专利名称：能量分辨的计算机断层摄影的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机断层摄影领域。特别地，本发明涉及用于对关注目标进行检验的计算机断层摄影装置、辐射探测器、在计算机断层摄影装置中对关注目标进行检验的方法，以及在计算机断层摄影装置中对关注目标进行检验的计算机程序。
背景技术：
在过去的若干年里，X射线包裹检查或医学应用已经从完全依靠操作员干预的简单X光成像系统进化为能够自动识别一些种类的物质的更加复杂的自动系统。检查系统已经采用X射线辐射源来发射X射线，这些X射线透射穿过被检查的包裹或由这些包裹散射开来到达探测器。
基于相干散射的的X射线光子的成像技术就是所谓的“相干散射计算机断层摄影”(CSCT)。CSCT是在一种在关注目标中产生低角度散射特性的图像的技术。这些图像取决于目标的分子结构，这样就可产生每一种成份的物质特有的分布图。低角度散射的主要成份是相干散射。由于相干散射谱取决于散射样品的原子排列，所以相干散射计算机断层摄影是一种灵敏的用于对二维目标区域内包裹或生物组织的分子结构中的变化进行成像的技术。
CSCT系统是由用于照射目标的一个切片的X射线管和探测系统组成，其中X射线管和该探测系统绕着关注目标旋转。探测系统可以是二维探测器或单行探测器，其中，二维探测器测量偏离平面(off-plane)的散射光子，单行探测器执行对散射光子的能量分辨(energy-resolved)测量。由测量出的保护数据可重建一个三维的体积，由在初始辐射平面里的两个空间维度(X，Y)定义。第三维设定的参数是散射光子的动量传递q。在采用一个与旋转平面相距固定距离H的能量分辨的且以焦点为中心的单行探测系统时，从各个目标点发出的散射角以探测器行的扇形角β的非线性函数变化，其中，该各个目标点位于在旋转平面内垂直于中心射束的线上。
因此，典型地，必须在滤波反投影重建之前执行q插值，这需要附加的计算量，并且可能会减小q的分辨率，从而影响图像的质量。
因此，需要提供一种改进的目标检验。
发明内容
根据本发明的典型实施例，提供了一种用于对关注目标进行检验的计算机断层摄影装置，该计算机断层摄影装置包括向关注目标放射电磁辐射的电磁辐射旋转源，适合于探测以第一散射角从该关注目标上的第一目标点相干散射出的电磁辐射的第一探测元件和适合于探测以第二散射角从该关注目标上的第二目标点相干散射出的电磁辐射的第二探测元件，其中，第一目标点和第二目标点位于一个圆弧上，并且其中第一散射角等于第二散射角。第一探测元件和第二探测元件是单行能量分辨探测器的一部分。
有利地是，根据本发明的这个典型实施例，由第一探测元件探测到的从第一目标点散射出的散射辐射与由第二探测元件探测到的从第二目标点散射出的散射辐射以相同的散射角发生散射。因此，通过第一和第二探测元件可获得相同散射角下的数据，这可以改善在动量传递中的分辨率和在CSCT重建中的计算效率。
根据本发明的另外一个典型实施例，在第一探测元件和旋转源的旋转平面之间的第一距离，是夹在中心射线和从辐射源向第一目标点发射的射线之间的第一扇形角的预定函数；并且其中，在第二探测元件和旋转平面之间的第二距离，是夹在中心射线和从辐射源向第二目标点发射的射线之间的第二扇形角的预定函数。
有利地是，由于在探测元件和旋转平面之间的距离是扇形角(和在旋转平面(X，Y-平面)内的每一个探测元件的位置)的函数，因而一个单行探测器可以按照在测量开始之前的特定函数进行配置。
根据本发明的另外一个典型实施例，计算机断层摄影装置还包括数据处理器，其中数据处理器适合于对每一个探测元件进行能量的线性采样操作，以及应用平行射束重排(parallel beam rebining)，将射束转变成平行射束几何结构，这使得在不进行插值的情况下对每个探测元件探测到的辐射的动量传递进行等间距采样。
因此，根据本发明的这个典型实施例，使用带有由预定函数定义的弯曲的探测器，当采用能量的线性采样并应用从扇形射束到平行射束的重排时，可自动得到q方向上的等间隔采样。
根据本发明的另外一个典型实施例，第一探测元件和第二探测元件是辐射探测器的一部分，辐射探测器是以焦点为中心的单行能量分辨探测器和平面单行能量分辨探测器中之一。
有利地是，因为没有在q方向上进行插值，以焦点为中心的或平面的单行探测器的使用可减少在q方向上的分辨率的损失。
根据本发明的另外一个典型的实施例，电磁辐射源是沿着一条围绕关注目标的螺旋状路径移动的多色X射线源，其中，该射束具有扇形射束几何结构。
多色X射线源的应用是有利的，因为多色X射线容易产生并且提供一个好的图像分辨率。
计算机断层摄影装置适合作为一种相干散射计算机断层摄影装置(CSCT)，也就是说，计算机断层摄影装置可以根据上述CSCT技术进行配置和操作。
瞄准仪可以被设置在X射线源和第一、第二探测元件之间，而且瞄准仪用来校正由X射线源发射的X射线束，从而形成扇形射束。扇形射束是CSCT技术首选的射束形状。通过实现优选具有狭长的狭缝的这种瞄准仪，可使得使用几乎任何一种希望的X射线源成为可能，这是因为适当成形的瞄准仪可从任何类型的初始X射线束几何结构产生出扇形射束，第一探测元件和第二探测元件配备有一个公共的外壳。这可供装置的紧凑配置使用。
根据本发明的断层摄影装置可以被设置成作为包括包裹检查装置、医学应用装置、物质测试装置和材料科学分析装置的组中之一。尽管如此，由于本发明的功能性提供了对关注目标的安全性和可靠性进行分析的可能，所以本发明应用的首选领域是包裹检查或医学应用。
根据本发明的另外一个实施例，提供了一种辐射探测器，该探测器包括适合于探测从电磁辐射源发射出的且以第一散射角从关注目标的第一目标点相干散射出的电磁辐射的第一探测元件，和适合于探测从电磁辐射源发射出的且以第二散射角从关注目标的第二目标点相干散射出的电磁辐射的第二探测元件。第一目标点和第二目标点位于一个圆弧上并且第一散射角等于第二散射角，其中，第一探测元件和第二探测元件是单行能量分辨探测器的一部分。
根据本发明的这个典型的实施例，提供了一种辐射探测器，该探测器可供用于包裹检查或医学应用的、具有改善的空间分辨率，减小的计算量和改善的图象质量的能量分辨相干散射计算机断层摄影使用。
下面描述利用计算机断层摄影装置检验关注目标的方法的首选实施例。但是，这些实施例也可应用于本发明的计算机断层摄影装置。
本发明的方法还包括以下步骤旋转电磁辐射源；从该辐射源向关注目标发射电磁射束；由第一探测元件探测以第一散射角从关注目标的第一目标点相干散射出的电磁辐射，和由第二探测元件探测以第二散射角从关注目标的第二目标点相干散射出的电磁辐射。第一目标点和第二目标点位于一个圆弧上并且第一散射角等于第二散射角，其中，第一探测元件和第二探测元件是单行能量分辨探测器的一部分。
本发明还涉及计算机程序，例如，在一个处理器上，例如图像处理器上执行的计算机程序。这种计算机程序可以是，例如，CSCT系统的一部分。计算机程序可优选地被装入数据处理器的工作存储器中。数据处理器因此被配备成执行本发明的方法的具体实施例。计算机程序可以用任意合适的计算机语言来书写，例如，C++，并可以被存储在计算机可读介质上，比如CD-ROM。而且，这些计算机程序可从如万维网的网络上获得，从网络上将计算机程序下载到图像处理单元中或处理器中，或任意合适的计算机中。
本发明的一个方面是使用用于CSCT数据获取的单行能量分辨探测器，该探测器用于测量以相同的散射角从各个目标点发出的散射光子，该各个目标点位于一条垂直于X射线的初始扇形中的中心射线的线上，这自动实现了对平行重排的探测器进行笛卡尔q采样。有利地是，这可以在平行重排后的滤波反投影重建之前避免进行q插值。
根据以下将描述的实施例中的各个例子，本发明的上述和其他方面将变得更加清晰，并且将会参照这些实施例而得到解释。
下面将参照附图描述本发明的典型实施例图1示出根据本发明的计算机断层摄影扫描仪的实施例的简化的示意图。
图2描绘了根据本发明一典型实施例的、沿着旋转轴的CSCT获取的几何结构的示意图。
图3以扇形射束几何结构描绘了图2中的CSCT获取几何结构的示意图。
图4示出图2中的CSCT获取几何结构沿着垂直于旋转轴的轴的示意性图。
图5表示根据本发明的方法的典型实施例的流程图。
图6表示根据本发明的图像处理设备的典型实施例，该图像处理设备用于执行根据本发明的方法的典型实施例。
在不同的附图中，相似或同样的元件附有相同的附图标记。
具体实施例方式
下面将参考图1描述已经实现了能量分辨CSCT的计算机断层摄影装置。
参考这个典型实施例，将描述本发明在医学成像方面的应用。但是，应该注意到的是，本发明并不限于在医学成像领域的应用，也可以用于例如包裹检查以探测包裹内各项物品中的危险物质，例如易爆品，或用于其它工业应用，例如物质测试。
在图1中描述的扫描仪是扇形射束CT扫描仪。在图1中描述的CT扫描仪包括可以围绕旋转轴2旋转的门架(gantry)1。门架1通过电动机3驱动。附图标记4指示一个辐射源，比如X射线源，根据本发明的一个方面，该辐射源发射多色的辐射射束。
附图标记5指示一个孔径系统，用于将从辐射源发射出的辐射射束形成一个锥形辐射射束6。在发射出锥形辐射射束6以后，辐射射束可以被引导穿过狭缝瞄准仪(在图1中未示出)，从而形成射到位于目标区域中的目标7上的初始扇形射束。
现在，引导扇形射束6(该扇形射束在图1中以夸张的方式表现出来，在现实中如果没有沿着扇形射束的路径发生散射的话，该扇形射束可能只是射到探测元件的中心行)以便于其穿透放置在门架1中央的，即CSCT扫描仪的检验区域中的关注目标7，并且射到探测器8上。正如图1所示，探测器8被放置在门架1上与辐射源4相对的一侧，以便于探测器8的表面被扇形射束6所覆盖。在图1中所描述的探测器8包括多个探测元件。
在对关注目标7扫描的过程中，辐射源4，孔径系统5和探测器8按照由箭头16指出的方向沿着门架1旋转。为了使带有辐射源4，孔径系统5和探测器8的门架1进行旋转，电动机3与电动机控制单元17相连，而电动机控制单元17又与计算单元18相连。
在扫描过程中，辐射探测器8以预先确定的时间间隔被采样。从辐射探测器8读出的采样结果是电信号，也就是说，电子数据，下文中称作投影。因此，对关注目标的整体扫描的完整数据集包括多个投影，其中投影的数目对应于辐射探测器8被采样的时间间隔。多个投影合在一起也可以被称作体积数据。而且，该体积数据还可以包括心电图数据。
在图1中，关注目标被置于一个传送带19上。在对关注目标7的扫描中，当门架1绕着患者旋转的时候，传送带19在沿着平行于门架1的旋转轴2的方向上呈现关注目标7。这样，关注目标7被沿着螺旋扫描的路径扫描。传送带19也可以在扫描过程中停止。例如，在医学应用中，当关注目标7是病患的时候，不再提供传送带19而是使用可移动的工作台。但是，应该注意到的是，在所述的所有情况中，也有可能执行圆周扫描，其中在平行于旋转轴2的方向上没有位移，只是门架1绕着旋转轴2进行旋转。
探测器8与计算单元18相连。计算单元18接收探测结果，即，来自探测器8的探测单元的读出值，并根据该读出值确定扫描结果。探测器8的探测元件适合于测量由关注目标7对扇形射束6引起的衰减，即，测量从关注目标7的一个目标点相干散射出的具有特定能量间隔内的某一能量的X射线的能量和强度。而且，计算单元18与电动机控制单元17进行通信，从而使得门架1的移动与电动机3及20或传送带19相配合。
计算单元18可适于根据探测器8的读出值重建一幅图像。由计算单元18产生的图像可以经过交互界面22输出到一个显示器(图1中未示出)。
由数据处理器实现的计算单元18还适于执行对关注目标的检验，包括下列步骤加载通过电磁辐射旋转源获得的数据集；该电磁辐射旋转源在旋转平面内旋转并向关注目标发射电磁辐射射束。该数据集可以包括由第一探测元件探测到的数据和由第二探测元件探测到的数据，其中，由第一探测元件探测到的数据对应于以第一散射角从关注目标的第一目标点相干散射出的电磁辐射，且其中由第二探测元件探测到的数据对应于以相同的散射角从关注目标的第二目标点相干散射出的电磁辐射。
此外，从图1中可知，计算单元18可以连接到扩音器21上从而例如自动地输出警报。
图2示出根据本发明的典型实施例的沿着旋转轴的CSCT获取几何结构的示意图(在重排以后)。在图2中描述的获取几何结构包括单行能量分辨探测器系统37，该探测器系统又包括第一探测元件42和第二探测元件43，而且这两个探测元件用于获得在相同散射角度下的数据。根据在图2中描述的典型实施例，探测器系统37适合为在XY平面内以焦点为中心的系统的形式。但是，应该注意到的是，探测器系统37可以包括更多的单个探测元件，但是为了清晰，只(示意性地)描述了探测元件42和43。
多色的X射线源4在旋转平面41内围绕旋转轴40旋转，并且向关注目标发射X射线束，该关注目标用圆圈44表示。关注目标44包括多个目标点31，32，33，34和35。在穿透关注目标44的过程中，电磁辐射在目标点31，32，33，34和35处发生散射。在重排以后，这些目标点沿垂直于所述射束的中心射线45的线36排列。
第一辐射射线46对应于辐射源位置412，并且在第一关注点34处以第一散射角向第一探测元件42散射。另外，第二辐射射线47对应于辐射源位置413，并且在第二关注点35处以第二散射角向第二探测元件43相干散射。再者，对应于辐射源位置411的第三辐射射线45在第三关注点33处以第三散射角散射。
图3以扇形射束几何结构描述图2中的CSCT获取几何结构的示意图，以便确定根据本发明的探测器的几何结构。正交线36(图2中)对应于中心位于辐射源411和旋转轴40之间的圆弧50，并且圆弧50的直径等于辐射源路径的半径。
第一辐射射线46以第一扇形角391发射，并且在第一目标点341处散射，该目标点341在扇形射束几何结构中位于圆弧50上。相应地，第二辐射射线47以第二扇形角392发射，并且在第二目标点351处散射，该目标点351在扇形射束几何结构中位于圆弧50上。
图4示出从垂直于旋转轴40的方向看过去的图2中的CSCT获取几何结构的示意图。从图4中可以看到，探测器阵列37不是只在旋转平面内弯曲(参见图2)，也在垂直于旋转平面的平面内弯曲。因此，在第一探测元件42和旋转平面41之间的距离48与第二探测元件43和旋转平面41之间的距离49是不同的。有利地是，这个距离取决于在旋转平面41内的每个探测元件的位置和各个扇形角。换句话说，探测器阵列37的形状取决于辐射探测器37是以焦点为中心的单行能量分辨探测器，还是平面单行能量分辨探测器，而在两个方向上弯曲。双重弯曲使得由目标点31，32，33，34和35散射的辐射的所有散射角都是相等的。
这自动获得了对随后平行重排的探测器的笛卡尔q-采样。因此，在滤波反投影重建之前避免了q-插值。
用于相干散射计算机断层摄影的滤波反投影重建的基本方法在U.van Stevendaal、J.-P.Schlomka、A.Harding和M.Grass提出的“Areconstruction algorithm for coherent scatter computed tomography basedon filtered back-projection”，Med.Phys.30(9)(2003)pp.2465-2474中已经描述过，因此以引用方式将其并入此处。
图5表示根据本发明的方法的典型实施例的流程图。这个方法从步骤S1开始，获取一个投影数据集。这个步骤，例如，可以通过使用合适的CSCT扫描系统或通过读取来自存储区内的投影数据来完成。之后，在步骤S2中，第一探测元件探测到以第一散射角度从关注目标的第一目标点处相干散射出的电磁辐射。同时，或之前，或之后，第二探测元件探测到以第二散射角度从关注目标的第二目标点处相干散射出的电磁辐射。第一和第二探测元件被设置成使得第一散射角等于第二散射角，其中，第一目标点和第二目标点置于与电磁辐射射束的中心射线相垂直的线上。第一和第二探测元件可以是单行辐射探测器的一部分，例如，以焦点为中心的单行能量分辨探测器或平面单行能量分辨探测器。在旋转平面和第一探测元件或第二探测元件之间的距离，分别是夹在中心射线和从辐射源发射到第一目标点的射线之间的第一扇形角的预定函数，和夹在中心射线和从辐射源发射到第二目标点的射线之间的第二扇形角的预定函数。
在另一步骤中，对每个探测元件执行能量的线性采样，并且应用平行射束重排，将射束重排为平行射束几何结构，这会使得在不进行插值的情况下，对每个探测元件探测到的辐射的动量传递进行等间隔采样。
这一点通过下文将变得更加清晰明了在具有单行探测器的CSCT系统的情况下，其中单行探测器执行对散射光子的能量分辨测量，如果一行中的每一个探测元件距旋转平面的距离相同，那么源自穿过关注目标的同一线(垂直于扇面的中心线)的光子将以不同的散射角被测量到。为了补偿这个影响，根据本发明的一个方面，使用了相对旋转平面具有可变的探测器元件距离H(β)的单行探测器。这样可自动实现对平行重排的探测器进行笛卡尔q采样并且避免了在重建过程中的q插值。在采用能量分辨的、以焦点为中心的单行探测系统的情况下(如图2和3所述)，来自在一条线(垂直于旋转平面内X射线的中心射束)上的各个目标点的散射角θ将根据下面的公式随着扇形角β(介于区间[-β0；+β0]内)而变化，θ(β)=arctan(H(β)G-Scos(β)),...(1)]]>其中，G和S分别是从辐射源到探测器和从辐射源到旋转中心的距离。根据下面的公式，动量传递q与散射角和光子能量相关q=Ehcsin(θ(β)2)...(2)]]>E是光子的能量，而h和c表示普朗克常数和光速。
因此，对于一个关注的θ值和以焦点为中心的探测器而言，单行探测器相对于其到旋转平面的距离H(β)的弯曲必然是H(β)＝tanθ(G-Scos(β))。
(3)利用这种在两个方向上均弯曲的探测器，在使用了对能量E的线性采样且应用了从扇形射束向平行射束的重排时，在q方向上的等间隔采样会自动产生。对于平面单行能量分辨探测器而言，散射角θ和扇形角β之间的关系是θ(β)=arctan(Hcos(β)G-Scos2(β))...(4)]]>并且在到旋转平面的距离上的所需的弯曲的结果是H(β)＝tanθ (5)从而达到相同的效果。
对于不同形状的单行探测器，这种技术同样可以被应用，从而减小由于q方向的插值而引起的空间分辨率的损失。
换句话说，在能量分辨相干散射CT中对探测器的形状进行优化从而得到等间隔q采样。一般地，对具有变化角度和q值的q维探测器阵列重新计算一维能量分辨测量。因此，形状改变通过对具有等间隔能量采样探测器的一维阵列进行变形，可产生二维测量空间的最佳形状。因此，为了达到最佳的简单二维测量空间，可改变一维探测器的形状。
有利的是，探测器是在它满能量范围内使用的。没有能量的上限和下限用作扇形角的函数。
图6示出根据本发明的数据处理设备的典型实施例，这个处理器用于执行与本发明相一致的方法的典型实施例。在图6中描述的数据处理设备包括与存储器152相连接的中央处理单元或图像处理器151，而存储器152用来存储描述关注目标的图像。数据处理器151可以连接到多个输入/输出网络或诊断设备，比如CSCT装置。数据处理器可以进一步地连接到显示设备154上，例如，计算机监视器，用于显示信息或显示在数据处理器151上计算或改动的图像。操作者或用户可以通过键盘155和/或其它输出设备，与数据处理器151交互作用，这在图6中并未示出。
此外，通过总线系统153，同样可将图像处理及控制处理器151连接到，例如，动作监视器上，该监视器监视关注目标的动作。例如，在对病患的肺进行成像的情况下，动作传感器可能是呼气传感器。在对心脏进行成像的情况下，动作传感器可能是心电图。
因为在重建的预处理工程中不必执行一次插值，所以根据本发明的获取几何结构改善了CSCT重建中的空间分辨率和计算效率。本发明的公开对于医学应用和包裹检查(新业务)的相干散射计算机断层摄影技术是很重要的。
应该注意到的是，“包括”这个词不排除其它元件或步骤，并且“一个”不排除多个，且不排除单独的一个处理器或系统可以完成在权利要求中所述的若干个装置的功能。而且，结合不同的实施例描述的元件也可以合并。
也应该注意到的是，在权利要求中的任何附图标记都不应解释为对权利要求范围的限制。
权利要求
1.一种用于检验关注目标的计算机断层摄影装置，该计算机断层摄影装置包括电磁辐射旋转源(4)，用于向关注目标(7)发射电磁辐射射束；第一探测元件，适合于探测以第一散射角从所述关注目标(7)的第一目标点(341)相干散射出的电磁辐射；第二探测元件，适合于探测以第二散射角从所述关注目标(7)的第二目标点(351)相干散射出的电磁辐射；其中，所述第一目标点(341)和所述第二目标点(351)位于圆弧(50)上；其中，所述第一散射角等于所述第二散射角；以及其中，所述第一探测元件和所述第二探测元件是单行能量分辨探测器的一部分。
2.根据权利要求1所述的计算机断层摄影装置，其中，所述第一探测元件和所述电磁辐射旋转源(4)的旋转平面之间的第一距离是第一扇形角的预定函数，其中所述第一扇形角夹在中心射线和从所述辐射源(4)向所述第一目标点(341)发射的射线之间；以及其中，在所述第二探测元件和所述旋转平面之间的第二距离是第二扇形角的预定函数，其中所述第二扇形角夹在所述中心射线和从所述辐射源(4)向所述第二目标点(351)发射的射线之间。
3.根据权利要求1所述的计算机断层摄影装置，还包括数据处理器，其中，所述数据处理器(151)适合于执行下列操作对每个探测元件进行能量的线性采样；以及应用平行射束重排，将所述射束重排成平行射束的几何结构，从而在不进行插值的情况下对每个探测元件探测到的辐射进行动量传递的等间隔采样。
4.根据权利要求1所述的计算机断层摄影装置，其中所述第一探测元件和所述第二探测元件是辐射探测器的一部分；以及其中所述辐射探测器是以焦点为中心的单行能量分辨探测器和平面单行能量分辨探测器中之一。
5.根据权利要求1所述的计算机断层摄影装置，其中所述电磁辐射源(4)是多色X射线源；其中所述辐射源(4)沿着围绕所述关注目标(7)的螺旋路径移动；以及其中所述射束具有扇形射束的几何结构。
6.根据权利要求1所述的计算机断层摄影装置，适合为相干散射计算机断层摄影装置。
7.根据权利要求1所述的计算机断层摄影装置，被配置为包括包裹检查装置、医学应用装置、物质测试装置以及材料科学分析装置的组中之一。
8.一种辐射探测器包括第一探测元件，适合于探测从电磁辐射旋转源(4)发射出的且以第一散射角从关注目标(7)的第一目标点(341)相干散射出的电磁辐射；第二探测元件，适合于探测从所述辐射源(4)发射出的且以第二散射角从所述关注目标(7)的第二目标点(351)相干散射出的电磁辐射；其中所述第一目标点(341)和所述第二目标点(351)位于圆弧(50)上；其中所述第一散射角等于所述第二散射角；以及其中所述第一探测元件和所述第二探测元件是单行能量分辨探测器的一部分。
9.根据权利要求8所述的辐射探测器，其中，在所述第一探测元件和所述旋转源(4)的旋转平面之间的第一距离是第一扇形角的预定函数，其中所述第一扇形角夹在中心射线和从所述辐射源(4)向所述第一目标点(341)发射的射线之间；以及其中，在所述第二探测元件和所述旋转平面之间的第二距离是第二扇形角的预定函数，其中所述第二扇形角夹在所述中心射线和从所述辐射源(4)向所述第二目标点(351)发射的射线之间。
10.根据权利要求8所述的辐射探测器，其中对每个探测元件进行能量的线性采样以及应用平行射束重排，将所述射束重排为平行射束几何结构，从而在不进行插值的情况下对每个探测元件探测到的辐射进行动量传递的等间隔采样。
11.根据权利要求8所述的辐射探测器，其中所述辐射探测器是以焦点为中心的单行能量分辨探测器和平面单行能量分辨探测器之一。
12.在计算机断层摄影装置中对关注目标(7)进行检验的方法，该方法包括下列步骤旋转电磁辐射源(4)；从所述辐射源(4)向关注目标(7)发射电磁辐射射束；由第一探测元件探测以第一散射角从所述关注目标(7)的第一目标点(341)相干散射出的电磁辐射；由第二探测元件探测以第二散射角从所述关注目标(7)的第二目标点(351)相干散射出的电磁辐射；其中所述第一目标点(341)和所述第二目标点(351)位于圆弧(50)上；其中所述第一散射角等于所述第二散射角；以及其中所述第一探测元件和所述第二探测元件是单行能量分辨探测器的一部分。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在所述第一探测元件和所述辐射源(4)的旋转平面之间的第一距离是第一扇形角的预定函数，其中所述第一扇形角夹在中心射线和从所述辐射源(4)向所述第一目标点(341)发射的射线之间；其中，在所述第二探测元件和所述旋转平面之间的第二距离是第二扇形角的预定函数，其中所述第二扇形角夹在所述中心射线和从所述辐射源(4)向所述第二目标点(351)发射的射线之间。其中所述第一探测元件和所述第二探测元件是辐射探测器的一部分；以及其中所述辐射探测器是以焦点为中心的单行能量分辨探测器和平面单行能量分辨探测器之一。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤对每个探测元件进行能量的线性采样；以及应用平行射束重排，将所述射束重排为平行射束几何结构，从而在不进行插值的情况下对每个探测元件探测到的辐射进行动量传递的等间隔采样。
15.在计算机断层摄影装置中执行对关注目标(7)的检验的计算机程序，其中当在处理器上执行所述计算机程序时，所述计算机程序使处理器执行以下操作加载通过电磁辐射旋转源(4)获得的数据集，所述电磁辐射旋转源向关注目标(7)发射电磁辐射射束，所述数据集包括由第一探测元件探测到的第一数据，该第一数据对应于以第一散射角从所述关注目标(7)的第一目标点(341)相干散射出的电磁辐射；以及由第二探测元件探测到的第二数据，该第二数据对应于以第二散射角从所述关注目标(7)的第二目标点(351)相干散射出的电磁辐射；其中所述第一目标点(341)和所述第二目标点(351)位于圆弧(50)上；其中所述第一散射角等于所述第二散射角；以及其中所述第一探测元件和所述第二探测元件是单行能量分辨探测器的一部分。
全文摘要
在相干散射计算机断层摄影中，目标点位于在旋转平面内垂直于中心射束(45)的线(36)上，该目标点(31，32，33，34，35)的的散射角随探测器行(37)的扇形角的非线性函数变化。根据本发明的典型实施例，采用了用于CSCT数据获取的单行能量分辨探测器，这个探测器测量以相同的散射角从一个圆弧上的各个目标点上发出的散射光子。这自动地对平行重排的探测器进行笛卡尔q采样。有利的是，这可以在平行重排后的滤波反投影重建之前避免进行q插值。
文档编号G01T1/29GK101056581SQ200580038491
公开日2007年10月17日 申请日期2005年11月2日 优先权日2004年11月11日
发明者米夏埃多·格拉斯, 托马斯·克勒 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司