发明名称 电脑断层扫描之非对称检测器系统半扫描重建方法及装置
摘要 描述使用非对称检测器阵列之CT扫描系统中使用半扫描重建的方法与装置。在半扫描非对称(HSA)重建中,阵列之对称部分所获取的资料使用半扫描重建法,阵列之非对称部分获取的资料使用全扫描重建法。当扫描体积过大超出阵列对称视野的病人时,半扫描重建法将零加权施加于阵列非对称部分所获取的资料,并将非对称部分获取的资料斜坡到零。
申请公布号 TW359604 申请公布日期 1999.06.01
申请号 TW087111991 申请日期 1998.07.23
申请人 类比逻辑公司 发明人 克拉佛
分类号 A61B8/13 主分类号 A61B8/13
代理机构 代理人 黄庆源 台北巿敦化南路一段二四五号八楼
主权项 1.一种为物体产生断层照片影像资料的方法,该方法包括:提供一辐射源直接辐射通过物体;提供检测器阵列接收来自物体的辐射,以获取扇形波束投影资料用来产生物体的影像资料,检测器阵列与辐射源绕物体内的旋转中心旋转,经由许多投影角获取扇形波束投影资料,检测器阵列的两端定义出顶点由辐射源定义的扇形角,连接辐射源与旋转中心的线将扇形角划分成第一部分扇形角与第二部分扇形角,第一与第二部分扇形角不相等,其中连接辐射源与检测器阵列中每一个检测器的每一条线与连接辐射源与旋转中心的线定义出检测器角,较小的第一与第二部分扇形角为MIN,较大的第一与第二部分扇形角为MAX;以及使用为切片获取的完整扇形波束投影资料组的子资料组产生影像资料的切片,其中为切片获取的完整扇形波束投影资料组是辐射源与检测器阵列绕旋转中心完整一周所获得的投影资料。2.根据申请专利范围第1项的方法,其中的物体至少有一部分位于检测器阵列的视野之外。3.根据申请专利范围第1项的方法,其中影像资料的切片是从检测器阵列中的子阵列检测器所获取的扇形波束投影资料产生。4.根据申请专利范围第1项的方法,其中影像资料的切片是由比辐射源与检测器阵列绕旋转中心完整旋转之所有扇形波束投影角少的扇形波束投影角所获取的扇形波束投影资料产生。5.根据申请专利范围第1项的方法,进一步包括在产生影像资料的切片前先对扇形波束投影资料加权。6.根据申请专利范围第5项的方法,进一步包括使用第一种加权设计加权││<MIN之检测器所获取的资料,并使用第二种加权设计加权MAX<││<MIN之检测器所获取的资料。7.根据申请专利范围第6项的方法,其中使用第一种加权设计包括:确认完整的扇形波束投影资料组中未被使用的部分;以及将完整的扇形波束投影资料组中未被使用的部分设定为零。8.根据申请专利范围第7项的方法,其中完整的扇形波束资料组中未被使用的部分定义完整扇形波束投影资料组的许多投影角的未被使用部分。9.根据申请专利范围第6项的方法,其中使用第二种加权设计包括:确认完整的扇形波束投影资料组中未被使用的部分;以及将完整的扇形波束投影资料组中未被使用的部分设定为零。10.根据申请专利范围第9项的方法,其中完整的扇形波束资料组中未被使用的部分定义检测器阵列中未被使用的检测器,由未被使用的检测器获取的扇形波束投影资料设定为零。11.根据申请专利范围第10项的方法,其中未被使用的检测器位于检测器角,如此,MAX<││≦MIN。12.根据申请专利范围第6项的方法,进一步包括为││<MIN羽化第一与第二加权设计。13.根据申请专利范围第12项的方法,其中羽化的步骤包括使用线性羽化函数。14.根据申请专利范围第12项的方法,其中羽化的步骤包括使用二次羽化函数。15.根据申请专利范围第12项的方法,其中羽化的步骤是对10个检测器的张角进行。16.根据申请专利范围第1项的方法,进一步包括将扇形波束投影资料转换成平行投影资料。17.一种为物体产生断层照片影像资料的装置,该装置包括:辐射源,直接辐射通过物体;检测器阵列,接收来自物体的辐射,以获取扇形波束投影资料用来产生物体的影像资料,使检测器阵列与辐射源绕物体内的旋转中心旋转的装置,在许多投影角获取扇形波束投影资料,检测器阵列的两端定义出顶点由辐射源定义的扇形角,连接辐射源与旋转中心的线将扇形角划分成第一部分扇形角与第二部分扇形角,第一与第二部分扇形角不相等,其中连接辐射源与检测器阵列中每一个检测器的每一条线与连接辐射源与旋转中心的线定义出检测器角,较小的第一与第二部分扇形角为MIN,较大的第一与第二部分扇形角为MAX;以及使用完整的扇形波束投影资料组的子资料组产生影像资料的切片的装置,其中为切片获取的完整扇形波束投影资料组是辐射源与检测器阵列绕旋转中心完整旋转所获得的投影资料。18.根据申请专利范围第17项的装置,其中的物体至少有一部分位于检测器阵列的视野之外。19.根据申请专利范围第17项的装置,其中产生影像资料切片的装置使用检测器阵列中检测器的子阵列所获取的扇形波束投影资料。20.根据申请专利范围第17项的装置,其中产生影像资料切片的装置使用比辐射源与检测器阵列绕旋转中心完整旋转之所有扇形波束投影角少的扇形波束投影角所获取的扇形波束投影资料。21.根据申请专利范围第17项的装置,进一步包括加权扇形波束投影资料的装置。22.根据申请专利范围第21项的方法,进一步包括:对││<MIN之检测器所获取的资料施加第一种加权设计的装置;以及对MAX<││<MIN之检测器所获取的资料施加第二种加权设计的装置。23.根据申请专利范围第22项的装置,其中施加第一种加权设计的装置包括:确认完整的扇形波束投影资料组中未被使用部分的装置;以及将完整的扇形波束投影资料组中未被使用的部分设定为零的装置。24.根据申请专利范围第23项的装置,其中确认完整扇形波束资料组中未被使用部分的装置定义完整扇形波束投影资料组的许多投影角未被使用部分。25.根据申请专利范围第22项的装置,其中施加第二种加权设计的装置包括:确认完整扇形波束投影资料组中未被使用部分的装置;以及将完整的扇形波束投影资料组中未被使用的部分设定为零的装置。26.根据申请专利范围第25项的装置,其中确认完整扇形波束资料组中未被使用部分的装置定义检测器阵列中未被使用的检测器,未被使用的检测器获取的扇形波束投影资料被设定为零。27.根据申请专利范围第26项的装置,其中未被使用的检测器位于检测器角,如此,MAX<││≦MIN。28.根据申请专利范围第22项的装置,进一步包括为││<MIN羽化第一与第二加权设计的装置。29.根据申请专利范围第28项的装置,其中的羽化装置使用线性羽化函数。30.根据申请专利范围第28项的装置,其中的羽化装置使用二次羽化函数。31.根据申请专利范围第28项的装置,其中的羽化装置是对10个检测器的张角进行。32.根据申请专利范围第17项的装置,进一步包括将扇形波束投影资料转换成平行投影资料的装置。图式简单说明:第一图是习知技术CT扫瞄机的轴视图;第二图是第一图CT扫瞄机的轴视简化设计图,图中显示环形盘的方向、X-射源、及在投影角产生投影的检测器系统;第三图A说明在CZA扫瞄期间收集资料的切片平面等视图;第三图B说明在CSH扫瞄期间,在范围(0,10)内所产生之每一个扇形波束投影的一组Z-轴位置轨迹等视图;第四图是供HH扫瞄在对应于扇形波束投影角为+2m之切片平面处产生断层照片所使用的Radon空间图;第五图是供HE扫瞄在对应于扇形波束投影角为之切片平面处产生断层照片所使用的Radon空间图;第六图是具有非对称侦测系统之CT扫瞄机的轴视简化设计图;第七图A是习知技术之CT扫瞄机的轴视简化设计图,说明一个扇形波束投影中的某些射线;第七图B是习知技术之CT扫瞄机的轴视简化设计图,说明一个平行波束投影中的某些射线;第八图A与第八图B说明重新结合扇形波束资料成为重组投影资料的方法;第九图A与第九图B说明习知技术之检测器系统分别在0度与180度投影角时的轴视图;第十图显示第九图A与第九图B之检测器系统分别在0度与180度投影角时的空间关系;第十一图是按本发明之螺旋非对称(HA)扫瞄在对应于投影角为2之切片平面产生断层照片所使用的Radon空间图;第十二图是按本发明之HA扫瞄在对应于投影角为2-之切片平面产生断层照片所使用的Radon空间图;第十三图A说明侦测系统之非对称部分所收集的部分投影简化示意图;第十三图B说明侦测系统之非对称部分所收集的部分投影以及如果非对称侦测系统中之缺少部分如果出现所能收集之投影部分的简化示意图;第十四图显示按照本发明使用非对称侦测系统之较佳CT扫瞄机部分架构的方块图;第十五图显示平行波束投影的非均匀线性间隔以及同中心内插器产生之投影的均匀间隔;第十六图显示按本发明使用非对称侦测系统且具有四分之一检测器偏移之另一种较佳CT扫瞄机部分架构的方块图;第十七图显示按照本发明使用CSH扫瞄之外来条纹抑制滤波器架构方块图。第十八图是本发明之半扫描体积过大(HSO)重建所使用的Radon空间图。第十九图是本发明之半扫描非对称(HSA)重建所使用的Radon空间图。
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