用于两个倾斜的圆形的计算机断层成像重建制造技术

计算机断层成像设备（１０）沿包括第一倾斜圆形（５０）和第二倾斜圆形（５０′）的轨线获取投影数据。重建器（２２）包括微分器（２４）、滤波器（２６）和反投影器（２７）。所述滤波器（２６）采用了根据要重建的位置（ｘ）而变化的滤波器函数。选择所述滤波器函数的参数，从而使所述重建器（２２）执行精确的滤波反投影。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及计算机断层成像(CT)。其在医学方面的x射线CT中存在特定应用。其还在物品和安全检查、非破坏性试验、临床前成像以及其他能够通过CT数据提供有关对象特征的有用信息的情况中存在应用。
技术介绍
在必须获得与对象的内部结构或功能有关的信息的医疗应用和其他应用当中，CT扫描仪被证明具有极高的重要性。例如，在医疗成像方面，广泛采用CT扫描仪来提供与患者的内部特征有关的图像和其他信息。相对近期的趋势是采用多层CT，因为提高CT扫描仪的轴覆盖率能够带来很多优点，包括提高了扫描解剖结构的运动部分的能力，縮短了扫描时间，以及提高了扫描仪吞吐量。随着排或层数量的提高，圆形扫描轨线变得越发引人注意。但是，这样的圆形轨线的一个问题在于所获取的数据集的不完全性。这一问题的一个解决方案是采用额外的轨线线段，其将提供缺失的数据。由于只有低频分量从圆形轨迹的重建结果中缺失，因而有可能在相对低的剂量上获得所述额外的线段。包括额外线段的轨线的例子包括圆形和直线轨迹以及两个倾斜的圆形。尽管采用额外的线段能够提供从圆形轨线中缺失的数据，但是仍然存在改进的余地。更具体而言，仍然希望以合理的计算工作量重建质量相对更高的图像。
技术实现思路
本申请的各个方面用于解决这些问题以及其他问题。根据一个方面， 一种设备包括微分器、滤波器和反投影器。所述微分器对沿包括第一和第二倾斜圆形的轨线获取的计算机断层成像投影数据求微分。所述滤波器对经微分的数据进行滤波，其中，所应用的滤波器的数量和方向根据要重建的对象位置而变化。所述反投影器对经滤波的数据进行反投影。根据另一方面， 一种计算机断层成像方法包括对沿第一和第二倾斜圆形获取的计算机断层成像投影数据求微分，对经微分的数据进行滤波，以及对经滤波的数据进行反投影。所应用的滤波器的数量和方向基于所要重建的对象位置的投影而变化。根据另一方面， 一种计算机可读存储介质含有指令，在受到计算机处理器执行时，所述指令使所述计算机执行计算机断层成像重建方法。所述方法包括对经微分的沿第一圆形轨线获取的第一锥束投影数据进行滤波，对经微分的沿第二圆形轨线获取的第二锥束投影数据进行滤波，以及对经滤波的数据进行反投影，以生成指示检査对象的体积数据。所述第二圆形轨线相对于所述第一圆形轨线是倾斜的，所述重建是精确重建。根据另一方面， 一种设备包括用于沿包括第一和第二倾斜圆形的轨线获取X射线计算机断层成像投影数据的机构和用于执行对所获取的投影数据进行精确重建的机构。所述用于执行的机构包括用于对沿平行射线获取的投影数据求微分的机构；用于对经微分的数据进行滤波的机构，其中，所应用的滤波器的数量基于用于获取的机构的位置和所要重建的位置而发生变化；以及用于对经滤波的数据进行反投影的机构。所述设备还包括用于生成指示经重建的数据的人类可读图像的机构。根据另一方面， 一种根据由至少第一二维探测器提供的数据重建图像的方法包括如下步骤对对象进行扫描，从而借助至少第一二维探测器和锥束投影沿包括第一和第二倾斜圆形的轨线获取投影数据，以及采用FBP算法重建所述经扫描的对象的精确图像。在阅读并理解下述详细说明后，本领域技术人员将认识到本专利技术的其他方面附图说明可以通过各种部件或部件设置，以及通过各种步骤或步骤设置实现本专利技术。附图的作用在于对优选实施例进行图示，不应认为其对本专利技术构成限制。图1示出了一种X射线CT扫描仪；图2示出了应用于第一虚拟探测器的滤波器线；图3A和3B示出了第二虚拟探测器；图4A和4B示出了在第二圆形上的相应的第一和第二位置处应用于第二虚拟探测器的一组滤波器线；图5A、 5B、 5C和5D示出了在第二圆形上的相应的第一、第二、第三和第四位置处与所述第二虚拟探测器相关的滤波器线；图6A、 6B、 6C和6D示出了在第二圆形上的相应的第一、第二、第三和第四位置处与所述第二虚拟探测器相关的滤波器线；图7示出了一种成像方法。具体实施例方式参考图1， CT扫描器IO包括旋转扫描架18，其围绕旋转轴r旋转。扫描架18支撑诸如x射线管的x射线源12，其生成通常为锥形的辐射束。扫描架18还支撑x射线敏感探测器20，其在检查区域14的相对侧上形成了与之对向的角弧。如图所示，探测器20是多层探测器，其包括多排或者多层探测器元件IOO。还可以实施平面、面型或者其他探测器20配置，以及第四代或其他系统几何形状。诸如卧榻的对象支架16支撑在检查区域14内的受检查患者或其他对象19。旋转扫描架18和对象19是可以相对移动的，从而根据扫描轨线获取投影数据，所述扫描轨线包括第一圆形50和第二圆形50'，所述圆形相对于彼此倾斜。为了图示清晰起见，图1以实线示出了示范性的第一圆形50，以虚线示出了第二圆形50'。例如，随着源12围绕检査区域14旋转，可以通过单独倾斜扫描架20、倾斜支架16或者平移x射线源12和/或探测器20或者通过这些操作的组合而获得所述轨线。在旋转对象19的同时源12和探测器20也可以保持在恒定的角位置上。优选位于旋转扫描架18上或者位于其附近的数据测量系统23包括信号调节、模数转换、多路复用功能以及用于对来自探测器20的信号进行其他处理的类似功能。控制器28协调扫描架18和/或对象19的相对运动，从而提供预期的轨线以及执行预期扫描协议所必需的其他参数。重建器22对来自探测器20的信号进行重建，以生成指示对象19的体 积数据。重建器22包括对投影数据求微分的微分器24、对经微分的数据进 行滤波的滤波器26和对经滤波的数据进行反投影(backproject)的反投影 器27。如将在下文中对其做进一步说明的，重建器22对投影数据执行精确 的滤波反投影(FBP)，该投影数据是采用包括两个(2)倾斜的圆形50、 50'的扫描轨线获取的。通用计算机起着操作员控制台44的作用。控制台44包括诸如监视器 或显示器的人类可读输出装置以及诸如键盘和鼠标的输入装置。存在于控 制台上的软件允许操作者通过(例如)图形用户界面(GUI)建立预期扫描 协议、启动和终止扫描、査看并操纵体积图像数据、与扫描仪10交互等， 从而控制扫描仪10的操作。现在将通过额外的细节说明重建器22。处于对下述讨论的考虑并且如 图1所示，假定第一圆形50处于xy平面内，而第二圆形50'则围绕y轴倾 斜。采用这些约定，可以按照下述等式对第一圆形50和第二圆形50'参数 化方程1<table>table see original document page 10</column></row><table>其中，y《s)和y2(s)表示源12相对于相应的第一圆形50和第二圆形50'的位 置，s表示源12的角位置，A对应于所述圆形的倾角，R对应于从源12到 旋转轴r的距离。对于沿所述轨线的各个位置y(s)而言，可以将测得的投影数据表示为沿 穿过对象的多条射线或路径中的每者的辐射衰减的线积分方程2其中，e是描述射线的方向的单位矢量，/(y+")是对象函数。继续参考图l，微分器24对沿平行射线的投影数据求微分:方程3就上述微分的目的而言，应当理解，平行射线是指那些源自于不同的源轨 线但是在同一排内贯穿探测器20的射线。在一种实现方式中，采用傅里叶 滤波器执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：　微分器（２２），其对沿轨线获取的计算机断层成像投影数据求微分，所述轨线包括第一倾斜圆形（５０）和第二倾斜圆形（５０′）；　滤波器（２６），其对经微分的数据进行滤波，其中，所应用的滤波器的数量（Ｎ↓［ｆ］）和方向 （ｅ↓［ｎ］）根据要重建的对象位置（ｘ）而变化；　反投影器（２７），其对经滤波的数据进行反投影。

【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：C邦图斯，
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]