RU2534612C2 - Система визуализации с массивом из множества детекторов - Google Patents

Система визуализации с массивом из множества детекторов Download PDF

Info

Publication number
RU2534612C2
RU2534612C2 RU2011153725/14A RU2011153725A RU2534612C2 RU 2534612 C2 RU2534612 C2 RU 2534612C2 RU 2011153725/14 A RU2011153725/14 A RU 2011153725/14A RU 2011153725 A RU2011153725 A RU 2011153725A RU 2534612 C2 RU2534612 C2 RU 2534612C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
detectors
array
arrays
imaging system
radiation
Prior art date
Application number
RU2011153725/14A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011153725A (ru
Inventor
Рэндалл П. ЛУХТА
Марк А. ЧАППО
Брайан Э. ХАРВУД
Родни А. МЭТТСОН
Крис Джон ВРЕТТОС
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2011153725A publication Critical patent/RU2011153725A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2534612C2 publication Critical patent/RU2534612C2/ru

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4241—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using energy resolving detectors, e.g. photon counting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4266—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of detector units
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4452—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being able to move relative to each other
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/161—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
    • G01T1/164—Scintigraphy
    • G01T1/1641—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras
    • G01T1/1644—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras using an array of optically separate scintillation elements permitting direct location of scintillations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2985—In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Nuclear Medicine (AREA)

Abstract

Изобретение относится у системам и способам визуализации. Система визуализации содержит источник излучения, который испускает излучение, которое проходит через область исследования, и систему обнаружения, которая обнаруживает излучение, которое проходит через область исследования, и генерирует сигнал, характеризующий его. Система обнаружения содержит первый массив детекторов и второй массив детекторов. Первый и второй массивы детекторов представляют собой разнесенные отдельные массивы детекторов. Один из массивов детекторов выполнен с возможностью механического перемещения между первым положением, в котором массив детекторов находится на пути, по которому проходит испускаемое излучение, и вторым положением, в котором массив детекторов находится за пределами пути. Реконструктор реконструирует сигнал и генерирует данные объемного изображения, характеризующие его. Использование изобретения позволяет сохранить покрытие, скорость сканирования, максимального тока трубки и снижение дозы для пациента при работе в режиме высокого разрешения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 17 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Следующее в целом относится к системе визуализации, которая выполнена с возможностью принимать и использовать более чем один массив детекторов и описана применительно к компьютерной томографии (КТ). Однако также оно подходит для других применений в медицинской и немедицинской визуализации.
Уровень техники
Сканер компьютерной томографии (КТ), как правило, содержит рентгеновскую трубку и массив детекторов, которые установлены на поворотном портале напротив друг друга через область исследования. Поворотный портал установлен с возможностью вращения на по существу стационарном портале и выполнен с возможностью вращения вокруг области исследования. Массив детекторов содержит одномерный или двухмерный массив фотосенсоров. В стандартном интегрирующем сканере массив детекторов содержит массив сцинтилляционных пикселей, оптически связанных с массивом фотодиодных пикселей.
Для целей сканирования поворотный портал, и, таким образом, рентгеновскую трубку, и массив детекторов вращают вокруг области исследования. Рентгеновская трубка испускает излучение, которое проходит через область исследования (объект или субъект, расположенный в ней) и освещает массив детекторов. Сцинтилляционные пиксели определяют излучение и генерируют свет, указывающий на него. Фотодиодные пиксели определяют свет и генерируют сигнал, указывающий на него. Реконструктор обрабатывает сигнал и генерирует данные объемного изображения, которые характеризуют сканируемый объект или субъект. Данные объемного изображения можно обработать для генерации одного или более изображений объекта или субъекта.
Массив детекторов в таком сканере выполнен с возможностью выполнения предварительно определяемого набора стандартных режимов сканирования, а не усовершенствованных режимов сканирования, таких как спектральная КТ, счет фотонов или высокое разрешение. К сожалению, адаптация массива детекторов для обеспечения таких усовершенствованных режимов сканирования может привести к значительному повышению общей стоимости сканера. Кроме того, адаптация массива детекторов по существу может снизить эффективность сканера в неусовершенствованных режимах сканирования. Примеры сниженной эффективности включают в себя уменьшенное покрытие, сниженная скорость сканирования, сниженный максимальный ток трубки и сниженная геометрическая эффективность.
Раскрытие изобретения
Аспекты настоящей заявке решают не только указанные выше, но и другие проблемы.
В одном из аспектов система визуализации содержит источник излучения, который испускает излучение, которое проходит через область исследования, и систему обнаружения, которая обнаруживает излучение, которое проходит через область исследования, и генерирует сигнал, характеризующий его. Система обнаружения содержит первый массив детекторов и второй массив детекторов. Первый и второй массивы детекторов представляют собой разнесенные отдельные массивы детекторов, и, по меньшей мере, один массив детекторов можно перемещать относительно луча излучения. Реконструктор реконструирует сигнал и генерирует данные объемного изображения, характеризующие его.
В другом аспекте способ сканирования с использованием системы визуализации включает в себя получение сигнала, который указывает на протокол сканирования для сканирования объекта или субъекта с использованием системы визуализации, и идентификацию типа массива детекторов на основе сигнала. Идентифицированный тип массива детекторов соответствует одному из множества массивов детекторов, установленных в системе визуализации. Способ дополнительно содержит перемещение перемещаемого массива детекторов, расположенного за пределами пути, по которому проходит излучение, испускаемое источником излучения системы, на этот путь или удержание перемещаемого массива детекторов на этом пути в ответ на идентификацию перемещаемого массива детекторов в качестве типа массива детекторов.
В другом аспекте способ содержит установку стационарного массива детекторов на пути, по которому проходит излучение, испускаемое системой визуализации, и установку перемещаемого массива детекторов в системе визуализации, причем перемещаемый массив детекторов выполнен с возможностью избирательного перемещения на этот путь или с него для визуализации объекта или субъекта.
Изобретение может принимать форму различных компонентов и схем компонентов, а также различных этапов и последовательностей этапов. Чертежи приведены лишь с целью иллюстрирования предпочтительных вариантов осуществления и их не следует толковать в качестве ограничения изобретения.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 проиллюстрирована примерная система визуализации.
На Фиг.2 и 3 проиллюстрировано относительное движение межу массивами детекторов.
На Фиг.4 и 5 проиллюстрирован способ перемещения массива детекторов.
На Фиг.6, 7, 8 и 9 проиллюстрированы различные сканирующие конфигурации.
На Фиг.10 и 11 проиллюстрирован перемещаемый разделенный массив детекторов.
На Фиг.12 и 13 проиллюстрирован другой перемещаемый разделенный массив детекторов.
На Фиг.14 проиллюстрирован вариант осуществления с массивами детекторов равного размера.
На Фиг.15 проиллюстрирован избирательно позиционируемый массив детекторов.
На Фиг.16 и 17 проиллюстрированы примерные способы.
Осуществление изобретения
На Фиг.1 проиллюстрирована система 100 визуализации, такая как КТ сканер. Сканер 100 содержит стационарный портал 102 и поворотный портал 104, который установлен с возможностью вращения на стационарном портале 102. Поворотный портал 104 вращают вокруг области 106 исследования вокруг продольной оси или оси z.
Источник 108 излучения, такой как рентгеновская трубка, установлен на поворотном портале 104 и вращается вместе с ним, а также испускает излучение из фокусного пятна 110. Коллиматор 112 источника коллимирует испускаемое излучение вдоль осей x и z, чтобы сформировать в целом конический, веерообразный, клиновидный или иной формы пучок излучения, который проходит область 106 исследования.
Система 114 обнаружения излучения, поддерживаемая поворотным порталом 104, стягивает дугу угла напротив источника 108 излучения, по другую сторону от области 106 исследования. Система 114 обнаружения излучения содержит N физически разделенных массивов 1141-114N детекторов, где N представляет собой целое число, которое больше или равно двум. Следует отметить, что проиллюстрированное разделение между массивами 114 детекторов и проиллюстрированные размеры или покрытие по оси x массивов 114 детекторов приведены с целью объяснения, а не ограничения.
Далее более подробно описано, что, по меньшей мере, один массив 114 детекторов можно избирательно позиционировать относительно пучка излучения, и массивы 114 детекторов можно использовать по отдельности и/или в сочетании, в зависимости от конфигурации системы 100. Это позволяет выполнять систему 100, по меньшей мере, с двумя различными массивами детекторов, включая, по меньшей мере, один неусовершенствованный массив детекторов (например, массив сцинтилляционных/фотосенсорных детекторов низкого разрешения) и, по меньшей мере, один усовершенствованный массив детекторов (например, спектральный, со счетом фотонов, высокого разрешения и т.д.). Альтернативно, можно выполнить систему 100, по меньшей мере, с двумя усовершенствованными массивами детекторов, которые содержат одинаковые или различные детекторы. В любом случае, усовершенствованный массив детекторов может содержать усовершенствованный детектор одного типа или усовершенствованные детекторы множества типов.
Массив 114 детекторов, используемый во время сканирования, обнаруживает излучение, проходящее через область 106 исследования, и генерирует сигнал, характеризующий его. Реконструктор 116 реконструирует сигнал и генерирует данные объемного изображения, характеризующие область 106 исследования, которая содержит объект или субъект. Когда во время сканирования используют более чем один массив 114 детекторов, сигнал, генерируемый одним или более массивами детекторов, реконструируют для генерации данных объемного изображения. Подходящие алгоритмы реконструкции включают в себя алгоритм фильтрованной обратной проекции, итеративный алгоритм и т.п. Данные объемного изображения можно использовать для генерации одного или более изображений объекта или субъекта.
Опора 118, такая как кушетка, поддерживает объект или субъекта в области 106 исследования. Опору 118 можно перемещать вдоль оси z согласованно с вращением поворотного портала 104, чтобы облегчить сканирование по спиральной, осевой или другой желаемой траектории. Вычислительная система общего назначения выполняет функцию консоли оператора 120, которая содержит понятные человеку устройства вывода, такие как дисплей и/или принтер, и устройства ввода, такие как клавиатура и/или мышь. Программное обеспечение, хранимое на консоли 120, позволяет оператору выбирать протокол сканирования, который использует конкретный один из, по меньшей мере, двух массивов 114 детекторов или одновременно более чем один из, по меньшей мере, двух массивов 114 детекторов.
Как кратко изложено выше, примеры усовершенствованных массивов детекторов включают в себя в качестве неограничивающих примеров спектральные массивы детекторов, массивы детекторов со счетом фотонов и массивы детекторов высокого разрешения. Неограничивающий пример спектрального массива детекторов включает в себя двухъярусный детектор со стопками сцинтилляторов и фотосенсоров, которые расположены или ниже сцинтилляторов в направлении визуализирующего излучения или смежно со стопкой сцинтилляторов в направлении, перпендикулярном визуализирующему излучению. Подходящий массив детекторов со счетом фотонов содержит вещество с прямым преобразованием, такое как теллурид кадмия (CdTe), теллурид кадмия цинка (CZT) или им подобное. Подходящий массив детекторов высокого разрешения, как правило, имеет по оси x и/или z отверстие диаметром менее одного (1) миллиметра (мм) в плоскости детектора, которое меньше отверстия для неусовершенствованного массива детекторов.
Указанные выше усовершенствованные массивы детекторов (т.е. спектральные, со счетом фотонов, высокого разрешения и т.д.), как правило, стоят дороже на единицу площади обнаружения, чем неусовершенствованные массивы детекторов. В таких случаях, можно выполнить усовершенствованный массив детекторов с уменьшенным покрытием по оси x и/или z, чтобы снизить стоимость. Конфигурация системы с, по меньшей мере, одним неусовершенствованным массивом детекторов и, по меньшей мере, одним усовершенствованным массивом детекторов с уменьшенным покрытием может снизить общую стоимость системы 100 относительно системы с усовершенствованным массивом детекторов с не уменьшенным покрытием, при этом сохраняя покрытие для неусовершенствованного массива детекторов.
Усовершенствованные массивы детекторов, такие как массивы детекторов со счетом фотонов, могут обладать более низкой характеристикой интенсивности потока по отношению к неусовершенствованному массиву детекторов. Это может снизить предел максимального тока источника излучения и/или максимальную скорость вращения поворотного портала при использовании усовершенствованного массива детекторов по отношению к использованию неусовершенствованного массива детекторов. Выполнение системы с, по меньшей мере, одним неусовершенствованным массивом детекторов и, по меньшей мере, одним усовершенствованным массивом детекторов со счетом фотонов позволяет системе 100 работать в режиме счета фотонов, при этом сохраняя предел тока источника излучения и скорость вращения поворотного портала при сканировании с использованием неусовершенствованного массива детекторов.
Усовершенствованные массивы детекторов, такие как массивы детекторов высокого разрешения, могут обладать более низкой геометрической эффективностью по отношению к неусовершенствованному массиву детекторов. Выполнение системы с, по меньшей мере, одним неусовершенствованным массивом детекторов и, по меньшей мере, одним усовершенствованным массивом детекторов высокого разрешения позволяет системе 100 работать в режиме высокого разрешения, при этом сохраняя геометрическую эффективность при сканировании с использованием неусовершенствованного массива детекторов. Кроме того, усовершенствованный массив детекторов высокого разрешения может повысить эффективность дозы (и снизить дозу пациента) по отношению к конфигурации, в которой используют гребень или другое устройство в сочетании с неусовершенствованным массивом детекторов для сканирования с высоким разрешением.
На Фиг.2 и 3 проиллюстрирован образцовый вариант осуществления системы 114 обнаружения излучения при N=2. В этом примере массив 1141 детекторов стационарно закреплен в системе 114 обнаружения, и массив 114N детекторов подвижно закреплен в системе 114 обнаружения. Массив 114N детекторов выполнен с возможностью перемещения между, по меньшей мере, первым и вторым положениями 202 и 204.
Как показано на Фиг.2, в первом положении 202 массив 114N детекторов расположен между массивом 1141 детекторов и фокусным пятном 110, поверх массива 1141 детекторов и на пути 206, по которому идет центральный луч, испускаемый источником 108 излучения. Как показано на Фиг.3, во втором положении 204 массив 114N детекторов расположен за пределами пути 206.
В этом варианте осуществления покрытие по оси x массива 114N детекторов меньше покрытия по оси x массива 1141 детекторов. В другом варианте осуществления покрытие по оси x массива 114N детекторов и покрытие по оси x массива 1141 детекторов по существу равны. В еще одном другом варианте осуществления покрытие по оси x массива 114N детекторов превышает покрытие по оси x массива 1141 детекторов. Аналогичным образом покрытие по оси z массива 114N детекторов может быть по существу равным (как показано), большим или меньшим, чем покрытие по оси z массива 1141 детекторов.
В проиллюстрированном варианте осуществления массив 1141 детекторов содержит неусовершенствованные детекторы, а массив 114N детекторов содержит усовершенствованные детекторы. В другом варианте осуществления массив 1141 детекторов содержит усовершенствованные детекторы, а массив 114N детекторов содержит неусовершенствованные детекторы. В еще одном другом варианте осуществления массивы 1141 и 114N детекторов содержат неусовершенствованные детекторы или усовершенствованные детекторы.
В проиллюстрированном варианте осуществления, массив 114N детекторов перемещают вдоль оси z. В другом варианте осуществления массив 114N детекторов перемещают вдоль оси x. В еще одном другом варианте осуществления массив 114N детекторов перемещают вдоль осей z и x.
На Фиг.4 и 5 проиллюстрирован неограничивающий подход к перемещению массива 114N детекторов по отношению к пучку излучения и между первым и вторым положениями 202 и 204, представленными на Фиг.2 и 3.
В проиллюстрированном варианте осуществления платформа или перемещаемая опора 402 поддерживает массив 114N детекторов. Перемещаемая опора 402 может представлять собой часть (как показано) первой части 404 несущей 406 или может быть прикреплена к ней. Вторая часть 408 несущей 406 стационарно прикреплена в системе 114 обнаружения. Подходящие несущие включают в качестве неограничивающих примеров шарикоподшипники, скользящие несущие, магнитные или гидравлические несущие.
Двигатель 410 приводит в движение перемещаемую опору 402 (и, таким образом, массив 114N детекторов) между первым положением 202 (Фиг.4) и вторым положением 204 (Фиг.5). Контроллер 412 управляет двигателем 410 на основе выбранного протокола сканирования или иным образом. Устройство кодирования или ему подобное можно использовать для предоставления информации о положении перемещаемой опоры для контроллера 412. В другом варианте осуществления перемещаемую опору 402 перемещают между положениями 202 и 204 посредством гидравлики или иным образом. На Фиг.6, 7, 8 и 9 проиллюстрированы различные режимы сканирования для конфигурации, описанной применительно к Фиг.2 и 3.
Как показано на Фиг.6, в этом варианте осуществления массив 114N детекторов находится в первом положении 202. В этом положении массив 114N детекторов расположен поверх массива 1141 детекторов и на пути пучка 602 излучения. Коллиматор 112 коллимирует пучок 602 и генерирует пучок с углом α 604 пучка относительно оси x и углом β 605 пучка относительно оси z. В этом варианте осуществления сигнал, генерируемый массивом 114N детекторов, реконструируют для генерации данных объемного изображения.
Как показано на Фиг.7, в этом варианте осуществления массив 114N детекторов находится во втором положении 204. В этом положении массив 114N детекторов расположен за пределами пути пучка 602 излучения. Коллиматор 112 коллимирует пучок 602 и генерирует пучок с углом γ 702 пучка относительно оси x и углом δ 703 пучка относительно оси z. В этом варианте осуществления сигнал, генерируемый массивом 1141 детекторов, реконструируют для генерации данных объемного изображения. Кроме того, массив 1141 детекторов может работать, как если бы массив 114N детекторов был опущен в системе 100, включая сохранение того же покрытия, скорости, геометрической эффективности и/или интенсивности потока.
Следует отметить, что на Фиг.6 и 7 покрытия по оси z массивов 1141 и 114N детекторов (как определено углами β и δ) по существу равны, тогда как покрытие по оси x массива 114N детекторов (определено углом α) меньше покрытия по оси x массива 1141 детекторов (определено углом γ). В другом варианте осуществления покрытия по оси z массивов 1141 и 114N детекторов по существу равны, и покрытия по оси x массивов 1141 и 114N детекторов по существу равны. В еще одном другом варианте осуществления покрытия по оси x массивов 1141 и 114N детекторов по существу равны, тогда как покрытие по оси z массива 114N детекторов меньше покрытия по оси z массива 1141 детекторов. В другом варианте осуществления покрытие по оси z и покрытие по оси x массива 114N детекторов меньше покрытия по оси z и покрытия по оси x массива 1141 детекторов соответственно.
Как показано на Фиг.8, в этом варианте осуществления массив 114N детекторов находится в первом положении 202, как описано в связи с Фиг.6. Однако коллиматор 112 коллимирует пучок 602 для генерации пучка с углом γ 702 пучка, как описано в связи с Фиг.7. Пучок 602 излучения освещает массив 114N детекторов и подмассивы 802 и 804 массива 1141 детекторов, не покрываемые массивом 114N детекторов.
В этом варианте осуществления сигналы, генерируемые одним или обоими массивами 1141 и 114N детекторов, реконструируют для генерации данных объемного изображения. В качестве примера, массив 114N детекторов может генерировать неполные или усеченные проекции вследствие уменьшенного покрытия по оси x. Сигнал от подмассивов 802 и 804 массива 1141 детекторов можно комбинировать с сигналом от массива 114N детекторов для «завершения» неполных проекций.
На Фиг.9 проиллюстрирован вариант осуществления, в котором коллиматор 112 коллимирует пучок для генерации пучка, который асимметрично освещает массивы 114N детекторов.
На Фиг.10 и 11 проиллюстрирован вариант осуществления, в котором массив 114N детекторов содержит первую и вторую независимо перемещаемые части 114N1 и 114N2. Перемещаемые части 114N1 и 114N2 перемещают вдоль оси z и сближают поверх массива 1141 детекторов, чтобы сформировать массив 114N детекторов.
На Фиг.12 и 13 проиллюстрирован другой вариант осуществления, в котором массив 114N детекторов содержит первую и вторую независимо перемещаемые части 114N1 и 114N2. В этом варианте осуществления перемещаемые части 114N1 и 114N2 перемещают вдоль оси x и сближают поверх массива 1141 детекторов, чтобы сформировать массив 114N детекторов.
На Фиг.14 проиллюстрирован вариант осуществления, в котором массивы 1141 и 114N детекторов имеют по существу одинаковое покрытие.
На Фиг.15 проиллюстрирован вариант осуществления, в котором массив 114N детекторов избирательно позиционируют в пучке. В проиллюстрированном варианте осуществления массив 114N детекторов можно перемещать вдоль осей x и z и размещать асимметрично или вне центра по отношению к массиву 1141 детекторов. В проиллюстрированном варианте осуществления, край 1502 массива 114N детекторов расположен около центральной линии 206 излучения. В другом варианте осуществления край 1502 проходит через центральную линию 206 излучения. Использование такого асимметричного пучка позволяет уменьшить область детектора, как показано, что может уменьшить стоимость детектора.
В описанных выше вариантах осуществления массив 1141 детекторов стационарен, а массив 114N детекторов подвижен. В другом варианте осуществления массив 1141 детекторов подвижен, а массив 114N детекторов стационарен. В еще одном другом варианте осуществления оба массива 1141 и 114N детекторов подвижны.
На Фиг.16 проиллюстрирован образцовый способ. На стадии 1602 первый массив детекторов устанавливают в систему визуализации. Первый массив детекторов устанавливают напротив источника излучения, с противоположной стороны от области 106 исследования. На стадии 1604 второй массив детекторов устанавливают в систему визуализации. Аналогичным образом, второй массив детекторов устанавливают напротив источника излучения, с противоположной стороны от области 106 исследования. Один из первого или второго массивов 1141, 114N детекторов стационарно закреплен в системе 100, а другой массив 1141, 114N детекторов подвижно закреплен в системе 100. На стадии 1606 систему 100 выполняют с возможностью избирательного перемещения перемещаемого детектора на путь, по которому испускаемое излучение проходит, или за пределы пути на основе выбранного протокола сканирования. На стадии 1608 систему 100 выполняют с возможностью коллимации испускаемого излучения и обработки данных от одного или обоих массивов детекторов на основе выбранного протокола сканирования.
На Фиг.17 проиллюстрирован образцовый способ. На стадии 1702 получают сигнал, характеризующий выбранный протокол сканирования. На стадии 1704 идентифицируют тип массива детекторов на основе протокола сканирования. Тип массива детекторов выбирают из нескольких типов массивов детекторов, установленных в системе 100 визуализации. На стадии 1706, если идентифицированный массив детекторов соответствует стационарно закрепленному массиву детекторов, то на стадии 1708 любой подвижно закрепленный массив детекторов сохраняют или перемещают за пределы пути, по которому проходит испускаемое излучение. Альтернативно, на стадии 1710, если идентифицированный массив детекторов соответствует подвижно закрепленному массиву детекторов, то подходящий подвижно закрепленный массив детекторов сохраняют или перемещают на путь, по которому проходит испускаемое излучение. На стадии 1712 осуществляют сканирование.
Изложенное выше можно реализовать машиночитаемых инструкций, которые при исполнении процессором(ами) компьютера управляют процессором(ами) для осуществления описанных действий. В таком случае, инструкции хранят в машиночитаемом носителе, который связан с подходящим компьютером или иным образом доступен для него.
Следует принимать во внимание, что систему 100 визуализации можно выполнить, как описано в настоящем документе, и она может содержать только один массив детекторов. В таком случае один или несколько дополнительных массивов детекторов можно последовательно устанавливать в систему. Это позволяет покупателю купить сканер 100 с массивом 114 детекторов конкретного типа, а затем добавить массив 114 детекторов другого типа. В другом случае, массивы детекторов другого типа альтернативно можно менять на один массив детекторов. В еще одном случае один массив детекторов может представлять собой неусовершенствованный или усовершенствованный массив детекторов. Дополнительно или альтернативно дополнительный массив детекторов может представлять собой неусовершенствованный или усовершенствованный массив детекторов.
В настоящем документе изобретение описано со ссылкой на различные варианты осуществления. Модификации и изменения могут прийти на ум после прочтения описанного в настоящем документе. Подразумевают, что изобретение следует толковать в качестве включающего все такие модификации и изменения в такой мере, в какой они входят в объем прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.

Claims (13)

1. Система (100) визуализации, содержащая:
источник (108) излучения, который испускает излучение, которое проходит через область (106) исследования;
система (114) обнаружения, которая обнаруживает излучение, которое проходит через область (106) исследования, и генерирует сигнал, характеризующий его, причем система (114) обнаружения содержит:
первый массив (1141-114N) детекторов; и
второй массив (1141-114N) детекторов, причем первый и второй массивы (1141-114N) детекторов представляют собой разнесенные отдельные массивы детекторов, и, по меньшей мере, один из массивов (1141-114N) детекторов выполнен с возможностью механического перемещения между первым положением (202), в котором массив (1141-114N) детекторов находится на пути, по которому проходит испускаемое излучение, и вторым положением (204), в котором массив (1141-114N) детекторов находится за пределами пути; и
реконструктор (116), который реконструирует сигнал и генерирует данные объемного изображения, характеризующие его.
2. Система (100) визуализации по п.1, в которой, по меньшей мере, один из массивов (1141-114N) детекторов содержит спектральный массив детекторов, массив детекторов со счетом фотонов или массив интегрирующих детекторов высокого разрешения.
3. Система (100) визуализации по п.2, в которой, по меньшей мере, один из массивов (1141-114N) детекторов включает в себя массив интегрирующих детекторов невысокого разрешения.
4. Система (100) визуализации по любому из пп.1-2, в которой, по меньшей мере, одно из покрытий по оси x или z одного из, по меньшей мере, одного массива (1141-114N) детекторов превышает соответствующее одно из покрытий по оси x или z другого из, по меньшей мере, одного массива (1141-114N) детекторов.
5. Система (100) визуализации по любому из пп.1-2, в которой покрытие по оси x и z одного из, по меньшей мере, одного массива (1141-114N) детекторов по существу такое же, как и покрытие по оси x и z другого из, по меньшей мере, одного массива (1141-114N) детекторов.
6. Система (100) визуализации по любому из пп.1-2, в которой сигнал включает в себя сигнал, генерируемый одним из, по меньшей мере, одного массива (1141-114N) детекторов.
7. Система (100) визуализации по любому из пп.1-2, в которой сигнал включает в себя первый сигнал, генерируемый первым массивом (1141-114N) детекторов, и второй сигнал, генерируемый вторым массивом (1141-114N) детекторов.
8. Система (100) визуализации по п.7, в которой перемещаемый массив (1141-114N) детекторов содержит, по меньшей мере, два из спектрального массива детекторов, массива детекторов со счетом фотонов и массива интегрирующих детекторов высокого разрешения.
9. Система (100) визуализации по любому из пп.1-2, в которой перемещаемый массив (1141-114N) детекторов можно перемещать вдоль направления оси z.
10. Система (100) визуализации по любому из пп.1-2, в которой перемещаемый массив (1141-114N) детекторов можно перемещать вдоль направления оси x.
11. Система (100) визуализации по любому из пп.1-2, в которой перемещаемый массив (1141-114N) детекторов можно перемещать вдоль направления как оси x, так и оси z.
12. Система (100) визуализации по любому из пп.1-2, в которой перемещаемый массив (1141-114N) детекторов выполнен с возможностью асимметричного расположения на указанном пути.
13. Способ сканирования с использованием системы (100) визуализации, содержащий этапы:
приема сигнала, характеризующего протокол сканирования для сканирования объекта или субъекта с использованием системы (100) визуализации;
идентификации типа массива детекторов на основе сигнала, причем идентифицированный тип массива детекторов соответствует одному из множества массивов детекторов, установленных в системе (100) визуализации; и
перемещения перемещаемого массива (1141-114N) детекторов, расположенного за пределами пути, по которому проходит излучение, испускаемое источником (108) излучения системы (100), на путь или удержания перемещаемого массива (1141-114N) детекторов на пути в ответ на идентификацию перемещаемого массива (1141-114N) детекторов в качестве типа массива детекторов.
RU2011153725/14A 2009-05-28 2010-04-15 Система визуализации с массивом из множества детекторов RU2534612C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18170709P 2009-05-28 2009-05-28
US61/181,707 2009-05-28
PCT/IB2010/051648 WO2010136911A1 (en) 2009-05-28 2010-04-15 Multi-detector array imaging system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011153725A RU2011153725A (ru) 2013-07-10
RU2534612C2 true RU2534612C2 (ru) 2014-11-27

Family

ID=42312949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011153725/14A RU2534612C2 (ru) 2009-05-28 2010-04-15 Система визуализации с массивом из множества детекторов

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8532251B2 (ru)
EP (1) EP2434954B1 (ru)
JP (1) JP5559875B2 (ru)
CN (1) CN102448376B (ru)
BR (1) BRPI1008216A2 (ru)
RU (1) RU2534612C2 (ru)
WO (1) WO2010136911A1 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8483352B2 (en) * 2006-09-19 2013-07-09 General Electric Company Stacked x-ray detector assembly and method of making same
CN103913472B (zh) * 2012-12-31 2016-04-20 同方威视技术股份有限公司 Ct成像***和方法
CN103913473B (zh) 2012-12-31 2017-02-08 清华大学 Ct设备及其方法
CN105283132B (zh) * 2013-05-27 2018-10-12 东芝医疗***株式会社 X射线ct装置以及图像诊断装置
JP6148415B1 (ja) 2014-06-16 2017-06-14 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． コンピュータ断層撮影（ｃｔ）ハイブリッドデータ収集
CN107072626B (zh) * 2014-09-19 2020-10-27 皇家飞利浦有限公司 谱投影扩展
CN104545976B (zh) * 2014-12-30 2017-04-19 上海优益基医疗器械有限公司 计算机体层摄影方法和装置
US10617375B2 (en) 2016-04-11 2020-04-14 Dedicated2Imaging, Llc C-arm with integrated CT system
CN110022770A (zh) * 2016-12-05 2019-07-16 深圳帧观德芯科技有限公司 X射线成像***及x射线成像方法
AU2019215207A1 (en) 2018-02-02 2020-08-20 Viken Detection Corporation System and kit for x-ray backscatter imaging with removable detector
GB2572366B (en) 2018-03-27 2021-08-18 Elekta ltd Imager
GB2596575B (en) * 2020-07-01 2023-04-19 Elekta ltd An imaging system for a radiotherapy device
US20240169521A1 (en) * 2022-11-18 2024-05-23 GE Precision Healthcare LLC Hybrid imaging detector configuration for computed tomography

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6041097A (en) * 1998-04-06 2000-03-21 Picker International, Inc. Method and apparatus for acquiring volumetric image data using flat panel matrix image receptor

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4845731A (en) 1985-06-05 1989-07-04 Picker International Radiation data acquistion
US4969165A (en) * 1987-11-19 1990-11-06 Bio-Imaging Research, Inc. Automatic dynamic focusing for computed tomography
DE3886753D1 (de) * 1988-10-17 1994-02-10 Siemens Ag Verfahrenzum Betrieb eines Computertomographen.
FR2696027B1 (fr) * 1992-09-18 1994-10-28 Commissariat Energie Atomique Procédé de reconstruction d'images tridimensionnelles d'une région d'intérêt d'un objet, et installation appropriée.
US5400379A (en) * 1994-02-25 1995-03-21 General Electric Company Multi-slice x-ray CT using a detector mask
JP4169828B2 (ja) * 1998-06-02 2008-10-22 株式会社日立メディコ Ｘ線撮影装置
US7016457B1 (en) * 1998-12-31 2006-03-21 General Electric Company Multimode imaging system for generating high quality images
US6346706B1 (en) * 1999-06-24 2002-02-12 The Regents Of The University Of Michigan High resolution photon detector
US6700948B2 (en) * 2000-12-12 2004-03-02 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Low-cost, multislice CT detector with multiple operating modes
US6535572B2 (en) 2001-06-15 2003-03-18 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Methods and apparatus for compensating computed tomographic channel ganging artifacts
DE10129764A1 (de) * 2001-06-20 2003-01-23 Siemens Ag Computertomographiegerät
US6819738B2 (en) * 2002-08-15 2004-11-16 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Hybrid scintillator/photo sensor & direct conversion detector
US7092485B2 (en) 2003-05-27 2006-08-15 Control Screening, Llc X-ray inspection system for detecting explosives and other contraband
DE10354899B4 (de) * 2003-11-24 2007-07-12 Siemens Ag Röntgenvorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Röntgenbilddatensatzes
US7187748B2 (en) * 2003-12-30 2007-03-06 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Multidetector CT imaging method and apparatus with reducing radiation scattering
US7105828B2 (en) * 2004-02-10 2006-09-12 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Hybrid x-ray detector
US7092481B2 (en) * 2004-05-19 2006-08-15 General Electric Company Direct conversion energy discriminating CT detector
CN2796650Y (zh) * 2005-03-31 2006-07-19 西门子（中国）有限公司 焦点至探测器距离可调的计算机断层摄影***
DE102005024892B3 (de) 2005-05-31 2006-09-28 Yxlon International Security Gmbh Gantry zur Aufnahme einer Röntgenquelle und Verfahren zur Überprüfung eines Prüfteils mittels Röntgenstrahlung
WO2006129282A2 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Arineta Ltd. Graded resolution field of view ct scanner
CN100573116C (zh) 2005-06-01 2009-12-23 同方威视技术股份有限公司 一种用于辐射成像的双阵列探测器模块结构
WO2007035775A2 (en) * 2005-09-19 2007-03-29 Feng Ma Imaging system and method utilizing primary radiation
JP2007159987A (ja) * 2005-12-16 2007-06-28 Morita Mfg Co Ltd Ｘ線撮影装置
WO2007092877A2 (en) 2006-02-07 2007-08-16 University Of Tennessee Research Foundation Variable resolution x-ray ct detector with target imaging capability
DE102006027221B4 (de) 2006-06-12 2008-12-24 Siemens Ag Gerät zur medizinischen Bildgebung mit zwei Detektorsystemen
US8000435B2 (en) * 2006-06-22 2011-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and system for error compensation
US7974377B2 (en) 2006-09-19 2011-07-05 General Electric Company X-ray detection methods and apparatus
US7466793B2 (en) * 2006-10-26 2008-12-16 General Electric Company Distinct incident energy spectra detection
JP5376766B2 (ja) * 2007-03-23 2013-12-25 株式会社東芝 Ｘ線撮影装置、ｘ線撮影方法およびｘ線画像表示方法
US20080277591A1 (en) 2007-05-08 2008-11-13 Orbotech Medical Solutions Ltd. Directional radiation detector
EP2217147B1 (en) 2007-11-06 2012-06-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Nuclear medicine spect-ct machine with integrated asymmetric flat panel cone-beam ct and spect system
JP4486144B2 (ja) * 2008-08-26 2010-06-23 アロカ株式会社 Ｘ線画像形成装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6041097A (en) * 1998-04-06 2000-03-21 Picker International, Inc. Method and apparatus for acquiring volumetric image data using flat panel matrix image receptor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
М.Прокоп и др. "Спиральная и многослойная компьютерная томография" Т.1. Москва. "МЕДпресс-информ". 2006. с.с.12-55 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102448376B (zh) 2014-07-23
BRPI1008216A2 (pt) 2016-07-05
US20120057670A1 (en) 2012-03-08
JP2012527934A (ja) 2012-11-12
CN102448376A (zh) 2012-05-09
EP2434954A1 (en) 2012-04-04
EP2434954B1 (en) 2016-06-08
JP5559875B2 (ja) 2014-07-23
WO2010136911A1 (en) 2010-12-02
US8532251B2 (en) 2013-09-10
RU2011153725A (ru) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2534612C2 (ru) Система визуализации с массивом из множества детекторов
US7433443B1 (en) System and method of CT imaging with second tube/detector patching
US7142629B2 (en) Stationary computed tomography system and method
US7671340B2 (en) Adjustable-focal-length collimators method and system
US6956925B1 (en) Methods and systems for multi-modality imaging
US9119589B2 (en) Method and system for spectral computed tomography (CT) with sparse photon counting detectors
CN100500094C (zh) 确定射线摄影成像的管电流调制曲线的方法和装置
US9579075B2 (en) Detector array comprising energy integrating and photon counting cells
US8094775B2 (en) X-ray computer tomography apparatus including a pair of separably movable collimators
US7864916B2 (en) X-ray computer tomography apparatus
WO2008027703A2 (en) Acquisition and reconstruction of projection data using a stationary ct geometry
WO2008027706A2 (en) Acquisition and reconstruction of projection data using a stationary ct geometry
US8942341B2 (en) Method of dose reduction for CT imaging and apparatus for implementing same
US8792610B2 (en) Method and apparatus for X-ray CT imaging
JP2004061516A (ja) 改善された放射線検知及び低減された誤差感度のためのシンチレータの幾何学的形状
JP2004160218A (ja) Ｘ線コンピュータ断層装置、ｘ線コンピュータ断層装置制御方法、及びｘ線コンピュータ断層撮影プログラム
US20080087829A1 (en) Single-photon emission computed tomography (SPECT) using helical scanning with multiplexing multi-pinhole apertures
US20100246753A1 (en) Fourth Generation Computed Tomography Scanner
WO2010133920A1 (en) Anti-scatter arrangement for a radiation detector
KR20040060795A (ko) Ｘ선 데이터 수집 장치 및 ｘ선 ｃｔ 장치
US11328460B2 (en) X-ray CT system and processing method
US8705688B2 (en) Medical image processing apparatus, X-ray computed tomography apparatus, and medical image processing method
JP2007097754A (ja) 放射線撮影装置
US20190274653A1 (en) Method and apparatus for artifact reduction for joint region in step and shoot computed tomography
CN116687431A (zh) 用于计算机断层摄影***的自适应数据采集