使用偏心检测器的螺旋锥形射束计算机断层扫描成像制造技术

提供了一种x射线成像设备和关联的方法，以在螺旋扫描期间处理来自偏置检测器的投射数据，包括视图完成。检测器可以在通道方向和/或轴向方向上偏置。从当前视图测得的投射数据与从至少一个共轭视图测得的投射数据结合以重建目标图像。二维孔径加权方案用于解决数据冗余。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用偏心检测器的螺旋锥形射束计算机断层扫描成像相关申请的交叉引用本申请要求以下11件美国临时专利申请的权益，包括：2018年11月30日提交的序列号为62/773,712的美国临时专利申请(代理人案卷号为38935/04001)；2018年11月30日提交的序列号为62/773,700的美国临时专利申请(代理人案卷号为38935/04002)；2019年1月25日提交的序列号为62/796,831的美国临时专利申请(代理人案卷号为38935/04004)；2019年2月1日提交的序列号为62/800,287的美国临时专利申请(代理人案卷号为38935/04003)；2019年2月5日提交的序列号为62/801,260的美国临时专利申请(代理人案卷号为38935/04006)；2019年3月4日提交的序列号为62/813,335的美国临时专利申请(代理人案卷号为38935/04007)；2019年3月20日提交的序列号为62/821,116的美国临时专利申请(代理人案卷号为38935/04009)；2019年4月19日提交的序列号为62/836,357的美国临时专利申请(代理人案卷号为38935/04016)；2019年4月19日提交的序列号为62/836,352的美国临时专利申请(代理人案卷号为38935/04017)；2019年5月6日提交的序列号为62/843,796的美国临时专利申请(代理人案卷号为38935/04005)；以及2019年7月25日提交的序列号为62/878,364的美国临时专利申请(代理人案卷号为38935/04008)。本申请还与同一天提交的十件非临时性美国专利申请有关，包括：代理人案卷号为38935/04019的题为“MULTIMODALRADIATIONAPPARATUSANDMETHODS(多模式放射装置和方法)”的非临时性美国专利申请；代理人案卷号为38935/04020的题为“APPARATUSANDMETHODSFORSCALABLEFIELDOFVIEWIMAGINGUSINGAMULTI-SOURCESYSTEM(使用多源系统进行可缩放视场成像的装置和方法)”的非临时性美国专利申请；代理人案卷号为38935/04011的题为“INTEGRATEDHELICALFAN-BEAMCOMPUTEDTOMOGRAPHYINIMAGE-GUIDEDRADIATIONTREATMENTDEVICE(图像引导放射治疗设备中的集成螺旋扇形射束计算机断层扫描)”的非临时性美国专利申请；代理人案卷号为38935/04010的题为“COMPUTEDTOMOGRAPHYSYSTEMANDMETHODFORIMAGEIMPROVEMENTUSINGPRIORIMAGE(使用先前图像进行图像改进的计算机断层扫描系统和方法)”的非临时性美国专利申请；代理人案卷号为38935/04013的题为“OPTIMIZEDSCANNINGMETHODSANDTOMOGRAPHYSYSTEMUSINGREGIONOFINTERESTDATA(使用关注区域数据的最佳扫描方法和断层扫描系统)”的非临时性美国专利申请；代理人案卷号为38935/04021的题为“MULTI-PASSCOMPUTEDTOMOGRAPHYSCANSFORIMPROVEDWORKFLOWANDPERFORMANCE(提高工作流程和性能的多通道计算机断层成像扫描)”的非临时性美国专利申请；代理人案卷号为38935/04012的题为“METHODANDAPPARATUSFORSCATTERESTIMATIONINCONE-BEAMCOMPUTEDTOMOGRAPHY(用于锥形射束计算机断层扫描中的散射估计的方法和装置)”的非临时性美国专利申请；代理人案卷号为38935/04014的题为“ASYMMETRICSCATTERFITTINGFOROPTIMALPANELREADOUTINCONE-BEAMCOMPUTEDTOMOGRAPHY(在锥形射束计算机断层扫描中用于优化面板读取的非对称散射拟合)”的非临时性美国专利申请；代理人案卷号为38935/04018的题为“METHODANDAPPARATUSFORIMPROVINGSCATTERESTIMATIONANDCORRECTIONINIMAGING(用于改善成像中的散射估计和校正的方法和装置)”的非临时性美国专利申请；以及代理人案卷号为38935/04022的题为“METHODANDAPPARATUSFORIMAGERECONSTRUCTIONANDCORRECTIONUSINGINTER-FRACTIONALINFORMATION(利用段间信息进行图像重建和校正的方法和装置)”的非临时性美国专利申请。以上提到的所有专利申请和专利的内容通过引用的方式全部并入本文。
公开的技术的各方面涉及计算机断层扫描成像，并且更具体地，涉及在锥形射束计算机断层成像螺旋扫描期间利用偏心(偏置)检测器进行高质量成像和/或数据重建的设备和方法。
技术介绍
计算机断层扫描(CT)成像，包括锥形射束计算机断层扫描(CBCT)，是放射治疗中有价值的工具。它可用于患者定位和剂量计算。它还有可能允许医生进行自适应放射治疗，包括在图像引导放射治疗(IGRT)的背景下。IGRT可以利用医学成像技术(例如，CT)以在治疗之前、期间和/或之后收集患者的图像。一种流行的数据采集形式是圆形扫描，其中，具有用于小型对象扫描(例如，头部)的居中检测器，以及在通道方向上用于大型对象扫描(例如，腹部)的偏心(偏置或移位)检测器。对于大多数放射治疗系统而言，圆形扫描可能是唯一可行的选择，因为门架只能在一个方向上旋转有限的角度，从而阻碍了这些机器使用螺旋源轨迹。与圆形扫描相比，螺旋扫描可以提供具有更少伪像的质量更高的图像，以及更快的扫描，但是视图完成要复杂得多。
技术实现思路
在一个实施例中，一种利用偏置检测器处理来自成像设备的投射数据的方法，包括：在螺旋成像扫描期间，从偏置检测器接收从当前视图和至少一个共轭视图测得的投射数据；基于从至少一个共轭视图测得的投射数据，确定来自当前视图的投射数据中缺失的射线的值；以及将缺失射线的所确定的值与从当前视图测得的投射数据合并，以形成目标对象的完整视图。相对于一个实施例所描述和/或示出的特征可以在一个或多个其他实施例中以相同的方式或以类似的方式使用，和/或与其他实施例的特征组合使用或替代其他实施例的特征使用。本专利技术的描述不以任何方式限制权利要求中使用的词语或权利要求或本专利技术的范围。权利要求中使用的词语具有其全部普通含义。附图说明在附图中，示出了本专利技术的实施例，附图被并入说明书中并构成说明书的一部分，附图与以上给出的本专利技术的总体描述以及以下给出的详细描述一起用于举例说明本专利技术的实施例。应当理解，图中所示的元素边界(例如，盒子、成组的盒子或其他形状)表示边界的一种实施例。在一些实施例中，一个元素可以被设计为多个元素，或者多个元素可以被设计为一个元素。在一些实施例中，被示为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用偏置检测器的x射线成像设备，包括：/n旋转的x射线源，用于在门架系统内发出放射束，其中，所述旋转的x射线源与患者支撑物的移动相结合，以在扫描期间创建螺旋成像轨迹；/nx射线检测器，定位成从所述x射线源接收放射，其中，所述检测器相对于从所述x射线源穿过所述门架系统的等中心点的虚拟中心线偏置，使得目标对象的完整视图需要将当前视图与由于所述偏置而导致的至少一个共轭视图相组合，其中，所述共轭视图包括相邻旋转期间的尾部视图或前部视图；以及/n射束成形器，被配置为调整由所述x射线源朝向偏置检测器发出的放射束的形状；/n其中，从所述当前视图测得的投射数据与从所述至少一个共轭视图测得的投射数据中确定的投射数据相组合，以重建目标图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181130 US 62/773,712;20181130 US 62/773,700;20191.一种利用偏置检测器的x射线成像设备，包括：
旋转的x射线源，用于在门架系统内发出放射束，其中，所述旋转的x射线源与患者支撑物的移动相结合，以在扫描期间创建螺旋成像轨迹；
x射线检测器，定位成从所述x射线源接收放射，其中，所述检测器相对于从所述x射线源穿过所述门架系统的等中心点的虚拟中心线偏置，使得目标对象的完整视图需要将当前视图与由于所述偏置而导致的至少一个共轭视图相组合，其中，所述共轭视图包括相邻旋转期间的尾部视图或前部视图；以及
射束成形器，被配置为调整由所述x射线源朝向偏置检测器发出的放射束的形状；
其中，从所述当前视图测得的投射数据与从所述至少一个共轭视图测得的投射数据中确定的投射数据相组合，以重建目标图像。


2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述检测器在通道方向上相对于所述虚拟中心线偏置。


3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述检测器在轴向方向上相对于所述虚拟中心线偏置。


4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述检测器在通道方向和轴向方向上相对于所述虚拟中心线偏置。


5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个共轭视图包括多个共轭视图。


6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个共轭视图包括相邻旋转期间的尾部视图和前部视图。


7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述射束成形器被配置为通过所述射束成形器的x射线衰减材料的旋转或平移中的至少一个来调整所述放射束的形状。


8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述射束成形器被配置为将所述放射束的形状调整为矩形或平行四边形。


9.根据权利要求1所述的设备，还包括：数据处理系统，被配置为：
接收从所述当前视图和所述至少一个共轭视图测得的投射数据；
基于从所述至少一个共轭视图测得的投射数据，确定来自所述当前视图的投射数据中缺失的射线的值；以及
将缺失射线的值与从所述当前视图测得的投射数据合并。


10.一种利用偏置检测器处理来自x射线成像设备的投射数据的方法，包括：
在螺旋成像扫描期间，从所述偏置检测器接收从当前视图和至少一个共轭视图测得的投射数据；
基于从所述至少一个共轭视图测得的投射数据，确定来自所述当前视图的投射数据中缺失的射线的值；以及
将缺失射线的所确定的值与从所述当前视图测得的投射数据合并，以形成目标对象的完整视图。


11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
计算定义所述至少一个共轭视图的参数，使得从所述至少一个共轭视图测得的投射数据足以用来确定来自所述当前视图的投射数据中缺失的射...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻智聪，丹尼尔·加农，
申请(专利权)人：爱可瑞公司，
类型：发明
国别省市：美国;US