專利名稱：目標(biāo)角腳跟效應(yīng)補(bǔ)償?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種計(jì)算機(jī)斷層(CT)成像系統(tǒng)，更特別地，涉及目標(biāo)角腳跟效應(yīng)(heel effect)的補(bǔ)償。
背景技術(shù)：
在至少一些已知的成像系統(tǒng)中，X射線管源投射X射線束，穿過被成像物體如患者，并且撞擊到X射線探測(cè)器行的陣列上。這種技術(shù)在醫(yī)用CT掃描器上相當(dāng)有效，但是當(dāng)探測(cè)器的覆蓋變大時(shí)，如在多切片CT的情況下，有一些缺點(diǎn)。隨著包括多個(gè)探測(cè)器行的多切片CT成像系統(tǒng)的出現(xiàn)，至少存在兩個(gè)主要的缺點(diǎn)不均勻的X射線通量和不均勻的切片厚度。不均勻的X射線通量可以導(dǎo)致腳跟效應(yīng)，而不均勻的切片厚度可以導(dǎo)致空間分辨率的變化。
腳跟效應(yīng)的結(jié)果可以在探測(cè)器行上產(chǎn)生圖象質(zhì)量的差異。例如，具有額定7度目標(biāo)角的40mm的容積計(jì)算機(jī)斷層(VCT，Volumetric ComputedTomography)探測(cè)器在外部陽極側(cè)面行具有5度的有效目標(biāo)角，在外部陰極側(cè)面行具有9度的有效目標(biāo)角，這就導(dǎo)致了從探測(cè)器的一個(gè)末端到另一個(gè)末端大約20％的強(qiáng)度變化。這種由于腳跟效應(yīng)的輻射強(qiáng)度的變化降低了X射線探測(cè)器行上的圖象質(zhì)量，因而，降低了X射線照片上的圖象質(zhì)量。
當(dāng)?shù)谝煌队暗慕裹c(diǎn)高度遠(yuǎn)大于第二投影的焦點(diǎn)高度時(shí)產(chǎn)生不均勻的切片厚度。不均勻的切片厚度轉(zhuǎn)化為成為探測(cè)器行的函數(shù)的Z軸上的空間分辨率。
在多切片CT中，希望設(shè)計(jì)一種系統(tǒng)，使得X射線通量和空間分辨率從探測(cè)器行到行都不會(huì)較大的改變。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面中，提供一種至少部分地補(bǔ)償x射線管目標(biāo)角腳跟效應(yīng)的方法。該方法包括提供x射線源，提供具有多個(gè)定位為從該源接收x射線的探測(cè)器行的x射線探測(cè)器，以及，利用濾波器提高投影噪聲和空間分辨率中至少一個(gè)的均勻性，其中，投影噪聲和空間分辨率是不均勻的，并且是目標(biāo)角沿z軸的函數(shù)。
在另一個(gè)方面中，提供掃描物體的成像系統(tǒng)。該成像系統(tǒng)包括x射線源，具有多個(gè)定位為從該源接收x射線的探測(cè)器行的x射線探測(cè)器，工作連接于x射線源和x射線探測(cè)器的計(jì)算機(jī)，其中，該計(jì)算機(jī)設(shè)置成過濾投影噪聲和空間分辨率中至少一個(gè)以提高均勻性，其中，投影噪聲和空間分辨率是不均勻的，并且是沿z軸目標(biāo)角的函數(shù)。
而在另一個(gè)方面中，提供一種編碼有由至少部分地補(bǔ)償x射線管目標(biāo)角腳跟效應(yīng)的系統(tǒng)可執(zhí)行的程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。該程序設(shè)置成指示計(jì)算機(jī)提供x射線源，提供具有多個(gè)定位為從該源接收x射線的探測(cè)器行的x射線探測(cè)器，并且使用濾波器提高投影噪聲和空間分辨率中至少一個(gè)的均勻性，其中，該投影噪聲和空間分辨率是不均勻的，并且是沿z軸目標(biāo)角的函數(shù)。


圖1是CT成像系統(tǒng)的示圖。
圖2是圖1所示系統(tǒng)的方框圖。
圖3說明X射線的輸出。
圖4說明目標(biāo)角腳跟效應(yīng)。
圖5說明投影的焦點(diǎn)高度沿Z軸的變化。
圖6是說明計(jì)算的FWHM和FWZM的曲線圖。
圖7是說明計(jì)算的FWHM，F(xiàn)WZM，以及自適應(yīng)濾波之后的等效通量。
圖8是減少腳跟效應(yīng)補(bǔ)償?shù)姆椒ǖ姆娇驁D。
具體實(shí)施例方式
在一些已知的CT成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，X射線源投射扇形射線束，該射線束被校準(zhǔn)以位于笛卡兒坐標(biāo)系并通常稱作“成像面”的X-Y平面內(nèi)。X射線束穿過被成像物體如患者。該射線束在被物體衰減后，撞擊到輻射探測(cè)器陣列上。在探測(cè)器陣列接收的衰減的輻射線束的強(qiáng)度取決于物體對(duì)X射線束的衰減。該陣列的每一個(gè)探測(cè)元件產(chǎn)生單獨(dú)的電信號(hào)，該電信號(hào)是在探測(cè)器位置射線束強(qiáng)度的測(cè)量。單獨(dú)地得到所有探測(cè)器的強(qiáng)度的測(cè)量，以產(chǎn)生傳輸輪廓。
在第三代CT系統(tǒng)中，X射線源和探測(cè)器陣列在成像平面內(nèi)與構(gòu)臺(tái)一起繞被成像的物體旋轉(zhuǎn)，這樣，X射線束與物體相交的角度不斷地改變。從一個(gè)構(gòu)臺(tái)角度探測(cè)器陣列得到的一組X射線衰減測(cè)量即投影數(shù)據(jù)被稱作“視圖”。物體的“掃描”包括在X射線源和探測(cè)器的一個(gè)回轉(zhuǎn)周期內(nèi)在不同構(gòu)臺(tái)角度或視圖角度產(chǎn)生的一組視圖。
在軸向掃描中，處理投影數(shù)據(jù)以構(gòu)成相應(yīng)于通過物體得到的二維切片的圖像。在本領(lǐng)域中，一種從一組投影數(shù)據(jù)重建圖像的方法被稱作過濾背投技術(shù)(filtered backprojection technique)。該過程將掃描的衰減測(cè)量轉(zhuǎn)變成稱做“CT數(shù)”或“霍斯菲爾德單元”(HU，Hounsfield unit)的整數(shù)，該整數(shù)用于控制在陰極射線管顯示器上的相應(yīng)象素的亮度。
為了減少總掃描時(shí)間，可以進(jìn)行“螺旋”掃描。為了進(jìn)行“螺旋”掃描，移動(dòng)患者，而得到切片的預(yù)定數(shù)量的數(shù)據(jù)。這種系統(tǒng)從扇形射線束螺旋掃描產(chǎn)生單個(gè)螺旋(helix)。通過扇形射線束映射的該螺旋產(chǎn)生可以重建每一個(gè)預(yù)定切片中的圖像的投影數(shù)據(jù)。
螺旋掃描的重建算法通常地使用螺旋加權(quán)算法(helical weighingalgorithms)，該算法加權(quán)收集的數(shù)據(jù)作為視圖角和探測(cè)器通道索引的函數(shù)。特別地，在過濾背投過程之前，該數(shù)據(jù)根據(jù)作為構(gòu)臺(tái)角度和探測(cè)角度的函數(shù)的螺旋加權(quán)因素而加權(quán)。然后，處理該加權(quán)的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生CT數(shù)，并且構(gòu)成相應(yīng)于通過物體所取的二維切片的圖像。
為了進(jìn)一步減少總的獲取時(shí)間，已經(jīng)引入多切片CT。在多切片CT中，投影數(shù)據(jù)的多行在任何時(shí)候同時(shí)地得到。當(dāng)與螺旋掃描模式結(jié)合時(shí)，該系統(tǒng)產(chǎn)生錐形射線束投影數(shù)據(jù)的單個(gè)螺旋。類似于單個(gè)切片螺旋、加權(quán)方式，可以在過濾方向投影之前導(dǎo)出加權(quán)與投影數(shù)據(jù)相乘的方法。
在此使用的以單數(shù)敘述并和詞語“一個(gè)”進(jìn)行的元件或步驟應(yīng)當(dāng)理解為不排除復(fù)數(shù)的所述元件和步驟，除非明確地?cái)⑹鲞@種排除。而且，參考本發(fā)明的“一個(gè)實(shí)施方式”也不應(yīng)當(dāng)解釋為排除同樣結(jié)合所述特征的附加的實(shí)施方式的存在。
同樣，在此使用的短語“重建圖像”不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為排除本發(fā)明的實(shí)施方式，其中，產(chǎn)生表示圖像的數(shù)據(jù)，但是沒有產(chǎn)生可視的圖像。然而，許多實(shí)施方式產(chǎn)生(或設(shè)置成產(chǎn)生)至少一個(gè)可視的圖像。
參照?qǐng)D1和2，所示的多切片掃描成像系統(tǒng)例如計(jì)算機(jī)斷層(CT)成像系統(tǒng)10包括表示“第三代”CT成像系統(tǒng)的構(gòu)臺(tái)12。構(gòu)臺(tái)12具有向構(gòu)臺(tái)12的對(duì)邊上的探測(cè)器陣列18投影X射線束16的X射線管14(在此，也稱作X射線源14)。探測(cè)器陣列18由包括多個(gè)探測(cè)器元件20的多個(gè)探測(cè)器行(未在圖1和2中示出)形成，該探測(cè)器元件20一起感應(yīng)穿過在陣列18和源14之間的物體如醫(yī)學(xué)患者22的投影的X射線。每一個(gè)探測(cè)器元件20產(chǎn)生表示撞擊的X射線束的強(qiáng)度的電信號(hào)，因此，可以在該X射線束穿過物體或患者時(shí)用于估計(jì)射線束的衰減。在獲得X射線投影數(shù)據(jù)的掃描期間，構(gòu)臺(tái)12和安裝在其中的部件繞旋轉(zhuǎn)中心24旋轉(zhuǎn)。圖2僅表示單行探測(cè)器元件20(即探測(cè)器行)。然而，多切片探測(cè)器陣列18包括探測(cè)器元件20的多個(gè)平行的探測(cè)器行，這樣，在掃描期間，可以同時(shí)得到相應(yīng)于多個(gè)準(zhǔn)平行或平行的切片的投影數(shù)據(jù)。
在構(gòu)臺(tái)12上的部件的旋轉(zhuǎn)和X射線源14的操作可以由CT系統(tǒng)10的控制機(jī)械裝置26控制。控制機(jī)械裝置26包括向X射線源提供電源和定時(shí)信號(hào)的X射線控制器28，以及控制構(gòu)臺(tái)12上的部件的旋轉(zhuǎn)速度和位置的構(gòu)臺(tái)電機(jī)控制器30。控制機(jī)械裝置26中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)32從探測(cè)器元件20采樣模擬數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成后續(xù)處理的數(shù)字信號(hào)。圖像重建器34從DAS32接收采樣的和數(shù)字化的X射線數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行高速圖像重建。將重建的圖像作為輸入應(yīng)用于在存儲(chǔ)裝置38中存儲(chǔ)圖像的計(jì)算機(jī)36。圖像重建器34可以是專用的硬件或在計(jì)算機(jī)36上執(zhí)行的程序。
計(jì)算機(jī)36同時(shí)通過具有鍵盤的控制臺(tái)40從操作者接收命令和掃描參數(shù)。伴隨的陰極射線管顯示器42允許操作者從計(jì)算機(jī)36觀察重建的圖像和其它數(shù)據(jù)。操作者應(yīng)用計(jì)算機(jī)使用的命令和參數(shù)，從而將控制信號(hào)和信息提供給DAS32，X射線控制器28以及構(gòu)臺(tái)電機(jī)控制器30。此外，計(jì)算機(jī)36操作工作臺(tái)電機(jī)控制器44，其控制機(jī)動(dòng)的工作臺(tái)46以在構(gòu)臺(tái)12中定位患者22。特別地，工作臺(tái)46通過構(gòu)臺(tái)的開口48移動(dòng)患者22的一部分。
在一個(gè)實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)36包括裝置50，例如軟盤驅(qū)動(dòng)器，CD-ROM驅(qū)動(dòng)器，DVD驅(qū)動(dòng)器，磁光盤(MOD)裝置，或任何其它包括從計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)如軟盤，CD-ROM，DVD或其它數(shù)據(jù)源如網(wǎng)絡(luò)或因特網(wǎng)讀取指令和/或數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)連接裝置如以太網(wǎng)裝置的數(shù)字裝置，以及發(fā)展的數(shù)字裝置。在另一個(gè)實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)執(zhí)行存儲(chǔ)在固件(未示出)的指令。計(jì)算機(jī)36按程序執(zhí)行所述的功能，并且，在此使用的詞語不僅限于那些在本領(lǐng)域中稱作計(jì)算機(jī)的集成電路，而是更廣泛地涉及計(jì)算機(jī)，處理器，微控制器，微計(jì)算機(jī)，可編程控制器，集成了特別應(yīng)用的電路，以及其它可編程電路，這些詞語在此交替地使用。雖然上述特殊的實(shí)施方式涉及第三代CT系統(tǒng)，但是，在此描述的方法同樣應(yīng)用于第四代CT系統(tǒng)(固定的探測(cè)器-旋轉(zhuǎn)的X射線源)和第五代CT系統(tǒng)(固定的探測(cè)器和X射線源)。此外，可以預(yù)期，除了CT，本發(fā)明的益處增加了成像方式。此外，雖然在此描述的方法和裝置在醫(yī)用裝置中描述，但是可以預(yù)期，本發(fā)明的益處也可以增加到非醫(yī)用成像系統(tǒng)如那些通常地在工業(yè)裝置或傳輸裝置，例如，飛機(jī)場(chǎng)或其它運(yùn)輸中心的行李掃描系統(tǒng)中使用的系統(tǒng)，但是不限于此。
在一個(gè)實(shí)施例中，在此描述的方法和裝置通過使用非固定濾波器(non-stationary filter)，增加由X射線探測(cè)器行探測(cè)的輻射測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差的均勻性，而至少部分地補(bǔ)償腳跟效應(yīng)。
參照?qǐng)D3-5，X射線管14包括陰極線圈102和目標(biāo)104。通常，電子106在X射線管14內(nèi)從線圈102移動(dòng)到目標(biāo)104。電子106以不同的位置接觸目標(biāo)104，并且造成了X射線16向探測(cè)器18和探測(cè)器行20以不同角度離開目標(biāo)14而發(fā)射。特別地，在圖3中，電子106相對(duì)于掃描平面112、沿實(shí)際焦點(diǎn)長(zhǎng)度L114、以淺角α接觸目標(biāo)14的表面108。焦點(diǎn)h116的投影高度等于L114乘以sin(α)。
h＝Lsin(α) (1)結(jié)果是，實(shí)際焦點(diǎn)長(zhǎng)度L114遠(yuǎn)大于投影的焦點(diǎn)高度h116。這具有兩個(gè)效果。一個(gè)是在Z軸穿過切片的不均勻的X射線通量(如圖4所示)，另一個(gè)是不均勻的切片厚度(圖5所示)。
圖4表示多個(gè)X射線束16，目標(biāo)角度ξ120和相互作用的平均深度122。多個(gè)X射線束16包括第一X射線束124和第二X射線束126。目標(biāo)104發(fā)射的X射線124在離開目標(biāo)104之前在目標(biāo)104內(nèi)移動(dòng)第一距離d1130。這是比X射線126在離開目標(biāo)104之前在目標(biāo)104內(nèi)移動(dòng)的距離d2132更短的距離。由于d2132大于d1130，X射線126比X射線124更多衰減地離開目標(biāo)104。這種衰減上的差異即是腳跟效應(yīng)。因此，X射線通量的強(qiáng)度作為由X射線16和目標(biāo)表面108形成的目標(biāo)角ξ120的函數(shù)變化。給出的目標(biāo)角ξ120和探測(cè)器行20之間一對(duì)一的關(guān)系，X射線的強(qiáng)度與每一個(gè)探測(cè)器行20單調(diào)地變化。通常，更小的目標(biāo)角ξ120相應(yīng)于減少的X射線通量強(qiáng)度。
圖5表示切片厚度的不均勻性。如上所述，電子106以不同的位置與目標(biāo)104接觸，并且造成向探測(cè)器18和探測(cè)器行20以不同的角度離開目標(biāo)14的X射線16的發(fā)射。切片厚度的不均勻性由投影的焦點(diǎn)高度h116(圖3所示)的變化造成。特別地，如圖5所示，投影的焦點(diǎn)高度h1140遠(yuǎn)大于投影的焦點(diǎn)高度h2142。這轉(zhuǎn)變成作為探測(cè)器行20的函數(shù)的Z軸中的空間分辨率的變化。
在多切片CT中，希望設(shè)計(jì)使得與投影噪聲密切聯(lián)系的X射線通量和空間分辨率從探測(cè)器的行到行都不會(huì)較大地改變。為了充分理解腳跟效應(yīng)的效果，我們利用簡(jiǎn)單的模型估計(jì)系統(tǒng)的空間分辨率，雖然可以使用更復(fù)雜的模型，但是通常的結(jié)論不會(huì)改變。通常，z軸中系統(tǒng)空間分辨率s(z)是投影的焦點(diǎn)函數(shù)h(z)和投影的探測(cè)器孔徑函數(shù)d(z)的卷積。
s(z)＝h(z)d(z) (2)當(dāng)投影的探測(cè)器孔徑由假設(shè)點(diǎn)X射線源得到，投影焦點(diǎn)函數(shù)h(z)由假設(shè)點(diǎn)探測(cè)器得到。Z軸中的系統(tǒng)空間分辨率s(z)通常稱作切片靈敏度輪廓(SSP，slice-sensitivity-profile)。如果焦點(diǎn)函數(shù)和探測(cè)器孔徑函數(shù)通過矩形函數(shù)接近，則SSP的半最大值全寬(FWHM，full-width-half-maximum)等于兩個(gè)投影函數(shù)的大的FWHM。相似地，零最大值全寬(FWZM，full-width-atzero-maximum)是兩個(gè)投影函數(shù)的寬度的和。
圖6是表示SSP的FWHM210和兩個(gè)投影函數(shù)的FWZM220的曲線圖。曲線圖20明顯地表示了SSP的顯著的非均勻性。對(duì)iso中心(iso-center)0.525mm的探測(cè)器孔徑(在探測(cè)器行之間具有0.1mm鎢線的0.625mm的探測(cè)器節(jié)距)計(jì)算FWHM210和FWZM220，對(duì)中心平面處、iso的40mm的探測(cè)器覆蓋(detector coverage)以及7°目標(biāo)角來測(cè)量的1.2mm的額定焦點(diǎn)高度。
對(duì)X射線通量的不均勻性的研究由于要求對(duì)相互作用的平均深度，平均X射線光子能，以及目標(biāo)的相應(yīng)的衰減特征的估計(jì)而更加復(fù)雜。已經(jīng)確定，對(duì)7度目標(biāo)角和在iso中心40mm的覆蓋，從探測(cè)器的一端到另一端強(qiáng)度的變化大約為20％。
我們的分析顯示，當(dāng)投影噪聲隨目標(biāo)角ξ120減少時(shí)，SSP隨目標(biāo)角ξ120增長(zhǎng)(圖4所示)。希望減少探測(cè)器行20之間的變化。減少該變化的一種方法是利用自適應(yīng)濾波器。通常，低通濾波器的應(yīng)用減少了空間分辨率，同時(shí)減少了噪聲。我們可以設(shè)計(jì)非固定濾波器(non-stationary filter)(沿z)，其特征隨探測(cè)器行20的函數(shù)改變。也就是說，濾波量隨著目標(biāo)角ξ120的函數(shù)而減小。由于FWHM220和FWZM230不以相同的方式改變，因而濾波器核(filter kernel)的形狀也需要改變，以便兩個(gè)特征的均勻性一致。由于最初的SSP s(z)和目標(biāo)SSP函數(shù)t(z)已知，因而設(shè)計(jì)這種濾波器的技術(shù)也已知。例如，我們可以設(shè)置目標(biāo)響應(yīng)函數(shù)為最大目標(biāo)角ξ120的最初SSP函數(shù)。然后，濾波器函數(shù)可以通過已知的信號(hào)處理技術(shù)導(dǎo)出以滿足下面的關(guān)系t(z)＝s(z)f(z)(3)例如，一個(gè)最公知的技術(shù)是維納濾波器。濾波量隨目標(biāo)角ξ120(圖4所示)的減小而增加。因此，噪聲減小的數(shù)量也隨目標(biāo)角ξ120的減小而增加。這轉(zhuǎn)變成等價(jià)光通量的增長(zhǎng)。圖7是表示過濾后得到的FWHM 310和FWZM 320的曲線圖300。注意到，兩個(gè)參數(shù)在z上更加均勻。同時(shí)，從探測(cè)器20(圖4所示)一端到另一端的等價(jià)光通量增長(zhǎng)330大約為20％。給定的上述通量下降大約20％的研究，在投影中得到的噪聲隨過濾變得更均勻。
可以選擇目標(biāo)函數(shù)t(z)不同于最大目標(biāo)角ξ120的SSP。例如，選擇目標(biāo)函數(shù)為中心行的SSP。在這種情況下，目標(biāo)角ξ120大于中心行的過濾函數(shù)為高通濾波器。目標(biāo)角ξ120小于中心行的濾波器函數(shù)為低通濾波器。因此，噪聲水平由于與大的目標(biāo)角ξ120一起投影而提高，噪聲水平由于與小的目標(biāo)角ξ120一起投影而減少。
可選擇地，濾波器函數(shù)可以基于X射線通量而不是SSP確定?；谇懊娴姆治?，我們知道X射線通量隨目標(biāo)角ξ120的減少而減少。因此，導(dǎo)出一組濾波器函數(shù)，這樣，它們使穿過所有探測(cè)器行的投影噪聲平衡。例如，可以將3點(diǎn)濾波器用于基于相鄰的三個(gè)探測(cè)器行的投影產(chǎn)生最終的投影。探測(cè)器行k-1，k和k+1的濾波器系數(shù)由wk-，wk，wk+表示，ηk是探測(cè)器行k的標(biāo)準(zhǔn)X射線通量等級(jí)(參考行具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)通量等級(jí))，該濾波器需要滿足下面的關(guān)系wk-2+wk2+wk+2=ηk------------(4)]]>可選擇地，濾波器的設(shè)計(jì)可以依靠X射線通量和SSP的結(jié)合。例如，濾波器基于目標(biāo)角ξ120大于中心行的X射線通量確定，并且濾波器基于目標(biāo)角ξ120小于中心行的SSP函數(shù)確定。
非固定濾波器的應(yīng)用可以與非均勻性探測(cè)器尺寸結(jié)合。也就是說，可以設(shè)計(jì)多切片探測(cè)器以便探測(cè)器孔徑從行到行改變。在這種結(jié)合中，X射線通量的不均勻性和系統(tǒng)響應(yīng)通過兩種技術(shù)得到。這樣允許更隨意的濾波器設(shè)計(jì)。
圖8是利用成像系統(tǒng)10在人工制品中促進(jìn)減少的方法400。方法400包括提供X射線源410，提供具有多個(gè)定位為從該源接收X射線的探測(cè)器行的X射線探測(cè)器420，以及利用濾波器提高投影噪聲和空間分辨率中至少一個(gè)的均勻性430，其中，X射線通量和空間分辨率是不均勻性的，并且是目標(biāo)角沿z軸的函數(shù)。
前面減少X射線管腳跟效應(yīng)的嘗試集中在X射線管目標(biāo)角的修改。這種方法將X射線通量的不均勻性和系統(tǒng)響應(yīng)與X射線管效率交換。該提出的方法避免這種交換。此外，避免X射線管的重新設(shè)計(jì)。
上面詳細(xì)描述了腳跟效應(yīng)補(bǔ)償?shù)臑V波器的示范性的實(shí)施例。該裝置不限于在此描述的特定實(shí)施例，每一個(gè)裝置的元件可以相對(duì)于在此描述的其它元件獨(dú)立地和分別地使用。
盡管本發(fā)明根據(jù)不同的特定實(shí)施例描述，但是本領(lǐng)域的的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到本發(fā)明在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)可以變型實(shí)施。
元件列表


權(quán)利要求
1.一種掃描物體(22)的成像系統(tǒng)(10)，包括x射線源(14)；x射線探測(cè)器(18)，其具有多個(gè)定位為從所述源接收x射線(16)的探測(cè)器行(20)；計(jì)算機(jī)(36)，其與所述x射線源和所述x射線探測(cè)器工作連接；以及位于所述x射線源和所述x射線探測(cè)器之間的濾波器，所述濾波器包括非固定濾波器，其中，所述非固定濾波器設(shè)置成基于探測(cè)器行的數(shù)量不同地過濾不同的探測(cè)器行。
2.一種掃描物體(22)的成像系統(tǒng)(10)，包括x射線源(14)；x射線探測(cè)器(18)，其具有多個(gè)定位為從所述源接收x射線(16)的探測(cè)器行(20)；計(jì)算機(jī)(36)，其與所述x射線源和所述x射線探測(cè)器工作連接，其中，所述計(jì)算機(jī)設(shè)置成過濾投影噪聲和空間分辨率中的至少一個(gè)以提高均勻性，其中，所述投影噪聲和所述空間分辨率是不均勻的，并且是目標(biāo)角沿z軸的函數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)(10)，其中，所述濾波器設(shè)置成提高所述空間分辨率的均勻性，該濾波器f(z)根據(jù)t(z)＝s(z)f(z)確定，其中，t(z)是目標(biāo)空間分辨率函數(shù)，并且s(z)＝h(z)d(z)，其中，h(z)是投影的焦點(diǎn)函數(shù)，d(z)是投影的探測(cè)器孔徑函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)(10)，其中，所述濾波器設(shè)置成提高所述投影噪聲的均勻性，使得wk-2+wk2+wk+2=ηk]]>其中，wk-，wk，wk+表示探測(cè)器行k-1，k和k+1的濾波器系數(shù)；其中，ηk是探測(cè)器行k的標(biāo)準(zhǔn)投影噪聲水平。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)(10)，其中，所述濾波器進(jìn)一步設(shè)置成當(dāng)目標(biāo)角(120)小于中心探測(cè)器行時(shí)提高所述空間分辨率的均勻性，并且當(dāng)目標(biāo)角大于中心探測(cè)器行時(shí)提高所述投影噪聲的均勻性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)(10)，其中，所述濾波器進(jìn)一步設(shè)置成當(dāng)目標(biāo)角(120)小于中心探測(cè)器行時(shí)提高所述空間分辨率的均勻性，其中，濾波器f(z)根據(jù)t(z)＝s(z)f(z)確定，其中，t(z)是目標(biāo)空間分辨率函數(shù)，并且s(z)＝h(z)d(z)，其中，h(z)是投影的焦點(diǎn)函數(shù)，d(z)是投影的探測(cè)器孔徑函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)(10)，其中，所述濾波器進(jìn)一步設(shè)置為根據(jù)wk-2+wk2+wk+2=ηk]]>其中，wk-，wk，wk+表示探測(cè)器行k-1，k和k+1的濾波器系數(shù)；其中，ηk是探測(cè)器行k的標(biāo)準(zhǔn)投影噪聲水平。
8.一種編碼有由至少部分地補(bǔ)償x射線管目標(biāo)角度腳跟效應(yīng)的系統(tǒng)可執(zhí)行的程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(52)，所述程序設(shè)置成指示計(jì)算機(jī)(36)提供x射線源(14)；提供具有多個(gè)定位為從該源接收x射線(16)的探測(cè)器行(20)的x射線探測(cè)器(18)；以及利用一濾波器提高投影噪聲和空間分辨率中至少一個(gè)的均勻性，其中，投影噪聲和空間分辨率是不均勻的，并且是沿z軸目標(biāo)角的函數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(52)，其中，利用一濾波器包括使用所述濾波器提高空間分辨率的均勻性，該濾波器f(z)根據(jù)t(z)＝s(z)f(z)確定，其中t(z)是目標(biāo)空間分辨率函數(shù)，并且s(z)＝h(z)d(z)，其中，h(z)是投影的焦點(diǎn)函數(shù)，d(z)是投影的探測(cè)器孔徑函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(52)，其中，使用一濾波器包括使用所述濾波器提高投影噪聲的均勻性，其根據(jù)wk-2+wk2+wk+2=ηk]]>其中，wk-，wk，wk+表示探測(cè)器行k-1，k和k+1的濾波器系數(shù)；其中，ηk是探測(cè)器行k的標(biāo)準(zhǔn)投影噪聲水平。
全文摘要
一種掃描物體(22)的成像系統(tǒng)(10)，包括x射線源(14)，具有多個(gè)定位為從該源接收x射線(16)的探測(cè)器行(20)的x射線探測(cè)器，工作連接于x射線源和x射線探測(cè)器的計(jì)算機(jī)(36)，以及位于x射線源和x射線探測(cè)器之間的濾波器，該濾波器包括非固定濾波器，其中，該非固定濾波器設(shè)置成基于探測(cè)器行的數(shù)量不同地過濾不同的探測(cè)器行。
文檔編號(hào)A61B6/03GK1623511SQ20041009801
公開日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月5日
發(fā)明者謝強(qiáng) 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)藥系統(tǒng)環(huán)球科技公司