專利名稱：使用多床幀或連續(xù)床運(yùn)動(dòng)的并行重建的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及診斷成像系統(tǒng)和方法。其發(fā)現(xiàn)了與正電子發(fā)射層析成像(PET)掃描儀相結(jié)合的特定應(yīng)用，并且將具體參考于此來(lái)加以描述。應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明也適用于SPECT和其它放射線掃描儀等等。
背景技術(shù)：
PET是采用正電子發(fā)射化合物的有用的病人成像技術(shù)。PET提供了常規(guī)掃描儀比如CT和MRI所不能提供的關(guān)于組織的特定的代謝信息。通常，PET掃描儀包括基本為環(huán)形的膛(bore)，其周圍圍繞著一個(gè)檢測(cè)器陣列，用以檢測(cè)并發(fā)(coincidence)事件。在掃描之前，病人被注入正電子發(fā)射放射性同位素，其由細(xì)胞所吸收。當(dāng)正電子從放射性同位素中發(fā)射出來(lái)時(shí)，它結(jié)合電子來(lái)產(chǎn)生湮沒(méi)反應(yīng)，其中這對(duì)電子的質(zhì)量被轉(zhuǎn)化為能量。該能量以兩個(gè)511kevγ射線或光子的形式散開(kāi)，在180度的相反方向上行進(jìn)。當(dāng)兩個(gè)檢測(cè)器同時(shí)或在彼此數(shù)納秒內(nèi)“看到”來(lái)自湮沒(méi)事件的511kev光子時(shí)，該檢測(cè)器沿著檢測(cè)器點(diǎn)之間的直線-響應(yīng)線(LOR)記錄一個(gè)并發(fā)。PET系統(tǒng)在每個(gè)檢測(cè)對(duì)之間畫(huà)出響應(yīng)線，記錄掃描期間的并發(fā)事件。當(dāng)掃描完成時(shí)，具有更多交叉線的區(qū)域表示放射現(xiàn)象更集中的區(qū)域。該系統(tǒng)使用這個(gè)信息來(lái)重建人體中的放射性同位素分布的一個(gè)三維圖像。
在PET整體獲取模式中，病床通常以步進(jìn)及拍攝(step-and-shoot)的方式進(jìn)行移動(dòng)，即在一個(gè)固定的床位置上獲取數(shù)據(jù)之后，該床被移動(dòng)到一個(gè)新的位置來(lái)獲取下一個(gè)數(shù)據(jù)組。這樣的數(shù)據(jù)獲取通常稱作多床幀(multiple bed frane)。典型地，鄰近的床幀彼此重疊以補(bǔ)償檢測(cè)器的朝著軸邊緣方向的降低的效率。對(duì)于每個(gè)固定的床幀，該數(shù)據(jù)被保存為4D正弦圖(sinogram)。為每個(gè)床幀單獨(dú)地執(zhí)行2D或3D圖像重建。重建的圖像幀然后被組合以形成整體重建。然而，這樣的重建技術(shù)缺乏來(lái)自其它幀的數(shù)據(jù)以增強(qiáng)該重建過(guò)程，這導(dǎo)致幀的邊緣處的很差的統(tǒng)計(jì)。一種解決方案是立刻將所有的數(shù)據(jù)幀組合在一起，形成長(zhǎng)軸長(zhǎng)度4D正弦圖，并且立刻重建整體以提高圖像的質(zhì)量。
這個(gè)技術(shù)具有一定的缺點(diǎn)。首先，3D迭代重建算法需要為3D重建對(duì)象和4D獲取數(shù)據(jù)分配存儲(chǔ)器。立刻組合所有數(shù)據(jù)幀且重建整體增加了計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器要求，并且因此可能減慢重建速度。其次，實(shí)際中通常更希望并行重建(即，在獲取數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行重建)，因?yàn)樗黾恿瞬∪说耐ㄟ^(guò)量和/或使在數(shù)據(jù)獲取完成之后觀看圖像的時(shí)間最小化。然而，并行重建和將整體作為一個(gè)重建對(duì)象對(duì)待對(duì)于3D迭代重建算法來(lái)說(shuō)是不可行的，因?yàn)樵讷@取完成之前無(wú)法得到所有的數(shù)據(jù)幀。
本發(fā)明提供了一種新的且改進(jìn)的成像設(shè)備和方法，其克服了上面所提到的問(wèn)題和其它問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，公開(kāi)了一種成像系統(tǒng)。所獲取的整個(gè)對(duì)象的投影數(shù)據(jù)的正弦圖被裝載在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。對(duì)象重建裝置重建整個(gè)對(duì)象的圖像表示。一種裝置從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中一次一個(gè)地提取預(yù)定軸向長(zhǎng)度的正弦圖子組。正弦圖子組重建裝置一次一個(gè)地順序地將正弦圖子組重建到普通的整個(gè)對(duì)象圖像的連續(xù)區(qū)域中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，公開(kāi)了一種成像方法。獲取整個(gè)對(duì)象的投影數(shù)據(jù)的正弦圖。從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中一次一個(gè)地提取預(yù)定軸向長(zhǎng)度的正弦圖子組。正弦圖子組被一次一個(gè)地順序地重建到共同的整個(gè)對(duì)象圖像的連續(xù)區(qū)域中。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，通過(guò)將整體掃描做為一個(gè)對(duì)象來(lái)重建，而減少了統(tǒng)計(jì)噪聲。
另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，減少了重建整體所需的存儲(chǔ)器。
又一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，在獲取數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行的并行重建。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，通過(guò)閱讀和理解下面的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的另外的優(yōu)勢(shì)和好處將變得明顯。


本發(fā)明可以具體化為各種部件和部件的安排、以及各種步驟和步驟的安排。附圖僅僅為了舉例說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施例，不應(yīng)被視作限制本發(fā)明。
圖1是成像系統(tǒng)的示意圖；
圖2示意性示出了零坡度(tilt)LOR；圖3示意性示出了非零坡度LOR；圖4示意性示出了在停止及拍攝模式中的正弦圖子組獲??；圖5示意性示出了圖4的每個(gè)子組的重建的軸向區(qū)域；圖6示意性示出了在連續(xù)主體支撐(subject support)運(yùn)動(dòng)模式中重疊的正弦圖子組獲?。粓D7示意性示出了圖6的每個(gè)子組的重建的軸向區(qū)域；圖8示意性示出了用于圖6的連續(xù)主體支撐運(yùn)動(dòng)模式的零坡度LOR；圖9示意性示出了用于圖6的連續(xù)主體支撐運(yùn)動(dòng)模式的非零坡度LOR；圖10示意性示出了在連續(xù)運(yùn)動(dòng)中非重疊的正弦圖子組獲?。粓D11示意性示出了圖10的每個(gè)子組的重建的軸向區(qū)域；圖12示意性示出了用于圖10的連續(xù)主體支撐運(yùn)動(dòng)模式的零坡度LOR；圖13示意性示出了用于圖10的連續(xù)主體支撐運(yùn)動(dòng)模式的非零坡度LOR；圖14是成像系統(tǒng)的詳細(xì)的部分的示意圖；以及圖15示意性示出了用于連續(xù)主體支撐運(yùn)動(dòng)模式的具有等軸向獲取區(qū)域的獲取方案。
具體實(shí)施例參照?qǐng)D1，成像系統(tǒng)10包括主體支撐裝置12，比如工作臺(tái)或病床，其支撐正在被成像的主體14。主體14被注入一種或多種放射性同位素以引起正電子發(fā)射。成環(huán)地圓柱形的、環(huán)狀的檢測(cè)器陣列16被安排在PET掃描儀20的膛18周圍，該膛定義了軸向視野。當(dāng)檢測(cè)器具有平面的面部時(shí)，檢測(cè)器陣列16可以是八邊形或近似為圓的其它正多邊形。檢測(cè)器元件優(yōu)選地被安裝在平面子陣列中，該子陣列被對(duì)接地安裝以定義檢測(cè)器陣列16。輻射端罩22被安裝在環(huán)形膛18的入口24和出口26，以定義PET掃描儀20的接收區(qū)域或入口孔徑28。
電動(dòng)機(jī)裝置30(比如電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)器)使主體支撐12前移和/或縮回，以達(dá)到主體14在由膛18定義的檢查區(qū)域32內(nèi)的想要的定位，例如具有在檢測(cè)器陣列的視野(FOV)中心的感興趣的區(qū)域。響應(yīng)線(LOR)計(jì)算電路34采集由檢測(cè)器16檢測(cè)出的輻射事件。LOR計(jì)算器34包括并發(fā)檢測(cè)器36，其確定何時(shí)兩個(gè)事件同時(shí)在預(yù)選的時(shí)間窗中。依據(jù)檢測(cè)器16的位置和接收到并發(fā)輻射的每個(gè)檢測(cè)器中的位置，由線外推器38來(lái)計(jì)算輻射檢測(cè)點(diǎn)之間的射線。
參照?qǐng)D2，在軸向方向Z上，檢測(cè)器元件形成環(huán)161，162，...，16n。當(dāng)LOR射線具有零坡度并且在同一檢測(cè)器環(huán)例如環(huán)161之間延伸時(shí)，所獲取的數(shù)據(jù)生成直的正弦圖。這樣的直的正弦圖包含在整個(gè)軸向子組區(qū)域a1上獲取的數(shù)據(jù)。
參照?qǐng)D3，LOR射線具有非零坡度并且在檢測(cè)器16的不同的環(huán)之間例如環(huán)161和環(huán)163之間延伸，導(dǎo)致斜的或傾斜的正弦圖。斜的正弦圖導(dǎo)致數(shù)據(jù)僅在軸向子組區(qū)域a1的一部分上被獲取。
繼續(xù)參照?qǐng)D1，數(shù)據(jù)以正弦圖形式被保存在正弦圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或緩沖器40中。如下面將更詳細(xì)地加以討論的，數(shù)據(jù)重建處理器或過(guò)程42依據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器40中的正弦圖數(shù)據(jù)子組來(lái)重建主體14的整體的電子圖像表示。合成的圖像表示被存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器44中。由視頻處理器46來(lái)檢索所存儲(chǔ)的圖像表示的各部分并且將其轉(zhuǎn)換成適當(dāng)格式用于在監(jiān)控器48比如視頻、CCD、有源矩陣、等離子、或其它監(jiān)控器上顯示。當(dāng)然，彩色打印機(jī)或其它輸出設(shè)備也可以被用來(lái)以便利的格式呈現(xiàn)該數(shù)據(jù)。
繼續(xù)參照?qǐng)D1并且另外參照?qǐng)D4，掃描儀20在停止及拍攝模式下執(zhí)行整體掃描并且獲取固定的多個(gè)重疊數(shù)據(jù)幀或正弦圖子組m1，m2，...，mn。更具體地，電動(dòng)機(jī)裝置30以重復(fù)的樣式在軸向方向Z上從初始位置50前移和拖曳主體支撐12到最終位置52。每次移動(dòng)期間，電動(dòng)機(jī)裝置30將主體支撐移動(dòng)預(yù)定的距離。在電動(dòng)機(jī)裝置30的空閑周期期間，掃描儀20獲取一組54正弦圖子組m1，m2，...，mn，該組54表示主體16的整體的正弦圖。每個(gè)正弦圖子組m1，m2，...，mn的軸向長(zhǎng)度a1優(yōu)選地等于檢測(cè)器16的軸向視野d1。運(yùn)動(dòng)距離被選擇成重疊每?jī)蓚€(gè)鄰近的正弦圖子組。子組m1，m2，...，mn被存儲(chǔ)在正弦圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器40中。
當(dāng)掃描儀20獲取數(shù)據(jù)組54時(shí)，重建處理器42開(kāi)始使用迭代重建技術(shù)比如MLEM重建來(lái)重建圖像。更具體地，正弦圖子組提取裝置58裝載第一子組的正弦圖m1。圖像存儲(chǔ)器分配裝置60在正弦圖數(shù)據(jù)被裝載的同時(shí)為每個(gè)正弦圖子組一次一個(gè)地分配圖像空間。對(duì)象初始化裝置62初始化圖像存儲(chǔ)器44。正弦圖子組重建裝置64使用正弦圖角和/或坡度角將第一子組m1重建為具有一次或幾次迭代的子組。重建的第一子組m’1被存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器44中。在迭代重建中，新近獲取的數(shù)據(jù)被使用來(lái)“糾正”先前重建的圖像。例如，先前重建的數(shù)據(jù)被前向投影并且與新近獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。如果重建的圖像是正確的，那么這兩個(gè)將匹配。當(dāng)這兩個(gè)不匹配時(shí)，確定差別或誤差并且后向投影以“糾正”重建的圖像。以這樣的方式，重建圖像在最終圖像上收斂(converge)，隨著每次迭代而變得更加精確。
接著，正弦圖子組提取裝置58裝載對(duì)應(yīng)于第二子組的正弦圖m2。對(duì)象初始化裝置62初始化一部分圖像存儲(chǔ)器44，其對(duì)應(yīng)于第二子組m2的非重疊部分。重疊于第一子組m1的第二子組圖像m2的一部分已經(jīng)在第一子組m1的重建期間被重建。正弦圖子組重建裝置64使用第一子組m1的對(duì)應(yīng)的重建部分來(lái)將第二子組m2重建為最終圖像的第一近似，同時(shí)在圖像存儲(chǔ)器的對(duì)應(yīng)于第二子組m2的非重疊部分的部分中生成第一近似圖像。以這樣的方式，對(duì)于50％重疊，對(duì)應(yīng)于第二子組m2的圖像存儲(chǔ)器的前一半(這一半也對(duì)應(yīng)于第一子組m1)在最終圖像上收斂為以對(duì)應(yīng)于第二子組m2的存儲(chǔ)器的后一半形成的圖像的估計(jì)。如在圖5中可看到的，每個(gè)正弦圖子組m1，m2，...，mn的每個(gè)重建的軸向區(qū)域m’對(duì)應(yīng)檢測(cè)器16的軸向視野d1。
重建的部分圖像被存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器44中。為由掃描儀20獲取的子組來(lái)重復(fù)該重建過(guò)程42，以獲得整個(gè)主體的圖像表示。每個(gè)數(shù)據(jù)組被使用來(lái)從先前的數(shù)據(jù)組而收斂估計(jì)的圖像部分，同時(shí)為下一個(gè)數(shù)據(jù)組生成估計(jì)的圖像部分以便收斂。以這樣的方式，僅對(duì)應(yīng)于檢測(cè)器頭端大小的整體圖像存儲(chǔ)器的一部分在任何給定的時(shí)刻被有效地重建。
繼續(xù)參照?qǐng)D1并且另外參照?qǐng)D6，掃描儀20執(zhí)行整體掃描并且獲取重疊的正弦圖子組m1，m2，...，mn，同時(shí)電動(dòng)機(jī)裝置30在軸向方向Z上使主體支撐12從初始位置50連續(xù)前移到最終位置52。在電動(dòng)機(jī)裝置30連續(xù)移動(dòng)主體支撐12的同時(shí)，數(shù)據(jù)被裝入(bin)正弦圖子組m1，m2，...，mn，每一個(gè)具有軸向長(zhǎng)度a1。子組m1，m2，...，mn被存儲(chǔ)在正弦像存儲(chǔ)器40中。
繼續(xù)參照?qǐng)D6并且另外參照?qǐng)D7，在正弦圖子組54中的每?jī)蓚€(gè)鄰近正弦圖子組以及每?jī)蓚€(gè)鄰近重建區(qū)域m’重疊。軸向重疊的量?jī)?yōu)選地等于檢測(cè)器軸向FOV d1。對(duì)應(yīng)于每組的長(zhǎng)度a1優(yōu)選地長(zhǎng)于FOV d1。
再次參照?qǐng)D1并且繼續(xù)參照?qǐng)D6，當(dāng)掃描儀20獲取數(shù)據(jù)組54時(shí)，重建處理器42開(kāi)始重建圖像。正弦圖子組提取裝置58為第一子組m1裝載正弦圖，該第一子組m1對(duì)應(yīng)于從初始位置50到位置A的連續(xù)主體支撐移動(dòng)。對(duì)象初始化裝置62初始化圖像存儲(chǔ)器44。正弦圖子組重建裝置64使用正弦圖角和/或坡度角將第一子組m1重建為具有一次或幾次迭代的子組。重建的第一子組m’1被存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器44中。
接著，正弦圖子組提取裝置58裝載對(duì)應(yīng)于第二子組m2的正弦圖，該第二子組對(duì)應(yīng)于在從位置A到位置B的連續(xù)主體支撐移動(dòng)期間獲取的數(shù)據(jù)。對(duì)象初始化裝置62初始化一部分圖像存儲(chǔ)器44，其對(duì)應(yīng)于第二子組m2的非重疊部分。已經(jīng)在第一子組m1的重建期間被重建的第二子組圖像m2的一部分沒(méi)有被初始化。正弦圖子組重建裝置64將第二子組m2重建到整體圖像存儲(chǔ)器中、使由第一子組m’1估計(jì)的部分收斂到最終圖像部分中，并且估計(jì)其它部分。重建的部分圖像表示被存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器44中。對(duì)于剩余子組，重建過(guò)程42沿著圖像存儲(chǔ)器步進(jìn)重建窗口。數(shù)據(jù)被重建到其中的圖像存儲(chǔ)器的窗口與病床12同步地連續(xù)移動(dòng)。
參照?qǐng)D2和3，直的正弦圖導(dǎo)致主體14的較大的覆蓋范圍，而斜的正弦圖導(dǎo)致病人14的較小的覆蓋范圍。參照?qǐng)D8和9，即使利用連續(xù)移動(dòng)，該子組仍缺乏軸向邊緣附近的斜的數(shù)據(jù)。每個(gè)傾斜的或斜的正弦圖是稀疏的，并且加上全部正弦圖幀會(huì)要求更多的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)。斜的正弦圖優(yōu)選地在較小的窗口上重建，例如在橫跨整個(gè)被采樣區(qū)域的窗口上重建。
再次參照?qǐng)D1并且另外參照?qǐng)D10-13，掃描儀20執(zhí)行整體掃描并且獲取多個(gè)固定數(shù)據(jù)幀或正弦圖子組m1，m2，...，mn，同時(shí)電動(dòng)機(jī)裝置30在軸向方向Z上使主體支撐12從初始位置50連續(xù)前移到最終位置52。如圖12中示出的，每個(gè)零坡度正弦圖子組m1，m2，...，mn被選擇成是無(wú)重疊的固定軸向長(zhǎng)度a1。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)零坡度正弦圖子組的長(zhǎng)度a1被選擇成等于檢測(cè)器的軸向FOV d1。當(dāng)然，也設(shè)想所選軸向長(zhǎng)度a1可以比檢測(cè)器的軸向FOV d1更大或更小。當(dāng)電動(dòng)機(jī)裝置30連續(xù)移動(dòng)主體支撐12經(jīng)過(guò)距離a2時(shí)，組54的每個(gè)最大坡度正弦圖子組m1，m2，...，mn被連續(xù)獲取，其中距離a2是在最大坡度上完全采樣區(qū)域a1所需的距離。在引導(dǎo)和拖尾區(qū)域66、68中，其中d2＝(a2-a1)/2，具有中等坡度的數(shù)據(jù)被部分采樣。距離d2優(yōu)選地等于檢測(cè)器軸向FOVd1的一半。
整體圖像存儲(chǔ)器的重建窗口用連續(xù)掃描的區(qū)域a1覆蓋了區(qū)域a2，這些區(qū)域a1毗連而并不重疊或間隔開(kāi)。數(shù)據(jù)組的引導(dǎo)區(qū)域66做出那個(gè)區(qū)域中的圖像的初始估計(jì)。因?yàn)榍凡蓸映龑?dǎo)邊緣70的方向最大而朝著軸向區(qū)域a1方向最小，所以估計(jì)圖像的質(zhì)量相應(yīng)地變化。
當(dāng)重建第二區(qū)域m’2時(shí)，第二組m2的區(qū)域a1在來(lái)自前一區(qū)域m’1的可用的估計(jì)圖像上建立。第二組m2的引導(dǎo)區(qū)域66對(duì)前一組m’1的軸向區(qū)域a1的重疊拖尾部分68進(jìn)行進(jìn)一步的精細(xì)化。再次地，在數(shù)據(jù)被最小欠采樣的地方，該精細(xì)化最強(qiáng)。以這樣的方式，區(qū)域66、68中的欠采樣的數(shù)據(jù)被使用來(lái)平滑鄰接的完全被采樣區(qū)域a1之間的界面。因此，每?jī)蓚€(gè)連續(xù)的重建軸向子組區(qū)域m’1、m’2彼此重疊達(dá)到檢測(cè)器的軸向FOV d1的程度。在這個(gè)實(shí)施例中，正弦圖的總的存儲(chǔ)保持最小。
再次參照?qǐng)D10和11，并且另外參照?qǐng)D14和15，在掃描儀20獲取數(shù)據(jù)組54的同時(shí)，正弦圖子組存儲(chǔ)器分配裝置或過(guò)程70一次一個(gè)地分配存儲(chǔ)器空間區(qū)段72。每個(gè)存儲(chǔ)器空間區(qū)段72一開(kāi)始被分配成等于a2并且包括第一和第二部分74、76，其中a2例如是正弦圖軸向子組長(zhǎng)度a1加上檢測(cè)器軸向FOV d1。當(dāng)電動(dòng)機(jī)裝置30將主體支撐12從初始位置50移動(dòng)所選軸向距離a1到位置A時(shí)，具有長(zhǎng)度a1連同附加長(zhǎng)度d1的第一子組m1被掃描儀20獲取。存儲(chǔ)裝置78把具有長(zhǎng)度a2的第一軸向正弦圖組m1保存到第一區(qū)段721的第一和第二部分74、76中。在這點(diǎn)上，被保存在第一部分74中的第一組m1的第一部分是完整的。來(lái)自第一部分74的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在正弦圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器40中，同時(shí)第一區(qū)段721的第二部分76被移動(dòng)到第二區(qū)段722的第一部分74，其中第一區(qū)段721的第二部分76保持第一組m1的非完整數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)裝置78初始化第一存儲(chǔ)器區(qū)段721的第二部分76為零，也就是不再使用第一正弦圖子組m1填充。第二存儲(chǔ)器區(qū)段722被分配成使得它包括先前使用第一子組m1的非完整數(shù)據(jù)填充的第一部分74以及初始化的第二部分76。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)裝置30將主體支撐12從位置A移動(dòng)所選軸向距離a1到位置B，以便由掃描儀20獲取第二子組m2和另外的長(zhǎng)度d1。存儲(chǔ)裝置78將第二軸向正弦圖組m2保存到所分配的(如上所述的)第二存儲(chǔ)器區(qū)段722中。正弦圖子組存儲(chǔ)器分配過(guò)程70以所描述的方式進(jìn)行重復(fù)，以便為正弦圖子組的其余部分分配存儲(chǔ)器空間區(qū)段72。
當(dāng)僅有最后的正弦圖子組尚待存儲(chǔ)時(shí)，子組存儲(chǔ)器分配裝置70將存儲(chǔ)器空間區(qū)段72n分配成等于軸向長(zhǎng)度a1。
當(dāng)然，也設(shè)想對(duì)于以上討論的其它數(shù)據(jù)獲取模式來(lái)適當(dāng)?shù)乩么鎯?chǔ)器分配過(guò)程70，例如圖4和5的停止及拍攝模式、和/或圖6和7的連續(xù)重疊模式。
已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明。顯然，一旦閱讀和理解了上面的具體說(shuō)明，其它的人便將想到修改和變化。打算將本發(fā)明解譯為包括所有這樣的修改和變化，只要它們落入所附權(quán)利要求或其等價(jià)物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種成像系統(tǒng)(10)，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(40)，整個(gè)對(duì)象(14)的投影數(shù)據(jù)的所獲取正弦圖被裝載到該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中；以及對(duì)象重建裝置(42)，用于在連續(xù)的區(qū)段中重建整個(gè)對(duì)象(14)的圖像表示，該重建裝置(42)包括用于從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(40)中一次一個(gè)地提取正弦圖子組(m1，m2，...，mn)的裝置(58)，其中每個(gè)子組對(duì)應(yīng)于預(yù)定軸向長(zhǎng)度(a1)，該預(yù)定軸向長(zhǎng)度部分地重疊，以及正弦圖子組重建裝置(64)，用于將正弦圖子組(m1，m2，...，mn)順序地重建到共同的整個(gè)對(duì)象圖像的連續(xù)區(qū)域中。
2.如權(quán)利要求1陳述的系統(tǒng)，其中重建裝置(64)執(zhí)行迭代重建。
3.如權(quán)利要求1陳述的系統(tǒng)，其中重建裝置(64)將前一圖像部分的拖尾部分用作該圖像的當(dāng)前重建圖像部分的引導(dǎo)邊緣部分的初始估計(jì)，并且重建當(dāng)前重建圖像部分的拖尾邊緣部分，該拖尾邊緣部分將被用作下一個(gè)隨后的圖像部分的引導(dǎo)邊緣部分的初始估計(jì)。
4.如權(quán)利要求1陳述的系統(tǒng)，其中正弦圖子組重建裝置(64)通過(guò)使用重疊于當(dāng)前重建正弦圖子組的先前重建子組的一部分來(lái)重建當(dāng)前正弦圖子組。
5.如權(quán)利要求1陳述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電動(dòng)機(jī)裝置(30)，用于重復(fù)地使承載對(duì)象(14)的主體支撐(12)前移預(yù)先規(guī)定的軸向距離；以及掃描儀(20)，其在前移之間的空閑周期期間獲取該對(duì)象正弦圖以生成一組(54)重疊的正弦圖子組(m1，m2，...，mn)，每個(gè)子組(m1，m2，...，mn)具有軸向長(zhǎng)度(a1)。
6.如權(quán)利要求5陳述的系統(tǒng)，其中前移距離被選擇成使鄰接的正弦圖子組相互重疊，以解決非零坡度正弦圖。
7.如權(quán)利要求5陳述的系統(tǒng)，其中正弦圖子組軸向長(zhǎng)度(a1)等于掃描儀(20)的視野(d1)。
8.如權(quán)利要求1陳述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電動(dòng)機(jī)裝置(30)，用于使承載對(duì)象(14)的主體支撐(12)從初始位置(50)連續(xù)前移到最終位置(52)；以及掃描儀(20)，其在主體支撐(12)的連續(xù)移動(dòng)期間獲取該對(duì)象正弦圖以生成一組(54)重疊的正弦圖子組(m1，m2，...，mn)，每個(gè)子組(m1，m2，...，mn)具有軸向長(zhǎng)度(a1)。
9.如權(quán)利要求8陳述的系統(tǒng)，其中鄰接的正弦圖子組相互重疊，以解決非零坡度正弦圖。
10.如權(quán)利要求8陳述的系統(tǒng)，其中鄰接的正弦圖子組重疊一個(gè)距離(d1)，該距離(d1)等于由膛(18)定義的掃描儀(20)的視野。
11.如權(quán)利要求1陳述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電動(dòng)機(jī)裝置(30)，用于使承載對(duì)象(14)的主體支撐(12)從初始位置(50)連續(xù)前移到最終位置(52)；以及掃描儀(20)，其在主體支撐(12)的連續(xù)移動(dòng)期間獲取該對(duì)象正弦圖以生成一組(54)非重疊的正弦圖子組(m1，m2，...，mn)，該子組各自具有選定的固定軸向長(zhǎng)度(a1)。
12.如權(quán)利要求11陳述的系統(tǒng)，其中該選定的固定軸向長(zhǎng)度(a1)為以下之一，即等于、大于和小于掃描儀(20)的視野(d1)。
13.一種成像方法，包括獲取整個(gè)對(duì)象的投影數(shù)據(jù)的正弦圖；從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中一次一個(gè)地提取預(yù)先規(guī)定的軸向長(zhǎng)度的正弦圖子組；將正弦圖子組一次一個(gè)地順序地重建到共同的整個(gè)對(duì)象圖像的連續(xù)區(qū)域中。
14.如權(quán)利要求13陳述的方法，其中重建步驟包括應(yīng)用迭代重建，其中所估計(jì)的圖像被迭代改進(jìn)，以在最終圖像上收斂。
15.如權(quán)利要求14陳述的方法，其中重建步驟進(jìn)一步包括初始估計(jì)鄰接于所選子組的引導(dǎo)邊緣的圖像部分，并且完成鄰接前一子組的拖尾邊緣的圖像部分。
16.如權(quán)利要求15陳述的方法，其中重建步驟進(jìn)一步包括通過(guò)與所選子組的拖尾邊緣重疊的下一個(gè)子組來(lái)完成所選子組的拖尾邊緣圖像部分，并且估計(jì)該下一個(gè)子組的引導(dǎo)邊緣圖像部分。
17.如權(quán)利要求13陳述的方法，進(jìn)一步包括使承載對(duì)象的主體支撐從初始位置(50)連續(xù)前移到最終位置(52)；在主體支撐的連續(xù)運(yùn)動(dòng)期間獲取對(duì)象正弦圖；以及生成一組重疊的正弦圖子組，每個(gè)子組具有軸向長(zhǎng)度(a1)。
18.如權(quán)利要求17陳述的方法，其中正弦圖子組軸向長(zhǎng)度(a1)等于掃描儀的視野(d1)。
19.如權(quán)利要求17陳述的方法，其中鄰接的正弦圖子組重疊達(dá)到50％。
20.如權(quán)利要求17陳述的方法，進(jìn)一步包括分配存儲(chǔ)器空間區(qū)段給正在由掃描儀獲取的每個(gè)正弦圖子組，包括將第一獲取的正弦圖子組存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，將第一獲取的子組壓縮到第一區(qū)段部分中，以釋放第二區(qū)段部分，以及分配所釋放的第二區(qū)段部分，用于隨后獲取的第二正弦圖子組的存儲(chǔ)。
21.一種執(zhí)行權(quán)利要求13的方法的診斷成像系統(tǒng)。
全文摘要
在成像系統(tǒng)(10)中，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(40)中一次一個(gè)地裝載短軸長(zhǎng)度4D正弦圖。對(duì)應(yīng)于當(dāng)前重建的正弦圖子組(11，12)的圖像存儲(chǔ)器(44)的一部分被初始化。如果一部分對(duì)象已經(jīng)被重建，那么執(zhí)行迭代重建，其中通過(guò)使用來(lái)自當(dāng)前重建的重疊圖像(m’
文檔編號(hào)A61B6/00GK101080745SQ200580043282
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
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