第一个值；合并使用和第一线性检测器阵列不同的一个或多个第二线性检测器阵列采集的投影，用于确定针对位置的第二个值；和执行基于第一个和第二个值的环形校正。
21.根据权利要求14所述的计算机断层成像方法，其中检测器(50″)的交错排列包括沿轴向(Z)交错排列由检测器元件(50″)组成的相邻分组，每一个相邻分组均包括沿轴向(Z)的横切方向被检测器间距(du)分隔开的多个检测器元件。
22.根据权利要求21所述的计算机断层成像方法，其中至少两个焦点位置产生在轴向(Z)的横向方向上被间隔开的两个投影，该距离等于检测器间距(du)乘以沿轴向(Z)的横切方向在检测器元件组成的每一个相邻分组中的检测器元件的数目。
23.用于执行权利要求14所述方法的计算机断层设备。
全文摘要
一种计算机断层成像设备包括具有检测器元件(50)的辐射检测器阵列(16)，上述检测器元件(50)在轴向(Z)上按照检测器轴向间距(dz)的被选非零交错量(ds)被交错排列。辐射源(12)至少在两个点(FS1、FS2)之间提供焦点调节，用于增大轴向(Z)横切方向上的采样率。
文档编号G01N23/04GK1913830SQ200580003416
公开日2007年2月14日 申请日期2005年1月12日 优先权日2004年1月29日
发明者D·J·霍伊谢尔, S·J·乌特拉普, G·舍希特, T·克勒 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司