用于具有任意節(jié)距的多切面ct成像的部分掃描加權(quán)的制作方法

專利名稱：用于具有任意節(jié)距的多切面ct成像的部分掃描加權(quán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計算機斷層(CT)成象方法及其裝置，尤其涉及一種根據(jù)部分掃描來重建物體圖象的方法及其裝置。
在至少一種公知的計算機斷層(CT)成象裝置中，X-射線源投影一個扇形光束，對該扇形光束校準使其位于笛卡爾坐標系的X-Y平面中，這個平面通常稱為“成象平面”。X-射線穿過待成象的物體，比如病人。被物體衰減后的光束照射到輻射檢測器陣列上。檢測器陣列接收到的衰減光束的輻射強度取決于物體對X-射線的衰減程度。檢測器陣列中的每一個檢測器單元都在檢測器位置產(chǎn)生一個測量光束衰減程度的單獨的電信號。從所有的檢測器中收集單獨的衰減測量值從而產(chǎn)生一個傳送簡要表。
在公知的第三代CT裝置中，X-射線源和檢測器陣列是在成象平面中繞著成象的物體隨著門架一起旋轉(zhuǎn)的，因此，X-射線與物體相交的角度也不斷地變化。在某個門架角度，從檢測器陣列所得到的一組X-射線衰減測量值，即投影數(shù)據(jù)，稱為一個“視圖”。物體的“掃描”包括在X-射線光源和檢測器旋轉(zhuǎn)一圈期間以不同的門架角度或視圖角度得到的一組視圖。在軸向掃描中，處理投影數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生一個與通過物體所取的二維切片相對應(yīng)的圖象。在現(xiàn)有技術(shù)中，利用一組投影數(shù)據(jù)來重建圖象的方法稱為過濾反向投影技術(shù)。這種方法把掃描的衰減測量值變換成稱為“CT數(shù)”或“Hounsfield單位”的整數(shù)，用這些整數(shù)來控制負極射線管顯示器上對應(yīng)的象素的亮度。
理想的情況是，在心臟CT重建中，掃描儀速度與病人的心跳速率相匹配，以便獲得和成象裝置中測量行數(shù)量相等的鄰近(或稍微重疊)的扇區(qū)。對于四切片裝置來說，希望把光源角范圍細分為四個扇區(qū)，當(dāng)把它們結(jié)合在一起時，利用相同心臟狀態(tài)下收集到的數(shù)據(jù)來重建圖象。即使有足夠的瞬時清晰度允許尋求180+扇形角(π+2Γ)中的最小光源角范圍，但是由于掃描儀速度和病人心跳速率的限制不可能總能得到這一最小值。因此希望提供可以通過而充分利用病人劑量來使給定瞬時清晰度下的圖象質(zhì)量最優(yōu)化的部件和裝置。
由于病人心臟運動的連續(xù)性以及掃描儀轉(zhuǎn)動速度固定性，所以實際上，心臟扇區(qū)重建所產(chǎn)生的可用數(shù)據(jù)組中包含有數(shù)量比半掃描重建所需最小視圖數(shù)更多的視圖。考慮到病人劑量和圖象噪聲，希望提供一種部件和裝置來進行部分掃描重建，以便于可以直接重建出比高品質(zhì)(HQ)模式更快的任意螺旋節(jié)距的圖像。
因此，在一個實施例中，提供了一種根據(jù)物體的計算機斷層(CT)掃描中收集的一組投影數(shù)據(jù)來重建圖象的方法，該方法包括以下步驟在零節(jié)距和高速(HS)節(jié)距之間的范圍內(nèi)選擇一個節(jié)距；用有多切面檢測器和移動輻射源的CT成象裝置，以所選擇的節(jié)距對物體進行螺旋掃描，收集投影數(shù)據(jù)；對所收集的投影數(shù)據(jù)進行螺旋式內(nèi)插；從而在跨越部分掃描角的光源角β的重建平面內(nèi)產(chǎn)生或合成投影；部分掃描加權(quán)Wps表示為Wps(β,γ)=β-π/2+Γ2(Γ-γ)]]>βinf=π/2-?！堞隆堞?=π/2+Γ-2γWps(β,γ)=1.0 β-≤β≤β+=3π/2-Γ-2γ(1)Wps(β,γ)=3π/2+Γ-β2(Γ+γ)]]>β+≤β≤βsup=3π/2Γ將該部分掃描加權(quán)Wps應(yīng)用于在重建平面中產(chǎn)生或合成的投影中，其中γ是扇形角，β是光源角，Γ是最大扇形角；以及對加權(quán)的投影進行濾波并且進行背面投影。
以上描述的實施例，在例如具有不同節(jié)距的心臟掃描等掃描中，就可以充分利用病人劑量來優(yōu)化給定瞬時清晰度下的圖象質(zhì)量。根據(jù)大于或等于半掃描重建所需的最小值的任何一組投影數(shù)據(jù)來實現(xiàn)圖像重建。另外，部分掃描加權(quán)后就能夠直接重建出快于HQ模式的任意螺旋節(jié)距的圖像，這樣，就可以在指定間隔內(nèi)進行連續(xù)節(jié)距選擇(指定間隔可以是幾何相關(guān)的)。


圖1是CT成象裝置的形象化視圖。
圖2是圖1所示的裝置的方框示意圖。
圖3表示的是CT成象裝置10的掃描幾何形狀。
圖4表示的是三組部分掃描加權(quán)情況。
圖5是說明扇形光束與平行坐標之間關(guān)系的圖形。
圖6表示的是直接從平行投影推導(dǎo)出扇形光束掃描加權(quán)。
圖7表示的是螺旋加權(quán)與“平行半掃描”加權(quán)之間極限關(guān)系。
圖8表示的是半掃描加權(quán)與并行半掃描加權(quán)之間極限關(guān)系。
參照圖1和圖2，計算機斷層(CT)成象裝置10包括有代表“第三代”CT掃描儀的門架12。門架12包含有一x-射線源14，該射線源向位于其對側(cè)的門架12上的檢測器陣列18發(fā)射一束x-射線16。檢測器陣列18由檢測器單元20組成，檢測器單元檢測發(fā)射出的穿過物體22(比如內(nèi)科病人)后的x-射線。檢測器陣列18可以裝配在單切面或多切面的結(jié)構(gòu)中。每個檢測器單元20產(chǎn)生一電信號，它表示起作用的x-射線光束在穿過病人22后光束衰減后的強度。在收集x-射線投影數(shù)據(jù)的掃描期間，門架12以及固定在其上的部件繞著旋轉(zhuǎn)中心24轉(zhuǎn)動。
門架12的旋轉(zhuǎn)和x-射線源的操作是由CT裝置10的控制機構(gòu)26管理的?？刂茩C構(gòu)26包括有一個給x-射線源14提供電源和計時信號的x-射線控制器28，以及一個控制門架12的轉(zhuǎn)速和位置的門架電機控制器30?？刂茩C構(gòu)26中的數(shù)據(jù)采集裝置(DAS)32對來自檢測器單元20的模擬數(shù)據(jù)取樣并把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號用于后處理。圖象重建器34接收來自DAS32的取樣且數(shù)字化過的x-射線數(shù)據(jù)，并且進行高速圖象重建。重建后的圖象輸入到計算機36中，計算機把圖象存儲在大容量存儲裝置38中。
計算機36還接收操作者通過有一鍵盤的控制臺40輸入的命令和掃描參數(shù)。相關(guān)的負極射線管顯示器42可以使操作者觀察來自計算機36的重建圖象和其它數(shù)據(jù)。計算機36利用工作者提供的命令和參數(shù)來向DAS32、x-射線控制器28和門架電機控制器30提供控制信號和信息。另外，計算機36還操作著平臺電機控制器44，平臺電機控制器控制機械化平臺46使其到達門架12中病人22的位置。特別地，平臺46通過門架開口48移動病人22。
圖3表示的是CT成象裝置10的掃描幾何形狀。在掃描期間，光源14沿著外圓周50所示的軌跡發(fā)射。物體或病人22位于圓周52所限定的掃描視區(qū)(SFOV)中。扇形角Γ是最大扇形角，這里Γ=π/2對應(yīng)于疊加在光源軌道50上的SFOV圓周。在本發(fā)明的一個實施例中，對于任一組光源角范圍在[π+2Γ,2π]的光源投影數(shù)據(jù)，把半掃描(片斷)加權(quán)轉(zhuǎn)換成部分掃描或螺旋掃描加權(quán)。在這個光源角范圍中，π+2Γ是重建整個掃描視區(qū)(SFOW)所需的最小數(shù)據(jù)組，2π降到一個公知的(對于單切面)螺旋算法。下面所述的方法介紹一種適用于間隔在[π+2Γ,2π]內(nèi)的任何光源角范圍的新的多切面部分掃描軸向或螺旋算法。為了得出本發(fā)明實施例中使用的加權(quán)，最大扇形角?？梢詮摩?(由特定掃描儀的幾何形狀確定)到π/2之間進行變化。虛線圓周54限定了任意角Γ的SFOV。
考慮到半掃描公式的推導(dǎo)過程，利用最大扇形角Γ，利用
內(nèi)的光源角β求得的并且以π為中心的掃描數(shù)據(jù)部分的部分掃描加權(quán)表示為Wps(β,γ)=β-π/2+Γ2(Γ-γ)]]>βinf=π/2-?！堞隆堞?=π/2+Γ-2γWps(β,γ)=1.0 β-≤β≤β+=3π/2-Γ-2γ(1)Wps(β,γ)=3π/2+Γ-β2(Γ+γ)]]>β+≤β≤βsup=3π/2+Γ特別地，把Γ=Γ0代入上面方程中，利用加權(quán)平滑變換函數(shù)表示為f(x)=3x2-2x3(2)其中x=Wps(β,γ)這樣可以求得以光源角β=π為中心的半掃描加權(quán)。變換函數(shù)f(x)是一個平滑函數(shù)，它適用于任何部分掃描法則來平滑加權(quán)或加權(quán)的一階導(dǎo)數(shù)。其它的平滑函數(shù)用于其它實施例中。
在本發(fā)明的一個實施例中，在利用或不利用方程(2)給出的變換函數(shù)的情況下，對于[Γ0,π/2]內(nèi)的任一值，方程(1)都可提供一個部分掃描加權(quán)算法。圖4表示的是光源角范圍在
的投影數(shù)據(jù)(竇腔成像)。實際扇形光束16的數(shù)據(jù)覆蓋了范圍在[-Γ0,Γ0]內(nèi)的扇形角。在這個扇形角范圍之外的點的數(shù)據(jù)取為零。三組部分掃描加權(quán)表示如圖4所示。用實線表示的內(nèi)部矩形56所代表的第一組是當(dāng)Γ=Γ0時獲得的。用虛線表示的內(nèi)部矩形58所代表的第二組加權(quán)是Γ在范圍[Γ0,π/2]內(nèi)時獲得的。用實線表示的外部矩形60代表的第三組加權(quán)是當(dāng)Γ=π/2時獲得的。將由線βinf=π/2-Γ、βsup=3π/2+Γ、β-和β+限定的平行四邊形的內(nèi)部所表示的加權(quán)值為1.0的區(qū)域看成是從第一區(qū)域62到第二區(qū)域64的減小值，其中它減到β=π-2γ所表示的單線處。在由方程(1)得出部分掃描加權(quán)時，在Γ→π/2時部分掃描加權(quán)變成區(qū)域64中的螺旋加權(quán)。在本發(fā)明的一個實施例中用區(qū)域66表示的中間情況限定了部分掃描加權(quán)區(qū)域。
取極限值Γ=π/2，下面的螺旋加權(quán)WHI(β,γ)寫成WHI(β,γ)=βπ-2γ;0≤β≤π-2γ---(3)]]>WHI(β,γ)=2π-βπ+2γ;π-2γ≤β≤2π]]>在一個實施例中，方程(1)用于重建處于高品質(zhì)(HQ)間距和高速度(HS)間距范圍之內(nèi)的任選間距上收集的多切面螺旋數(shù)據(jù)。這里所說的“HQ間距”是指對于任何穿過重建平面的投射射線，成象裝置10都可以在這個間距內(nèi)至少收集到兩個不同光源位置處的樣本?！癏S間距”是指對于任何穿過重建平面的投射射線，成象裝置10都可以在該間距內(nèi)至少收集一個樣本(所收集到的數(shù)據(jù)數(shù)值近似于或等于進行半掃描重建所必需的數(shù)據(jù))。對于典型的成象裝置10，在“HS間距”中收集到的形成半掃描重建的數(shù)據(jù)值是180度加上輻射光束16的扇形角。(“扇形角”是成象平面中輻射光束16的有效成象角，在典型成象裝置10中，扇形角等于在與門架12的旋轉(zhuǎn)軸垂直的平面上與檢測器18的切面相交的輻射光束16的角度。如果整個檢測器18不用于圖象重建，例如如果輻射光束16受準直器的限制而不到達整個檢測器，“扇形角”當(dāng)然就會減小。這時，用于重建的最小數(shù)值就小于π+2Γ0)。在具有大于一個HQ節(jié)距和/或HS節(jié)距的成象裝置10的實施例中，這里提到的范圍限定于最高HQ節(jié)距和最低HS節(jié)距之間。便于說明，在一個有四個切面的掃描儀實施例中，對應(yīng)的節(jié)距范圍是3∶1到6∶1。在一個有八個切面的掃描儀實施例中，則是7∶1到11∶1。較高的HS模式(間距)可以使用數(shù)據(jù)外插法。在有N個切面(或N-行)裝置的實施例中，即使可能有其它范圍，從HQ到HS節(jié)距的相應(yīng)節(jié)距范圍大約是N-1∶1到2N∶1。在成象裝置10應(yīng)用于心臟的實施例中，例如對心臟病人22進行掃描，本發(fā)明的節(jié)距要降低到零。
在一個實施例中，選擇的節(jié)距范圍在HQ節(jié)距和HS節(jié)距之間。具有多切面檢測器18和移動輻射光源14的CT成象裝置10對圖1中的物體例如病人22進行螺旋掃描。(在平臺46通過門架開口48移動時，圖1的門架12是在環(huán)繞病人22的螺旋軌道上運動從而移動輻射光源14和檢測器18。)在所考慮的射線僅有一個光源位置時，就在收集到的投影數(shù)據(jù)上螺旋內(nèi)插，例如可進行行到行內(nèi)插，或者在有共軛光源位置時可進行行到行及共軛射線內(nèi)插。這個過程在跨越部分掃描角的光源角β的重建平面中產(chǎn)生或合成投影(例如，從235度到360度)。接著，應(yīng)用方程(1)的部分掃描加權(quán)，通過對加權(quán)數(shù)據(jù)進行濾波和背面投射來重建圖象。這個實施例尤其適用于心臟CT重建，心臟CT重建不可能一直處于180°+扇形角(π+2Γ)的最小光源角范圍中，這就要充分利用病人劑量，實現(xiàn)高的瞬時清晰度。它還特別適用于為用戶提供在任意給定的間隔內(nèi)都是“連續(xù)的節(jié)距”例如給四切面掃描儀提供[3,8]的節(jié)距或者為八切面掃描儀提供[7,16]的節(jié)距。
在平行投影中，當(dāng)平行投影角度跨越間隔[π/2,3 π/2]時，就可獲得對每束射線都正好采樣一次的半掃描(例如，以π為中心)。圖5說明的是扇形光束和平行坐標之間的關(guān)系。在x軸方向上θ=0,y軸方向上β=0，并且所有角度都是順時針方向時，平行方向角θ表示為θ=β+γ。當(dāng)θ在π/2和3π/2之間變化時，就可獲得用于半掃描重建的所有數(shù)據(jù)組。
因此，半掃描加權(quán)表示為WPHS(θ)=1.0；π/2≤θ≤3π/2 (4)或者相當(dāng)于WPHS(β,γ)=1.0 π/2-γ≤β≤3π/2-γ(5)這些加權(quán)的竇腔成像分布如圖6所示，它說明了直接從方程(4)中的平行投影推導(dǎo)出的扇形光束半掃描加權(quán)。在線68和70(即分別是β-(γ)和β+(γ))限定的區(qū)域中加權(quán)是1.0。在一個實施例中，為了把平行加權(quán)應(yīng)用于扇形光束中，需要平滑這些平行加權(quán)以獲得滿意的重建圖象質(zhì)量。
在一種實施例中，在沒有病人劑量的浪費或者切面感受輪廓的變形的前提下，扇形光束螺旋重建算法對于HQ和HS模式之間的任一節(jié)距都可提供扇形光束的螺旋重建。利用螺旋加權(quán)WHI和“平行投影”半掃描加權(quán)WPHS之間的數(shù)學(xué)聯(lián)系來進行優(yōu)化。通過利用所得到的作為在Γ=π/2時方程(1)中的部分掃描加權(quán)極限的螺旋加權(quán)就可說明所述的數(shù)學(xué)聯(lián)系，試比較方程(3)。然后把加權(quán)WHI作為加權(quán)平滑函數(shù)fn的輸入fn(x)=f[fn-1(x)]其中f(x)=3x2-2x3接著fn(x)→0；0≤x＜1/2；n→∞fn(x)→1；1/2＜x≤1；n→∞由于f是連續(xù)函數(shù)，在0≤x≤1時；0≤f(x)≤1，并且在0＜x＜1/2時，f(x)＜x在1/2＜x＜1時，f(x)＞x因此，它寫成fn[WHI(β,γ)]→WPHS(β,γ)n→∞由于WHI是螺旋加權(quán)，所以每一個中間結(jié)果fn就定義了一個螺旋加權(quán)。因此，如果w1+w2=1(0≤w1≤1,0≤w2≤1)那么f(w1)+f(w2)=1(6)并且fn(w1)+fn(w2)=1，任意n因此，對于任一對共軛光束都可以運用螺旋加權(quán)校正條件，如圖7所示，它說明了螺旋加權(quán)和“平行半掃描”加權(quán)之間的極限關(guān)系。線72和線74限制了一個半掃描加權(quán)等于1.0的區(qū)域。線72和線74是螺旋加權(quán)WHI等于1/2的線。這樣，在這個實施例中，利用選擇值n(∞≥n≥0)的函數(shù)fn來平滑部分掃描加權(quán)Wps，其中fn(x)=f(n-1(x),f(x)=f1(x)=3x2-2x3，并且f0(x)=1。這樣，就有n=1,n=2,n=3，等(還有fn(x)=1的情況下n=0的實施例)的實施例。
在圖8中，兩條虛線78,80說明了半掃描加權(quán)與“平行半掃描”加權(quán)之間的極限關(guān)系，這兩條虛線限定了一個竇腔成像區(qū)域，這個區(qū)域中平行掃描加權(quán)等于1.0，這兩條虛線對應(yīng)于半掃描加權(quán)等于1/2的線。因此，f(x)應(yīng)用于半掃描加權(quán)中定義了半掃描加權(quán)的一個無窮級。
在另一個實施例中，其它平滑函數(shù)可以用來定義其它的螺旋、部分和半掃描加權(quán)。例如函數(shù)f(x)寫成f(x)=sin2{(π/2)[x]}；0≤x≤1函數(shù)f(x)滿足式(6)所表示的對用于確定本發(fā)明實施例中的權(quán)重的極限的要求。這樣，在一個實施例中，利用選擇n值的函數(shù)fn來平滑部分掃描加權(quán)Wps，其中fn=f(fn-1(x))；這里f(x)寫成f(x)=sin2{(π/2)[x]}；0≤x≤1本發(fā)明的實施例還適用于電影或動態(tài)掃描，其中在門架12旋轉(zhuǎn)多次時平臺46保持靜止，本發(fā)明的實施例也適用于CT熒光鏡檢查。
很顯然在上面描述的本發(fā)明的各種各樣實施例中，在優(yōu)化指定瞬時清晰度的圖象質(zhì)量的同時，也可以充分利用CT成象掃描中病人劑量。一直到充分旋轉(zhuǎn)根據(jù)任何一組大于或等于半掃描重建所需的最小值的投影數(shù)據(jù)就可以實現(xiàn)圖像重建，直接承建對于任何快于HQ模式的螺旋節(jié)距都是可能的。
詳細描述和說明了本發(fā)明的某些實施例，其目的在于舉例說明而不是為了對本發(fā)明進行限定，這一點很容易理解。另外，這里描述的CT裝置是“第三代”裝置，其中X-射線源和檢測器隨著門架旋轉(zhuǎn)。很多其它的包括“第四代”的CT裝置中的檢測器是全環(huán)式固定檢測器，僅僅X-射線源隨著門架旋轉(zhuǎn)，如果要校正單個的檢測器單元以使其對給定X-射線束產(chǎn)生基本-致的響應(yīng)，就可以使用這種CT裝置。因此，本發(fā)明的實質(zhì)和范圍僅由附加的權(quán)利要求及其法定等價物來限定。
權(quán)利要求
1.一種根據(jù)在物體(22)的計算機斷層(CT)掃描中收集的一組投影數(shù)據(jù)來重建圖象的方法，包括以下步驟在零節(jié)距和高速節(jié)距之間的范圍內(nèi)選擇一個節(jié)距；用有多切面檢測器(18)和移動輻射源(14)的CT成象裝置(10)，以所選擇的節(jié)距對物體進行螺旋掃描，收集投影數(shù)據(jù)；對所收集的投影數(shù)據(jù)進行螺旋內(nèi)插，從而在跨越部分掃描角的光源角β的重建平面內(nèi)產(chǎn)生或合成投影；部分掃描加權(quán)Wps表示為Wps(β,γ)=β-π/2+Γ2(Γ-γ)]]>βinf=π/2-?！堞隆堞?=π/2+Γ-2γWps(β,γ)=1.0 β-≤β≤β+=3π/2-Γ-2γ(1)Wps(β,γ)=3π/2+Γ-β2(Γ+γ)]]>β+≤β≤βsup=3π/2+Γ將該部分掃描加權(quán)Wps應(yīng)用于在重建平面中產(chǎn)生或合成的投影中，其中γ是扇形角，β是光源角，Γ是最大扇形角；以及對加權(quán)的投影進行濾波并且進行背面投影。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于CT成象裝置(10)同時收集四個切面，且所選擇的節(jié)距在3∶1和6∶1之間。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于CT成象裝置(10)同時收集八個切面，且所選擇的節(jié)距在7∶1和11∶1之間。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于CT成象裝置(10)同時收集N個切面，且所選擇的間距在N-1∶1和2N∶1之間。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括利用函數(shù)fn來平滑所選值為n的部分掃描加權(quán)Wps的步驟，其中函數(shù)fn用下述關(guān)系式來表示fn(x)=f(fn-1(x)),f(x)=f1(x)=3x2-2x3，并且f0(X)=1。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于CT成象裝置(10)同時收集四個切面，且所選擇的節(jié)距在3∶1和6∶1之間。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于CT成象裝置(10)同時收集八個切面，且所選擇的節(jié)距在7∶1和11∶1之間。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于CT成象裝置(10)同時收集N個切面，且所選擇的間距在N-1∶1和2N∶1之間。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括利用函數(shù)fn來平滑所選值為n的部分掃描加權(quán)Wps的步驟，其中函數(shù)f0用下述關(guān)系式來表示fn(x)=f(fn-1(x)),f(x)=f1(x)=sin2{(π/2)[x]}；0≤x≤1，并且f0(x)=1。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于CT成象裝置(10)同時收集四個切面，且所選擇的節(jié)距在3∶1和6∶1之間。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于CT成象裝置(10)同時收集八個切面，且所選擇的節(jié)距在7∶1和11∶1之間。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于CT成象裝置(10)同時收集N個切面，且所選擇的節(jié)距在N-1∶1和2N∶1之間。
13.一種具有多面檢測器(18)和移動輻射源(14)的計算機斷層(CT)成象裝置(10)，該成象裝置配置為在零節(jié)距和高速節(jié)距之間的范圍內(nèi)選擇一個節(jié)距；用有多面檢測器和移動輻射源的CT成象裝置，以所選擇的節(jié)距對物體(22)進行螺旋掃描，收集投影數(shù)據(jù)；對所收集的投影數(shù)據(jù)進行螺旋內(nèi)插，從而在跨越部分掃描角的光源角β的重建平面內(nèi)產(chǎn)生或合成投影；部分掃描加權(quán)Wps表示為Wps(β,γ)=β-π/2+Γ2(Γ-γ)]]>βinf=π/2-Γ≤β≤β-=π/2+Γ-2γWps(β,γ)=1.0 β-≤β≤β+=3π/2-Γ2γ(1)Wps(β,γ)=3π/2+Γ-β2(Γ+γ)]]>β+≤β≤βsup=3π/2+Γ將該部分掃描加權(quán)Wps應(yīng)用于在重建平面中產(chǎn)生或合成的投影中，其中γ是扇形角，β是光源角，Γ是最大扇形角；以及對加權(quán)的投影進行濾波并且進行背面投影。
14.如權(quán)利要求13所述的CT成象裝置(10)，其特征在于CT成象系統(tǒng)同時收集四個切面，且所選擇的節(jié)距在3∶1和6∶1之間。
15.如權(quán)利要求13所述的CT成象裝置(10)，其特征在于CT成象裝置同時收集八個切面，且所選擇的節(jié)距在7∶1和11∶1之間。
16.如權(quán)利要求13所述的CT成象裝置(10)，其特征在于CT成象裝置同時收集N個切面，且所選擇的節(jié)距在N-1∶1和2N∶1之間。
17.如權(quán)利要求13所述的CT成象裝置(10)，還利用函數(shù)fn來對所選值為n的部分掃描加權(quán)Wps進行平滑，其中函數(shù)fn用下述關(guān)系式來表示fn(x)=f(fn-1(x)),f(x)=f1(x)=3x2-2x3，并且f0(x)=1。
18.如權(quán)利要求17所述的CT成象裝置(10)，其特征在于CT成象裝置同時收集四個切面，且所選擇的節(jié)距在3∶1和6∶1之間。
19.如權(quán)利要求17所述的CT成象裝置(10)，其特征在于CT成象裝置同時收集八個切面，且所選擇的節(jié)距在7∶1和11∶1之間。
20.如權(quán)利要求17所述的CT成象裝置(10)，其特征在于CT成象裝置同時收集N個切面，且所選擇的間距在N-1∶1和2N∶1之間。
21.如權(quán)利要求13所述的CT成象裝置(10)，還利用函數(shù)fn來對所選值為n的部分掃描加權(quán)Wps進行平滑，其中函數(shù)fn用下述關(guān)系式來表示fn(x)=f(fn-1(x)),f(x)=f1(x)=sin2{(π/2)[x]}；0≤x≤1，并且f0(x)=1。
22.如權(quán)利要求21所述的CT成象裝置(10)，其特征在于CT成象裝置同時收集四個切面，且所選擇的節(jié)距在3∶1和6∶1之間。
23.如權(quán)利要求21所述的CT成象裝置(10)，其特征在于CT成象裝置同時收集八個切面，且所選擇的節(jié)距在7∶1和11∶1之間。
24.如權(quán)利要求13所述的CT成象裝置(10)，其特征在于CT成象裝置同時收集N個切面，且所選擇的節(jié)距在N-1∶1和2N∶1之間。
全文摘要
在本發(fā)明一個實施例中,公開了一種根據(jù)在物體(22)的計算機斷層(CT)掃描中收集的一組投影數(shù)據(jù)來重建圖象的方法,包括以下步驟:在零節(jié)距和高速節(jié)距之間的范圍內(nèi)選擇一個節(jié)距;用有多面檢測器(18)和移動輻射源(14)和CT成象裝置(10),以所選節(jié)距對物體進行螺旋掃描,收集投影數(shù)據(jù);對所收集的投影數(shù)據(jù)進行螺旋內(nèi)插,從而在跨越部分掃描角的光源角β的重建平面內(nèi)產(chǎn)生或合成投影;部分掃描加權(quán)W
文檔編號A61B6/03GK1310983SQ0013724
公開日2001年9月5日 申請日期2000年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月30日
發(fā)明者G·M·貝森 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司