專利名稱：用于對感興趣區(qū)域成像的成像系統(tǒng)和成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對感興趣區(qū)域成像的成像系統(tǒng)、成像方法和計算機程序。
背景技術(shù)：
WO 2006/129282 A2公開了一種具有X射線源和X射線探測器陣列的計算層析X射線攝影系統(tǒng)，X射線探測器陣列包括多個用于探測X射線源的X射線的X射線探測器元件。探測器陣列包括第一中央設(shè)置區(qū)域和兩個外部區(qū)域，探測器元件并排位于第一中央設(shè)置區(qū)域中，在外部區(qū)域中沒有一些探測器元件。在缺少探測器元件的探測器陣列上的位置處，計算層析X射線攝影系統(tǒng)不能采集到檢測值。為了計算對應于沒有探測器元件的探測器陣列上的位置的檢測值，在內(nèi)插流程中使用從相鄰探測器元件采集的檢測值。計算層析x射線攝影系統(tǒng)利用所采集到的檢測值和所計算的檢測值重構(gòu)位于x射線源和x射線探測器之間的對象的圖像。由于計算的檢測值是通過內(nèi)插確定的，因此這些檢測值有誤差并在重構(gòu)圖像中導致偽影，其中圖像質(zhì)量下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于對感興趣區(qū)域成像的成像系統(tǒng)，其中如果將計算的數(shù)據(jù)用于重構(gòu)圖像，重構(gòu)圖像的質(zhì)量則得到改善。本發(fā)明的另一目的是提供一種對應的成像方法和對應的計算機程序。
在本發(fā)明的一方面中，提供了一種用于對感興趣區(qū)域成像的成像系統(tǒng)，
其中所述成像系統(tǒng)包括
-包括輻射源和檢測單元的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，用于在不同角方向上采集投影數(shù)據(jù)，其中所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元適于采集所述檢測單元上的采集區(qū)中的投影數(shù)據(jù)，-重構(gòu)單元，用于從所采集的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第一圖
_正向投影單元，用于通過所述感興趣區(qū)域的第一圖像進行正向投影，以計算對應于檢測單元上的所述采集區(qū)之外的區(qū)域的投影數(shù)據(jù)，
其中所述重構(gòu)單元適于從所采集的投影數(shù)據(jù)和計算的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)感興趣區(qū)域的第二圖像。
本發(fā)明基于如下構(gòu)思通過從采集到的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)感興趣區(qū)域的第一圖像(作為中間圖像)并通過該第一圖像進行正向投影而計算未采集到而是計算出的投影數(shù)據(jù)。由于計算的投影數(shù)據(jù)是利用感興趣區(qū)域重構(gòu)并通過對應重構(gòu)圖像進行正向投影而計算的，與使用內(nèi)插的現(xiàn)有技術(shù)相比，所計算的投影數(shù)據(jù)較不容易出現(xiàn)錯誤，于是，改善了利用這些所計算的投影數(shù)據(jù)值重構(gòu)的圖像的質(zhì)量。
優(yōu)選所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元適于在采集區(qū)中采集投影數(shù)據(jù)，所述采集區(qū)為所述檢測單元上的至少一個第一區(qū)域和至少一個第二區(qū)域，其中所述至少一個第一區(qū)域在延伸方向上具有比所述至少一個第二區(qū)域更大的延伸，并且所述重構(gòu)單元適于從至少一個第一區(qū)域的采集的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)感興趣區(qū)域的第一圖像。
由于至少第一區(qū)域在延伸方向上比至少一個第二區(qū)域具有更大的延伸，所以可以將要完全重構(gòu)或部分重構(gòu)的對象更容易地沿延伸方向設(shè)置于成像系統(tǒng)之內(nèi)，使得至少一個第一區(qū)域的投影數(shù)據(jù)不被截斷?？梢允褂梦唇財嗟耐队皵?shù)據(jù)來重構(gòu)無截斷偽影的圖像，因為在截斷邊緣重構(gòu)步驟，例如濾波步驟不會產(chǎn)生誤差。因此，進一步改善了第一圖像的質(zhì)量，并從而進一步改善了所計算的投影數(shù)據(jù)和最終第二圖像的質(zhì)量。
在優(yōu)選實施例中，所述輻射源和所述感興趣區(qū)域繞著旋轉(zhuǎn)軸彼此相對移動，且其中所述延伸方向垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸。要成像的對象，例如患者，常常是略長的，其中縱軸平行于旋轉(zhuǎn)軸定位。在垂直于旋轉(zhuǎn)軸的方向上，這些對象包括較短的尺寸。因此，在垂直于旋轉(zhuǎn)軸的方向上，在這一垂直方向上具有更大的延伸的第一區(qū)域的投影數(shù)據(jù)更可能是未截斷的投影，可以將其用于重構(gòu)質(zhì)量得到改善的感興趣區(qū)域的第一圖像。
優(yōu)選所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元適于在檢測單元上的至少一個第一區(qū)域中檢測未截斷的投影數(shù)據(jù)。如上所述，檢測單元上至少一個第一區(qū)域中的未截斷的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生了質(zhì)量改善的第一圖像。
在另一改進實施例中，所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元適于在至少一個第二區(qū)域中檢測截斷的投影數(shù)據(jù)，并且所述正向投影單元適于通過所述感興趣區(qū)域的第一圖像進行正向投影，以計算對應于檢測單元上的所述采集區(qū)之外的區(qū)域的投影數(shù)據(jù)，使得所計算的投影數(shù)據(jù)連同至少一個第二區(qū)域中的截斷的投影數(shù)據(jù)一起變?yōu)槲唇財嗟耐队皵?shù)據(jù)。由于所述正向投影單元適于計算投影數(shù)據(jù)，使得這些數(shù)據(jù)連同至少一個第二區(qū)域的截斷投影數(shù)據(jù)一起變?yōu)槲唇財嗟耐队皵?shù)據(jù)，因此即使在至少一個第二區(qū)域的投影數(shù)據(jù)為截斷的投影數(shù)據(jù)，也可以將這些未截斷的組合投影數(shù)據(jù)用于重構(gòu)具有較少偽影且圖像質(zhì)量進一步改善的感興趣區(qū)域的第二圖像。
進一步優(yōu)選，所述輻射源產(chǎn)生照射圖案，以僅照射采集區(qū)中的檢測單元。輻射源尤其包括準直器，所述準直器適于產(chǎn)生用于僅照射采集區(qū)中的檢測單元的照射圖案。這減少了施加到可能是患者的對象的總劑量。
進一步優(yōu)選地，檢測單元僅在采集區(qū)中包括輻射敏感元件。由于檢測單元優(yōu)選僅在采集區(qū)中包括輻射敏感元件，因此降低了檢測單元的總體成本。
至少一個第一區(qū)域和至少一個第二區(qū)域優(yōu)選在檢測單元上形成十字形圖案。此外，優(yōu)選至少一個第二區(qū)域相對于延伸方向居中。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種圖像產(chǎn)生裝置，用于從投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元所采集的采集投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生感興趣區(qū)域的圖像，所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元包括輻射源和檢測單元，用于在不同角方向上采集投影數(shù)據(jù)，其中所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元適于采集所述檢測單元上的采集區(qū)中的投影數(shù)據(jù)，其中所述圖像產(chǎn)生裝置包括
-重構(gòu)單元，用于從所采集的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第一圖
像，
-正向投影單元，用于通過所述感興趣區(qū)域的第一圖像進行正向投影，以計算對應于檢測單元上的所述采集區(qū)之外的區(qū)域的投影數(shù)據(jù)，
其中所述重構(gòu)單元適于從所采集的投影數(shù)據(jù)和計算的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)感興趣區(qū)域的第二圖像。在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于對感興趣區(qū)域成像的成像方
法，其中所述成像方法包括如下步驟
-采集檢測單元上的采集區(qū)中的投影數(shù)據(jù)，
-從所采集的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第一圖像，
-通過所述感興趣區(qū)域的第一圖像進行正向投影，以計算對應于檢測
單元上的所述采集區(qū)之外的區(qū)域的投影數(shù)據(jù)，
-從所采集的投影數(shù)據(jù)和所計算的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第
二圖像。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種圖像產(chǎn)生方法，用于從投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元所采集的采集投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生感興趣區(qū)域的圖像，所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元包括輻射源和檢測單元，用于在不同角方向上采集投影數(shù)據(jù)，其中所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元適于采集所述檢測單元上的采集區(qū)中的投影數(shù)據(jù)，其中所述圖像產(chǎn)生方法包括如下步驟
-從所采集的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第一圖像，
-通過所述感興趣區(qū)域的第一圖像進行正向投影，以計算對應于檢測單元上的所述采集區(qū)之外的區(qū)域的投影數(shù)據(jù)，
-從所采集的投影數(shù)據(jù)和所計算的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第二圖像。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于對感興趣區(qū)域成像的計算機程序，其中所述計算機程序包括程序代碼模塊，用于當在控制根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)的計算機上運行所述計算機程序時，使所述成像系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法的步驟。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于從所采集的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生感興趣區(qū)域的圖像的計算機程序，其中所述計算機程序包括程序代碼模塊，用于當在控制根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像產(chǎn)生裝置的計算機上運行所述計算機程序時，使所述圖像產(chǎn)生裝置執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法的步驟。
應當理解，根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)、根據(jù)權(quán)利要求8所述的
圖像產(chǎn)生裝置、根據(jù)權(quán)利要求9所述的成像方法、根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像產(chǎn)生方法和根據(jù)權(quán)利要求11和12所述的計算機程序具有如從屬權(quán)利
要求中限定的類似和/或相同的優(yōu)選實施例。應當理解，本發(fā)明的優(yōu)選實施例還可以是從屬權(quán)利要求與相應獨立權(quán)利要求的任意組合。


參考下文所述的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得顯而易見并得到闡述。在以下附圖中
圖1示意性并示范性示出了用于對感興趣區(qū)域成像的成像系統(tǒng)圖示，圖2示意性并示范性示出了一實施例的檢測單元檢測表面上的采集區(qū)，圖3示意性并示范性示出了另一實施例的檢測單元檢測表面上的采集
區(qū)，
圖4示出了流程圖，其示出了用于對感興趣區(qū)域成像的成像方法的實
施例，
圖5在上部以截面圖示意性并示范性示出了輻射源、患者和檢測單元的布置，在下部中示意性并示范性示出了截斷的投影數(shù)據(jù)和計算的投影數(shù)據(jù)的組合，
圖6在上部中以另一截面圖示意性并示范性示出了輻射源、患者和檢測單元的布置，在下部中示意性并示范性示出了截斷的投影數(shù)據(jù)。
具體實施例方式
圖1示意性并示范性示出了用于對感興趣區(qū)域成像的成像系統(tǒng)，在本實施例中為計算層析x射線攝影系統(tǒng)。計算層析x射線攝影系統(tǒng)包括臺架1 ，臺架1能夠繞著平行于z方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸R旋轉(zhuǎn)。諸如x射線管的輻射源2被安裝于臺架1上。輻射源2裝備有準直器裝置3，所述準直器裝置3從輻射源2發(fā)射的輻射形成預定形狀的輻射束。
輻射在柱形檢驗區(qū)5中的感興趣區(qū)域中穿透對象(圖l中未示出)，例如患者或技術(shù)對象。在穿透感興趣區(qū)域之后，輻射束入射在具有二維檢測表面15的檢測單元6上。檢測單元6被安裝在臺架1上。
圖2中示意性示出了二維檢測表面15。
在本實施例中，要成像的對象是患者體內(nèi)的心臟。這意味著要成像的感興趣區(qū)域包含患者的心臟。圖2中示意性示出了心臟的投影19。準直裝置3適于使得輻射不照射整個檢測表面15，而僅照射檢測表面15上的采集 區(qū)。在本實施例中，采集區(qū)是第一區(qū)域16和第二區(qū)域17的組合。第一區(qū) 域16是略長的基本矩形區(qū)域，其沿著垂直于旋轉(zhuǎn)軸R的延伸方向E延伸。 第一區(qū)域相對于平行于旋轉(zhuǎn)軸R的方向位于檢測表面15的中央。優(yōu)選地， 第一區(qū)域16在延伸方向E中，確定所述第一區(qū)域16的尺寸使得對于位于 其縱軸平行于旋轉(zhuǎn)軸R的計算層析x射線攝影系統(tǒng)之內(nèi)的患者而言，采集 到的第一區(qū)域16的投影數(shù)據(jù)不被截斷。
第一區(qū)域16與第二區(qū)域17交迭，所述第二區(qū)域17沿著平行于旋轉(zhuǎn)軸 R的方向在整個檢測表面15上延伸并且與第一區(qū)域16在延伸方向E上尺寸 相比所述第二區(qū)域17在延伸方向E上具有更短尺寸。第二區(qū)域17優(yōu)選相 對于延伸方向E在檢測表面15上居中。
確定第一區(qū)域16和第二區(qū)域17的尺寸使得這些區(qū)域16、 17的投影數(shù) 據(jù)足以在考慮輻射源相對于患者的預定運動以及可能的預定門控(gating) 技術(shù)的情況下重構(gòu)心臟的圖像。此外，優(yōu)選確定第一區(qū)域16的尺寸，尤其 是寬度，即第一區(qū)域16垂直于延伸方向E的尺寸，使得考慮到輻射源相對 于患者的預定運動，在第一區(qū)域16中采集到足以重構(gòu)感興趣區(qū)域圖像的投 影數(shù)據(jù)，其中優(yōu)選不考慮可能的預定門控技術(shù)。
圖3示意性示出了另一個實施例的檢測表面115，其中照射檢測表面 115上的第二區(qū)域17和幾個第一區(qū)域116。第一區(qū)域116與第二區(qū)域17 — 起形成梳狀輻射圖案，而在圖2中，形成了十字形輻射圖案。在整個檢測 表面115上，梳狀輻射圖案的齒平行于延伸方向E延伸。確定齒的寬度尺 寸，即平行于旋轉(zhuǎn)軸R的尺寸，使得考慮到輻射源2相對于患者的運動， 采集到足以重構(gòu)感興趣區(qū)域(即本實施例中的心臟)的圖像的投影數(shù)據(jù)。
如果在采集投影數(shù)據(jù)期間，從感興趣區(qū)域之內(nèi)的每個體素都可以在至 少180°的角度范圍內(nèi)看到輻射源2，投影數(shù)據(jù)就足以重構(gòu)感興趣區(qū)域。
優(yōu)選調(diào)整準直裝置3使得在檢測表面上產(chǎn)生預定采集區(qū)，例如圖2和3 中所示的采集區(qū)16、 17; 116、 117。由于未照射整個檢測表面15; 115， 因此減小了施加到患者的劑量。此外，優(yōu)選僅有位于釆集區(qū)16， 17; 116， 117中的檢測表面15; 115的部分包括輻射敏感探測器元件。于是，并非整 個檢測表面15; 115包括輻射敏感探測器元件，這降低了檢測單元的成本。再次參考圖l，優(yōu)選由電動機7以恒定但可調(diào)的角速度驅(qū)動臺架1。提 供另一個電動機以平行于旋轉(zhuǎn)軸或z軸使對象，例如設(shè)置于檢驗區(qū)5中的 患者臺上的患者發(fā)生位移。由控制單元9控制這些電動機7、 8，使得輻射 源2和檢驗區(qū)5，尤其是感興趣區(qū)域，沿著螺旋形軌跡彼此相對移動。
在輻射源2相對于檢驗區(qū)5移動期間，檢測單元6根據(jù)入射在檢測單 元的檢測表面上的輻射產(chǎn)生投影數(shù)據(jù)。將檢測單元6采集的投影數(shù)據(jù)提供 給圖像產(chǎn)生裝置10，以從采集到的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生感興趣區(qū)域的圖像。同樣 優(yōu)選由控制單元9控制圖像產(chǎn)生裝置10。在本實施例中，成像系統(tǒng)還包括 心臟相態(tài)判斷單元14，心臟相態(tài)判斷單元例如是心電圖儀，用于在采集投 影數(shù)據(jù)期間產(chǎn)生患者的心臟相態(tài)數(shù)據(jù)，具體而言為心電圖。將心臟相態(tài)判 斷單元14產(chǎn)生的心臟相態(tài)數(shù)據(jù)，尤其是心電圖發(fā)送到產(chǎn)生裝置10。優(yōu)選地， 心臟相態(tài)判斷單元14也由控制單元9控制。
圖像產(chǎn)生裝置10包括重構(gòu)單元12和正向投影單元13，重構(gòu)單元12用 于從所采集的投影數(shù)據(jù)，具體而言從第一區(qū)域的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)感興趣區(qū)域 的第一圖像，正向投影單元13用于正向投影感興趣區(qū)域的第一圖像，以計
算對應于采集區(qū)16， 17; 116， 117外部的檢測表面15; 115上的區(qū)域18;
118的投影數(shù)據(jù)。此外，重構(gòu)單元12適于從采集的投影數(shù)據(jù)和計算的投影 數(shù)據(jù)重構(gòu)第二圖像，第二圖像為感興趣區(qū)域的最終圖像。重構(gòu)單元12利用 門控技術(shù)為重構(gòu)第二圖像而使用從心臟相態(tài)判斷單元14接收的心臟相態(tài)數(shù)
據(jù)，以便重構(gòu)患者心臟的圖像。
向顯示單元11提供重構(gòu)的第二圖像以顯示圖像。
在下文中，將參考圖4所示的流程圖更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明用于對 感興趣區(qū)域成像的成像方法實施例。
在步驟201中，輻射源2繞著旋轉(zhuǎn)軸R或z方向旋轉(zhuǎn)，例如，通過平 行于旋轉(zhuǎn)軸R或z方向移動患者臺來移動對象，即，輻射源2相對于對象 沿著螺旋形軌跡移動。輻射源2發(fā)出輻射，在本實施例中為X射線輔射， 輻射穿過檢驗區(qū)5中提供的對象。由檢測單元6檢測已穿過對象的輻射， 檢測單元6產(chǎn)生投影數(shù)據(jù)。于是，在步驟201中采集到投影數(shù)據(jù)。此外， 在采集投影數(shù)據(jù)期間，心臟相態(tài)判斷單元14產(chǎn)生心臟相態(tài)數(shù)據(jù)，例如心電 圖。將采集到的投影數(shù)據(jù)和心臟相態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像產(chǎn)生裝置10。
ii確定第二區(qū)域17的尺寸，使得在采集投影數(shù)據(jù)期間在預定時間間隔之 內(nèi)，包括整個心臟或心臟一部分的感興趣區(qū)域完全位于由第二區(qū)域17和輻 射源2限定的錐體之內(nèi)，其中即使在使用門控技術(shù)時，該時間間隔也足以 重構(gòu)感興趣區(qū)域的圖像。優(yōu)選地，第二區(qū)域17的尺寸使得上述充分條件得 到滿足。不需要更大的第二區(qū)域17，這只會增加施加到患者的劑量。由于 第二區(qū)域17的尺寸受到上述限制，因此第二區(qū)域17中的投影數(shù)據(jù)通常是 截斷的投影。相反，第一區(qū)域16或第一區(qū)域116在垂直于旋轉(zhuǎn)軸R的延伸 方向E上在整個檢測表面15; 115上延伸。因此，第一區(qū)域16或第一區(qū)域 116的投影數(shù)據(jù)被截斷。
圖5在上部中示意性示出了沿著圖2所示的線A-A的截面圖。該截面 圖示出了位于患者臺20上的患者21的心臟22。此外，該截面圖示出了檢 測單元6的輻射源2和檢測表面15。在該截面圖中，對輻射束進行準直， 使得心臟22位于輻射束之內(nèi)。將輻射束投影到該截面圖中的檢測表面15 上形成第二區(qū)域17。在第二區(qū)域17之外是另一區(qū)域18。在圖5的下部中， 示出了在第二區(qū)域17中采集的投影數(shù)據(jù)23，其中在水平軸上示出了在垂直 于旋轉(zhuǎn)軸R的檢測表面15上的位置，在豎直軸上示出了相應投影數(shù)據(jù)的值。 在位置山，d2，投影數(shù)據(jù)23包括截斷邊緣，如果將具有截斷邊緣山，i的 投影數(shù)據(jù)23用于重構(gòu)，將在重構(gòu)圖像中導致偽影。
圖6在上部中示意性地示出了沿著圖2所示的線B-B的截面圖。該截 面圖也示出了位于患者臺20上的患者21的心臟22。在該截面圖中，患者 21完全位于從輻射源2發(fā)射并入射在檢測單元6的檢測表面15上的第一區(qū) 域16上的輻射束之內(nèi)。在圖6的下部中，示意性示出了第一區(qū)域16中采 集的投影數(shù)據(jù)24。這些投影數(shù)據(jù)24不包括截斷邊緣，具體而言，在位置 d3、 d,處的傳輸是平滑的。利用這些未截斷的投影數(shù)據(jù)24重構(gòu)圖像將不會 在重構(gòu)圖像中導致截斷的偽影。
在步驟202，重構(gòu)單元12從采集到的第一區(qū)域16或第一區(qū)域116的投 影數(shù)據(jù)重構(gòu)感興趣區(qū)域的第一圖像。由于這些投影數(shù)據(jù)未截斷，因此可以 重構(gòu)不包括由截斷導致的偽影的第一圖像。優(yōu)選通過濾波的反向投影重構(gòu) 第一圖像。
在步驟203中，正向投影單元13通過第一圖像進行正向投影，以計算對應于采集區(qū)16、 17; 116， 117之外的檢測表面15; 115上的區(qū)域18; 118 的投影數(shù)據(jù)。于是，利用通過正向投影確定的所計算的投影數(shù)據(jù)填充圖2、 3中的間隙18; 118。
由于已經(jīng)由所計算的投影數(shù)據(jù)25填充了檢測表面15; 115上的間隙18; 118，因此采集到的第二區(qū)域17的投影數(shù)據(jù)23現(xiàn)在與所計算的投影數(shù)據(jù)25 結(jié)合變?yōu)槲唇財嗟耐队皵?shù)據(jù)。在圖6的下部中示意性示出了這一點。
在步驟204中，重構(gòu)單元12利用采集到的第一區(qū)域16或第一區(qū)域116 以及第二區(qū)域17的投影數(shù)據(jù)以及所計算的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)感興趣區(qū)域的第二 圖像。此外，在本實施例中，重構(gòu)單元12使用從心臟相態(tài)判斷單元14接 收的心臟相態(tài)數(shù)據(jù)來執(zhí)行已知的心臟門控技術(shù)，用于重構(gòu)感興趣區(qū)域的第 二圖像。
可用于重構(gòu)感興趣區(qū)域第二圖像的心臟門控技術(shù)一般使用對應于比其 他心臟相態(tài)中心臟運動更少的心臟相態(tài)的投影數(shù)據(jù)。例如，在P. Koken和 M. Grass在Phys. Med. Biol. 51(2006)3433-3448的文,'Aperture weighted cardiac reconstruction for cone-beam CT，，中披露了可用于重構(gòu)感興趣 區(qū)域第二圖像的心臟門控技術(shù)，在此通過引用將其并入本文。
在步驟205中，向顯示單元ll提供第二圖像以顯示第二圖像。
在另一個實施例中，如果已經(jīng)采集到投影數(shù)據(jù)和心臟相態(tài)數(shù)據(jù)，可以 將這些數(shù)據(jù)提供給圖像產(chǎn)生裝置10，圖像產(chǎn)生裝置10執(zhí)行圖像產(chǎn)生方法， 用于通過執(zhí)行步驟202到205來產(chǎn)生感興趣區(qū)域的圖像。在這種情況下， 不需要采集投影數(shù)據(jù)和心臟相態(tài)數(shù)據(jù)。
盡管在圖2示意性示出的上述實施例中第一區(qū)域16相對于平行于旋轉(zhuǎn) 軸R的方向居中，但本發(fā)明不限于第一區(qū)域的這種中心位置。第一區(qū)域也 可以從平行于旋轉(zhuǎn)軸R的方向偏移幵，即，在圖2所示的取向中，第一區(qū) 域可以位于撿測表面15的上部或下部。
盡管在上述實施例中，必需要重構(gòu)的對象主要是患者的心臟，但本發(fā) 明不限于患者心臟的應用。還可以由成像系統(tǒng)對患者其他部分，例如其他 器官成像。此外，可以由成像系統(tǒng)對技術(shù)對象成像。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過研究附圖、公開和所附權(quán)利要求實踐所主張的 發(fā)明，可以理解和實施對公開實施例的其他變化。在權(quán)利要求中，"包括" 一詞不排除其他元件或步驟，不定冠詞"一" 不排除多個。
單個單元可以完成權(quán)利要求中所述若干項的功能。在互不相同的從屬 權(quán)利要求中提到特定測量這一簡單事實不表示不能出于有利的目的使用這 些測量的組合。
可以由任何其他數(shù)量的單元或裝置來執(zhí)行由一個或幾個單元或裝置執(zhí) 行的計算、判斷和/或重構(gòu)。例如，可以由單個單元或者例如由三個不同單 元來執(zhí)行第一圖像的重構(gòu)、通過第一圖像的正向投影以及第二圖像的重構(gòu)。 可以將計算、判斷和/或重構(gòu)實現(xiàn)為計算機程序的程序代碼模塊和/或?qū)Ｓ?硬件。
計算機程序可以存儲/分布在適當介質(zhì)上，例如光存儲介質(zhì)或與其他硬 件一起供應或作為其一部分的固態(tài)介質(zhì)，但也可以以其他形式分布，例如 經(jīng)由因特網(wǎng)或其他有線或無線電信系統(tǒng)分布。
權(quán)利要求中的任何附圖標記都不應被理解為限制范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于對感興趣區(qū)域成像的成像系統(tǒng)，所述成像系統(tǒng)包括-包括輻射源(2)和檢測單元(6)的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，用于在不同角方向上采集投影數(shù)據(jù)，其中所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元適于采集所述檢測單元上的采集區(qū)中的投影數(shù)據(jù)，-重構(gòu)單元(12)，用于從所采集的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第一圖像，-正向投影單元(13)，用于通過所述感興趣區(qū)域的第一圖像進行正向投影，以計算對應于所述檢測單元上的所述采集區(qū)之外的區(qū)域的投影數(shù)據(jù)，其中所述重構(gòu)單元適于從所采集的投影數(shù)據(jù)和所計算的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第二圖像。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元適于在采集區(qū)中采集投影數(shù)據(jù)，所述采集區(qū)為 所述檢測單元(6)上的至少一個第一區(qū)域(16)和至少一個第二區(qū)域(17)， 其中所述至少一個第一區(qū)域(16)在延伸方向(E)上具有比所述至少一個 第二區(qū)域(17)更大的延伸，并且所述重構(gòu)單元(12)適于從所采集的所述至少一個第一區(qū)域(16)的 投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第一圖像。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像系統(tǒng)，其中所述輻射源(2)和所述感 興趣區(qū)域繞著旋轉(zhuǎn)軸(R)彼此相對移動，并且其中所述延伸方向(E)垂 直于所述旋轉(zhuǎn)軸(R)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像系統(tǒng)，其中所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元適于在所述檢測單元(6)上的所述至少一個第 一區(qū)域(16)中檢測未截斷的投影數(shù)據(jù)(24)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像系統(tǒng)，其中所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元適于在所述至少一個第二區(qū)域(17)中檢測截 斷的投影數(shù)據(jù)(23)，并且所述正向投影單元(13)適于通過所述感興趣區(qū)域的所述第一圖像進 行正向投影，以計算對應于所述檢測單元(6)上的所述采集區(qū)之外的區(qū)域 (18)的投影數(shù)據(jù)(25)，使得所計算的投影數(shù)據(jù)(25)連同所述至少一個 第二區(qū)域(17)中的截斷的投影數(shù)據(jù)(23) —起變?yōu)槲唇財嗟耐队皵?shù)據(jù)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中所述輻射源(2)產(chǎn)生用于 僅在所述采集區(qū)中照射所述檢測單元(6)的照射圖案。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中所述檢測單元(6)僅在所 述采集區(qū)中包括輻射敏感元件。
8、 一種圖像產(chǎn)生裝置，用于從投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元所采集的采集投影數(shù) 據(jù)產(chǎn)生感興趣區(qū)域的圖像，所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元包括輻射源和檢測單元， 用于在不同角方向上采集投影數(shù)據(jù)，其中所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元適于采集 所述檢測單元上的采集區(qū)中的投影數(shù)據(jù)，其中所述圖像產(chǎn)生裝置包括-重構(gòu)單元(12)，用于從所采集的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第 一圖像，-正向投影單元(13)，用于通過所述感興趣區(qū)域的所述第一圖像進行 正向投影，以計算對應于所述檢測單元上的所述采集區(qū)之外的區(qū)域的投影 數(shù)據(jù)，其中所述重構(gòu)單元(12)適于從所采集的投影數(shù)據(jù)和計算的投影數(shù)據(jù) 重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第二圖像。
9、 一種用于對感興趣區(qū)域成像的成像方法，包括如下步驟-采集檢測單元上的采集區(qū)中的投影數(shù)據(jù)， -從所采集的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第一圖像， -通過所述感興趣區(qū)域的所述第一圖像進行正向投影，以計算對應于 所述檢測單元上的所述采集區(qū)之外的區(qū)域的投影數(shù)據(jù)，-從所采集的投影數(shù)據(jù)和所計算的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第二圖像。
10、 一種圖像產(chǎn)生方法，用于從投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元所采集的采集投影 數(shù)據(jù)產(chǎn)生感興趣區(qū)域的圖像，所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元包括輻射源和檢測單 元，用于在不同角方向上采集投影數(shù)據(jù)，其中所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元適于 采集所述檢測單元上的采集區(qū)中的投影數(shù)據(jù)，其中所述圖像產(chǎn)生方法包括 如下步驟-從所采集的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第一圖像，-通過所述感興趣區(qū)域的第一圖像進行正向投影，以計算對應于所述檢測單元上的所述采集區(qū)之外的區(qū)域的投影數(shù)據(jù)，-從所采集的投影數(shù)據(jù)和所計算的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第二圖像。
11、 一種用于對感興趣區(qū)域成像的計算機程序，所述計算機程序包括 程序代碼模塊，用于當在控制根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)的計算機上 運行所述計算機程序時，使所述成像系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法 的步驟。
12、 一種用于從所采集的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生感興趣區(qū)域的圖像的計算機程序，所述計算機程序包括程序代碼模塊，用于當在控制根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像產(chǎn)生裝置的計算機上運行所述計算機程序時，使所述圖像產(chǎn)生裝置執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求io所述的方法的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對感興趣區(qū)域成像的成像系統(tǒng)，其中所述成像系統(tǒng)包括用于在不同角方向上采集投影數(shù)據(jù)的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元，所述投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生單元包括輻射源(2)和檢測單元(6)。所述投影產(chǎn)生單元適于采集檢測單元上的采集區(qū)中的投影數(shù)據(jù)。所述成像系統(tǒng)還包括重構(gòu)單元(12)，用于從所述采集的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第一圖像，以及正向投影單元(13)，用于通過所述感興趣區(qū)域的第一圖像進行正向投影，以計算對應于所述檢測單元上的所述采集區(qū)之外的區(qū)域的投影數(shù)據(jù)。所述重構(gòu)單元(12)適于從采集的投影數(shù)據(jù)和計算的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)所述感興趣區(qū)域的第二圖像。
文檔編號G06T11/00GK101681521SQ200880019828
公開日2010年3月24日 申請日期2008年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者A·齊格勒, M·格拉斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司