專利名稱：基于多針模型的檢測器位置和源運(yùn)動(dòng)的重建校準(zhǔn)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般地說，本發(fā)明涉及醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)的校準(zhǔn)。具體地說，本發(fā)明涉及基于多針模型的檢測器位置和源運(yùn)動(dòng)的重建校準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)包括許多成像形式，比如x-射線系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)斷層成像(CT)系統(tǒng)、超聲系統(tǒng)、電子束斷層成像(EBT)系統(tǒng)、磁共振(MR)系統(tǒng)等。醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)例如通過將對象(比如患者)暴露在能量源(比如穿過患者的x-射線)中產(chǎn)生該對象的圖像。所產(chǎn)生的圖像可以用于許多目的。例如，可以檢測在對象中的內(nèi)部缺陷。此外，可以確定內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化或定位。也可以表示在對象內(nèi)部的流體流。從醫(yī)療診斷成像中獲得的信息在許多方面具有應(yīng)用，包括醫(yī)藥和制造業(yè)。
為了有助于確保獲得可靠的醫(yī)療診斷圖像，有利的是校準(zhǔn)醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)。由于下述的幾種原因成像系統(tǒng)的校準(zhǔn)很重要，包括圖像質(zhì)量和系統(tǒng)性能。較差的圖像可能妨礙可靠的圖像分析。例如，圖像對比度質(zhì)量的降低可能導(dǎo)致圖像無法在臨床上應(yīng)用。醫(yī)療成像系統(tǒng)的校準(zhǔn)有助于產(chǎn)生對象的清晰可用的圖形表示。
從安全方面考慮校準(zhǔn)醫(yī)療診斷系統(tǒng)也很重要。例如，暴露在過高的x-射線能量等級(jí)中可能對健康產(chǎn)生危害?；诮】档脑?，已經(jīng)建立了使用x-射線系統(tǒng)的政府標(biāo)準(zhǔn)。由x-射線系統(tǒng)所發(fā)射的x-射線能量等級(jí)可以根據(jù)輻射劑量進(jìn)行測量。X-射線系統(tǒng)和其它的醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)的校準(zhǔn)可以確保目標(biāo)所受到的輻射劑量不超過臨床標(biāo)準(zhǔn)。
在醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)參數(shù)(比如圖像質(zhì)量和輻射劑量)的校準(zhǔn)中可以使用的一個(gè)裝置稱為模型。已經(jīng)提出了許多類型的模型。例如，模型可以是對目標(biāo)(比如人體部位)成像的物理復(fù)制品。另一種類型的模型實(shí)例是物理模型。物理模型可能包括固定到公共基底的不同的結(jié)構(gòu)。物理模型的結(jié)構(gòu)可以具有不同的特征，比如形狀、尺寸、密度、成分和排列。此外，物理模型可以由不同的材料構(gòu)成，包括金屬和塑料。
物理模型的結(jié)構(gòu)可以影響穿透物理模型的能量源的特性，比如x-射線。例如，金屬結(jié)構(gòu)可以阻擋x-射線。此外，塑料結(jié)構(gòu)可能僅減小接收的x-射線的能量等級(jí)。通過接收的x-射線的能量等級(jí)的變化模式(pattern)可以表示在x-射線圖像中。由于在所接收的x-射線能量等級(jí)的差所產(chǎn)生的因素(比如對比度)，因此可以容易地檢測并分析在x-射線圖像中得到的模式。
模型可以起多種目的。例如，模型可以用于成像目標(biāo)的實(shí)際定位。此外，模型可以用于測試醫(yī)療成像系統(tǒng)的參數(shù)。此外，模型可以用于對通過醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)發(fā)射的輻射劑量進(jìn)行計(jì)量。此外，模型可以用于校準(zhǔn)和圖像質(zhì)量評價(jià)。但是，對于精確定位和系統(tǒng)校準(zhǔn)，常規(guī)的模型較昂貴并且在制造的過程中要求較高的精度。因此，需要一種精確并容易確定在醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)中的部件位置的模型。需要一種可以用于校準(zhǔn)醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)的低廉的模型，這種醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)在制造或使用的過程中不要求較高的精度。
例如，在CT成像系統(tǒng)中，以來自多個(gè)角度的x-射線照射對象比如患者或模型以產(chǎn)生一組x-射線投影。在成像系統(tǒng)中多個(gè)檢測器中的每個(gè)檢測器多次采樣x-射線信號(hào)，并且在來自每個(gè)檢測器的集合(aggregate data)數(shù)據(jù)集合有在一個(gè)軸上的采樣數(shù)和在另一個(gè)上的檢測器數(shù)據(jù)時(shí)，將該結(jié)果稱為竇腔X線照相(sinogram)。例如，如果在CT系統(tǒng)中有1728個(gè)檢測器并且每個(gè)檢測器采樣864次，則竇腔X線照相為864×1728個(gè)x-射線衰減值的矩陣。術(shù)語“竇腔X線照相”源自存在固體目標(biāo)比如針的竇狀隙陰影。CT成像系統(tǒng)從竇腔X線照相數(shù)據(jù)中計(jì)算或“重建”二維圖像數(shù)據(jù)。
在CT成像系統(tǒng)中的不精確性可能導(dǎo)致模糊、產(chǎn)生條紋或在所得到的圖像中產(chǎn)生幻象或假像。例如，如果檢測位置或醫(yī)療成像系統(tǒng)的中心不精確，則以不正確的角度投影x-射線并在所得到的圖像中產(chǎn)生誤差。因此，需要一種用于醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)的更精確校準(zhǔn)的方法和設(shè)備。
當(dāng)前的校準(zhǔn)方法通常涉及時(shí)間緊張或復(fù)雜的程序。要求經(jīng)常校準(zhǔn)以確保一致的圖像質(zhì)量。此外，已有的校準(zhǔn)方法依賴于已經(jīng)精確地定位并設(shè)置的系統(tǒng)部件比如檢測器。即，常規(guī)的系統(tǒng)依賴于制造者所述的檢測器和能量束源相對于成像系統(tǒng)的中心的位置。達(dá)到較高精度可能比較費(fèi)時(shí)，并且難以實(shí)現(xiàn)，而且制造者的定位誤差可能在圖像中產(chǎn)生條紋。此外，當(dāng)前的校準(zhǔn)方法要求模型的精確定位以正確地校準(zhǔn)成像系統(tǒng)。因此，需要一種快速且容易的系統(tǒng)校準(zhǔn)的方法和設(shè)備。此外還需要一種使用低精度模型的成像系統(tǒng)校準(zhǔn)。
此外，EBT系統(tǒng)利用電子能量束來撞擊目標(biāo)并產(chǎn)生輻射要成像的對象的x-射線。電子撞擊目標(biāo)的點(diǎn)稱為“束點(diǎn)”。偶極子、四極子和聚焦線圈都可以用于沿著目標(biāo)偏轉(zhuǎn)電子以產(chǎn)生x-射線。電子束的運(yùn)動(dòng)必需“調(diào)諧”以使束運(yùn)動(dòng)最佳并更精確地產(chǎn)生束點(diǎn)。
當(dāng)前調(diào)諧EBT掃描器的方法包括在“w”形導(dǎo)線(“W-導(dǎo)線”)上掃描電子束并評價(jià)束點(diǎn)形狀和位置作為時(shí)間函數(shù)。但W-導(dǎo)線昂貴。因此，需要一種“調(diào)諧”或校準(zhǔn)電子束的低廉的方法。此外，在當(dāng)前的EBT系統(tǒng)中，僅僅較小數(shù)量的W-導(dǎo)線才可能適合(例如，在當(dāng)前的掃描器中15根導(dǎo)線)，這減小了調(diào)諧校準(zhǔn)的精度。因此，需要一種更精確的調(diào)諧電子束運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。此外，在當(dāng)前的系統(tǒng)中，W-導(dǎo)線與掃描目標(biāo)分離。因此，目前，需要一種使該束從W-導(dǎo)線目標(biāo)運(yùn)動(dòng)到掃描目標(biāo)的理論傳遞函數(shù)。因此，需要一種在掃描目標(biāo)本身上而不是在W-導(dǎo)線上精確測量調(diào)諧的方法。還需要基于實(shí)際的成像x-射線對電子束電流進(jìn)行直接測量和修正。
發(fā)明概述本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及一種校準(zhǔn)成像系統(tǒng)的方法和設(shè)備。一些實(shí)施例涉及校準(zhǔn)成像系統(tǒng)的方法，該成像系統(tǒng)具有相對于參考位置設(shè)置的檢測器元件陣列和以一模式運(yùn)動(dòng)以輻射檢測器元件陣列的能量源。校正可以得到檢測器位置和電子束隨著時(shí)間的運(yùn)動(dòng)的更加精確的測量，這種更精確的測量給成像系統(tǒng)提供了改善的圖像質(zhì)量。該方法包括開始估計(jì)的檢測器元件陣列的檢測器位置和估計(jì)的能量源的運(yùn)動(dòng)模式。相對于在成像系統(tǒng)中的參考位置確定估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式。該方法也包括掃描具有針的模型和基于估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式中的至少一個(gè)計(jì)算在該模型中針相對于參考位置的估計(jì)的針位置。該方法進(jìn)一步包括基于估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針位置中的至少兩個(gè)修正估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式中的至少一個(gè)。
一些實(shí)施例涉及用于診斷成像系統(tǒng)的改善校準(zhǔn)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括相對于參考點(diǎn)設(shè)置的檢測器元件陣列、以一模式運(yùn)動(dòng)以輻射檢測器元件陣列的能量源、包括針的模型和基于估計(jì)的檢測器位置和能量源的估計(jì)的運(yùn)動(dòng)模式中的至少一個(gè)計(jì)算在模型中針相對于參考位置的估計(jì)的針位置的重建系統(tǒng)。該重建系統(tǒng)基于估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針位置中的至少兩個(gè)修正估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式中的至少一個(gè)。在某些實(shí)施例中，該重建系統(tǒng)通過計(jì)算誤差矢量E＝h*P來修正所說的估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式中的至少一個(gè)，其中E表示與所說的估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和/或針位置(幾何參數(shù))中至少一個(gè)相關(guān)的誤差，h代表產(chǎn)生更加精確的估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針位置的調(diào)節(jié)值，以及P表示相對于所說的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針位置檢測器針采樣的導(dǎo)數(shù)矩陣。誤差矢量E表示在竇腔X線照相中的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和通過將估計(jì)在該系統(tǒng)的模型中的幾何參數(shù)獲得的理論值之間的誤差。求解h矢量并使用它的值來修正檢測器位置、針位置和束點(diǎn)運(yùn)動(dòng)模式可以得到對成像系統(tǒng)的實(shí)際的幾何參數(shù)的進(jìn)一步的知識(shí)。
一些實(shí)施例涉及校準(zhǔn)成像系統(tǒng)的多針模型。該模型包括用于容納多個(gè)針的塊和放置在該塊中的多個(gè)針以便能夠?qū)υ摮上裣到y(tǒng)的檢測器元件進(jìn)行三角形測量。
附圖的幾個(gè)視圖的概述附

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例使用的EBT成像系統(tǒng)。
附圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例形成的多針模型。
附圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例校準(zhǔn)醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)的方法的流程圖。
附圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例使用的射線軌跡。
附圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例使用最小二乘法分析的射線組。
附圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例使用的在一維情況下在理論參數(shù)值、實(shí)際參數(shù)值和每個(gè)參數(shù)要改變的量之間的關(guān)系。
附圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例使用的電子束調(diào)諧系統(tǒng)。
附圖8所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例調(diào)節(jié)電子束的方法的流程圖。
結(jié)合附圖可以更好地理解前述的概述以及本發(fā)明的某些實(shí)施例的下文的詳細(xì)描述。為說明本發(fā)明，在附圖中示出了某些實(shí)施例。但是，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不限于在附圖中所示的這些結(jié)構(gòu)和手段。
本發(fā)明的詳細(xì)描述僅為了說明的目的，下文的詳細(xì)描述參考電子束斷層(EBT)成像系統(tǒng)的某些實(shí)施例。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明可以使用其它的成像系統(tǒng)(比如計(jì)算機(jī)斷層系統(tǒng)和其它的成像系統(tǒng))。
本發(fā)明的詳細(xì)描述僅為了說明的目的，下文的詳細(xì)描述參考電子束斷層(EBT)成像系統(tǒng)的某些實(shí)施例。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明可以使用其它的成像系統(tǒng)(比如計(jì)算機(jī)斷層系統(tǒng)和其它的成像系統(tǒng))。
附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例形成的EBT成像系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括電子源110、聚焦線圈120、偏轉(zhuǎn)線圈130、目標(biāo)環(huán)140-143、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)150、重建系統(tǒng)155、檢測器陣列160和對象定位器170。如下文進(jìn)一步描述，電子源110產(chǎn)生發(fā)射到聚焦線圈120的電子束。在聚焦線圈120中，電子束聚焦以在目標(biāo)環(huán)140-143上產(chǎn)生窄的橢圓束點(diǎn)。在偏轉(zhuǎn)線圈130上，偏轉(zhuǎn)電子束以沿著目標(biāo)環(huán)140-143中的一個(gè)目標(biāo)環(huán)進(jìn)行掃描。
在聚焦的電子束撞擊到目標(biāo)環(huán)140-143中的一個(gè)時(shí)，所接觸的目標(biāo)環(huán)140-143發(fā)射扇形x-射線束。來自電子束的電子偏轉(zhuǎn)在目標(biāo)環(huán)140上的點(diǎn)稱為“束點(diǎn)”，并且起成像x-射線源的作用。在某些實(shí)施例中，例如可能是單個(gè)的目標(biāo)環(huán)140或多個(gè)目標(biāo)環(huán)140-143。在某些實(shí)施例中，目標(biāo)環(huán)140-143由鎢形成。電子束可能沿著210度弧線掃描以在每個(gè)點(diǎn)上沿著該弧線形成扇形x-射線束。
從目標(biāo)環(huán)140-143中發(fā)射出的x-射線通過位于對象定位器170上的對象比如患者。該對象定位器170例如可以是工作臺(tái)、支架、壁bucky或其它的可移動(dòng)或不可移動(dòng)的定位器。然后x-射線撞擊到檢測器陣列160上。檢測器陣列160包括至少一行檢測器元件。檢測器陣列160的檢測器元件響應(yīng)撞擊的x-射線產(chǎn)生信號(hào)。將這些信號(hào)從檢測器陣列160發(fā)射到DAS 150。DAS 150采集該數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)發(fā)送給重建系統(tǒng)155。重建系統(tǒng)155分析該信號(hào)并通過從檢測器陣列160中所獲得的數(shù)據(jù)產(chǎn)生醫(yī)療診斷圖像。重建系統(tǒng)155也可以將該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到或?qū)⒃摂?shù)據(jù)發(fā)射到例如外部處理器或存儲(chǔ)器中。重建系統(tǒng)155例如可以以軟件和/或硬件的方式實(shí)現(xiàn)。
檢測器陣列160沿著該束掃描的弧線從幾個(gè)角度接收x-射線以產(chǎn)生一組x-射線投影。通過DAS 150接收該投影數(shù)據(jù)，來自一次掃描的全部數(shù)據(jù)以稱為竇腔X線照相的矩陣形式設(shè)置。在竇腔X線照相內(nèi)，每行包含一個(gè)檢測器元件的所有的投影數(shù)據(jù)，并且每列包含用于該檢測器元件的一定的采樣數(shù)的數(shù)據(jù)。從投影數(shù)據(jù)的二維竇腔X線照相中，重建系統(tǒng)155可以重建二維圖像，典型地，該二維圖像的特征在于成像的對象的軸向片層。反向投影或其它的重建技術(shù)可以用于重建二維圖像。但是，所得的圖像可能包含由系統(tǒng)100的缺陷或不精確性和系統(tǒng)100的部件的位置引起的條紋或圖像假像(比如幻象)。不精確性的實(shí)例包括檢測器位置誤差或束點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的錯(cuò)誤特征化。系統(tǒng)100的校準(zhǔn)有助于減小或消除條紋或圖像假像以改善圖像的質(zhì)量。例如，也可以使用模型來校準(zhǔn)系統(tǒng)100以改善圖像質(zhì)量和精度。
附圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例用于系統(tǒng)幾何校準(zhǔn)的多針模型200。多針模型200包括泡沫或其它類似的材料塊210。多針模型200也包括設(shè)置在塊210上或其中的多個(gè)針。多針使得模型200能夠?qū)ο到y(tǒng)100的部件比如檢測器陣列160和檢測器陣列160的單個(gè)檢測器和電子束成三角形測量，并實(shí)現(xiàn)附加的測量(比如半徑、運(yùn)動(dòng)和位置)。在某些實(shí)施例中，多針模型200包括針220-227。這些針可以包括金屬比如鎢。針220-227大致成圓形地放置并沿檢測器陣列160的軸線排列。針220-227可以包圍在保護(hù)塑料的圓柱體中。多針模型200可以連接到更小的圓柱體上以允許多針模型200安裝在對象定位器170的中心固定件上。
附圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例校準(zhǔn)醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)100的方法的流程圖300。在簡要概述之后，下文進(jìn)一步詳細(xì)描述該方法的步驟。首先，在步驟310中，預(yù)先加載檢測器陣列160的元件的位置、能量束或源運(yùn)動(dòng)的系數(shù)和其它的制造信息。然后，在步驟320中，多針模型200放置在對象定位器170上，并采集掃描。接著，在步驟330中，分析模型針位置。使用元件在檢測器陣列160中的理論位置和束點(diǎn)沿著目標(biāo)環(huán)140-143的理論運(yùn)動(dòng)，大致估計(jì)針220-227在模型200中的位置。然后，在步驟340中，假設(shè)檢測器元件在它們的理想位置，在計(jì)算中精化針220-227的位置和束點(diǎn)沿著目標(biāo)環(huán)140-143的運(yùn)動(dòng)。在步驟350中，使用經(jīng)精化的針位置和束點(diǎn)運(yùn)動(dòng)來精化檢測器元件的位置。在步驟360中，計(jì)算稱為“簇誤差”(在下文中定義)的質(zhì)量度量并用于確定檢測器元件和束點(diǎn)位置的測量是否充分。如果測量不夠，則繼續(xù)精化，重復(fù)上述的過程。
現(xiàn)在更加詳細(xì)地描述該校準(zhǔn)方法。首先，在步驟310中，預(yù)先加載理論(或理想的)部件位置數(shù)據(jù)。理論數(shù)據(jù)可以是檢測器陣列160和在檢測器陣列160中的單個(gè)檢測器元件的中心的預(yù)期位置，也可以是描述由能量源110所產(chǎn)生的束點(diǎn)的徑向和角運(yùn)動(dòng)的系數(shù)。所需的數(shù)據(jù)的預(yù)先加載可以在空掃描之后以便考慮EBT成像系統(tǒng)100中的背景或噪聲。然后，在步驟320中，掃描多針模型200。多針模型200可以放置在對象定位器170上，而不管多針模型200的精確位置。
接著，在步驟330中，在檢測器陣列160中的檢測器的位置和電子束的運(yùn)動(dòng)“凍結(jié)”在假設(shè)或理論值。執(zhí)行帶有多針模型200的掃描。從通過輻射比如x-射線從多針模型200的目標(biāo)環(huán)140-143的照射中產(chǎn)生竇腔X線照相。作為舉例，在檢測器陣列160中可以包括每個(gè)帶有864個(gè)采樣的864個(gè)檢測器元件，8個(gè)針220-227可以包括在多針模型200中。在本實(shí)例中，從檢測器陣列160中獲得的竇腔X線照相為864×864的竇腔X線照相。
接著，通過竇腔X線照相形成針220-227的軌跡以識(shí)別針220-227在竇腔X線照相中的位置。假設(shè)高的衰減的區(qū)域?yàn)獒?20-227的陰影，并且其特征在于它們的中點(diǎn)并通過竇腔X線照相跟蹤。針220-227的位置重疊并刪除其它的數(shù)據(jù)。例如，每40微秒可以獲得一個(gè)采樣。檢測針220-227的中心的時(shí)間可以是一小數(shù)采樣數(shù)，比如采樣數(shù)1.25。應(yīng)用864個(gè)檢測器元件和8個(gè)針，結(jié)果是按針數(shù)排序的針220-227采樣的864×8的表(在下文中稱為針采樣表)。通過對應(yīng)于獲得采樣的時(shí)間(例如，觀測針220-227的中心的時(shí)間)的采樣數(shù)識(shí)別針220-227。
然后，在步驟340中，檢測器陣列160的位置“凍結(jié)”或保持在步驟330中計(jì)算的值上恒定。從在前述的步驟中獲得的值中精化描述在目標(biāo)環(huán)140-143和針220-227上的束點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的系數(shù)的新值。在下文中詳細(xì)描述這種精化的數(shù)學(xué)方法。
接著，在步驟350中，電子源110和針220-227的位置“凍結(jié)”或保持在步驟340中計(jì)算的值上恒定，并且精化檢測器陣列160的位置。以與針220-227的位置精化步驟340類似的方式繼續(xù)檢測器位置精化。實(shí)際上，針220-227的位置和電子束或電子源110可以用于對在檢測器陣列160中的每個(gè)檢測器位置進(jìn)行三角形測量。
然后，在步驟360中，估計(jì)描述系統(tǒng)100的一組方程的自兼容性。在針采樣表中的每個(gè)項(xiàng)可以變成從檢測器元件到目標(biāo)環(huán)140-143的假設(shè)射線。通過檢測器元件的位置限定檢測器目標(biāo)射線的一端，同時(shí)在檢測器元件看見針220-227時(shí)通過束點(diǎn)的位置確定另一端。
附圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的射線軌跡400。在射線軌跡400中，射線從檢測器元件465延伸到目標(biāo)環(huán)140。針220的實(shí)際位置可能是未知的。
在確定了給定的針220-227的所有的檢測器目標(biāo)射線之后，計(jì)算射線的形心。該形心定義為在最小二乘法意義上使每個(gè)射線最接近形心的距離最小的空間位置。然后，在隨后的計(jì)算中假設(shè)形心為針220-227的位置。
使用最少二乘法解決具有比未知變量更多的方程的方程組。因此，所獲得的答案不是精確的解，而是使殘差的平方和最小的解。
附圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例使用的最少二乘法分析的射線簇500。在附圖5中，從檢測器元件到目標(biāo)環(huán)140-143的多個(gè)射線疊加以形成在實(shí)際的針區(qū)中的形心。在射線之間的變化可以用于確定描述針位置、檢測器元件和束運(yùn)動(dòng)的方程的系統(tǒng)的精度。
一旦已經(jīng)確定了所有的針的形心，則可以計(jì)算“簇誤差”。它被定義為一平均距離，所述距離是每個(gè)檢測器目標(biāo)射線錯(cuò)過它本身的形心的距離。在一種完美的系統(tǒng)中，簇誤差可以是零。在實(shí)際中，例如5微米的簇誤差通常用于表示無條紋圖像的足夠的自相一致的解。
在步驟370中，如果簇誤差高于某一閾值，則繼續(xù)精化檢測器元件和針220-227的位置以及作為時(shí)間函數(shù)的源110的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)上述的步驟(例如在步驟340中開始的步驟)繼續(xù)精化。例如，如果射線錯(cuò)過針220-227的形心的平均距離超過10微米，則繼續(xù)迭代精化。每次迭代精化可以更加精確地確定位置和特征。如果簇誤差低于某一閾值(例如10微米)，則針220-227、檢測器陣列160和源110的計(jì)算足夠，系統(tǒng)100的操作(例如，成像)可以繼續(xù)。即，在通過例如反向投影或其它的成像方法重建醫(yī)療診斷成像的過程中可以使用檢測器位置和源110的運(yùn)動(dòng)。
雖然在上文的校準(zhǔn)中獲得的答案可能不是完美的，但是該過程可以迭代以使解收斂。在某些實(shí)施例中，校準(zhǔn)迭代收斂到這樣的答案平均射線錯(cuò)過它的針的形心不超過大約3微米。在這種校準(zhǔn)之后產(chǎn)生的圖像實(shí)際上沒有幾何誤差產(chǎn)生的條紋。迭代的校準(zhǔn)也提供了束點(diǎn)沿目標(biāo)環(huán)140-143運(yùn)動(dòng)的半徑和角度的精確描述。
下文討論用于精化系統(tǒng)100的參數(shù)和部件構(gòu)造的數(shù)學(xué)方法。例如，首先考慮在附圖6中表示的一維情況。假設(shè)一變量參數(shù)“x”和基于參數(shù)x的理論函數(shù)“f”。對于觀測的經(jīng)驗(yàn)值f(x0)，可以確定值x0使函數(shù)f產(chǎn)生觀測的經(jīng)驗(yàn)值f(x0)。分析以最初猜測的值x1開始，在通過理論函數(shù)計(jì)算時(shí)，該猜測值產(chǎn)生了值f(x1)。如果可以計(jì)算函數(shù)“f”的導(dǎo)數(shù)，則繞點(diǎn)x1展開泰勒級(jí)數(shù)，f(x0)=f(x1)+h·dfdx|x1+12h2·d2fd2x|x1+...-------(1).]]>由于f(x0)已知，因此求解“h”的經(jīng)驗(yàn)值可以揭示x1變化多少以形成未知量x0。但是，求解h是不實(shí)際的，因此簡化級(jí)數(shù)以忽略第二階和更高階的項(xiàng)。所得的方程為f(x0)≅f(x2)=h1·dfdx|x1------(2).]]>
方程(2)可以求解h1，得到改善的“x1”的近似解，x2＝x1+h1。
繼續(xù)這種方式，可以精化近似以形成x3、x4等，它們每個(gè)都更加接近理想值x0。即，可以精化輸入?yún)?shù)直到基于輸入函數(shù)的理論函數(shù)形成理想的觀測值。
但是，不簡單求解一維“x”，而是可以同時(shí)使多個(gè)參數(shù)最佳化以形成與在多針模型200的竇腔X線照相中可見的幾千個(gè)檢測器針“事件”的緊密的理論匹配。該參數(shù)包括每個(gè)針220-227的位置、在檢測器陣列160中的檢測器元件的位置和例如以半徑和角度描述電子束源的運(yùn)動(dòng)的傅立葉級(jí)數(shù)的系數(shù)。因此，對于給定的檢測器元件d和給定的針p，誤差(在理論的采樣預(yù)測qs和所測量的采樣數(shù)qm之間的差值)可以表述如下qmd,p-qsd,p≈∂qd,p∂Rp|s·▿Rp+∂qd,p∂θp|s·▿θp+Σjncoefs∂qd,p∂rcj|s·▿rcj+Σjncoefs∂qd,p∂acj|s·▿acj----(4),]]>這里Rp表示針p的半徑，θp表示針的角度，rcj表示束運(yùn)動(dòng)的jth半徑系數(shù)，以及acj表示束運(yùn)動(dòng)的jth角度系數(shù)。
換句話說，在檢測器元件d中所測量的針p的采樣值大致等于理論值加上采樣函數(shù)對于針p的半徑時(shí)間R的導(dǎo)數(shù)、加上對于針p的角度時(shí)間θ的導(dǎo)數(shù)、加上乘以源系數(shù)項(xiàng)的增量的導(dǎo)數(shù)，等。計(jì)算的理想結(jié)果是使在所測量的針采樣值和通過將系統(tǒng)模型(“f”)應(yīng)用到參數(shù)值(即，針位置、束運(yùn)動(dòng)系數(shù)等)獲得的理論值之間的差值最小的增量值()。
雖然方程(4)是帶有多個(gè)未知數(shù)的方程，用于通過在檢測器陣列160中的所有檢測器元件看見的所有的針220-227形成的聯(lián)立方程得到了比未知數(shù)更多的方程。通過在線性方程組中求解，可以使用奇異值分解(SVD)確定參數(shù)的調(diào)整(矢量h表示)。在最小二乘法的意義上，SVD使在理論采樣值和經(jīng)驗(yàn)測量值不同最小化。因此，方程(4)可以歸一化為由下述式表示的方程系E→=h→·P-------(5),]]>
這里，E表示在每個(gè)檢測器針組合的測量值和理論值之間的差值或誤差，而矢量 表示產(chǎn)生更精確的理論采樣值的單個(gè)參數(shù)的調(diào)整值或增量，以及P表示每個(gè)檢測器針采樣相對于單個(gè)的參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)的矩陣。
誤差矢量E可以表示如下檢測器1 檢測器2...檢測器nE→=[e11,e21,e31,···,enpins1,e22,e32,···,enpins2,···,e1n,e2n,e3n,···,enpinsn]----(6),]]>這里，epd表示在經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和在通過檢測器d可見的針p的采樣數(shù)中理論之間的差值。參數(shù)矢量的變化可以表示如下h→=[ΔRp1,Δθp1,ΔRp2,Δθp2,...,Δrc1,Δrc2,Δrc3,...,Δac1,Δac2,Δac3,...]---(7),]]>這里，ΔRp表示針p的半徑的變化，Δθp表示針p的角度的變化，Δrc表示徑向源的系數(shù)的變化，以及Δac表示角源系數(shù)的變化。導(dǎo)數(shù)P的矩陣如下。實(shí)際上，針位置交叉項(xiàng)可以設(shè)置為零，因?yàn)橐粋€(gè)針位置的位置偏差對另一針位置僅具有二階效應(yīng)。
針位置 半徑系數(shù) 角系數(shù) (8)矩陣P包括許多行，該行數(shù)等于在系統(tǒng)100中的檢測器陣列160中的檢測器元件數(shù)n乘以針220-227數(shù)n。矩陣P的列數(shù)等于針220-227的數(shù)量n的兩倍(每個(gè)半徑的一項(xiàng)，每個(gè)角度的一項(xiàng))加上源系數(shù)的數(shù)量。列的第一組表示針位置的導(dǎo)數(shù)項(xiàng)，該導(dǎo)數(shù)項(xiàng)根據(jù)采樣數(shù)改變每個(gè)針的半徑和角度。列的第二組改變源電子束的半徑系數(shù)。列的第三組改變源的角系數(shù)。
可以在數(shù)值上實(shí)現(xiàn)導(dǎo)數(shù)項(xiàng)的計(jì)算。一旦建立了方程E＝h*P，則求解包括使用奇異值分解(SVD)算法來解h。矢量h的值可以加入到初始參數(shù)以提供針220-227的位置和源110的系數(shù)的更精確的列表。也可以計(jì)算改善的檢測器元件位置。對于現(xiàn)行的計(jì)算機(jī)，通過將檢測器元件位置加入到方程系中求解檢測器元件的位置導(dǎo)致了太大的解空間。因此，可以使用分離的“分簇”方法，在該方法中分別求解檢測器元件位置。對于每個(gè)檢測器元件，在看見每個(gè)針針220-227時(shí)估計(jì)源系數(shù)(產(chǎn)生源110的位置)。通過針220-227從目標(biāo)環(huán)140-143引出射線。計(jì)算收斂點(diǎn)。將檢測器元件位置更新到收斂點(diǎn)，由此排除了誤差或不可能的結(jié)果。然后重復(fù)建立方程系、求解該方程系和檢測器元件的分組過程直到獲得足夠的答案。
在某些實(shí)施例中，能量束的運(yùn)動(dòng)和特性可以基于上述的校準(zhǔn)方法進(jìn)行修改。例如，如上文參考附圖1、2和3所述，執(zhí)行檢測器陣列160和能量源110的迭代校準(zhǔn)。然后，使用束點(diǎn)運(yùn)動(dòng)信息以調(diào)節(jié)施加到偏轉(zhuǎn)線圈130的線圈的電流。一次掃描的全組線圈電流稱為一次“調(diào)諧”。
附圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例形成的電子束調(diào)諧系統(tǒng)700。系統(tǒng)700包括徑向束校正模塊780和角度束調(diào)整模塊790。徑向束校正模塊780和角度束調(diào)整模塊790可以是分離單元或者可以組合在單個(gè)單元中。徑向束校正模塊780和角度束調(diào)整模塊790可以以軟件和/或硬件的方式實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)700可以與電子源710、聚焦線圈720、偏轉(zhuǎn)線圈730、目標(biāo)環(huán)740-743、DAS 750、重建系統(tǒng)755、檢測器陣列760、對象定位器770和多針模型775結(jié)合使用。電子源710、聚焦線圈720、偏轉(zhuǎn)線圈730、目標(biāo)環(huán)740-743、DAS 750、重建系統(tǒng)755、檢測器陣列760、對象定位器770和多針模型775都與在附圖1和附圖2中所描述的相應(yīng)的部件類似。
在操作中，調(diào)諧類似于上文所述的校準(zhǔn)。多針模型775放置在對象定位器770上，而不特別關(guān)心精度。采集掃描。然后執(zhí)行前述的迭代計(jì)算以提取沿目標(biāo)環(huán)140-143的束點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的特征。
一旦已經(jīng)確定了束點(diǎn)和/或電子束運(yùn)動(dòng)，可以調(diào)整線圈電流以使束點(diǎn)和/或電子束運(yùn)動(dòng)最佳化。偏轉(zhuǎn)線圈的線圈電流作為一系列偏轉(zhuǎn)更新塊(DUB)存儲(chǔ)。DUB表示發(fā)送給每個(gè)偏轉(zhuǎn)線圈的線圈電流的單個(gè)“量(quantum)”。在某些實(shí)施例中，每20微秒存儲(chǔ)一個(gè)DUB。因此，單個(gè)的偏轉(zhuǎn)緩沖器可以包含幾千個(gè)DUB。
在沿目標(biāo)環(huán)140-143校準(zhǔn)束點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的徑向波動(dòng)的過程中，在每個(gè)DUB時(shí)檢查束點(diǎn)的半徑。如果半徑太大(太大的偏轉(zhuǎn))，通過與理想的調(diào)諧偏離的大小成比例的比例系數(shù)減小偏轉(zhuǎn)線圈的偶極子電流。如果半徑太小(偏轉(zhuǎn)不夠)，通過與理想的調(diào)諧偏離的大小成比例的比例系數(shù)增加偏轉(zhuǎn)線圈的偶極子電流。通過每個(gè)DUB運(yùn)行和縮放偶極子電流，可以獲得比原始調(diào)諧更加接近理想調(diào)諧并且實(shí)質(zhì)上是平整器的調(diào)諧。上述的過程可以迭代(以新的調(diào)諧重新掃描多針模型775，重做多針模型775的校準(zhǔn)并重新校正偏轉(zhuǎn)緩沖器)以形成具有理想半徑平整度的一組線圈電流。
使用來自多針模型775的信息也可以調(diào)整電子束的角運(yùn)動(dòng)。最佳調(diào)諧產(chǎn)生了以恒定的角速度運(yùn)動(dòng)的束點(diǎn)。初始調(diào)整可能具有角加速度和減速度。與理想的角速度的偏差可以一個(gè)DUB一個(gè)DUB地平掉。每個(gè)DUB對應(yīng)于特定的時(shí)間；因此已知了每個(gè)DUB的束點(diǎn)的理想的角度位置。在給定的時(shí)間上的實(shí)際角度位置包含在使用多針模型775計(jì)算的束點(diǎn)位置文件中。雖然束點(diǎn)經(jīng)過了所有的正確的角度，但是在該正確的時(shí)間上該束點(diǎn)可能不在該正確的角度上。
通過檢索已有的DUB和束點(diǎn)位置文件，可以找到在任何給定的DUB的理想位置上放置電子束的線圈電流。然后將這些電流內(nèi)插并裝入最佳化的DUB中。例如，假設(shè)在2 5毫秒上的DUB是最佳的一個(gè)DUB。在這時(shí)束點(diǎn)的理想位置可能是6點(diǎn)鐘的位置。但是，在不同的時(shí)間例如t＝24.985ms上實(shí)際的束點(diǎn)位置也可能是6點(diǎn)鐘的位置。在這種情況下，在跨越24.985ms的兩個(gè)DUB中的線圈電流可能線性插值并放置于在25ms上的DUB中。線性插值或組合將有助于確保束點(diǎn)在25ms的6點(diǎn)鐘位置處于掃描。
在偏轉(zhuǎn)緩沖器中對每個(gè)DUB中執(zhí)行線性組合。通過線性組合，使角度偏差“平整”，并接近恒定的角速度。在某些實(shí)施例中，重復(fù)平整過程以接近理想的角速度。連同角度變化執(zhí)行的偏轉(zhuǎn)線圈730和聚焦線圈720的物理限制和前文描述的徑向修改的效果可以產(chǎn)生在迭代中。
附圖8所示為調(diào)整根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例使用的電子束的方法的流程圖800。首先，根據(jù)上文描述的步驟310-370通過估計(jì)和精化確定針位置、檢測器元件位置和電子束運(yùn)動(dòng)參數(shù)。在已經(jīng)計(jì)算了檢測器元件位置和電子束運(yùn)動(dòng)之后，可以如下調(diào)整電子束。
電子束和束點(diǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及其它的參數(shù)比如針位置和檢測器元件位置可以存儲(chǔ)在文件中。在步驟375中，文件(比如束點(diǎn)運(yùn)動(dòng)文件)可以裝入系統(tǒng)700中以便在調(diào)整電子束的過程中使用。
在步驟380中，偏轉(zhuǎn)線圈730的電流從一系列偏轉(zhuǎn)更新塊DUB中載入。然后，在步驟385中，在每個(gè)DUB的時(shí)間時(shí)檢查電子束點(diǎn)的半徑。如果該半徑太大(例如表明偏轉(zhuǎn)太大)，則通過與理想線圈電流或調(diào)整的偏差的大小成比例的比例系數(shù)減小偏轉(zhuǎn)線圈的偶極子電流。如果該半徑太小(例如表明偏轉(zhuǎn)不夠)，則通過與理想調(diào)諧的偏差的大小成比例的比例系數(shù)增加偶極子電流。
接著，在步驟390中，調(diào)整DUB以作為時(shí)間函數(shù)將束置于適當(dāng)?shù)慕嵌?。使用上文描述的檢索和插值法，修改線圈電流以使束點(diǎn)以正確的恒定的角速度沿目標(biāo)環(huán)140-143掃描。
最后，在步驟395中，存儲(chǔ)經(jīng)調(diào)整的線圈電流值。經(jīng)調(diào)整的線圈電流感應(yīng)并聚焦在電磁聚焦線圈20和偏轉(zhuǎn)線圈730中的電子束以在所需的時(shí)間上撞擊在目標(biāo)環(huán)740-743上的所需位置。上述的步驟可以根據(jù)需要重復(fù)以調(diào)整電子束。
雖然參考某些實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下可以等效替換或作出各種修改。此外，在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)可以根據(jù)特定的情況或材料作出許多變型。因此，并不希望將本發(fā)明限制于所公開的特定的實(shí)施例，而是本發(fā)明還包括落在附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于校準(zhǔn)成像系統(tǒng)(100)的多針模型(200)，所說的模型(200)包括容納多個(gè)針(220-227)的塊(210)；和放置在所說的塊(210)中以便能夠計(jì)算成像系統(tǒng)(100)的檢測器元件位置的多個(gè)針(220-227)。
2.權(quán)利要求1所述的模型(200)其中所說的塊(210)包括泡沫。
3.權(quán)利要求1所述的模型(200)其中所說的多個(gè)針(220-227)以圓周方式設(shè)置。
4.權(quán)利要求1所述的模型(200)其中所說的多個(gè)針(220-227)包括金屬針。
5.權(quán)利要求1所述的模型(200)其中所說的多個(gè)針(220-227)沿與包含所說的成像系統(tǒng)(100)的檢測器元件的平面平行延伸的取向的軸排列。
6.權(quán)利要求1所述的模型(200)其中所說的多個(gè)針(220-227)使得能夠計(jì)算照射檢測器元件的能量源(110)的運(yùn)動(dòng)模式。
7.一種校準(zhǔn)成像系統(tǒng)(100)的方法(300)，該成像系統(tǒng)(100)具有相對于參考位置設(shè)置的檢測器元件陣列(160)和以某一模式運(yùn)動(dòng)以照射檢測器元件陣列(160)的能量源(110)，所說的方法(300)包括以檢測器元件陣列(160)的估計(jì)的檢測器位置和能量源(110)的估計(jì)的運(yùn)動(dòng)模式開始，相對于在成像系統(tǒng)(100)中的參考位置限定所說的估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式(310)；掃描模型(200)，該模型具有在該模型(200)中的位置上設(shè)置針(220-227)(320)；基于所說的估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式中的至少一個(gè)計(jì)算在該模型(200)中的針(220-227)相對于參考位置的估計(jì)的針(220-227)位置(330)；以及基于所說的估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置中的至少兩個(gè)修正所說的估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式中的至少一個(gè)(340，350)。
8.權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括確定所說的估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置中的至少一個(gè)的誤差量；以及，在該誤差量超過閾值時(shí)，重復(fù)所說的計(jì)算和修正步驟(360，370)。
9.權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括重復(fù)所說的計(jì)算和修正步驟至少一次以獲得第一和第二估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置；以及計(jì)算在所說的第一和第二估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置之間的誤差量(360)。
10.權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括在沿能量源的所說的估計(jì)的運(yùn)動(dòng)模式相關(guān)的點(diǎn)和所說的估計(jì)的檢測器位置之間引出射線；以及利用在射線之間交叉的點(diǎn)以計(jì)算所說的估計(jì)的針(220-227)位置。
11.權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括從模型(200)的掃描中確定實(shí)際的針(220-227)位置；以及計(jì)算在所說的估計(jì)的和實(shí)際的針(220-227)位置之間的差值。
12.權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括確定實(shí)際的針(220-227)位置；計(jì)算表示所說的估計(jì)的針(220-227)位置不同于所說的實(shí)際的針(220-227)位置的量的針(220-227)誤差；以及基于針(220-227)誤差修正所說的估計(jì)的檢測器位置。
13.權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括確定實(shí)際的針(220-227)位置；計(jì)算表示所說的估計(jì)的針(220-227)位置不同于所說的實(shí)際的針(220-227)位置的量的針(220-227)誤差；以及基于針(220-227)誤差修正所說的估計(jì)的運(yùn)動(dòng)模式。
14.權(quán)利要求7所述的方法，其中所說的能量源(110)的運(yùn)動(dòng)模式部分由能量束半徑確定。
15.權(quán)利要求7所述的方法，其中所說的能量源(110)的運(yùn)動(dòng)模式部分由能量束角度確定。
16.權(quán)利要求7所述的方法，其中所說的修正步驟進(jìn)一步包括計(jì)算誤差矢量E＝h*P，其中E表示與所說的估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置中至少一個(gè)相關(guān)的誤差，h代表產(chǎn)生更加精確的估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置的調(diào)整值，以及P表示相對于所說的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置的檢測器模型針(220-227)采樣的導(dǎo)數(shù)矩陣。
17.權(quán)利要求7所述的方法，其中所說的模型(200)獨(dú)立于參考位置定位在成像系統(tǒng)(100)中。
18.一種改善診斷成像系統(tǒng)的校準(zhǔn)的系統(tǒng)，所說的系統(tǒng)包括相對于參考點(diǎn)設(shè)置的檢測器元件陣列(160)；以一模式運(yùn)動(dòng)以輻射所說的檢測器元件陣列(160)的能量源(110)；模型(200)，該模型具有在所說的模型(200)中的位置上設(shè)置的針(220-227)；基于估計(jì)的檢測器位置和所說的能量源(110)的估計(jì)的運(yùn)動(dòng)模式中的至少一個(gè)計(jì)算在所說的模型(200)中所說的針(200-227)相對于所說的參考位置的估計(jì)的針(200-227)位置的重建系統(tǒng)(155)，所說的重建系統(tǒng)(155)基于估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置中的至少兩個(gè)修正估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式中的至少一個(gè)。
19.權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所說的重建系統(tǒng)(155)通過計(jì)算誤差矢量E＝h*P來修正估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式中的至少一個(gè)，其中E表示與估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置中至少一個(gè)相關(guān)的誤差，h代表產(chǎn)生更加精確的估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置的調(diào)整值，以及P表示相對于所說的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置的檢測器模型針(220-227)采樣的導(dǎo)數(shù)矩陣。
20.權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所說的能量源(110)的運(yùn)動(dòng)模式部分由能量束半徑限定。
21.權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所說的能量源(110)的運(yùn)動(dòng)模式部分由能量束角度限定。
22. 權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所說的重建系統(tǒng)(155)確定估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置中的至少一個(gè)的誤差量；以及，在該誤差量超過閾值時(shí)，所說的重建系統(tǒng)(155)重復(fù)所說的計(jì)算和修正估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220-227)位置中的至少一個(gè)。
全文摘要
一些實(shí)施例涉及校準(zhǔn)成像系統(tǒng)(100)的方法和設(shè)備，該成像系統(tǒng)具有相對于參考位置設(shè)置的檢測器元件陣列(160)和以一模式運(yùn)動(dòng)以輻射檢測器元件陣列(160)的能量源(110)。該方法包括以估計(jì)的檢測器元件陣列(160)的檢測器位置和估計(jì)的能量源(110)的運(yùn)動(dòng)模式開始(310)。相對于在成像系統(tǒng)(100)中的參考位置確定估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式。該方法進(jìn)一步包括掃描在其中的位置上具有針(220－227)的模型(200)和基于所說的估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式中的至少一個(gè)計(jì)算在該模型(200)中的針(220－227)相對于參考位置的估計(jì)的針(220－227)位置(320，330)。該方法進(jìn)一步包括基于所說的估計(jì)的檢測器位置、運(yùn)動(dòng)模式和針(220－227)位置中的至少兩個(gè)修正所說的估計(jì)的檢測器位置和運(yùn)動(dòng)模式中的至少一個(gè)(340，350)。
文檔編號(hào)A61B6/00GK1444182SQ0310705
公開日2003年9月24日 申請日期2003年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月25日
發(fā)明者E·徹爾, J·庫克, P·馬努森 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司