專(zhuān)利名稱(chēng)：用于檢查強(qiáng)烈衰減的檢查對(duì)象的改進(jìn)的ct拍攝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于利用計(jì)算機(jī)斷層造影系統(tǒng)采集檢查對(duì)象的測(cè)量數(shù)據(jù)的方法， 其中在射線源圍繞檢查對(duì)象旋轉(zhuǎn)期間作為投影來(lái)采集該測(cè)量數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
利用CT系統(tǒng)來(lái)掃描檢查對(duì)象的方法一般是公知的。其中例如采用圓掃描、具有推進(jìn)值的順序圓掃描或者螺旋掃描。在這些掃描中，借助至少一個(gè)X射線源和至少一個(gè)設(shè)置在對(duì)面的檢測(cè)器從不同的拍攝角度拍攝檢查對(duì)象的吸收數(shù)據(jù)，并且借助相應(yīng)的再現(xiàn)方法將這樣收集的吸收數(shù)據(jù)或投影計(jì)算成檢查對(duì)象的截面圖像。為了根據(jù)計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備(CT設(shè)備)的X射線CT數(shù)據(jù)組來(lái)再現(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層造影圖像，也就是根據(jù)所采集的投影來(lái)再現(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層造影圖像，目前作為標(biāo)準(zhǔn)方法采用所謂的濾波反投影方法(Filtered Back Projection ；FBP)。最近開(kāi)發(fā)了更為費(fèi)事的方法， 例如迭代的再現(xiàn)方法，利用這些方法可以消除常規(guī)FBP中的至少一些限制。如果要評(píng)估再現(xiàn)的CT圖像的質(zhì)量，則噪聲是主要的參數(shù)。該噪聲可以分為量子噪聲和電子噪聲，后者也稱(chēng)為檢測(cè)器噪聲。量子噪聲通過(guò)在由X射線源發(fā)射的X射線在穿過(guò)檢查對(duì)象過(guò)程中發(fā)生散射和吸收時(shí)的隨機(jī)波動(dòng)引起。這導(dǎo)致盡管存在一致的拍攝狀況也會(huì)有不同數(shù)量的X射線量子隨機(jī)分布地?fù)糁袡z測(cè)器。相反，檢測(cè)器噪聲是檢測(cè)器中的熱噪聲， 該熱噪聲與落在檢測(cè)器上的量子的數(shù)量無(wú)關(guān)。因此，電子噪聲占全部噪聲的份量隨著由檢測(cè)器測(cè)量的量子數(shù)量的下降而上升。這在以X射線源的低量子數(shù)量測(cè)量時(shí)或者測(cè)量強(qiáng)烈衰減的檢查對(duì)象時(shí)是一個(gè)特殊的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用計(jì)算機(jī)斷層造影系統(tǒng)采集檢查對(duì)象的測(cè)量數(shù)據(jù)的方法，該方法致力于降低電子噪聲的分量。此外，還要提供相應(yīng)的用于再現(xiàn)CT 圖像的方法，相應(yīng)的控制和計(jì)算單元，CT系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。在本發(fā)明的利用計(jì)算機(jī)斷層造影系統(tǒng)采集檢查對(duì)象的測(cè)量數(shù)據(jù)以用于再現(xiàn)檢查對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的方法中，在射線源圍繞檢查對(duì)象旋轉(zhuǎn)期間作為投影采集測(cè)量數(shù)據(jù)。對(duì)檢查對(duì)象的體素的圖像數(shù)據(jù)的測(cè)量數(shù)據(jù)采集發(fā)生在多次旋轉(zhuǎn)期間。每一次旋轉(zhuǎn)都采集非整數(shù)數(shù)量的投影，從而多次旋轉(zhuǎn)的投影合并成整數(shù)數(shù)量的投影。為了再現(xiàn)圖像，對(duì)檢查對(duì)象的每個(gè)體素都應(yīng)當(dāng)提供特定數(shù)量的投影。特定體素的投影在射線源和設(shè)置在對(duì)面的檢測(cè)器之間的、穿過(guò)該體素延伸的連接線存在時(shí)可被采集。 在這種情況下，該體素被X射線“照射”或透射。在本方法中，數(shù)據(jù)采集這樣進(jìn)行，即該透射不僅在X射線源的一次旋轉(zhuǎn)中存在，而且在X射線源的多次旋轉(zhuǎn)中存在。因此，為了進(jìn)行圖像再現(xiàn)對(duì)每個(gè)體素不僅處理來(lái)自單次旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)，而且處理來(lái)自?xún)纱位蚨啻涡D(zhuǎn)的數(shù)據(jù)。為了采集投影，需要特定的時(shí)間間隔和/或特定的角度推進(jìn)值，該時(shí)間間隔或角度推進(jìn)值對(duì)所有投影是相同的。該時(shí)間間隔或角度推進(jìn)值可以被選擇為，使得每次旋轉(zhuǎn)中可采集的投影的數(shù)量不是得出整數(shù)。因此，如果在旋轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)就開(kāi)始采集投影，則在下一個(gè)旋轉(zhuǎn)開(kāi)始之后才結(jié)束對(duì)上一個(gè)投影的采集。對(duì)每個(gè)體素都用于圖像計(jì)算的多次旋轉(zhuǎn)和每次旋轉(zhuǎn)的投影數(shù)量互相一致如果將多次旋轉(zhuǎn)的投影相加，則得到整數(shù)。優(yōu)選的，當(dāng)多次旋轉(zhuǎn)的所有旋轉(zhuǎn)的投影都相加時(shí)才得到整數(shù)，因此，當(dāng)只相加少量旋轉(zhuǎn)的投影時(shí)不會(huì)得到整數(shù)。特別有利的是，分配給一次旋轉(zhuǎn)的投影的角位相對(duì)于下一次旋轉(zhuǎn)的投影的角位存在位移。每次投影都對(duì)應(yīng)于X射線源的角位，通常稱(chēng)為投影角。投影角的交錯(cuò)相應(yīng)于對(duì)檢查對(duì)象的更好的掃描，因?yàn)榫哂胁煌队敖堑拿總€(gè)投影都相應(yīng)于俯視檢查對(duì)象的以及穿過(guò)檢查對(duì)象的新的“視圖”。相反，具有相同投影角的投影不提供這樣的新的視圖。作為優(yōu)選的數(shù)字示例，可以是使用兩次循環(huán)結(jié)合1/2整數(shù)數(shù)量的投影，以及使用三次旋轉(zhuǎn)與1/3整數(shù)數(shù)量的投影。當(dāng)然還可以是其它組合，例如4次循環(huán)和1/4整數(shù)數(shù)量的投影，5次循環(huán)和1/5整數(shù)數(shù)量的投影，等等。該方法尤其適用于根據(jù)具有小于1的節(jié)距的螺旋CT拍攝的測(cè)量數(shù)據(jù)。在此，節(jié)距說(shuō)明為了采集用于關(guān)于特定的圖像點(diǎn)進(jìn)行圖像再現(xiàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)要發(fā)生多少次旋轉(zhuǎn)。可替換的，還可以根據(jù)序列CT拍攝采集測(cè)量數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，檢查對(duì)象是由于其伸展而對(duì)射線源所發(fā)射的射線進(jìn)行強(qiáng)烈衰減的檢查對(duì)象。其典型的示例是體積大的患者。在本發(fā)明用于根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)再現(xiàn)檢查對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的方法中，事先按照上述方法采集測(cè)量數(shù)據(jù)。對(duì)檢查對(duì)象的每個(gè)體素，都將多個(gè)連續(xù)進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)的各自的投影組合成一個(gè)數(shù)據(jù)組。根據(jù)該數(shù)據(jù)組再現(xiàn)該體素的圖像值。


下面借助實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明。在此圖1示出具有圖像再現(xiàn)部件的計(jì)算機(jī)斷層造影系統(tǒng)的實(shí)施例的第一示意圖，圖2示出具有圖像再現(xiàn)部件的計(jì)算機(jī)斷層造影系統(tǒng)的實(shí)施例的第二示意圖，圖3示出在沒(méi)有電子噪聲的CT拍攝的假設(shè)情況下在圖像質(zhì)量保持不變的同時(shí)理論上的劑量減小。
具體實(shí)施例方式在圖1中首先示意性示出具有圖像再現(xiàn)裝置C21的第一計(jì)算機(jī)斷層造影系統(tǒng)Cl。 在支架外殼C6中具有在此未示出的封閉的支架，在該支架上設(shè)置第一 X射線管C2以及設(shè)置在其對(duì)面的檢測(cè)器C3?？蛇x的，在這里所示的CT系統(tǒng)中設(shè)置第二 X射線管C4以及設(shè)置在其對(duì)面的檢測(cè)器C5，從而通過(guò)附加提供的輻射器/檢測(cè)器組合可以實(shí)現(xiàn)更高的時(shí)間分辨率，或者在輻射器/檢測(cè)器系統(tǒng)中使用不同X射線能量譜的情況下也可以執(zhí)行“雙能量”檢查。此外，CT系統(tǒng)Cl還具有患者臥榻C8，患者在檢查時(shí)可以在該患者臥榻上沿著系統(tǒng)軸C9(也稱(chēng)為Z軸)被移入測(cè)量場(chǎng)中，其中掃描本身可以作為沒(méi)有推進(jìn)患者的純的圓掃描僅在感興趣的檢查區(qū)域進(jìn)行。在此過(guò)程中，X射線源C2和C4分別圍繞患者旋轉(zhuǎn)。在此過(guò)程中在X射線源C2和C4對(duì)面檢測(cè)器C3和C5并行地一起運(yùn)動(dòng)，以采集投影測(cè)量數(shù)據(jù)，然后該投影測(cè)量數(shù)據(jù)被用于再現(xiàn)截面圖像。替換其中患者逐步地在在各次掃描之間穿過(guò)檢查場(chǎng)被移動(dòng)的順序掃描，當(dāng)然還可以進(jìn)行螺旋掃描，在該螺旋掃描中患者在利用X射線進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)的掃描期間連續(xù)地沿著系統(tǒng)軸C9穿過(guò)在X射線管C2或C4和檢測(cè)器C3或C5之間的檢查場(chǎng)移動(dòng)。通過(guò)患者沿著軸C9的移動(dòng)以及同時(shí)X射線源C2或C4的旋轉(zhuǎn)，在對(duì)X射線源 C2或C4相對(duì)于患者來(lái)說(shuō)螺旋掃描的情況下在該測(cè)量期間產(chǎn)生螺旋軌道。該軌道還可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，即支架在患者不移動(dòng)的情況下沿著軸C9移動(dòng)。CT系統(tǒng)10通過(guò)控制和計(jì)算單元ClO用存儲(chǔ)器中存在的計(jì)算機(jī)程序代碼1 至控制。要指出的是，當(dāng)然這些計(jì)算機(jī)程序也可以包含在外部存儲(chǔ)介質(zhì)上并且在需要時(shí)
可以加載到控制和計(jì)算單元ClO中。從控制和計(jì)算單元ClO可以通過(guò)控制接口 M傳輸采集控制信號(hào)As，以便按照特定的測(cè)量協(xié)議控制CT系統(tǒng)Cl。由檢測(cè)器C3和C5獲取的投影測(cè)量數(shù)據(jù)ρ (下面也稱(chēng)為原始數(shù)據(jù))通過(guò)原始數(shù)據(jù)接口 C23傳送給控制和計(jì)算單元C10。這些原始數(shù)據(jù)ρ隨后，必要時(shí)在經(jīng)過(guò)合適的預(yù)處理之后在圖像再現(xiàn)部件C21中被進(jìn)一步處理。圖像再現(xiàn)部件C21在該實(shí)施例中在控制和計(jì)算單元ClO中以處理器上軟件的形式實(shí)現(xiàn)，例如以一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序代碼1 至的形式。關(guān)于圖像再現(xiàn)如已經(jīng)參照對(duì)測(cè)量過(guò)程的控制解釋過(guò)的，計(jì)算機(jī)程序代碼^^至^^ 也包含在外部存儲(chǔ)介質(zhì)上并且在需要時(shí)可以加載到控制和計(jì)算單元ClO中。然后，由圖像再現(xiàn)部件C21再現(xiàn)的圖像數(shù)據(jù)f被存儲(chǔ)在控制和計(jì)算單元ClO的存儲(chǔ)器C22中和/或按照常見(jiàn)的方式輸出到控制和計(jì)算單元ClO的顯示屏上。它們還可以通過(guò)圖1未示出的接口輸入到與計(jì)算機(jī)斷層造影系統(tǒng)Cl連接的網(wǎng)絡(luò)，例如放射信息系統(tǒng) (RIS)中，并且存儲(chǔ)在該系統(tǒng)中可供使用的大容量存儲(chǔ)器中或作為圖像輸出?？刂坪陀?jì)算單元ClO附加地還可以執(zhí)行EKG的功能，其中在患者與控制和計(jì)算單元ClO之間使用導(dǎo)線C12來(lái)傳導(dǎo)EKG電勢(shì)。此外，圖1所示的CT系統(tǒng)Cl還具有造影劑注射器C11，通過(guò)該造影劑注射器可以另外將造影經(jīng)注入患者的血液循環(huán)中，從而患者的血管， 尤其是跳動(dòng)的心臟的心室可以被更好地顯示。此外由此還存在執(zhí)行灌注測(cè)量的可能性，所提出的方法同樣適用于灌注測(cè)量。圖2示出C弧系統(tǒng)，其中與圖1的CT系統(tǒng)不同，外殼C6承載C弧C7，在該C弧上一側(cè)固定了 X射線管C2，而另一側(cè)固定著對(duì)面的檢測(cè)器C3。為了掃描，C弧C7同樣圍繞系統(tǒng)軸C9偏轉(zhuǎn)，從而可以從多個(gè)掃描角度進(jìn)行掃描，并且可以確定來(lái)自多個(gè)投影角度的相應(yīng)投影數(shù)據(jù)P。圖2的C弧系統(tǒng)Cl與圖1的CT系統(tǒng)一樣也具有針對(duì)圖1所述類(lèi)型的控制和計(jì)算單元C10。本發(fā)明可以在圖1和圖2所示的兩個(gè)系統(tǒng)中使用。此外，本發(fā)明原則上可用于其它CT系統(tǒng)，例如用于具有形成一個(gè)完整環(huán)的檢測(cè)器的CT系統(tǒng)?！N特別的挑戰(zhàn)是要在僅有少量X射線到達(dá)檢測(cè)器的情況下獲得性質(zhì)上優(yōu)質(zhì)的 CT圖像。這在體積大的檢查對(duì)象情況下尤其如此，也就是在對(duì)象具有大衰減的情況下。由于過(guò)重患者在西方工業(yè)國(guó)家中的數(shù)量激增，對(duì)該患者群的CT檢查的優(yōu)化越來(lái)越重要。一般來(lái)說(shuō)，在檢查肥胖患者的時(shí)候，很快就達(dá)到X射線源的功率極限。也就是說(shuō)，盡管X射線源的功率是最高的，由于患者的圍長(zhǎng)而只有少量X射線量子到達(dá)檢測(cè)器，因?yàn)檫@些X射線量子在患者體內(nèi)幾乎被完全吸收。同樣的問(wèn)題也在必須以低射線劑量進(jìn)行的檢查，即所謂的 "low dose”檢查中存在。其示例是篩選檢查，也就是沒(méi)有具體懷疑疾病的預(yù)防檢查，或者后續(xù)(follow up)檢查，即在發(fā)現(xiàn)疾病之后的檢查，其具有及時(shí)識(shí)別該疾病的再次出現(xiàn)以及可以治療該疾病的目的。在這些情況下，人們?cè)噲D通過(guò)更長(zhǎng)的支架旋轉(zhuǎn)時(shí)間以及減少螺旋拍攝時(shí)的臥榻進(jìn)動(dòng)來(lái)累積劑量。在螺旋拍攝時(shí)，節(jié)距是一個(gè)沒(méi)有維度的參數(shù)，該參數(shù)由螺旋曲線的節(jié)距來(lái)給出。該螺旋曲線的節(jié)距相應(yīng)于每次旋轉(zhuǎn)的臥榻進(jìn)動(dòng)與檢測(cè)器寬度之比，也就是在多行檢測(cè)器的情況下與所有檢測(cè)器行的累加的寬度之比。在節(jié)距小于1的情況下，存在對(duì)體積的重疊的掃描，從而對(duì)圖像貢獻(xiàn)了多于一次旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)。因此，檢查對(duì)象的體素在X射線源多次旋轉(zhuǎn)期間被X射線穿透，該X射線由檢測(cè)器檢測(cè)，也就是在多次旋轉(zhuǎn)期間位于 ^ν (視場(chǎng)) 中。因此可用于圖像再現(xiàn)的投影在多次循環(huán)中“存在(Stecken) ”。例如，如果選擇0.5的節(jié)距，則兩次循環(huán)的投影被用于再現(xiàn)一個(gè)圖像點(diǎn)的圖像值。但是通過(guò)所述用于累積劑量的技術(shù)，在拍攝具有大衰減的對(duì)象時(shí)不能回避以下原則問(wèn)題每次旋轉(zhuǎn)都需要特定的最小數(shù)量的投影來(lái)用于圖像再現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)至少給出 1000個(gè)投影，例如1158個(gè)。這用于避免出現(xiàn)掃描偽影以及隨著離旋轉(zhuǎn)中心的距離增大而強(qiáng)列降低清晰度。隨著離旋轉(zhuǎn)中心的距離增大而強(qiáng)列降低清晰度可以這樣來(lái)解釋?zhuān)磳?duì)于位于離旋轉(zhuǎn)中心很遠(yuǎn)處的體素來(lái)說(shuō)必須比位于中心的體素存在更多的投影以用于圖像再現(xiàn)。 如果針對(duì)這些體素不存在足夠的測(cè)量值，也就是在測(cè)量數(shù)據(jù)中存在“空隙”，則會(huì)出現(xiàn)掃描偽影。該掃描偽影可以通過(guò)平滑來(lái)填滿，其中例如通過(guò)插值來(lái)產(chǎn)生未測(cè)得的數(shù)據(jù)，但由此降低了圖像清晰度。該最小數(shù)量的投影以及支架旋轉(zhuǎn)時(shí)間確定了每次投影的測(cè)量時(shí)間，即所謂的積分時(shí)間或讀取的持續(xù)時(shí)間。對(duì)于肥胖患者，非常迅速地就達(dá)到了衰減值，其中即使在X射線管功率最大以及支架旋轉(zhuǎn)時(shí)間盡可能最長(zhǎng)的情況下也只能在積分時(shí)間內(nèi)測(cè)量到少量的量子， 使得電子噪聲超過(guò)了量子噪聲并且成為CT圖像中的主要噪聲分量。在此，電子噪聲被理解為檢測(cè)器的與所測(cè)得的X射線量子的數(shù)量無(wú)關(guān)的噪聲分量。由于電子噪聲的存在，一方面限制了 CT對(duì)非常肥胖患者的應(yīng)用，另一方面對(duì)于正常大小的患者就已經(jīng)必須施加更多的射線劑量以達(dá)到特定的圖像噪聲，由此不必要地加大了患者的輻射負(fù)擔(dān)。圖3示出在希望完全消除電子噪聲的影響的情況下，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)模式 (215 μ s的積分時(shí)間和500mA的X射線管電流)隨著以cm為單位的患者直徑DIA而變化的以％為單位的假想劑量節(jié)省SAV。為此分別假定特定的圖像噪聲，并且檢查圖像噪聲的哪些分量要算作電子噪聲。如果例如考察40cm直徑的檢查對(duì)象，則在X射線管的加速電壓為 SOkV以及同時(shí)圖像質(zhì)量保持不變的情況下節(jié)省了 70%的劑量，如果不存在電子噪聲的話。 在整個(gè)圖像噪聲中電子噪聲所占的份量一方面隨著患者直徑DIA的增加而上升，因?yàn)殡S著患者直徑DIA的增加到達(dá)檢測(cè)器的量子減少。另一方面，該份量隨著X射線管的加速電壓減小而上升，因?yàn)樵诟?、也就是更低能量射線的情況下X射線被更多地吸收。每個(gè)投影的測(cè)量時(shí)間-也就是積分時(shí)間-的延長(zhǎng)，可以減少電子噪聲與量子噪聲的相對(duì)值大小，從而在給定衰減的情況下減少圖像噪聲。因此這是值得期望的效果。但是， 由此同時(shí)也減少了每次循環(huán)所拍攝的投影的數(shù)量，而且伴隨著上面解釋的不期望的掃描偽影增加以及隨著離旋轉(zhuǎn)中心的距離增大而降低清晰度的效果。在考慮這些認(rèn)識(shí)的情況下，提出一種用于具有大衰減的對(duì)象的修正的掃描模式或圖像采集模式，其中將在小節(jié)距情況下的重疊的螺旋掃描與明顯增大的積分時(shí)間組合起
6來(lái)。如上所述，積分時(shí)間的延長(zhǎng)導(dǎo)致每次旋轉(zhuǎn)的投影數(shù)量減少。這導(dǎo)致掃描偽影增加以及隨著離旋轉(zhuǎn)中心的距離增大而降低清晰度的不期望的效果。為了回避這些效果，將節(jié)距與每次旋轉(zhuǎn)的投影數(shù)量相匹配。該匹配這樣進(jìn)行，即每次旋轉(zhuǎn)都拍攝非整數(shù)數(shù)量的投影。在此，每次旋轉(zhuǎn)的投影數(shù)量被理解為，該數(shù)量與積分時(shí)間相乘就說(shuō)明了一次旋轉(zhuǎn)的持續(xù)時(shí)間。投影在X射線源旋轉(zhuǎn)期間被采集，其中對(duì)在與積分時(shí)間相等的時(shí)間間隔期間的每個(gè)投影都由檢測(cè)器對(duì)X射線量子計(jì)數(shù)。在該積分時(shí)間期間，X射線源旋轉(zhuǎn)特定的角度推進(jìn)值。如果每次旋轉(zhuǎn)都采集非整數(shù)數(shù)量的投影，這意味著最后的投影在當(dāng)前旋轉(zhuǎn)期間未被完整采集，而是要在接下來(lái)的旋轉(zhuǎn)開(kāi)始之后才結(jié)束對(duì)該投影的采集。作為示例，提供約0. 5的節(jié)距值(從而兩次循環(huán)貢獻(xiàn)給每張圖像)以及每次循環(huán)半整數(shù)的投影數(shù)量的組合。(半整數(shù)的數(shù)量被理解為到0.5結(jié)束的數(shù))。因此在此可以大致將每次旋轉(zhuǎn)的通常使用的投影數(shù)量一半化；例如是579. 5來(lái)代替常用的1158。但在節(jié)距本身為0. 5的情況下可以使用任意的半整數(shù)的投影數(shù)量。另一個(gè)示例是使用約0. 33的節(jié)距值(從而3次旋轉(zhuǎn)貢獻(xiàn)給每張圖像)與每次旋轉(zhuǎn)1/3整數(shù)的投影數(shù)量(例如386. 33來(lái)代替常用的1158)的組合。(1/3整數(shù)的數(shù)字被理解為到0. 33結(jié)束的數(shù)字)。分別重要的是，每次旋轉(zhuǎn)的投影數(shù)量不是整數(shù)。整數(shù)數(shù)量的投影要在將有貢獻(xiàn)于一個(gè)體素的圖像再現(xiàn)的所有投影都相加的情況下才得到。每個(gè)投影被分配給特定的支架角位。對(duì)于每次旋轉(zhuǎn)有1158個(gè)投影的情況下，相鄰?fù)队暗奈恢弥g的距離大約是0.31°。因此第一個(gè)投影對(duì)應(yīng)于0°的角度，從而隨后的第二個(gè)投影對(duì)應(yīng)于0.31°的角度，接下來(lái)的第三個(gè)投影對(duì)應(yīng)于0.62°的角度，依此類(lèi)推。如果每次旋轉(zhuǎn)使用整數(shù)數(shù)量的投影，則這些角分配在支架每次旋轉(zhuǎn)時(shí)都是相同的。相反，如果每次旋轉(zhuǎn)使用非整數(shù)數(shù)量的投影，則相鄰旋轉(zhuǎn)的投影就它們的角位來(lái)說(shuō)是相互有位移的。 因此，在貢獻(xiàn)于一個(gè)體素的圖像值的相互跟隨的旋轉(zhuǎn)中，掃描光柵在角度方向上相互交錯(cuò)， 從而通過(guò)各個(gè)重疊的旋轉(zhuǎn)在角度方向上的交錯(cuò)而產(chǎn)生更精細(xì)的掃描光柵。為了再現(xiàn)圖像，可以采用本身公知的方法。但在使用多行檢測(cè)器的情況下，也就是在以錐形射線幾何學(xué)進(jìn)行測(cè)量的情況下，可能出現(xiàn)錐形束偽影。該錐形束偽影可以通過(guò)采用迭代的再現(xiàn)來(lái)避免，因?yàn)樵诘佻F(xiàn)的情況下引起錐形束偽影的幾何關(guān)系被考慮到計(jì)算中了。通過(guò)所述對(duì)積分時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)強(qiáng)烈衰減的對(duì)象(諸如過(guò)重患者)來(lái)說(shuō)通過(guò)明顯減少圖像中的電子噪聲而實(shí)現(xiàn)了更好的圖像質(zhì)量。同時(shí)，在現(xiàn)有技術(shù)中隨著簡(jiǎn)單地減少投影數(shù)量而帶來(lái)的諸如掃描偽影以及隨著離旋轉(zhuǎn)中心的距離增大而強(qiáng)烈降低清晰度的缺點(diǎn)得到了避免，其方法是采用較小的節(jié)距結(jié)合每次旋轉(zhuǎn)的與該節(jié)距匹配的非整數(shù)數(shù)量的投影。根據(jù)實(shí)施例描述了本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，可以進(jìn)行無(wú)數(shù)的更改和修正而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。從而當(dāng)然可以不采用所述螺旋拍攝而采用具有多次旋轉(zhuǎn)的序列拍攝；在這種情況下在各個(gè)序列拍攝之間相應(yīng)于檢測(cè)器的寬度相對(duì)移動(dòng)檢查對(duì)象和X射線源，或在錐形輻射拍攝幾何學(xué)的情況下將檢查對(duì)象和X射線源相對(duì)移動(dòng)檢測(cè)器寬度的一部分。
權(quán)利要求
1.一種利用計(jì)算機(jī)斷層造影系統(tǒng)(Cl)采集檢查對(duì)象的測(cè)量數(shù)據(jù)(P)以用于再現(xiàn)檢查對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)(f)的方法，其中在射線源(C2，C4)圍繞檢查對(duì)象旋轉(zhuǎn)期間作為投影采集測(cè)量數(shù)據(jù)(P)，對(duì)檢查對(duì)象的體素的圖像數(shù)據(jù)(f)的測(cè)量數(shù)據(jù)采集發(fā)生在多次旋轉(zhuǎn)期間，每一次旋轉(zhuǎn)都采集非整數(shù)數(shù)量的投影，使得多次旋轉(zhuǎn)的投影合并成整數(shù)數(shù)量的投影。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中分配給一次旋轉(zhuǎn)的投影的角位相對(duì)于下一次旋轉(zhuǎn)的投影的角位存在位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2之一所述的方法，其中所述多次旋轉(zhuǎn)是兩次循環(huán)，而所述非整數(shù)數(shù)量的投影是半整數(shù)數(shù)量的投影。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至2之一所述的方法，其中所述多次旋轉(zhuǎn)是三次循環(huán)，而所述非整數(shù)數(shù)量的投影是1/3整數(shù)數(shù)量的投影。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其中對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)(ρ)的采集根據(jù)具有小于1 的節(jié)距的螺旋CT拍攝進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其中對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)(ρ)的采集根據(jù)序列CT拍攝進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其中檢查對(duì)象是由于其伸展而對(duì)射線源(C2， C4)所發(fā)射的射線進(jìn)行強(qiáng)烈衰減的檢查對(duì)象。
8.一種用于根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)(P)再現(xiàn)檢查對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)(f)的方法，其中根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的方法采集測(cè)量數(shù)據(jù)(ρ)，對(duì)檢查對(duì)象的每個(gè)體素都將多個(gè)連續(xù)進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)的各自的投影組合成一個(gè)數(shù)據(jù)組，根據(jù)該數(shù)據(jù)組再現(xiàn)該體素的圖像值。
9.一種用于控制CT系統(tǒng)(Cl)的測(cè)量數(shù)據(jù)采集的控制單元(ClO)，包含用于存儲(chǔ)程序代碼(Prg1-Prgn)的程序存儲(chǔ)器，其中在該程序存儲(chǔ)器中存在用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至7 之一的方法的程序代碼(Prg1-Prgn)。
10.一種用于根據(jù)CT系統(tǒng)(Cl)的測(cè)量數(shù)據(jù)(P)來(lái)再現(xiàn)檢查對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)(f)的計(jì)算單元(ClO)，包含用于存儲(chǔ)程序代碼(Prg1-Prgn)的程序存儲(chǔ)器，其中在該程序存儲(chǔ)器中存在用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求8的方法的程序代碼(Prg1-Prgn)。
11.一種具有根據(jù)權(quán)利要求9和/或10的控制單元和/或計(jì)算單元(ClO)的CT系統(tǒng) (Cl)。
12.一種用于控制CT系統(tǒng)(1)的測(cè)量數(shù)據(jù)采集的計(jì)算機(jī)程序，具有程序代碼裝置 (Prg1-Prgn)，用于在該計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)控制根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的方法。
13.一種具有程序代碼裝置(Prg1-Prgn)的計(jì)算機(jī)程序，用于在該計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求8的方法。
14.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括用于控制CT系統(tǒng)(Cl)的測(cè)量數(shù)據(jù)采集的計(jì)算機(jī)程序的能在計(jì)算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)載體上存儲(chǔ)的程序代碼裝置(Prg1-I^gn)，用于在該計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生對(duì)根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的方法的執(zhí)行。
15.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序的能在計(jì)算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)載體上存儲(chǔ)的程序代碼裝置(Prg1-Prgn),用于在該計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求8的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用計(jì)算機(jī)斷層造影系統(tǒng)(C1)采集檢查對(duì)象的測(cè)量數(shù)據(jù)(p)以用于再現(xiàn)檢查對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)(f)的方法。在射線源(C2，C4)圍繞檢查對(duì)象旋轉(zhuǎn)期間作為投影采集測(cè)量數(shù)據(jù)。對(duì)檢查對(duì)象的體素的圖像數(shù)據(jù)(f)的測(cè)量數(shù)據(jù)采集發(fā)生在多次旋轉(zhuǎn)期間。每一次旋轉(zhuǎn)都采集非整數(shù)數(shù)量的投影，使得多次旋轉(zhuǎn)的投影合并成整數(shù)數(shù)量的投影。例如這些針對(duì)一個(gè)體素的投影可以在兩次相繼的旋轉(zhuǎn)期間被采集，其中每次旋轉(zhuǎn)都采集半整數(shù)數(shù)量的投影。
文檔編號(hào)A61B6/03GK102151140SQ20111002361
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者托馬斯·弗洛爾, 雷納·勞佩克 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司