高效迭代四维心脏锥束CT重建制造技术

如果使用锥束重建近似方法，那么当前的高端ＣＴ系统及未来的ＣＴ系统逐渐增大的锥角导致图像质量下降。根据本发明专利技术典型实施例，提供迭代四维心脏ＣＴ重建，其中从四维数据集中选择相位体积，每个在不同的相点具有同样的空间体积。然后把这些相位体积内相应的体素正向投影到同样的投影上。在计算不同投影后，更新这些体素。这可提供高效执行的迭代四维心脏锥束重建。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高效迭代四维心脏棘CT錢本专利技术涉及X射线成像领域。尤其，本专利技术涉朋于检査感兴^m的检查装置、图像处理设备、检査感兴^m的方法、计穀几可读介质及 辦单元。如果i顿锥束Wfi似方法，那么当前的高端CT系统絲来的CT系 统的逐渐增大的锥角导致图像质量下降。对于心脏锥束CT的情况，精确重 建是不可行的，并且因此，迭代重建方法对这种应用是潜在的候选。它们 为大锥角提供出色的图像质量且它们能增加重建后的图像的信噪比 (SNR)。但是，这种迭代重建方法的应用由于它们的高计算消耗而受到限制。 尤其是对于运动对象的四维重建而言，这个问题是严重的，因为其中必须 针对大量相点難針術只。因此，需要具有一种四维 集的高效迭代图像 。根据本专利技术的典型实施例，提供用于检査感兴m象的检查装置，检 査装置包括采集单元，用于采集感兴S^的四维娜集；计算单元，适 于从四维数据集中选择第一相位体积和第二相位体积，基于第一组系数正 向投影第一相位体积的第一体素，基于第二组系数正向投影第二相位体积 的第二体素，基于第三组更新系数更新正向投影的第一体素，并且基于第 四组更新系数更新正向投影的第二体素，其中第一体素和第二体素具有相 同的空间坐标但相点不同。因此，根据本专利技术的这个典型实施例，J^共一种检查装置，其适于执行感兴^tm的四维翻集的迭代重建，该重建可在硬件中高效地实现。因为第一体素和第二体素都具有同样的空间坐标而仅仅相点不同(因为它 们^M不同的相位術只选择的)，两种体素的正向投影以及两种体素的反向 投影或更新可高效地执行。正向投影和更新体素具有同样的空间坐标(其中体素的正向投影可在第一步骤中执行，并且，其中两种体素的更新可在 第二步骤中执行)，这使得计算消耗下降。丰艮据本专利技术的另一个典型实施例，计算单元还适于计算加权函数，产 ^t应第一相位^f只的第一权数和对应第二相位術只的第二权数。然后，根据本专利技术的这个典型实施例，第一相位体积的第一权数禾瞎 二相位体积的第二权数可在一个计算步骤中得以计算(并且基本同时)。根据本专利技术的另一个典型实施例，计算单元还适于计算用于将第一相 位体积的第一体素日划顿般影上的第一组系数，和用于将第二相位体积的 第二体素鹏寸至啦影上的第二组系数。因此，用于第一体素的系数和用于第二体素的系数可在同样的计算步 骤中计算。因为两种体素具有同样的空间坐标，这个计算步骤是非常高效 的。丰艮据本专利技术的另一个典型实施例，计算单^iEg于基于第一投影和第 二投影计算差分投影(difference projection)并基于该差分投影计算第一组 更新系数和第二组更新系数。因此，根据本专利技术的典型实施例，可对于相位相关投影的齡堆栈计 算差分赐。根据本专利技术的另一个典型实施例，用相应的心脏权数乘以该差分投影。 根据本专利技术的另一个典型实施例，检査驢还包括心电图单元，适于采集心电图数据，其中，加权函数为用于第一相位和第二相位的心脏加权函数。因此，根据本专利技术的这个典型实施例，力敝函数与感兴M^ (其此 时为患者)的A辨对应。这提供了运动伪影的高效减少。根据本专利技术的另一个典型实施例，加权函数为来自心电图 、扫描 参数、视场大小、和视场隨的投影数量中的至少一个的函数。因此，根据本专利技术的这个典型实施例，加权函,少反映了心电图数据、繊采M:程的扫描参数、视场大小或健。根据本专利技术的另一个典型实施例，第一相位体积和第二相位体积具有 相同的空间体积但相点不同。例如，两种相位#^、大小都为(叫ny，nz)，其中nx (ny，nz)描述了 x (y,z)大小中的体素数量。但是在不同相点(时期)采集这两种相位体积。根据本专利技术的另一个典型实施例，第一权数和第二权数大于零。 因此，根据本专利技术的这个典型实施例，仅仅从多相微据集中选择那些相位体积，其对于该投影具有大于零的心脏权数并定义了相应的相位相关投影的集合。根据本专利技术的另一个典型实施例，检査装置还包括电磁辐針源，适于 向感兴^J^发射电磁辐射；和准直器，布置在电磁辐針源与采集单元之 间，其中，准直器适于使电磁辐lt源鄉的电磁辐射束准直，以形鹏束 或锥束。根据本专利技术的另一个典型实施例，检査装置作为心脏锥束计^m断层 摄影装置。而且，根据本专利技术的另一个典型实施例，四维 集包括第一子集和 第二子集，其中，第一和第二子集中每个的大小都与用于非门限迭代重建 的子集大小乘以平均心动周期长度并除以平均门限窗口宽度对应。这产生了子集大小，其提供与非门限重建相似的收会M度。如果非门 限重建的子集大小关于例如图像质量是优化的，其腿于门限錢。丰艮据本专利技术的另一个典型实施例，检g^置构造为包括行李检，置、 医疗应用装置、材料测试装置和材料科学分析装置的组中的一个。本专利技术 的应用领域可以是材料科学分析，因为本专利技术限定的功能性允许快速、高 舰高精度分析材料。根据本专利技术的另一个典型实施例，提供检查感兴mm的方法，该方 》跑括采集感兴^tm的四维数据集，从四维繊集中选择第一相位体积 和第二相位体积，基于第一组系数正向投影第一相位体积的第一体素，基 于第二组系数正向投影第二相位体积的第二体素，基于第三组更新系数更 新正向投影的第一体素，基于第四组更新系数更新正向投影的第二体素， 其中，第一体素和第二体素具有相同的空间坐标但相点不同。根据本专利技术的另一个典型实施例，提供了检查感兴 象的图像处理 设备，该图像处理设备包括存储器，用于存储感兴自象的四维数据集。而且，该图像处理设备包3lfi十算单元，其适于执行，方、 去步骤。因此， 提供图像处理设备，其适于基于四维娜集执行感兴趣的 高效迭代重建。根据本专利技术的另一个典型实施例，提供一种计對几可读介质，用于检查感兴^^的计靴f將存储在其中，当被处理器执行时，其适于执行 上述方法步骤。而且，本专利技术涉及检查感兴wm的辦单元，其存储在计^m可读 介质上。该辦单疏于执行战方法步骤。禾骄单元雌ii^it进娜处理器的工作存储器中。因此，M处理 装备以实现本专利技术方法的典型实施例。可用任意的编程语言编写计算机禾旨，例如0++并且存储在计,可读介质上，例如C》ROM。而且， 计#1几辦可从网纟射寻到，例如WorldWideWeb,从中可将计^t几辦下载 到图像处理单^i处理器，或任何适合的计對几。能够看出，作为本专利技术典型实施例的要点，从多相位数据集中选择相 位体积，其中，每个相位体积具有相同的空间体积但是在不同的相点。在这些相位体积中的每个中，由于具有相同的空间坐标但是不同的相点，识 别出一个体素。然后从不同的心脏相位体积将该体素集正向投影至啶义为 相位阵列的投影上。在计算了不同投影后，执行反向投影(再 M于整个 体素集合，以同样的空间坐标并行)。通过参照此后描述的实施例将清楚本专利技术的这些及其他方面。 将在下面参照附图描述本专利技术的典型实施例。附图说明图1示出了代表根据本专利技术典型实施例的CT扫描器系统的简化视图；图2示出了表示根据本专利技术典型实施例的方法的流程图；图3示出了用于单个体素及所选的投影的投影几何结构的示意性表图4示出了心脏加权函数的示意性表示；图5示出了根据本专利技术的图像处理设备的典型实施例，其用于执行根 据本专利技术的方法的典型实施例。附图中的视图是示意性的。在不同的附图中，相似或相同的元件具有 相同的参考标号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检查感兴趣对象（１０７）的检查装置（１００），所述检查装置（１００）包括：　　　　采集单元（１０８），用于采集所述感兴趣对象（１０７）的四维数据集；　　　　计算单元（１１８），适于：　　　　从所述四维数据集中选择第一相位体积和第二相位体积；　　　　基于第一组系数正向投影所述第一相位体积的第一体素；　　　　基于第二组系数正向投影所述第二相位体积的第二体素；　　　　基于第三组更新系数更新所述正向投影的第一体素；　　　　基于第四组更新系数更新所述正向投影的第二体素；　　　　其中，所述第一体素和所述第二体素具有相同的空间坐标但是不同的相点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M格拉斯，A齐格勒，T尼尔森，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]