多焦斑成像系统技术方案

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
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。
技术介绍
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FOV104。在图1中，重建FOV104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FOV104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FOV104。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FOV104的上前缘(upperleadingedge)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FOV104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FOV104协同移动，从而辐射射束120的外部射线302跟踪到重建FOV104的下前缘(lowerleadingedge)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FOV104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FOV104协同移动，使得辐射射束122的外部射线208跟踪到重建FOV104的下后缘(lowertrailingedge)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FOV104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FOV104协同移动，使得辐射射束120的外部射线306跟踪到重建FOV104的上后缘(uppertrailingedge)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FOV104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FOV104的噪声，因为穿过检查区域102的所有射线通过重建FOV104。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。
技术实现思路
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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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；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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.15 US 61/993,7981.一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；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至2中的任一项所述的系统，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至2中的任一项所述的系统，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1至9中的任一项所述的系统，还包括：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...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·克勒，R·普罗克绍，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL