動態計算機斷層攝影成像制造技術

將在周期性運動對象的斷層攝影檢查期間所采集的投影數據（３０２）用于重建多個圖像層（３０８）。將所述圖像層（３０８）合并以生成處于預期運動相位的圖像數據。為了生成用于合并所述圖像層的加權函數，在預期相位處生成參考加權函數（５１２）。對所述圖像層（３０８）進行加權以逼近第一加權函數（３１２）。有利地選擇圖像層的數量和感興趣子區域的大小以使各個圖像層能夠存儲在計算機的相對高速存儲器部分。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】動態計算機斷層攝影成像本專利技術涉及計算機斷層攝影(CT)成像。其在期望改進運動結構的可 視化的心臟和其他應用中具有用途。在CT技術上的新近進展，比如增加的掃描架旋轉速度和多層掃描儀的 引入及接受，為CT成像開辟了新的應用。 一種所述應用是心臟成像的應用， 更具體來說是冠狀動脈的可視化的應用。心臟成像的一個具有挑戰性的具體方面是獲得具有使搏動心臟有效可 視化所需的時間分辨率的體積數據。參見例如Blobel等人2004年的 "Optimization of Temporal and Spatial Resolution for Cardiac CT Diagnostics"和Shoepf等人2004年在Radiology 2004: 232: 18-32上的"CT of Coronary Artery Disease "。用于執行門控心臟重建的一種技術是擴展的心臟重建(ECR)方法。 參見Grass等人在Phys. Med. Biol. 48(2003) 3069-3084上的"Helical Cardiac Cone Beam Reconstruction Using Retrospective ECG Gating"。該ECR方法是 基于3D濾波反投影的近似螺旋錐束重建方法。在此框架中，回顧性心臟門 控方案將時間信息限制在某個感興趣的心臟運動狀態。應用低螺距螺旋重 建模式實現數據的冗余。更具體地，ECR技術基于用于螺旋錐束重建的楔形方法(wedge method),其在對錐束數據余弦加權、濾波和3D反投影之前將扇束應用于 平行束重排。除了在重建幾何結構中固有的幾何加權因子外，ECR方法還 包括基于照明窗的加權函數，這是采集幾何結構的結果。該方法還包括用 于確定在時域內的投影數據部分的心臟加權函數，所述時域用于針對預期 心臟相位重建圖像體積圖像。在反投影之前，利用歸一化方法，針對體積 內的每個體素將照明加權函數和心臟加權函數合并。盡管是有效的心臟重建技術，ECR方法需要對于每個要可視化的心臟 相位的新的反投影。由于反投影步驟在計算上費時，在預期多個心臟相位的體積數據的相對快速、交互式可視化的情況下，ECR方法并不是很好地 適于應用。在另一技術中，將采集數據流細分成數據段，該數據段的角度范圍小 于形成完整斷層攝影數據集所需的角度范圍。依次重建所述數據段以形成 段圖像流。然后將時間重排應用于圖像數據，然后將圖像數據相加以便形 成體積數據。參見Bruder等人2005年在Fully 3D Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine上的"Dynamic Cardiac CT Imaging Using Detectors with Large Cone Angle "。盡管該方法避免了對每個用戶所選擇的心臟相位重新計算圖像體積的 需要，但只能在離散的時間網格(time grid)內調整心臟相位，所述時間格 是圖像段的角度范圍的函數。而且，將所述段圖像相加以獲得心臟處于重 新選擇的相位時的完整體積圖像需要對計算機硬盤進行大量寫操作。因此， 該技術不允許對任意心臟相位的體積數據的快速、交互式可視化。本專利技術的各方面解決了這些問題以及其他問題。根據本專利技術的第一方面，方法包括利用在周期性運動的對象的斷層攝 影檢查期間所采集的投影數據來重建多個圖像層，合并所述圖像層以生成 指示處于任意第一運動相位的所述對象的第一圖像數據，并且顯示指示所 述第一圖像數據的人類可讀圖像。所述圖像層由投影數據段生成，所述投 影數據段的角度范圍小于提供完整斷層攝影數據集所需的角度范圍。根據本專利技術的另一方面，裝置包括用于利用在周期性運動的對象的斷 層攝影檢查期間所采集的投影數據來重建多個圖像層的設備，用于合并所 述圖像層以生成指示處于任意第一運動相位的所述對象的第一圖像數據的 設備，以及用于顯示指示所述第一圖像數據的人類可讀圖像的設備。所述 圖像層由投影數據段生成，所述投影數據段的角度范圍小于提供完整斷層 攝影數據集所需的角度范圍。根據本專利技術的另一方面，方法包括利用在周期性運動的對象的CT檢查 期間所采集的投影數據來重建多個圖像層，根據第一加權函數合并所述圖 像層以生成指示處于第一運動相位的所述對象的第一圖像數據，顯示指示 所述第一圖像數據的人類可讀圖像，根據第二加權函數合并所述圖像層以便生成指示處于第二運動相位的所述對象的第二圖像數據，并且生成指示 在第二運動相位的所述對象的人類可讀圖像。所述圖像層由多個在角度上 移位的投影數據段生成。同樣將所述圖像層移位第一角位移，并且將第一 和第二運動相位以小于第一角位移的角距分離。根據另一方面，計算機可讀存儲介質攜帶有當被計算機執行時使得計 算機執行包括以下步驟的方法的指令利用在周期性運動的對象的斷層攝 影檢查期間所采集的投影數據來重建多個圖像層，生成第一在角度上變化 的參考加權函數，加權所述圖像層從而使得應用于所述圖像層的加權逼近 第一加權函數，合并所加權的圖像層以生成指示所述對象的第一體積數據， 并且生成指示所述第一體積數據的人類可讀圖像。在閱讀并理解所附的說明書的基礎上，本領域技術人員將領會另一些 其他優勢和益處。附圖說明圖1示出了CT掃描儀；圖2示出了交互式可視化技術的步驟；圖3A、圖3B和圖3C示出了用于生成圖像層的技術的各方面； 圖4示出了生成圖像層的步驟；圖5示出了用于生成圖像層加權函數的技術的各方面； 圖6示出了生成圖像層加權函數的步驟。參考圖1， CT掃描儀10包括繞z軸旋轉的旋轉掃描架18。掃描架18 支撐諸如x射線管的x射線源12，其生成一般為錐形的輻射射束。掃描架 18還支撐x射線敏感探測器20, x射線敏感探測器20對向在檢査區域14 的相對側上的角形弧。探測器20優選為多層探測器，其包括在z方向上延 伸的多排或多層探測器元件以及在橫向方向上延伸的多列探測器元件。探 測器20生成指示沿多個射線接收的輻射的輸出信號。也可以實現平板或其 他探測器20構造，以及第四代或其他系統幾何結構。心電圖(ECG)單元28生成指示正在接受檢査的患者心臟相位的數據。 諸如病床的患者支架16在檢査區域14支撐患者。患者支架16優選為 在z方向上可移動。控制器28協調實現預期掃描方案所需的各種掃描參數，所述參數包括x射線源12的參數，比如管電壓和電流。支架16的移動優 選為與掃描架的旋轉相協調以便生成一般為螺旋的掃描路徑。重建器30重建投影數據流以生成指示患者內部解剖的體積數據。如將 在下文更充分地描述的，重建器30包括重建多個圖像段或層的圖像層重建 34。交互式加權處理器42處理由重建器30生成的體積圖像數據以顯示為 人類可讀形式。通用計算機用于操作者控制臺44。控制臺44包括諸如監視器或顯示器 的人類可讀輸出設備以及諸如鍵盤和鼠標的輸入設備。控制臺44還包括程 序和數據存儲器，包括相對較大但較低速的磁盤存儲器和相對較小但相對 較快的隨機存取存儲器(RAM)。駐留在控制臺上的軟件允許操作者通過建 立預期掃描方案、啟動和終止掃描、查看并且否則操控體積圖像數據并且 否則與掃描儀10交互，來控制掃描儀10的運行。注意，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種方法，包括：　利用在周期性運動對象的斷層攝影檢查期間所采集的投影數據（３０２）來重建多個圖像層（３０８），其中，所述圖像層由投影數據段（３０６）生成，所述投影數據段（３０６）的角度范圍小于提供完整斷層攝影數據集所需的角度范圍；　 　合并所述圖像層以生成指示處于任意第一運動相位的所述對象的第一圖像數據；　顯示指示所述第一圖像數據的人類可讀圖像。

【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：G謝克特，A格林高斯，Y巴爾，G拉維，
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]