CN1742296A - 锥形光束计算机断层成像的立体像素驱动的螺旋重建方法 - Google Patents

锥形光束计算机断层成像的立体像素驱动的螺旋重建方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1742296A
CN1742296A CNA2004800025465A CN200480002546A CN1742296A CN 1742296 A CN1742296 A CN 1742296A CN A2004800025465 A CNA2004800025465 A CN A2004800025465A CN 200480002546 A CN200480002546 A CN 200480002546A CN 1742296 A CN1742296 A CN 1742296A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
voxel
image
projection
cone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2004800025465A
Other languages
English (en)
Inventor
赫伯特·布鲁德
冈特·劳里奇
卡尔·斯蒂尔斯托弗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN1742296A publication Critical patent/CN1742296A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/006—Inverse problem, transformation from projection-space into object-space, e.g. transform methods, back-projection, algebraic methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/027—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis characterised by the use of a particular data acquisition trajectory, e.g. helical or spiral

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

本发明涉及一种运用3D图像重建法在计算机断层成像中生成图像的方法，根据所述方法，为了通过使用由一焦点发出的锥形光束以及一个平面的，最好是多阵列的用于探测锥形光束的探测器扫描一待检查物体，焦点将在一个环绕此待检查物体的螺旋形轨迹上移动，在此过程中，探测器提供符合被检测射线的输出数据；并且，被探测物体的图像立体像素将从可选择的预先处理的输出数据中被重建，根据本发明，所述图像立体像素复制各立体像素的衰减系数，各立体像素将从投影数据中分别被重建，投影数据包括一至少180度的投射角范围，并且为了使采用立体像素的投影数据归一化，将对每个所涉及到的立体像素进行近似加权。

Description

锥形光束计算机断层成像的立体像素 驱动的螺旋重建方法
技术领域
本发明涉及一种运用3D图像重建法来生成计算机断层成像(computedtomography，CT)图像的方法。根据所述方法，为了通过使用由一焦点发出的锥形光束(cone beam)以及一个平面的，最好是多阵列的用于探测锥形光束的探测器扫描一待检查物体。在检测过程中，焦点将在一个环绕此待检查物体的螺旋形轨迹上移动，同时，探测器提供对应被检测射线的输出数据，并且，被探测物体的图像立体像素将从可选择的预先处理的输出数据中被重建，且所述图像立体像素复制各立体像素的衰减系数。
背景技术
现行的依靠多阵列探测器的CT成像技术采用的是锥体几何射线束。在重建一个图像体积时必须将锥型光线几何形态的影响考虑到所生成的3D图像中，这就使得图像重建问题变得非常复杂。在现有图像生成方法大致分为两组不同的方法，即近似算法和精确算法：
近似算法：
近似重建算法具有很强的实用性和灵活性。由于测量射线与旋转轴所形成的偏折角(锥角)在此方法中只是被近似地考虑，因此该方法所造成的测量误差也将随着锥角的增大而增加。在探测器的阵列达到一定数量时，每个近似重建算法都会导致伪影的产生。近似重建算法同时又可分为2D和3D成像法。
作为2D成像法或者2D帧对齐(rebinning)算法的实例，可以举出以下几种：参考文献[1]的ASSR、参考文献[2]的AMPR及参考文献[3]的SMPR。其中，由锥形光束的探测数据所合成的投影数据将被近似测算，所述合成的投影数据的几何形状将被筛选，以使得所有合成的测量射线投射到一个平面内。将所述合成的投影数据通过传统的2D CT成像算法计算，被测物体的分布就在前面所涉及到的平面内被重建出来。在帧对齐算法中的近似算法随着锥角增大将会相对快速地产生伪影。
在3D成像法中，将首先对投影数据过滤，然后进行3D反投影(backprojection)。在所述反投影中，将精确地考虑到锥形光束的记录几何形状(recording geometry)。在过滤这一步将利用各种更加实用的近似算法。以下列出的近似算法都具有共性，即过滤过程只用一个一维的斜面滤波器(rampfilter)完成，所述滤波器将指向投影的螺旋切线方向。各个近似算法之间的区别仅体现在对于多余数据的处理方式上。
一方面在轴方向上存在求平均值的可能性，如在参考文献[4]中可知。其中，过滤后的投影数据被反投影进重建图像体积中被反投影出来，以使得过程中的所有经加权后的测量数据以加权的方式被积累起来。待图像中立体像素的重要性将通过测量射线的轴间距给出所述的加权产生将被重建的测量光束距离立体像素的轴间距。
另一方面，一种是轴层面轴片层(slice)重建，如在参考文献[5]中可知。其中为了这个目的，所有与切分图像片层面相交的测量数值都将用于重建。数据冗余将通过近似地在忽略偏折角的情况下被采用。其中可使用一些传统的成像方法，比如从参考文献[6]中可知的Parker加权函数。过滤步骤由根据现有的数据冗余对投影数据加权，以及一个随后的使用一维斜面滤波器的卷积组成。此方法需要一个较大的探测器面积，因为在每个焦点位置，整个重建片层的投影都应包括在探测器上。
精确算法：
对于最重要的精确算法的比较研究可以在参考文献[7]中找到。精确重建算法无论是在过滤步骤或是在3D反投影中都以无误差的方式均精确地考虑到了锥形光束的记录几何形状。通过此方法可以不受出现的锥角大小的影响而得到一个优质的图形效果。然而这个方法极度复杂，且在应用过程中将会非常的昂贵而且很不灵活。比如使用数据冗余后只能在一定程度实现减小偏差，在高时间分辨率的心脏图像中根本无法选择测量数据。
现在的问题在于，达到的图片质量与由所使用成像方法决定的计算量之间的矛盾性。可获得优质的图像质量，同时又具有大的锥角在大偏折角下，即，使用多阵列探测器得到高质量的图片的算法在是未来几代的探测扫描仪器中也将是不可或缺的的发展趋势。而对于精确重建算法由于其复杂性和不灵活性，而应当予以避免。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于运用多阵列探测器和锥形光束的CT成像技术中提供一种图像生成的解决方法，以达到一方面在图像质量和所需计算量两者之间找到一个恰当的平衡点，另一方面应使其足够灵活、简便宜行。
这一目的将通过独立权利要求的特征来实现。而本发明中先进的改进部分则属于权利要求的内容。
发明者认识到以下几点：
以一种如在参考文献[5]中所描述的图像重建法为出发点，可单独重建图像的立体像素，以替代在整个图像片层上进行重建。因此在这种情况下需要使用可以任意一大于所需半周期π的投影角范围的方法来处理数据冗余。
将单独的立体像素分别重建是本发明的新颖性所在。为了近似参考数据冗余，投影数据将针对每个立体像素点被分别加权。与传统的反投射不同，这样做将可以使一过滤过的测量值不会受到与其相交于同一直线的其他立体像素的干扰，而是针对立体像素v过滤后的测量值都会被积累到这个立体像素V上。
本发明具有以下优点：即使在大锥角的情况下仍然可以获得高质量的图片，使用方法可以灵活地达到理论最大值，能利用到所有的数据冗余并提供对数据的可选性，例如具有高时间分辨率的心脏图像。
根据以上主导思想，发明者建议运用3D图像重建法用来生成CT图像。此建议将至少通过以下的方法步骤来实现：
--为了使用由一焦点发出的锥形光束以及一个平面的，最好是多阵列的用于探测锥形光束的探测器来扫描一待检查物体，焦点将在一个环绕此待检查物体的螺旋形轨迹上移动，在此过程中，探测器提供对应被检测射线的输出数据；以及
--被探测物体的图像立体像素将从可选择的预先处理的输出数据中被重建，根据本发明，且所述图像立体像素复制各立体像素的衰减系数；
--各立体像素将从投影数据中分别被重建，投影数据包括一至少180度的投射角范围；以及
--为了使采用立体像素的投影数据归一化(normalize)，将对每个所涉及到的立体像素实施近似加权。
本发明的优势在于，如图4所示，接收到的所有通过立体像素V的锥形光束投影的并且指向螺旋切线St投影方向 的直线上的数据都将用来重建一个图像立体像素V。通过此方法将达到一最有效的探测器的利用。
另外，为了在此补偿从焦点到探测器上斜入射的光线，将对探测图像的数据采取余弦加权。
当探测过程中得到的立体像素未达到可直接用于成像所需要的足够的分辨率时，则所有现存数据中无法直接获得的数据可以通过插值由相邻的探测数据(探测像素值)中获取。
此外，当两条测量射线坐标方程满足(θa＝2k·π+θb并且pa＝pb)或者(θa＝(2k+1)·π+θb并且pa＝-pb)时，其中，k代表任意一自然数，θ代表投影角，该投影角等于焦点角度α与扇形角β之和，p代表到z轴的距离，可以在为补偿数据冗余进行加权(归一化)时将两条测量射线(Sa，Sb)视为精确冗余。
为了归一化可以将现存的冗余数据和parker加权函数概数相乘。所述归一化后的数据将通过一个先进的平整窗口被修正，再被一个斜面滤波器加工处理。先进性还在于，对所涉及的立体像素V作3D反投射操作时将实现间距加权。
最后需要指出的是，本发明中所涉及的方法也同样适用于心脏CT成像技术，通过将与被检查心脏搏动周期相符的数据使用先前提到的方法进行筛选、加权或者分类，以用来获得在一个特定移动阶段的心脏的断层照片(tomograms)。
根据本发明基本思想，发明者同样建议采用一个CT单元，并通过使用一条由至少一个焦点发出的射线束以及一个带有大量分散的探测器元件的用于探测射线柬射线的平面阵列探测器用来扫描一个待检查的物体，并且至少一个焦点相对于此被测物体在沿着至少一条环绕此物体的焦点轨迹上正对此阵列探测器移动，同时至少存在可以收集探测器数据、过滤以及进行3D反投射的方法，并且为了处理测量数据，此种方法必须如此设定，以使得可以实施上述本发明所描述的操作步骤。尤其是可以将所要用到的功能方法至少部分地通过程序或程序模块来实现。
附图说明
下面将借助附图并按照一个优选的，适合本发明所涉及方法的第三代多阵列CT单元的实施例对本发明作进一步说明。各个附图为：
图1显示了一示意的外部设备内的扫描单元内的多阵列单元的透视图；
图2显示了图1所示的多阵列CT纵剖图；
图3显示了螺旋CT单元的记录几何形状；
图4显示了测量数据收集以及测量射线近似冗余的示意图；
图5显示了角度间距A(V)的示意图。
具体实施方式
图1和图2显示了适合于实现本发明所涉及方法的第三代多阵列CT单元的部分透视图。测量装置1(即机架)含有一个X射线源2，其前端设有一个近光源的射线光圈3。探测接收器5是由包括多行列扫描单元的二维结构阵列构成，如图2的剖面图所示，探测接收器5前端设有一个近探测器的射线光圈6。为了清楚起见，图1中只显示了从L1到LQ的八行扫描单元4。在不超出本发明范围的前提下，探测接收器5既可以含有更多的行数，也可对探测设备采用另一平面构造。
将由X射线源2和射线光圈3组成的一端与由探测接收器5和射线光圈6组成的另一端面对面地安装在一旋转框架7上，这样当CT单元运行时，由X射线源2射出的、通过可调节射线光圈集中后的、呈金字塔型的X射线束就可以和其边缘射线8一起汇集在探测接收器5上。在此过程中，射线光圈6可以按照经射线光圈3调整后的X射线束的横截面作相应的调节，根据不同的运行模式使得探测接收器系统5中受到X射线束直接轰击的区域暴露出来。在图1和图2中只显示了八行扫描单元4，由其他标号注明的行由于被射线光圈6所覆盖因此不是激活状态。
该X射线束含有一个锥角，即X射线束在一个含有系统轴Z和焦点F的平面上形成的张角。在含有焦点F并垂直于系统轴Z的平面上的X射线束的张角(扇形张角)值为2βmax。
旋转框架7可通过传动装置22环绕系统轴Z旋转。系统轴Z与图1所示的空间直角坐标系的Z轴平行。
探测接收器5的列同样与z轴平行，而其行则与系统轴Z垂直。
支承装置9用于将一检查对象，如一名患者，带入X射线束的光路中，其可以与系统轴Z即Z轴作平行移动；而且这样可使旋转框架7的旋转运动和支承装置的平移运动得以同步进行，以实现焦点以及同时旋转的探测器与检查对象作相对螺旋运动。平移-旋转速度比可以通过对旋转框架的每转所需支承装置9的进给量值h的选择进行调节。
在体积扫描过程中可以对支承装置上检查对象的体积进行检查。在此过程中，体积扫描是以螺旋扫描的形式进行的，其目的是为了在测量装置1的旋转运动与支承装置9的平移运动同时进行的情况下，借助测量装置1将每个循环周期下的多个不同方向的投影记录下来。进行螺旋扫描时，X射线源的焦点F沿着一个环绕检查对象的螺旋轨迹S与支承装置9作相对运动。
在螺旋扫描过程中，从探测接收器5每一活动行上的扫描单元中同时读出的、与锥形光束几何中各个投影对应的测量数据会被输入到一个处理数字/模拟变化的数据编排装置10中进行排序，并传输到图像计算仪11上。
图像计算仪11中的预处理装置12将测量数据预处理后，产生的数据流便传输到体积图像重建单元13，并能通过随后演示的运算公式从测量数据中重建出检查对象所要求的体积图像。按本发明要求编排的执行程序或程序模块可利用3D图像重建法完成生成CT图像的操作。这些程序或程序模块同时被存储在图像计算仪11中的预处理装置12和体积图像重建单元13中。
CT图像由格形的各个图像体积的立体像素(voxel，其中voxel＝ volumeelement)所组成，每个立体像素都具有一个用以Hounsfield Units(HU)为单位规范的CT值，每个符合一个CT值/灰标灰度的，具有符合其相应CT值灰度值的立体像素都可以被表示出来。图像体积可通过不同方式显示。在一个简单的方式中，任意取向的任意平面可以用剖面图显示出来。当然也存在可以显示全部体积的复杂操作过程，例如，表面遮盖法(shaded surface display；SSD)和体积重建(volume rendering；VR)。SSD可对一个含有达到阈值的体积图像的等平面作可调节阈值的计算。等平面可借助计算机制图显示在屏幕上。使用VR时，可将每个立体像素根据其值对光学特性，如不透明度和色彩，进行调节。通过计算机制图的方法可获取此种定义下物体的人工视图。
可视化单元15可从经体积图像重建单元13重建出的体积数据中计算出图像，并在与图像计算仪11相连接的显示单元16，如监控器上显示所述图像。
发生器单元17为X射线源2，如射线电子管，由发生器单元17产生提供所需电压和电流，如射线电子管电压U1。为了能够设置随后的所需的值，发生器单元17配备了一个带有键盘19的、可以进行所需调节的控制单元18。需要说明的是，除键盘19以外也可安装其他输入设备，例如鼠标、手柄或语音输入设备。
如图所示，控制单元18与图像计算仪11相连接，这样对CT单元的其他操作控制也可以借助控制单元18和键盘19完成。
此外，在控制单元18与带有射线光圈3和6的调节装置20和21连接的前提下，可对所有扫描单元4的活动行和射线光圈3和6的位置进行调节。如图所示，带有传动装置22的旋转框架7是与控制单元18相连接的，这样可对旋转框架7完成其充分旋转一周所需时间τ进行调节。
图3和图4显示的是图1、图2中螺旋CT单元的几何记录图，为方便起见，图中只显示了探测器的平面效果图。含有焦点F的射线源在一个带有与横向进给量对应的斜度h的螺旋轨迹S上，环绕着一个长形的检查对象P与系统轴Z作同向运动。在此过程中，放置于另一端的探测器D会对贯穿检查对象P的射线的强度值进行测量和收集。所述检查对象P包含一个需要重建的体积VR。
为了能够从所测量的数据中重建出一个体积图像，必须对所测量的数据进行过滤，然后将所述经过滤的数据用三维方式作反投影以得到检查对象的体积图像。在这个过程中，所述体积图像就相当于从数据中求出的、为射线束中的射线提供的、检查对象体积的立体像素V的吸收值。
从图像重建法中可以看出，来自各个焦点与立体像素V相交的、在探测平面上被测量的锥形光束都作用于图像立体像素V的重建过程。焦点角度范围A(V)含有可利用的投影数据，因此作为一个相干的角度间距(coherentangle interval)可以这样推算出其值：
A(V)＝[α0(V)，α1(V)]
图5显示了所述的角度间距A(V)。如图所示，如无通常限制的情况下，焦点和探测器将沿逆时针方向作螺旋运动。源位置F(α0)的特点是，立体像素V的锥形投影将首先投射在与源位置F(α0)相应的探测平面D(α0)，更确切而言，投射在探测器的上边缘。在随后的数据接收过程中，立体像素V的锥形投影在探测平面上移动，直至处在焦点位置F(α1)的所述投影从探测器的下边缘移开。处于α0和α1两角间距A(V)中的所有投影都作用于图像立体像素V的重建过程。
接下来，可以按照以下步骤对探测器所取得的图像进行处理：
首先，对探测器所取得的图像进行余弦加权，以便将通过锥形光束几何形成的斜入射考虑在内。
然后，针对前面被测立体像素V的所有探测数据可沿直线收集，所述直线贯穿立体像素V的锥形光束投影并指向螺旋正切线St的投影
Figure A20048000254600111
方向。如果所述数据并非原始数据，可通过插值从相邻的原始数据中获取所需数据。
接下来，取近似值补偿数据冗余。其中可将焦角α和扇角β的锥角忽略不计，于是得出投影角θ＝α+β和平行坐标p＝RF·sinβ的确定值(其中，RF是焦点轨迹的半径)。当(θa＝2k·π+θb并且pa＝pb)或者(θa＝(2k+1)·π+θb并且pa＝-pb)成立时，其中，k代表任意自然数，两条测量射线Sa和Sb被视作冗余。当冗余数据计算在内时，可将其与Parker加权函数概数相乘，如参考文献[8]所示。这里需要注意的是，根据不同的z轴(锥角)斜度定义为近似冗余的测量射线不同于前述的数据冗余，因此不能被视为冗余。即使是一个比通常情况下相对较小的锥角，其数据冗佘的近似值也可以相对广泛。
为过滤数值可以安装一个带有适度平整窗口的斜面过滤器，并且使用一个已知间距加权对立体像素V作3D反投影操作。
需要补充的是，本发明所涉及的方法不仅适用于由同时运转的焦点/探测器对驱动的CT单元，也适用于含有环形安装在旋转装置中的探测器的、只有焦点旋转而焦点和探测器朝z向运动的CT单元。
                           参考文献
[1]M.Kachelrieβ，S.Schaller，and W.A.Kalender，“Advanced single-slicerebinning in cone-beam spiral CT”，Med.Phys.27(2000)754-772
[2]S.Schaller，K.Stierstorfer，H.Bruder，M.Kachelrieβ，and T.Flohr，“Novel approximate approach for high-quality image reconstruction in helicalcone beam CT at arbitrary pitch”，Proceedings SPIE 4322(2001)113-127
[3]K.Stierstorfer，T.Flohr，H.Bruder，“Segmented Multiple PlaneReconstruction-A Novel Approximate Reconstruction Scheme for MultisliceSpiral CT”，Proceedings of Intern.Meeting on Fully 3-D Image Reconstructionin Radiology and Nuclear Medicine，Pacific Grove，CA，USA，10/30-11/2/2001，pp.95-97
[4]K.Stierstorfer，Med CTC CF，“Spiralrekonstruktion mit3D-Rückprojektion für die Mehrzeilen-CT”，发明申请，Forchheim，12/12/2000
[5]K.Sourbelle，IMP，Erlangen Uiversity，博士论文，考试日期25/03/2002
[6]Avinash C.Kak and Malcolm Slaney，“Principles of ComputerizedTomographic Imaging”，IEEE Press，New York，1987，93-99页
[7]K.Sourbelle，H.Kudo，G.Lauritsch，K C.Tam，M.Defrise，F.Noo，“Performance Evaluation of Exact Cone-Beam Algorithms for the Long-ObjectProblem in Spiral Computed Tomography”，Proceedings of Intern.Meeting onFully 3-D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine，PacificGrove，CA，USA，10/30-11/2/2001，153-156页
[8]N.Strobel，Med GT 4，“Generalized Short-Scan Feldkamp Algorithm for3-D Image Reconstruction”，internal report，Erlangen，07/08/2000

Claims (11)

1.一种运用3D图像重建法在计算机断层成像中生成图像的方法，其至少包含以下步骤：
通过使用由一焦点发出的锥形光束以及一个平面的，多阵列的用于探测所述锥形光束的探测器来扫描一待检查物体，焦点在一个环绕此待检查物体的螺旋形轨迹上移动，所述的探测器提供对应于被检测射线的输出数据；并且
从已扫描的所述待检查物体的图像立体像素将从可选择的预先处理的输出数据中被重建，且所述图像立体像素复制各立体像素的衰减系数；
各图像立体像素从投影数据中分别被重建，所述的投影数据包括一个至少180度的投射角范围；以及
对每个所涉及到的立体像素采用近似加权，使得采用的立体像素的投影数据归一化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了重建一个图像立体像素(V)，所有沿着一条直线的、通过图像立体像素(V)的锥形光束的并指向螺旋切线(St)投影方向
Figure A2004800025460002C1
的探测数据都被采用。
3.根据权利要求1到2中任一权利要求所述的方法，其特征在于，为补偿斜入射，探测图像的数据将采取余弦加权。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，现存数据中无法直接获得的数据可以通过插值由相邻的探测数据(探测像素值)中获取。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其特征在于，当两条测量射线坐标方程满足(θa＝2k·π+θb并且pa＝pb)或者(θa＝(2k+1)·π+θb并且pa＝-pb)时，其中，k代表任意一自然数，θ代表投影角，p代表到z轴的距离，为了补偿数据冗余(归一化)，两条测量射线(Sa，Sb)在加权中被视为精确冗余。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，冗余数据与一般化的Parker加权函数相乘。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其特征在于，使用一个斜面滤波器与一个平整窗口一同操作。
8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的方法，其特征在于，对所涉及的立体像素作3D反投射操作时将实现间距加权。
9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的方法，其特征在于，对被检查心脏搏动周期的测量数据进行选择、加权，分类以应用于心脏CT成像。
10.一种CT单元，其通过使用一由至少一个焦点发出的射线束以及一个具有多数分布扫描单元的用于探测射线束射线的平面构造阵列探测器来扫描一待检查物体，所述至少一个焦点相对于此被测物体在沿着至少一条环绕此物体的焦点轨迹上正对此阵列探测器移动，同时至少存在可以收集探测器数据、过滤以及进行3D反投射的方法，并且为了处理测量数据，此种方法必须设定使得权利要求1到9中任一权利要求所述的方法得以实施。
11.根据权利要求10所述的CT单元，其特征在于，它含有的上述功能方法至少可部分通过程序或者程序模块来实现。
CNA2004800025465A 2003-02-05 2004-01-28 锥形光束计算机断层成像的立体像素驱动的螺旋重建方法 Pending CN1742296A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10304662.3 2003-02-05
DE10304662A DE10304662A1 (de) 2003-02-05 2003-02-05 Verfahren zur Erzeugung von Bildern in der Computertomographie mit einem 3D-Bildrekonstruktionsverfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1742296A true CN1742296A (zh) 2006-03-01

Family

ID=32730775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2004800025465A Pending CN1742296A (zh) 2003-02-05 2004-01-28 锥形光束计算机断层成像的立体像素驱动的螺旋重建方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7529335B2 (zh)
JP (1) JP2006516433A (zh)
CN (1) CN1742296A (zh)
DE (1) DE10304662A1 (zh)
WO (1) WO2004070661A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103211608A (zh) * 2012-01-18 2013-07-24 上海联影医疗科技有限公司 基于gpu加速的螺旋ct图像重构中孔径加权的计算方法
CN108364326A (zh) * 2018-02-08 2018-08-03 中南大学 一种ct成像方法
CN108601572A (zh) * 2016-01-25 2018-09-28 昂达博思有限公司 一种用于产生三维图像的具有x射线探测器的固定阵列和x射线发射器的固定阵列的医学成像系统
CN108882897A (zh) * 2015-10-16 2018-11-23 瓦里安医疗系统公司 图像引导放射疗法中的迭代图像重建
CN114018962A (zh) * 2021-11-01 2022-02-08 北京航空航天大学宁波创新研究院 一种基于深度学习的同步多螺旋计算机断层成像方法
CN113962922B (zh) * 2021-07-14 2023-08-22 西安交通大学 一种基于平面阵列射线源的断层成像方法及系统

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7424088B2 (en) * 2004-09-29 2008-09-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Image reconstruction method using Hilbert transform
JP5133690B2 (ja) * 2004-10-08 2013-01-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ボクセルに依存する補間を用いる画像再構成
DE102005012653A1 (de) * 2005-03-18 2006-10-05 Siemens Ag Verfahren und Computertomographie-Gerät zur Erstellung computertomographischer Aufnahmen von einem schlagenden Herzen eines Patienten
US8364244B2 (en) * 2005-11-23 2013-01-29 General Electric Company Methods and systems to facilitate reducing banding artifacts in images
US7792238B2 (en) * 2008-02-18 2010-09-07 General Electric Company Method and system for reconstructing cone-beam projection data with reduced artifacts
DE102008020948A1 (de) 2008-04-25 2009-11-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Röntgencomputertomograph und Verfahren zur Untersuchung eines Bauteils mittels Röntgencomputertomographie
US8116426B2 (en) * 2008-11-11 2012-02-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Computed tomography device and method using circular-pixel position-adaptive interpolation
CN102122387B (zh) * 2010-12-18 2012-11-28 浙江大学 一种鲁棒的超分辨率图像重建方法
US8805037B2 (en) 2011-05-31 2014-08-12 General Electric Company Method and system for reconstruction of tomographic images
US8615121B2 (en) 2011-05-31 2013-12-24 General Electric Company Reconstruction of projection data to generate tomographic images having improved frequency characteristics
US8861829B2 (en) 2011-09-30 2014-10-14 General Electric Company Method and system for reconstruction of tomographic images
KR102219391B1 (ko) * 2013-04-04 2021-02-24 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드 나선 컴퓨터 단층 촬영
US10245000B2 (en) 2014-12-12 2019-04-02 General Electric Company Method and system for defining a volume of interest in a physiological image
CN116543088B (zh) * 2023-07-07 2023-09-19 有方（合肥）医疗科技有限公司 Cbct图像重建方法及装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5253171A (en) * 1990-09-21 1993-10-12 General Electric Company Parallel processing method and apparatus based on the algebra reconstruction technique for reconstructing a three-dimensional computerized tomography (CT) image from cone beam projection data
US5377250A (en) * 1992-08-07 1994-12-27 General Electric Company Reconstruction method for helical scanning computed tomography apparatus with multi-row detector array
US5430783A (en) * 1992-08-07 1995-07-04 General Electric Company Reconstruction method for helical scanning computed tomography apparatus with multi-row detector array employing overlapping beams
US5708691A (en) * 1996-07-05 1998-01-13 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray computed tomographic imaging device and x-ray computed tomographic method
US5960056A (en) * 1997-07-01 1999-09-28 Analogic Corporation Method and apparatus for reconstructing volumetric images in a helical scanning computed tomography system with multiple rows of detectors
WO1999001736A2 (en) * 1997-07-01 1999-01-14 Analogic Corporation Improved helical scan computed tomography detector geometry
US5963613A (en) * 1997-12-31 1999-10-05 Siemens Corporate Research, Inc. C-arm calibration method for 3D reconstruction in an imaging system
DE19843812A1 (de) * 1998-09-24 2000-03-30 Philips Corp Intellectual Pty Computertomographie-Verfahren mit kegelförmigem Strahlenbündel
DE19845133A1 (de) * 1998-10-01 2000-04-06 Philips Corp Intellectual Pty Computertomographie-Verfahren mit kegelförmigem Strahlenbündel
US6459754B1 (en) * 1999-10-27 2002-10-01 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Methods and apparatus for cone beam multislice CT correction
US6415013B1 (en) * 2000-12-28 2002-07-02 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Backprojection methods and apparatus for computed tomography imaging systems
US6477221B1 (en) * 2001-02-16 2002-11-05 University Of Rochester System and method for fast parallel cone-beam reconstruction using one or more microprocessors
US6778630B2 (en) * 2001-03-23 2004-08-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and system for reconstructing computed tomography images using redundant data
US7058440B2 (en) * 2001-06-28 2006-06-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Dynamic computed tomography imaging using positional state modeling
US6483892B1 (en) * 2001-10-20 2002-11-19 Ying Wang Volumetric computed tomography (CT) fluoroscopy system for small animal studies
DE10159927B4 (de) * 2001-12-06 2005-04-21 Siemens Ag Verfahren zur Bildrekonstruktion für die Computertomographie
US7340028B2 (en) * 2003-02-19 2008-03-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and device for volumetric image reconstruction

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103211608A (zh) * 2012-01-18 2013-07-24 上海联影医疗科技有限公司 基于gpu加速的螺旋ct图像重构中孔径加权的计算方法
CN103211608B (zh) * 2012-01-18 2016-08-03 上海联影医疗科技有限公司 基于gpu加速的螺旋ct图像重构中孔径加权的计算方法
CN108882897A (zh) * 2015-10-16 2018-11-23 瓦里安医疗系统公司 图像引导放射疗法中的迭代图像重建
CN108601572A (zh) * 2016-01-25 2018-09-28 昂达博思有限公司 一种用于产生三维图像的具有x射线探测器的固定阵列和x射线发射器的固定阵列的医学成像系统
CN108601572B (zh) * 2016-01-25 2021-12-17 昂达博思有限公司 X射线成像系统及构造二维x射线图像的方法
CN108364326A (zh) * 2018-02-08 2018-08-03 中南大学 一种ct成像方法
CN108364326B (zh) * 2018-02-08 2021-04-02 中南大学 一种ct成像方法
CN113962922B (zh) * 2021-07-14 2023-08-22 西安交通大学 一种基于平面阵列射线源的断层成像方法及系统
CN114018962A (zh) * 2021-11-01 2022-02-08 北京航空航天大学宁波创新研究院 一种基于深度学习的同步多螺旋计算机断层成像方法
CN114018962B (zh) * 2021-11-01 2024-03-08 北京航空航天大学宁波创新研究院 一种基于深度学习的同步多螺旋计算机断层成像方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE10304662A1 (de) 2004-08-19
US20060140338A1 (en) 2006-06-29
JP2006516433A (ja) 2006-07-06
WO2004070661A1 (de) 2004-08-19
US7529335B2 (en) 2009-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1742296A (zh) 锥形光束计算机断层成像的立体像素驱动的螺旋重建方法
US7251307B2 (en) Fan-beam and cone-beam image reconstruction using filtered backprojection of differentiated projection data
US7203272B2 (en) Cone-beam filtered backprojection image reconstruction method for short trajectories
US6754299B2 (en) Methods and apparatus for weighting of computed tomography data
US7965811B1 (en) Apparatus and method for reconstruction of volumetric images in a divergent scanning computed tomography system
US7372937B2 (en) Systems and methods of non-standard spiral cone-beam computed tomograpy (CT)
US6937690B2 (en) Method for computed tomography of a periodically moving object to be examined, and a CT unit for carrying out this method
JP5133690B2 (ja) ボクセルに依存する補間を用いる画像再構成
CN103163165B (zh) 一种二代ct扫描成像方法
JP4440588B2 (ja) 周期的に運動する被検体のｃｔ画像の形成装置およびｃｔ装置
US8995735B2 (en) System and method for wide cone helical image reconstruction using blending of two reconstructions
US20040258194A1 (en) Fourier space tomographic image reconstruction method
US7602879B2 (en) Method for increasing the resolution of a CT image during image reconstruction
CN101056584A (zh) 用于检查周期性运动的对象的ct方法
US8000433B2 (en) Method of creating images in computed tomography (CT), and CT device
US8494111B2 (en) System and method for image reconstruction for helical cone beam computed tomography with factorized redundancy weighting
US7058156B2 (en) Imaging method for a multi-slice spiral CT scan with 3D reconstruction, and a computed tomography unit for carrying out this method
US6999550B2 (en) Method and apparatus for obtaining data for reconstructing images of an object
CN110470684B (zh) 交替光源x射线螺旋ct采样方法及装置
US7539281B2 (en) Methods and apparatus for reconstruction in helical cone beam volumetric CT
Al-anbari et al. Evaluation performance of iterative algorithms for 3D image reconstruction in cone beam geometry
US7173996B2 (en) Methods and apparatus for 3D reconstruction in helical cone beam volumetric CT
Castellano et al. X-ray transmission computed tomography
CN117979905A (zh) 扫描仪和图像重建的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20060301