X射线波束整形器

申请号 CN201380012843.7 申请日 2013-02-06 公开(公告)号 CN104159518B 公开(公告)日 2017-09-12
申请人 皇家飞利浦有限公司; 发明人 E·勒斯尔;
摘要 一种成像系统(500),包括焦斑(508),所述焦斑(508)沿绕着检查区域的路径旋转并发射 辐射 束,所述辐射束穿过所述检查区域的视场以及其中的对象或目标。所述系统还包括探测器阵列(520),所述探测器阵列(520) 定位 为与所述辐射源相对,处于所述检查区域的对面。所述探测器阵列探测穿过所述视场的辐射,并输出指示探测到的辐射的 信号 。所述系统还包括波束整形器,所述波束整形器定位于所述辐射源与所述检查区域之间。所述波束整形器与所述焦斑一起,并且相对于所述焦斑在所述焦斑的相反方向,以与所述焦斑的所述旋转相同的 角 频率 旋转,并衰减所述辐射束,这在所述焦斑的每个旋转角度减小跨所述探测器阵列的通量 密度 。
权利要求

1.一种成像系统(500),包括:
焦斑(508),其被配置为沿围绕检查区域的路径旋转并发射辐射束,所述辐射束穿过包括所述检查区域以及所述检查区域中的对象或目标的视场;
探测器阵列(520),其定位为与辐射源相对并且处于所述检查区域的对面,所述探测器阵列被配置为探测穿过所述视场的辐射并输出指示探测到的辐射的信号;以及波束整形器(524),其定位于所述辐射源与所述检查区域之间,所述波束整形器被配置为与所述焦斑一起,并且相对于所述焦斑在所述焦斑的相反方向,以与所述焦斑的所述旋转相同的频率旋转,并衰减所述辐射束,这在所述焦斑的每个旋转角度减小跨所述探测器阵列的通量密度
2.如权利要求1所述的成像系统,还包括:
滤波器,其定位于所述焦斑与所述波束整形器之间,其中,所述滤波器衰减所述辐射束,使得所述辐射束在每个像素处的强度大致相同。
3.如权利要求2所述的成像系统,其中,所述波束整形器包括X射线衰减材料,所述X射线衰减材料衰减穿过所述视场但没有穿过设置在所述检查区域中的对象或目标的辐射。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的成像系统,其中,所述波束整形器具有椭圆形外周(600)和椭圆形内周(602),所述椭圆形内周(602)限定通过所述波束整形器的无材料区域并且对应于沿人类对象的肩部、腹部和/或胸部的横截面区域。
5.如权利要求4所述的成像系统,还包括:
第二无材料区域和第三无材料区域,所述第二无材料区域和所述第三无材料区域对应于所述人类对象的手臂的横截面区域。
6.如权利要求1至3中的任一项所述的成像系统,其中,所述波束整形器具有椭圆形外周(600)和两个圆形内周区域,每个圆形内周区域限定通过所述波束整形器的无材料区域并且对应于人类对象的腿部。
7.如权利要求1至3中的任一项所述的成像系统,其中,所述波束整形器具有第一椭圆形外周(600)和第二圆形内周区域,所述第二圆形内周区域限定通过所述波束整形器的无材料区域并且对应于人类对象的头部。
8.如权利要求1至3中的任一项所述的成像系统,其中,所述波束整形器为具有不同区域的三维结构,所述不同区域对应于人类对象的不同区域。
9.如权利要求1至3中的任一项所述的成像系统,还包括:
支撑体(527),其关于所述焦斑支撑所述波束整形器,并与所述辐射源一起旋转;
驱动系统(525),其移动所述波束整形器;以及
控制器(522),其控制所述驱动系统。
10.如权利要求9所述的成像系统,其中,所述支撑体可旋转地支撑所述波束整形器,并且所述控制器控制所述驱动系统以关于所述焦斑旋转所述波束整形器。
11.如权利要求9所述的成像系统,其中,所述支撑体可旋转地支撑所述波束整形器,并且所述控制器控制所述驱动系统以将所述波束整形器旋转到预定旋转位置,并在旋转旋转机架的同时将所述波束整形器保持在该预定旋转位置。
12.如权利要求9所述的成像系统,其中,所述支撑体支撑所述波束整形器用于径向运动,并且所述控制器控制所述驱动系统以径向移动所述波束整形器用于扫描。
13.如权利要求9所述的成像系统,其中,所述支撑体支撑所述波束整形器用于圆周运动,并且所述控制器控制所述驱动系统以圆周移动所述波束整形器用于扫描。
14.一种成像方法,包括:
在以第一方向对对象或目标的扫描期间,以给定角频率,一起地,旋转焦斑和波束整形器,通过在围绕检查区域以及所述检查区域中的所述对象或目标的路径上的预定角度范围;
同时,在与所述第一方向相反的方向,相对于所述焦斑,以相同的给定角频率,旋转所述波束整形器;并且
同时,探测由所述焦斑发射的,穿过所述波束整形器、视场和所述对象或目标,并撞击定位于所述焦斑对面的探测器的辐射,并且生成指示所述辐射的输出信号
15.如权利要求14所述的成像方法,还包括:
基于所述对象或目标的大小,径向平移或旋转所述波束整形器。

说明书全文

X射线波束整形器

技术领域

[0001] 以下大体涉及计算机断层摄影(CT),并且更具体地涉及对象/目标前X射线波束整形器。

背景技术

[0002] CT扫描器包括发射X射线束X射线管。所述X射线束的第一部分穿过定位于检查区域的视场中的对象或目标,并且作为所述对象或目标的放射密度的函数而被衰减。所述X射线束的第二部分穿过所述检查区域的所述视场,而没有穿过所述对象或目标。探测器阵列(设置为与所述X射线管相对,在所述检查区域对面)探测穿过所述视场的辐射,并产生指示其的信号。重建器重建所述信号,产生体积图像数据。
[0003] 波束整形器被定位在所述X射线束的路径中,处于所述X射线管与所述检查区域之间。所述波束整形器被整形为在所述波束的外周更大程度地衰减所述波束。所述波束整形器因其一般物理形状像个领结,而被称作领结滤波器。所述波束整形器已被用于降低对探测器的动态范围要求,例如在带有具有有限的动态范围探测器的扫描器中,所述探测器例如为气体(例如氙)探测器。所述波束整形器也已被用于减少患者剂量以及闪烁体/光传感器探测器的射束硬化伪影。
[0004] 波束整形器也很适合用于降低与直接转换光子计数探测器有关的通量,所述直接转换光子计数探测器(如气体探测器)具有有限的动态范围,并且也遭受在CT的较高通量率时不足的计数速率能。亦即,在典型的CT扫描中,对于所述波束中没有穿过所述对象或目标的射线(例如为在所述波束边缘的射线),或者所述波束中穿过仅通过所述对象或目标短距离的射线(例如在所述对象或目标的边缘处或附近穿过并且被衰减小于特定量的射线),需要过度的计数速率。
[0005] 然而,这样的波束整形器,在其当前实现方式中,具有有限的性能,例如由于所述波束整形器的轮廓在扫描所要求的完整度范围上(即至少180度加扇形角),没有对应于目标在所述视场中的轮廓。在图1和图2中示出该情况,其中随着焦斑106从第一旋转角度108(图1)旋转到第二旋转角度110(图2),波束整形器104的轮廓102,相对于焦斑106,保持相同,而位于等中心点的一般为椭圆形的患者112的轮廓110,则相对于焦斑106改变了。
[0006] 在图1和图2中,波束整形器104具有这样的轮廓,其对应于图1中示出的所述患者的取向,其中患者112的长轴大体平行于波束整形器104。以该轮廓,在图1中,波束整形器104被射线115穿过的厚度对应于患者112被射线115穿过的厚度。在图2中,射线115穿过与图1中相同的波束整形器104的厚度,但射线115不穿过任何患者。结果,在图2的第二旋转角度110,射线115的强度高于所期望的。
[0007] 类似的情况发生在目标300被偏心定位,从等中心点118移位时,如在图3和图4中所示,其中,整形器104的轮廓102在任意角度都不对应于偏心目标300的轮廓110,并且随着角度而改变。作为以上提及的缺点中的至少一个的结果,即使波束整形器104减小了所述射线不穿过目标112或300处的通量,波束整形器104也会引起所述探测器阵列距期望的均匀(恒定)照亮的偏差,所述偏差为波束整形器104的角位置的函数,这可能使图像质量降低。发明内容
[0008] 本文描述的各方面解决上述问题以及其他问题。
[0009] 在一方面,一种成像系统,包括焦斑(508),其沿围绕检查区域的路径旋转,并发射辐射束,所述辐射束穿过所述检查区域以及所述检查区域中的对象或目标的视场。所述系统还包括光子计数探测器阵列,所述光子计数探测器阵列定位为与所述辐射源相对,处于所述检查区域的对面。所述探测器阵列探测穿过所述视场的辐射,并且输出指示探测到的辐射的信号。所述系统还包括波束整形器,所述波束整形器定位于所述辐射源与所述检查区域之间。所述波束整形器与所述焦斑一起,并且相对于所述焦斑在所述焦斑的相反方向,以与所述焦斑的所述旋转相同的角频率旋转,并衰减所述辐射束,这在所述焦斑的每个旋转角度减小跨所述探测器阵列的通量密度。
[0010] 在另一方面,一种方法,包括于在第一方向对所述对象或目标的扫描期间,以给定角频率,一起地,旋转焦斑和波束整形器,通过在围绕检查区域以及所述检查区域中的对象或目标的路径上的预定角度范围;同时,在与所述第一方向相反的方向,相对于所述焦斑,以相同的给定角频率,旋转所述波束整形器;并且同时,探测由所述焦斑发射的,穿过所述波束整形器、视场和所述对象或目标并且撞击定位于所述焦斑对面的探测器的辐射,并且生成指示所述辐射的输出信号
[0011] 在另一方面,一种成像系统的波束整形器,包括外周和内周。所述内周限定通过其的至少一个无材料区域,并且对应于所述视场中的人类目标的横截面的模型的轮廓。X射线衰减材料处于所述外周与内周之间。附图说明
[0012] 本发明可以采取各种部件和部件的布置,以及各种步骤和步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选的实施例的目的,并且不应被解释为对本发明的限制。
[0013] 图1结合以等中心点为中心的椭圆形对象或目标,示意性地图示了在第一角度的示范性现有技术领结形波束整形器。
[0014] 图2结合以等中心点为中心的椭圆形对象或目标,示意性地图示了在第二不同角度的示范性现有技术领结形波束整形器。
[0015] 图3结合偏心的对象或目标,示意性地图示了在第一角度的图1的示范性现有技术领结形波束整形器。
[0016] 图4结合偏心的对象或目标,示意性地图示了在第二不同角度的图1的示范性现有技术领结形波束整形器。
[0017] 图5示意性地图示了示范性成像系统,其包括至少一个波束整形器,所述波束整形器提供X射线通量的角度独立的均匀化,所述X射线通量由所述成像系统的探测器阵列探测。
[0018] 图6示意性地图示了所述至少一个波束整形器的范例。
[0019] 图7关于在扫描期间的第一角度位置,示意性地图示了图6的示范性波束整形器。
[0020] 图8关于在扫描期间的第二角度位置,示意性地图示了图6的示范性波束整形器。
[0021] 图9关于在扫描期间的第三角度位置,示意性地图示了图6的示范性波束整形器。
[0022] 图10关于在扫描期间的第四角度位置,示意性地图示了图6的示范性波束整形器。
[0023] 图11和图12示意性地图示了一范例,其中,所述波束整形器被周向平移,以补偿偏心对象或目标。
[0024] 图13和图14示意性地图示了一范例,其中,所述波束整形器被径向平移,以补偿较小的对象或目标。
[0025] 图15和图16示意性地图示了一范例,其中,所述波束整形器被旋转,以补偿较小的对象或目标。
[0026] 图17示意性地图示了所述波束整形器的变型,其中,所述波束整形器将对象的手臂连通对象的肩部一起考虑在内。
[0027] 图18示意性地图示了所述波束整形器的变型,其中,所述波束整形器将对象的下肢考虑在内。
[0028] 图19示意性地图示了所述波束整形器的变型,其中,所述波束整形器将对象的头部考虑在内。
[0029] 图20图示了方法。

具体实施方式

[0030] 图5图示了成像系统500,例如计算机断层摄影(CT)扫描器。成像系统500包括固定机架502和旋转机架504,旋转机架504由固定机架502可旋转地支撑。旋转机架504关于纵轴或z轴绕检查区域506旋转。
[0031] 辐射源509(例如X射线管)由旋转机架504支撑,并且与旋转机架504一起关于检查区域506旋转,并经由焦斑508发射辐射,所述辐射穿过检查区域506。源准直器510被设置在辐射源509与检查区域506之间,并且准直所发射的辐射,以产生大体为扇形,或楔形、锥形或其他形状的X射线束512。波束512以检查区域506的等中心点514为中心,并且限定大体为圆形的视场516,以重建横向重建平面518,横向重建平面518一般垂直于束512的中心射线517,并且延伸通过等中心点514。
[0032] 辐射敏感探测器阵列520定位为与辐射源509相对,处于检查区域506对面。探测器阵列520包括一行或多行光子计数探测器像素,例如直接转换光子计数探测器像素,其探测穿过检查区域506的辐射,并生成指示探测到的辐射的能量的信号。一般而言,所述信号包括电流电压信号,所述电流或电压信号具有指示探测到的能量的峰值幅度或高度。所述直接转换光子计数探测器像素可以包括任意合适的直接转换材料,例如CdTe、CdZnTe、Si、Ge、GaAs或其他直接转换材料。在另一实施例中,辐射敏感探测器阵列520则是包括一行或多行积分探测器,例如闪烁体/光传感器和/或其他探测器。
[0033] 至少一个波束整形器524在波束512的路径中定位于准直器510与检查区域506之间。波束整形器524为衰减所述波束的物理设备。如下文更详细描述的,波束整形器524衰减波束512,以实现跨探测器阵列520的探测器像素,在每个旋转角度大致相同的预定X射线通量分布。这允许补偿在被扫描对象或目标的边缘区域(或高通量区域)处的无衰减或低衰减,同时提供由所述探测器像素探测的所述X射线通量的角度独立均匀化。
[0034] 支撑体527支撑系统500中的波束整形器524。支撑体527可以被配置为支撑波束整形器524,以允许波束整形器524相对于焦斑508(在一个或多个方向)的独立旋转和/或平移运动,伴随沿着围绕检查区域506的路径协调旋转焦斑508和波束整形器524。可以使用又一个控制器522和/或一个或多个驱动系统525(例如电机耦合器等等),来旋转和/或平移波束整形器524。
[0035] 脉冲整形器526处理由探测器阵列520输出的电信号,并生成指示探测到的光子的能量的脉冲,例如电压或其他脉冲。能量区分器528对所述脉冲进行能量区分。在所图示的范例中,能量区分器528包括至少一个比较器530,比较器530将所述脉冲的幅度与对应于感兴趣能量的至少一个能量阈值进行比较。比较器530产生输出信号,其指示被探测光子的能量是在所述阈值之上还是之下。
[0036] 计数器532针对每个阈值递增(或递减)一计数值。例如,当比较器530针对特定阈值的所述输出指示所述脉冲的所述幅度超过对应的阈值时,递增针对该阈值的所述计数值。能量分组器(binner)534将所计数的脉冲分配到对应于不同能量范围的能量组(bin)。例如,组可以被定义为在两个阈值之间的能量范围,其中,造成针对更低阈值而非针对更高阈值的计数的光子将被分配到该组。
[0037] 在系统500包括一行或多行积分探测器时,可以省略脉冲整形器526、能量区分器528、比较器530、计数器532和能量分组器534。在该情况中,波束整形器524被用于减少患者剂量和/或波束硬化伪影。
[0038] 重建器536使用光谱和/或常规重建算法重建所分组的数据,并且生成光谱和/或常规体积图像数据,所述体积图像数据指示所述检查区域以及其中的对象或目标的部分。受试者支撑体540(例如卧榻)支撑检查区域506中的对象或目标,并且可以被用于在扫描之前、期间和/或之后,关于x、y和/或z轴定位所述对象或目标。
[0039] 通用计算系统充当操作者控制台538,并且包括诸如显示器的输出设备和诸如键盘鼠标等等的输入设备。驻留在控制台538上的软件允许操作者控制系统500的操作,例如,允许操作者直接地或间接地通过选择预生成的成像协议,来选择特定的波束整形器524、波束整形器524的运动等等。
[0040] 图6图示了波束整形器524的非限制性范例。
[0041] 示范性波束整形器524为环形的,具有椭圆形外周600和椭圆形内周602。椭圆形外周600具有长轴604和小于长轴604的短轴605。椭圆形内周602具有长轴606和小于长轴606的短轴608,形成通过波束整形器524的椭圆形无材料区域620,椭圆形无材料区域620在至少两个维度被波束整形器524围绕。注意在图6中,轴604、605、606和608被示为偏离所述椭圆的中心,仅为使得可以在视觉上将它们彼此区别开。波束整形器524具有沿长轴606的第一厚度610和第二厚度612,以及沿短轴608的第三厚度614和第四厚度616,其中,第三厚度614和第四厚度616大于第一厚度610和第二厚度612。
[0042] 波束整形器524可以包括具有合适的X射线衰减性质的一种或多种材料,例如类似于或近水的衰减性质的衰减性质,其具有类似于软组织的衰减性质的衰减性质,或者其他期望的衰减性质。具有近水衰减性质的合适材料的范例包括聚四氟乙烯(PTFE),其为四TM氟乙烯的合成含氟聚合物。合适的聚四氟乙烯的范例为特氟龙 ,其为总部在美国特拉华州的公司——杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company或DuPont)的产品。本文中也预期具有接近感兴趣材料的衰减性质的X射线衰减性质的其他材料。
[0043] 在图示的实施例中,长轴606和短轴608是这样的,其使得内周602模仿人类患者在肩部的一般为椭圆的形状,并且长轴604和短轴605是这样的,其使得穿过对象的射线被适当地衰减,以将所述通量降低到预定阈值以下,但不被过度衰减。圆形外周可能导致过度衰减穿过所述目标的外周射线,这可能导致跨探测器阵列520的非均匀噪声分布。
[0044] 理论上,波束整形器524的大小和衰减衡量其在焦斑508与等中心点514之间的位置。例如,如果将波束整形器524从等中心点514移动到焦斑508与等中心点514之间的半道,则波束整形器524的大小将必须被减小一半(1/2),并且波束整形器524的衰减将必须加倍,以得到相同的结果。一般地,大小比例因子正比于波束整形器524朝向焦斑508的位移,并且衰减比例因子反比于所述大小比例因子。
[0045] 图7、图8、图9和图10示出了在通过各个旋转角度的操作中的图6的波束整形器524。
[0046] 在这些图中,波束整形器524以从焦斑508绘制到等中心点514的线700为中心,并且被配置为与焦斑508一起沿围绕检查区域506的路径旋转,并且额外地,独立于焦斑508并且与其同时地,在相反方向并以相同的角频率旋转。
[0047] 在该范例中,驱动系统525可以包括电机、所述电机与波束整形器524之间的耦合器,以及旋转支撑体527和/或方便波束整形器524独立于焦斑508旋转的其他部件。而且,具有长轴704的椭圆形对象或目标702定位于检查区域506的视场516中,以从焦斑508绘制到等中心点514的线700为中心。对象或目标702可以备选地为圆形或不规则形状。
[0048] 在图7中,焦斑508和波束整形器524定位于六点钟位置。波束整形器524的角方位为使得其对应于对象或目标702的取向。这样,波束512的外射线706沿波束整形器524的外周600以及视场516的外周708穿过。波束512的射线710和712沿波束整形器524的内周602并且沿对象或目标702的外周714穿过。
[0049] 在图8中,使焦斑508和波束整形器524关于所述六点钟位置绕检查区域506顺时针旋转三十度,并且波束整形器524(相对于焦斑508)同时以旋转焦斑508的相同角频率逆时针旋转了三十度,基本上抵消了波束整形器524的旋转,使得波束整形器524实际上在所述路径上平移而没有旋转,与目标702变化轮廓协调地动态变化波束整形器524相对于焦斑508的轮廓。
[0050] 类似于图7,波束512的外射线706沿波束整形器524的外周600和视场516的内周708穿过。波束512的射线802和804沿波束整形器624的内周602以及沿对象或目标702的外周714穿过。没有波束整形器524的并行反向旋转,波束整形器524相对于焦斑508的轮廓将不与目标702的变化轮廓协调地变化,例如,类似于在图1-图4中示出的波束整形器轮廓,并且波束512中沿波束整形器624的内周602穿过的所述射线,将不沿对象或目标702的外周
714穿过。
[0051] 在图9中,使焦斑508和波束整形器524关于所述六点钟位置绕检查区域506顺时针旋转另一个三十度(总计六十度),并且波束整形器524(相对于焦斑50)同时以所述相同的角频率逆时针旋转了另一个三十度。类似于图7,波束512的外射线706沿波束整形器524的外周600和视场516的外周708穿过。波束512的射线902和904沿波束整形器524的内周602以及沿对象或目标702的外周714穿过。
[0052] 在图10中,使焦斑508和波束整形器524关于所述六点钟位置绕检查区域506顺时针旋转另一个三十度(总计九十度),并且波束整形器524(相对于焦斑508)同时以所述相同的频率逆时针旋转了另一个三十度。类似于图7,波束512的外射线706沿波束整形器524的外周600和视场516的外周708穿过。波束512的射线1002和1004沿波束整形器524的内周602以及沿对象或目标的外周714穿过。
[0053] 要理解,在图7-图10中图示的角位置是出于解释的目的而提供的,并且本文预期其他角度(包括超过360度的角度)和/或其他角增量。也要理解,典型的患者一般将不是完美椭圆形的,以及无论实际形状的差异,波束整形器524都提供相对于在图1-图4中示出的现有技术领结滤波器,对探测器阵列520的探测器像素改进的均匀照明。
[0054] 亦即,即使波束整形器524并不完美地匹配目标702的轮廓,但通过与旋转焦斑508和波束整形器524同时沿检查区域516周围的路径,反向旋转波束整形器524,波束整形器524相对于焦斑508的轮廓仍随着目标702的变化轮廓而变化。这样,相对于图1-图4(其中波束整形器的轮廓在所有角度都是相同的),波束整形器524的轮廓在每个旋转角度都更接近地匹配目标702的轮廓。这允许减小探测器阵列520的动态范围,同时维持在每个旋转角度跨探测器阵列520的探测器像素的期望通量密度。
[0055] 下面预期多种变型。
[0056] 在图11和图12中,波束整形器524也可在横向方向移动。这样,可以移动波束整形器524,以补偿位于偏心的对象或目标。图11示出了相对于等中心点514偏离中心的对象或目标702,以及以等中心点514为中心的波束整形器524。波束512中沿波束整形器524的内周602穿过的射线1102和1104不沿对象或目标702外周714穿过。
[0057] 图12示出了波束整形器524的移动,移动波束整形器524以补偿对象或目标702的偏中心位置。在这样的移动之后,射线1202和1204沿波束整形器524的内周602以及对象或目标702的外周714两者穿过。可以例如根据测量扫描或其他方式,前瞻性地推断波束整形器524的位移的量。
[0058] 在图13和图14中,波束整形器524也可在焦斑508与等中心点514之间的方向移动。这样,可以移动波束整形器524,以补偿较小的对象或目标。图13示出了以等中心点514为中心的较小的对象或目标,以及以等中心点514为中心的波束整形器524。束512中沿波束整形器624的内周602穿过的射线1303和1304不沿较小对象或目标1302的外周714穿过。
[0059] 图14示出了波束整形器524朝向等中心点514的移动,以补偿较小的对象或目标1302。在这样的移动之后,波束512中沿波束整形器524的内周602穿过的射线1402和1404也沿对象或目标702的外周714穿过。类似地,可以例如根据测量扫描或以其他方式,前瞻性地推断波束整形器524的位移的量。可以在软件中补偿衰减的缩放比例或将其忽略。
[0060] 在图15和图16中,旋转波束整形器524,以补偿较小的对象或目标1302。关于图15,如结合图13所描述,波束512中沿波束整形器524的内周602穿过的射线1303和1304不沿对象或目标1302的外周714穿过。
[0061] 图16示出了被旋转用于补偿较小的对象或目标1302的波束整形器524。在这样的移动之后,波束512中沿波束整形器524的内周602穿过的射线1602和1604也沿对象或目标1302的外周714穿过。可以例如根据测量扫描或以其他方式,前瞻性地推断波束整形器524的旋转的量。
[0062] 要理解,本文也预期在图5-图16中描绘的所述旋转和/或平移移动的一种或多种组合。
[0063] 在另一种变型中,可以将波束整形器524保持在静止位置,以模仿传统的领结滤波器,例如图1-图4的领结滤波器和/或其他领结滤波器。
[0064] 在另一种变型中,可以先旋转和/或平移波束整形器524,并然后在扫描期间将其保持在静止位置。
[0065] 在另一种变型中,可以与传统的领结滤波器和/或其他波束滤波器(例如预整形器或其他波束滤波器)结合使用波束整形器524。定位于所述焦斑与所述波束整形器之间的预整形器可以被用于衰减所述波束,使得所述波束在每个像素的强度都相同,假定对象完美地填充整个视场516。
[0066] 在图5-图16中,波束整形器524形状大体对应于沿对象的肩部的椭圆形横截面。本文中预期其他波束整形器524。例如,图17示出了波束整形器524,其额外地包括对应于所述对象的手臂的两个圆形无材料区域1700。
[0067] 图18示出了波束整形器524,其仅包括对应于所述目标的腿部的两个圆形无材料区域1800。图19示出了一变型,其中,波束整形器524包括对应于所述对象的头部的单个圆形部分1900。本文也预期针对对象的其他部分配置的其他波束整形器524。
[0068] 在另一种变型中,波束整形器524为三维结构的形式,例如,其中波束整形器524的不同区域对应于对象的不同区域(例如头部、肩部以及手臂、腿部等等)。这样的波束整形器可以为单一结构,或是堆叠的个体波束整形器524的组合,例如在图17-图19中示出的那些和/或其他波束整形器524。在该情况中,波束整形器524额外地在螺旋扫描期间沿z轴平移,使得波束整形器524中在束524的路径中的区域在任意给定时间都对应于对象的正被扫描的区域。
[0069] 通过非限制性范例的方式,波束整形器524可以为全身通量补偿器,其由带有气腔的中空圆柱体组成,所述气腔为人的形式。在扫描期间,所述圆柱体将如本文所述地反向旋转,并且在螺旋扫描期间沿z轴平移,以将所述人状气腔的各个段对齐到患者的对应部分。可以通过在径向方向的平移,至少大致上补偿所述患者与所述等中心点的未对准。这样的波束整形器524可以通用于所有(例如基于年龄,等等)正被扫描的对象或目标,或特定于正被扫描的所述对象或目标。
[0070] 针对特定于所述对象或目标的波束整形器524,波束整形器524的形状可以基于先前的扫描和/或其他信息,波束整形器524可以是对特定对象或目标定制的。在该情形中,波束整形器524被配置为使得授权的人员(例如临床医师、放射科技师等等)可以将波束整形器524安装在系统500的承载架中,所述承载架被配置为选择性地加载和卸载波束整形器524,用于扫描;或者将波束整形器524安装在所述波束将穿过的路径中的静态整形器支撑体中。可选地,服务、制造等中可以安装波束整形器524。
[0071] 在至少一个波束整形器524包括多个波束整形器时,给定的波束整形器可以被交替地定位在波束512的路径中或波束512的路径之外。不同的波束成形器可以对应于目标的不同区域(例如肩部、腿部、头部等等)、相同区域但是不同大小的目标(例如婴儿、儿童或成人),等等。
[0072] 在另一种变型中,波束整形器524补偿如图6中所示的对象或目标,但不填充整个视场。这可以减小波束整形器524的总直径。
[0073] 图20图示了根据本文描述的实施例的示范性方法。
[0074] 要认识到,本文描述的方法中动作的顺序并非限制性的。这样,本文也预期其他顺序。此外,可以省略一个或多个动作和/或可以包括一个或多个额外的动作。
[0075] 在2000,执行对对象或目标的预扫描。所述预扫描可以为诸如定位扫描的2D投影扫描、3D低体积扫描和/或其他扫描。
[0076] 在2002,基于所述预扫描,规划对所述对象或目标的体积扫描。
[0077] 在2004,将感兴趣的波束整形器移动到通过视场的波束路径中,其中,所述波束整形器是可选择的。如本文所述,合适的波束整形器具有这样的形状,其对应于小于平均对象或目标的模型的视场。
[0078] 在2006,任选地,在相对于所述检查区域的等中心点偏心定位所述对象或目标时,移动所述波束整形器以补偿所述偏心定位。
[0079] 在2008,任选地,在所述波束整形器的大小不对应于所述对象或目标的大小时,移动所述波束整形器以补偿所述大小差异。
[0080] 在2010,在所述体积扫描期间,在围绕检查区域的路径上以给定角频率,在对椭圆形对象或目标的扫描期间,旋转成像系统的焦斑和波束整形器通过预定角度范围。
[0081] 在2012,与动作2000并行地,以相同的角频率在所述预定角度范围上相对于所述焦斑反向旋转波束整形器,使得所述波束整形器实际上沿所述路径平移而没有旋转。
[0082] 可以通过被编码或嵌入在计算机可读储存介质上的计算机可读指令的方式实施以上动作,所述指令在被(一个或多个)计算机处理器运行时,引起所述(一个或多个)处理器执行所述动作。额外地或可选地,所述计算机指令中的至少一个是由信号、载波或其他瞬态介质承载的。
[0083] 已参考优选的实施例描述了本发明。他人在阅读和理解前文的详细描述之后可以进行修改和变型。本发明旨在被解释为包括所有这样的修改和变型,只要它们落在权利要求书或其等价方案的范围之内。
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