动态准直制造技术

一种方法，包括执行对定位于检查区域中的对象或受检者的部分中的感兴趣区域的三维体积扫描，所述三维体积扫描包括动态准直被用于执行所述扫描的辐射束，使得在所述扫描期间，所述辐射束的几何形状和/或位置追踪所述感兴趣区域的几何形状和/或位置，其中，所述感兴趣区域为所述检查区域中的所述对象或受检者的所述部分的子区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动态准直
以下大体涉及基于在正被扫描的对象(object)或受检者(subject)的部分中的感兴趣区域的几何形状，在扫描期间动态地准直由成像系统的辐射源发射的辐射，并且具体参考对计算机断层摄影(CT)的应用进行描述。然而，以下也可用于其他成像模态。
技术介绍
计算机断层摄影(CT)扫描器一般包括由固定机架可旋转地支撑的旋转机架。所述旋转机架被配置为关于检查区域旋转，并且支撑与其一起旋转的X射线管。所述X射线管被配置为至少在朝向所述检查区域的方向发射电离辐射。源准直器准直所述辐射，产生辐射束，所述辐射束具有预定形状，穿过所述检查区域以及所述检查区域中的对象或受检者的部分。受检者支撑体(subjectsupport)支撑所述检查区域中的所述对象或受检者。探测器阵列，其被定位为与所述X射线管相对并位于所述检查区域对面，探测穿过所述检查区域以及所述对象或受检者的辐射，并且生成指示其的投影数据。重建器重建所述投影数据并生成三维体积图像数据。典型地，在上文讨论的对所述对象或受检者的三维体积扫描之前，执行一个或多个预扫描(例如平片扫描(surviewscan)、侦察扫描(scoutscan)、引导扫描(pilotscan)等等)。对于典型的预扫描，所述旋转机架以及因此所述X射线管被旋转到(如果尚不处于的话)并被保持或维持在静态角位置。然后，所述受检者支撑体将所述对象或受检者平移通过所述检查区域，同时所述X射线管发射辐射并且所述探测器探测辐射。所述重建器针对每个预扫描从所采集的数据重建二维(2D)投影图像。所述2D投影图像(一个或多个)被用于帮助创建成像检查规划，用于对所述对象或受检者的三维体积扫描。这已包括使用所述2D投影图像，以识别感兴趣区域(ROI)，识别开始扫描位置，以及识别结束扫描位置(或扫描长度)，以扫描所述ROI。通过非限制性范例的方式，图1和图2分别从患者102的侧视图和前视图示出了患者102以及患者102的ROI104。注意，ROI104在该范例中被描绘为球形。然而，要理解，ROI104可以为其他几何形状，包括但不限于，不规则形状。图3示出示范性地2D投影图像302，为了使该讨论清楚，从患者102内视觉上去除了ROI104之外的解剖结构。图3还示出了针对ROI104的三维体积扫描成像规划304，包括开始扫描位置306和结束扫描位置308(或扫描长度310)。图4、图5和图6分别示出了辐射源400、具有固定准直的准直器402以及在三个不同视角406、408和410的对应辐射束404，用于基于图3中的规划304对患者102中的ROI104进行体积扫描。图4、图5和图6中所示的切片对应于在图1、图2和图3中所示的切片106。注意在该范例中，ROI104的尺寸小于在所述扫描器件每个视图辐照的解剖结构的十分之一。因此，患者102在每个视图中接收比要成像ROI104所需要的实质上更多的剂量。遗憾的是，CT扫描器发射电离辐射，其可能损伤或杀死细胞和/或增加癌症的风险。因此，存在着对用于扫描患者内的ROI的其他途径的待解决需要。
技术实现思路
本专利技术的各方面解决上述问题以及其他问题。根据一个方面，一种方法，包括执行对定位于检查区域中的对象或受检者的部分中的感兴趣区域的三维体积扫描；包括动态地准直用于执行所述扫描的辐射束，使得所述辐射束的几何形状和/或位置在所述扫描期间追踪所述感兴趣区域的几何形状和/或位置，其中，所述感兴趣区域为所述检查区域中的所述对象或受检者的所述部分的子区域。在另一方面中，一种成像系统，包括辐射源，所述辐射源以朝向检查区域的方向发射辐射。所述成像系统还包括准直器，所述准直器具有至少一个准直构件，所述准直构件准直所发射的辐射，产生具有预定形状并且穿过所述检查区域的辐射束。所述准直器根据设置在所述检查区域中的对象或受检者的部分中的感兴趣区域的几何形状和/或位置，针对一个或多个视角，动态调节所述辐射束的几何形状和/或位置。所述感兴趣区域为被设置在所述检查区域中的所述对象或受检者的所述部分的子区域。所述系统还包括探测器阵列，所述探测器阵列被定位为与所述源相对并位于所述检查区域对面，其探测穿过所述检查区域的辐射，并生成指示探测到的辐射的信号。在另一方面中，一种用于优化成像检查中的剂量的方法，包括在对象或受检者的二维投影图像中识别要扫描的所述对象或受检者的感兴趣区域；准直所发射的辐射，使得辐射穿过所述检查区域的辐射基本上仅辐照所述感兴趣区域，同时不辐照所述对象或受检者的剩余部分；以及根据需要调节所述准直用于所述成像检查，使得所述辐射继续基本上仅辐照所述感兴趣区域而不辐照所述剩余部分。本领域普通技术人员在阅读和理解以下详细描述时，将认识到本专利技术更进一步的方面。附图说明本专利技术可以采取各种部件与部件的布置以及各种步骤与步骤的安排的形式。附图仅是出于图示优选的实施例的目的，并且不应被解释为对本专利技术的限制。图1和图2示意性地图示了患者以及要被用成像系统扫描的所述患者内的感兴趣区域。图3示意性地图示了2D投影图像和基于2D投影图像规划的3D体积扫描规划。图4、图5和图6示意性地图示了基于现有技术的源准直的3D体积扫描规划的运行。图7结合准直器控制参数确定器示意性地图示了示范性成像系统。图8图9和图10示意性地图示了准直器的非限制性范例。图11、图12和图13示意性地图示了基于使束几何形状追踪感兴趣区域几何形状的动态准直的3D体积扫描规划的运行。图14、图15和图16示意性地图示了用于使用使束几何形状追踪感兴趣区域几何形状的动态准直扫描的各种方法。具体实施方式图7图示了诸如计算机断层摄影(CT)扫描器的成像系统700。成像系统700包括固定机架702和旋转机架704，旋转机架704由固定机架702可旋转地支撑。旋转机架704被配置为关于纵轴或z轴绕检查区域706旋转。成像系统700还包括辐射源708，例如X射线管，其由旋转机架704支撑，并与旋转机架704一起绕检查区域706旋转。辐射源708被配置为至少在朝向检查区域706的方向发射电离辐射。成像系统700还包括准直器710，其准直所发射的辐射并产生辐射束712，辐射束712具有预定形状(例如扇形、楔形锥形或其他形状)并穿过检查区域706以及其中对象或受检者的部分。准直器710被配置为准直所述辐射，以将所述束限定在x(横)和/或z(纵)方向的几何形状和/或位置。基于所述束沿x方向的外部射线之间的角α确定所述束在所述x方向的几何形状，并且基于所述束沿z方向的外部射线之间的角β确定所述束在z方向的几何形状。本文中所用的束位置是参考假想线714的，假想线714垂直地从源708延伸通过检查区域706的中心。如下文更详细地描述，所图示的准直器710被配置为在扫描期间，动态改变所述束的几何形状和/或位置，例如，以使所述辐射束的几何形状和/或位置追踪正被扫描的对象或受检者内的感兴趣区域(ROI)的几何形状和/或位置。这包括，但不限于，基于指示周期性移动的解剖结构(例如心、肺等等)的移动的信号(例如经由EKG、呼吸带等获得的)，使所述辐射束的几何形状和/或位置追踪所述周期性移动的解剖结构。在一个例子中，使辐射束712的几何形状和/或位置追踪，以使得产生通过基本上仅穿过所述R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：执行对定位于检查区域中的对象或受检者的部分中的感兴趣区域的三维体积扫描，包括动态地准直被用于执行所述扫描的辐射束，使得在所述扫描期间所述辐射束的几何形状和/或位置追踪所述感兴趣区域的几何形状和/或位置，其中，所述感兴趣区域为所述检查区域中的所述对象或受检者的所述部分的子区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.15 US 61/508,1801.一种用于执行三维体积扫描的方法，包括：在执行对检查区域中的对象或受检者的三维体积扫描之前，对所述对象或受检者执行一个或多个二维投影扫描，识别在包括指示感兴趣区域的数据的一个或多个二维投影图像中的至少一个中的所述感兴趣区域，并基于所述一个或多个二维投影图像和所识别的感兴趣区域来确定准直器控制参数的集合，其中，所述感兴趣区域为所述检查区域中的所述对象或受检者的部分的子区域；并且执行对定位于所述检查区域中的所述对象或受检者的所述部分中的所述感兴趣区域的所述三维体积扫描，包括通过采用所述准直器控制参数的集合来控制准直器准直辐射束以提供如下准直来动态地准直被用于执行所述扫描的所述辐射束，使得在所述扫描期间所述辐射束的几何形状和/或位置追踪所述感兴趣区域的几何形状和/或位置，所述准直导致所述辐射束的所述几何形状和/或位置追踪所述感兴趣区域的所述几何形状和/或位置而非所述检查区域中的所述对象或受检者的所述部分的几何形状和/或位置。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述辐射束的所述几何形状在所述扫描的第一视角为第一几何形状并且在所述扫描的不同视角为不同几何形状。3.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述辐射束中基本上所有的射线仅沿穿过所述感兴趣区域的路径穿过所述对象或受检者的所述部分。4.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述辐射束中基本上没有射线沿不穿过所述感兴趣区域的路径穿过所述对象或受检者的所述部分。5.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，对于每个视角，所述感兴趣区域被辐照并且所述对象或受检者的所述部分的至少部分未被辐照。6.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述辐射束的外部射线穿过这样的路径，所述路径穿过所述感兴趣区域的周界。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述辐射束的外部射线穿过这样的路径，所述路径穿过关于所述感兴趣区域的所述周界的预定边缘，其中，所述边缘为使得所述辐射束不穿过所述对象或受检者的全部部分。8.如权利要求1所述的方法，还包括：沿所述准直器的横向调...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·赫罗尔德，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：