[发明专利]多管成像系统散射校正

说明书

本申请涉及医学成像系统。它特别应用于计算机断层摄影(CT)，更具体地应用于多管成像系统散射校正技术。 

在常规多管CT成像系统中的x射线管可以同时被驱动使得两个管同时发射辐射通过公共成像区域。当照这样同时驱动管时，成像系统可以相对于单管系统提供更大的时间分辨率和更快的数据采集时间。例如，带有两个沿着纵轴彼此角度移位大约90度的管的系统可以在大约一半的时间内采集与单管系统相同的数据。在另一例子中，使用这样的系统用于心脏CT，在180度中一小部分的机架角上的数据采集探测用于180度重建的足够数据。然而，由于管同时发射辐射，因此每个探测器都探测原发辐射和交叉散射辐射。交叉散射辐射会严重损害信噪比并将伪影引入重建后的图像，而常规的防散射滤线栅并不能适当的减少交叉散射辐射。 

减轻交叉散射的一种方式是交替驱动管，以便在任意给定时间只有一个管发射辐射。然而，这会导致管使用效率降低(例如，用双管系统效率大约为50％)、时间分辨率下降以及探测到的光子数量减少(例如，用双管系统大约减少一半)。管功率可能必须增加到常规高功率管的技术极限之上才能克服光子减少的问题。另一种方式包括散射校正数据。例如，在每个视图或每一帧期间，可以“关闭”至少一个射线管。然后用与不工作的射线管配对的探测器探测交叉散射数据。然后可以使用所述交叉散射数据来散射校正用这些探测器探测到的投影数据。在Ozaki的US 6876719中描述了这种系统。然而，使用该系统的管效率和统计特性仍然会降级，这是因为在每个视图期间至少一个管不发射辐射。 

本申请的各方面提供了一种新的且改进的交叉散射校正技术，其解决了上述问题以及其他问题。 

根据一个方面，一种计算机断层摄影重建方法包括从围绕成像区域旋 转的至少两个X射线源同时发射辐射通过所述成像区域，并用相应的各组探测器探测投影数据，所述投影数据包括由所述至少两个X射线源中相应的一个发射的原发辐射和由所述至少两个X射线源中其他的所发射的交叉散射辐射。此方法还包括在多个分别的交叉散射采样间隔内切换所述至少两个X射线源中每一个的输出状态，并用所述各组探测器探测中相应的一组探测由所述至少两个X射线源中其他的所发射的交叉散射辐射，其中，交叉散射采样间隔在多个帧上有角间距，以允许至少两个X射线源贯穿至少一个帧同时发射辐射。此方法还包括从相应的交叉散射样本中导出每组探测器的散射校正数据，用相应的散射校正数据来对投影数据进行散射校正，并重建散射校正后的投影数据来生成至少一幅图像。 

本发明可以采用各种部件和部件的布置以及各个步骤和步骤的排列。附图仅仅是出于图示优选实施例，而不应理解为对发明的限制。 

图1示出了一种多源医学成像系统，其周期性地对数据采集帧内的交叉散射辐射进行采样，并从交叉散射样本中导出散射校正信号以对投影数据进行散射校正； 

图2示出了用于周期性地对交叉散射辐射进行采样的示范性X射线源驱动模式； 

图3示出了用于为同时采用多个X射线源同时照射受检者的医学成像系统生成散射校正信号的示范性方法。 

参照图1，示出了一种医学成像系统10。医学成像系统10包括多个照射受检者的X射线源和探测投影辐射的探测器。当X射线源同时发射辐射时，投影数据既包括原发辐射又包括交叉散射辐射。随后对投影数据进行处理以去除交叉散射辐射成分(contribution)，并对散射校正后的数据进行重建以形成一幅或多幅图像。在一个实例中，利用散射校正信号从投影数据中去除交叉散射成分。通过与X射线源在数据采集周期内旋转的同时在收集数据的多个帧上周期性地用一个或多个探测器仅对交叉散射辐射(而不是原发辐射)进行采样，并且通过从这些样本中生成散射校正信号，从而可以产生这种散射校正信号。可以根据交叉散射辐射的角频率、期望的 信噪比、诸如来自心脏监测设备的选通信号和/或其他技术确定交叉散射样本之间的角度采样(或帧)增量。可以使用插值或类似方法从探测到的样本中产生附加的交叉散射样本，以便导出每个帧的散射校正信号。