專利名稱：具有經(jīng)切換的焦斑和濾波器的雙譜x射線管的制作方法
具有經(jīng)切換的焦斑和濾波器的雙譜X射線管
本發(fā)明涉及斷層攝影成像領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及一種用于對感 興趣對象進(jìn)行雙譜(dual spectrum)檢査的檢查裝置、 一種圖像處理設(shè)備、 一種對感興趣對象進(jìn)行檢查的方法、 一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)和一種程序單元。
物質(zhì)的X射線衰減取決于從X射線管發(fā)出的發(fā)射譜。用不同的譜對同 一對象(例如患者或器官)進(jìn)行多次測量能夠在二維投影成像以及在三維 斷層掃描成像中得到改進(jìn)的組織分割或物質(zhì)標(biāo)記。
在三維計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)或三維旋轉(zhuǎn)X射線(3DRX)成像中， 在相繼各采集運(yùn)行中只能應(yīng)用不同的譜設(shè)置。兩次測量間固有的時(shí)間延遲 可增加患者/器官運(yùn)動的概率及相關(guān)的偽影。
理想的是減少采集時(shí)間。
本發(fā)明提供了一種檢査裝置、 一種圖像處理設(shè)備、 一種用檢查裝置對 感興趣對象進(jìn)行檢查的方法、 一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)和一種具有根據(jù)獨(dú)立權(quán) 利要求所述特征的程序單元。
應(yīng)當(dāng)注意的是，下列所述本發(fā)明的各示范性實(shí)施例同樣適用于所述對 感興趣對象進(jìn)行檢査的方法、適用于所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、適用于所述圖 像處理設(shè)備及適用于所述程序單元。
根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，提供了一種用于對感興趣對象進(jìn)行雙譜 檢查的檢查裝置，所述檢查裝置包括適于對來自感興趣對象的輻射束進(jìn)行 濾波的濾波器單元，所述輻射束具有焦斑。此外，所述檢查裝置包括適于 將焦斑從第一焦斑位置切換到第二焦斑位置的快速焦斑切換單元，以及適 于根據(jù)來自感興趣對象的輻射束采集測量數(shù)據(jù)的探測器單元，其中，濾波 器單元、第一焦斑位置和第二焦斑位置以這樣的方式布置，即當(dāng)焦斑位于 第一位置時(shí)，輻射束穿過濾波器單元，從而得到經(jīng)濾波的第一譜測量數(shù)據(jù)， 而當(dāng)焦斑位于第二位置時(shí)，輻射束不會穿過濾波器單元，從而得到第二譜測量數(shù)據(jù)。
因此，所述檢查裝置可適于執(zhí)行同一對象的兩個(gè)不同三維圖像的兩次 重建，其中，在機(jī)架的相同(一個(gè)或多個(gè))旋轉(zhuǎn)期間，采集對應(yīng)兩個(gè)不同 圖像的用于這兩次重建的兩個(gè)數(shù)據(jù)集。
由于以這樣的方式切換輻射束的焦斑，使得出射束對于一個(gè)焦斑位置 穿過譜濾波器設(shè)備，而所述束在被引向另一焦斑位置時(shí)不受濾波設(shè)備的影 響，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例，可立即接連進(jìn)行不同的譜測量。
根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例，快速焦斑切換單元采用快速電子焦斑 切換單元和磁四極切換單元中的一種。在S. Schiller、 U. Heisig、 S. Panzer John Wiley禾Q Sons的"Electron Beam Technology" New York, USA 1982 中公開了這樣的單元，該文獻(xiàn)以引用方式并入本文中。
因此，根據(jù)本發(fā)明的這一示范性實(shí)施例，在同一采集運(yùn)行期間，以相 當(dāng)大的速度立即接連進(jìn)行兩次(或多次)不同的譜測量。這會導(dǎo)致整個(gè)采 集時(shí)間的大幅降低。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，電子焦斑切換單元采用網(wǎng)格交換機(jī) 和板式交換機(jī)中的一種。在S. Schiller、 U. Heisig、 S. Panzer John Wiley和 Sons的"Electron Beam Technology" New York, USA 1982中公開了這樣的 交換機(jī)，該文獻(xiàn)以引用方式并入本文中。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，濾波器單元包括銅板。然而，應(yīng)當(dāng) 注意的是，也可使用其他材料。此外，也可使用其他類型的濾波器，例如2、 5mm厚的附加鋁濾波器或者鈦濾波器。
根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例，所述檢査裝置還包括作為X射線管采 用的輻射源，其中，輻射束是從X射線管發(fā)射的X射線束。
因此，輻射源適于采用雙譜管的形式，其能夠在快速時(shí)間量程中執(zhí)行 焦斑切換。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，所述檢査裝置采用三維計(jì)算機(jī)斷層 攝影裝置和三維旋轉(zhuǎn)X射線裝置中的一種。
應(yīng)當(dāng)注意的是，在本文中，本發(fā)明并不限于計(jì)算機(jī)斷層攝影，而是當(dāng) 不得不通過改變譜設(shè)置來采集同一對象的兩個(gè)不同圖像時(shí)都可適用。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，第一焦斑位置與第二焦斑位置的距離為輻射束的標(biāo)稱焦斑值的量級。
換句話說，兩個(gè)焦斑位置間的距離為投影點(diǎn)的大小的量級。 根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例，第一焦斑位置和第二焦斑位置位于垂
直于輻射源旋轉(zhuǎn)軸的直線上。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的這一示范性實(shí)施例，焦斑可以切換成與陽極盤的
旋轉(zhuǎn)軸垂直。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，第一焦斑位置和第二焦斑位置位于 具有與輻射源旋轉(zhuǎn)軸平行的分量的直線上。
因此，切換方向平行于陽極盤的旋轉(zhuǎn)軸。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，將檢査裝置配置成由材料測試裝置、
醫(yī)療應(yīng)用裝置和微型CT系統(tǒng)所組成的組中的一種。本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域可 以是醫(yī)學(xué)成像，特別是3D旋轉(zhuǎn)X射線成像。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，提供了一種用于檢査感興趣對象的 圖像處理設(shè)備，所述圖像處理設(shè)備包括用于存儲感興趣對象的數(shù)據(jù)集的存 儲器，所述數(shù)據(jù)集包括對應(yīng)于第一焦斑位置的經(jīng)濾波的第一譜測量數(shù)據(jù)和 對應(yīng)于第二焦斑位置的未經(jīng)濾波的第二譜測量數(shù)據(jù)，兩種數(shù)據(jù)在同一采集 運(yùn)行期間立即接連進(jìn)行采集；以及重建單元，其適于確定第一譜測量數(shù)據(jù) 和第二譜測量數(shù)據(jù)間的差并根據(jù)所述差重建感興趣對象的圖像。
然而，應(yīng)該注意的是，用于確定第一譜測量數(shù)據(jù)和第二譜測量數(shù)據(jù)間 的差的各函數(shù)可包括減影運(yùn)算或其他運(yùn)算，例如關(guān)于對應(yīng)圖像灰度值(對 應(yīng)于依賴吸收系數(shù)的強(qiáng)度或線積分或能量)的非線性運(yùn)算。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，所述圖像處理設(shè)備能夠適合 于通過將焦斑從第一焦斑位置切換到第二焦斑位置，在同一采集運(yùn)行期間 立即接連采集經(jīng)濾波的第一譜測量數(shù)據(jù)和未經(jīng)濾波的第二譜測量數(shù)據(jù)，其 中，當(dāng)焦斑位于第一位置時(shí)，輻射束穿過濾波器單元，從而得到經(jīng)濾波的 第一譜測量數(shù)據(jù)，而其中，當(dāng)焦斑位于第二位置時(shí)，輻射束不會穿過濾波 器單元，從而得到第二譜測量數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，提供了一種用檢查裝置對感興趣對 象進(jìn)行檢査的方法，所述方法包括如下步驟探測具有處于第一焦斑位置 的焦斑的經(jīng)濾波的輻射，從而得到經(jīng)濾波的第一譜測量數(shù)據(jù)；將焦斑從第一焦斑位置切換到第二焦斑位置；并在同一采集運(yùn)行期間于探測到經(jīng)濾波 的第一譜測量數(shù)據(jù)之后，立即探測具有處于第二焦斑位置的焦斑的未經(jīng)濾 波的輻射，從而得到第二譜測量數(shù)據(jù)。
這為得到減少運(yùn)動偽影的快速并有效的檢查方法做了準(zhǔn)備。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，所述方法還包括如下步驟確定第
一譜測量數(shù)據(jù)與第二譜測量數(shù)據(jù)間的差；并根據(jù)所述差重建感興趣對象的 圖像。
因此，根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，所述方法可用于重建同一對 象的兩個(gè)不同的三維圖像。通過圖像的簡單減影，可在三維神經(jīng)血管造影 中改善例如血管和顱骨的區(qū)別。
此外，也可將用不同譜在同一成像幾何結(jié)構(gòu)中采集的投影分解成不同 的物理(康普頓/瑞利散射)投影圖像，如在R. E. Alvarez和A. Macovski 的"Energy-selective reconstructions in x-ray computerized tomography" Phys. Med. Biol.21，第733-744頁，1976年；和在R. E. Alvarez和A. Macovski 的"X-ray spectral decomposition imaging system"美國專禾ll No.4,029，963 ， 1977中所公開的，所述文獻(xiàn)以引用方式并入本文中。
此外，不同的物理投影圖像可用于二維或三維分析。
除此以外，根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，提供了計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)， 其中存儲有檢查感興趣對象的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)由處理器運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程 序時(shí)，其適于執(zhí)行上述方法步驟。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，提供了一種檢査感興趣對象 的程序單元，當(dāng)由處理器運(yùn)行時(shí)，其適于執(zhí)行上述方法步驟。
由所述計(jì)算機(jī)程序(即由軟件)，或通過使用一個(gè)或多個(gè)專用電子優(yōu)化 電路(即在硬件中)，或以混合的形式(即借助于軟件部分和硬件部分)可 實(shí)現(xiàn)感興趣對象的檢查。
優(yōu)選將根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的程序單元加載到數(shù)據(jù)處理器的工作 存儲器中。因而可以將數(shù)據(jù)處理器配備成執(zhí)行本發(fā)明方法的示范性實(shí)施例。 計(jì)算機(jī)程序能以任何合適的編程語言(例如C++)進(jìn)行編寫，并存儲在諸 如CD-ROM的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。同樣，計(jì)算機(jī)程序可從諸如萬維網(wǎng)的網(wǎng) 絡(luò)上獲取，從網(wǎng)絡(luò)上可將計(jì)算機(jī)程序下載到圖像處理單元或處理器，或任何合適的計(jì)算機(jī)中。
作為本發(fā)明示范性實(shí)施例的要旨可以看到，以這樣的方式切換x射線
管的焦斑，使得在一個(gè)焦斑位置上執(zhí)行濾波，而在第二焦斑位置上不執(zhí)行 濾波。這樣，通過以快速方式進(jìn)行切換可立即接連進(jìn)行兩次或多次不同的 譜測量。因此，在同一采集運(yùn)行期間可應(yīng)用不同的譜設(shè)置。
本發(fā)明這些和其他方面將從下文所述的實(shí)施例中變得顯而易見，并參 考所述實(shí)施例進(jìn)行闡述。
下面將參照下列附圖描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的檢查裝置的簡化示意圖； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的檢查裝置的簡化示意圖； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的具有濾波設(shè)備的雙焦斑幾何結(jié) 構(gòu)的示意圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的具有濾波設(shè)備的雙焦斑幾 何結(jié)構(gòu)；
圖5示出了表示根據(jù)本發(fā)明的圖像質(zhì)量改進(jìn)的體模研究的示意圖； 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性方法的流程圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的示范性實(shí)施例，用于運(yùn)行根 據(jù)本發(fā)明方法的示范性實(shí)施例。
各幅附圖中的圖示都是示意性的。在不同的附圖中，類似或相同的元 件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的檢査裝置的簡化示意圖。
本發(fā)明可應(yīng)用于三維旋轉(zhuǎn)X射線成像或三維旋轉(zhuǎn)血管造影成像領(lǐng)域 中。在這種情形中，用常規(guī)X射線系統(tǒng)可進(jìn)行所述檢查。
本發(fā)明尤其在必須將造影劑與骨骼分離時(shí)使用，其是(例如)在患者 的神經(jīng)放射檢查領(lǐng)域中的情形。
由于造影劑僅在相應(yīng)的脈管中停留相對短暫的時(shí)間并且由于所述采集 系統(tǒng)正在旋轉(zhuǎn)(例如，移動)中，因此具有快速、能量可分辨的圖像采集 過程總是(并且尤其對于3D-RX)重要的。圖1所描繪的裝置是C型臂X射線檢查裝置，其包括借助于附件11
連接到天花板(未在圖1中描繪)的C型臂10。 C型臂10持有X射線源 12和探測器單元13，它們可旋轉(zhuǎn)地安裝在C型臂IO上，使得在不同的投 影角度下能夠采集檢查床14上的患者15的多個(gè)投影圖像。
控制單元16適于控制源12和探測器13的同步移動，這兩個(gè)都圍繞患 者15進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
將由探測器單元13生成的圖像數(shù)據(jù)傳送給由計(jì)算機(jī)控制的圖像處理單 元17。
此外，可設(shè)置ECG單元18用于記錄患者心臟的心跳。相應(yīng)的ECG數(shù) 據(jù)被傳送給圖像處理單元17。
圖像處理單元17適于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法步驟。
此外，所述系統(tǒng)可包括適于可視化所采集圖像的監(jiān)視器19。
本發(fā)明同樣可應(yīng)用在計(jì)算機(jī)斷層攝影領(lǐng)域。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)的示范性實(shí)施例。
圖2中描繪的計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置100是錐束CT掃描器。然而，利 用扇束幾何結(jié)構(gòu)同樣可執(zhí)行本發(fā)明。為了生成初級扇束，孔徑系統(tǒng)105可 配置成狹縫準(zhǔn)直器。圖2中描繪的CT掃描器包括機(jī)架101，其可圍繞旋轉(zhuǎn) 軸102旋轉(zhuǎn)。機(jī)架101由電動機(jī)103驅(qū)動。附圖標(biāo)記104指代輻射源，例 如X射線源，根據(jù)本發(fā)明的方面，所述輻射源發(fā)射多色或單色輻射。
附圖標(biāo)記105指代孔徑系統(tǒng)，所述孔徑系統(tǒng)形成從輻射源向錐形輻射 束106發(fā)射的輻射束。錐束106以這樣的方式進(jìn)行指引，即使其穿過布置 在機(jī)架101中央(即在CT掃描器檢査區(qū)域內(nèi))的感興趣對象107，并撞擊 到探測器108上。如可從圖2中獲得的，探測器108布置在機(jī)架101上并 與輻射源104相對，使得探測器108的表面被錐束106所覆蓋。圖2中描 繪的探測器108包括多個(gè)探測器元件123，其每一個(gè)能夠探測已經(jīng)被感興趣 對象107所散射或穿過感興趣對象107的X射線。
在對感興趣對象107進(jìn)行掃描期間，輻射源104、孔徑系統(tǒng)105和探測 器108在箭頭116指示的方向上沿機(jī)架101旋轉(zhuǎn)。為了使具有輻射源104、 孔徑系統(tǒng)105和探測器108的機(jī)架101進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將電動機(jī)103連接到電 動機(jī)控制單元117，所述電動機(jī)控制單元117連接到重建單元118 (它同樣可表示為計(jì)算或確定單元)。
在圖2中，感興趣對象107是放置在操作臺119上的人類。在對例如 人類107的心臟130進(jìn)行掃描期間，當(dāng)機(jī)架101圍繞人類107旋轉(zhuǎn)時(shí)，操 作臺119沿平行于機(jī)架101的旋轉(zhuǎn)軸102的方向移位人類107。這時(shí)，沿螺 旋掃描路徑掃描心臟130。操作臺119同樣可在掃描期間停止，從而測量信 號切片(signal slice)。應(yīng)當(dāng)注意的是，在所有所述情形中，還有可能執(zhí)行 環(huán)形掃描，其中在平行于旋轉(zhuǎn)軸102的方向上沒有移位，而只是機(jī)架101 圍繞旋轉(zhuǎn)軸102進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
而且，可提供心電圖設(shè)備135，其測量人類107的心臟130的心電圖， 同時(shí)由探測器108探測穿過心臟130衰減的X射線。將有關(guān)測得心電圖的 數(shù)據(jù)傳送給重建單元118。
將探測器108連接控制單元118。重建單元118接收探測結(jié)果，即來自 探測器108的各探測器元件123的讀出，并根據(jù)這些讀出確定掃描結(jié)果。 此外，重建單元118與電動機(jī)控制單元117進(jìn)行通信，以便協(xié)調(diào)具有電動 機(jī)103和120的機(jī)架101與操作臺119的移動。
控制單元118適于根據(jù)探測器108的讀出重建圖像。由重建單元108 生成的重建圖像經(jīng)接口 122可以輸出到顯示器(圖2中未示出)。
重建單元118可由數(shù)據(jù)處理器來實(shí)現(xiàn)以處理來自探測器108的各探測 器元件123的讀出。
圖2所示的計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置捕獲心臟130多個(gè)周期的心臟計(jì)算機(jī) 斷層攝影數(shù)據(jù)。換言之，當(dāng)機(jī)架101旋轉(zhuǎn)并當(dāng)操作臺119線性位移時(shí)，由 X射線源104和探測器108執(zhí)行有關(guān)心臟130的螺旋掃描。在該螺旋掃描 期間，心臟130可能跳動多次。在這些跳動期間，采集多個(gè)心臟計(jì)算機(jī)斷 層攝影數(shù)據(jù)。同時(shí)，心電圖單元135可測量心電圖。在已經(jīng)采集這些數(shù)據(jù) 后，所述數(shù)據(jù)被傳送給重建單元118，并回顧地分析測得數(shù)據(jù)。
測得數(shù)據(jù)，即心臟計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)和心電圖數(shù)據(jù)由重建單元118 處理，所述重建單元118可經(jīng)由圖形用戶界面(GUI) 140得到進(jìn)一步的控 制。這一回顧性分析以使用回顧性ECG門控的螺旋心臟錐束重建方案為基 礎(chǔ)。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明并不局限于這一特定的數(shù)據(jù)采集和重建。
然而，檢查裝置100包括濾波器單元204和快速焦斑切換單元(未在圖2中描繪)，如參照圖3和4所描繪。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的具有濾波設(shè)備204的雙焦斑幾 何結(jié)構(gòu)的示意圖。所述輻射源包括陽極201，從這里朝感興趣對象(未在圖 2中描繪)發(fā)射X射線束。所述X射線束聚焦在第一焦斑位置202或第二 焦斑位置203處。在箭頭206表征的方向上垂直于旋轉(zhuǎn)軸205執(zhí)行兩個(gè)焦 斑位置202、 203間的切換。
X射線管的焦斑以這樣的方式進(jìn)行切換，即使得對于第一焦斑位置202 而言射出的X射線束穿過譜濾波器設(shè)備204 (例如，銅板)，而對于另一焦 斑位置203而言，X射線束未受濾波器設(shè)備204的影響。在穿過濾波器設(shè) 備204后，X射線由探測器單元208進(jìn)行探測。
然而，對于第二焦斑位置203而言，所述束可由第二濾波器(未在圖3 中描繪)進(jìn)行濾波或可保持不濾波。第二濾波器可包括與第一濾波器相同 的材料但具有不同的濾波器特性(例如，第二濾波器可能比第一濾波器204 更厚)，或者第二濾波器可以是不同類型的濾波器。
通過快速電子(網(wǎng)格/板式交換機(jī))或磁四極切換，可立即接連(one after another)進(jìn)行兩次(或多次)不同的譜測量。
兩個(gè)或多個(gè)不同的焦斑202、 203可對應(yīng)電子束的不同加速度，從而導(dǎo) 致對應(yīng)測得數(shù)據(jù)的不同譜特性。 ，
兩個(gè)(或多個(gè))焦斑位置的距離必須為標(biāo)稱焦斑值(投影斑大小)的 量級，其對于典型X射線管大約為lmm。對于垂直于旋轉(zhuǎn)軸的切換，這將 對應(yīng)類似移位Af^lmm。對于平行于旋轉(zhuǎn)軸的切換，對于ll度的陽極角， 所述移位Af產(chǎn)lmmn/tan (陽極角)=5，lmm。
應(yīng)當(dāng)注意的是，在陽極201上可產(chǎn)生兩個(gè)以上的焦斑，例如四個(gè)焦斑， 它們都對應(yīng)不同濾波的X射線束。焦斑還可以沿著陽極201上的軌跡移動。 沿著所述軌跡，所述束以變化的方式(所述濾波器特性隨焦斑位置的改變 連續(xù)或步進(jìn)狀改變)進(jìn)行濾波。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的具有濾波設(shè)備204的雙焦 斑幾何結(jié)構(gòu)的示意圖。在此，如箭頭207所表征的，平行于陽極盤201的 旋轉(zhuǎn)軸執(zhí)行焦斑位置的切換方向。
如從圖4中所看到的，當(dāng)焦斑處于位置203時(shí)，輻射束208穿過濾波器204。另一方面，當(dāng)焦斑處于位置202時(shí)，對應(yīng)的輻射束209并不穿過濾 波器204從而，在探測器108上得到未經(jīng)濾波的測量數(shù)據(jù)。
圖5示出了具有人顱骨和用碘造影劑填充軟管的體模研究的示意圖。 圖5的左側(cè)部分1示出了具有軟管15、 30、 60、 150的體模。管15用濃度 為15mg/ml的碘造影劑填充，管30用濃度為30mg/ml的碘造影劑填充，管 60用濃度為60mg/ml的碘造影劑填充而管150用濃度為150mg/ml的碘造 影劑填充。
圖5的第二部分2示出了沒用濾波設(shè)備所采集的體模重建圖像。圖5 的第三部分3示出了使用9mm厚的銅板作為濾波設(shè)備(從而對應(yīng)圖3或圖 4的焦斑位置202)所采集的體模重建圖像。
此外，圖5的最右側(cè)部分4示出了根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例所采集的 重建差圖像。在重建差圖像的這一體積繪制中(與2和3部分的圖像相比) 明顯改進(jìn)了具有30mg/ml濃度碘造影劑的管30的可見度。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性方法的流程圖，用于執(zhí)行感興趣對象 的雙譜檢查。所述方法從步驟1開始，即發(fā)射具有位于第一焦斑位置的焦 斑的束(例如X射線束)。然后，在步驟2中對輻射束進(jìn)行濾波。在步驟3 中，探測經(jīng)濾波的束(其具有位于第一焦斑位置的焦斑)，從而得到經(jīng)濾波 的第一譜測量數(shù)據(jù)。
在步驟4中將焦斑從第一焦斑位置切換到第二焦斑位置，此后，在步 驟5中，探測未經(jīng)濾波的束(其具有位于第二焦斑位置的焦斑，并且并不 穿過濾波器)，從而得到未經(jīng)濾波的第二譜測量數(shù)據(jù)。
在同一采集運(yùn)行期間于第一譜測量數(shù)據(jù)采集之后，立即采集該第二數(shù)據(jù)。
在步驟6中，確定第一譜測量數(shù)據(jù)和第二譜測量間的差。然后，在步 驟7中，根據(jù)所述差執(zhí)行感興趣對象的圖像重建。
這會導(dǎo)致整個(gè)采集時(shí)間的降低，這是因?yàn)樵谝淮尾杉\(yùn)行期間應(yīng)用不 同的譜設(shè)置。
圖7描繪了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備400的示范性實(shí)施例，用于運(yùn) 行根據(jù)本發(fā)明方法的示范性實(shí)施例。圖7中描繪的數(shù)據(jù)處理設(shè)備400包括 中央處理單元(CPU)或圖像處理器401，其連接至用于存儲描繪感興趣對象(例如患者或行李物品)的圖像的存儲器402。數(shù)據(jù)處理器401可連接到 多個(gè)輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)或診斷設(shè)備，例如CT設(shè)備。數(shù)據(jù)處理器401可進(jìn)一步 連接到顯示設(shè)備403，例如計(jì)算機(jī)監(jiān)視器，用于顯示在數(shù)據(jù)處理器401中計(jì) 算或調(diào)整的信息或圖像。操作者或用戶可經(jīng)由鍵盤404和/或其他輸出設(shè)備 (其未在圖7中描繪)與數(shù)據(jù)處理器401進(jìn)行交互。
此外，經(jīng)由總線系統(tǒng)405，還可能將圖像處理和控制處理器401連接到 例如運(yùn)動監(jiān)視器(其監(jiān)視感興趣對象的運(yùn)動)。在例如對患者肺部進(jìn)行成像 的情況下，所述運(yùn)動傳感器可以是呼氣傳感器。在對心臟進(jìn)行成像的情況 下，所述運(yùn)動傳感器可以是心電圖。
本發(fā)明的各示范性實(shí)施例可作為CT掃描器操控臺、成像工作站或 PACS工作站的軟件選項(xiàng)進(jìn)行出售。
應(yīng)該注意的是，術(shù)語"包括"不排除其他元件或步驟，并且"一"或 "一個(gè)"不排除多個(gè)。同樣可對參考不同實(shí)施例所述的各元件進(jìn)行結(jié)合。
還應(yīng)當(dāng)注意的是權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)理解為對權(quán)利要求范圍的 限定。
權(quán)利要求
1、一種用于對感興趣對象(107)進(jìn)行雙譜檢查的檢查裝置(100)，所述檢查裝置(100)包括濾波器單元(204)，其適于對來自所述感興趣對象(107)的輻射束進(jìn)行濾波，所述輻射束具有焦斑；快速焦斑切換單元，其適于將所述焦斑從第一焦斑位置切換到第二焦斑位置；探測器單元(108)，其適于根據(jù)來自所述感興趣對象(107)的所述輻射束，采集測量數(shù)據(jù)；其中，所述濾波器單元(204)、所述第一焦斑位置和所述第二焦斑位置以這樣的方式布置，即當(dāng)所述焦斑位于所述第一位置時(shí)，所述輻射束穿過所述濾波器單元(204)，從而得到經(jīng)濾波的第一譜測量數(shù)據(jù)，而當(dāng)所述焦斑位于所述第二位置時(shí)，所述輻射束并不穿過所述濾波器單元(204)，從而得到第二譜測量數(shù)據(jù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的檢査裝置(100)，其中，在同一采集運(yùn)行期間，立即接連采集所述經(jīng)濾波的第一譜測量 數(shù)據(jù)和所述未經(jīng)濾波的第二譜測量數(shù)據(jù)。
3、 如權(quán)利要求1所述的檢査裝置(100)，其中，所述快速焦斑切換單元采用快速電子焦斑切換單元和磁四極切 換單元中的一種。
4、 如權(quán)利要求3所述的檢査裝置(100)，其中，所述電子焦斑切換單元采用網(wǎng)格交換機(jī)和板式交換機(jī)中的一種。
5、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)， 其中，所述濾波器單元(204)包括銅板。
6、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)，所述檢査裝置(100)還包括采用X射線管(104)的輻射源；其中，所述輻射束是從所述X射線管(104)發(fā)射的X射線束。
7、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)，其中，所述檢查裝置(100)采用3D計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置和3D旋轉(zhuǎn) X射線裝置中的一種。
8、 如權(quán)利要求1所述的檢査裝置(100)，其中，所述第一焦斑位置和第二焦斑位置間的距離為所述輻射束的標(biāo) 稱焦斑值的量級。
9、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)，其中，所述第一焦斑位置和所述第二焦斑位置位于垂直于所述輻射源 旋轉(zhuǎn)軸的直線上。
10、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)，其中，所述第一焦斑位置和所述第二焦斑位置位于具有與所述輻射源 旋轉(zhuǎn)軸平行的分量的直線上。
11、 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置(100)，將其配置成由材料測試裝 置、醫(yī)療應(yīng)用裝置和微型CT系統(tǒng)所組成的組中的一種。
12、 一種用于檢查感興趣對象(107)的圖像處理設(shè)備，所述圖像處理 設(shè)備包括存儲器，其用于存儲所述感興趣對象(107)的數(shù)據(jù)集，所述數(shù)據(jù)集包 括對應(yīng)于第一焦斑位置的經(jīng)濾波的第一譜測量數(shù)據(jù)和對應(yīng)于第二焦斑位置 的未經(jīng)濾波的第二譜測量數(shù)據(jù)，所述兩種數(shù)據(jù)在同一采集運(yùn)行期間立即接連進(jìn)行采集；重建單元(118)，其適于確定所述第一譜測量數(shù)據(jù)和所述第二譜測量數(shù)據(jù)間的差；以及 根據(jù)所述差重建所述感興趣對象(107)的圖像。
13、 如權(quán)利要求12所述的圖像處理設(shè)備，其中，通過將所述焦斑從所述第一焦斑位置切換到所述第二焦斑位置， 在同一采集運(yùn)行期間立即接連采集所述經(jīng)濾波的第一譜測量數(shù)據(jù)和所述未 經(jīng)濾波的第二譜測量數(shù)據(jù)；其中，當(dāng)所述焦斑位于所述第一位置時(shí)，所述輻射束穿過濾波器單元 (204)，從而得到所述經(jīng)濾波的第一譜測量數(shù)據(jù)，其中，當(dāng)所述焦斑位于所述第二位置時(shí)，所述輻射束并不穿過所述濾 波器單元(204)，從而得到未經(jīng)濾波的第二譜測量數(shù)據(jù)。
14、 一種用檢査裝置對感興趣對象(107)進(jìn)行檢査的方法，所述方法 包括如下步驟探測具有處于第一焦斑位置的焦斑的經(jīng)濾波的第一輻射，從而得到經(jīng)濾波的第一譜測量數(shù)據(jù)；將所述焦斑從所述第一焦斑位置切換到第二焦斑位置； 在同一采集運(yùn)行期間于探測到所述經(jīng)濾波的第一輻射之后立即探測具有處于所述第二焦斑位置的焦斑的第二輻射，從而得到第二譜測量數(shù)據(jù)。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括如下步驟 確定所述第一譜測量數(shù)據(jù)與所述第二譜測量數(shù)據(jù)間的差；以及 根據(jù)所述差重建所述感興趣對象(107)的圖像。
16、 一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(402)，其中存儲有對感興趣對象進(jìn)行檢査 的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)由處理器(401)運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，其適于執(zhí)行如 下步驟探測具有處于第一焦斑位置的焦斑的經(jīng)濾波的第一輻射，從而得到經(jīng)濾波的第一譜測量數(shù)據(jù)；將所述焦斑從所述第一焦斑位置切換到第二焦斑位置； 在同一采集運(yùn)行期間于探測到所述經(jīng)濾波的第一輻射之后立即探測具有處于所述第二焦斑位置的焦斑的第二輻射，從而得到第二譜測量數(shù)據(jù)。
17、 一種檢査感興趣對象的程序單元，當(dāng)由處理器(401)運(yùn)行時(shí)，其 適于執(zhí)行如下步驟探測具有處于第一焦斑位置的焦斑的經(jīng)濾波的第一輻射，從而得到經(jīng) 濾波的第一譜測量數(shù)據(jù)；將所述焦斑從所述第一焦斑位置切換到第二焦斑位置；在同一采集運(yùn)行期間于探測到所述經(jīng)濾波的第一輻射之后立即探測具 有處于第二焦斑位置的焦斑的第二輻射，從而得到第二譜測量數(shù)據(jù)。
全文摘要
在三維計(jì)算機(jī)斷層攝影或三維旋轉(zhuǎn)X射線成像中，采集不同的譜測量數(shù)據(jù)要求相繼的采集運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，提供了一種檢查裝置，其中通過在數(shù)據(jù)采集期間執(zhí)行焦斑切換，可在同一采集運(yùn)行期間立即接連采集不同的譜測量數(shù)據(jù)。這樣可以減少運(yùn)動偽影。
文檔編號H01J35/30GK101416268SQ200780012496
公開日2009年4月22日 申請日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者D·詹森, D·謝弗, M·格拉斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司