CN106535770B - 多焦斑成像系统 - Google Patents

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Abstract

一种成像系统(1400)包括第一焦斑(14101)和第二焦斑(1410N)、设置在所述第一焦斑与所述检查区域之间的并且具有第一轮廓的第一患者前辐射射束滤波器(14161)以及设置在所述第二焦斑与所述检查区域之间的具有第二轮廓的第二患者前辐射射束滤波器(1416N)、以及源控制器(1412)，所述源控制器通过基于焦斑的角位置、被扫描的对象或目标的感兴趣区域的形状中的至少一个、或者基于被扫描的对象或目标的两个相邻区域之间的尺寸变化来在扫描期间对操作进行调制来控制对焦斑的操作。

Description

多焦斑成像系统
技术领域
以下总体涉及多焦斑成像系统，并且具体关注于立体管计算机断层摄影(CT)成像系统来描述；然而，以下还适用于具有多个焦斑的单X射线管CT成像系统。
背景技术
立体管计算机断层摄影(CT)扫描器包括两个焦斑，所述两个焦斑交替地发射电离X射线辐射，电离X射线辐射穿过检查区域以及在其中的对象或目标的部分。在一个实例中，所述两个焦斑分别是不同X射线管的部分，所述不同X射线管被定位在关于机架孔膛的相同角度处，但处在不同的z轴位置处。
针对每个焦斑使用不同的源准直器，并且不同的患者前辐射射束滤波器被设置在每个焦斑与每个源准直器之间(例如，在X射线管的射束部分中)。探测器阵列探测穿过检查区域的辐射并生成指示所述辐射的投影数据。重建器重建所述投影数据并生成指示所述投影数据的体积图像数据。
图1结合检查区域102、重建视场(FOV)104以及探测器阵列106示出了范例源准直器配置。第一焦斑108具有第一静态准直器110和第一动态准直器112，并且第二焦斑114具有第二静态准直器116以及第二动态准直器118。第一和第二静态准直器110和116对各自的辐射射束120和122进行准直以照射探测器阵列106。
第一和第二动态准直器112和118提供额外的准直以限制辐射射束120和122，使得穿过检查区域102的辐射仅穿过重建FOV 104。在图1中，重建FOV 104在检查区域102的外部，并且第一和第二动态准直器112和118被定位为使得没有辐射穿过检查区域102。
图2-10示出了第一和第二动态准直器112和118能够随着重建FOV 104穿过检查区域102而被调节，使得穿过检查区域102的辐射仅穿过重建FOV 104。接下来更为详细地描述图2-10。出于简洁的目的，图1的特定参考标记在图2-10中被省略。
在图2中，第一动态准直器112继续阻挡辐射，并且第二动态准直器118与重建FOV104协同移动，使得辐射射束122的内部射线202跟踪到重建FOV 104的上前缘(upperleading edge)204，并且朝向探测器阵列106的端部区域206沿着探测器阵列106扫掠，而射束122的外部射线208通过检查区域102穿过重建FOV 104并且入射在探测器阵列106的相对端部区域210处。
在图3中，第一动态准直器112与重建FOV 104协同移动，从而辐射射束120的外部射线302跟踪到重建FOV 104的下前缘(lower leading edge)304，并且朝向端部区域206沿着探测器阵列106扫掠，而射束122的内部射线306通过检查区域102穿过重建FOV 104并且入射在相对端部区域210处。第二动态准直器118如图2中所描述地移动。
在图4和图5中，第一动态准直器112如结合图3所描述地移动，并且第二动态准直器118不阻挡任何辐射穿过检查区域102。在图6中，第一动态准直器112或第二动态准直器118都不阻挡任何辐射穿过检查区域102。
在图7中，第一动态准直器112不阻挡任何辐射穿过检查区域102。第二动态准直器118与重建FOV 104协同移动，使得辐射射束122的外部射线208跟踪到重建FOV 104的下后缘(lower trailing edge)702，并且朝向端部区域206沿着探测器阵列106扫掠，而射束122的内部射线202通过检查区域102穿过重建FOV 104并且入射在相对端部区域206处。
在图8和图9中，第一动态准直器112与重建FOV 104协同移动，使得辐射射束120的外部射线306跟踪到重建FOV 104的上后缘(upper trailing edge)802，并且朝向端部区域206沿着探测器阵列106扫掠，而辐射射束120的外部射线302通过检查区域102穿过重建FOV104并且入射在端部区域206处。第二动态准直器118如图7中所描述的移动。
在图10中，重建FOV 104移动到检查区域102的外部，并且第一和第二动态准直器112和118被定位为使得没有辐射穿过检查区域102。
图2-10的准直配置导致均匀的图像质量以及穿过整个重建FOV 104的噪声，因为穿过检查区域102的所有射线通过重建FOV 104。然而，这样的准直是辐射剂量低效的。亦即，图3、4、7和8的区域308、402、704和804分别表示在其中收集冗余信息的区域，并且通过两个焦斑108和114这两个来辐照对象，导致患者剂量低效。
患者前辐射射束滤波器已经被称为“领结滤波器”。该滤波器名字反映了该滤波器的典型形状。理论上，滤波器具有对应于每个被扫描的对象的轮廓的形状。这样，理论上，滤波器强烈衰减仅穿过空气的射束的区域，略微衰减穿过对象的射束的区域，并且对其之间的过渡的衰减的程度进行平滑地过渡，从而能够实现正确的X射线轮廓。
然而，人类往往更为椭圆形而非圆柱形，并且前向和后向(A/P)轮廓与左/右侧(横向)轮廓不相同(即，更宽)。例如，图11和图12示出了，患者前辐射射束滤波器1100，其轮廓对应于跨患者1102的肩部的A/P视图(图11)，不很好地对应于患者1102的在横向视图(图12)处从肩部到肩部的轮廓，如辐射射束120的区域1104，其在理论上应当被滤波器1100强烈衰减，但并未被滤波器1100强烈衰减。
此外，即使在相同的角度，颈部和肩部的轮廓是不相同的。例如，图11和图13示出了，患者前辐射射束滤波器1100，其轮廓对应于跨患者1102的肩部的A/P视图，不很好地对应于患者1103的头部的A/P视图(图13)。作为以上的结果，患者前辐射射束滤波器1100并不非常适合于特定的角度、对象和/或扫描，并且，遗憾的是，可能导致不平衡的X射线通量以及非均匀的噪声分布。
发明内容
在本文中描述的各方面解决了上述问题以及其他问题。
下文描述了多焦斑成像系统。在一个实例中，所述成像系统包括多个不同尺寸的患者前辐射射束滤波器，针对每个焦斑具有一个患者前辐射射束滤波器。在该实例中，所述成像系统能够基于被扫描的感兴趣区域的形状、机架角度等在焦斑之间动态地切换和/或调节对焦斑的调制。另外，所述源准直器能够被动态地调节，以通过完全阻挡来自所述焦斑中的一个焦斑的辐射射束以减轻探测冗余信息，从而改善剂量效率。
在一个方面中，一种成像系统包括多个焦斑。所述成像系统还包括至少两个焦斑，至少包括第一焦斑和第二焦斑。所述至少两个焦斑分别被配置为朝向检查区域发射第一辐射和第二辐射。所述成像系统还包括至少两个患者前辐射射束滤波器，至少包括第一患者前辐射射束滤波器以及第二患者前辐射射束滤波器。所述第一患者前辐射射束滤波器被设置在所述第一焦斑与所述检查区域之间并且具有第一物理轮廓。所述第二患者前辐射射束滤波器被设置在所述第二焦斑与所述检查区域之间并且具有第二物理轮廓。所述第一物理轮廓和所述第二物理轮廓是不同的。所述成像系统还包括源控制器，所述源控制器通过基于所述至少两个焦斑的角度位置、被扫描的感兴趣对象或目标的形状中的至少一项或者基于被扫描的所述对象或目标的两个相邻区域之间的尺寸变化，在扫描期间通过调制所述至少两个焦斑的操作，以控制所述至少两个焦斑的所述操作。所述成像系统还包括探测器阵列，所述探测器阵列探测穿过检查区域的辐射并生成指示所述辐射的投影数据。
在另一方面中，一种方法包括使用第一调制模式在扫描的积分时段期间交替地操作所述第一焦斑和所述第二焦斑。所述第一焦斑和所述第二焦斑被布置在相同的角度位置周围。所述方法还包括使用第二调制模式在扫描的积分时段期间交替地操作所述第一焦斑和所述第二焦斑。所述第一调制模式和所述第二调制模式是不同的。
在另一方面中，一种方法，包括沿着z轴移动第一z轴准直器和第二z轴准直器，其中，所述第一z轴准直器被设置在第一焦斑与检查区域之间，并且所述第二z轴准直器被设置在第二焦斑与检查区域之间，以相对于所述第一焦斑和所述第二焦斑来沿着z轴定位所述第一z轴准直器和第二z轴准直器，完全地阻挡由所述第一焦斑发射的第一辐射穿过检查区域，并且允许由第二焦斑发射的第二辐射仅穿过重建视场，所述重建视场穿过所述检查区域。
附图说明
本发明可以采取各种部件和各部件的布置以及各种步骤和各步骤的安排的形式。附图仅是出于图示优选的实施例的目的，并且不应当被解释为对本发明的限制。
图1-10示出了现有技术的立体管动态源准直的范例。
图11-13示出了现有技术的领结滤波器的范例。
图14示意性图示了具有至少两个焦斑的范例成像系统，每个焦斑具有患者前辐射射束滤波器以及源准直子系统。
图15示意性图示了立体管动态源准直器的范例。
图16结合跨肩部的A/P视图示意性图示了患者前辐射射束滤波器中的第一个的范例。
图17结合跨头部的A/P视图示意性图示了患者前辐射射束滤波器中的第二个的范例。
图18结合跨头部的侧视图示意性图示了患者前辐射射束滤波器中的第二个的范例。
图19-28示意性图示了范例源准直。
图29-31图示了利用在本文中所描述的成像系统进行扫描的方法。
具体实施方式
应当认识到，在下文中对序列数字(即，第一、第二、…)的使用表示在本文中所描述的元件的引入的顺序，而并不描述元件。因此，相对于术语“焦斑”(和/或其他元件)的术语“第一”和“第二”仅涉及其中在本文中引入和描述焦斑的顺序。
初始参考图14，示意性图示了范例成像系统1400，例如计算机断层摄影(CT)扫描器。成像系统1400包括大体静止机架1402以及角度旋转机架1404。旋转机架1404由静止机架1402可旋转地支撑并且关于纵轴或z轴(“Z”)围绕检查区域1406旋转。一维或二维辐射敏感探测器阵列1408包括沿着z轴方向延伸的多排探测器，每排包括多个探测器像素。探测器阵列1408探测穿过检查区域1406的辐射并生成指示所述辐射的投影数据。
所图示的成像系统1400包括至少两个焦斑14101、…、1410N(其中，N是大于1的正整数)，在本文中统称为焦斑1410。焦斑1410由旋转机架1404支撑，并且被布置在旋转机架1404上，在相同角度位置处，并且沿着z轴方向彼此偏移非零的距离。在一个实例中，焦斑1410是不同X射线管的物理部件。在另一实例中，焦斑1410是相同X射线管的物理部件。在具有三个或更多个焦斑的配置中，成像系统100可以包括单个X射线管、其中一个包括多个焦斑的两个X射线管或者至少三个X射线管。焦斑1410发射穿过检查区域1406的辐射。
所图示的成像系统1400包括源控制器1412，源控制器1412控制焦斑1410。源控制器1412被配置为“开启”和“关闭”焦斑1410。在一个实例中，这包括“开启”和“关闭”焦斑1410，从而在焦斑1410之间进行交替，使得在任意给定时刻仅单个焦斑发射穿过检查区域1406的辐射，例如，在积分时段内。在另一实例中，焦斑1410中的两个或更多个能够被“开启”以同时发射辐射。将焦斑“开启”和“关闭”能够通过栅格门、滤波器和/或以其他方式来实现。源控制器1412能够对电流进行调制、使用脉宽调制和/或采用(一种多种)另外的技术来平衡入射在探测器阵列1408上的通量。
焦斑调制模式存储器1413包括针对焦斑1410的多种不同的调制模式。所利用的特定调制模式能够基于所选择的成像协议、通过用户输入、缺省设置、设施设置、预扫描(例如，侦察、平片、引导等)图像、在扫描期间重建的体积图像数据和/或以其他方式识别的参数来确定。在图示的实施例中，源控制器1412基于来自存储器1413的调制模式来控制焦斑1410。
所图示的成像系统1400还包括至少两个z轴源准直器14141、…、1414N，其在本文中统称为z轴源准直器1414。所述至少两个z轴源准直器14141、…、1414N分别被设置在所述至少两个焦斑14101、…、1410N与所述检查区域1406之间。z轴源准直器1414对沿着z轴方向的所发射的X射线辐射进行准直，产生多个X射线辐射射束14151和1415N。图15示出了与焦斑1410相关联的z轴源准直器1414的范例。在图15中，由焦斑14101和1410N发射的X射线辐射分别通过静态准直器15021和1502N的第一集合和第二集合。
z轴源准直器14141包括至少两个准直器叶片150611、…、150612，其在本文中统称为准直器叶片1506。准直器叶片1506在z轴方向上是能动态移动的。在一个实例中，准直器叶片150611、…、150612一起共同地移动。在一个实例中，准直器叶片150611、…、150612个体地移动。z轴源准直器1414N包括至少两个准直器叶片1506N1、…、1506N2，其在本文中统称为准直器叶片1506。类似地，准直器叶片1506能在z轴方向动态地移动，并且准直器叶片1506N1、…、1506N2能共同地或个体地移动。
返回图14，源准直器控制器1417控制准直器叶片1506。如在下文更详细描述的，在一个实例中，叶片1506被控制，使得例如通过在扫描期间完全阻挡由焦斑1410发射的辐射而不采集冗余信息，其可以降低总体患者剂量并改善剂量效率。在该实例中，能够交替地采用焦斑1410，或者焦斑1410中的至少一个能够被连续地采用(例如，以可能减小的电流)，针对扫描的至少子部分，其中，来自其他焦斑的辐射被阻挡(或者其他焦斑被“关闭”)。后者允许维持良好的角度采样，其否则可能由于冗余信息的丢失而被劣化。
进一步关于图14，所图示的成像系统1400还可以包括至少两个患者前辐射射束滤波器14161、…、1416N，其在本文中统称为患者前辐射射束滤波器1416。患者前辐射射束滤波器14161、…、1416N分别被设置在至少两个焦斑14101、…、1410N与至少两个源准直器14141、…、1414N之间。图16结合焦斑14101示出了患者前辐射射束滤波器14161的范例，并且图17和图18结合焦斑1410N示出了患者前辐射射束滤波器1416N的范例。
在图16中，患者前辐射射束滤波器14161具有对应于跨典型患者的肩部和/或胸部区域1604的一般形状的轮廓1602。更为具体地，患者前辐射射束滤波器14161包括强烈衰减仅穿过空气的辐射的周边区域第一外部区域1606、轻微衰减穿过患者的辐射的中心区域1608、以及在区域1606与1608之间的衰减的程度进行平滑过渡的中间区域1610。图16还示出了一对x/y源准直器16121，其对x/y方向上的辐射射束进行准直和成形。
在图17中，患者前辐射射束滤波器1416N具有对应于典型患者的头部1704的一般形状的轮廓1702。更为具体地，患者前辐射射束滤波器1416N包括强烈衰减仅穿过空气的辐射的周边区域第一外部区域1706、轻微衰减穿过患者的辐射的中心区域1708、以及在区域1706与1708之间的衰减的程度进行平滑过渡的中间区域1710。图17还示出了一对x/y源准直器1612N。
图18示出了图17的配置，其相对于图16的肩部和/或胸部区域1604被旋转90度。在图16、17和18中，轮廓1602紧密跟踪肩部和/或胸部区域1604的A/P视图的轮廓，并且轮廓1702紧密跟踪头部1704的轮廓以及肩部和/或胸部区域1604的横向视图。然而，应当理解，所述跟踪不必如所示地那样接近。例如，轮廓1706可以针对相同的头部1704更大或更小。此外，头部1704的轮廓以及肩部和/或胸部区域1604的横向轮廓不必是相同的。一般而言，轮廓1602和1702是不同的，其中，一个更适于较宽的区域，并且另一个更适于较窄的区域。
如在下文更为详细描述的，在一个非限制实例中，焦斑14101和患者前辐射射束滤波器14161被用于A/P肩部和/或胸部曝光(图16)，并且焦斑1410N和患者前辐射射束滤波器1416N被用于横向肩部和/或胸部和/或头部曝光(图17和图18)。这允许在扫描肩部和/或胸部和/或头部区域时进行动态通量平衡。利用不使用立体管系统的扩展覆盖范围的协议能够在焦斑1410之间进行切换。在其中需要至少两个焦斑1410的情况下，例如，针对扩展的z轴覆盖范围，成像系统1400能够通过经由所施加的电流、恰当的脉宽度等对焦斑1410进行调制来改变通量。
应当认识到，在图16、17和18中所示的患者前辐射射束滤波器并非限制并且被提供用于解释的目的。例如，在本文中也设想到了对应于肩部和/或胸部区域和/或头部中的至少一个之外的轮廓的患者前辐射射束滤波器。另外，针对解剖结构的特定区域可能存在超过一个患者前辐射射束滤波器，例如，针对婴儿一个，针对成人一个。此外，患者前辐射射束滤波器1416能够被定位在相同z轴位置处，并且在x-y平面中相对于彼此角度偏移，例如，结合其他焦斑1410被定位在相同z轴位置处并且在x-y平面中相对于彼此角度偏移的配置。
返回参考图14，重建器1418重建投影数据并生成指示检查区域中的对象的部分的图像数据的体积。计算系统充当操作者控制台1420，并且包括诸如监视器的人类可读输出设备以及诸如键盘、鼠标等的输入设备。控制台1420允许操作者经由图形用户接口(GUI)和/或以其他方式与扫描器1400进行交互。例如，用户能够采用输入设备来选择成像协议，所述成像协议选择性地利用不同的患者前辐射射束滤波器1416和/或选择性地控制z轴源准直器1506。诸如卧榻的对象支撑体1422在检查区域1406中支撑对象。
图19-28示出了用于对穿过检查区域1406的辐射进行准直的范例激励效率方法。出于清楚和说明性的目的，仅在图19中标记了焦斑14101、…、1410N、z轴源准直器14141、…、1414N、探测器阵列1408和重建FOV 104，而在图20-28中未标记。
在图19中，重建FOV 104在检查区域102的外部，并且第一和第二动态准直器14141、…、1414N被定位为使得没有辐射穿过检查区域1406。图20-28示出了第一和第二动态准直器14141、…、1414N，作为穿过检查区域1406的重建FOV 104。
在图20中，第一动态准直器14141保持静止。第二动态准直器1414N与重建FOV 104协同移动，使得辐射射束122的内部射线2002跟踪到重建FOV 104的上前缘2004，并且朝向探测器阵列1408的端部区域2006沿着探测器阵列1408扫掠，而射束1415N的外部射线2008通过检查区域1406穿过重建FOV 104并且入射在探测器阵列1408的相对的端部区域2010处。
在图21中，第一动态准直器14141继续阻挡辐射，并且第二动态准直器1414N如结合图20所描述地移动。
在图22中，第一动态准直器14141与重建FOV 104协同移动，使得辐射射束14151的外部射线2202跟踪到重建FOV 104的前缘2004，并且朝向端部区域2006沿着探测器阵列1408扫掠，而射束14151的内部射线2206通过检查区域1406穿过重建FOV 104并且入射在相对端部区域2010处。在图22中，外部和内部射线2202和2206交叠。第二动态准直器1414N不阻挡任何辐射。
在图23中，结合图22来描述第一和第二动态准直器14141、…、1414N。在图24中，第一和第二动态准直器14141、…、1414N都不阻挡辐射。
在图25中，第一动态准直器14141与重建FOV 104协同移动，使得辐射射束14151的内部射线2206跟踪到重建FOV 104的上拖尾边缘2502，并且朝向端部区域2006沿着探测器阵列1408扫掠，而射束14151的外部射线2202通过检查区域1406穿过重建FOV 104并且入射在探测器阵列1408的相对端部区域2006处。
第二动态准直器1414N与重建FOV 104协同移动，使得辐射射束1415N的外部射线2202跟踪到重建FOV 104的上后缘2502，并且朝向端部区域2006沿着探测器阵列1408扫掠，而射束14151的内部射线2208通过检查区域1406穿过重建FOV 104并且入射在探测器阵列1408的相对端部区域2006处。在图25中，外部和内部射线2202和2208交叠。
在图26中，第一动态准直器14141如结合图25所描述地移动，并且第二动态准直器1414N持续阻挡辐射射束1415N穿过检查区域1406。在图27中，如在图26中所描述地移动第一和第二动态准直器14141、…、1414N。在图28中，重建FOV 104移动到检查区域1406的外部，并且第一和第二动态准直器14141、…、1414N被定位为使得没有辐射穿过检查区域1406。
图19-28的准直配置相对于图2-10的配置改善了剂量效率，例如，在于辐射射束14151和1415N不是两者都如在图3、4、7和8中所示的分别穿过区域308、402、704和804，从而降低辐射剂量。针对这些区域，焦斑1410N或14101能够被连续“开启”(例如，以可能减小的电流)，替代交替地利用焦斑14101或1410N，其可以保持在图3、4、7和8中实现的相同的角度采样。
此外，取决于采集的节距，由于利用多个独立的并且动态的准直器14141、…、1414N的增加的自由度，更多的剂量效率准直方案是可能的。
图29、30、31图示了由于利用成像系统进行扫描的范例方法。
应当认识到，以下动作的顺序是出于解释说明的目的，而并非限制。因此，本文中也设想到了其他排序。另外，可以省略一个或多个动作和/或可以包括一个或多个其他动作。
图29图示了用于利用立体管成像系统来扫描对象或目标的方法。出于解释说明和简洁的目的，结合对象或目标的椭圆形状的感兴趣区域来描述图29。然而，应当理解，在本文中也设想到了一个或多个其他非圆形形状的感兴趣区域和/或圆形形状的感兴趣区域。
例如，成像系统具有第一焦斑和对应的具有第一轮廓的第一患者前准直器，以及第二焦斑和对应的具有第二轮廓的第二患者前准直器，其中，所述第一轮廓比所述第二轮廓更宽(或更长)，所述第二轮廓更窄(更短)。
在2902处，规划对对象或目标的椭圆形状的感兴趣区域的扫描。在一个实例中，使用成像系统的基于计算机的控制台来规划扫描。
在2904处，获得了针对椭圆形状的感兴趣区域的焦斑调制模式。在一个实例中，通过计算机处理器从计算机存储器获得焦斑调制模式。
在2906处，使用所述焦斑调制模式来执行扫描，其在扫描期间根据是扫描长轴、短轴还是其间的位置而动态地调节第一和第二焦斑的占空比。
借助非限制性范例的方式，在一个实例中，当焦斑处在12或6点钟(或者，0度或180度)位置时，使用针对第一焦斑的为70％以及针对第二焦斑的为30％的占空比，并且当焦斑处在3或9点钟(或者，90度或270度)位置时，使用针对第一焦斑的为40％的占空比以及针对第二焦斑的为60％的占空比。针对它们之间的视图，根据焦斑1410是否朝向长轴或短轴移动，占空比动态地改变(增加或减小)。占空比的改变能够是连续的或离散的。
在另一范例中，针对焦斑中的一个焦斑的占空比能够是100％，而针对其他焦斑的占空比为0％。在另一范例中，针对焦斑中的一个焦斑的占空比能够是50％，而针对其他焦斑的占空比为50％。
图30图示了用于利用立体管成像系统来扫描对象或目标的方法。
例如，成像系统具有第一焦斑和对应的具有第一轮廓的第一患者前准直器，以及第二焦斑和对应的具有第二轮廓的第二患者前准直器，其中，所述第一轮廓比所述第二轮廓更宽(或更长)，其更窄(更短)。
在3002处，规划对对象或目标的相邻区域的扫描。在该范例中，相邻区域具有不同的形状，使得一个区域比其他区域更宽。在一个实例中，通过计算机处理器从计算机存储器获得焦斑调制模式。
在3004处，获得针对相邻区域的焦斑调制模式。在一个实例中，通过计算机处理器从计算机存储器获得焦斑调制模式。
在3006处，使用调制模式来执行扫描，其响应于从较宽的区域过度到较窄的区域(或者反之亦然)，将被用于扫描对象或目标的焦斑从第一焦斑动态地切换到第二焦斑，而在扫描相邻区域之间的过渡区域时，动态地调节第一和第二焦斑的占空比。
借助非限制范例，在一个实例中，第一焦斑和准直器被用于扫描肩部/胸部区域。(在变型中，图29的方法被用于扫描该区域)。在肩部/胸部区域与肩部/头部区域的过渡期间，基于第一占空比来利用第一焦斑并且基于第二占空比来利用第二焦斑。在一个实例中，在过渡的开始处，第一占空比将大于第二占空比，并且将动态地改变，使得第二占空比在过渡的结束处将大于第一占空比。然后利用第二焦斑和准直器来扫描颈部/头部区域。
图31图示了用于利用立体管成像系统来扫描的方法。
针对该范例，成像系统具有第一焦斑和对应的第一患者前准直器以及第二焦斑和对应的第二患者前准直器。
在3102处，相对于第一焦斑和第二焦斑定义第一准直器和第二准直器，以完全阻挡由第一焦斑发射的第一辐射以及由第二焦斑发射的第二辐射，使得在重建FOV不在检查区域中时没有辐射穿过检查区域。
在3104处，响应于重建FOV进入检查区域，第一准直器开始允许第一辐射的子部分穿过检查区域，但仅穿过重建FOV所穿过的检查区域的子部分，并且第二准直器继续阻挡第二辐射。
在3106处，响应于重建FOV的上前缘处于检查区域的中心区域与进入点之间，并且第一准直器继续允许第一辐射的子部分穿过检查区域，但仅穿过重建FOV所穿过的检查区域的子部分，并且第二准直器继续阻挡第二辐射，使得第二辐射不穿过检查区域。
在3108处，响应于重建FOV的上前缘到达检查区域的中心区域，第一准直器继续允许第一辐射的子部分穿过检查区域，但仅穿过重建FOV所穿过的检查区域的子部分，并且第二准直器开始允许第二辐射的子部分穿过检查区域，但仅穿过重建FOV所穿过的检查区域的子部分。
在3110处，响应于重建FOV正以检测区域的中心区域为中心，第一准直器和第二准直器不对第一辐射和第二辐射进行准直，并且第一辐射和第二辐射两者都穿过检查区域，并且重建FOV从中通过。
在3112处，响应于重建FOV的上后缘处于检查区域的中心区域之间，第一准直器开始阻挡第一辐射并且允许第一辐射的子部分穿过检查区域，但仅穿过重建区域FOV所穿过的检查区域的子部分，并且第二准直器继续允许第二辐射的子部分穿过检查区域，但仅穿过重建FOV所穿过的检查区域的子部分。
在3114处，响应于重建FOV的上后缘到达检查区域的中心区域，第一准直器完全阻挡第一辐射，使得第一辐射不穿过检查区域，并且第二准直器开始阻挡第二辐射，并且允许第二辐射的子部分穿过检查区域，但仅穿过重建FOV所穿过的检查区域的子部分。
在3116处，响应于重建FOV离开检查区域，第一准直器继续完全阻挡辐射，使得第一辐射不穿过检查区域，并且第二准直器开始完全阻挡辐射，并且第二准直器开始完全阻挡第二辐射，使得第二辐射不穿过检查区域。
以上方法可以通过被编码或嵌入在计算机可读存储介质中的计算机可读指令的方式来实施，所述计算机可读指令当由(一个或多个)计算机处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理器、控制器等)运行时，令所述(一个或多个)计算机执行所描述的动作。所述计算机可读存储介质不包括瞬态介质，并且包括物理存储器和/或其他非瞬态存储介质。(一个或多个)处理器也能够执行由信号、载波或其他瞬态介质承载的至少一条指令，所述至少一条指令也可以令(一个或多个)计算机处理器执行所描述的动作中的至少一个动作。
已参考优选的实施例描述了本发明。他人在阅读了理解了前文的详细描述后可以想到多种修改和变动。目的是，本发明被解释为包括全部这样的修改和变动，只要它们落入所附权利要求或其等价方案的范围内。

Claims (19)

1.一种多焦斑计算机断层摄影成像系统(1400)，包括：
至少两个焦斑(1410)，其至少包括第一焦斑(14101)和第二焦斑(1410N)，其中，所述至少两个焦斑各自被配置为朝向检查区域发射第一辐射和第二辐射；
至少两个患者前辐射射束滤波器(1416)，其至少包括第一患者前辐射射束滤波器(14161)和第二患者前辐射射束滤波器(1416N)，其中，所述第一患者前辐射射束滤波器被设置在所述第一焦斑与所述检查区域之间并且具有第一物理轮廓，并且所述第二患者前辐射射束滤波器被设置在所述第二焦斑与所述检查区域之间并且具有第二物理轮廓，其中，所述第一物理轮廓与第二物理轮廓不同；
源控制器(1412)，其被配置为通过基于所述至少两个焦斑的角度位置、被扫描的对象或目标的感兴趣区域的形状中的至少一项，或者基于被扫描的所述对象或目标的两个相邻区域之间的尺寸变化，在扫描期间调制所述至少两个焦斑的操作来控制所述至少两个焦斑的所述操作；
至少两个z轴源准直器(1414)，包括第一z轴准直器(14141)以及第二z轴准直器(1414N)，其中，所述第一z轴准直器被设置在所述第一焦斑与所述检查区域之间，并且所述第二z轴准直器被设置在所述第二焦斑与所述检查区域之间；以及
准直器控制器(1417)，其被配置为独立地控制所述至少两个z轴源准直器，从而对所述第一辐射和所述第二辐射进行准直，使得所述探测器阵列不采集冗余信息；以及
探测器阵列(1408)，其被配置为探测穿过所述检查区域的辐射并生成指示所述辐射的投影数据。
2.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述第一焦斑和所述第二焦斑被布置在关于所述成像系统的检查区域(1406)的相同角度位置周围并且沿着z轴方向彼此偏移非零的距离。
3.根据权利要求1所述的成像系统，还包括：
至少两个X射线管，其中，所述至少两个X射线管中的每个包括所述至少两个焦斑中的一个。
4.根据权利要求1所述的成像系统，还包括：
单个X射线管，其包括所述至少两个焦斑。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的成像系统，其中，所述源控制器被配置为在所述扫描期间在第一角度位置处仅采用所述至少两个焦斑中的一个并且在所述扫描期间在第二不同角度位置处仅采用所述至少两个焦斑的不同的一个。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的成像系统，其中，所述源控制器被配置为在第一角度位置处交替地采用所述至少两个焦斑。
7.根据权利要求6所述的成像系统，其中，所述源控制器被配置为针对所述至少两个焦斑中的每个使用相同的第一占空比。
8.根据权利要求6所述的成像系统，其中，所述源控制器被配置为针对所述第一焦斑使用第一占空比并且针对所述第二焦斑使用第二占空比，其中，所述第一占空比与所述第二占空比不同。
9.根据权利要求8所述成像系统，其中，所述源控制器被配置为在第二不同角度位置处交替地采用所述至少两个焦斑，其中，所述源控制器被配置为针对所述第一焦斑使用第三占空比并且针对所述第二焦斑使用第四占空比，其中，所述第一占空比与所述第三占空比不同，并且所述第二占空比与所述第四占空比不同。
10.根据权利要求9所述的成像系统，其中，所述准直器控制器被配置为响应于重建视场(104)穿过所述检查区域而控制所述至少两个z轴源准直器，使得所述至少两个z轴源准直器中的一个完全阻挡辐射穿过所述检查区域，并且所述至少两个z轴准直器中的不同的一个允许辐射穿过所述检查区域。
11.根据权利要求1至4中的任一项所述的成像系统，其中，所述源控制器被配置为持续采用允许辐射穿过所述检查区域的所述z轴准直器，使得所述z轴准直器允许辐射穿过所述检查区域，同时所述至少两个z轴源准直器中的所述一个完全阻挡所述辐射穿过所述检查区域。
12.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述准直器控制器被配置为响应于所述重建视场(104)穿过所述检查区域而转变允许辐射穿过所述检查区域的所述z轴准直器，使得所述z轴准直器完全阻挡辐射穿过所述检查区域，并且转变阻挡辐射穿过所述检查区域的所述z轴准直器，使得所述z轴准直器允许辐射穿过所述检查区域。
13.一种方法，包括：
沿着z轴移动第一z轴准直器和第二z轴准直器，其中，所述第一z轴准直器被设置在第一焦斑与检查区域之间，并且所述第二z轴准直器被设置在第二焦斑与检查区域之间，以相对于所述第一焦斑和所述第二焦斑定位所述第一z轴准直器和第二z轴准直器，完全地阻挡由所述第一焦斑发射的第一辐射穿过检查区域，并且允许由第二焦斑发射的第二辐射仅穿过重建视场，所述重建视场穿过所述检查区域。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括以下中的至少一项：
沿着所述z轴移动所述第一z轴准直器和所述第二z轴准直器，以关于所述第一焦斑和所述第二焦斑定位所述第一z轴准直器和所述第二z轴准直器，允许所述第一辐射仅穿过所述重建视场，并且完全阻挡所述第二辐射穿过所述检查区域，所述重建视场穿过所述检查区域；或者
响应于所述第一z轴准直器和所述第二z轴准直器允许所述第一辐射和所述第二辐射仅穿过所述重建视场，使所述焦斑交替发射辐射，所述重建视场穿过所述检查区域；并且
响应于其他焦斑不发射穿过所述检查区域的辐射，连续地采用仅发射穿过所述重建视场的辐射的所述焦斑，所述重建视场穿过所述检查区域。
15.根据权利要求14所述的方法，包括：
使用第一调制模式在扫描的积分时段期间交替地操作所述第一焦斑和所述第二焦斑；并且
使用第二调制模式来在所述扫描的随后积分时段期间交替地操作所述第一焦斑和所述第二焦斑，其中，所述第一调制模式与所述第二调制模式不同。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一调制模式和所述第二调制模式识别针对所述积分时段和所述随后的积分时段中的每个的所述第一焦斑和所述第二焦斑中的每个的占空比，其中，针对所述第一焦斑的占空比和针对所述第二焦斑的占空比在所述积分时段与随后的积分时段之间是不同的。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述积分时段和所述随后的积分时段发生在对象或目标的不同感兴趣区域的相同角度位置处。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述积分时段和所述随后的积分时段发生在对象或目标的相同感兴趣区域的不同角度位置处。
19.根据权利要求15至17中的任一项所述的方法，其中，所述第一焦斑和所述第二焦斑被布置在相同的角度位置周围，并且沿着z轴方向彼此偏移非零的距离。
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