宽覆盖轴向制造技术

本发明专利技术涉及一种用于规划由

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】宽覆盖轴向CT扫描的规划


[0001]本专利技术涉及计算机断层扫描领域，更具体地说，本专利技术涉及一种用于准确地规划宽检测器计算机断层扫描仪的轴向图像获取的方法和相关设备
。

技术介绍

[0002]在计算机断层扫描
(CT)
领域，在
CT
系统中有朝着更多数量的检测器排数发展的趋势，除其他优点外，这还可导致图像获取时间减少
。
虽然多检测器计算机断层扫描技术的发展始于4排检测器系统，但该技术已迅速越过
16
排和
64
排系统发展到
256
排技术，甚至更高的数量
(
如
320、512......)。
例如，具有
320
排检测器且检测器元件宽度约为
0.5mm
的系统可以覆盖
16cm
的范围，在成像过程中不需要患者平移，例如在与螺旋成像方案相对比的轴向成像模式中
。
[0003]宽检测器系统，例如沿纵向轴线
(
通常与颅尾轴线基本对齐
)
覆盖
16cm
或更大，可用于比如心脏成像和神经成像等应用，因为整个心脏和
/
或
(
至少大部分
)
大脑的体积成像可在
(
例如
)
少于一秒或几秒内完成，并且在图像获取期间无需来回移动患者
。
这可以减少运动伪影，降低造影剂的用量和
/
或减少被成像患者的辐射剂量
。
例如，可受益于宽覆盖
CT
系统及其上述优点的两种重要的临床应用是单激发轴向心脏
CT
和脑灌注
CT
[0004]然而，沿纵向轴线提供此类宽覆盖的系统会受到与锥束几何形状相关的伪影的影响
。
虽然这些伪影至少在一定程度上可以通过适当的处理算法
(
如二次重建方法
)
来减少，但检测器
(
尤其是在纵向方向上的第一排和最后一排
)
的边缘附近的信号质量的降低无法仅通过处理来完全补偿
。
轴向获取根本无法提供足够的数据用于在被位于被覆盖范围的极限附近的检测器覆盖的整个纵向范围上进行精确重建
。
具体而言，如果强梯度位于投影锥内但在可被重建的区域之外，则二次重建方法可能会失效
。
[0005]图4示出了模拟的头部的宽覆盖轴向
CT
扫描，以说明这一问题以及与之相关的伪影
。
左侧的图像
61
示出了基准真值图像
(ground truth image)
的矢状视图和冠状视图
。
标准的名义孔径加权的楔形重建
(
其结果被显示在中间的图像
62
中
)
通常会产生各种锥束伪影，如图像中通过箭头所强调的
。
这些锥束伪影可以通过使用二次校正方法来减少，例如减少约一个数量级，如在右侧的图像
63
中所示
。
然而，由于缺少关于超出可被重建的覆盖范围的物体结构的信息，二次方法在头部的顶部处明显失效
(
参见通过箭头强调的残留伪影
)。
[0006]美国专利申请
US2008/205587
涉及一种
CT
中锥束重建的替代性方法
。
如已经提及的，使用二维矩阵式
CT
检测器和成像
X
射线束沿纵向轴线的扩散
(
从而将锥束投射到宽阔的检测器上
)
带来了独特的挑战
(
与传统的扇形束成像相比
)。
这些挑战在传统的扇形束成像中并不是问题，传统的扇形束成像只涉及一排或几排检测器
。
然而，使用线
‑
圆重建技术而不是传统的圆形锥束重建技术可以减少锥束伪影
。
在所述申请中公开的方法中，以圆扫描模式获取的数据
(
轴向获取数据
)
被补充了线扫描数据
。
在提及的申请中，用于增强重建的线扫描数据被与用于规划成像过程的平片扫描一起有利地获取
。
[0007]在计算机断层扫描
(CT)
成像中，扫描参数通常是基于平片扫描
(surview scan)
来
确定的，平片扫描也可被称为先导扫描
、
概览扫描
、
侦察扫描或预扫描图像
。
这可包括简单的投影视图
、
两个或更多个互补投影视图的组合，或者甚至是快速
(
低剂量
)
断层扫描
。
要应用于成像的参数可取决于各种因素，例如断层扫描图像获取的预期目的
、
待成像物体的位置及其尺寸，例如患者的体重
、
体形和
/
或体积
。
这些参数尤其包括扫描范围和视场的选择，例如通过基于平片扫描选择待成像的框
。
针对该选择，操作员可以根据一般准则来确定待成像的合适体积，且在牢记扫描的预期目的
(
例如，使具体的身体区域
、
生理和
/
或解剖状况，和
/
或具体的疑似疾病可视化
)
的情况下确定其他扫描参数
。
因此，可以使用图形用户界面，以规定的方式针对可识别的解剖学界标放置规划框，例如在平片扫描的顶部绘制的覆盖框
。
[0008]然而，在基于平片扫描选择合适的扫描范围时，锥束几何形状对图像重建的影响可能并不以直接的方式很明显，且可能需要经验丰富的操作员，其熟悉所使用的设备，意识到潜在的问题，并在需要时注意这些细节
。
具体地，操作员需要意识到，待选择的扫描范围和
/
或边界框不仅取决于临床要求，而且还可能受到技术需求的影响，即避免或减少潜在的伪影
。
[0009]美国专利申请
US2011150173A1
公开了一种
X
射线
CT
系统，其确定第一和第二成像区域，以实现针对每个所述成像区域获得的辐射场
。

技术实现思路

[0010]本专利技术的实施例的目的是提供良好
、
准确和
/
或快速的断层扫描规划，例如，用于为轴向扫描
(
例如，宽锥轴向扫描
)
选择合适的扫描区域和
/
或其他成像参数
。
[0011]本专利技术的实施例的一个优点是，可以基于先前获取的图像
(<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于规划由计算机断层扫描仪
(20)
进行的物体的图像获取的设备
(10)
，所述设备包括：输入端
(12)
，其用于从所述计算机断层扫描仪接收所述物体的预扫描图像；处理器
(16)
，以及输出端
(18)
；其中，所述处理器适于：基于所述预扫描图像，获得用于规划中的所述图像获取的参数选择，其中所述参数选择至少包括所述物体的待扫描区域的轴向方向上的上扫描范围界限和下扫描范围界限的选择；确定指示在所述预扫描图像中在所述上扫描范围界限和
/
或所述下扫描范围界限处和
/
或所述上扫描范围界限和
/
或所述下扫描范围界限的预定邻域内的至少一个图像梯度和
/
或图像梯度分量的值；确定所述值是否超过阈值，且如果所述值超过所述阈值，则：
a)
通过所述输出端告知用户所选择的所述上扫描范围界限和
/
或所述下扫描范围界限不满足用于重建的质量标准，和
/
或
b)
通过重新定位所述上扫描范围界限和
/
或所述下扫描范围界限和
/
或调整所述扫描范围的大小和
/
或改变所选择的所述待扫描区域的取向，确定并通过所述输出端提供新的参数选择，以避免所述图像梯度超过所述阈值
。2.
根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括用户界面
(17)
，其用于从所述用户接收输入且包括所述输出端
(18)
，使得所述用户使用所述用户界面能够交互式地规划所述图像获取和
/
或核查所确定的所述新的参数选择
。3.
根据权利要求2所述的设备，其中，所述处理器
(16)
适于在所述值超过所述阈值时，在所述用户界面
(17)
中通过区别性显示样式告知所述用户所述上扫描范围界限和
/
或所述下扫描范围界限，所述区别性显示样式与在所述值低于所述阈值时的所述上扫描范围界限和
/
或所述下扫描范围界限的显示样式不同
。4.
根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备所述包括所述计算机断层扫描仪
(20)
，其中所述计算机断层扫描仪
(20)
包括二维检测器阵列，所述二维检测器阵列在所述轴向方向上延伸至少
8cm。5.
一种用于规划由计算机断层扫描仪进行的物体的图像获取的方法
(100)
，所述方法包括：使用所述计算机断层扫描仪获得
(110)
被研究的所述物体的预扫描图像；基于所述预扫描图像获得
(120)
用于规划中的所述图像获取的参数选择，其中所述参数选择至少包括所述物体的待扫描区域的轴向方向上的上扫描范围界限和下扫描范围界限的选择；确定
(130)
指示在所述预扫描图像中在所述上扫描范围界限和
/
或所述下扫描范围界限处和
/
或在所述上扫描范围界限和
/
或所述下扫描范围界限的预定邻域内的至少一个图像梯度和
/
或图像梯度分量的值；确定
(140)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：