本發明涉及CT(Computerizedtomography，計算機斷層掃描)領域，具體地涉及確定標記物位置和患者呼吸曲線的方法及裝置。

背景技術：
在自由呼吸CT掃描期間，患者的呼吸運動可能會導致胸腔和上腹部的3D圖像中腫瘤的目標輪廓的顯著失真。為了消除或者減少患者的呼吸運動引起的偽影對胸腹部臟器CT掃描的影響，達到準確診斷和治療的目的，提出了四維CT(4DCT)的概念。4DCT技術已廣泛應用于胸腹部癌癥放射療法的治療模擬。4DCT可以通過在每個床位(Z方向)處過采樣CT切片、然后把全部的圖像(切片)揀選到對應不同呼吸狀態的多個CT容積中來實現。每個CT系列(容積)是特定呼吸狀態的3D圖像，每個3D圖像是由選自不同床位的層疊切片(每個床位處一個切片)形成的。對于4DCT來說，確定精確的患者呼吸曲線至關重要。

技術實現要素：
本發明的發明人提出了實時呼吸運動曲線測量解決方案。根據本發明，利用CT掃描儀的X射線產生和檢測性能，監視系統無需外部傳感器裝置就可以從患者細微的呼吸運動中提取出實時呼吸信號。作為典型的應用，本發明的系統可在無設備4D(D4D)電影掃描之前在非常低的X射線輻射劑量的情況下實時地測量、顯示和分析患者的呼吸模式。在本發明中，可以將合適的外部標記物放置在患者胸部上面來輔助檢測患者的呼吸運動以確定呼吸曲線。在檢測時，需要少量(盡管非常少)的X射線劑量。由于X射線劑量的量與所接收數據的信噪(S/N)比成正比，因此在X射線劑量與檢測可靠性之間存在折衷。本發明提供確定標記物位置和患者呼吸曲線的方法及裝置，其可以提高低X射線劑量情況下呼吸運動檢測的準確性和可靠性。根據本發明的一方面，提供一種用于確定標記物的位置的方法，其中所述標記物在CT掃描時放置在患者的身上并隨著患者的呼吸運動而運動，所述方法包括：從身上放置有標記物的患者的定位圖像獲取標記物的粗略位置，并根據所述粗略位置確定標記物位置的搜索范圍；對從CT設備的探測器陣列連續地采集的身上放置有標記物的患者的多組投影數據求和以得到投影數據和；從所述投影數據和判斷落在所述搜索范圍內的可能標記物位置；以及針對每個可能標記物位置：確定所述多組投影數據中每組投影數據的與該可能標記物位置相應的精確位置；如果所述多組投影數據的所述相應的精確位置之間具有一致性，則將該可能標記物位置判斷為與所述多組投影數據相對應的真正的標記物位置。根據本發明的一個實施例，在連續地采集所述多組投影數據期間，所述CT設備的球管角固定在78度。根據本發明的一個實施例，所述標記物被選擇為具有易于識別的形狀，以及/或者具有區別于軟組織的X射線衰減系數。根據本發明的一個實施例，當所述粗略位置大于第一預定閾值時，增大所述CT設備的球管電流值。根據本發明的一個實施例，在連續地采集所述多組投影數據期間，在采集的同時移動所述患者所位于的CT設備的床架。根據本發明的一個實施例，所述定位圖像是利用CT設備以90度的球管角獲得的。根據本發明的一個實施例，從定位圖像獲取標記物的粗略位置包括：從定位圖像估計標記物通過CT設備的X射線被投影到的探測器通道數作為標記物的粗略位置。根據本發明的一個實施例，根據所述粗略位置確定標記物位置的搜索范圍包括：根據所估計的標記物被投影到的探測器通道數，確定在整個呼吸周期期間所述標記物可能被投影到的探測器通道數范圍作為標記物位置的搜索范圍。根據本發明的一個實施例，所述多組投影數據是以足夠高的速度連續地采集而獲得的，所述足夠高的速度使得在采集所述多組投影數據期間，隨著患者的呼吸運動而運動的標記物保持在基本不變的位置。根據本發明的一個實施例，所述多組投影數據中的每組投影數據是數據對的集合，所述數據對包括探測器陣列中每個探測器通道的探測器通道數以及表示投影到該探測器通道上的X射線的衰減程度的衰減數據。根據本發明的一個實施例，對所述多組投影數據求和以得到投影數據和包括：對于每個探測器通道數，將所述多組投影數據中對應于該探測器通道數的衰減數據加在一起，作為對應于該探測器通道數的新衰減數據，從而形成作為探測器通道數及與其對應的新衰減數據的數據對的集合的投影數據和。根據本發明的一個實施例，從所述投影數據和判斷落在所述搜索范圍內的可能標記物位置包括：確定落在所述搜索范圍內的所述新衰減數據出現峰值時所對應的探測器通道數并將其作為可能標記物位置。根據本發明的一個實施例，確定落在所述搜索范圍內的所述新衰減數據出現峰值時所對應的探測器通道數包括：確定所述搜索范圍內大于第二預定閾值的所述新衰減數據的峰值并確定這些峰值對應的探測器通道數。根據本發明的一個實施例，所述第二預定閾值為所述搜索范圍內新衰減數據的最大值的60％。根據本發明的一個實施例，確定所述多組投影數據中每組投影數據的與該可能標記物位置相應的精確位置包括：確定每組投影數據中與該可能標記物位置大致相對應的衰減數據的峰值，并將該衰減數據的峰值所對應的探測器通道數作為所述精確位置。根據本發明的一個實施例，所述多組投影數據的所述相應的精確位置之間具有一致性包括：所述多組投影數據的所述相應的精確位置中最大的精確位置與最小的精確位置之間的差值小于第三預定閾值。根據本發明的一個實施例，所述第三預定閾值為1。根據本發明的一個實施例，所述多組投影數據的所述相應的精確位置之間具有一致性包括：所述多組投影數據的所述相應的精確位置中的大部分精確位置基本相等。根據本發明的一個實施例，在對于所述多組投影數據存在多個可能標記物位置的情況，按照可能標記物位置的值從大到小的順序依次判斷所述多個可能標記物位置是否為真正的標記物位置。根據本發明的一個實施例，在將所述多個可能標記物位置中的一個判斷為真正的標記物位置后，不再對所述多個可能標記物位置中剩余的可能標記物位置進行判斷。根據本發明的一個實施例，如果所有的可能標記物位置都不是真正的標記物位置，則中止所述方法。根據本發明的一個實施例，如果所有的可能標記物位置都不是真正的標記物位置，則通知放射醫師。根據本發明的一個實施例，從身上放置有標記物的患者的定位圖像獲取標記物的粗略位置包括：從在90度球管角的情況下獲得的定位圖像獲取所述粗略位置，以及將所述粗略位置變換成78度球管角的情況下的粗略位置。根據本發明的另一方面，提供一種確定患者的呼吸曲線的方法，包括：利用上面所述的方法確定遍布患者的呼吸周期的多個離散時刻所對應的標記物位置；以及根據所述多個離散時刻及所確定出的對應的標記物位置擬合出患者的呼吸曲線。根據本發明的又一方面，提供一種確定患者的呼吸曲線的方法，包括：利用上面所述的方法確定患者的呼吸周期的初始時刻所對應的初始標記物位置；對于呼吸周期中除初始時刻之外的其它多個離散時刻中的每個離散時刻，根據緊挨在該離散時刻之前的對應標記物位置確定該離散時刻的對應標記物位置；以及根據呼吸周期的初始時刻及所述其它多個離散時刻以及所確定出的對應標記物位置擬合出患者的呼吸曲線。根據本發明的一個實施例，根據緊挨在該離散時刻之前的對應標記物位置確定該離散時刻的對應標記物位置包括：在以緊挨在該離散時刻之前的對應標記物位置為中心的一定范圍內搜索衰減數據的峰值，并將該峰值所對應的探測器通道數作為該離散時刻的對應標記物位置。根據本發明的另一方面，提供一種用于確定標記物的位置的裝置，其中所述標記物在CT掃描時放置在患者的身上并隨著患者的呼吸運動而運動，所述裝置包括：從身上放置有標記物的患者的定位圖像獲取標記物的粗略位置并根據所述粗略位置確定標記物位置的搜索范圍的單元；對從CT設備的探測器陣列連續地采集的身上放置有標記物的患者的多組投影數據求和以得到投影數據和的單元；從所述投影數據和判斷落在所述搜索范圍內的可能標記物位置的單元；以及針對每個可能標記物位置：確定所述多組投影數據中每組投影數據的與該可能標記物位置相應的精確位置的單元；以及如果所述多組投影數據的所述相應的精確位置之間具有一致性、則將該可能標記物位置判斷為與所述多組投影數據相對應的真正的標記物位置的單元。附圖說明為了更透徹地理解本公開的內容，下面參考結合附圖所進行的下列描述，在附圖中：圖1是示出根據本發明的確定標記物位置的方法的示意圖；圖2是示出身體上放置有標記物的患者的CT掃描圖像的視圖；圖3A-3C是示出三組投影數據的示例的示意圖；圖4是示出根據本發明的一個實施例的90度定位圖像的視圖。圖5A-5B圖5A-5B分別示出球管角為90度(圖5A)和78度(圖5B)時患者身上的標記物(在圖5A和5B中以笑臉圖形來表示)被投影到不同探測器通道處的情況；圖5C示出根據本發明的一個實施例的兩種不同的球管角情況下標記物被投影到的探測器通道數之間的變換關系；圖6示出了從探測器陣列采集到的一組原始投影數據；圖7示出了將10組原始投影數據求和而得到的投影數據；以及圖8A-8B分別示出了可能標記物位置C1和C2各自的10個精確位置之間的一致性情況。具體實施方式對于使用CT掃描儀的集成呼吸曲線測量，本發明提出5個創造性的改進手段來提高超低劑量下的檢測可靠性。這些創新的特征覆蓋了系統設計的各個方面，包括標記物選擇、監視掃描硬件設置和數據處理算法設計，充分利用了現有的CT系統。并且，這些改進措施有效地將當前的CT掃描儀在無需額外硬件的情況下轉換成精確但可靠的呼吸監視器。下面將詳細描述本發明的具體實施例，但本發明并不限于下述具體實施例。圖1示出了根據本發明的確定呼吸曲線的方法的實施例的基本步驟的示意圖。如圖1中所示，首先利用CT設備對患者的呼吸運動進行測量，其中在患者身上放置標記物。該標記物隨著患者的呼吸運動而運動，因此標記物的運動準確指示了患者的呼吸運動。然后，對利用CT設備采集的身上放置有標記物的患者的投影數據或投影圖進行分析，以確定與采集時刻相對應的標記物的位置。然后，根據與各個時刻相對應的標記物的位置，作出呼吸運動的曲線圖。下面詳細描述本發明的幾個改進措施。1、標記物的選擇為了準確地測量患者的呼吸運動，需要選擇合適的標記物。一般地，可以選擇塊狀標記物，但是也可以使用具有各種形狀和尺寸的其它類型的標記物。選擇標記物的一個基本原則是所選的標記物應當具有易于識別的形狀，或具有區別于軟組織的X射線衰減系數，或者最好兩者都具備。這是因為，標記物與患者解剖結構之間的區別越大，檢測就會越可靠。在市場上存在完全符合這一標準的若干種皮膚標記物。它們容易獲得、易于使用并產生幾乎沒有偽影的可辨識的X射線投影信號(參見圖2)，這使得這些市售標記物成為本發明中的一次性外部標記物的良好候選。在下文中，介紹了其它四個改進之處，其中僅僅為了說明的目的而使用了0.8mm的市售線狀皮膚標記物。但應當理解的是，使用其它類型的合適標記物同樣可以取得一樣的效果。2、78度的靜態球管角由于標記物在整個呼吸周期期間在上下方向上精確地復制患者胸部的運動，因此通過使CT掃描儀的X射線發生器和X射線球管處于靜態位置，可以從使用CT掃描儀的X射線檢測器所捕獲的投影圖中實時地提取出呼吸運動曲線。由于標記物具有區別于軟組織的X射線衰減系數，因此在表征X射線的衰減程度的投影數據中，與標記物被X射線投影到的探測器通道相對應的投影數據表現為峰值。在下文中，將其稱為標記物峰值。利用市售線狀標記物，可以在投影圖中觀察到清晰的標記物峰值，其位置用來表示患者的實時呼吸狀態。一般地，標記物峰值的位置用CT設備的探測器陣列的探測器通道數來表示。在實際的臨床應用中，由于使患者身體位于圖像中心是常規操作，因此通常標記物峰值位于探測器通道數444之上。在一些極端情況下(雖然不是很經常)，對于身體尺寸非常大的患者來說，可能標記物峰值出現在非常高的探測器通道數(例如大于探測器通道數700)處或者甚至超出50cm寬的SFOV(scanfieldofview，掃描視場)。從許多實驗和分析中，發現成功的呼吸運動檢測依賴于良好的信噪比和標記物與患者身體之間的最小重疊。為了減小對患者的輻射劑量，在CT設備中一般使用蝴蝶結濾波器。該濾波器對投影數據的信噪比有很大影響。圖3A-C示意性地示出了蝴蝶結濾波器對投影數據的信噪比的影響。在圖3A-C中，橫坐標表示CT設備的探測器陣列的探測器通道數，縱坐標表示從各個探測器通道采集的表示X射線穿過被掃描物(患者/體模、標記物等)后的衰減程度的投影數據。在該實施例中，探測器陣列具有900個探測器通道，探測器陣列的中心為通道數為450的探測器通道。圖3A-C的標記物峰值分別位于通道數796、通道數735、通道數676處。由圖3可以看出，標記物峰值的位置越靠近探測器陣列的中心，標記物峰值就越清晰，即信噪比就越好。由于CT設備的蝴蝶結濾波器的X射線阻擋效應，在標記物被投影到具有較高探測器通道數(例如大于800)的探測器通道處的情況下無法以低劑量識別標記物峰值(如圖3A所示)。除了由于蝴蝶結過濾器導致的低信噪比，被掃描物與標記物之間的過度重疊進一步使得該問題更嚴重。即使可以通過增大球管電流值來恢復標記物峰值的可見性，但伴隨信噪比增大出現的X射線劑量的增大也是不期望的。使球管固定在不同的球管角(90度以外的)可以部分地解決該問題。本發明的發明人經過理論和實驗驗證發現，如果球管角被固定在78度而不是90度，那么在大多數情況下，可以預期較少的標記物-身體重疊。較小的球管角將減少標記物與身體之間的重疊，但同時會使得標記物峰值移動得更遠離探測器的中心通道。因此，為了選擇最佳球管角，在標記物-身體重疊問題與信噪比問題之間存在折衷。本發明的發明人在經過理論和實驗驗證后，選擇78度的靜態球管角作為這兩個問題的平衡解決方案，并且可以期望與90度的球管角相比提供更好的檢測可靠性。3、用于從投影數據提取呼吸曲線的智能方法為了提高超低計量劑量下的檢測可靠性，本發明的發明人設計了智能方法來識別埋藏在噪聲背景中的標記物峰值。在一個實施例中，被掃描的患者平躺在CT掃描儀的床架上，在患者胸部上方放置有線狀標記物。該標記物的長度方向與患者的身體長度方向平行。在對患者正式進行掃描之前，一般會先對患者拍攝定位圖像(scoutimage)。通常會利用CT設備以90度的球管角拍攝一張定位圖像。圖4示出了這樣的一張定位圖像，其中用體模代替了患者進行掃描。如圖4所示，圖中的橫坐標表示CT設備的探測器陣列的探測器通道數，縱坐標表示定位圖掃描過程中CT掃描床在Z向上移動的區間范圍。根據如圖4所示的定位圖像，可以粗略地估計出在定位圖像中線性標記物的位置所對應的探測器通道數，將其稱為標記物的粗略位置。如上所述，在本發明的一個實施例中，在確定患者的呼吸曲線時，將CT設備的球管角固定在78度，而不是90度，以便獲得標記物與患者身體之間的最小重疊。在這種情況下，需要將從90度的定位圖像獲得的標記物粗略位置換算成在78度的情況下的粗略位置。對于同一臺CT設備，在患者及標記物給定的情況下，患者及標記物在90度球管角的情況下被投影到的探測器通道數與在78度球管角的情況下被投影到的探測器通道數之間存在固定的關系。本領域普通技術人員將認識到，根據CT設備內部部件(例如探測器陣列、球管等)之間的幾何關系，可以用公式表示出該關系。或者通過多次實驗，可以根據實驗數據擬合出表示該關系的曲線。圖5A-5B示意性地示出了球管角為90度(圖5A)和78度(圖5B)時患者身上的標記物(在圖5A和5B中以笑臉圖形來表示)被投影到不同探測器通道處的情況。圖5C示出了根據本發明的一個實施例的根據CT設備的內部部件之間的幾何關系而得出的兩種不同的球管角情況下標記物被投影到的探測器通道數之間的變換關系，其中橫坐標“通道A”表示球管角為90度的情況下標記物被投影到的探測器通道數，縱坐標“通道B”表示球管角為78度的情況下標記物被投影到的探測器通道數。如圖5C所示，在本實施例中，通道A和通道B之間的關系為“B＝1.0459A-14.282”，其中的R2是線性回歸各點的線性相關程度，R2越接近1，越線性相關。根據上述關系，可以將從90度的定位圖像得到的標記物粗略位置換算成78度球管角情況下標記物的粗略位置。當然，如果在利用CT設備檢測患者的呼吸運動的過程中球管被固定在90度，則無需進行上述變換。另外，本領域技術人員還將理解的是，也可以直接拍攝球管角為78度的定位圖像，從而可以直接從該定位圖像得出78度球管角情況下的標記物粗略位置。定位圖像通常是在患者保持在完全吸氣的狀態下拍攝的。在患者的自由呼吸周期期間，標記物不是固定在該位置，而是會上下浮動一定的范圍。假設標記物的粗略位置為通道Y處，則在本發明的一個實施例中，通過臨床統計實驗可知，在患者的自由呼吸周期期間，標記物的位置通常在Y-40通道至Y+10通道的范圍內波動。因此，在獲得標記物的上述粗略位置Y后，為了獲得在患者的自由呼吸周期期間標記物的各個位置，對于從探測器陣列采集的投影數據，可以在Y-40通道至Y+10通道的范圍內搜索表征標記物投影的標記物峰值，然后將該標記物峰值所對應的探測器通道數作為標記物的位置(即標記物被X射線投影到探測器陣列上的位置，該位置同樣表征被掃描患者的呼吸運動)。可以理解的是，Y-40通道至Y+10通道的搜索范圍僅僅是一個示例，在實際應用中，用戶可以根據經驗、統計數據或實際需要而選擇其它的搜索范圍。在本發明的一個實施例中，經過估計、換算之后得到的標記物的粗略位置為探測器通道792，從而將標記物的搜索范圍確定為探測器通道752到802。在超低劑量的X射線的情況下，在從CT設備的探測器陣列采集到的投影數據中，標記物的峰值通常被掩埋在噪聲數據中而難以辨別，如圖6所示。在圖6中，P1和P2為運用下文所述的本發明的方法而識別出來的可能的標記物峰值，它們被淹沒在噪聲之間，很容易與噪聲峰值混淆。由于目標標記物峰值可能被噪聲峰值圍繞，因此基于單個投影圖進行任何調整都是不安全的。尤其是在低劑量情況下，當標記物峰值的位置遠離探測器陣列的中心時，標記物峰值的幅度可能遠遠小于周圍的噪聲峰值。因此僅僅基于峰值幅度信息來進行標記物峰值搜索是不可靠的。由于隨機的噪聲峰值不會重復地出現在同一地方，因此標記物峰值區別于隨機噪聲峰值的內在差異是連續投影數據之間的位置一致性水平。因此，在本發明中，使用以高速(例如984Hz)采樣出的10個連續投影圖(即連續10次從探測器陣列采集到的10組投影數據V1-V10)來計算精確的標記物峰值位置。每組投影數據V1-V10是探測器通道數及其對應的采集數據的數據對的集合，所采集的數據為表示投影到對應探測器通道上的X射線的衰減程度的衰減數據。這10個投影圖被以足夠高的速度采集，該足夠高的速度使得在采集這10組投影數據期間，隨著患者的呼吸運動而運動的標記物保持在基本不變的位置。本發明的發明人設計了一個2步驟處理來將真實的標記物峰值從所有類型的背景信號和噪聲中區分出來。首先，計算這10組投影數據的和(Vsum)，即，對于每個探測器通道，將這10組投影數據中與該探測器通道相對應的衰減數據相加，作為與該探測器通道相對應的新的衰減數據，從而形成作為探測器通道數及與其對應的新衰減數據的數據對的集合的投影數據和。這樣可以放大標記物峰值幅度，而那些隨機噪聲在求和過程中將被平均，如圖7所示。與圖6相比，圖7中的兩個可能的標記物峰值P1和P2更明顯了。當然，在圖7中還存在除這兩個峰值之外的其它峰值，但這些峰值大部分位于上面所確定的搜索范圍探測器通道752到802之外。在本發明的一個實施例中，將投影數據和中位于搜索范圍內的峰值識別為可能的標記物峰值。在另一實施例中，將投影數據和中位于搜索范圍內的大于預定閾值的峰值識別為可能的標記物峰值。該預定閾值可以通過統計分析或其它方法來獲得。在本發明的一個實施例中，將該預定閾值選擇為搜索范圍內求和后的投影數據幅度的最大值的60％。在圖7的示例中，通過上述方法識別出兩個可能的標記物峰值P1和P2。確定這兩個可能的標記物峰值分別對應的探測器通道數C1和C2，作為可能標記物位置。應當理解的是，通過上述方法識別出的可能標記物峰值可能多于或少于兩個。在這些可能標記物峰值中，只有一個是真實的標記物峰值。通過下面的處理步驟可以將該真實的標記物峰值挑選出來。接下來，對于每個可能標記物位置C1和C2，判斷其是否為真正的標記物位置。由圖7可知，通道數C1＞C2。在本發明的一個實施例中，按照通道數從大到小的順序依次判斷多個可能標記物位置是否是真正的標記物位置。這是因為，與噪聲峰值相比，標記物峰值總是位于遠離檢測器中心的位置。下面，先對C1進行判斷，再對C2進行判斷。對于可能標記物位置C1，確定每組投影數據(V1-V10)中與該通道數C1相對應的精確的探測器通道數。根據本發明的一個實施例，先確定每組投影數據的與C1大致對應的衰減數據峰值，然后確定該衰減數據峰值所精確對應的探測器通道數來作為該組投影數據的精確標記物位置。這樣，針對C1確定出10個精確位置C11-C110。然后，判斷這10個精確位置之間是否具有一致性。例如，判斷C11-C110中的最大值與最小值之間的差是否小于預定閾值，如果小于預定閾值，則判斷為具有一致性，否則判斷為不具有一致性。該預定閾值可以通過統計實驗或其它合適的方式而獲得。在本發明的一個實施例中，將該預定閾值選擇為1。如圖8A所示，這10個精確位置C11-C110中的最大值為794.8，最小值為794，它們之間的差為0.8＜1，則判斷為這10個精確位置之間存在一致性。在本發明的另一實施例中，如果這10個精確位置中的大部分精確位置(例如多于一半的精確位置)基本相等，則判斷為具有一致性。如圖8A所示，10個精確位置中有9個基本相等，則這10個精確位置之間具有一致性。如果精確位置C11-C110之間具有一致性，則意味著它們相對應的峰值在采集期間位于幾乎相同的位置，不具有隨機性。因此，在這種情況下將C1判斷為是真正的標記物位置。否則，將其判斷為不是真正的標記物位置。上面描述了對可能標記物位置C1的判斷過程。對于另一可能標記物位置C2，進行同樣的判斷過程。如圖8B所示，與C2對應的10個精確位置C21-C210之間不具有精確性，因此，將C2判斷為不是真正的標記物位置。根據本發明的另一實施例，如果C1被判斷為是真正的標記物位置，則該方法中止，不再對剩下的可能標記物位置(C2)進行判斷。對于標記物峰值與噪聲峰值混合在一起的投影圖而言，上面所述的簡單方法尤其有用。該方法的上述步驟一般僅僅花費10ms，因此對整個算法的實時性能有非常小的影響。另外，發明人還設計了故障保證機制。萬一所有的可能標記物位置都無法滿足一致性要求，這意味著上述智能方法無法識別出標記物峰值，則可以在早期階段自動地中斷檢測的進一步執行。可以產生警告消息以將該失敗通知給醫生，醫生可以選擇重新調整標記物或在重復監視階段之前消除可能的干擾。在確定患者的呼吸曲線時，可以利用上述方法確定遍布患者的呼吸周期的多個離散時刻所對應的標記物位置，并根據這多個離散時刻及所確定出的對應的標記物位置擬合出患者的呼吸曲線。根據本發明的另一實施例，也可以先利用上述方法確定出患者的呼吸周期的初始時刻所對應的初始標記物位置，然后，對于呼吸周期中除初始時刻之外的其它多個離散時刻中的每個離散時刻，根據緊挨在該離散時刻之前的對應標記物位置確定該離散時刻的對應標記物位置。然后，根據呼吸周期的初始時刻及其它離散時刻以及所確定出的對應標記物位置擬合出患者的呼吸曲線。其中，在以緊挨在該離散時刻之前的對應標記物位置為中心的一定范圍內搜索衰減數據的峰值，并將該峰值所對應的探測器通道數作為該離散時刻的對應標記物位置。例如，將上一時刻確定的標記物位置C分別加、減1通道作為所述一定范圍。上面所述的確定標記物的位置的方法可以以軟件的形式來實現，也可以以硬件或固件或者它們與軟件的組合的形式來實現。例如，根據本發明的另一方面，提供一種用于確定標記物的位置的裝置，其中所述標記物在CT掃描時放置在患者的身上并隨著患者的呼吸運動而運動，所述裝置包括：從身上放置有標記物的患者的定位圖像獲取標記物的粗略位置并根據所述粗略位置確定標記物位置的搜索范圍的單元；對從CT設備的探測器陣列連續地采集的身上放置有標記物的患者的多組投影數據求和以得到投影數據和的單元；從所述投影數據和判斷落在所述搜索范圍內的可能標記物位置的單元；以及針對每個可能標記物位置：確定所述多組投影數據中每組投影數據的與該可能標記物位置相應的精確位置的單元；以及如果所述多組投影數據的所述相應的精確位置之間具有一致性、則將該可能標記物位置判斷為與所述多組投影數據相對應的真正的標記物位置的單元。4、用于掃描的智能球管電流值控制為了確保掃描的可靠性，也可以對掃描實現智能球管電流值控制。例如，由于從定位圖像可以知道標記物在Y方向上的位置(即標記物粗略位置，也就是標記物在探測器陣列上被投影到的探測器通道數)，因此可以在從定位圖像獲得的標記物粗略位置高于預設閾值(例如通道700)時增大球管電流值。一般地，這僅在患者的身體尺寸大于正常尺寸時才發生。5、床架的移動單個呼吸監視掃描會占用延長的時間，例如，1分鐘之長。即使總的X射線劑量是可忽略的，但是由于所有的劑量集中在相同的地方，因此對于被輻射的患者身體部位來說，單位面積的輻射量可能非常高。本發明的發明人采用了一種巧妙的手段來避免單位面積的高輻射量。在使用線狀或塊狀標記物的情況下，可以在1分鐘的呼吸監視掃描期間通過緩慢地移動床架來減小單位面積的輻射量。例如，如果床架以0.5mm/秒的速度移動，則在1分鐘的呼吸監視掃描之后床架僅產生3cm的位移。只要標記物的長度長于3cm，這種簡單的床架移動就有助于降低單位面積的輻射量。上面所述的5種手段是簡單易行的，并且通過它們中的一種或多種，可以有效地提高超低劑量X射線輻射情況下檢測患者呼吸運動的可靠性。雖然上述已經結合附圖描述了本實用新型的具體實施例，但是本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，可以對本實用新型進行各種改變、修改和等效替代。這些改變、修改和等效替代都意為落入隨附的權利要求所限定的精神和范圍之內。