099] 在步驟918中，斷層圖像可以選擇地顯示在與計(jì)算平臺(tái)相關(guān)聯(lián)的顯示器上。例如， 醫(yī)生或其他感興趣方可以通過特定成像會(huì)話來訪問針對(duì)特定患者的重構(gòu)的斷層圖像，用于 分析和/或診斷。
[0100] 參照?qǐng)D10,提供了用于執(zhí)行本文所描述的功能的計(jì)算平臺(tái)的示例性部件的高層次 方框圖，計(jì)算平臺(tái)通常標(biāo)記為1002,高層次方框圖通常標(biāo)記為1000。如圖10中所描述的，計(jì) 算平臺(tái)1002包括:通常標(biāo)記為1004的處理器、通常標(biāo)記為1006的存儲(chǔ)器，它們經(jīng)由系統(tǒng)總線 通信地連接。在一些方案中，處理器1004可包括微處理器、中央處理單元(CPU)，或基于處理 單元的任何其他類似硬件。在一些方案中，通常標(biāo)記為1008的SSM具有如本文所討論的功 能，可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1006中，存儲(chǔ)器1006可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器 (R0M)、光讀/寫存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器、磁讀/寫存儲(chǔ)器、閃存、或任何其他非暫時(shí)性計(jì)算 機(jī)可讀介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，處理器1004和存儲(chǔ)器1006能夠用于執(zhí)行和管理SSM 1008的 操作。因此，當(dāng)配置有SSM 1008時(shí)，計(jì)算平臺(tái)1002成為專用計(jì)算平臺(tái)，其通過消除傳統(tǒng)s-DCT 系統(tǒng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)來增強(qiáng)獲取s-DCT圖像的技術(shù)領(lǐng)域。具體而言，計(jì)算平臺(tái)1002和s-DCT系統(tǒng) (例如，500,圖5)之間的協(xié)作必需以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，以克服特別是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域 內(nèi)產(chǎn)生的問題(即，在較短的掃描時(shí)間內(nèi)獲取具有更高質(zhì)量和分辨率的s-DCT圖像）。
[0101] 參照?qǐng)D11，提供示出了如本文所述的用于固定的數(shù)字化斷層成像的通常標(biāo)記為 1100的示例性方法的流程圖。
[0102] 在步驟1102中，提供了固定的X射線源陣列和固定的區(qū)域X射線檢測(cè)器，該固定的X 射線源陣列包括配置為相對(duì)于固定的待成像受驗(yàn)者產(chǎn)生處于不同視角的X射線束的空間分 布的X射線像素的陣列，該固定的區(qū)域X射線檢測(cè)器被定位為基本上平行于該X射線源陣列 的平面并配置為記錄來自不同視角的受驗(yàn)者的X射線投影圖像用于斷層融合重構(gòu)。
[0103] 在步驟1104中，生理門控裝置監(jiān)測(cè)受驗(yàn)者的至少一個(gè)生理信號(hào)，生理門控裝置基 于至少一個(gè)生理信號(hào)限定生理相位和時(shí)間窗，在時(shí)間窗內(nèi)能夠獲取來自不同視角的受驗(yàn)者 的X射線投影圖像。
[0104] 在步驟1106中，當(dāng)接收到至少一個(gè)生理信號(hào)時(shí)，計(jì)算平臺(tái)激活X射線像素，以使X射 線曝光與受驗(yàn)者的至少一個(gè)生理信號(hào)同步。
[0105] 在步驟1108中，記錄了來自不同視角的受驗(yàn)者的X射線投影圖像。
[0106] 本主題可以在不偏離其精神和本質(zhì)特征的情況下具體實(shí)施為其他形式。因此在此 描述的實(shí)施例在各個(gè)方案中都被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的。雖然已經(jīng)根據(jù)某些優(yōu)選 實(shí)施例描述了本主題，但對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的其他實(shí)施例也在本主題的范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于固定的X射線數(shù)字化斷層融合成像的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 固定的X射線源陣列，其包括配置為相對(duì)于固定的待成像受驗(yàn)者產(chǎn)生處于不同視角的X 射線束的空間分布的X射線像素的陣列； 固定的區(qū)域X射線檢測(cè)器，其被定位為基本上平行于所述X射線源陣列的平面，并配置 為記錄來自所述不同視角的所述受驗(yàn)者的X射線投影圖像以用于斷層融合重構(gòu)； 生理門控裝置，其用于監(jiān)測(cè)所述受驗(yàn)者的至少一個(gè)生理信號(hào)，所述生理門控裝置基于 所述至少一個(gè)生理信號(hào)限定生理相位和時(shí)間窗，在所述時(shí)間窗內(nèi)能夠獲取來自所述不同視 角的所述受驗(yàn)者的所述X射線投影圖像;以及 計(jì)算平臺(tái)，其包括存儲(chǔ)器和至少一個(gè)硬件處理器，所述計(jì)算平臺(tái)配置為基于所述生理 相位和所述時(shí)間窗且當(dāng)從所述生理門控裝置接收到所述至少一個(gè)生理信號(hào)時(shí)來激活所述X 射線像素，以使X射線曝光與所述受驗(yàn)者的所述至少一個(gè)生理信號(hào)同步。2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算平臺(tái)進(jìn)一步包括配置為處理獲取的來自所 述不同視角的所述受驗(yàn)者的X射線投影圖像并且重構(gòu)所述受驗(yàn)者的一個(gè)或多個(gè)三維斷層融 合切片圖像的模塊。3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括準(zhǔn)直器，其附接至所述X射線源陣列并包括多 個(gè)開口，其中，所述多個(gè)開口的每一個(gè)開口均配置為將由所述X射線源陣列的陽極上的對(duì)應(yīng) 焦斑所產(chǎn)生的輻射準(zhǔn)直成基本上照亮所述區(qū)域X射線檢測(cè)器的錐形束。4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)生理信號(hào)包括呼吸信號(hào)，使得完整的 斷層融合掃描在所述受驗(yàn)者的單個(gè)呼吸周期內(nèi)或多個(gè)呼吸周期內(nèi)完成。5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述生理門控裝置配置為監(jiān)測(cè)至少兩個(gè)生理信號(hào)， 所述兩個(gè)生理信號(hào)包括呼吸信號(hào)和心臟信號(hào)，并且其中一個(gè)或兩個(gè)信號(hào)被門控以觸發(fā)來自 所述不同視角的所述受驗(yàn)者的所述X射線投影圖像的獲取。6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述X射線源陣列包括分布式多束碳納米管冷陰極 陣列。7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括防散射柵格，其放置在所述受驗(yàn)者和所述區(qū)域 X射線檢測(cè)器之間的基本上平行于所述受驗(yàn)者和所述區(qū)域X射線檢測(cè)器的平面上，其中，布 置在所述防散射柵格上的多個(gè)開口集中為使一個(gè)或多個(gè)焦斑線性地分布在所述X射線源陣 列的陽極上。8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述X射線源陣列包括中心X射線源陣列，其對(duì)于所 述X射線源陣列的陽極上的不同焦斑具有改變的焦斑尺寸和容許功率。9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述X射線源陣列包括配置為繞中心旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn) 的圓柱形陽極。10. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算平臺(tái)配置為控制所述X射線源陣列的所述 X射線像素，以執(zhí)行雙能量或者多能量斷層融合成像。11. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算平臺(tái)進(jìn)一步包括配置為基于在斷層融合 掃描之前取得的所述受驗(yàn)者的定位像來確定投影視圖的數(shù)量、覆蓋角、X射線能量以及圖像 輻射劑量的模塊。12. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述X射線源陣列包括約3至90個(gè)之間的X射線焦 斑，其覆蓋大約10度至90度之間的一個(gè)或多個(gè)視角。13. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)是用于肺癌成像應(yīng)用的固定的數(shù)字化胸 部斷層融合成像系統(tǒng)。14. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括位置感測(cè)設(shè)備，其配置為與所述計(jì)算平臺(tái)通 過接口連接以確定所述區(qū)域X射線檢測(cè)器相對(duì)于所述X射線源陣列的相對(duì)位置。15. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述位置感測(cè)設(shè)備包括布置在所述區(qū)域X射線檢 測(cè)器上的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器以及布置在所述X射線源陣列上的一個(gè)或多個(gè)接收器，并且其 中，所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器配置為發(fā)射信號(hào)，而所述一個(gè)或多個(gè)接收器配置為檢測(cè)該信號(hào)。16. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述位置感測(cè)設(shè)備包括均布置在所述X射線源陣 列上的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器以及一個(gè)或多個(gè)接收器，并且其中，所述一個(gè)或多個(gè)接收器配置 為檢測(cè)由所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器發(fā)射的且由布置在所述區(qū)域X射線檢測(cè)器上的結(jié)構(gòu)反射的 信號(hào)。17. -種用于固定的X射線數(shù)字化斷層融合成像的方法，所述方法包括： 提供固定的X射線源陣列，所述固定的X射線源陣列包括配置為相對(duì)于固定的待成像受 驗(yàn)者產(chǎn)生處于不同視角的X射線束的空間分布的X射線像素的陣列，并且提供固定的區(qū)域X 射線檢測(cè)器，所述固定的區(qū)域X射線檢測(cè)器被定位為基本上平行于所述X射線源陣列的平面 并配置為記錄來自所述不同視角的所述受驗(yàn)者的X射線投影圖像以用于斷層融合重構(gòu)； 由生理門控裝置監(jiān)測(cè)所述受驗(yàn)者的至少一個(gè)生理信號(hào)，所述生理門控裝置基于所述至 少一個(gè)生理信號(hào)限定生理相位和時(shí)間窗，在所述時(shí)間窗內(nèi)能夠獲得來自所述不同視角的所 述受驗(yàn)者的所述X射線投影圖像； 當(dāng)接收到所述至少一個(gè)生理信號(hào)時(shí)，由所述計(jì)算平臺(tái)激活所述X射線像素，以使X射線 曝光與所述受驗(yàn)者的所述至少一個(gè)生理信號(hào)同步；以及 記錄來自所述不同視角的所述受驗(yàn)者的X射線投影圖像。18. 如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括由所述計(jì)算平臺(tái)的模塊處理獲取的來自所 述不同視角的所述受驗(yàn)者的X射線投影圖像并且重構(gòu)所述受驗(yàn)者的一個(gè)或多個(gè)三維斷層融 合切片圖像。19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述至少一個(gè)生理信號(hào)包括呼吸信號(hào)，使得完整 的斷層融合掃描在所述受驗(yàn)者的單個(gè)呼吸周期內(nèi)或多個(gè)呼吸周期內(nèi)完成。20. 如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括監(jiān)測(cè)至少兩個(gè)生理信號(hào)，所述兩個(gè)生理信號(hào) 包括呼吸信號(hào)和心臟信號(hào)，并且其中一個(gè)或兩個(gè)信號(hào)被門控以觸發(fā)來自所述不同視角的所 述受驗(yàn)者的所述X射線投影圖像的獲取。21. -種產(chǎn)生人體胸部或軀干的快速斷層圖像的方法，所述方法包括： 提供X射線源陣列，所述X射線源陣列從空間分布的X射線焦斑的陣列產(chǎn)生錐形束X射線 輻射； 將來自所述X射線源陣列的每個(gè)焦斑的所述X射線輻射準(zhǔn)直至檢測(cè)器中的感興趣區(qū)域； 檢測(cè)并采集對(duì)象的投影圖像； 利用放置在所述X射線源陣列和所述檢測(cè)器之間的原射線束取樣裝置檢測(cè)并采集所述 對(duì)象的投影圖像； 從所述投影中估算并減去所述對(duì)象的散射信號(hào)輪廓； 基于具有降低的散射信號(hào)的投影圖像來重構(gòu)所述斷層圖像。22.-種使用單色x射線束和準(zhǔn)單色x射線束中的至少一種x射線束來產(chǎn)生對(duì)象的一個(gè) 或多個(gè)圖像的方法，所述方法包括： 提供具有關(guān)于待成像對(duì)象的空間分布的焦斑的場(chǎng)致發(fā)射X射線源； 采用由所述X射線源產(chǎn)生的單色X射線束和準(zhǔn)單色X射線束中的至少一種X射線束來照 射所述對(duì)象，以產(chǎn)生所述對(duì)象的投影圖像； 檢測(cè)所述對(duì)象的所述投影圖像；以及 基于所述對(duì)象的所述投影圖像來重構(gòu)所述對(duì)象的一個(gè)或多個(gè)可顯示圖像。
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于固定的數(shù)字化胸部斷層融合(s-DCT)成像的系統(tǒng)及相關(guān)方法。在一些方案中，該系統(tǒng)包括：固定的x射線源陣列，其具有配置為相對(duì)于固定的待成像受驗(yàn)者產(chǎn)生處于不同視角的x射線束的x射線像素的陣列；固定的區(qū)域x射線檢測(cè)器，其配置為記錄受驗(yàn)者的x射線投影圖像；生理門控裝置，其用于監(jiān)測(cè)受驗(yàn)者的至少一個(gè)生理信號(hào)并基于所述至少一個(gè)生理信號(hào)限定生理相位和時(shí)間窗；以及計(jì)算平臺(tái)，其配置為基于所述生理相位和時(shí)間窗且當(dāng)從生理門控裝置接收到所述至少一個(gè)生理信號(hào)時(shí)來激活x射線像素，以使x射線曝光與受驗(yàn)者的至少一個(gè)生理信號(hào)同步。
【IPC分類】A61B6/03
【公開號(hào)】CN105615911
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510916422
【發(fā)明人】盧健平, 單晶, 李岳, 周子剛, 雅巴里·卡利斯特, 克里斯蒂·因塞科, 帕維爾·克則普羅夫, 安德魯·塔克
【申請(qǐng)人】北卡羅來納大學(xué)教堂山分校
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年10月20日
【公告號(hào)】US20160106382