用于計算機斷層攝影術的重建方法和計算機斷層攝影裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術的目的是提供具有高圖像質量的螺旋形計算機斷層攝影術。其涉及用于心臟的計算機斷層攝影術的重建方法，其中根據探測器設備的部分探測器路徑的記錄的數據分量和探測器設備的完全探測器路徑的記錄的數據分量來重建圖像；還涉及計算機斷層攝影裝置，其包括射束源，用來圍繞目標沿著螺旋形路徑驅動射束源的驅動裝置、用來記錄來自于射束源的至少部分穿過目標的輻射的探測器設備、和用來重建部分探測器路徑和完全探測器路徑的數據分量的控制設備。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種根據權利要求1前序部分的重建方法、一種根據權利要求11前序部分的計算機斷層攝影裝置和一種根據權利要求12前序部分的計算機程序。
技術介紹
除了計算機斷層攝影術領域中的層方法外，有時也使用螺旋方法，其中沿螺旋形路徑或螺旋狀路徑圍繞目標移動射束源和探測器設備，且由探測器設備記錄輻射，下面將這種方法稱為螺旋計算機斷層攝影術。這里，目標一般為要檢查的病人。通過環繞目標移動射束源來獲得螺旋形路徑，同時垂直于環形路徑所確定的平面、在環形路徑內移動目標。有些時候，尤其為了記錄運動器官諸如心臟時，為了避免運動偽象，僅使用沿射束源和探測器設備的螺旋形路徑-下面稱為探測器路徑所記錄的、反映該器官的相同運動狀態的數據。運動偽象是由于目標(在這種情況下為運動器官)的不同運動狀態所引起的像差。因此，在由探測器設備所記錄的數據進行圖像重建時，在這種情況下僅使用不完全的記錄數據，過濾掉或不使用在其它運動狀態下獲得的其它記錄數據。因此不將探測器路徑的記錄數據用于探測器設備沿其螺旋形路徑的全部點，而是僅在探測器路徑的某些區段內繼續使用記錄數據，位于該區段外的記錄數據對該成像不起作用。這種方法稱為選通。然而，由于其不完全的數據，選通是圖像偽象的來源。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供具有高圖像質量的螺旋形計算機斷層攝影術。根據本專利技術，通過權利要求1、11和12的特征實現該目的。其涉及一種用于計算機斷層攝影術的重建方法，其中由探測器設備的部分探測器路徑的記錄的數據分量和由探測器設備的完全探測器路徑的記錄的數據分量來重建圖像，并涉及一種計算機斷層攝影裝置，其具有射束源、用來圍繞目標沿螺旋形路徑驅動射束源的驅動裝置、用來記錄來自射束源并至少部分穿過目標的輻射的探測器設備和用來重建部分探測器路徑和完全探測器路徑的數據分量的控制設備。其還涉及一種用來實現該記錄方法的計算機程序。參照后面描述的實施例，本專利技術的這些和其它方面是顯而易見的并將得到說明。應當僅將描述的實施例理解為實例，而并不意味著對本專利技術保護范圍的任何限制。附圖說明在附圖中圖1示出了具有射束源、探測器設備和被引導通過射束源和探測器設備之間的目標的計算機斷層攝影裝置的支架的示意圖。圖2示意性示出了探測器設備圍繞目標具有用來獲取記錄數據的不同區段的探測器路徑。具體實施例方式圖1示出了能夠沿弧形箭頭所指示的環形路徑、平行于示出坐標系的y方向旋轉的支架或臺架1的示意圖。最后由電動機2用優選恒定的可調角速度驅動臺架1。固定在臺架1上的是射束源20，諸如X射線發射器，其包括由射束源20所產生的輻射發出錐形束4的準直儀。借助于限定射束4的四條線示意性示出了射束4。至少一些錐形束4穿過作為圖1中的圓柱體的一個區段所表示的目標13，目標13通常是病人支撐臺上的病人或病人的一部分。在射線已經穿過目標13后，射束4到達固定在臺架1與射束源20相對側上的探測器設備16，其具有包括多個探測器元件的探測器表面18，在這個實施例中該多個探測器元件按照行和列排列成矩陣。隨著臺架1運動，射束源20和探測器設備16相應地運動。射束4的射線所到達的探測器設備16的每個探測器元件傳遞用于可移動射束源20的不同位置的測量值。由角αmax所表示的射束4的孔徑角基本上確定了要被檢查的目標13的直徑，該射束為錐形射束4。由電動機5沿z軸的方向平行于臺架1的旋轉軸14移動病人支撐臺上的目標13。也可以沿著這個方向相應地移動臺架1。如果同時運行電動機2、5，射束源20和探測器設備16則描繪出圍繞目標13的螺旋狀軌線或探測器路徑24、24’。將探測器設備16所獲得的測量值諸如通過非接觸數據傳輸傳遞給連接到探測器設備16的計算機設備10。計算機設備10對測量值進行計算、重建來自輻射源20的輻射的基本上由目標13所引起的吸收分布，并將其傳送給通常為監視器的輸出設備13。由控制設備7控制兩個電動機2、5、計算機設備10、射束源20和由探測器設備16到計算機設備10的測量值的傳送。圖2示出了探測器路徑24、24’的區段的示意圖，如上所述，沿探測器路徑24、24’引導射束源20和探測器設備16，使得探測器設備16不斷地接收來自輻射源20的輻射。通過電動機2和電動機5分別驅動射束源20和目標13形成了示出的圍繞目標13的射束源20的螺旋形路徑、或螺旋狀路徑、或軌線。示意性地，完全探測器路徑24與包括部分探測器路徑24’的完全螺旋狀路徑相對應，部分探測器路徑24’的兩個區段在圖2中由g表示。出于表示的目的，在這里僅示出了部分探測器路徑24’的兩個區段，其它的區段g沿完全探測器路徑24分布但沒有被示出。部分探測器路徑24’由此形成完全探測器路徑24的一部分，并且也可以被認作是選通或時間窗口。對于完全探測器路徑24與部分探測器路徑24’的長度比，可以提及的實例是完全探測器路徑24的60％比部分探測器路徑24’的40％，即圖2中的區段g占整個探測器路徑24的40％部分。圖2中的示例僅是示意性的并將在下面進行解釋。在本專利技術的一個實施例中，沿探測器路徑24的每個點通過探測器設備16進行記錄，以便提供包括用于完全探測器路徑24的每個點的目標13的完全記錄數據的完全數據集，下面將其稱為完全數據分量。然后計算機設備10包含沿螺旋狀路徑的不同位置所獲得的涉及被目標13或多或少地強烈吸收的輻射的數據。將由探測器設備16獲得的測量值的完全數據分量傳送到計算機設備10。在計算機設備10中，將完全數據分量轉換為現在僅包含部分數據的數據分量，以便提供包含由探測器設備16沿部分探測器路徑24’所獲得的測量值的部分數據分量。換句話說，忽略了在完全探測器路徑24上在部分探測器路徑24’以外所獲得的數據集的那部分。然后，在重建目標13的圖像之前，計算機設備10包含由探測器設備16所獲得的完全數據分量和由完全數據分量縮減得到的部分數據分量。由于在計算機設備10中為數據分量分配不同的權重，所以將這種方法稱為加權。在計算機設備10中轉換數據集的可選方法是，可以通過調節射束源20的X射線管的管電流來進行部分探測器路徑24’的記錄，對于用完全探測器路徑20記錄的數據流動較低的管電流，和對于用部分探測器路徑24’記錄的數據流動較高的管電流。這種方式實現了數據分量的不同加權。也可以使用這兩種描述特征的組合，即在計算機設備10中轉換數據集并且調節射束源20的X射線管的管電流。在這種情況下，為部分探測器路徑24’傳送較高的管電流而為完全探測器路徑24傳送較低的管電流，在完全數據分量和不完全數據分量之間額外地進行加權。在現有技術中，為了重建圖像，或者使用完全數據分量或者使用部分數據分量。由于記錄獲得不同的運動狀態，所以不能將第一種情況用于運動的目標13，因為這會導致圖像偽象。在這里，術語“運動的目標13”指目標13的獨立運動，諸如心臟跳動或呼吸運動，其獨立于由電動機5外在引起的目標13沿z軸和旋轉軸的所述運動。因此，在現有技術中將具有部分數據分量的也被稱為選通的第二種情況用于運動的目標13，部分探測器路徑重復獲得目標13的相同運動狀態，因此避免了由目標13的運動引起的圖像偽象。例如通過選通，心臟的相同運動狀態的記錄傳送了心臟的具有大約相同的體積膨脹的圖像。出于由記錄的測量值隨后重建本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于計算機斷層攝影術的獲得圖像的重建方法，其中根據探測器設備（１６）的部分探測器路徑（２４’）的記錄的數據分量和探測器設備（１６）的完全探測器路徑（２４）的記錄的數據分量來重建圖像。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：T尼爾森，M格拉斯，
申請(專利權)人：皇家飛利浦電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：NL[荷蘭]