[發(fā)明專利]用于X-射線成像的方法和系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910174032.2
• 申請日: 2009-10-20
• 公開（公告）號: CN101726501A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B·K·B·德曼;D·D·哈里森;M·亞特羅;B·P·史密斯;印智慧;S·K·巴蘇;S·森古普塔;P·C·桑扎
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01N23/18;A61B6/03
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;李家麟

技術(shù)領(lǐng)域

本公開通常涉及非侵入性成像領(lǐng)域，并且更特別地涉及計算機斷層掃描(CT)成像領(lǐng)域。尤其是，本公開涉及在CT成像中有用的掃描器結(jié)構(gòu)和命令序列。

背景技術(shù)

CT掃描器通過投影來自X-射線源的扇形或錐形X-射線束來操作。X-射線源在被成像的物體(例如患者)周圍的多個視角位置發(fā)射X-射線，當它們通過時，被成像的物體衰減X-射線束。被衰減的光束被一組檢測器元件檢測，該檢測器元件產(chǎn)生表示入射的X-射線束的強度的信號。該信號被處理以產(chǎn)生表示沿X-射線路徑的所述物體的衰減系數(shù)的線積分的數(shù)據(jù)。這些信號一般被稱為“投影數(shù)據(jù)”或只是“投影”。通過使用重構(gòu)技術(shù)(例如濾波逆投影法)，可根據(jù)投影整理出有用的圖像。該圖像可以被依次結(jié)合以形成感興趣區(qū)域的體繪制。在醫(yī)學(xué)環(huán)境中，則可以從重構(gòu)的圖像或繪制的體積中定位或者識別感興趣的病理或其它結(jié)構(gòu)重構(gòu)。在其它環(huán)境中，可探知行李或包裹內(nèi)的物品或結(jié)構(gòu)或者制成品中的缺陷。

通常期望的是研制具有高的空間和時間分辨率、良好的圖像質(zhì)量、和沿z-軸(即CT掃描器的縱軸)的良好的覆蓋范圍的CT掃描器。為了滿足一些或者所有這些目標，可能期望的是增加由檢測器提供的覆蓋范圍(coverage)，因而允許在一或更多維度上的更大的掃描覆蓋范圍。例如，檢測器的縱軸覆蓋范圍可通過增加檢測器中的檢測器元件的行數(shù)來增加。

這種方法已經(jīng)導(dǎo)致開發(fā)出具有更大檢測器的CT系統(tǒng)。然而，由于各種原因，更大的檢測器可能是不期望的。例如，作為一種可能預(yù)期，更大的檢測器和相關(guān)的采集電子設(shè)備既是更昂貴的也是更難以生產(chǎn)的。另外，負責支撐和/或旋轉(zhuǎn)更大的檢測器的機械子系統(tǒng)也可能需要更大且更復(fù)雜和/或可能遭受更大的機械應(yīng)力。此外，大型檢測器與增大的錐角(即由外部檢測器行到源焦點所對的角)關(guān)聯(lián)。由檢測器縱向邊界對著的增大的錐角與重構(gòu)的圖像中增大的錐面光束偽影依次關(guān)聯(lián)。當錐角增大超過某一限度時，對于軸向掃描或步進和拍攝掃描(shoot?scanning)而言，圖像質(zhì)量的惡化會變得嚴重。出于此原因，通過簡單地增大檢測器的縱向尺寸來增加掃描覆蓋范圍可能是困難的。因此可能期望用于使用標準的或更小的檢測器來獲得高的空間和時間分辨率、良好的圖像質(zhì)量和良好的覆蓋范圍的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本技術(shù)提供新穎的方法和裝置，其用于提供兩個或更多離散的X-射線發(fā)射點，即焦斑(focal?spot)，其被橫向偏移(即具有不同的xy-坐標)和或縱向偏移(即具有不同的z-坐標)。例如，源可以在方位(azimuthal)方向上被偏移以使在旋轉(zhuǎn)后，每個源提供重構(gòu)視場內(nèi)成像物體所需的投影線的特定子集。源可以被交替地激活，但是不必以相等的間隔，即一些源可以被更頻繁地激活或比其它源激活更長的持續(xù)時間。一個或多個檢測器可以和兩個或更多源一起使用。在一實施例中，檢測器可具有相對小的平面內(nèi)大小并且可以是一些實施中的平板檢測器。

在某些實施例中，可由一列命令或指令依據(jù)激活定時、能量、持續(xù)時間、焦斑尺寸等等來規(guī)定各個焦斑的操作。同樣地，可由一列命令或指令來規(guī)定一個或多個檢測器的激活和操作或者CT系統(tǒng)的其它方面。用于焦斑操作、檢測器操作、或CT系統(tǒng)的其它方面的控制的這樣一列命令可被稱為命令序列。該命令序列可被存儲在CT系統(tǒng)的序列緩沖器中或者可與CT系統(tǒng)的操作同時傳送至CT系統(tǒng)。可存在與每個單X-射線脈沖和/或與每個單檢測器幀(frame)相關(guān)聯(lián)的單命令。

依照一實施例，提供了CT成像系統(tǒng)。該CT成像系統(tǒng)包括多個離散的X-射線發(fā)射焦斑和被配置以檢測由該多個X-射線發(fā)射焦斑發(fā)出的X-射線的一個或多個檢測器。該CT成像系統(tǒng)還包括被配置以獨立操作多個離散的X-射線發(fā)射焦斑的X-射線控制器和被配置以從一個或多個檢測器中讀出信號的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該CT成像系統(tǒng)還包括被配置以存儲控制X-射線控制器的操作的一列命令的序列緩沖器。

依照進一步的實施例，提供了序列緩存器。該序列緩沖器包括數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)。命令序列被物理地編碼在數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)中。該命令序列包括用于獨立地操作分布式X-射線源的多個X-射線發(fā)射焦斑的指令。

依照另外的實施例，提供一種方法。該方法包括處理涉及成像系統(tǒng)的操作的一列命令的行為。依照該列命令來單獨地操作分布式X-射線源的多個X-射線焦斑。