專利名稱：利用偏移探測器幾何結構生成計算斷層攝影圖像的方法和設備的制作方法
利用偏移探測器幾何結構生成計算斷層攝影圖像的方法和
設備本申請總體上涉及醫(yī)療成像技木。更具體而言，本申請?zhí)峁┝擞糜谏捎嬎銛鄬訑z影(CT)定位掃描(scout scan)圖像的方法和設備，以及CT圖像的重建和組合式χ射線和單光子發(fā)射計算斷層攝影(SPECT)成像。本申請的主題至少適用于CT成像和其他基于 X射線的成像以及組合式X射線和SPECT成像，并將具體參考它們加以描述。不過，它還可以更一般地應用于其他成像方法和其他技木，例如正電子發(fā)射斷層攝影(PET)。常規(guī)CT成像裝置包括設置于檢查區(qū)域相對側上的χ射線源和χ射線敏感探測器。 在檢查區(qū)域中由適當?shù)闹ё稳祟惢颊呋蚱渌龣z查的對象。在X射線源和探測器繞著旋轉中心旋轉時X射線源發(fā)射X射線輻射，其貫穿檢查區(qū)域并由探測器探測。能夠具有偏移探測器幾何結構的CT成像裝置包括χ射線源和χ射線敏感探測器，在特定配置中，其可以在過軸平面中相對于旋轉中心橫向移置。這樣的偏移探測器幾何結構CT成像裝置可能是合乎需要的，因為它們能夠增大視場或能夠使用尺寸更小且因此較便宜的探測器。具有偏移量幾何結構能力的CT成像裝置可以適于允許用戶從一定范圍的可用偏移距離中選擇源和/或探測器從旋轉中心偏移的距離。通過這種方式，可以改變或調(diào)節(jié)X 射線源和/或探測器的偏移量以適應特定的患者或醫(yī)療成像流程。此外，偏移幾何結構CT 成像裝置可以在醫(yī)療成像流程期間或之間實現(xiàn)偏移量的調(diào)節(jié)。例如，可以在成像流程期間連續(xù)改變源或探測器的偏移量。而且，根據(jù)這樣的裝置，可以在初始偏移位置執(zhí)行特定的醫(yī)療成像流程(或醫(yī)療成像流程的一部分)。然后可以在不同的偏移位置執(zhí)行后續(xù)的醫(yī)療成像流程(或醫(yī)療成像流程的部分)。希望提供ー種利用具有偏移探測器幾何結構的CT成像裝置生成完整的定位掃描的方法和設備。此外，希望提供ー種為具有偏移探測器幾何結構的CT成像裝置増大可重建視場的方法和設備。還希望提供ー種利用具有偏移探測器幾何結構的CT成像裝置進行感興趣區(qū)域和整個身體成像的方法和設備。還希望提供ー種用于組合式X射線和SPECT成像的成像系統(tǒng)。本發(fā)明的各方面解決了這些問題和其他問題。根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供了ー種利用具有偏移探測器幾何結構的CT成像裝置生成被成像對象的完整定位掃描圖像的方法和設備。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了ー種通過從至少ー對具有不同探測器偏移量的數(shù)據(jù)采集生成組合的數(shù)據(jù)集來増大具有偏移探測器幾何結構的CT成像裝置的可重建視場的方法和設備。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了ー種利用具有偏移探測器幾何結構的CT成像裝置，通過在掃描采集期間(例如，180度采集)連續(xù)改變探測器偏移量來重建感興趣區(qū)域的圖像的方法和設備。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了ー種利用具有偏移探測器幾何結構的 CT成像裝置通過從至少ー對具有不同探測器偏移量的短掃描數(shù)據(jù)采集生成組合的數(shù)據(jù)集來重建被成像對象的全身圖像的方法和設備。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了ー種用于組合式χ射線和SPECT成像的設備，其包括公共旋轉機架上的χ射線源、Χ射線探測器和兩個SPECT伽馬照相機。根據(jù)本發(fā)明的另ー 方面，提供了ー種用于組合式χ射線和SPECT成像的設備，其包括第一萬向框架上的χ射線源、χ射線探測器和兩個SPECT伽馬照相機，第一萬向框架可旋轉地附接到第二萬向框架。本領域技術人員在閱讀并理解說明書之后將領會到本發(fā)明的更多方面。對于在閱讀下文有關優(yōu)選實施例的詳細描述之后的本領域技術人員而言，本發(fā)明的眾多其他優(yōu)點和益處將變得顯而易見。本發(fā)明可以實現(xiàn)為各種部件和部件布置，以及各種過程操作和過程操作的安排。 附圖僅僅用于圖示說明優(yōu)選實施例，不應被解釋為限制本發(fā)明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的偏移探測器CT采集幾何結構的過軸視圖，其中源和探測器被示于兩個相對位置；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的成像系統(tǒng)；圖3描繪出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于采集定位掃描圖像的示范性方法；圖4A是利用處于第一偏移位置的探測器第一次越過被成像對象的示意圖；圖4B是利用處于第二偏移位置的探測器第二次越過被成像對象的示意圖；圖4C是通過組合來自第一和第二次越過的定位掃描圖像生成的完整定位掃描圖像的示意圖；圖5是利用圓形采集軌跡的錐束CT成像的重建子體積的視圖；圖6描繪出増大具有偏移幾何結構的CT成像裝置的重建體積的示范性方法；圖7是利用處于第一偏移位置的探測器進行第一次360度采集的示意圖；圖8是圖7的360度采集期間采集的圖像數(shù)據(jù)的示意圖；圖9是利用處于第二偏移位置的探測器進行第二次360度采集的示意圖，其中與第一次360度采集的探測器偏移相比，第二偏移位置在對象的相對側；圖10是第一次360度采集和第二次360度采集期間采集的圖像數(shù)據(jù)的示意圖；圖11是具有位于中心的探測器的常規(guī)CT成像裝置的視場示意圖，其中探測器未跨過被成像對象的整個寬度；圖12是探測器位于橫向移位的偏移位置的CT成像裝置的視場示意圖；圖13描繪出用于重建被成像對象之內(nèi)感興趣區(qū)域圖像的示范性方法；圖14是圖13的感興趣區(qū)域成像方法期間采集的圖像數(shù)據(jù)的示意圖；圖15示出了基于從ー對短掃描采集所采集的數(shù)據(jù)而重建整個對象的圖像的示范性方法；圖16是利用處于第一偏移位置的探測器進行第一次短掃描采集的示意圖；圖17是利用處于第二偏移位置的探測器進行第二次短掃描采集的示意圖，其中與第一次短掃描采集的探測器偏移相比，第二偏移位置在對象的相對側；圖18是在圖16的第一次短掃描采集和圖17的第二次短掃描采集期間采集的圖像數(shù)據(jù)的示意圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明實施例的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)的正視圖；以及圖20是圖19的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)的側視圖。圖1描繪出用于根據(jù)本發(fā)明實施例的成像設備的示范性偏移探測器幾何結構100 的過軸視圖。偏移探測器幾何結構100具有X射線源102，例如X射線管，以及X射線敏感探測器104，例如在橫向方向和軸向方向上延伸的平板面積探測器陣列。對象支座110在檢查區(qū)域106中支撐被檢查對象108。將示范性偏移探測器幾何結構100的探測器104的探測器中心112在過軸平面中從旋轉中心114橫向移置或偏移距離“d”。X射線源102和χ射線敏感探測器104在特定成像流程期間繞旋轉中心114旋轉。 源102和探測器104 —般安裝到旋轉機架(未示出)，以繞著檢查區(qū)域106旋轉。圖1中用虛線圓示出了源102的示范性采集軌跡120。不過，在一些實施例中，在移動和/或轉動對象108以產(chǎn)生必要的角采樣吋，源102和探測器104可以保持在恒定的角位置。在其他成像流程期間，源102和探測器104可以沿縱向方向越過被成像對象108。如圖1所示，示范性偏移探測器幾何結構100具有橫向視場(“F0V”)118。在圖 1中，示范性偏移探測器幾何結構100的χ射線源102和探測器104被示為過軸平面中的兩個相對位置，實線的位置A和虛線的位置B。在如圖所示的源位置A，源102設置于對象 108上方，探測器104設置于對象108下方。在源位置B，χ射線源102和探測器104從位置A繞旋轉中心114旋轉180度，使得源設置于對象108下方。如圖1中所示，探測器中心 112在兩個位置都在過軸平面中與旋轉中心114偏移距離“d”。圖1中還示出，源102在源位置A生成輻射錐122，在源位置B生成輻射的重疊錐124。可以通過改變探測器中心112和旋轉中心114之間的距離“d”來改變錐122和 1 之間的交疊量。減小距離“d”増大了橫向FOV 118的尺寸。相反，増大距離“d”減小了橫向FOV 118的尺寸。在本發(fā)明的不同實施例中，χ射線源102和/或探測器104可以在過軸平面中與旋轉中心114偏移各種距離“d”。通過這種方式，可以改變或調(diào)節(jié)χ射線源102和/或探測器104的偏移量以適應特定的患者或醫(yī)療成像流程。在本發(fā)明的一些實施例中，可以在醫(yī)療成像流程期間或之間調(diào)節(jié)χ射線源102和/或探測器104的偏移量。例如，可以在成像流程期間連續(xù)改變源102或探測器104的偏移量。而且，可以在源102和/或探測器104 具有初始偏移的情況下執(zhí)行特定醫(yī)療成像流程(或醫(yī)療成像流程的一部分)。然后可以利用不同的偏移距離執(zhí)行后續(xù)的醫(yī)療成像流程(或醫(yī)療成像流程的部分)?？梢酝ㄟ^任何適當手段移位探測器104以改變橫向FOV 118的尺寸。例如，可以通過人類用戶手工地或通過機械驅(qū)動器相對于旋轉機架和旋轉中心114沿各種方向移動探測器104?？梢跃€性移位它，這對于平板探測器可能是有用的，或者旋轉地移位，這對于曲線探測器是有用的。盡管所述示范性偏移探測器幾何結構100包括位于中心的源和偏移探測器，但應當理解，預見有更多的包括偏移源或偏移源和偏移探測器的附加CT成像裝置幾何結構。盡管附圖和說明書重點都放在平板探測器的使用上，但也可以使用拱式探測器或具有其他形狀的探測器。此外，盡管附圖和說明書重點放在了源102是點源的CT系統(tǒng)上， 但也預見有其他選擇。例如，源102可以是線源。也可以使用伽馬和其他輻射源。還可以提供多個源102和探測器104，在這種情況下，可以使源和探測器的對應組彼此在角度上和 /或沿縱向偏移。圖2描繪出適用于上述示范性偏移探測器幾何結構100的CT成像系統(tǒng)200。CT 成像系統(tǒng)200包括CT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)202、重建器204、圖像處理器206、用戶接ロ 208和用戶輸入210。CT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)202包括源102和探測器104，它們安裝到旋轉機架212以繞著檢查區(qū)域旋轉。預見有圓形或其他角采樣范圍，以及軸向、螺線形、圓形和線、馬鞍或其他期望的掃描軌跡。圖2中所示的CT成像裝置系統(tǒng)200的實施例包括驅(qū)動器214，例如微步電動機，其提供移動源102和/或探測器104所需的必要的力。重建器204利用重建技術重建由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)202生成的數(shù)據(jù)以生成表示被成像對象的體數(shù)據(jù)。圖像處理器206根據(jù)需要處理體數(shù)據(jù)，例如為了在用戶接ロ 208上以期望方式顯示，用戶接ロ 208可以包括一個或多個輸出裝置，例如監(jiān)視器和打印機。用戶接ロ 208有利地是利用通用或其他計算機執(zhí)行的軟件指令實現(xiàn)的，以便提供圖形用戶界面(“GUI”)，用戶接ロ 208允許用戶控制成像系統(tǒng)200或以其他方式與成像系統(tǒng)200交互，例如選擇期望的FOV配置或尺度、發(fā)起和/或終止掃描、選擇期望的掃描或重建規(guī)程、操縱體數(shù)據(jù)等。操作地連接到用戶接ロ 208的用戶輸入裝置210控制CT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)202的エ 作，例如執(zhí)行期望的掃描規(guī)程，任選地定位探測器104和/或源102以便提供期望的FOV等。I.定位掃描圖像的生成本發(fā)明的ー個方面總體上涉及ー種利用具有偏移探測器幾何結構的CT成像裝置生成完整定位CT圖像的方法和設備。定位CT圖像可以用作規(guī)劃CT成像流程的輔助，用作診斷工具或用于其他用途。具有偏移幾何結構的CT成像裝置可能是以典型方式生成定位 CT圖像的障礙。這種CT裝置的偏移幾何結構僅允許在單一投影中覆蓋一部分被成像對象。圖3中示出了根據(jù)本發(fā)明ー個方面的示范性定位掃描圖像生成方法300。示范性方法300利用從具有偏移探測器幾何結構的CT成像裝置獲得的投影數(shù)據(jù)生成定位掃描圖像。再次參考圖1，示范性偏移幾何結構100包括錐束χ射線源102和χ射線敏感探測器 104。對象支座110在檢查區(qū)域106中支撐被檢查對象108。將示范性偏移探測器幾何結構 100的探測器104的探測器中心112從旋轉中心114偏移開。探測器104可以在過軸平面中從旋轉中心114偏移各種距離“d”。在步驟302中，在探測器104處于第一偏移位置的條件下，利用CT成像系統(tǒng)200 第一次越過被成像對象108。在這次越過被成像對象108期間，χ射線源102和探測器104 不繞被成像對象108旋轉。相反，如圖4A所示，探測器104和源102(未示出)沿縱向方向 Z從位置410到位置420經(jīng)過被成像對象108。在越過被成像對象108期間，保存關于探測器104相對于被成像對象108的位置的位置信息。例如，可以將對象支座110的位置用作對象108在支座110上位置的代表。盡管圖4A中探測器104被示為相對于被成像對象108移動，但在其他實施例中可以相對于X射線源102和探測器104移動被成像對象108。在本發(fā)明的各實施例中，探測器 104從被成像對象108的前端移動到后端。不過，在其他實施例中，探測器104從被成像對象108的后端移動到前端。在其他實施例中，探測器104可以沿橫向方向越過被成像對象。如圖4A所示，在步驟302的第一次越過期間將探測器104設置ー偏移量，使其大體覆蓋被成像對象108的寬度的至少一半。在其他實施例中可以在步驟302的第一次越過期間將探測器104設置在各種偏移距離。步驟302的第一次越過生成被成像對象108的至少一半的第一定位掃描圖像304。在步驟306中，在探測器104處于第二偏移位置的條件下，利用CT成像系統(tǒng)200 第二次越過被成像對象108。對于步驟306的第二次越過，與針對步驟302的第一次掃描的探測器104位置相比，將探測器104偏移到被成像對象108的另ー側。這可以通過相對于被成像對象108橫向移位探測器104或在平行于對象支撐110和被成像對象108的平面中將探測器104旋轉180度來實現(xiàn)。如圖4B所示，探測器104和源102(未示出)沿縱向方向Z從位置430到位置440經(jīng)過被成像對象108。如圖4B所示，在步驟306的第二次越過期間將探測器104設置在一偏移量，使其大體覆蓋被成像對象108的寬度中未被302的第一次越過覆蓋的一半以及交疊區(qū)域。在其他實施例中可以在步驟306的第二次越過期間將探測器104設置在各種偏移距離。步驟 306的第二次越過生成被成像對象108的至少一半的第二定位掃描圖像308。在本發(fā)明的其他實施例中，在毎次這樣越過期間在探測器104處于不同偏移位置的條件下執(zhí)行超過兩次越過。在步驟310中，組合第一定位掃描圖像304和第二定位掃描圖像308以生成被成像對象108的最終定位掃描圖像312。圖4C示出了示范性完整定位掃描圖像460。在各種實施例中可以利用幾種不同方法中的任何一種或多種組合第一定位掃描圖像304和第二定位掃描圖像308。例如，可以并排顯示定位掃描圖像304、308。在其他實施例中，可以交織來自每幅定位掃描圖像304或308的交替采集線以生成最終定位掃描圖像312。在其他實施例中，可以計算定位掃描圖像304或308的交疊值的平均并顯示為最終定位掃描圖像 312。在本發(fā)明的各實施例中，可以在組合定位掃描圖像304、308之前水平或垂直翻轉定位掃描圖像304、308之ー以生成最終定位掃描圖像312。在本發(fā)明的各實施例中，可以向χ射線源102進行準直，從而向探測器104投射輻射的薄扇形。利用校準圖，或利用基于源102 和探測器104之間距離的幾何計算，補償沿被成像對象108的寬度的投影失真。如前所述，在一些實施例中，可以向χ射線源102進行準直，從而向探測器104投射輻射的薄扇形。或者，可以通過電子方式準直探測器104采集的數(shù)據(jù)，使得在探測器104 越過被成像對象108時向定位掃描圖像増加小的(例如l_2mm)軸向輪廓?；蛘撸谟嬎愣ㄎ粧呙鑸D像期間可以應用來自探測器104的位置信息，丟棄期望軸區(qū)外部的信息。在生成最終定位掃描圖像312時可以實現(xiàn)多種組合。例如，如圖4C中所示，可以通過組合利用處于第一和第二偏移位置的探測器104的完整長度越過的數(shù)據(jù)來獲得被成像對象108的整個寬度的完整長度定位圖像?？梢詮奶幱讴`個偏移位置的探測器一次完整長度越過的數(shù)據(jù)獲得被成像對象108的大致一半的全長定位掃描圖像?？梢酝ㄟ^組合利用處于第一和第二偏移位置的探測器104的部分長度越過的數(shù)據(jù)來獲得被成像對象108的僅ー 部分長度的完整寬度定位掃描圖像。可以從處于ー個偏移位置的探測器104—次部分長度越過獲得被成像對象108的僅一部分長度的大約半寬定位掃描圖像。可以從探測器104行進的開始和終止位置針對探測器104的每個相反取向獲得一幅部分長度圖像，連接來自每個位置的圖像以創(chuàng)建定位掃描圖像?？梢酝ㄟ^各種額外方式組合從這些越過獲得的數(shù)據(jù)。盡管結合CT成像裝置描述了本發(fā)明，但其還適用于混合式醫(yī)療成像裝置，例如 SPECT/CT或PET/CT裝置?？梢岳冒l(fā)射(SPECT，PET)或透射(CT)模態(tài)生成用于規(guī)劃目的的定位掃描。這里公開的生成定位掃描圖像的方法可以例如消除使用低分辨率(PET或 SPECT)圖像在混合式醫(yī)療成像系統(tǒng)上進行采集規(guī)劃的需求。II.具有偏移幾何結構的CT成像裝置的増大的軸向范圍具有偏移幾何結構的CT成像系統(tǒng)的重建體積限于在采集特定被成像對象108期間由采集錐束“照射”的體素。類似于圖5中標記為“C”的區(qū)域指定所得的可重建體積的形狀，因為這是利用具有偏移幾何結構的CT成像系統(tǒng)進行360度采集期間源102照射的唯一區(qū)域。本發(fā)明的一個方面總體上涉及一種采集方法和設備，與可以基于利用具有偏移幾何結構的CT成像系統(tǒng)進行的單次360采集重建的體積相比，該方法和設備能夠沿著被成像對象108的縱軸在增大的視場中進行圖像重建。圖6中示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的示范性圖像采集方法600。該示范性圖像采集方法600能夠增大被成像對象108的可重建體積的軸向范圍以包括圖5中標記為“C”和“b”的區(qū)域。在步驟602中，利用處于第一偏移位置的探測器104進行被成像對象108的第一次采集。例如，可以在步驟602中進行完整的360度采集。如圖7中所示，在步驟602的第一次采集期間，將探測器104設置在與被成像對象108的一側2有偏移的位置“C”，使其大體上跨過被成像對象108的寬度的大致一半。在其他實施例中可以在步驟602的第一次越過期間將探測器104設置在各種偏移距離。盡管χ射線源102和探測器104被圖7中的箭頭示為相對于被成像對象108旋轉，但在其他實施例中可以相對于χ射線源102和探測器104旋轉被成像對象108。即使χ射線源102和探測器104在圖7中被示為相對于被成像對象108逆時針旋轉，但在其他實施例中它們可以順時針旋轉。在步驟602的第一次采集期間，生成第一采集數(shù)據(jù)集604?？梢越M合數(shù)據(jù)集604中的相對圖像，例如圖8中所示，以覆蓋整個對象108。不過，因為每個相對圖像都被截斷，自身不覆蓋整個對象，所以僅取決于數(shù)據(jù)集604的重建會限于圖5中標記為“C”的區(qū)域。在步驟606中，利用處于第二偏移位置的探測器104進行被成像對象108的第二次采集。例如，可以在步驟606中進行完整的360度采集。如圖9中所示，對于步驟606的第二次采集，與步驟602中的探測器104的位置“C”比較，將探測器104偏移到被成像對象108的另一側的位置“D”。在其他實施例中可以在步驟606的第二次采集期間將探測器104設置在各種偏移距離。盡管在圖9中χ射線源102和探測器104被示為相對于被成像對象108順時針旋轉，但在其他實施例中它們可以逆時針方向旋轉。在步驟602和606的采集中，χ射線源102和探測器104可以沿相反方向旋轉，或者在每次相應采集期間可以沿相同方向旋轉。在步驟606的第二次采集期間，生成第二采集數(shù)據(jù)集608。在步驟610中，從第一采集數(shù)據(jù)集604和第二采集數(shù)據(jù)集608的組合生成組合的采集數(shù)據(jù)集612。如果在步驟602和604中進行兩次完整360度采集，組合的采集數(shù)據(jù)集612將是針對被成像對象108的完整寬度設置的完整非截斷數(shù)據(jù)集。圖10中針對一種投影示意性示出了從利用處于位置“C”的探測器的采集和處于位置“D”的探測器的采集的組合獲得的組合的采集數(shù)據(jù)集612。在步驟614中，重建組合的采集數(shù)據(jù)集612?？梢岳貌煌闹亟ǚ椒ㄖ亟ńM合的采集數(shù)據(jù)集612。例如，可以利用如下文獻中描述的重建方法重建組合的采集數(shù)據(jù)集 612 :M. Grass 等人的“Angular Weighted Hybrid Cone-Beam CTReconstruction for Circular Trajectories，，Phys. Med. Biol. 46,1595 (2001),該文獻以引用方式并入本文中。重建組合的采集數(shù)據(jù)集612產(chǎn)生了圖5中標記為“C”和“b”的區(qū)域中的可重建體積。與利用具有偏移幾何結構的CT成像裝置的常規(guī)360度采集的雙錐視場(“C”)相比，示范性采集方法600的視場形狀大致為圓柱形(“C”和“b”)。與先前使用的單一 360度采集相比，該示范性圖像采集方法600增大了利用具有偏移幾何結構的CT成像裝置采集的視場。此外，可以使用標準重建方法重建組合的采集數(shù)據(jù)集612，而不使用為重建截斷投影提出的各種特殊重建技術。因此，示范性圖像采集方法600避免了用于截斷投影的這些特殊重建技術獲得的錐束和陰影偽影。III.用于具有偏移幾何結構的CT成像裝置的改進的采集和重建方法具有平板探測器的常規(guī)CT成像裝置提供了大的視場和高的空間分辨率。不過，這種常規(guī)CT成像裝置的主要缺點是常規(guī)平板探測器常常不跨過患者身體的整個寬度。如果探測器不跨過患者的整個寬度，位于中心的探測器104的可重建體積1102位于被成像對象108之內(nèi)，如圖11所示。這種“內(nèi)部重建問題”使得不使用更大、因而更昂貴的探測器就不可能精確重建整個被成像對象108的圖像。可以使用探測器橫向偏移到一側的CT成像裝置來通過執(zhí)行360度采集重建對象的圖像。如圖12所示，利用偏移探測器進行這種360度采集的可重建體積1202是被成像對象108的整體。不過，從偏移探測器的360度采集獲取的截斷投影需要特殊的重建方法。這樣的特殊重建技術常常采用冗余加權和/或投影完成以應對投影的截斷。由于這些特殊重建技術不理想，常常會向重建圖像中引入強的錐束和陰影偽影。A.感興趣區(qū)域成像本發(fā)明的一個方面總體上涉及一種采集和重建方法和設備，其能夠通過執(zhí)行單次180度采集對被成像對象108之內(nèi)的感興趣區(qū)域成像。提出的采集和重建方法不需要使用針對截斷投影的特殊重建方法。圖13中示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的示范性圖像采集方法1300。示范性圖像采集方法1300能夠?qū)Ρ怀上駥ο?08之內(nèi)的感興趣區(qū)域成像，而無需特殊的重建來處理截斷投影。在步驟1302中，利用處于向被成像對象108 —側移位的第一偏移位置(圖14中示為位置“E”)的探測器104開始180度采集。在步驟1304中，在記錄成像數(shù)據(jù)的同時，在180度采集期間連續(xù)移位探測器104的偏移(圖14中示意性示出)。在步驟1306中，利用從180度采集開始向偏移位置相對側移位(圖14中示為位置“F”)的探測器104完成180度采集。在步驟1302、1304和1306的采集期間生成采集數(shù)據(jù)集1308。在步驟1310中，重建采集數(shù)據(jù)集1308。根據(jù)示范性圖像采集方法1300，可以針對感興趣區(qū)域1400重建圖像(如圖14所示)?？梢岳枚喾N重建方法重建由示范性圖像采集方法1300采集的圖像數(shù)據(jù)1308。例如，可以利用下述文獻描述的重建方法重建圖像數(shù)據(jù)L. Yu 等人的"Region of Interest Reconstruction from Truncated Data in CircularCone-B earn CT "I CCC Trans. Med. Imag. 25，869 Q006)，該文獻以引用方式并入本文?？梢酝ㄟ^改變采集掃描1304的開始和結束角度來定制或選擇感興趣區(qū)域1400的定位和位置。例如，在由于機械或流程約束不能執(zhí)行完整360度采集時，示范性圖像采集方法1300是有利的。此外，示范性圖像采集方法1300的輻射劑量一般是完整360度采集中施加給患者的一半。B.全身成像本發(fā)明的另一方面總體涉及一種采集和重建方法和設備，其能夠通過執(zhí)行兩次180度采集來對整個被成像對象108成像。提出的采集和重建方法不需要使用針對截斷投影的特殊重建方法。
圖15中示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的示范性圖像采集和重建方法1500。示范性圖像采集方法1500能夠從兩次短掃描采集重建整個被成像對象108的圖像，而無需特殊的重建算法以處理截斷投影。在步驟1502中，利用處于第一偏移位置的探測器104進行被成像對象108的第一次采集。例如，可以在步驟1502中執(zhí)行短掃描(180度加上扇角)。圖16中示出了這個范例。盡管χ射線源102和探測器104在圖16中被示為相對于被成像對象108旋轉，但在其他實施例中可以相對于χ射線源102和探測器104旋轉被成像對象108。在步驟1502的第一次采集期間，生成第一采集數(shù)據(jù)集1504。圖16中示意性示出了步驟1502的示范性短掃描采集期間采集的數(shù)據(jù)。如圖16中所示，在步驟1502的第一次采集期間，將探測器104設置在與被成像對象108的一側有偏移的位置“G”，使其大體上跨過被成像對象108的寬度的大致一半。在其他實施例中可以在步驟1502的第一次采集期間將探測器104設置在各種偏移距離。盡管χ射線源102和探測器104在圖16中被箭頭示為相對于被成像對象108逆時針旋轉，但在其他實施例中它們可以順時針方向旋轉。在步驟1506中，利用處于圖17的第二偏移位置“H”的探測器104進行被成像對象108的第二次采集。例如，可以在步驟1506中執(zhí)行短掃描采集(180度加上扇角)。如圖17中的箭頭所示，對于步驟1506的第二次采集，與步驟1502中的探測器104的位置比較，將探測器104移位到被成像對象108的另一側。在其他實施例中可以在步驟1506的第二次采集期間將探測器104設置在各種偏移距離。盡管χ射線源102和探測器104在圖17中被另一箭頭示為相對于被成像對象108順時針旋轉，但在其他實施例中它們可以逆時針方向旋轉。在圖15的示范性方法中，在步驟1502和1506的相應采集中χ射線源102和探測器104沿相反方向旋轉。在步驟1506的第二次采集期間，生成第二采集數(shù)據(jù)集1508。圖17中示意性示出了步驟1506的示范性短掃描采集期間采集的數(shù)據(jù)。在步驟1510中，從第一采集數(shù)據(jù)集1504和第二采集數(shù)據(jù)集1508的組合生成組合的采集數(shù)據(jù)集1512。圖18中示意性示出了組合數(shù)據(jù)集1512中包括的數(shù)據(jù)。在步驟1514中，重建組合的采集數(shù)據(jù)集1512?？梢岳貌煌闹亟ǚ椒ㄖ亟ńM合的采集數(shù)據(jù)集1512。例如，可以利用諸如FDK重建的標準重建方法重建組合的采集數(shù)據(jù)集1512。示范性圖像采集和重建方法1500能夠?qū)φ麄€被成像對象成像而無需冗余加權和/或投影完成。因此，示范性方法避免了這種方法可能導致的強陰影和錐束偽影。示范性方法1500中所需的投影次數(shù)僅稍高于利用恒定探測器偏移進行一次360度采集所需的次數(shù)。因此，示范性方法1500的輻射劑量僅稍高于利用具有偏移幾何結構的CT成像裝置進行常規(guī)360度采集的輻射劑量。 IV.組合式X射線和SPECT成像系統(tǒng)希望提供一種用于組合式χ射線和SPECT成像的成像系統(tǒng)。這樣的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)具有很多應用。例如，這樣的系統(tǒng)對于診斷心血管疾病和心肌灌注不足是有用的。當前，用于診斷心血管疾病和心肌灌注不足的最常用成像模態(tài)分別是C臂χ射線系統(tǒng)上的介入式冠狀動脈血管造影術和SPECT心肌灌注成像。冠狀動脈血管造影術精確地對冠狀動脈成像并能夠檢測到狹窄或阻塞的血管。為了完全且徹底地評估冠狀動脈的健康和心肌灌注，因此希望既執(zhí)行X射線冠狀
14動脈血管造影術又執(zhí)行SPECT心肌灌注成像。到目前為止，兩項檢查是在獨立成像設備中依次，一個接一個地執(zhí)行的。常常在χ射線指導下以微創(chuàng)基于導管的方式執(zhí)行相繼處置。組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)的有用性不僅僅限于心臟護理，而是組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)可應用于很多其他領域，例如腫瘤學，或在任何其他SPECT/CT的應用中。本發(fā)明的一個方面總體上涉及一種組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種組合式X射線和SPECT成像系統(tǒng)，其能夠在同一系統(tǒng)中執(zhí)行X射線冠狀動脈血管造影術、SPECT和后續(xù)的χ射線指導的介入。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)，其提供了類似于常規(guī)C臂系統(tǒng)的χ射線成像能力，提供了大范圍的可能觀察方向和容易接近患者的開放式設計。圖19和20示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的示范性組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)1900。組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)1900包括χ射線源1902，例如χ射線管，以及χ射線敏感探測器1904，例如在橫向方向和軸向方向上延伸的平板面積探測器陣列。提供對象支座1910以在檢查區(qū)域1906中支撐正進行成像流程的對象。源1902和探測器1904 —般安裝到第一萬向框架1920，以繞著檢查區(qū)域1906旋轉。第一萬向框架1920可以繞圖19中示為X的軸(即患者的橫軸)自由旋轉(CAUD/CRAN轉動)。第一萬向框架1920可旋轉地附接到第二萬向框架1930。第二萬向框架1930可以繞圖20中示為Z的軸(即患者的頭足軸)自由旋轉(LA0/RA0轉動)。在示范性組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)1900中，將兩個SPECT伽馬照相機1940安裝到第一萬向框架1920上。繞著Z軸旋轉第二萬向框架1930使得能夠進行旋轉SPECT采集。在其他實施例中，可以使用一個SPECT伽馬照相機或各種數(shù)量的SPECT伽馬照相機。在其他實施例中，源1902、探測器1904和/或伽馬射線攝像機1940可以安裝到第二萬向框架1930上。可旋轉第一萬向框架1920和第二萬向框架1930的組合增大了示范性組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)1900的可能觀察方向的范圍。大范圍的可能觀察方向，與示范性組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)1900提供的開放式設計一起，具有很多好處。例如，示范性組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)1900使得能夠在χ射線指導下執(zhí)行基于導管的心臟內(nèi)介入。此外，示范性組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)1900實現(xiàn)了旋轉SPECT采集并為χ射線成像提供了非平面采集軌跡。示范性組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)1900采集的SPECT和χ射線數(shù)據(jù)可以固有地是相互配準的，因為這種數(shù)據(jù)是在不移動患者的條件下采集的。組合式X射線和SPECT成像系統(tǒng)1900的一種示范性用途是用于診斷和治療心肌灌注。例如，可以為醫(yī)生或其他臨床醫(yī)師使用示范性組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)1900以組合并顯示心肌灌注數(shù)據(jù)、冠狀動脈的3D重建以及額外的2D血管造影投影。然后醫(yī)生能夠聯(lián)合評估血管病灶和它們對心肌灌注的影響并以比當前成像系統(tǒng)可能的更高精確度和更大置信度來規(guī)劃介入策略?？梢赃M一步使用采集的圖像數(shù)據(jù)為后續(xù)χ射線指導的介入輔助路圖規(guī)劃和導航引導。最后，可以使用該系統(tǒng)就地評估處置的成功程度，以便即時確定是否需要額外的介入措施。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)(未示出)。根據(jù)這種示范性組合式X射線和SPECT成像系統(tǒng)，在公共旋轉機架上提供兩個SPECT伽馬照相機、χ射線源和χ射線平板探測器。安裝χ射線探測器使其具有橫向偏移，以增大成像視場。調(diào)整示范性組合式X射線和SPECT成像系統(tǒng)，使得可以改變橫向探測器偏移。這樣的設備使得能夠進行旋轉χ射線冠狀動脈血管造影采集，例如執(zhí)行3D冠狀動脈成像。在介入期間，該系統(tǒng)能夠繞著患者軸自由旋轉到最佳觀察方向。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)可以是經(jīng)過調(diào)整以包括一個或多個SPECT伽馬照相機的改進型常規(guī)CT成像系統(tǒng)。可以結合多種成像方法使用本文公開的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)的各種實施例。例如，可以結合本文公開的示范性定位掃描圖像生成方法300 ；示范性放大視場圖像采集方法600 ；示范性感興趣區(qū)域圖像采集方法1300 ；和/或示范性全身圖像采集方法1500或其他成像方法使用組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)。本文公開的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)的各種實施例提供了大范圍的可能觀察方向和容易接近患者的開放式設計。本文提出的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)能夠大大改善心血管疾病的診斷和處置。集成式成像方案消除了將患者從一種成像系統(tǒng)移動到另一種以進行診斷和治療的需求。χ射線和SPECT成像模態(tài)的相互配準采集還提供了幾種好處。例如，來自這兩種成像模態(tài)的數(shù)據(jù)的相互配準采集使得能夠聯(lián)合評估冠狀動脈病灶和心肌灌注。本文提出的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)適用于心血管成像、心肌灌注評估、χ射線引導的導管介入以及其他醫(yī)療應用和流程。上述功能，例如，選擇期望的FOV配置或尺度、發(fā)起和/或終止掃描、選擇期望的掃描或重建規(guī)程、操縱體數(shù)據(jù)等，可以作為軟件邏輯被執(zhí)行。如本文使用的，“邏輯”包括但不限于硬件、固件、軟件和/或每種的組合，以執(zhí)行功能或動作，和/或從另一部件導致功能或動作。例如，基于期望的應用或需求，邏輯可以包括軟件控制的微處理器、諸如專用集成電路(ASIC)的離散邏輯或其他可編程邏輯器件。也可以將邏輯完全實現(xiàn)為軟件。如本文使用的，“軟件”包括但不限于一種或多種計算機可讀和/或可執(zhí)行指令，其令計算機或其他電子裝置以期望方式執(zhí)行功能、動作和/或行為。可以將指令實現(xiàn)為各種形式，例如例程、算法、模塊或程序，包括來自動態(tài)鏈接庫的獨立應用或代碼?？梢詫④浖崿F(xiàn)為各種形式，例如獨立的程序、功能調(diào)用、小服務程序、小應用程序、存儲在存儲器中的指令、操作系統(tǒng)的一部分或其他類型的可執(zhí)行指令。本領域技術人員將認識到，軟件的形式取決于例如對期望應用、其運行的環(huán)境和/或設計員/程序員希望等的要求?？梢栽诟鞣N平臺上，例如包括聯(lián)網(wǎng)的控制系統(tǒng)和獨立控制系統(tǒng)上實施本文所述的系統(tǒng)和方法。此外，本文所示和所述的邏輯、數(shù)據(jù)庫或表格優(yōu)選位于計算機可讀介質(zhì)中或計算機可讀介質(zhì)上，例如成像系統(tǒng)200的部件，例如重建器204或圖像處理器206。不同計算機可讀介質(zhì)的范例包括閃速存儲器、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、可編程只讀存儲器(PROM)、電可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、磁盤或磁帶、任選地包括⑶-ROM和DVD-ROM的光學可讀介質(zhì)，和其他介質(zhì)。再者，可以將本文描述的過程和邏輯并入一個大的過程流或分成很多子過程流。本文描述的過程流的次序不是關鍵性的，可以重新排列，而仍然實現(xiàn)相同的結果。實際上，可以根據(jù)批準或希望重新布置、合并和/或重新整理本文所述的過程流。已經(jīng)參考優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明。他人在閱讀并理解說明書之后可能想到修改和變更。應當將本發(fā)明解釋為包括所有這樣的修改和變更，只要它們在權利要求書或其等價要件的范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種利用具有探測器(104)的成像設備(200)生成對象(108)的圖像的方法，包括如下步驟利用與旋轉中心(114)偏移開、處于第一偏移位置的所述探測器(104)收集關于所述對象(108)的第一成像數(shù)據(jù)；將所述探測器(104)移位到與所述旋轉中心(114)偏移開的第二位置，其中，所述第二偏移位置與所述第一偏移位置不同；利用處于所述第二偏移位置的所述探測器(104)收集關于所述對象(108)的第二成像數(shù)據(jù)；以及使用所述第一成像數(shù)據(jù)和所述第二成像數(shù)據(jù)重建所述對象(108)的圖像。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一偏移位置跨過所述對象(108)的寬度的大致第一半，所述第二偏移位置跨過所述對象(108)的寬度中未被處于所述第一偏移位置的所述探測器(104)跨過的大致剩余一半。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，所述第一成像數(shù)據(jù)包括在所述探測器(104)第一次越過所述對象(108)時收集的第一定位掃描圖像(304)；其中，所述第二成像數(shù)據(jù)包括在所述探測器(104)第二次越過所述對象(108)時收集的第二定位掃描圖像(308)；并且所述方法還包括將所述第一定位掃描圖像(304)和所述第二定位掃描圖像(308)組合在一起以生成所述對象(108)的最終定位掃描圖像(312)。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，還包括基于所述第一定位掃描圖像(304)和所述第二定位掃描圖像(308)之間的相交部分生成被成像對象(108)的最終定位掃描圖像(312)。
5.根據(jù)權利要求3所述的方法，還包括通過交織所述第一定位掃描圖像(304)和所述第二定位掃描圖像(308)的交替采集線生成被成像對象(108)的最終定位掃描圖像(312)。
6.根據(jù)權利要求3所述的方法，還包括通過對所述第一定位掃描圖像(304)和所述第二定位掃描圖像(308)的交疊值求平均生成被成像對象(108)的最終定位掃描圖像(312)。
7 根據(jù)權利要求2所述的方法，還包括在所述探測器(104)的大致360度旋轉的第一成像采集(602)中收集所述第一成像數(shù)據(jù)(604)；在所述探測器(104)的大致360旋轉的第二成像采集(606)中收集所述第二成像數(shù)據(jù) (608)；組合所述第一成像數(shù)據(jù)(604)與所述第二成像數(shù)據(jù)(608)以生成組合的采集數(shù)據(jù)集 (612)；以及重建所述組合的采集數(shù)據(jù)集(612)以生成所述對象(108)的重建圖像。
8.根據(jù)權利要求2所述的方法，還包括在作為短掃描采集的第一成像采集(150 中收集所述第一成像數(shù)據(jù)(1504)；在作為短掃描采集的第二成像采集(1506)中收集所述第二成像數(shù)據(jù)(1508)；組合所述第一成像數(shù)據(jù)(1504)與所述第二成像數(shù)據(jù)(1508)以生成組合的采集數(shù)據(jù)集 (1512)；以及重建所述組合的采集數(shù)據(jù)集(151 以生成所述對象(108)的重建圖像。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的方法，其中，沿著相反的旋轉方向執(zhí)行所述第一成像采集和所述第二成像采集。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，處于所述第一偏移位置的所述探測器(104)跨過所述對象(108)的寬度的大致第一半，并且所述方法還包括在成像采集期間移位所述探測器(104)，使得在完成所述成像采集時所述探測器 (104)處于所述第二偏移位置，其中，所述第二偏移位置跨過所述對象(108)的寬度中未被處于所述第一偏移位置的所述探測器(104)跨過的大體剩余一半，并且在所述成像采集期間利用處于所述第一偏移位置和所述第二偏移位置之間的多個中間位置的所述探測器(104)收集關于所述對象(104)的第三成像數(shù)據(jù)；以及重建所述第一、第二和第三成像數(shù)據(jù)以生成所述對象(108)的重建圖像。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述探測器(104)在所述成像采集期間大致旋轉180度。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的方法，還包括通過改變所述成像采集的開始角度和結束角度中的至少一個來定制感興趣區(qū)域(1400)在所述對象(108)之內(nèi)的位置。
13.根據(jù)權利要求10、11或12所述的方法，其中，在所述成像采集期間連續(xù)移位所述探測器(104)。
14.一種適于生成對象(108)的圖像的醫(yī)療成像設備000)，包括 輻射源(102)；探測由所述源(102)發(fā)射的輻射的探測器(104)；其中，所述醫(yī)療成像設備(200)適于利用與旋轉中心(114)偏移開、處于第一偏移位置的所述探測器(104)收集關于所述對象(108)的第一成像數(shù)據(jù)；其中，所述醫(yī)療成像設備(200)適于將所述探測器(104)移位到與所述旋轉中心(114) 偏移開的第二位置，其中，所述第二偏移位置與所述第一偏移位置不同；其中，所述醫(yī)療成像設備(200)適于利用處于所述第二偏移位置的所述探測器(104) 收集關于所述對象(108)的第二成像數(shù)據(jù)；并且其中，所述醫(yī)療成像設備(200)適于使用所述第一成像數(shù)據(jù)和所述第二成像數(shù)據(jù)重建所述對象(10 的圖像。
15.根據(jù)權利要求14所述的設備000)，其中，所述第一偏移位置跨過所述對象(108) 的寬度的大致第一半，所述第二偏移位置跨過所述對象(108)寬度中未被處于所述第一偏移位置的所述探測器(104)跨過的大致剩余一半。
16.根據(jù)權利要求15所述的設備000)，其中，所述第一成像數(shù)據(jù)包括在所述探測器 (104)第一次越過所述對象(108)時收集的第一定位掃描圖像(304)；其中，所述第二成像數(shù)據(jù)包括在所述探測器(104)第二次越過所述對象(108)時收集的第二定位掃描圖像(308)；并且其中，所述設備(200)適于將所述第一定位掃描圖像(304)和所述第二定位掃描圖像 (308)組合在一起以生成所述對象(108)的最終定位掃描圖像(312)。
17.根據(jù)權利要求15所述的設備000)，其中，所述設備(200)適于在所述探測器 (104)的大致360度旋轉的第一成像采集(602)中收集所述第一成像數(shù)據(jù)(604)；其中，所述設備(200)適于在所述探測器(104)的大致360旋轉的第二成像采集(606) 中收集所述第二成像數(shù)據(jù)(608)；其中，所述設備(200)適于組合所述第一成像數(shù)據(jù)(604)和所述第二成像數(shù)據(jù)(608)以生成組合的采集數(shù)據(jù)集(612)；并且其中，所述設備(200)適于重建所述組合的采集數(shù)據(jù)集(612)以生成所述對象(108)的重建圖像。
18.根據(jù)權利要求15所述的設備000)，其中，所述設備(200)適于在作為短掃描采集的第一成像采集(150 中收集所述第一成像數(shù)據(jù)(1504)；其中，所述設備(200)適于在作為短掃描采集的第二成像采集(1506)中收集所述第二成像數(shù)據(jù)(1508)；其中，所述設備(200)適于組合所述第一成像數(shù)據(jù)(1504)和所述第二成像數(shù)據(jù)(1508) 以生成組合的采集數(shù)據(jù)集(151 ；并且其中，所述設備(200)適于重建所述組合的采集數(shù)據(jù)集(151 以生成所述對象(108)的重建圖像。
19.根據(jù)權利要求17或18所述的設備000)，其中，沿著相反的旋轉方向執(zhí)行所述第一成像采集和所述第二成像采集。
20.根據(jù)權利要求14所述的設備000)，其中，處于所述第一偏移位置的所述探測器 (104)跨過所述對象(108)的寬度的大致第一半，其中，所述設備(200)適于在成像采集期間移位所述探測器(104)，使得在完成所述成像采集時所述探測器(104)處于所述第二偏移位置；其中，所述第二偏移位置跨過所述對象(108)的寬度中未被處于所述第一偏移位置的所述探測器(104)跨過的大體剩余一半；其中，所述設備(200)適于在所述成像采集期間利用處于所述第一偏移位置和所述第二偏移位置之間的多個中間位置的所述探測器(104)收集關于所述對象(104)的第三成像數(shù)據(jù)；并且其中，所述設備(200)適于重建所述第一、第二和第三成像數(shù)據(jù)以生成所述對象(108)的重建圖像。
21.根據(jù)權利要求20所述的設備000)，其中，所述探測器(104)在所述成像采集期間大致旋轉180度。
22.根據(jù)權利要求20或21所述的設備000)，其中，所述設備(200)適于通過改變所述成像采集的開始角度和結束角度中的至少一個來定制感興趣區(qū)域(1400)在所述對象 (108)之內(nèi)的位置。
23.根據(jù)權利要求20、21或22所述的設備Q00)，其中，在執(zhí)行所述成像采集期間連續(xù)移位所述探測器(104)。
24.一種組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)(1900)，包括 第一萬向框架(1920)；第二萬向框架(1930)，其中，所述第一萬向框架(1920)和第二萬向框架(1930)彼此可旋轉地連接；安裝到所述第一萬向框架(1920)的χ射線輻射源(1902)； 安裝到所述第一萬向框架(1920)的χ射線輻射探測器(1904)；以及安裝到所述第一萬向框架(1920)的至少一對SPECT伽馬照相機(1930)。
25.根據(jù)權利要求M所述的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)(1900)，其中，所述第一萬向框架(1920)能夠繞患者的橫軸(X)旋轉。
26.根據(jù)權利要求M或25所述的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)(1900)，其中，所述第二萬向框架(1930)能夠繞患者的頭足軸(Z)旋轉。
27.ー種組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)，包括 機架；安裝到所述機架的χ射線輻射源(102)；安裝到所述機架的χ射線輻射探測器(104)，其中，所述輻射探測器(104)適于可變地從旋轉中心(114)偏移；以及安裝到所述機架的至少ー對SPECT伽馬照相機。
28.根據(jù)權利要求M或27所述的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)，其中，所述成像系統(tǒng)適于利用與旋轉中心(114)偏移開、處于第一偏移位置的所述探測器(104)收集關于所述對象(108)的第一成像數(shù)據(jù)；其中，所述成像系統(tǒng)適于將所述探測器(104)移位到與所述旋轉中心(114)偏移開的第二位置，其中，所述第二偏移位置與所述第一偏移位置不同；其中，所述成像系統(tǒng)適于利用處于所述第二偏移位置的所述探測器(104)收集關于所述對象(108)的第二成像數(shù)據(jù)；并且其中，所述成像系統(tǒng)適于使用所述第一成像數(shù)據(jù)和所述第二成像數(shù)據(jù)重建所述對象 (108)的圖像。
29.根據(jù)權利要求觀所述的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)，其中，所述第一偏移位置跨過所述對象(108)的寬度的大致第一半，所述第二偏移位置跨過所述對象(108)的寬度中未被處于所述第一偏移位置的所述探測器(104)跨過的大致剰余一半。
30.根據(jù)權利要求四所述的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)，其中，所述第一成像數(shù)據(jù)包括在所述探測器(104)第一次越過所述對象(108)時收集的第一定位掃描圖像(304)；其中，所述第二成像數(shù)據(jù)包括在所述探測器(104)第二次越過所述對象(108)時收集的第二定位掃描圖像(308)；并且其中，所述成像系統(tǒng)適于將所述第一定位掃描圖像(304)和所述第二定位掃描圖像 (308)組合在一起以生成所述對象(108)的最終定位掃描圖像(312)。
31.根據(jù)權利要求四所述的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)，其中，所述成像系統(tǒng)適于在所述探測器(104)的大致360度旋轉的第一成像采集(60 中收集所述第一成像數(shù)據(jù) (604)；其中，所述成像系統(tǒng)適于在所述探測器(104)的大致360旋轉的第二成像采集(606) 中收集所述第二成像數(shù)據(jù)(608)；其中，所述成像系統(tǒng)適于組合所述第一成像數(shù)據(jù)(604)和所述第二成像數(shù)據(jù)(608)以生成組合的采集數(shù)據(jù)集(612)；并且其中，所述成像系統(tǒng)適于重建所述組合的采集數(shù)據(jù)集(612)以生成所述對象(108)的重建圖像。
32.根據(jù)權利要求觀所述的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)，其中，處于所述第一偏移位置的所述探測器(104)跨過所述對象(108)的寬度的大致第一半；其中，所述成像系統(tǒng)適于在成像采集期間移位所述探測器(104)，使得在完成所述成像采集時所述探測器(104)處于所述第二偏移位置；其中，所述第二偏移位置跨過所述對象(108)的寬度中未被處于所述第一偏移位置的探測器(104)跨過的大致剰余一半；其中，所述成像系統(tǒng)適于在所述成像采集期間利用處于所述第一偏移位置和所述第二偏移位置之間的多個中間位置的所述探測器(104)收集關于所述對象(104)的第三成像數(shù)據(jù)；并且其中，所述成像系統(tǒng)適于重建所述第一、第二和第三成像數(shù)據(jù)以生成所述對象(108) 的重建圖像。
33.根據(jù)權利要求32所述的組合式χ射線和SPECT成像系統(tǒng)，其中，所述探測器(104) 在所述成像采集期間大致旋轉180度。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種利用具有偏移探測器幾何結構的CT成像裝置生成完整定位掃描的方法和設備。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種為具有偏移探測器幾何結構的CT成像裝置增大可重建視場的方法和設備。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種利用具有偏移探測器幾何結構的CT成像裝置進行感興趣區(qū)域圖像重建和整個身體成像的方法和設備。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種組合式x射線和SPECT成像系統(tǒng)。
文檔編號G06T11/00GK102598059SQ201080034354
公開日2012年7月18日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權日2009年8月6日
發(fā)明者C·諾爾特曼, D·索厄德斯-埃梅德, E·漢西斯, M·格拉斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司