[发明专利]缩放式射线照相重建

说明书

本发明涉及偏心探测器3D X射线或质子射线照相重建。利用围绕等轴的陡峭加权函数的冗余度加权通常导致重建中的伪影，例如，如果例如由于略微不正确的探测器校准或散射校正等而发生两个标称冗余投影之间的不一致。利用本发明，提出了一种克服或减轻这些问题的方法。

技术领域

本发明涉及射线照相重建，例如偏心探测器3D X射线重建或质子射线照相重建(尤其是质子断层摄影重建)，并且具体地涉及用于偏心探测器3D X射线重建的装置或方法，以及用于质子射线照相重建的装置或方法。

背景技术

利用例如圆形轨道的偏心探测器3D X射线重建用于多个商业可用系统，包括Philips Brightview XCT，并且用于来自Elekta和IBA的放射治疗系统(例如IBA紧凑型和360°机架)或C型臂系统(Siemens)上的成像。类似地，不是使用X射线，而是其他范例包括PT射线照相(尤其是具有相同角度处的不同探测器偏移的图像拼接)或质子CT。

针对大视场(LFOV)的投影数据是通过以固定探测器偏移旋转360°或通过两个短扫描(180°加扇形角)并将探测器从一侧转移到另一侧来获得的。

通常，在这两种情况下提供小的探测器交叠区域(与探测器尺寸相比较是小的)，其中，冗余数据被测量。探测器交叠区域在两个短扫描的情况下包含针对所有锥角的冗余数据，并且在360°采集的情况下仅包含针对中央扇区的冗余数据。在这样的情况下，人们可能会将具有小锥角的射线认为是“准冗余的”或互补的。

然而，由于在滤波之前利用围绕等轴的陡峭加权函数的常规冗余加权，两个标称冗余投影之间的不一致导致重建中的伪影。

即使在通常较不陡峭加权函数被使用的方法中，交叠区域中的快门半影或重影效应也能够导致类似的问题。此处能够注意到，交叠尺寸是确定伪影的尺寸和强度的因素之一。在涉及隐藏解剖结构时，尺寸很重要。

在用于自适应质子治疗的车载系统的背景下，偏心探测器配置特别重要，因为对患者内部的完整质子束路径(从皮肤到等中心)的准确评价被认为是强制性的。因此不允许患者的截断。此外，偏心探测器配置伪影出现在质子等中心处，在质子等中心处期望并且需要高软组织可探测性。因此，任何结构化伪影可以被视为解剖学变化，或者甚至隐藏潜在变化，导致错误的患者定位、诊断或最佳离线自适应处置选项的选择。

类似地，偏心探测器配置也可以在质子射线照相或质子CT中考虑。关于在相同机架角度处的弧或探测器偏移之间的不一致性的相同问题能够发生。

US2012/014582描述了一种用于重建从具有偏移探测器几何结构的CT成像设备获得的投影数据的方法。所述方法包括以下步骤：匹配投影数据并将其拼接在一起以生成完整投影数据集的；投影数据的区分；对区分的投影数据滤波；对经滤波的投影数据应用冗余度加权；并反投影冗余加权投影数据以生成图像数据。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种关于重建的方法，其中，避免或至少减轻了引入的伪影的问题。

在本发明的第一方面中，提出了一种用于偏心探测器3D X射线重建或用于质子射线照相重建的装置，包括处理单元，所述处理单元被布置用于：获得由偏心X射线探测器或由质子探测器测量的采集数据，其中，采集数据包括第一部分和第二部分，其中，第一部分和第二部分两者至少覆盖探测器交叠区域；确定指示针对探测器交叠区域中第一部分的测量线积分值的第一参考值并且确定针对探测器交叠区域中第二部分的测量线积分值的第二参考值；基于第一参考值与第二参考值的比率来缩放采集数据的第一部分和第二部分中的至少一个；并且使用缩放的结果来执行重建。