CN1758877A - 计算机断层摄影成像系统 - Google Patents
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Abstract
在心脏CT领域中，目标是尽可能快地采集全扫描数据。由于这个原因，机架的旋转不断增加，使得机架上的装置的射线管的重力变成了限制因素。或者，通过在机架上安装两个完整的射线管－探测器组件可以使扫描的时间分辨率加倍。然而，这种解决方案使射线管－探测器组件的成本加倍。根据本发明，提出了改变射线管－探测器组件之一，使得一个探测器的尺寸减小。然后，使用另一探测器的信息补充尺寸减小的探测器的扫描结果。
Description
本申请一般涉及计算机断层摄影(CT)成像，尤其涉及产生心脏的图像。特别是，本发明涉及用于产生感兴趣对象的图像的计算机断层摄影成像系统，产生感兴趣对象的图像的方法以及可以在计算机断层摄影成像系统上执行的计算机产品。
在已知的CT系统中，x射线源发射扇形射线束，该扇形射线束被校准成位于笛卡尔坐标系的X-Y平面内。该平面通常被称为“成像平面”。x射线束穿过诸如患者的感兴趣对象。在被所述的感兴趣对象衰减后，射线束的辐射照射辐射探测器。由探测器检测的经衰减的射线束辐射的强度依赖于感兴趣对象对x射线束的衰减。该探测器包括多个探测器元件。每个探测器元件产生单独的电信号，所述电信号是经衰减的射线束在该探测器位置的强度的测量结果。所有探测器的衰减测量结果分别被采集以产生透射分布图。将x射线源和探测器安装到机架上，该机架围绕感兴趣对象旋转，使得x射线束与感兴趣对象相交的角度不断地变化。在一个机架角度从探测器得到的一组x射线衰减测量结果(投影数据)被称为“视图”。该测量结果也可以称作“分布图”。对象的“扫描”包括在x射线源和探测器一次旋转(至少180度加扇角)期间在不同机架角度产生的一组视图。进一步处理由多个视图组成的扫描数据以重建图像，该图像对应从对象截取的二维切片。最近，使用具有多个平行的探测器阵列的扫描器已经变得很平常，使得扇形射线束在垂直于各自的x-y平面的方向变宽，从而允许同时获得二维视图(分布图)。
用于从扫描数据重建图像的一般方法是滤波反投影。在包括适当校准的这种重建步骤后，将扫描的图像数据与整数建立关系，该整数称作“Hounsfield单位”，它可以作为亮点在显示器上显示。
为了减少扫描时间，即获得扫描数据所需的时间，将患者沿着与机架中心相交的水平轴放置，同时机架围绕感兴趣对象旋转。代替移动感兴趣对象通过机架，也可以使对象保持静止而移动机架。这些运动产生了螺旋状扫描路径，在扫描期间辐射源和探测器围绕感兴趣对象沿着该扫描路径旋转和移动。通过一个扇形射线束螺旋扫描该系统产生一个螺旋线。由扇形射线束绘制的螺旋线生成投影数据，通过该投影数据可以重建各预定切片中的图像。螺旋重建算法是已知的，例如在C.Crawford和K.King在Med.Phys.17(6)，November/December，1999上发表的题目为“Computed TomographyScanning with Simultaneous Patient Translation(患者同时平移的计算机断层摄影扫描)”的文章中作了描述。
为了产生快速移动的对象(例如心脏)的图像，已知系统在机架速度提高的条件下工作。换句话说，在心脏CT中，为了尽可能快地获得全扫描数据以观察/分辨例如冠状动脉的运动随时间的变化，当前扫描器的机架旋转不断增加。然而，现在机架速度增加到了机架上的射线管和其它装置的重力变为限制因素的程度。
或者，可以通过在机架上安装两个完整的射线管-探测器组件使扫描的时间分辨率加倍。然而，对本领域普通技术人员显而易见的是，这种方案使射线管-探测器组件的成本加倍，并且存在占用机架的圆周上的机械空间的缺点。
参考文献US6,421,412B1公开了一种双心脏CT扫描器，其中使用两个辐射源-探测器对产生整个心脏的图像而没有明显的运动伪影。通过采集仅包含心脏的视图的有限区域的投影数据，减小了探测器阵列的尺寸，并通过采集π加扇角的保护数据产生运动伪影最小化的图像，所述的扇角是从x射线源发射的射线束的角度。
在已知的CT系统中，两个辐射源-探测器对的探测器阵列具有相同的尺寸。因此，由每个辐射源发射的扇形射线束或锥形射线束的尺寸相同，并且从辐射源发射的能量也相同。因此，由该组件扫描的患者暴露于各辐射源产生的相同的辐射能量。
发明内容
本发明的目的在于最小化感兴趣对象受到的辐射，同时最小化辐射源-探测器组件的成本和所占据的空间。
根据本发明的示例性实施例，通过用于产生感兴趣对象的图像的计算机断层摄影成像系统实现上述目的，该计算机断层摄影成像系统包括第一辐射源-探测器对。第一辐射源-探测器对包括第一辐射源和具有第一数量的探测器元件的第一辐射探测器。第一辐射源向第一辐射探测器发射第一辐射束，使得第一辐射束穿过感兴趣对象并照射到第一辐射探测器上。此外，还设有第二辐射源-探测器对。第二辐射源-探测器对包括第二辐射源和具有第二数量的探测器元件的第二辐射探测器，其中第二辐射源向第二辐射探测器发射第二辐射束，使得第二辐射束穿过感兴趣对象并照射到第二辐射探测器上。所述第二数量小于第一数量。
有利地，根据本发明，第二辐射探测器的探测器元件比第一辐射探测器的数量少。这样，辐射源-探测器组件的成本可以显著减少，并且在机架上的圆周方向占据更小的空间。除此之外，由于由第二辐射源发射的辐射能量可以适于第二探测器的较小尺寸并可以因此减小，所以可以减少感兴趣对象受到的辐射。因此，根据本发明，减少了辐射源-探测器组件的成本，并且可以显著减少患者剂量或感兴趣对象受到的辐射剂量。
根据权利要求2所述的本发明的示例性实施例，给第二辐射探测器的第二读出数据补充由第一辐射探测器的第一读出数据的测量结果获得的数据。从根据第一辐射源-探测器组件的投影数据获得的重建图像产生这些数据。由于对于这个组件，可以容易地重建图像，因此通过沿着与‘缺少的’探测器元件对应的投影方计算对象中衰减的线积分，可以计算第二辐射源-探测器装置的测量缺失。这种计算可能对应于射线管数据，这是因为各射线穿过的身体部分并未快速运动，同时由第二探测器直接测量沿着通过运动的心脏的射线的衰减。这样，可以产生模拟具有相同尺寸的两个探测器的具有相同大小的第一和第二读出数据。根据例如C.Crawford和K.King在Med.Phys.17(6)，November/December1990上发表的题目为“Computed Tomography Scanning with Simultaneous PatientTranslation(患者同时平移的计算机断层摄影扫描)”的文章，可以将所述的读出数据提供给传统的CT系统用于重建图像。
根据权利要求3所述的本发明的另一示例性实施例，选择用于补充第二读出数据的第一辐射探测器的探测器单元的读出数据，使得这些探测器单元在第一探测器超出第二辐射探测器的第一辐射探测器的区域中。这样，有利地，可以提供两个完整数据集，即两个完整的第一和第二读出数据，这些读出数据可用于进一步的处理。这样，在最小化最后图像中的运动伪影的同时，可以保证高图像质量，并且根据本发明的系统容易地适应和实现在已知的CT扫描器图像重建系统中。
根据权利要求4所述的本发明的另一示例性实施例，计算机断层摄影成像系统是双射线管心脏CT系统。
根据权利要求5所述的本发明的另一示例性实施例，提供了产生感兴趣对象的图像的方法，其中通过第一辐射源-探测器对扫描感兴趣对象。第一辐射源-探测器对包括第一辐射源和第一辐射探测器。第一辐射源向第一辐射探测器发射第一辐射束，使得第一辐射束穿过感兴趣对象并照射到第一辐射探测器上。此外，感兴趣对象被第二辐射源-探测器对扫描，其中第二辐射源-探测器对包括第二辐射源和第二辐射探测器。第二辐射源向第二辐射探测器发射第二辐射束，使得第二辐射束穿过感兴趣对象并照射到第二辐射探测器上。从第一辐射探测器读出第一读出数据，从第二辐射探测器读出第二读出数据。根据第一和第二读出数据产生图像；其中，为了产生图像，使用第一读出数据中的第一数量的元件和第二读出数据中的第二数量的元件。第一数量的元件对应于第一辐射探测器的第一探测器元件；第二数量的元件对应于第二辐射探测器的第二探测器元件。第二数量小于第一数量。
有利地，根据本发明的该示例性实施例的方法可以被用于具有尺寸相同的两个探测器的已知CT系统中。然而，根据本发明，从探测器之一仅读取数量减少的探测器单元。这样，可以减少由相应的辐射源发射的辐射能量，从而可减少感兴趣对象或患者受到的辐射剂量。
权利要求6-8阐述了根据本发明的方法的另外的示例性的和有利的实施例。
权利要求9提供了一种计算机程序产品的示例性实施例，该产品包括计算机程序码，当在计算机断层摄影成像系统上执行该计算机程序代码时根据本发明的方法被执行。
本发明的示例性实施例的要旨在于减少了用于例如心脏CT的多个探测器中的一个探测器的探测器元件的尺寸/数量。因此有利地减少了感兴趣对象或患者受到的辐射剂量，也减少了辐射源-探测器组件的成本。
参照下文中描述的实施例本发明的这些和另一些方面将变得更清楚。
下面参考附图描述本发明的示例性实施例：
图1显示了根据本发明的CT成像系统的示例性实施例的视图。
图2显示了图1中示出的系统的示意性框图。
图3是流程图，示出了由图1和图2的CT成像系统执行的步骤顺序的示例性实施例。
图4是进一步解释图3的步骤S5的简化图。
图5是进一步解释图3的步骤S5的另一简化图。
图6是根据本发明的CT成像系统的示例性实施例的简化图，用于进一步解释本发明的技术方案。
图1显示了根据本发明的计算机断层摄影(CT)成像系统2的示例性实施例。显示了该CT系统2包括机架4。机架4设有两个辐射源-探测器对，即包含第一辐射源6和第一辐射探测器6的第一辐射源-探测器对和包含第二辐射源8和第二辐射探测器12的第二辐射源-辐射对。这些辐射源-探测器对安置在机架上使得第一和第二辐射源6和8分别安置在第一和第二辐射探测器10和12中各自相对应的那个的相对侧。从第一和第二辐射源6和8发射的辐射分别从设置在第一和第二辐射源6和8中每一个处的焦点14发射，并且在被适当准直后，通过包括机架开口16的检查区延伸到第一和第二辐射探测器10和12中对应的一个。
附图标记18表示用于支撑待检查患者20的工作台。在检查过程中，将工作台18上的患者20沿着穿过机架开口16的中心的轴平移，同时机架使辐射源一探测器组件围绕患者20旋转，使得在与患者相关联的坐标系中获得螺旋扫描路径。
图2显示了图1所示的系统的示意性框图。在图2中，相同的附图标记用于表示与图1中的相同或相应的元件。
第一辐射束26从第一辐射源6的焦点14发射，使其投射通过机架开口16，从而使躺在机架开口16中的患者20位于x射线束26内。关于机架开口6与第一辐射源16相对设置的第一辐射探测器10具有与第一辐射束26的形状对应的尺寸。第一辐射束26沿第一射线束平面28延伸。通常被称作“扇形束平面”的射束平面28包含焦点14的中心线和第一辐射源6的第一x射线束26的中心线。第一辐射探测器10包括用于将经衰减的辐射转换成电信号的多个探测器元件或单元32。
在机架4上设置第二辐射源8使其从焦点14向第二探测器12发射第二x射线束22，该第二探测器12关于机架开口16设置在机架4的相对侧。第二x射线束22沿着第二射线束平面30从第二辐射源8延伸。
通过准直器校准第一和第二x射线束22和26中的每一个以使其位于笛卡尔坐标系的X-Y平面内，并且通常被称作“成像平面”。与第一辐射探测器10相同，由多个第二探测器元件34形成第二辐射探测器12，这些探测器元件一起检测穿过机架开口16中的医疗患者20的第二x射线束22投射的x射线。优选地，分别由探测器元件32和34的X-Y阵列形成第一和第二辐射探测器10和12。另外，第一和第二辐射探测器10和12中的每一个可以是单片探测器或多片探测器。第一和第二探测器元件或单元32或34中的每一个产生表示照射的x射线束的强度和当射线束穿过患者20时该射线束的积分衰减的电信号。在扫描获得x射线保护数据期间，机架4和安装在其上的所有部件围绕旋转中心24旋转，同时患者20沿着机架4旋转平面的法线平移。
如图1和2所示，第一和第二辐射源-探测器组件围绕机架有角度地移动，该角度优选为90°。
第一和第二辐射源6和8连接到用于控制第一和第二辐射源6和8的操作的x射线控制器38。具体地，x射线控制器36将电能和定时信号提供给第一和第二辐射源6和8。此外，提供用于控制机架4的旋转速度和位置的机架电机控制器40。
附图标记42表示数据采集系统(DAS)，该系统从第一和第二辐射探测器10和12的第一和第二探测器元件32和34采样模拟数据，并将该数据转换成数字信号，用于随后的处理。
附图标记36表示连接到计算机48的工作台电机控制器，用于在扫描期间控制电动工作台18以定位机架4中的患者和控制患者20穿过机架开口16的平移。
计算机48连接到工作台电机控制器36、x射线控制器38、机架电机控制器40、DAS 42、补充单元44和图像重建器46。此外，计算机连接到大容量储存器40、操作人员控制台42和显示器54，通过该操作人员控制台42操作者可以控制该CT系统的工作，通过该显示器54可以将最终的图像显示给操作者。
补充单元44从DAS 42接收采样的并被数字化的x射线数据，并且给第二辐射探测器12的第二读出数据补充第一辐射探测器的第一读出数据中的元素。特别是，由于第一辐射探测器10的第一表面区域比第二辐射探测器12的第二表面区域超出第三表面区域，补充单元44由第一读出数据产生第一完整数据集并由第一和第二读出数据产生第二完整数据集，其中第二完整数据集包括对应于第三表面区域的读出数据。换句话说，补充单元44给第二辐射探测器12的探测器单元44的第二读出数据补充第一辐射探测器10的第一探测器单元32的读出数据。优选地，用于补充第二辐射探测器12的第二读出数据的第一读出数据得自超出第二辐射探测器12的表面区域的第一辐射探测器10的表面区域中的第一探测器单元32的读出数据。因此，补充单元44产生两个完整数据集，其中第一完整数据集包括第一辐射探测器10的第一探测器单元32的读出数据，而第二完整数据集包括第二辐射探测器12的第二探测器单元34的读出数据和第一辐射探测器10的第一探测器单元32的读出数据。由此，制造了一种模拟，即第二辐射探测器12具有和第一辐射探测器10相同的探测器单元数量或相同的表面。完整的第一和第二数据集被发送到图像重建器46，该图像重建器进行高速图像重建。由于第一和第二完整数据集模拟下述CT系统的数据集，在所述的CT系统中提供两个具有相同尺寸或相同探测器单元数量的辐射探测器，因此可以以本领域公知的方式进行高速图像重建。重建的图像被输入到计算机48中，该计算机将图像保存在大容量储存装置50中。
计算机48使用操作者通过操作人员控制台52输入到计算机48中的命令，将控制信号和信息提供给工作台电机控制器36、x射线控制器38、机架电机控制器40、DAS 42、补充单元44、图像重建器46、大容量储存器50和显示器54。
在下文中，参照图3描述了图1和2的CT系统的操作的示例性实施例，图3显示了根据本发明的操作CT系统的方法的示例性实施例的流程图。
在步骤S1开始后，使用第一辐射源-探测器对6、10扫描感兴趣对象20，以从第一辐射探测器10获得第一读出数据。在使用第一辐射源-探测器对6、10扫描的同时，在步骤S3中使用第二辐射源-探测器对8、12扫描感兴趣对象20，以从第二探测器12获得第二读出数据。在这期间，计算机控制工作台电机控制器36并由此控制工作台18，使得工作台沿着垂直于机架4的旋转平面的轴线平移患者20。同样，计算机48控制x射线控制器38，使得第一和第二辐射源6和8发射足量的辐射。此外，在步骤S2和S3期间，计算机48控制机架电机控制器40，使机架围绕旋转中心30转动以产生螺旋扫描路径。
在接下来的步骤S4中，从DAS 42提供到补充单元44的数据用于从第一读出数据产生第一完整数据集。换句话说，产生由对应于第一探测器元件32的采样值的信息组成的第一完整数据集。可以将第一完整数据集提供给图像重建器46。然后，该方法继续到步骤S5。
在步骤S5中，补充单元44从第一和第二读出数据产生第二完整数据集。如上所述，第一读出数据是扫描过程中第一探测器元件32的读数。第二读出数据是扫描过程中第二辐射探测器12的探测器元件34的读数或探测结果。
在步骤5中，补充单元44确定第一辐射探测器10的第一表面区域，第一辐射探测器的表面比第二辐射探测器12的表面超出该第一表明区域。该超出的表面区域被称为第三表面区域。
然后，补充单元44将从第一读出数据得到的与所属第三区域对应的读出数据加入到第二读出数据中，从而产生第二完整数据集。
将参照图4和5更详细地描述步骤S5中的操作。
图4显示了用于进一步解释补充第二读出数据以形成第二完整数据集的视图。类似图1和2，附图标记12表示第二探测器元件。图4中显示的第二探测器元件12具有4个探测器元件或单元34。第二辐射探测器12的4个探测器元件34的采样结果用圆圈表示。
附图标记10表示包括6个第一探测器单元或元件32的第一辐射探测器。第一探测器单元32的采样结果用叉表示。为了形成第一完整数据集56，将对应第一探测器单元32的采样结果的信息在第一完整数据集56中使用叉表示。
如第二完整数据集58所示，第二辐射探测器12的第二探测器单元34的采样结果用于得出第二完整数据集58的相应区域的各数据。然而，如图4所示，第一探测器单元32的采样结果用于完成第二完整数据集58。当这两个数据集56和58被传送到图像重建器46时，CT系统被模拟成具有两个尺寸相同的探测器。根据一示例性实施例，缺少的数据不应当被1∶1地代替，这是因为，由于工作台18的运动，第一探测器单元32的数据对应不同的z位置。因而，可以使用适当的校正方法从第一探测器单元32的读出数据得出具有对应的z位置的缺少的数据，以补充第二探测器单元34的读出数据。
然而，由于根据本发明，第二辐射探测器12具有明显较小的表面和明显较小的第二探测器元件34的数量，因此可以显著地减少从第二辐射源8发射的辐射能量，从而可以显著地减少患者20受到的辐射剂量。此外，根据本发明，可以将辐射源-探测器组件的成本保持在低水平，并且占据机架上的较小空间。
图5示出了本发明的另一示例性实施例。在这里，线形探测器被用作第一和第二辐射探测器10和12。在图5中，用与图1-4的相同附图标记表示相同或相似的部件。第一辐射探测器10的第一读出数据包括第一探测器单元32的探测器单元e11-e115的采样结果。第二读出数据包括第二探测器单元34的探测器单元e26-e210的采样结果。为了产生第二完整数据集，第一探测器单元32的探测器单元e11-e15和e111-e115的采样结果用于生成数据以补充第二探测器单元34的探测器单元e26-e210的采样结果。
然后，在步骤S5之后，该方法继续到步骤S6，在该步骤S6中，图像重建器46根据第一和第二完整数据集产生图像。然后，该方法从步骤S6继续到步骤S7，从而结束。
如虚线画出的框60所示，作为为工作台电机控制器36、x射线控制器38、机架电机40、DAS 42、补充单元44、图像重建器46和计算机提供单独的装置的替换方式，可以提供一个计算单元用于进行单个部件的操作。
图6是用于解释本发明示例性实施例的一方面的简化视图。在图6的左边，显示了本领域公知的具有机架64的CT系统。该公知的系统包括第一和第二辐射源66和68，以及第一和第二辐射探测器70和72。如图4的左边所示，辐射探测器70和72具有相同的尺寸。
根据图6的右边显示的本发明，提供了机架4，该机架4包括第一和第二辐射源6和8，以及第一和第二辐射探测器10和12。如图6右边所示，第二辐射探测器12明显小于第一辐射探测器10。因此，辐射探测器12更便宜，从而可以减少CT系统的总成本。此外，如通过辐射束22的角度所观察到的，与辐射束26、74和76的角相比，患者受到的辐射剂量明显比图6左边所示的具有机架64的CT系统少。根据本发明，通过准直辐射束22可以实现辐射剂量的减小。而且，由于剂量减少，可以实现Focal Spot。
根据本发明的另一方面，为了产生患者20的心脏的某个阶段的图像，图1和2显示的CT系统可以链接到ECG信号，该ECG信号可以用于在已知的心脏运动减慢或心脏的某个阶段期间采集投影数据。优选地，本发明可以用于剂量最小化的双射线管心脏CT中。
如图6所示，采用第二辐射源-探测器组件使得它仅照射患者的心脏区域80。如上所述，(垂直的辐射束装置)的各个投影将是不完整的。然而，由于患者控制他的呼吸，运动仅发生在心脏中，而不会发生在身体的其它部分。由于这个原因，一旦从之前或之后的第一辐射源探测器装置6、10得到缺少的数据，就可以替代所述缺少的数据。一旦如上所示已经替换了投影中缺少的数据，就可以重建完整数据集，并可以以和图6左边所示的两相同辐射源-探测器组件相同的方式保持高时间分辨率。
Claims (9)
1.用于产生感兴趣对象的图像的计算机断层摄影成像系统，该系统包括：
第一辐射源-探测器对，其中该第一辐射源-探测器对包括第一辐射源和具有第一数量的第一探测器元件的第一辐射探测器，其中第一辐射源向第一辐射探测器发射第一辐射束，使得第一辐射束穿过感兴趣对象并照射到第一辐射探测器上；以及
第二辐射源-探测器对，其中第二辐射源-探测器对包括第二辐射源和具有第二数量的第二探测器元件的第二辐射探测器，其中第二辐射源向第二辐射探测器发射第二辐射束，使得第二辐射束穿过感兴趣对象并照射到第二辐射探测器上；其中第二数量小于第一数量。
2.根据权利要求1的计算机断层摄影成像系统，还包括：
机架；其中第一和第二辐射源-探测器对围绕该机架有角度地移动；
连接到第一和第二辐射探测器的补充单元，其中该补充单元接收来自第一辐射探测器的第一读出数据和来自第二辐射探测器的第二读出数据；并且其中补充单元将从第一读出数据中的元素得到的信号值补充给第二读出数据。
3.根据权利要求2的计算机断层摄影成像系统，其中第一辐射探测器的第一表面区域比第二辐射探测器的第二表面区域超出第三表面区域；其中补充单元从第一读出数据产生第一完整数据集，并且从第一和第二读出数据产生第二完整读出数据；其中第二完整数据集包括对应于第三表面区域的读出数据。
4.根据权利要求1的计算机断层摄影成像系统，其中所述的计算机断层摄影成像系统是双射线管心脏CT系统。
5.产生感兴趣对象的图像的方法，该方法包括如下步骤：
利用第一辐射源-探测器对扫描感兴趣对象，其中第一辐射源-探测器对包括第一辐射源和第一辐射探测器，其中第一辐射源向第一辐射探测器发射第一辐射束，使得第一辐射束穿过感兴趣对象并照射到第一辐射探测器上；
利用第二辐射源-探测器对扫描感兴趣对象，其中第二辐射源-探测器对包括第二辐射源和第二辐射探测器，其中第二辐射源向第二辐射探测器发射第二辐射束，使得第二辐射束穿过感兴趣对象并照射到第二辐射探测器上；
从第一辐射探测器读出第一读出数据，并从第二辐射探测器读出第二读出数据；根据第一和第二读出数据产生图像；并且其中，为了产生图像，使用第一读出数据中的第一数量的元素和第二读出数据中的第二数量的元素；其中第一数量的元素对应于第一辐射探测器的第一探测器元件；其中第二数量的元素对应于第二辐射探测器的第二探测器元件；并且其中第二数量小于第一数量。
6.根据权利要求5的方法，另外其中第一和第二辐射源-探测器对围绕机架有角度地移动，该方法还包括如下步骤：
将从第一读出数据的得到的元素补充给第二读出数据。
7.根据权利要求6的方法，其中第一辐射探测器的第一表面区域比第二辐射探测器的第二表面区域超出第三表面区域，该方法还包括如下步骤：
从第一读出数据产生第一完整数据集，以及从第一和第二读出数据产生第二完整读出数据；
其中第二完整数据集包括对应于第三表面区域的读出数据。
8.根据权利要求1的方法，其中该方法用于操作双射线管心脏CT系统。
9.计算机程序产品，该产品包括计算机程序代码，当计算机断层摄影成像系统执行所述计算机程序代码时下述步骤被执行：
利用第一辐射源-探测器对扫描感兴趣对象，其中第一辐射源-探测器对包括第一辐射源和第一辐射探测器，其中第一辐射源向第一辐射探测器发射第一辐射束，使得第一辐射束穿过感兴趣对象并照射到第一辐射探测器上；以及
利用第二辐射源-探测器对扫描感兴趣对象，其中第二辐射源-探测器对包括第二辐射源和第二辐射探测器，其中第二辐射源向第二辐射探测器发射第二辐射束，使得第二辐射束穿过感兴趣对象并照射到第二辐射探测器上；
从第一辐射探测器读出第一读出数据，并从第二辐射探测器读出第二读出数据；以及
根据第一和第二读出数据产生图像；并且其中，为了产生图像，使用第一读出数据中的第一数量的元素和第二读出数据中的第二数量的元素；其中第一数量的元素对应于第一辐射探测器的第一探测器元件；其中第二数量的元素对应于第二辐射探测器的第二探测器元件；并且其中第二数量小于第一数量。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107432750A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-05 | 上海联影医疗科技有限公司 | 校正成像系统的方法和系统 |
| WO2019019040A1 (en) * | 2017-07-26 | 2019-01-31 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | SYSTEM HAVING SPATIALLY EXPANDED X-RAY SOURCE FOR X-RAY IMAGING |
| CN111896566A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-11-06 | 上海交通大学 | 一种增加同步辐射光源成像范围的装置及方法 |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100687846B1 (ko) * | 2005-01-21 | 2007-02-27 | 경희대학교 산학협력단 | 국부 고해상도 엑스선 단층 영상 재구성 방법 및 국부고해상도 엑스선 단층 영상 재구성 장치 |
| JP2008531107A (ja) * | 2005-02-24 | 2008-08-14 | 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 | コンピュータ断層撮影装置、関心対象を検査する方法、コンピュータ読み取り可能媒体及びプログラム要素 |
| DE102005014853A1 (de) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Siemens Ag | Tomographiegerät zur schnellen Volumenabtastung eines Untersuchungsbereichs und Verfahren zur schnellen Volumenabtastung des Untersuchungsbereichs mit einem solchen Tomographiegerät |
| DE102005034876B3 (de) * | 2005-07-26 | 2007-04-05 | Siemens Ag | Verfahren zur Erstellung von computertomographischen Darstellungen durch ein CT mit mindestens zwei winkelversetzten Strahlenquellen |
| DE102005037368A1 (de) * | 2005-08-08 | 2007-02-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Berechnung computertomographischer Aufnahmen aus Detektordaten eines CT's mit mindestens zwei Strahlenquellen |
| RU2438579C2 (ru) * | 2006-05-26 | 2012-01-10 | Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. | Реконструкция в системе с несколькими трубками |
| DE102006025759A1 (de) * | 2006-05-31 | 2007-12-06 | Siemens Ag | Verfahren zur Bildrekonstruktion eines Objektes mit Projektionen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| US20090207968A1 (en) * | 2006-06-22 | 2009-08-20 | Koninklijke Philips Electronics N. V. | Dual x-ray tube gating |
| JP5214916B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2013-06-19 | 株式会社東芝 | Ｘ線ｃｔ装置及びそのデータ処理方法 |
| US7466793B2 (en) * | 2006-10-26 | 2008-12-16 | General Electric Company | Distinct incident energy spectra detection |
| DE102006051475A1 (de) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Siemens Ag | Verfahren zur Bestimmung von Bewegungs- und Ruhephasen eines sich zeitweise bewegenden Teilobjektes bei einer CT-Untersuchung und CT-System |
| EP2348980A4 (en) | 2008-10-13 | 2012-06-20 | George Papaioannou | DYNAMIC BIPLANARY X-RAY STEREOPHOTOGRAMMETRY ANALYSIS |
| JP5568232B2 (ja) * | 2008-11-17 | 2014-08-06 | 富士フイルム株式会社 | 断層画像撮影装置 |
| JP2010119507A (ja) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Fujifilm Corp | 断層画像撮影装置 |
| DE102009014727B4 (de) * | 2009-03-25 | 2012-08-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Artefaktreduktion von CT-Bilddaten aus einem Dual- oder Multi-Source-Scan und CT-System |
| DE102009043221A1 (de) * | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Multi-Source CT-System |
| US8831180B2 (en) | 2011-08-04 | 2014-09-09 | General Electric Company | Apparatus for scatter reduction for CT imaging and method of fabricating same |
| US9526461B2 (en) * | 2012-06-26 | 2016-12-27 | Mobius Imaging, Llc | Multi-plane x-ray imaging system and method |
| US9201727B2 (en) | 2013-01-15 | 2015-12-01 | International Business Machines Corporation | Error protection for a data bus |
| US9041428B2 (en) * | 2013-01-15 | 2015-05-26 | International Business Machines Corporation | Placement of storage cells on an integrated circuit |
| US9021328B2 (en) | 2013-01-15 | 2015-04-28 | International Business Machines Corporation | Shared error protection for register banks |
| US9043683B2 (en) | 2013-01-23 | 2015-05-26 | International Business Machines Corporation | Error protection for integrated circuits |
| JP2014226376A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 株式会社東芝 | Ｘ線ｃｔ装置 |
| DE102017219307B4 (de) * | 2017-10-27 | 2019-07-11 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren und System zur Kompensation von Bewegungsartefakten mittels maschinellen Lernens |
| WO2019090314A1 (en) | 2017-11-06 | 2019-05-09 | The Research Foundation for State University of New York | System and method for dual-use computed tomography for imaging and radiation therapy |
| US20230404496A1 (en) * | 2020-10-12 | 2023-12-21 | Sstlabs | Computed tomography apparatus, manufacturing method thereof and operating method thereof |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5492192A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-21 | Shimadzu Corp | Tomographic equipment |
| DE2943643A1 (de) * | 1979-10-29 | 1981-05-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schichtgeraet zur herstellung von transversalschichtbildern |
| JPS5832749A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-25 | 株式会社東芝 | Ｃｔ装置 |
| US4725963A (en) * | 1985-05-09 | 1988-02-16 | Scientific Measurement Systems I, Ltd. | Method and apparatus for dimensional analysis and flaw detection of continuously produced tubular objects |
| US5485492A (en) * | 1992-03-31 | 1996-01-16 | Lunar Corporation | Reduced field-of-view CT system for imaging compact embedded structures |
| US5966422A (en) * | 1992-07-20 | 1999-10-12 | Picker Medical Systems, Ltd. | Multiple source CT scanner |
| US5668846A (en) * | 1996-10-18 | 1997-09-16 | General Electric Company | Methods and apparatus for scanning an object and displaying an image in a computed tomography system |
| DE19802405B4 (de) * | 1998-01-22 | 2004-07-08 | Siemens Ag | Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Computertomographen |
| US6421412B1 (en) * | 1998-12-31 | 2002-07-16 | General Electric Company | Dual cardiac CT scanner |
| WO2001060236A2 (en) * | 2000-02-18 | 2001-08-23 | William Beaumont Hospital | Cone-beam computerized tomography with a flat-panel imager |
| AU2000275526A1 (en) | 2000-09-28 | 2002-04-08 | Philips Medical Systems Technologies Ltd. | Ct scanner for time-coherent large coverage |
| JP2002172112A (ja) * | 2000-12-06 | 2002-06-18 | Toshiba Corp | 高速撮影用ｘ線ｃｔスキャナ |
| JP3942142B2 (ja) * | 2000-12-15 | 2007-07-11 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 放射線断層撮影装置およびその方法 |
| JP4996795B2 (ja) * | 2001-08-16 | 2012-08-08 | 株式会社東芝 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| JP3977624B2 (ja) * | 2001-10-18 | 2007-09-19 | 株式会社東芝 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| US7085343B2 (en) * | 2001-10-18 | 2006-08-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computed tomography apparatus |
| DE10302565A1 (de) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Siemens Ag | Bildgebendes Tomographiegerät mit wenigstens zwei Strahler-Detektor-Kombinationen |
-
2004
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019019040A1 (en) * | 2017-07-26 | 2019-01-31 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | SYSTEM HAVING SPATIALLY EXPANDED X-RAY SOURCE FOR X-RAY IMAGING |
| CN111107788A (zh) * | 2017-07-26 | 2020-05-05 | 深圳帧观德芯科技有限公司 | 具有空间扩展性x射线源的x射线成像系统 |
| US11202360B2 (en) | 2017-07-26 | 2021-12-14 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | System with a spatially expansive X-ray source for X-ray imaging |
| CN111107788B (zh) * | 2017-07-26 | 2023-12-19 | 深圳帧观德芯科技有限公司 | 具有空间扩展性x射线源的x射线成像系统 |
| CN107432750A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-05 | 上海联影医疗科技有限公司 | 校正成像系统的方法和系统 |
| CN107432750B (zh) * | 2017-07-31 | 2020-11-10 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 校正成像系统的方法和系统 |
| CN111896566A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-11-06 | 上海交通大学 | 一种增加同步辐射光源成像范围的装置及方法 |
Also Published As
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