[发明专利]使用多床帧或连续床运动的并行重建

说明书

技术领域

本发明涉及诊断成像系统和方法。其发现了与正电子发射层析成像(PET)扫描仪相结合的特定应用，并且将具体参考于此来加以描述。应当理解本发明也适用于SPECT和其它放射线扫描仪等等。

背景技术

PET是采用正电子发射化合物的有用的病人成像技术。PET提供了常规扫描仪比如CT和MRI所不能提供的关于组织的特定的代谢信息。通常，PET扫描仪包括基本为环形的膛(bore)，其周围围绕着一个检测器阵列，用以检测并发(coincidence)事件。在扫描之前，病人被注入正电子发射放射性同位素，其由细胞所吸收。当正电子从放射性同位素中发射出来时，它结合电子来产生湮没反应，其中这对电子的质量被转化为能量。该能量以两个511kevγ射线或光子的形式散开，在180度的相反方向上行进。当两个检测器同时或在彼此数纳秒内“看到”来自湮没事件的511kev光子时，该检测器沿着检测器点之间的直线-响应线(LOR)记录一个并发。PET系统在每个检测对之间画出响应线，记录扫描期间的并发事件。当扫描完成时，具有更多交叉线的区域表示放射现象更集中的区域。该系统使用这个信息来重建人体中的放射性同位素分布的一个三维图像。

在PET整体获取模式中，病床通常以步进及拍摄(step-and-shoot)的方式进行移动，即在一个固定的床位置上获取数据之后，该床被移动到一个新的位置来获取下一个数据组。这样的数据获取通常称作多床帧(multiple bed frame)。典型地，邻近的床帧彼此重叠以补偿检测器的朝着轴边缘方向的降低的效率。对于每个固定的床帧，该数据被保存为4D正弦图(sinogram)。为每个床帧单独地执行2D或3D图像重建。重建的图像帧然后被组合以形成整体重建。然而，这样的重建技术缺乏来自其它帧的数据以增强该重建过程，这导致帧的边缘处的很差的统计。一种解决方案是立刻将所有的数据帧组合在一起，形成长轴长度4D正弦图，并且立刻重建整体以提高图像的质量。

这个技术具有一定的缺点。首先，3D迭代重建算法需要为3D重建对象和4D获取数据分配存储器。立刻组合所有数据帧且重建整体增加了计算机存储器要求，并且因此可能减慢重建速度。其次，实际中通常更希望并行重建(即，在获取数据时进行重建)，因为它增加了病人的通过量和/或使在数据获取完成之后观看图像的时间最小化。然而，并行重建和将整体作为一个重建对象对待对于3D迭代重建算法来说是不可行的，因为在获取完成之前无法得到所有的数据帧。

本发明提供了一种新的且改进的成像设备和方法，其克服了上面所提到的问题和其它问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，公开了一种成像系统.所获取的整个对象的投影数据的正弦图被装载在数据存储器中.对象重建装置重建整个对象的图像表示.一种装置从数据存储器中一次一个地提取预定轴向长度的正弦图子组.正弦图子组重建装置一次一个地顺序地将正弦图子组重建到普通的整个对象图像的连续区域中.

根据本发明的另一个方面，公开了一种成像方法。获取整个对象的投影数据的正弦图。从数据存储器中一次一个地提取预定轴向长度的正弦图子组。正弦图子组被一次一个地顺序地重建到共同的整个对象图像的连续区域中。

本发明的一个优势在于，通过将整体扫描做为一个对象来重建，而减少了统计噪声。

另一个优势在于，减少了重建整体所需的存储器。

又一个优势在于，在获取数据时进行的并行重建。

对于本领域的技术人员而言，通过阅读和理解下面的优选实施例的详细描述，本发明的另外的优势和好处将变得明显。

附图说明

本发明可以具体化为各种部件和部件的安排、以及各种步骤和步骤的安排。附图仅仅为了举例说明优选实施例，不应被视作限制本发明。

图1是成像系统的示意图；

图2示意性示出了零坡度(tilt)LOR；

图3示意性示出了非零坡度LOR；

图4示意性示出了在停止及拍摄模式中的正弦图子组获取；

图5示意性示出了图4的每个子组的重建的轴向区域；

图6示意性示出了在连续主体支撑(subject support)运动模式中重叠的正弦图子组获取；

图7示意性示出了图6的每个子组的重建的轴向区域；

图8示意性示出了用于图6的连续主体支撑运动模式的零坡度LOR；

图9示意性示出了用于图6的连续主体支撑运动模式的非零坡度LOR；

图10示意性示出了在连续运动中非重叠的正弦图子组获取；