[發明專利]高效迭代四維心臟錐束CT重建

無效

• 申請號: 200680033400.6
• 申請日: 2006-09-01
• 公開（公告）號: CN101262821A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: M·格拉斯;A·齊格勒;T·尼爾森
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;G06T5/50;G06T5/00;G06T11/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王英

本發明涉及X射線成像領域。尤其，本發明涉及用于檢查感興趣對象的檢查裝置、圖像處理設備、檢查感興趣對象的方法、計算機可讀介質及程序單元。

如果使用錐束重建近似方法，那么當前的高端CT系統及未來的CT系統的逐漸增大的錐角導致圖像質量下降。對于心臟錐束CT的情況，精確重建是不可行的，并且因此，迭代重建方法對這種應用是潛在的候選。它們為大錐角提供出色的圖像質量且它們能增加重建后的圖像的信噪比(SNR)。

但是，這種迭代重建方法的應用由于它們的高計算消耗而受到限制。尤其是對于運動對象的四維重建而言，這個問題是嚴重的，因為其中必須針對大量相點重建整個體積。

因此，需要具有一種四維數據集的高效迭代圖像重建。

根據本發明的典型實施例，提供用于檢查感興趣對象的檢查裝置，檢查裝置包括采集單元，用于采集感興趣對象的四維數據集；計算單元，適于從四維數據集中選擇第一相位體積和第二相位體積，基于第一組系數正向投影第一相位體積的第一體素，基于第二組系數正向投影第二相位體積的第二體素，基于第三組更新系數更新正向投影的第一體素，并且基于第四組更新系數更新正向投影的第二體素，其中第一體素和第二體素具有相同的空間坐標但相點不同。

因此，根據本發明的這個典型實施例，提供一種檢查裝置，其適于執行感興趣對象的四維數據集的迭代重建，該重建可在硬件中高效地實現。因為第一體素和第二體素都具有同樣的空間坐標而僅僅相點不同(因為它們是從不同的相位體積選擇的)，兩種體素的正向投影以及兩種體素的反向投影或更新可高效地執行。正向投影和更新體素具有同樣的空間坐標(其中體素的正向投影可在第一步驟中執行，并且，其中兩種體素的更新可在第二步驟中執行)，這使得計算消耗下降。

根據本發明的另一個典型實施例，計算單元還適于計算加權函數，產生對應第一相位體積的第一權數和對應第二相位體積的第二權數。

然后，根據本發明的這個典型實施例，第一相位體積的第一權數和第二相位體積的第二權數可在一個計算步驟中得以計算(并且基本同時)。

根據本發明的另一個典型實施例，計算單元還適于計算用于將第一相位體積的第一體素映射到投影上的第一組系數，和用于將第二相位體積的第二體素映射到投影上的第二組系數。

因此，用于第一體素的系數和用于第二體素的系數可在同樣的計算步驟中計算。因為兩種體素具有同樣的空間坐標，這個計算步驟是非常高效的。

根據本發明的另一個典型實施例，計算單元還適于基于第一投影和第二投影計算差分投影(difference?projection)并基于該差分投影計算第一組更新系數和第二組更新系數。

因此，根據本發明的典型實施例，可對于相位相關投影的整個堆棧計算差分投影。

根據本發明的另一個典型實施例，用相應的心臟權數乘以該差分投影。

根據本發明的另一個典型實施例，檢查裝置還包括心電圖單元，適于采集心電圖數據，其中，加權函數為用于第一相位和第二相位的心臟加權函數。

因此，根據本發明的這個典型實施例，加權函數與感興趣對象(其此時為患者)的心搏對應。這提供了運動偽影的高效減少。

根據本發明的另一個典型實施例，加權函數為來自心電圖數據、掃描參數、視場大小、和視場位置的投影數量中的至少一個的函數。

因此，根據本發明的這個典型實施例，加權函數至少反映了心電圖數據、數據采集過程的掃描參數、視場大小或位置。

根據本發明的另一個典型實施例，第一相位體積和第二相位體積具有相同的空間體積但相點不同。

例如，兩種相位體積大小都為(nx，ny，nz)，其中nx(ny，nz)描述了x(y，z)大小中的體素數量。但是在不同相點(時期)采集這兩種相位體積。

根據本發明的另一個典型實施例，第一權數和第二權數大于零。

因此，根據本發明的這個典型實施例，僅僅從多相位數據集中選擇那些相位體積，其對于該投影具有大于零的心臟權數并定義了相應的相位相關投影的集合。

根據本發明的另一個典型實施例，檢查裝置還包括電磁輻射源，適于向感興趣對象發射電磁輻射；和準直器，布置在電磁輻射源與采集單元之間，其中，準直器適于使電磁輻射源發射的電磁輻射束準直，以形成扇束或錐束。

根據本發明的另一個典型實施例，檢查裝置作為心臟錐束計算機斷層攝影裝置。

而且，根據本發明的另一個典型實施例，四維數據集包括第一子集和第二子集，其中，第一和第二子集中每個的大小都與用于非門限迭代重建的子集大小乘以平均心動周期長度并除以平均門限窗口寬度對應。