[发明专利]用于X射线断层造影合成的系统和方法

说明书

背景技术

经常期望根据一组投影放射线照片来重建存在于所成像对象中的 结构的图像。在医疗应用中，可以对诸如器官、血管和骨骼的解剖结构 进行成像。

用于提供这样的图像的现有系统通常利用计算机断层造影(CT)技 术。在CT中，x射线源和x射线检测器在围绕公共轴的环形路径上运动， 并且获得非常高数量的投影放射线照片(或图像)。

相反，在X射线断层造影合成过程中，由于变化的x射线源位置而 获得比较少的放射线照片。典型地，x射线源采取基本上在对象的一侧 的位置，而检测器(或胶片)采取该对象的相对侧的位置。

数字X射线断层造影合成(DT)是根据3D主体的2D放射线照相投 影来重建该3D主体的横截面的方法，该方法比用于获得横截面的CT方 法要快得多。在CT中，必须从至少180度加围绕对象的扇形角来获取 投影以产生对该对象的准确重建。然而，DT采取从有限的角度进行的投 影来重建对象的横截面。

尽管该重建不那么精确并且重建的平面被限制在仅一个方位，但是 DT具有使用更少数量的投影的益处。这意味着更快的数据获取并且提供 在空间和大小限制妨碍从所有角度获取投影的地方能够重建对象的优 点。在一些临床状况中，精确的重建是没有必要的，这使得快速DT成 为理想选择。

通常，DT图像的获取、重建和读取由处理单元执行，从而这样的处 理所需的时间是有限的。成像时间取决于对光子量的检测，因此依赖于 图像屏幕的效率以及容许的信噪比二者。常规的图像检测屏幕可以以每 秒15-30个图像的速度产生图像。图像获取所需的时间可以通过使用更 高效的成像屏幕以增加成像容量来被最佳地减小。类似地，DT重建可以 通过专用硬件来加速，使得其占总处理时间的份额可以忽略不计。

然而，这样的时间特性占总的成像过程时间的份额比较小，因为该 时间特性主要依赖于使x射线源相对于待成像对象进行定位所需的机械 运动。

因此，期望提供一种减小了成像时间的DT系统和方法。

附图说明

通过参照附图，本领域的技术人员可更好地理解本发明的许多目的 和优点，在附图中：

图1描绘x射线系统的操作；

图2描绘x射线源的旋转运动；

图3描绘断层造影成像系统；

图4描绘断层造影成像系统的傅立叶空间覆盖；

图5描绘不同的断层造影成像系统的傅立叶空间覆盖；

图6描绘断层造影成像系统；

图7描绘断层造影成像系统。

具体实施方式

提出以下论述以使得本领域的技术人员能够实现并使用本教导。对 所示实施例的各种修改对本领域技术人员来说是显而易见的，并且本文 中的一般原理可以在不脱离本教导的情况下适用于其它实施例和应用。 因而，本教导将被授予与在本文中所公开的原理和特征相一致的最宽范 围。参照附图阅读以下详细说明，其中不同附图中的相似元素具有相似 的参考标记。不一定成比例的附图描绘所选择的实施例并且不意图限制 本教导的范围。技术人员将认识到，本文中所提供的示例具有许多有用 的替换方式并且落入本教导的范围内。

本发明针对用于X射线断层造影合成的系统和方法。本发明的附加 特征在附图所示的示例中提供。

参照图1，所呈现的是x射线系统100的一般操作。x射线源101 可以产生一组平行的x射线102，该组x射线102穿过对象103投影， 因此导致x射线吸收投影104。吸收投影104上的每点构成x射线吸收 沿相应射线102的线积分105。例如，射线102A、102B和102C的吸收 可以分别导致线积分值105A、105B和105C(由于对象103的厚度，线 积分值105A、105B和105C中的每个都具有渐进增大的积分值)。

根据投影断层定理，投影104的傅立叶变换106对应于对象103的 傅立叶变换的横截面断层(slice)，该横截面断层与原点相交成垂直于 x射线102的角度θ107。