CN102271587B - 过滤使用具有移位几何结构的ct设备生成的x射线束的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种方法和设备来过滤使用具有移位采集几何结构的CT设备或者其他基于X射线的系统所生成的X射线束。所使用的CT设备具有源(102)、在投影数据的采集期间与视场(118)中心(114)横向移位的探测器(104)、以及过滤器(146)。所述过滤器可以吸收由所述源在相对的角位置处发射的至少部分重叠辐射。可以针对期望的视场构造和重叠辐射量来确定横向位移量。可以调整所述探测器以对应于所确定的横向位移量。可以基于所述重叠辐射量来确定所述过滤器的尺寸和位置。可以调整所述过滤器以对应于所确定的所述过滤器的尺寸和位置。
Description
技术领域
本申请涉及计算机断层摄影(“CT”)系统和其他基于X射线的系统。具体而言,其在合并了偏移的X射线源和探测器的系统中得到应用。
这种系统在医学成像、物品和安全检查、非破坏性测试、临床前成像、以及X射线数据能够提供关于对象结构或者功能的有用信息的其他情形中得到应用。CT成像系统已经得到普遍接受的一个领域是医疗领域,其中CT扫描器被放射科医生和其他医疗专家广泛地结合疾病诊断和治疗使用。
背景技术
于2007年7月24日提交的,通过引用并入本文中的编号为PCT/US2007/074201的PCT国际申请描述了一种用于在相对于被安置在检查区域中的对象的多个角位置处采集投影数据的CT设备和方法。该CT设备包括与在横轴平面中的横向中心横向相移位(也即,离开横向中心、偏移、或者离焦)的X射线源和X射线探测器。期望具有偏移几何结构的CT设备,因为它允许增大的视场。X射线源和探测器绕着横向的旋转中心旋转,并且彼此保持着固定的机械关系,以便在多个投影角度处采集投影数据。该CT设备使用例如滤波反投影法的重建技术来重建由该CT设备生成的投影数据,以生成表示被检查对象的体数据。
使用具有偏移X射线探测器几何结构的CT设备在相对位置处生成的投影通常将是重叠的。该重叠的投影数据通常由各种重建算法使用来生成表示被检查对象的体数据。对于每对相对投影,使用来自这两个投影的投影数据来重建图像中的一些体素,同时使用只来自一个投影的数据来重建其他体素。重建中的这一差别导致了图像中的不均匀信噪比(“SNR”)。换言之,重叠的投影增加了应用于患者的X射线剂量。
发明内容
本发明的方面解决了这些问题,以及其他问题。
根据本发明的一个方面,提供一种用于在相对于被安置在检查区域中的对象的多个角位置处采集断层摄影的投影数据的设备,所述设备包括:辐射源,其中,由所述源在第一角位置(A)处发射的辐射的至少一部分与由所述源在与所述第一角位置相对的第二角位置(B)处发射的辐射的至少一部分重叠;辐射敏感探测器,其探测已经横穿所述检查区域的辐射,其中,在所述投影数据的采集期间所述探测器的横向中心与横向视场的横向中心横向移位;以及过滤器,其吸收重叠辐射的至少一部分,从而针对重叠投影数据体素的每体素X射线剂量被减少为更接近地对应于针对非重叠投影数据体素的每体素X射线剂量。
另外,根据本发明的方面,提供一种计算机断层摄像方法,包括步骤:使用辐射源、探测由所述源发射的已经横穿检查区域的辐射的辐射敏感探测器,以及过滤器,在相对于被安置在所述检查区域中的对象的多个角位置处采集断层摄影的投影数据,其中,由所述源在第一角位置(A)处发射的所述辐射的至少一部分与由所述源在与所述第一角位置相对的第二角位置(B)处发射的辐射的至少一部分重叠;在所述投影数据的采集期间所述探测器的横向中心与横向视场的横向中心横向移位;以及所述过滤器吸收重叠辐射的至少一部分,从而针对重叠投影数据体素的每体素X射线剂量被减少为更接近地对应于针对非重叠投影数据体素的每体素X射线剂量。
附图说明
本领域普通技术人员在阅读了以下详细描述时将意识到本发明的仍进一步方面和相关优点。本发明可以采取各种部件和部件布置的形式,以及各种处理操作和处理操作安排的形式。图只是出于图示优选实施例的目的,并且不将被解释为限制本发明。
图1是根据本发明实施例的在横轴平面中的移位CT采集几何结构的横轴视图;
图2A是模拟CT扫描产生的曝光,其中在接收重叠X射线辐射的探测器区域中没有X射线剂量的减少;
图2B是模拟CT扫描产生的曝光,其中在接收重叠X射线辐射的探测器区域中具有50%的X射线剂量减少;
图3示意性地描述了根据本发明实施例的成像系统;以及
图4描述了根据本发明实施例的成像方法。
具体实施方式
本申请大致涉及用于过滤使用具有移位采集几何结构的基于X射线的成像系统(例如CT设备)生成的X射线束的方法和设备。图1描述了示例性CT设备几何结构100,其具有X射线源102,例如X射线管,以及X射线敏感探测器104,例如在横向和轴向延伸的平板区域探测器阵列。如所示,X射线探测器104的横向中心116与横轴平面中的横向旋转中心114移位或者偏移。另一方面,图1中的源102没有偏移。然而,在本发明的其他实施例中X射线源102和X射线探测器104两者可以都与横向旋转中心114移位。用于过滤来自X射线源102的一些X射线束的过滤器146示出为位于源102和在检查区域106中的被检查对象108之间。如图1所图示,横向旋转中心114也可作为横向视场(“FOV”)118的中心。然而,这两个轴不必在每一个应用中都如此对准。如图示,对象支撑110支撑在检查区域106中的被检查对象108。
虽然图和讨论集中于平板探测器的使用,但是也可使用拱形或者另外形状的探测器。另外,虽然图和讨论集中于X射线CT系统,在该X射线CT系统中的X射线源102是X射线管的焦斑并且因而大体上是点源,但是也预期其他替换物。例如,X射线源102可以实现为线源。也预期楔形和其他束几何结构。此外,虽然主要应用是基于X射线的系统,但是也可使用伽马和其他辐射源。也可以提供多个X射线源102和X射线探测器104,在这种情况下相应的源和探测器组可以彼此成角度地和/或纵向地偏移。
如图1图示,X射线源102和X射线敏感探测器104绕着横向旋转中心114旋转。源102和探测器104通常被安装在旋转扫描架(未示出)上以用于绕着检查区域106旋转。在图1中用虚线圆周图示了源102的示例性旋转轨迹160。然而,在一些实施例中,源102和探测器104可以保持恒定的角位置同时对象108被移动和/或旋转以产生必需的角度采样。
如图1图示,CT设备几何结构100的X射线源102和探测器104被描绘为处于横轴平面中的两个不同的并且相对的位置中。在位置A中(实线),源102被设置在对象108之上并且探测器104被设置在该对象之下。在位置B中,X射线源102和探测器104从位置A绕着横向旋转中心旋转180度。因而,在位置B中(点线),源102在对象108之下并且探测器104在该对象之上。在位置A和B两者中,探测器104的横向中心116与横向旋转中心114保持偏移距离D。
如图1图示,由源102在位置A生成的锥形辐射162与由源102在位置B生成的锥形辐射164相交。锥形162、164的相交区域142在图1中示出为由粗体线划界。接收重叠辐射(例如,在位置A中的投影168)的探测器104的区域144也以粗体线示出。随着探测器绕横向旋转中心114旋转,这一重叠区域144相对于探测器104的横向中心116保持在同一位置。对于源102和探测器104的特定构造,重叠量是接收重叠辐射的探测器总表面区域的百分比。重叠量可以基于各种因素被优化,例如被检查对象108的估计尺寸、扫描协议,等等。
可以通过改变探测器104的横向中心116和横向旋转中心114之间的距离D来改变重叠量。然而,增大重叠量会减小横向FOV118的尺寸。例如,减小距离D会增大重叠量并且减小横向FOV118的尺寸。相反,增大距离D会减小重叠量并且增大横向FOV118的尺寸。
最大的辐射重叠发生在全光束几何结构时。全光束几何结构对应于探测器104的横向中心116与横向旋转中心114相交(也即,其中D=0)的情形。当距离D等于或者大于探测器104宽度的一半时,具有零辐射重叠。零重叠提供了最大尺寸的横向FOV118。另外,在零重叠构造中,需要大约360度的旋转来获得完整的角度采样,然而当构造为全光束几何结构时,180度的旋转加上扇形或者锥形角度提供了完整的角度采样。针对中间构造的必需角度范围在180度加上扇形角度和360度之间改变,并且可以容易地由该系统100的几何结构计算出来。
重叠量可以在最小重叠(也即,零重叠)和最大重叠(也即,全光束几何结构)之间改变。然而,如所述,重叠投影数据通常用于结合重建算法(例如,反投影的滤波部分)来生成表示被检查对象108的体数据。据信大约5%重叠(也即,探测器104总表面区域的5%)的最小值有益于结合重建算法。另外,必须权衡重叠量和横向FOV118的尺寸。例如,将重叠量增大至大约25%以上可能导致横向FOV118太小而不能扫描全部对象。因而,在优选实施例中,重叠量在探测器104总表面区域的大约5%和大约25%之间。例如,在一个实施例中,重叠量在探测器104总表面区域的大约9%和10%,或者大约9.5%之间。在另一实施例中,重叠量是探测器104总表面区域的大约7.5%。
如图1图示,过滤器146被放置在由处于位置A的源102和探测器104所生成的重叠辐射(例如,投影168)的路径中。虽然图1中未示出,但是过滤器146随着源102和探测器104绕着横向旋转中心114的旋转而保持在重叠辐射的路径中,因而无论源和探测器的位置(例如,当源和探测器在位置B时)都能对重叠辐射进行过滤。过滤器146可以被放置于源102和探测器104之间的重叠辐射路径中的任意位置处。然而,将该过滤器146设置在源102和被检查对象108(例如,患者)之间提供了减少该对象接收到的X射线剂量的益处。
如图1图示,过滤器146被配置为通过吸收、或者阻隔,一百分比的重叠辐射来减少被检查对象108接收到的X射线剂量的量。可以通过改变过滤器的尺寸和形状或者过滤器材料类型中的至少一个来控制由过滤器146吸收或者阻隔的重叠辐射百分比(也即,过滤器的效能)。例如,厚过滤器与相同或者类似材料的薄过滤器相比通常能够吸收或者阻隔更多的X射线。另外,不同的过滤器材料能够吸收或者阻隔不同量和波长的重叠辐射。在一些实施例中,可以使用多于一个的过滤器来吸收或者阻隔重叠辐射。可以自动地(例如,用一个或者多个驱动器)或者由人类用户手动地来相互交换、添加、或者移除不同材料、尺寸、和/或形状的过滤器。可以由人类用户或者根据预设置的操作协议来特定控制这种动作。
过滤器146可以由能够吸收或者阻隔撞击到该过滤器146上的一百分比辐射的任意适当材料来制造。例如,过滤器146可以是铜、铝、铍、钨和铅中的至少一种或者其任意组合。这些材料的任意一种或者多种可以改变X射线的光谱分布。然而,光谱分布的这一改变通常可以在处理由探测器104产生的数据中被说明。示例性过滤器146是吸收撞击到过滤器146上的投影168中的大约50%X射线的铜板。利用这种过滤器,并且假设重叠量是大约10%,则过滤器146吸收由X射线源102生成的总X射线剂量的大约5%。
也可以基于源102和探测器104的构造而改变过滤器146的尺寸和位置。如所述,可以通过改变探测器104的横向中心116和横向旋转中心114之间的距离D来改变重叠量。就这点而言,过滤器146的尺寸(例如,在横轴平面中的过滤器宽度)可以改变以使得其吸收或者阻隔由与探测器104一起处于具有各种重叠量的各种构造中的源102产生的重叠辐射。另外,过滤器146在重叠辐射路径中的位置可以改变(例如,在横轴平面中向着或者远离被检查对象108)以使得该过滤器吸收或者阻隔由与探测器104一起处于具有各种重叠量的各种构造中的源102产生的重叠辐射。可以自动改变(例如,利用一个或多个驱动器)或者由人类用户手动地改变过滤器146的尺寸和位置。
过滤器146也提供在被检查对象108的重建图像中更加均匀的SNR分布。对于每对相对位置,使用来自两个视角(例如,位置A和位置B)的投影数据来重建该图像中的一些体素,而使用只来自一个视角的投影数据来重建其他体素。对于使用来自两个视角的投影数据所重建的体素(也即,重叠投影数据体素),每体素的X射线剂量的量大于对于使用只来自一个视角的投影数据所重建的体素(也即,非重叠投影数据体素)的每体素X射线剂量的量。至少由于X射线剂量的增加,重建图像中的重叠投影数据体素看起来也不同于非重叠投影数据体素。因而,重建图像具有不均匀的SNR分布。过滤器146吸收一百分比的重叠辐射从而使针对重叠投影数据体素的每体素X射线剂量被减少为更接近地对应于针对非重叠投影数据体素的每体素X射线剂量。因而,过滤器146提供在被检查对象108的重建图像中的更加均匀的SNR分布。
例如,图2A示出了由模拟CT扫描产生的标准曝光,其中在接收重叠辐射的探测器区域中没有X射线剂量的减少。如所示,该曝光产生了不均匀的照射,其中在横向中心中的明亮圆形代表接收重叠辐射的探测器区域,或者重叠区域202。围绕重叠区域202的曝光区域代表探测器的非重叠区域204。在图2B中示出了由模拟CT扫描产生的曝光,其中在接收重叠辐射的探测器区域中,或者在重叠区域212中具有50%的X射线剂量减少。如所示,该曝光在图像中产生总体上更加均匀的照射。那就是,图2B中的重叠区域212(具有剂量减少)比图2A中的重叠区域202(没有剂量减少)更暗。因而更暗的重叠区域212与周围的探测器非重叠区域214是更加均匀的。对于这些模拟,探测器重叠量被假设为大约9.5%。
在很多实施例中,期望吸收大约50%的重叠X射线辐射的过滤器来减小X射线剂量的量并且提供重建图像中的均匀SNR分布。然而,由过滤器146吸收的重叠辐射的量可以基于在重叠辐射区域中的被检查对象108的X射线衰减特性而改变。例如,如果在重叠辐射区域中的对象108的X射线衰减特性是低的(例如,某些组织类型),那么可以使用更强的过滤器来提供重建图像中更加均匀的SNR分布。相反,如果在重叠辐射区域中的对象108的X射线衰减特性是高的(例如,骨),那么可以使用更弱的过滤器来提供重建图像中更加均匀的SNR分布。因而,在一些实施例中由用户或者由所选择的协议来修改过滤器数量。
过滤器146也可以在多模系统中使用。例如,过滤器146可以用于组合的单光子发射计算机断层摄影(“SPECT”)和CT系统中,或者组合的正电子发射断层摄影(“PET”)和CT系统中。
图3示意性描述了适合于与示例性CT设备几何结构100一起使用的成像系统302。该系统302包括数据采集系统304、重建器306、图像处理器308、用户界面310和控制器312。
数据采集系统304包括CT数据采集系统314,其中源102、探测器104和过滤器146被安装至旋转扫描架316以绕着检查区域旋转。可以执行圆形、360度或者其他角度采样范围以及轴向、螺旋状、圆形和线形、鞍状或者其他期望扫描轨迹,例如通过纵向地移动对象支撑110并配合旋转扫描架316的旋转。
在一个实现方式中,源102、探测器104和过滤器146被相对于旋转扫描架316固定安装,从而采集几何结构是固定的。在另一实现方式中,源102、探测器104和过滤器146被可移动地安装在旋转扫描架316上,从而采集几何结构是可变的,例如以允许以上描述的相对运动。在这种实现方式中,一个或者多个驱动器318可提供必需的动力。可选地,可以由人类用户手动移动源102、探测器104和过滤器146。
重建器306使用重建技术来重建由数据采集系统304生成的数据,以生成表示被检查对象的体数据。重建技术包括分析技术,例如滤波反投影,以及迭代技术。
图像处理器308按要求处理例如用于以期望方式显示在用户界面310上的体数据,该用户界面可以包括一个或者多个输出设备,例如监视器和打印机,以及一个或者多个输入设备,例如键盘和鼠标。
用户界面310允许用户控制或者与成像系统302相互作用,所述用户界面310有利地使用由通用目的或者其他计算机执行的软件指令来实现,以便提供图形用户界面(“GUI”)。例如,用户可以选择期望FOV(也即,重叠)和过滤器构造或者尺寸中的一个或者多个;启动和/或终止扫描;选择期望的扫描或者重建协议;操纵体数据;以及诸如此类。在一个实现方式中,FOV构造、重叠构造、过滤器构造以及重建协议中的一个或者多个由成像系统302基于用户所选择的扫描协议来自动建立。作为仍另一例子,用户界面310可以提示或者允许用户输入期望FOV尺寸、重叠量、过滤器类型、以及过滤器尺寸中的一个或者多个。在这种实现方式中,来自用户的信息被用于自动地计算源102、探测器104和/或过滤器146的(各)必需位置。
可操作地连接至用户界面310的控制器312控制数据采集系统304的操作,例如以执行期望的扫描协议,或者使得(各)驱动器318定位源102、探测器104和/或过滤器146。
该成像系统也可以与多模态系统和几何结构一起使用。例如,该成像系统可以与组合的SPECT和CT系统,或者组合的PET和CT系统一起使用。
前述的功能,例如,选择期望FOV、重叠、和过滤器构造或者尺寸中的一个或者多个;启动和/或终止扫描;选择期望的扫描或者重建协议;操纵体数据;以及诸如此类,能够被实现为软件逻辑。在本文中使用的“逻辑”,包括但不限于硬件、固件、软件和/或每个的组合以执行(各)功能或者(各)动作、和/或以引起另一部件的功能或者动作。例如,基于期望的应用或者需要,逻辑可以包括软件控制微处理器、例如专用集成电路(ASIC)的谨慎逻辑,或者其他编程逻辑设备。逻辑也可被完全具体化为软件。
在本文中使用的“软件”,包括但不限于一个或者多个计算机可读和/或可执行指令,该指令使得计算机或者其他电子设备以期望方式执行功能、动作和/或行为。该指令可以被具体化为各种形式,例如例程、算法、模块或者包括来自动态链接库的个别应用软件或代码的程序。软件也可以各种形式实现,例如独立程序、函数调用、服务器小程序、小应用程序、存储于存储器中的指令、部分操作系统或者其他类型的可执行指令。本领域普通技术人员将意识到软件的形式取决于,例如,期望应用程序的要求、其运行的环境、和/或设计者/程序员的要求或者诸如此类。
在本文中描述的系统和方法能够在各种平台上执行,包括例如,网络控制系统和单独的控制系统。此外,在本文中示出和描述的逻辑、数据库或者表优选保存于计算机可读介质中,例如成像系统302的部件。不同计算机可读介质的例子包括闪存、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁盘或者磁带,光学可读介质包括CD-ROM和DVD-ROM,以及其他。仍进一步地,在本文中描述的处理和逻辑可以被并入一个大的处理流程或者被分为很多的小处理流程。本文中已经描述的处理流程的顺序是不重要的,并且可以被重新排列而仍达到同一结果。实际上,本文中描述的处理流程可以在它们的实现方式中按授权或者期望地被重新排列、整理、和/或重新组织。
例如,图4示出了这种处理400。最初,如图4所示,在步骤402确定扫描配置。该扫描配置可以包括针对期望的FOV构造以及因而的重叠量来确定X射线探测器104和/或源102的偏移。可以使用以上描述的任意方法或者其他方法来确定该期望的FOV构造和重叠量。至少最小重叠量投影数据通常用于结合重建算法(例如,反投影的滤波部分)来生成表示被检查对象的体数据。由于FOV的尺寸随着重叠量的增大而减小,因此可以将重叠量与FOV的期望尺寸相权衡。偏移量可以在于绕着检查区域106的各种角位置处并沿着纵轴进行的各扫描之间变化。探测器104和/或源102的位置在步骤404被调整以提供期望的FOV构造和重叠量。
在步骤406确定过滤器构造。该过滤器构造包括基于探测器104和源102的构造和重叠量来确定过滤器146的尺寸和/或位置。可以使用以上描述的任意方法或其他方法来确定过滤器146的尺寸和位置。例如,可以基于重叠量来确定过滤器146的尺寸(例如,在横轴平面中的过滤器宽度),从而该过滤器吸收或者阻隔至少部分的重叠X射线辐射。另外,可以基于重叠量来确定过滤器146在重叠X射线辐射路径中的位置(例如,在横轴平面中向着或者远离被检查对象108),从而该过滤器吸收或者阻隔重叠X射线辐射。过滤器146的尺寸和/或位置可以在于绕着检查区域106的各种角位置处并沿着纵轴进行的各扫描之间变化。
过滤器构造也可以包括确定对重叠X射线辐射的期望减少量以减少X射线剂量的量并提供重建图像中的均匀SNR分布。可以使用以上描述的任意方法和其他方法来确定重叠X射线辐射的期望减少量。例如,可以基于在重叠辐射区域中的被检查对象108的X射线衰减特性来确定重叠X射线辐射的减少量。由过滤器146吸收或者阻隔的重叠辐射百分比(也即,过滤器的效能)可以至少基于过滤器的尺寸(例如,厚度)和形状、过滤器材料类型、以及过滤器数量而改变。重叠X射线辐射的减少量可以在于绕着检查区域106的各种角位置处并沿着纵轴进行的各扫描之间变化。
在步骤408调整过滤器146的尺寸和位置中的一个或者多个以针对期望的FOV构造和重叠量来吸收或者阻隔重叠X射线辐射。另外,在步骤408可以调整(各)过滤器的尺寸、形状和材料中的一个或者多个以吸收或者阻隔期望量的重叠X射线辐射。在一些实施例中,在步骤408也调整探测器104和/或源102的位置(代替步骤404)以提供期望的FOV构造和重叠量。
在步骤410进行扫描以便随着扫描架316绕着检查区域106旋转而在各种角位置处采集投影数据。该投影数据在步骤412被重建并在步骤414被显示在用户界面310上。过程400可根据需要重复,例如以扫描一连串的患者。要注意在重建和/或显示在指定扫描中所采集数据之前可以获得额外的(各)扫描。
已经参考优选实施例来描述了本发明。当阅读和理解了前述详细描述时其他人可以想到修改和变型。旨在将本发明解释为包括所有这种修改和变型,只要它们落在所附权利要求书和其等同物的范围之内。
Claims (15)
1.一种用于在相对于被安置在检查区域(106)中的对象(108)的多个角位置处采集断层摄影的投影数据的设备,所述设备包括:
辐射源(102),其中,由所述源在第一角位置(A)处发射的辐射(162)的至少一部分与由所述源在与所述第一角位置相对的第二角位置(B)处发射的辐射(164)的至少一部分重叠;
辐射敏感探测器(104),其探测已经横穿所述检查区域的辐射,其中,在所述投影数据的采集期间所述探测器的横向中心(116)与横向视场(118)的横向中心(114)横向移位;以及
过滤器(146),其吸收重叠辐射的至少一部分,从而针对重叠投影数据体素的每体素X射线剂量被减少为更接近地对应于针对非重叠投影数据体素的每体素X射线剂量。
2.如权利要求1所述的设备,其中,与重叠辐射对应的所述探测器的区域为所述探测器的总表面积的5%和25%之间。
3.如权利要求1所述的设备,其中,所述过滤器被设置在所述源和所述对象之间。
4.如权利要求1所述的设备,其中,至少重叠辐射量确定了所述过滤器相对于所述源和所述对象的位置。
5.如权利要求1所述的设备,其中,至少重叠辐射量确定了所述过滤器的尺寸。
6.如权利要求1所述的设备,其中,所述过滤器减少了在所述对象的重建图像中每体素的辐射剂量的量,从而在所述重建图像的所述体素中的信噪比基本上是均匀的。
7.如权利要求1所述的设备,其中,至少所述对象的衰减特性确定所述过滤器的尺寸、所述过滤器的形状、以及过滤器材料类型中的至少一个。
8.如权利要求1所述的设备,其中,多于一个的过滤器吸收重叠辐射中的至少一部分。
9.如权利要求1所述的设备,其中,由驱动器(318)调整所述过滤器的位置、所述过滤器的尺寸、所述过滤器的形状、以及过滤器材料类型中的至少一个。
10.如权利要求1所述的设备,其中,所述过滤器包括铜、铝、铍、钨和铅中的至少一种。
11.一种计算机断层摄像方法,包括步骤:
使用辐射源(102)、探测由所述源发射的已经横穿检查区域(106)的辐射(162)的辐射敏感探测器(104),以及过滤器(146),在相对于被安置在所述检查区域中的对象(108)的多个角位置处采集断层摄影的投影数据,其中,由所述源在第一角位置(A)处发射的所述辐射(168)的至少一部分与由所述源在与所述第一角位置相对的第二角位置(B)处发射的辐射(164)的至少一部分重叠;在所述投影数据的采集期间所述探测器的横向中心(116)与横向视场(118)的横向中心(114)横向移位;以及所述过滤器吸收重叠辐射的至少一部分,从而针对重叠投影数据体素的每体素X射线剂量被减少为更接近地对应于针对非重叠投影数据体素的每体素X射线剂量。
12.如权利要求11所述的方法,还包括基于重叠辐射量来确定所述过滤器的横向宽度和位置中的至少一个,以及调整所述过滤器以对应于在所述重叠辐射的路径中的所确定的所述过滤器的横向宽度和位置中的至少一个。
13.如权利要求11和12中的任一项所述的方法,还包括针对由所述对象接收到的辐射剂量的期望减少来确定由所述过滤器吸收的重叠辐射量,以及调整所述过滤器以对应于所确定的重叠辐射量。
14.如权利要求11所述的方法,还包括针对在所述对象的重建图像中每体素辐射剂量的量的期望减小来确定由所述过滤器吸收的重叠辐射量,从而在所述重建图像的所述体素中的信噪比基本上是均匀的,以及调整所述过滤器以对应于所确定的重叠辐射量。
15.如权利要求11所述的方法,其中,由用户或者所选择协议中的至少一个来修改由所述过滤器吸收的所述重叠辐射量。
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DE102015226489B4 (de) * | 2015-12-22 | 2024-05-16 | Siemens Healthineers Ag | Röntgensystem und Verfahren zur Bildrekonstruktion |
FI3827750T3 (fi) * | 2019-11-29 | 2024-05-23 | Sirona Dental Systems Gmbh | 3d-röntgenlaite ja menetelmä 3d-röntgenkuvan tuottamiseksi |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5677943A (en) * | 1995-09-15 | 1997-10-14 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray filter |
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DE102005061357A1 (de) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Siemens Ag | Verfahren zur Aufnahme von Projektionsbildern |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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