用于大体积拍摄的断层成像设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种具有第一射线源(Q1)和与第一射线源(Q1)对应的第一探测器(RD1)以及第二射线源(Q2)和与第二射线源(Q2)对应的第二探测器(RD2)的断层成像设备(R)。断层成像设备(R)被构造为，执行扫描，其中在第一旋转平面(RE1)中沿着第一弧形的轨道曲线(BKD1)引导第一探测器(RD1)，而同步地在第二旋转平面(RE2)中沿着第二弧形的轨道曲线(BKD2)引导第二探测器(RD2)。此外断层成像设备(R)被构造为，在此利用第一探测器(RD1)获取第一数据组(DS1)并且利用第二探测器(RD2)获取第二数据组(DS2)。两个旋转平面(RE1，RE2)彼此间隔地布置。本发明专利技术还涉及一种用于运行断层成像设备(R)的方法(100)。

Tomographic imaging apparatus and method for large volume photography

The present invention relates to a first X-ray source (Q1) and the first X-ray source (Q1) corresponding to the first detector (RD1) and second (Q2) and X-ray source and X-ray source (second Q2) second (RD2) of the corresponding detector imaging apparatus (R). Imaging apparatus (R) configured to perform scans, which in the first rotation plane (RE1) along the first arc orbit curve (BKD1) detector (RD1), the first guide and simultaneously on the second rotating plane (RE2) in second along the curved track curve (BKD2) guide second detector (RD2). In addition, the tomographic imaging apparatus (R) is configured to obtain the first data set (DS1) using the first detector (RD1) and to obtain the second data set (DS2) with the second detector (RD2). The two rotating planes (RE1, RE2) are spaced apart from each other. The invention also relates to a method (100) for operating a tomographic imaging device (R).

【技术实现步骤摘要】
用于大体积拍摄的断层成像设备和方法
本专利技术涉及一种具有第一射线源和与第一射线源对应的第一探测器以及第二射线源和与第二射线源对应的第二探测器的断层成像设备。断层成像设备被构造为，执行扫描，其中在第一旋转平面中沿着第一弧形的轨道曲线引导第一探测器，而同步地在第二旋转平面中沿着第二弧形的轨道曲线引导第二探测器。断层成像设备被构造为，在此利用第一探测器获取第一数据组并且利用第二探测器获取第二数据组。此外，本专利技术涉及一种相应的用于运行断层成像设备的方法。
技术介绍
两个数据组的每个数据组典型地是三维或四维的。三维数据组在此优选被理解为体积扫描的数据组，从中可以得到完整的体积图像。四维数据组通常被理解为至少两个三维数据组的序列，从所述至少两个三维数据组中可以重建至少两个时间上相继的体积图像。在此，体积图像中的第一体积图像例如示出了流入阶段并且体积图像中的第二体积图像例如示出了流出阶段。断层成像设备例如可以是X射线断层成像设备或透射断层成像设备。典型地，两个轨道曲线具有相同的形状(但是典型地互相错开了圆周角差(Umfangswinkeldifferenz))。典型地，第一射线源与第一探测器的距离也保持恒定，而沿着弧形的第一轨道曲线围绕轨道轴引导第一探测器。这也适用于在第二射线源与第二探测器之间的距离。典型地，在第二射线源和第二探测器之间的距离与在第一射线源和第一探测器之间的距离大小相同。在该情况下还有利的是，两个距离大小不同，例如以便平衡探测器参数中的差。第一射线源和第一探测器可以固定在共同的运动的载体上，例如同一个第一C形臂上，或固定在不同的运动的载体上，例如各个机械臂上。相应地也适用于第二射线源和第二探测器。可选地，在第一探测器上可以连接图像放大器。这也适用于第二射线源和第二探测器。与之独立的选项在于，第一探测器包括图像放大器和/或第二探测器包括图像放大器。特别地在诊断和治疗中总是对医学设备的效率提出更高要求。由此，尤其追求如下目标，避免由于错误的诊断和治疗造成的健康危险和人员伤害。DE102006040934A1描述了一种用于借助C形臂双平面系统(C形臂-Biplan-System)来显示血管系统的动脉和/或静脉的方法，该系统包括两个C形臂。在填充过程期间各个C形臂从不同的投影角度拍摄一系列X射线图像。来自于动脉阶段的第一和第二C形臂的填充过程的X射线图像被组合为第一数据组。可以在组合两个C形臂的X射线图像的数据之前或在提取的动脉血管系统的数据组上进行重建为三维图像数据组。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种断层成像设备和一种用于运行断层成像设备的方法，利用其可以在工作开始(也就是例如仅在唯一的造影剂注射之后)进行比已知的断层成像设备更大体积的3D拍摄(例如对脊柱、大动脉或其它血管的拍摄)。按照本专利技术，上述技术问题通过断层成像设备来解决，该断层成像设备具有如下部件：第一射线源和与第一射线源对应的第一探测器以及第二射线源和与第二射线源对应的第二探测器。断层成像设备被构造为，执行扫描，其中在第一旋转平面中沿着第一弧形的轨道曲线引导第一探测器，而同步地在第二旋转平面中沿着第二弧形的轨道曲线引导第二探测器。此外，断层成像设备被构造为，在此利用第一探测器获取第一数据组并且利用第二探测器获取第二数据组。两个旋转平面彼此间隔地布置。按照本专利技术的用于运行断层成像设备的方法包括如下处理。执行扫描，其中在第一旋转平面中沿着第一弧形的轨道曲线引导第一探测器，而同步地在第二旋转平面中沿着第二弧形的轨道曲线引导第二探测器。在此利用第一探测器获取第一数据组并且利用第二探测器获取第二数据组。两个旋转平面彼此间隔地布置。本专利技术的方案在于，两个探测器的旋转平面彼此间隔。由此扩大了断层成像设备在轨道轴方向上的拍摄能力的最大空间延伸。两个探测器的旋转平面彼此间隔意味着，第一旋转平面的第一轨道轴与第一旋转平面的第一交点与第二旋转平面的第二轨道与第二旋转平面的第二交点间隔。典型地，两个轨道轴相同地或至少彼此平行延伸地布置。两个数据组共同地表示全面数据组，从该全面数据组借助已知的重建方法(例如借助按照Feldkamp、Davis、Kress的滤波反投影法)可以产生全面断层成像图像。断层成像设备的一种实施方式在于，断层成像设备被构造为，在图像重建之前由两个数据组产生二维、三维或四维的全面数据组。为此，可以在相邻区域或在重叠区域中将第二数据组的数据与第一数据组的数据相比较并且借助空间上和/或时间上的映射与第一数据组的数据相匹配，从而获得全面数据组，其数据在重叠区域中表示在第一和第二数据组之间的无干扰的过渡。映射例如可以包括空间上和/或时间上的移动和/或旋转一个或多个欧拉角(偏航角、俯仰角、滚动角；Gier-,Nick-,Rollwinkel)、和/或拉伸或压缩和/或其它适合的映射。在此没有描述在两个数据组之间的这种手动或自动匹配的合适的方法，因为其对于本领域技术人员在概念“配准(Registrierung)”的情况下是已知的。断层成像设备的另外的实施方式在于，断层成像设备被构造为，借助第一图像重建从第一数据组中产生二维、三维或四维的第一图像；借助第二图像重建从第二数据组中产生二维、三维或四维的第二图像以及从第一和第二图像中产生二维、三维或四维的全面图像。为此，可以在相邻区域或在重叠区域中将第二重建图像的数据与第一重建图像的数据相比较并且借助空间上和/或时间上的映射与第一图像的数据相适应，从而获得全面图像，其数据在重叠区域中表示在第一和第二图像之间的无干扰的过渡。在此，映射例如也可以包括空间上和/或时间上的移动和/或旋转一个或多个欧拉角度(侧滑角、俯仰角、滚动角)、和/或拉伸或压缩和/或其它适合的映射。此外，也可以应用在两个图像之间的手动或自动匹配的合适的方法，其对于本领域技术人员在概念“配准”的情况下是已知的。合适地是，减去重叠宽度后的两个旋转平面的间隔小于第一探测器的一半宽度加上第二探测器的一半宽度。重叠宽度例如是第一探测器的在轨道轴方向上的一半宽度的或第二探测器的在轨道轴方向上的一半宽度的10％和20％之间。由于通过探测器可采集的拍摄区域的空间重叠，在全面的整体拍摄中还可以在考虑容差的条件下避免空间缝隙。此外，待检查的对象的结构可以被用于，在重叠体积中将第二数据组的数据与第一数据组的数据相比较并且借助空间上和/或时间上的映射与第一数据的数据相匹配，从而获得全面数据组，其数据在重叠体积中表示在第一和第二拍摄区域之间的无干扰的过渡。典型地，第二弧形的轨道曲线与第一弧形的轨道曲线同心地布置。与之无关地还具有优势的是，第一弧形的轨道曲线的半径与第二弧形的轨道曲线的半径大小相同。两者的前提条件在于，全面数据组的可重建的体积的外部尺寸是无级的。特别合适的实施方式在于，第二弧形的轨道曲线的起始位置相对于第一弧形的轨道曲线的起始位置在旋转方向上错开了圆周角差地布置。由此，两个探测器可以遍历具有相同的直径并且彼此同心的轨道曲线。给出如下已知的优点，断层成像设备被构造为，利用第一和/或利用第二探测器执行短扫描(ShortScan)。在短扫描中，在各个旋转平面中对各自的射线源和探测器对，围绕该对的轨道轴，以180°加上辐射角进行角旋转或轨道旋转，以便本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有第一射线源(Q1)和与所述第一射线源(Q1)对应的第一探测器(RD1)以及第二射线源(Q2)和与所述第二射线源(Q2)对应的第二探测器(RD2)的断层成像设备(R)，其中所述断层成像设备(R)被构造为，执行扫描，其中在第一旋转平面(RE1)中沿着第一弧形的轨道曲线(BKD1)引导所述第一探测器(RD1)，而同步地在第二旋转平面(RE2)中沿着第二弧形的轨道曲线(BKD2)引导所述第二探测器(RD2)，其中所述断层成像设备(R)被构造为，在此利用所述第一探测器(RD1)获取第一数据组(DS1)并且利用所述第二探测器(RD2)获取第二数据组(DS2)，其特征在于，两个旋转平面(RE1，RE2)彼此间隔地布置。

【技术特征摘要】
2015.11.02 DE 102015221418.41.一种具有第一射线源(Q1)和与所述第一射线源(Q1)对应的第一探测器(RD1)以及第二射线源(Q2)和与所述第二射线源(Q2)对应的第二探测器(RD2)的断层成像设备(R)，其中所述断层成像设备(R)被构造为，执行扫描，其中在第一旋转平面(RE1)中沿着第一弧形的轨道曲线(BKD1)引导所述第一探测器(RD1)，而同步地在第二旋转平面(RE2)中沿着第二弧形的轨道曲线(BKD2)引导所述第二探测器(RD2)，其中所述断层成像设备(R)被构造为，在此利用所述第一探测器(RD1)获取第一数据组(DS1)并且利用所述第二探测器(RD2)获取第二数据组(DS2)，其特征在于，两个旋转平面(RE1，RE2)彼此间隔地布置。2.根据上述权利要求中任一项所述的断层成像设备(R)，其特征在于，所述断层成像设备(R)被构造为，在图像重建之前由两个数据组(DS1、DS2)产生二维、三维或四维的全面数据组(DS12)。3.根据上述权利要求中任一项所述的断层成像设备(R)，其特征在于，所述断层成像设备(R)被构造为，借助第一图像重建从第一数据组(DS1)中产生二维、三维或四维的第一图像；借助第二图像重建从第二数据组(DS2)中产生二维、三维或四维的第二图像以及从第一和第二图像中产生二维、三维或四维的全面图像。4.根据上述权利要求中任一项所述的断层成像设备(R)，其特征在于，减去重叠宽度(BU)后的两个旋转平面(RE1，RE2)的距离小于第一探测器(RD1)的一半宽度(HBRD1)加上第二探测器(RD2)的一半...

【专利技术属性】
技术研发人员：R迪沃基，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE