CN106470610A - 具有稀疏角度采样的ct成像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生成对象(诸如患者桌台上的患者)的截面图像的CT成像装置和方法。根据一个实施例，根据稀疏角度采样方案沿第一X射线源的第一螺旋扫描路径(Tr1)生成第一投影(P)。可以基于对先前投影(P1)的评价，沿所述第一螺旋扫扫描路径和/或沿额外的X射线源的第二螺旋扫描路径(Tr2)来动态地引入额外的投影(Q1、Q2、R1)。

Description

具有稀疏角度采样的CT成像装置
技术领域
本发明涉及用于生成例如患者的对象的截面图像的方法和CT成像装置。
背景技术
US 2013/0070994A1公开了一种计算机断层摄影(CT)成像装置，其利用稀疏角度采样方案来操作以生成心脏的图像。用于图像重建的投影是基于心电图数据来选择的以便避免由于心脏跳动的伪迹。
此外，已经在文献(GILES WILLIAM等人：“Interleaved acquisition for crossscatter avoidance in dual cone-beam CT”，MEDICAL PHYSICS，AIP，MELVILLE，NY，US，第39卷，第12号，(2012-12-01)，第7719-7728页)中研究了使用两个正交X射线系统以减少成像时间并且在平面成像中提供同时正交视图的锥形射束CT。该研究的作者提出了交错的采集以便避免交叉散射的负面效应。
发明内容
基于该背景，本发明的目的是提供允许在利用投影的稀疏角度采样的CT成像应用中的经改进的图像重建的手段。
该目的是通过根据权利要求1所述的CT成像装置和根据权利要求2所述的方法来实现的。在从属权利要求中公开了优选实施例。
根据第一方面，本发明的实施涉及一种用于生成例如躺在患者桌台上的患者的身体的对象的截面图像的CT(计算机断层摄影)成像装置。所述成像装置包括如下部件：
-至少一个X射线源，其用于朝向所述对象(或者更具体地，朝向其中通常容纳对象的空间)可控地发射X射线射束。
-X射线探测器，其用于根据所述X射线射束(在其穿过所述对象之后)生成投影。
-控制单元，其用于控制所述X射线源的活动，使得：
a)根据稀疏角度采样方案来生成第一投影；
b)除了所述稀疏角度采样方案的第一投影之外，生成额外的投影。
-重建单元，其用于根据所述第一投影和所述额外的投影来重建所述对象的截面图像。
如在本领域中已知的，计算机断层摄影是用于根据从足够数量的不同视角获取的所述对象的投影来重建对象的截面图像的技术。解析重建方法要求在至少180°的间隔上的密集角度采样，以生成良好的图像。经验法则是在一个维度中每图像体素测量至少1.5个投影(例如，512x512图像矩阵要求至少768个投影)。除此之外，还已知使用“稀疏角度采样方案”，其中，重复地打开和关闭X射线源，以便生成仅来自小数量的视角的投影，由此降低患者的X射线曝光。在这种情况下，需要诸如“稀疏数据重建”的算法，以处理有限数量的投影视图。多数稀疏数据重建方法基于迭代重建算法。它们能够产生来自少至20个角度视图的高质量CT图像。在“Accurate image reconstruction from few-views and limited-angle data in divergent-beam CT”(Emil Y.Sidky、Chien-Min Kao和Xiaochuan Pan，Journal of X-Ray Science and Technology 14(2006)119-139)中描述稀疏数据重建技术的范例。在本发明的实施例中，“稀疏角度采样”通常意指在一个维度中每图像体素存在少于大约一个投影、少于大约0.5个投影或者优选少于大约0.15个投影。
在术语“角度”中所涉及的角通常是相对于源自CT装置的中心轴并且位于垂直于该轴的平面中的半径来测量的，其中，X射线发射和探测通常关于所述轴旋转。
所述X射线源可以是能够被控制从而仅在期望的角度位置处发射X射线射束的任何源。其例如可以是常规X射线管、基于碳纳米管的管等。
取决于成像装置和相关联的X射线探测器的个体设计，由所述X射线源生成的X射线射束通常将是扇形或锥形的。
X射线探测器可以是对X射线敏感并且允许在给定探测器区域中的X射线强度进行空间分辨的确定的任何种类的探测器。其尤其可以包括具有将入射的X射线直接或间接转换为像素的(一维或二维)阵列中的电信号的固态探测器。
控制单元和重建单元可以由专用电子硬件、具有相关联的软件的数字数据处理硬件或者这两者的混合体来实现。此外，控制单元和重建单元可以被组合在单个设备中。
根据稀疏角度采样方案生成的第一投影通过定义足以重建对象的截面图像。除了投影的该最小集合外，生成“额外的投影”并且将其用在对截面图像的重建流程中。由这些额外的投影包括的信息能够有利地被用于改进所得到的重建图像的准确性。
根据第二方面，本发明的实施例涉及一种用于生成对象的截面图像的方法，所述方法包括如下步骤：
-根据稀疏角度采样方案生成所述对象的第一投影。
-除了所述稀疏角度采样方案的那些第一投影之外，生成对象的额外的投影。
-根据所述第一投影和所述额外的投影来重建所述对象的截面图像。
上文所描述的成像装置和方法基于相同的概念，即：通过额外的投影对第一投影的集合的增大。因此，针对成像装置所描述的解释和实施例对于方法类似地有效，并且反之亦然。
在下文中，将更为详细地描述成像装置和方法的各个优选实施例。
在第一优选实施例中，所述成像装置包括第一X射线源和(至少)一个额外的X射线源，其中，后者由所述控制单元进行控制以生成额外的投影(即，生成X射线射束，根据所述X射线射束，X射线探测器生成所述额外的投影)。一方面，在第一投影与额外的投影之间，并且另一方面，在第一X射线源与额外的X射线源之间的不同分配优选为：
-所述第一X射线源可以生成仅第一投影并且所述额外的X射线元可以生成仅额外的投影。
-所述第一X射线源可以生成仅第一投影并且所述额外的X射线源可以生成额外的投影和第一投影。
-所述第一X射线源可以生成第一投影和额外的投影，并且所述额外的X射线源可以生成仅额外的投影。
如果由第一X射线源和额外的X射线源两者生成第一投影，则第一投影的整个集合到两个源的任何适当的分配是可能的，尤其是规则(即，非随机)分配，诸如用于第一投影的生成的第一X射线源和额外的X射线源的时间交替活动。
类似地，如果由第一X射线源和额外的X射线源两者生成额外的投影，则额外的投影的整个集合到两个源的任何适当的分配是可能的，尤其是规则分配，诸如用于生成额外的投影的第一X射线源和额外的X射线源的时间交替活动。
具有多于一个X射线源的CT成像装置在本领域中是已知的(例如，US 7639774)。在这样的装置中，第一X射线源能够有利地用于根据稀疏采样方案来生成第一投影，同时(一个或多个)额外的可用X射线源能够用于生成额外的投影(并且任选地也生成第一投影中的一些)。
存在能够如何以及在何处(即，从X射线源和探测器的哪些位置)获取额外的投影的各种可能。根据一个实施例，在两个第一投影之间的角度间隔中生成(至少)一个额外的投影。优选地，近似在两个第一投影之间的角度间隔的中间或中心中生成额外的投影(即，如果两个邻近的第一投影分别在角度和处生成，则可以在大约的角度处生成额外的投影)。除了由规则的第一投影传达的信息之外，额外的投影然后通常将提供最高可能的信息。
通常，可以利用符合适当的稀疏角度采样方案的任何角度分布来生成第一投影。在优选实施例中，在等距角度位置处生成第一投影。角度(在其处生成第一投影Pi)在这种情况下能够由如下公式来表达：
其中，i＝1、2、3、…索引投影，是给定开始角度，并且是邻近查看位置之间的给定角度间隔。如果该方法与两个第一投影之间的中间中的额外的投影的上述生成相结合，则额外的投影的角度ψi能够由如下公式来表达：
根据本发明的另一实施例，根据对至少一个先前投影的评价而动态地引入至少一个额外的投影。通常，“先前投影”可以是第一投影或额外的投影，这没有关系。然而，如其名称指示的，先前投影必须是在(一个或多个)考虑的额外的投影的可能引入/生成之前已经生成的投影。成像装置或方法的该实施例具有如下优点：能够基于已经可用的投影数据在扫描期间动态调整扫描参数。如果后者指示例如单独第一投影不足以实现要重建的截面图像的期望的准确性，则可以将额外的投影引入到当前扫描中。
根据上述实施例的另外的发展，如果(一个或多个)先前的投影示出较高空间频率的增加，则引入至少一个额外的投影。投影的“空间频率”通过定义能够根据从投影的空间傅里叶分析导出的谱来确定。那么“较高空间频率的增加”意指谱相对于特定参考谱被偏移到较高空间频率。两个谱之间的该比较例如可以经由由谱包括的最大频率等的它们的重心(即，它们的平均频率)的比较来量化。先前投影与其比较的参考谱例如可以是提前确定的特定谱，或者是根据已经实现的投影(在先前投影之前)确定的谱的平均。
在另一实施例中，除了用于生成相关联的引入的投影的X射线源之外，上述至少一个先前投影可以利用另一X射线源来生成。如上文所解释的，已知包括两个或更多个X射线源的CT成像装置，所述两个或更多个X射线源能够独立地操作以及并行地操作。在扫描流程期间，由利用其生成先前投影的X射线源假设的查看位置优选在利用其生成引入的额外的投影的X射线源的查看位置之前。在这种情况下，第一提及的X射线源探查仅之后由其他X射线源遇到的查看位置或视角(术语X射线源的“查看位置”应当指代在投影的生成期间所述X射线源的空间位置)。
至少一个额外的投影优选可以在与相关联的先前投影的查看视角相对应的查看视角处引入。在该背景下，术语“查看视角”应当表征投影的视线，其由在投影的生成期间X射线源和X射线探测器的空间位置来确定。在特定查看视角处获取的先前投影提供关于该视角的信息，例如，来自该视角的投影的空间频率的内容。如果该信息被用于决定是否引入额外的投影，则将该额外的投影插入在类似于决定所基于的查看视角的查看视角处是合理的。
如果要重建的截面图像对应于通过对象的二维(2D)切片，则(一个或多个)X射线源(和/或X射线探测器)通常在平面内关于中心点旋转，以从该平面内的各位置生成投影。如果要重建的截面图像对应于表示对象的体积的三维(3D)图像，则(一个或多个)X射线源(和/或X射线探测器)通常在螺旋路径上关于中心轴旋转，以从该螺旋路径上的各位置生成投影。因此，可以任选地沿螺旋扫描路径生成第一投影、额外的投影和/或上文提到的先前投影。
通常可以利用能够应对采样的投影的任何适当的数学流程来完成对截面图像的重建。最为优选地，重建是通过迭代流程(例如，如上文Sidky等中所描述的)来完成。
通常借助于计算设备，例如成像装置的控制单元和/或重建单元中的微处理器或FPGA来实现所描述的方法。因此，本发明还包括一种计算机程序产品，所述计算机程序产品当在计算设备上运行时提供根据本发明的方法的任何的功能。
此外，本发明包括数据载体，例如软盘、硬盘、EPROM、压缩盘(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或者USB棒，其以机器可读形式存储计算机产品，并且当其在计算设备上运行存储在数据载体上的程序时执行本发明的方法中的至少一个。数据载体尤其可以适于存储先前段落中提及的计算设备的程序。
现今，这样的软件常常被提供在因特网或公司内联网上以供下载，因此本发明还包括在局域网或广域网上发送根据本发明的计算机产品。
附图说明
本发明的这些和其他方面将根据下文描述的实施例而显而易见，并且将参考下文描述的实施例得到阐述。
在附图中：
图1示意性图示了根据本发明的实施例的CT成像装置；
图2示出了当额外的投影被引入在第一投影之间时的第一X射线源的螺旋扫描路径和额外的X射线源的螺旋扫描路径的示意性透视视图；
图3示出了图2的第一X射线源(左)和额外的X射线源(右)的扫描路径的前视图；
图4示出了当额外的投影被动态地引入在所述路径中时的第一X射线源的螺旋扫描路径的示意性透视视图；
图5示出了当额外的投影被动态地引入在两者路径中时的第一X射线源的螺旋扫描路径和额外的X射线源的螺旋扫描路径的示意性透视视图。
相似附图标记在附图中涉及相同或相似的部件。
具体实施方式
图1示意性图示了根据本发明的实施例的CT成像装置100。成像装置100包括机架100，第一X射线源111可旋转地安装在机架100上，对着X射线探测器115。此外，在本发明的一些实施例中，至少一个额外的X射线源112可以在与第一X射线源的角度(并且任选地也轴向地)不同的位置处被安装在机架上，其中，与该额外的X射线源相对的探测器区(未示出)被提供用于生成相关联的投影。该实施例对应于所谓的立体管CT概念。立体管CT扫描器具有交替地辐照一个探测器的两个焦斑(在一个或两个X射线管中)。
此外，提供患者支撑体或桌台2，要被检查的患者1能够在所述支撑体或桌台上休息。通常，X射线源111、112和探测器115能够关于患者桌台的中心轴(z轴)在xy平面中共同旋转，使得能够从不同查看角度生成患者的投影。根据这些投影，能够重建患者的(2D)截面图像。
此外，患者桌台2通常能在轴向方向(z轴，参考框箭头)上移动。那么，在扫描流程期间，在患者与X射线源/X射线探测器之间的相对移动将导致关于患者缠绕的螺旋扫描路径，使得生成来自不同查看角度和不同轴向方向的X射线投影。根据这些数据，能够重建身体体积的(3D)截面图像。
成像装置100还包括控制单元130，所述控制单元被耦合到X射线源111、112并且优选地还被耦合到X射线探测器115，用于控制X射线源的活动，即，用于对相关联的X射线射束的生成进行定时。此外，假设重建单元140被耦合到X射线源115，以从探测器接收由所述单元存储和处理的投影(投影数据)P、Q、R。具体地，重建单元140可以适于根据这些投影来重建截面图像。重建单元140和控制单元130优选被耦合，使得例如来自重建单元的信息能够被转发到控制单元。这允许取决于由重建单元接收的先前投影来动态调整对X射线源的控制。
在下文中，将相对于示范性CT成像装置100来描述用于稀疏角度采样的新颖采集技术。
稀疏角度采样是其中X射线通量在采集期间被迅速打开和关闭以测量限制数量的投影的采集技术。与先进的重建(迭代)结合，能够将图像质量保持为接近完全采集，同时降低X射线剂量。为了增加图像重建的准确性并且为了完全利用可用资源(尤其是立体管CT装置的资源)，提出补充“第一投影”的额外的投影，其是根据稀疏角度采样方案来生成的。
在上述总体方案的第一特定实施例中，提出了交错两个X射线源的角度样本(投影)。第一X射线源111可以例如针对如下机架角度被打开：
其中，给出了i＝1、2、3、…、和同时，额外的第二X射线源112使用如下角度：
图2示意性图示了关于患者的轴的第一X射线源111的螺旋扫描路径Tr1。在沿螺旋路径以相等角度间隔分布的查看位置处，通过仅在这些位置处打开X射线源111，根据稀疏角度采样方案来生成对象的第一投影P1、P2、P3、...(注意：投影的附图标记P1等被绘制在X射线源的对应查看位置旁边)。
此外，示出了额外的X射线源112的螺旋路径Tr2，其具有管相对于第一X射线源111的路径Tr1的轴向偏离(滞后)。通过空心圆，在该路径上的指示额外的X射线源112在其处被激活以生成对象的额外的投影Q1、Q2、Q3、...的位置(再次，这些投影的附图标记Q1等被绘制在X射线源的对应查看位置旁边)。
根据以上公式，在恰在两个第一投影之间的角度间隔的中间中的位置ψi处生成额外的投影Q1、Q2、Q3、...。这能够在图2中根据分别到第一螺旋路径Tr1上(左)以及在第二螺旋路径Tr2上(右)的分离的前视图最好地看到。
图4涉及上文提到的总体方法的第二特定实施例。附图示意性示出了单个(第一)X射线源的螺旋路径。该实施例因此也能够利用常规CT扫描器(没有立体管)来应用。再次，X射线源在其处被激活以根据稀疏角度采样方案来生成第一扫描P1、...的查看位置由在对应投影的标记的旁边的实心圆来指示。在该实施例中，使用已经生成的“先前投影”并且针对决定是否应当插入一个或多个额外的投影Q1、Q2、...来进行评价。在所示的情况下，第一投影P1已经用作“先前投影”，基于其来决定引入两个额外的投影Q1、Q2。如所示的，这些额外的投影优选在它们所基于的先前投影的查看位置旁边的查看位置处被引入(在所示的范例中，额外的投影粗略地处于在轴向方向上具有大约一个间距差异的相同的角度处)。
额外的投影的动态引入可以例如依赖于如下考虑：
在稀疏角度采样处的角度欠采样率必须不是太低，以避免欠采样伪影。所需要的采样频率通常取决于被扫描对象的空间频率。针对给定投影角度，重要的频率分量正交于投影角度并且因此能在投影自身中访问(所需要的欠采样频率的适当估计能够基于投影中的总体变化)。
图4中图示的实施例使用该考虑来基于考虑的“先前投影”P1的空间频率内容的分析来动态调节采样频率。该方法需要投影数据的分析足够快以基于最近采集的投影数据来引导采集。
在诸如图1的装置100的螺旋立体管CT扫描器中，一个X射线源在螺旋扫描方向上更加推进。从该源获得的数据能够在扫描期间被动态地分析，以估计患者中的给定z范围和给定投影角度的最优欠采样率。能够根据该最优来动态地调节针对其他源的该z范围的欠采样频率。
图5图示了上述实施例。第一X射线源111沿第一螺旋路径Tr1推进，根据稀疏角度采样方案在等距角度处生成第一投影P1、P2、...。额外的X射线源112沿着第二螺旋路径Tr2推进，并且可以通过激活该额外的X射线源来生成额外的投影Q1、Q2。任选地，另外的额外的投影R1、...也可以通过沿第一螺旋路径Tr1对第一X射线源111的补充激活来生成。
所生成的投影中的一些投影可以被获取作为“先前投影”，其针对额外投影必须被插入的动态决定进行评价。在所示的范例中，一个第一投影P1已经被获取作为“先前投影”，并且已经决定在第二扫描路径Tr2上引入两个额外的投影Q1、Q2，并且在第一扫描路径Tr1上引入一个额外的投影R1。
总而言之，已经描述了涉及用于生成对象(诸如患者桌台上的患者)的截面图像的CT成像装置和方法的实施例。根据一个实施例，根据稀疏角度采样方案沿第一X射线源的第一螺旋扫描路径生成第一投影。可以基于对先前投影的评价沿所述第一螺旋扫描路径和/或沿额外的X射线源的第二螺旋扫描路径动地态引入额外的投影。
尽管在附图和前面的描述中已经详细图示和描述了本发明，但是这些图示和描述应被视为说明性或示范性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容以及权利要求书，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时能够理解和实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求书中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行权利要求书中所记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以被存储/分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的部分提供的光学存储介质或固态介质，但计算机程序可也可以以其他形式来分布，例如经由因特网或者其他有线或无线电信系统分布。权利要求书中的任何附图标记不应被解读为对范围的限制。

Claims (13)

1.一种用于生成对象(1)的截面图像的CT成像装置(100)，包括：
-至少一个X射线源(111、112)，其用于朝向所述对象(1)发射X射线射束(X)；
-X射线探测器(115)，其用于根据所述X射线射束生成投影(P、P1、P2、P3、P4、Q、Q1、Q2、Q3、R、R1)；
-控制单元(120)，其用于控制所述X射线源的活动，使得：
a)根据在一个维度中每图像体素具有少于大约一个投影的稀疏角度采样方案来生成第一投影(P、P1、P2、P3、P4)；
b)除了所述稀疏角度采样方案的那些第一投影之外，生成额外的投影(Q、Q1、Q2、Q3、R、R1)；
-重建单元(30)，其用于根据所述第一投影(P1、P2、P3、P4)和所述额外的投影(Q1、Q2、Q3、R1)来重建所述对象的截面图像。
2.一种用于生成对象(1)的截面图像的方法，所述方法包括如下步骤：
-根据在一个维度中每图像体素具有少于大约一个投影的稀疏角度采样方案来生成所述对象的第一投影(P、P1、P2、P3、P4)；
-除了所述稀疏角度采样方案的那些第一投影之外，生成所述对象的额外的投影(Q、Q1、Q2、Q3、R、R1)；
-根据所述第一投影(P、P1、P2、P3、P4)和所述额外的投影(Q、Q1、Q2、Q3、R、R1)来重建所述对象的截面图像。
3.根据权利要求1所述的装置(100)，
其特征在于，其包括第一X射线源(111)和额外的X射线源(112)，其中，所述额外的X射线源(112)由所述控制单元(120)控制以生成额外的投影(Q、Q1、Q2、Q3)。
4.根据权利要求1所述的装置(100)或者根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，在两个第一投影(P1、P2、P3、P4)之间的每个角度间隔中，优选在所述间隔的中间中，生成额外的投影(Q1、Q2、Q3)。
5.根据权利要求1所述的装置(100)或者根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，在等距角度位置处生成第一投影(P1、P2、P3、P4)。
6.根据权利要求1所述的装置(100)或者根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，根据对至少一个先前的投影(P1)的评价来动态地引入至少一个额外的投影(Q1、Q2、R1)。
7.根据权利要求6所述的装置(100)或者方法，
其特征在于，如果所述先前的投影(P1)示出较高空间频率的增加的内容，则引入所述额外的投影(Q1、Q2、R1)。
8.根据权利要求6所述的装置(100)或者方法，
其特征在于，利用与相关联的引入的投影(Q1、Q2、R1)不同的X射线源来生成所述先前的投影(P1)。
9.根据权利要求6所述的装置(100)或者方法，
其特征在于，在与相关联的先前的投影(P1)的查看视角相对应的查看视角处引入所述额外的投影(Q1、Q2、R1)。
10.根据权利要求1所述的装置(100)或者根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，沿着螺旋扫描路径(Tr1、Tr2)生成所述第一投影(P、P1、P2、P3、P4)、所述额外的投影(Q、Q1、Q2、Q3、R、R1)和/或所述先前的投影(P1)。
11.根据权利要求1所述的装置(100)或者根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，通过迭代流程来完成对所述截面图像的重建。
12.一种用于使得能够执行根据权利要求2所述的方法的计算机程序产品。
13.一种在其上存储根据权利要求12所述的计算机程序的记录载体。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015222589A1 (de) * 2015-11-16 2017-05-18 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Erzeugen eines Volumenbildes eines langgestreckten Untersuchungsobjektes
CN107249465B (zh) * 2015-12-18 2018-09-28 皇家飞利浦有限公司 用于稀疏角度采样的断层摄影成像装置和方法
US10987071B2 (en) * 2017-06-29 2021-04-27 University Of Delaware Pixelated K-edge coded aperture system for compressive spectral X-ray imaging
US11908044B2 (en) * 2021-06-17 2024-02-20 GE Precision Healthcare LLC Systems and methods for computed tomography image reconstruction

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0569238A1 (en) * 1992-05-08 1993-11-10 General Electric Company Image reconstruction technique for a computed tomography system
CN102256547A (zh) * 2008-12-18 2011-11-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 C型臂x射线系统
WO2013064472A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-10 Universiteit Antwerpen Dynamic selection of projection angles for tomographic reconstruction
CN103606177B (zh) * 2013-11-26 2016-08-17 南方医科大学 稀疏角度的ct图像迭代重建方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5966422A (en) 1992-07-20 1999-10-12 Picker Medical Systems, Ltd. Multiple source CT scanner
US6529574B1 (en) 2001-07-18 2003-03-04 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Methods and apparatus for FOV-dependent aliasing artifact reduction
US7639774B2 (en) 2003-12-23 2009-12-29 General Electric Company Method and apparatus for employing multiple axial-sources
US7215730B2 (en) * 2004-12-30 2007-05-08 Ge Healthcare Finland Oy Method and arrangement for multiresolutive reconstruction for medical X-ray imaging
WO2007149751A2 (en) 2006-06-22 2007-12-27 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Multi-source encoded x-ray imaging
EP2539869B1 (en) 2010-02-22 2014-08-27 Koninklijke Philips N.V. Sparse data reconstruction for gated x-ray ct imaging
CN104240270B (zh) * 2013-06-14 2017-12-05 同方威视技术股份有限公司 Ct成像方法和系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0569238A1 (en) * 1992-05-08 1993-11-10 General Electric Company Image reconstruction technique for a computed tomography system
CN102256547A (zh) * 2008-12-18 2011-11-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 C型臂x射线系统
WO2013064472A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-10 Universiteit Antwerpen Dynamic selection of projection angles for tomographic reconstruction
CN103606177B (zh) * 2013-11-26 2016-08-17 南方医科大学 稀疏角度的ct图像迭代重建方法

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