[发明专利]计算机断层摄影设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机断层摄影设备、一种计算机断层摄影方法和一种计算机断层摄影计算机程序。本发明还涉及一种与计算机断层摄影设备一起使用的射束成形器。

背景技术

US 7254216 B2公开了一种用于计算机断层摄影设备的滤波器组件。该滤波器组件包括位于滤波器组件相对端的第一和第二端板。第一可移动子组件至少包括第一X射线滤波器并且被配置成沿着与第一和第二端板之间的第一端板垂直的轴移动。还提供了第二可移动子组件，其至少包括第二X射线滤波器。第二可移动子组件被配置成沿着与第一和第二端板之间的第二端板垂直的轴移动。第一可移动子组件和第二可移动子组件可以独立地移动，以至少提供小的领结(bowtie)X射线滤波器、大的领结X射线滤波器、中等的领结X射线滤波器、平面滤波器和相对于滤波器组件位于固定位置的用于辐射源的闭合位置。

领结滤波器用于对计算机断层摄影设备的X射线束的强度分布(profile)进行成形。对强度分布进行成形以补偿人身体的形状，具体而言，对强度分布进行成形，使得相对于人的外围，更多光子指向人的中心，因为指向人的中心的辐射一般比指向人的外围的辐射受到高得多的衰减。

该计算机断层摄影设备包括用于发射锥形X射线束的X射线管，所述X射线束由滤波器组件滤波。经滤波的X射线束从不同方向贯穿人体，并且在贯穿人体之后根据经滤波的X射线束的强度来探测投影数据。该计算机断层摄影设备适于从所探测的投影数据重建人的图像。重建图像显示出伪影，该伪影降低了重建图像的质量。

发明内容

本发明的目的是提供能够改善重建图像的质量的一种计算机断层摄影设备、一种计算机断层摄影方法和一种计算机断层摄影计算机程序。本发明的另一目的是提供一种与计算机断层摄影设备一起使用的射束成形器，以允许计算机断层摄影设备改善重建图像的质量。

在本发明的第一方面中，提出了一种计算机断层摄影设备，该计算机断层摄影设备包括：

-辐射源，其用于发射锥形辐射束，所述锥形辐射束用于贯穿计算机断层摄影设备的检查区域，

-射束成形器，其用于对锥形辐射束进行成形，

-探测器，其用于根据贯穿检查区域之后的锥形辐射束生成探测值，

-权重提供单元，其用于为检查区域的图像的体素与探测值的组合，提供用于对探测值进行加权的权重，

-重建单元，其用于重建体素，其中，为了重建体素，所述重建单元适于利用为待重建的体素与对应于待重建的体素的探测值的组合所提供的权重对与相应探测值进行加权，并从经加权的探测值重建体素，

其中，所述射束成形器适于对所述锥形辐射束成形，使得对于探测值的至少一部分，相应探测值的方差的倒数与权重的平均值正相关，所述权重与对应于相应探测值的体素和相应探测值的组合相对应。

由于所述射束成形器适于对所述锥形辐射束成形，使得对于探测值的至少一部分，相应探测值的方差的倒数与权重的平均值正相关，所述权重与对应于相应探测值的体素和相应探测值的组合相对应，调整所述射束成形器，使得经加权的探测值的信噪比得到改善。此外，由于通过相应地调整射束成形器实现了这种改善，因此，可以不考虑信噪比而提供由权重提供单元提供的权重。因此，可以选择权重提供单元所提供的权重，用于减小，具体而言，最小化特定图像伪影而无需考虑信噪比，而射束成形器适于减少由不良信噪比(例如小的信噪比或不均匀信噪比)导致的图像伪影。包括如上所述进行调整的射束成形器的计算机断层摄影设备因此能够改善计算机断层摄影设备重建的图像的质量。

辐射源优选适于发射X射线。

图像的体素优选是图像的三维图像元，其中，图像由多个体素构成。

权重提供单元优选适于为检查区域图像的体素与对应于体素的探测值的组合提供权重。如果锥形辐射束中导致探测值的射线贯穿相应体素，则探测值对应于该体素。换言之，体素和探测值的组合界定锥形辐射束的射线。在实施例中，对于体素与对应探测值的每种组合，提供权重。

重建单元优选适于通过对对应的加权探测值进行反向投影来重建检查区域图像的体素。

所述射束成形器可以适于对所述锥形辐射束成形，使得对于一部分探测值或对于所有探测值，相应探测值的方差的倒数与权重的平均值正相关，所述权重与对应于相应探测值的体素和相应探测值的组合相对应。

探测值的倒数方差和与对应于相应探测值的体素和相应探测值的组合相对应的权重的平均值之间的正相关表示：如果权重的平均值较大，方差的倒数也较大，而如果权重的平均值较小，方差的倒数也较小。