專利名稱：用于成像系統中的校準的系統和方法
用于成像系統中的校準的系統和方法
背景技術：
在核醫學(NM)成像中，內服放射性藥物并且然后通常安裝于掃描架之上的檢測器(例如，伽馬照相機)捕捉由放射性藥物發射的輻射并且從其形成圖像。NM圖像主要地顯示例如被成像的患者或患者的一部分的生理功能。校準可用于集中檢測器的視野。已知不同類型的校準，例如，已知用于不同類型的應用的不同形狀和配置的準直儀。然而，在設計準直儀時，在分辨率和靈敏度之間存在權衡。例如，高分辨率準直儀觀察到來自患者的活動的非常狹窄的欄，并且因此提供了高空間分辨率，但靈敏度降低。相反，高靈敏度準直儀接受來自更寬角度范圍的輻射，這增加了靈敏度，但是降低了分辨率。因此，取決于期望的或要求的成像特性或性能，基于期望的或要求的特性或性能將準直儀設計成提供分辨率和靈敏度級別來最大化或最優化成像。然而，此類設計可能在不同應用中不能令人滿意地進行。因此，已知的準直儀設計不得不為了分辨率而妥協靈敏度，并且反之亦然。因此，這些設計可導致對具體的應用達不到最佳成像。

發明內容
根據一實施例，提供了準直儀。該準直儀包括準直儀體和在限定針孔群的準直儀體之內的針孔的至少一個集合，其中群之內的限定針孔的孔在大體相同的方向上與點對齊。此外，在孔之間的間隔小于最大的孔的直徑的四倍。根據另一個實施例，提供了核醫學(NM)成像系統，該系統包括掃描架，以及支撐在掃描架上并配 置成繞著限定旋轉軸的掃描架旋轉的至少一個成像檢測器。NM成像系統還包括鄰近于至少一個成像檢測器的檢測面的準直儀，其中，準直儀具有限定針孔群的針孔的多個集合。針孔的集合在準直儀體之內被隔開，其中針孔的集合之內的限定針孔的孔被分開一段距離。在針孔的集合的每個之內的孔也沿著相同的視野對齊。此外，群內投影重疊大于群間投影重疊。根據又一個實施例，提供了用于制造準直儀的方法。該方法包括提供準直儀體并在限定針孔群的準直儀體之內形成針孔的多個集合。針孔的集合在準直儀體之內被隔開，其中針孔的集合之內的限定針孔的孔被分開一段距離。在針孔的集合的每個之內的孔也是沿著相同的視野對齊。此外，群內投影重疊大于群間投影重疊。


圖1為根據實施例的成像系統的簡化框示意 圖2為根據實施例形成的準直儀的平面 圖3-圖6為根據多種實施例形成的準直儀的孔的截面 圖7為根據實施例示出靈敏度分布圖的圖表；
圖8為根據多種實施例示出用具有帶有針孔群準直儀的檢測器的系統獲得的投影的圖表；圖9為用于根據多種實施例進行成像的方法的流程 圖10為根據多種實施例形成的核醫學(匪)成像系統的透視 圖11為強度分布圖的圖表。
具體實施例方式在結合附圖閱讀時，某些實施例的下列詳細描述將更好地理解。就附圖示出多種實施例的功能框的圖而言，功能框不一定表示在硬件電路之間的分割。因此，例如，一個或者多個功能框(例如，處理器、控制器或存儲器)可在單片硬件(例如，通用信號處理器或隨機存取存儲器、硬盤等)或多片硬件中實現。類似地，程序可以是獨立程序、可作為子程序并入在操作系統中、可在安裝的軟件包中起作用等。應該理解的是，多種實施例不限于在附圖中示出的配置和工具。如本文所使用的、以單數形式引述且跟隨單詞“一”或“一個”的元件或步驟應當被理解為不排除多個所述元件或步驟，除非明確說明了這種排除。此外，本發明對“一個實施例”的引用無意于解釋為排除同樣結合了引用特征的附加實施例的存在。此外，除非有相反的明確陳述，否則，“包括”或“具有”帶特定性質的元件或多個元件的實施例可包括沒有那種性質的附加元件。同樣如本文所使用的，短語“重建圖像”無意于排除其中生成表示圖像的數據而非可以看見的圖像的實施例。因此，如本文所使用的，術語“圖像”廣泛地涉及看得見的圖像和表示看得見的圖像的數據。然而，許多實施例產生(或配置成產生)至少一個看得見的圖像。多種實施例提供用于成像系統中的校準的系統和方法，諸如診斷成像系統(例如，核醫學(匪)成像系統)。 例如，可提供準直儀布置供單光子發射計算機層析成像(SPECT)成像系統中使用。一般而言，多種實施例的準直儀布置對在不同頻率處的數據采樣提供群針孔校準。通過實踐至少一個實施例，可提供圖像空間的增加的高頻采樣。在沒有損失靈敏度的情況下，至少一個實施例的至少一個技術效果是增加的空間分辨率。可以在具有伽馬照相機的不同布置和配置的、不同類型的匪成像系統(例如，不同類型的SPECT系統)中實現多種實施例。例如，可利用碘化鈉(NaI) SPECT照相機或碲鋅鎘(CdZnTe或CZT) SPECT照相機等等實現多種實施例的準直儀。此外，可實現與其它類型的匪成像系統(諸如正電子放射層析成像(PET)系統)以及雙模態成像系統結合的多種實施例。如圖1所示，可將匪成像系統20設置成具有配置為SPECT檢測器22的匪照相機。應該注意的是，多種實施例不限于具有可操作以進行SPECT成像的單個檢測器22的匪成像系統20。例如，匪成像系統20可包括具有通過其中的中心開口 24的一個或者多個附加的檢測器22 (以虛線示出附加的檢測器22)。諸如患者26之類的對象安置在鄰近于用于成像的一個或者多個檢測器22。應該注意的是，檢測器22的數量可大于兩個，例如三個或者更多。在多檢測器照相機中，檢測器22的位置可以如在圖1中示出的那樣互相成大致90度，或采用本領域中周知的不同配置。檢測器22可為例如可在事件計數模式中操作的像素化檢測器。像素化檢測器22可配置成獲得SPECT圖像數據。檢測器22可由不同材料形成，除了別的以外，尤其諸如CZT、碲化鎘(CdTe)、以及硅(Si)之類的半導體材料。在一些實施例中，提供了各具有多個像素的多個檢測器模塊。在其它實施例中，檢測器22可由諸如與光電倍增管(PMT)的陣列耦合的碘化鈉(NaI)之類的閃爍晶體制成。然而，應該注意的是，多種實施例不限于檢測器的具體類型或配置，并且可使用任何合適的成像檢測器。檢測器22包括與其檢測表面耦合的準直儀28。在多種實施例中的準直儀為如在本文更詳細描述的那樣的多針孔準直儀并且包括一個或者多個針孔群。在一個實施例中，準直儀28包括具有長孔通道針孔的針孔群。可以采用例如單平面成像模式(在圖1中示出)、兩個檢測器22 “L”模式配置(在圖1中用虛線示出的檢測器22)、“H”模式配置或三頭照相機配置等等的不同配置來提供檢測器22。此外，可以采用不同形狀(例如，“C”形)來配置提供支撐檢測器22的掃描架(未示出)，并且檢測器22可以采用不同的配置來布置。成像系統20還包 括檢測器控制器32，檢測器控制器32操作以控制繞著中心開口24和在患者26周圍的檢測器22的運動。例如，檢測器控制器32可控制檢測器22的運動(諸如繞著患者26旋轉檢測器22)，并且其還可包括移動檢測器靠近或遠離患者26以及使檢測器22樞轉。成像系統20還包括圖像重建模塊34，圖像重建模塊34配置成根據從檢測器22接收的獲得的圖像信息36生成圖像。在多種實施例中，獲得的圖像信息36包括圖像空間的增加的高頻采樣。例如，利用NM圖像重建技術(諸如SPECT圖像重建技術)，圖像重建模塊34可操作以生成患者26的SPECT圖像，其可包括感興趣的對象，諸如患者的心臟38。設想到對多種實施例的變化和修改。例如，在雙頭系統中(即具有兩個檢測器22的系統)，一個檢測器22可包括具有群針孔的準直儀28，而另一個檢測器22包括平行孔準直儀、扇形束準直儀或不包括群針孔特征的某一其它準直儀。可與耦合到成像系統20的處理器40 (例如，工作站)結合或在其上實現圖像重建模塊34。可選擇地，圖像重建模塊34可作為與處理器40耦合或安裝在處理器40中的模塊或裝置實現。因此，圖像重建模塊34可采用軟件、硬件或其組合實現。在一個實施例中，可在具有處理部件的遠程工作站(例如，觀察和處理終端)上而不是在成像掃描儀處進行圖像重建。通過處理器40接收的圖像信息36可在存儲器42中短期(例如，在處理期間)或長期(例如，用于后來的離線恢復)存儲。存儲器42可為任何類型的數據存儲裝置，該數據存儲裝置也可存儲數據庫信息。存儲器42可與處理器40分開或形成處理器40的一部分。還提供可包括諸如計算機鼠標、軌跡球、觸摸接口和/或鍵盤之類的用戶接口選擇裝置的用戶輸入44來接收用戶輸入。因此，在操作期間，來自檢測器22的輸出被傳送至處理器40和圖像重建模塊34用于一個或者多個圖像的重建和形成，其中來自檢測器22的輸出包括圖像信息36，諸如來自多個檢測器或掃描架角度的投影數據。在一個實施例中，通過檢測器22獲得的圖像投影的重建包括利用通過對準直儀孔徑(或孔)的每個在不同檢測器像素處繪制每個體素的可見性而為準直儀28確定的系統矩陣，例如，如在共同擁有的美國專利7，829，856中描述的那樣。然而，可使用任何合適的重建方法。
在一個實施例中，準直儀28包括如在圖2中示出的多個針孔群。具體地，在準直儀28的體54 (例如，鉛體)的不同位置設置針孔52的群50的集合。通過貫穿在面對患者24 (在圖1中示出)的正面和具有部件和電子器件的背面之間的體54的孔限定針孔52，該部件和電子器件用于處理從已經注射有放射藥劑的患者24發射的所接收的放射(例如，伽馬輻射)。應該注意的是，孔可以是任何形狀并且不限于圓形孔(例如，具有圓形的橫截面)，而可以是非圓形孔或任何任意的形狀。此外，僅僅為了說明而示出每個集合之內的孔的數量和集合的數量。因此，可提供或多或少的孔和/或針孔52的集合，包括針孔52的一個集合或以上。在示出的實施例中，針孔52的每個群50包括以大體三角形型式布置的三個分開的針孔52來限定三元(triplet)型式。然而，針孔52的數量和型式不限于示出的布置，而可根據希望或需要進行修改。例如，可在每個群50中設置附加的或更少的針孔52。同樣，可采用相對彼此不同的取向和位置來布置針孔52。在一個實施例中，在不同群50之內(例如在至少兩個不同群50之內)的針孔52在不同的針孔52和/或具有相對體54的X軸和y軸不同的旋轉或取向的針孔52之間具有間隔。例如，針孔52的至少一個集合的型式相對于準直儀體具有不同于針孔52的至少另一個集合的型式的取向(例如，旋轉)。此外，在單個群50之內的針孔52的每個之間的間隔可以是相同的或不同的。例如，以及參照群50a和50b，在群50a中的針孔52的每個之間的距離為Dl以及在群50b的針孔52的每個之間的距離為D2。在本實施例中，Dl不等于D2。在示出的實施例中，距離Dl大于D2，使得群50a限定比群50b更大的三角形區域。在一個實施例中，在針孔52之間的距離(包括距離Dl和D2)為限定針孔52的開口的寬度(W)的大約兩個直徑。然而，可設置更大或更小的距離，例如，包括1.5個直徑、3個直徑或4個直徑，等等。應該注意的是，限定針孔52的開口(特別地，開口的寬度)在每個群50之內可以是相同的或不同的，并且在不同群50中也可以是相同的或不同的。在一些實施例中，針孔52的每個集合包括至少兩個孔，其中孔按例如在孔的大約
1.5個直徑到孔的大約4個直徑之間的距離隔開。在多種實施例中，在鄰近的針孔52的邊沿之間距離為例如大約4毫米(mm)，其中每個針孔52的直徑為大約6mm。因此，在本實施例中的兩個針孔52的中心之間的距離為大約10mm。此外，在多種實施例中，在群50之間的距離大于在一個或者多個群52中的針孔52之間的距離。例如，在一個實施例中，在群50之間的距離至少為在具體的一個(或多個)群50之內的針孔52之間的距離的兩倍。在多種實施例中，群50之內的限定針孔52的孔在大體相同的方向上與點對齊。同樣，在一個實施例中的孔之間的間隔小于最大孔的四倍直徑。在一些實施例中，在一個群之內的針孔52在大體相同的方向上與點對齊，并且在另一個群之內的針孔52在大體相同的方向上與不同點對齊。在其它實施例中，在一個群之內的針孔在大體相同的方向上與點對齊，并且在另一個群之內的針孔在大體相同的方向上與相同點對齊(即群的兩個集合與相同的點對齊，并且在每個 集合之內的針孔52在大體相同的方向上對齊，這對于群的每個可以是相同的或不同的)。在又一些其它實施例中，在一個群之內的針孔52在大體相同的方向上與點對齊，在另一個群之內的針孔52在大體相同的方向上與該點對齊，并且在又另一個群之內的針孔52在大體相同的方向上與不同點對齊。
此外，雖然在每個群50之內的針孔52示出為相等地隔開，但是至少兩個針孔52可以是不相等地隔開。此外，為了簡潔起見，僅僅描述了群50a和50b，但是其它群50可具有帶有相同或不同于群50a和50b的間隔的針孔52。同樣，如能夠在圖2中看見的那樣，多個不同群50 (包括群50a和50b)相對彼此旋轉。具體地，在群50的每個中的針孔52的取向不在X和y方向上對齊。因此，如在圖2中所示的群50的三角形型式具有指向不同方向的頂點。在多種實施例中，在針孔52之間的間隔和群50的旋轉可能隨機地變化(例如，不基于具體的關系)或可按限定的量變化。在示出的實施例中，間隔和旋轉是隨機的并且彼此沒有關系。同樣，在體54之內的群50的定位可隨機地變化或可按限定的量變化。因此，在群50的每個之間的間隔可以是相同的或不同的。如本文使用的那樣，隨機地變化大體表示的是間隔任意地變化。通過不同地隔開和/或旋轉群50，在重建圖像時，通過群50的不同集合采樣不同頻率。同樣，雖然示出了九個群50，可設置附加的或更少的群50。提供的群50的數量可為如示出的那樣的奇數或是偶數。此外，雖然在群50的每個中的針孔52的數量示出為相同，但是在群50的至少兩個中的針孔52的數量可以是不同的。同樣應該注意的是，諸如對于檢測器22的陣列可以設置不止一個準直儀28。例如，多個準直儀28可結合多個檢測器22 (例如，耦合到或鄰近檢測器22)來設置，其各具有準直儀體54。在一個實施例中，各個準直儀體54包括針孔52的多個群50。然而，在其它實施例中，體54可包括針孔52的僅僅單個群或僅僅單個針孔52 (限定單針孔準直儀)。也可設置準直儀28的組合，使得一個或者多個體54具有針孔52的多個群50、針孔52的單個群和/或僅僅單個針孔52。在多種實施例中，針孔52由具有隨角度滾降(roll off)的靈敏度分布圖的孔形成，使得鄰近的群50在投影中具有有限的重疊。例如，在一個實施例中，以及如在圖3中示出的那樣，針孔52 (示出一個)為具有龍骨(keel)邊沿60的長度L1的長針孔。具體地，限定針孔52的孔62具有沿著長度L2的平行壁，而整體長度L1的剩下的部分具有有角的壁64。因此，孔62通過沿著中間區段的平行壁66以及沿著其末端有角的壁64限定。應該注意的是，中間區段的長度L2和有角的壁64的長度可改變。此外，有角的壁64的角度或斜率可改變。在一個實施例中，長度L1為在孔62的末端的開口的寬度W的大約4倍，并且平行壁的長度L2為長度L1的大約一半。應該注意的是，設想有變化和修改。例如，在一個實施例中，可去除龍骨邊沿針孔的有角的區段64，使得平行壁66沿著整個長度L1延伸。同樣，有角的區段64的長度和平行壁66可變化，包括其相對長度。多針孔群準直儀的一個實施例具有帶有長而窄的開口的針孔52，該開口在本實施例中具有大于一或大約一的長度/直徑的縱橫比。然而，比率可變化。此外，在多種實施例中的孔62具有大約90度的截斷角(cutoff angle) 65，其為剛好能穿過針孔52的射線之間的全角度。然而，應當意識到的是，針孔可采取不同形狀或配置。例如，如在圖4中所示，針孔52可為具有在點或頂點68處相遇的有角壁64的刃沿針孔。如另一個示例那樣,可如圖5中所示的那樣將設置具有對稱的截斷的、標明的(titled)龍骨邊沿配置。具體地，標明有角壁64 (與圖3相比)，但不延伸至孔62的末端。反而，設置有成同樣的角度的截斷區域69。在多種實施例中的截斷區域69是大體地成角度的對稱的開口，并且更寬于有角壁64之間的間隙。如又一個示例那樣，針孔52可為如圖6中示出的那樣的具有非對稱的截斷的、標明的龍骨邊沿配置。因此，不像圖5的截斷區域69，截斷區域71是非對稱的，使得有角壁
64(如64a和64b中示出的那樣)具有沿著針孔52的不同部分的不同的傾斜角度。應該注意的是，可利用任何合適的過程形成針孔52的不同配置。例如，在一個實施例中，首先在一塊準直儀材料(例如，鉛塊)中鉆入導孔。然后，利用具有圓錐鉆頭的埋頭孔形成構成孔62的空孔。應該注意的是，在具有對稱的空孔的實施例中，可使用具有端銑刀的埋頭孔。然后，針孔52的中心孔挖成期望的或要求的直徑。因此，在多種實施例中，針孔52具有如圖7中所示的靈敏度分布圖(profile)。具體地，針孔52的靈敏度分布圖具有靈敏度曲線70 (對一個群50示出三個)，靈敏度曲線70具有光滑的下降區域72(例如，光滑的斜率)。如圖7中所示，來自在對象80之內的源82的投影86 (例如，在患者的器官之內的熱點)具有如通過線Ok示出的那樣的有限的重疊。具體地，穿過針孔52的投影86在鄰近的靈敏度曲線72中具有有限的重疊(例如，小于百分之二十)。更具體地，圖8示出根據多種實施例獲得的投影92的三個群90。應該注意的是，投影的形狀僅僅用于說明以指示投影是心臟。但獲得的投影具有不同的形狀或型式。如能夠看到的那樣，在每個群中的投影92可具有不同的重疊角度和不同的取向。此外，在每個群90之內投影92有顯著的重疊(例如，在一些群90中大于50%)，但是在群90之間的區域94中具有有限的重疊。因此，通過在每個群90中的針孔52的對象(例如，心臟)的投影在投影空間中導致顯著的數據重疊。同 時，在群90之間的投影數據的重疊少得多。因此，在多種實施例中，群內投影重疊更多/更大或顯著地多于/大于群間投影重疊。此外，在多種實施例中，雖然針孔52成形為以便限制活動的接收角，但是在相同的群90之內的針孔52從大體相同的視野(FOV)獲得數據(“看到”相同的視野)。因此，在每個群90中的針孔52沿著相同的FOV對齊。應該注意的是，來自不同群的針孔可獲得來自大體相同的F0V，或來自不同的FOV的數據，諸如基于期望的或要求的成像(例如，具體的成像場景或應用)。例如，當把許多群集中在小的FOV上時會增加在該FOV中的采樣靈敏度，可能需要使一些群對不同(通常更寬)的FOV采樣來確保整個圖像容積的足夠的采樣來得到在高度采樣的FOV中的圖像數據的合適的重建。在圖9中示出用于進行匪成像的方法100 (諸如SPECT成像)。該方法包括在102處設置多針孔群準直儀，并且在104處將多針孔群準直儀與NM成像系統的檢測器耦合。例如，檢測器可以是任何類型的伽馬照相機。如在本文中更詳細地描述的那樣，多針孔群準直儀的針孔包括具有狹長開口的針孔群(例如，縱橫比長度/直徑等于或大于大約I )，該狹長開口彼此更靠近地被隔開(例如，在兩個直徑之內)并且在每個群中具有兩個或者多個針孔。此外，一些群具有不同的針孔間間距和/或取向。此后，在106處校準準直儀來確定針孔的位置。可利用任何合適的過程進行該校準。例如，可獲得多個點源投影并且用來計算針孔與檢測器的準確的關系，并且將圖像計算為掃描架角度的函數。在一個實施例中，這個過程包括在FOV中的不同點處使用小準標(fiducial marker)(其可以是不同于成像劑的能量,例如,如果利用1-123成像則為Tc99m,或如果利用Tc99m成像則為Co-57)。基于這些標記的成像的位置，進行精確的掃描架/檢測器位置的計算。同樣，當點源關于準直儀移動(或者反過來)時，點源投影的強度以及強度的變化能夠進一步用來確認準確的孔徑尺寸以及每個針孔的指向。這通過將具有任意大小的針孔的已知的靈敏度分布圖與觀察的強度擬合來完成，并且求解諸如龍骨長度、孔直徑以及指向之類的參數。應該注意的是，在患者存在(例如，在成像掃描儀中)時或在患者不存在時都可使用準標。因此，可以在患者在或不在掃描儀中的情況下進行校準。例如，有患者存在時，準標可用來確認已經確定的校準參數或調整在檢測器或掃描架位置中的小誤差。在患者不存在時，準標可用來進行例如系統校準，系統校準在安裝成像系統之前可進行一次，并且然后在一段時間內(例如，在系統維護期間)不再進行。已知的掃描架位置然后用來計算修正的系統矩陣。特別地，在108處，對針孔計算出系統矩陣以及尤其是包括靈敏度分布圖的修正的系統矩陣。可利用任何合適的方法進行系統矩陣的計算。在一個實施例中，通過確定如在美國專利7，829，856描述的那樣的點擴散函數來計算系統矩陣。此后，在110處通過檢測器獲得匪數據。例如，具有與其耦合的多針孔群準直儀的SPECT伽馬照相機可繞著患者旋轉。利用多針孔群準直儀，通過不同群的集合對不同的空間頻率采樣。應該注意的是，匪數據可以是對不同類型的成像(例如，心臟的成像、大腦成像或全身成像等等 )獲得的數據。雖然在多種實施例中檢測器和/或準直儀繞著感興趣的對象旋轉至多個位置，但是應該進一步注意的是，在沒有旋轉檢測器的情況下可進行圖像重建，已知的是，多個針孔設置了能夠用來進行圖像重建的多條響應線。然后進行圖像重建。具體地，在112處利用匪數據進行圖像重建，在一個實施例中，圖像重建包括利用計算的系統矩陣。例如，可使用迭代的圖像重建過程。然而，可使用其它圖像重建方法，諸如任何合適的圖像重建方法。在一些實施例中，為了獲取具有減少的偽像或沒有偽像的收斂而進行大量的迭代。例如，在一個實施例中，進行的迭代數量是在群中的針孔數量的二十倍。迭代重建產生可被顯示的圖像。重建也可包括規則化來防止在圖像中形成過多的噪聲。具有多種實施例的準直儀28的檢測器22可設置為不同類型的成像系統的一部分，例如，諸如具有不同的檢測器配置的SPECT成像系統的匪成像系統。例如，圖10為根據多種實施例構建的醫學成像系統200的示范性實施例的透視圖，醫學成像系統200在本實施例中為SPECT成像系統。系統210包括集成掃描架212，掃描架212進一步包括繞著掃描架中心孔232定向的轉子214。轉子214配置成支撐一個或者多個匪照相機218 (示出兩個照相機218)。可類似于具有準直儀28的檢測器22來提供NM照相機218。應該注意的是，檢測器(例如，檢測器22或匪照相機218)通常裝備有可互換的準直儀。例如，檢測器22或匪照相機218提供有多個準直儀(或用于雙頭照相機的準直儀對)。根據一些實施例，多針孔群準直儀提供有待用于一個或者更多的不同成像應用的檢測器22或匪照相機218。多針孔群可如本文描述的那樣配置，并且可選擇準直儀的不同配置來提供對不同的成像應用和/或配置的最佳成像。在具有不止一個檢測器的一些實施例中，在一個或多個檢測器上的準直儀可為諸如平行孔或扇形束準直儀之類的標準準直儀。在多種實施例中，照相機218可由像素化的檢測器或連續的檢測器材料形成(例如，NaIiTl閃爍體)。轉子214進一步配置成繞著檢查軸219軸向地旋轉。患者臺220可包括與床支撐系統224滑動耦合的床222，床支撐系統224可以直接地與地板耦合或可通過與掃描架212耦合的基座226與掃描架212耦合。床222可包括與床222的上表面230滑動耦合的擔架228。患者臺220配置成使便于患者(未示出)對于大體與檢查軸219對齊的檢查位置的進入和外出。在成像掃描期間，可控制患者臺220來移動床222和/或擔架228軸向地進入孔232和從孔232出去。可以任何合適的方式進行成像系統200的操作和控制。應該注意的是，可與包括旋轉檢測器(其中具有耦合了檢測器的轉子和定子的掃描架包括定子的旋轉)或固定檢測器的成像系統結合來實現多種實施例。還應該注意的是，可實現與包括能夠關于一個檢測器或多個檢測器移動的準直儀的成像系統結合的多種實施例，諸如在美國專利7，671，340和/或美國專利7，375，338中描述的那樣。圖11為示出通過分辨率幻像的圖像的一部分繪制的強度分布圖的圖表250，其中X軸表示位置而y軸表示標準化的強度。幻像與背景的對比率為10:1，并且6mm直徑的桿按12mm分開(中心到中心間隔=18臟)。在這個示例中，將具有5mm直徑(對應于曲線252)的23個針孔的強度分布圖與4mm直徑(對應曲線254)的23個群的強度分布圖比較。群針孔導致高出38%的靈敏度，同時在重建圖像中的對比度改善了 30%。各種實施例和/或構件(例如，模塊、或其中的構件和控制器)也可實現為一個或多個計算機或處理器的一部分。計算機或處理器可包括計算裝置、輸入裝置、顯示器單元和例如用于訪問互聯網的接口。計算機或處理器可包括微處理器。微處理器可連接到通信總線上。計算機或處理器還可包括存儲器。存儲器可包括隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)0計算機或處理器進一步可包括存儲裝置，存儲裝置可為硬盤驅動器或可移動的存儲驅動器，諸如光盤驅動器、固態盤驅動器(例如閃速RAM)等。存儲裝置也可為用于將計算機程序或其它指令加載到計算機或處理器中的其它類似的工具。

如本文所用，術語“計算機”或“模塊”可包括任何基于處理器或基于微處理器的系統，包括使用微控制器、精簡指令集計算機(RISC)、專用集成電路(ASIC)、邏輯電路和能夠執行本文描述的功能的任何其它電路或處理器的系統。以上示例僅是示例性的，并且從而無論如何不意于限制術語“計算機”的定義和/或含義。計算機或處理器執行存儲在一個或多個存儲元件中的指令集，以便處理輸入數據。存儲元件也可如期望或需要的那樣存儲數據或其它信息。存儲元件可呈信息源或處理機內的物理存儲器元件的形式。指令集可包括指示計算機或處理器作為處理機來執行諸如本發明的各種實施例的方法和過程的特定操作的各種命令。指令集可呈軟件程序的形式，軟件程序可形成有形的非暫時性計算機可讀介質或媒體的一部分。軟件可呈各種形式，諸如系統軟件或應用軟件。另外，軟件可呈一組單獨的程序或模塊、較大的程序內的程序模塊或程序模塊的一部分的形式。軟件還可包括呈面向對象的程序設計的形式的模塊化程序設計。處理機可響應于操作者命令，或者響應于以前的處理結果，或者響應于另一個處理機作出的請求，來處理輸入數據。如本文所用，術語“軟件”和“固件”是可互換的，并且包括存儲在存儲器中供計算機執行的任何計算機程序，存儲器包括RAM存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器和非易失性RAM (NVRAM)存儲器。以上存儲器類型僅是示例性的，并且從而不限制于可用于存儲計算機程序的存儲器的類型。要理解的是，以上描述只是說明性而不是限制性的。例如，上述實施例(和/或其方面)可相互結合使用。另外，可進行很多修改以將具體情況或材料適于多種實施例的教導，而沒有背離其范圍。本文描述的尺寸和材料類型意在定義本發明的多種實施例的參數，且實施例決非限制性的，而只是示范性的實施例。本領域技術人員在看了以上描述后，許多其它實施例對他們將是顯然的。因此，多種實施例的范圍應當參照所附權利要求連同這類權利要求涵蓋的完整等效范圍共同確定。在所附權利要求中，術語“包括”和“在其中”用作相應術語“包含”和“其中”的易懂英語對等詞。此外，在所附權利要求中，術語“第一”、“第二”和“第三”等只用作標記，而不是意在對它們的對象施加數字要求。此外，所附權利要求的限制并不是按照部件加功能格式編寫的，并且不是意在根據美國專利法第112條第六款來解釋，除非并直到這類要求權益的限制明確使用詞語“用于…的部件”并跟隨沒有進一步結構的功能陳述。

本書面描述使用示例來公開包括最佳模式的多種實施例，以及還使本領域技術人員能實踐多種實施例，包括制作和使用任何裝置或系統及執行任何結合的方法。多種實施例的可取得專利的范圍由權利要求確定，且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果此類其它示例具有與權利要求字面語言無不同的結構要素，或者如果該示例包括與權利要求字面語言無實質不同的等效結構要素，則該示例規定為在權利要求的范圍之內。
權利要求
1.一種準直儀，包括: 準直儀體；以及 在限定針孔群的所述準直儀體之內的針孔的至少一個集合，其中，所述群之內的限定所述針孔的孔在大體相同的方向上與點對齊，并且其中孔之間的間隔小于最大孔的四倍直徑。
2.根據權利要求1所述的準直儀，還包括針孔的多個集合，并且其中在針孔的集合之間的距離大于在集合中的針孔之間的距離。
3.根據權利要求1所述的準直儀，還包括針孔的多個集合，并且其中所述針孔的至少一個所述集合的型式與所 述針孔的至少另一個集合的型式具有相對所述準直儀體的不同取向。
4.根據權利要求1所述的準直儀，還包括針孔的多個集合，并且其中在針孔的至少一個集合中的所述孔之間的距離不同于在針孔的至少一個另外的集合中的所述孔之間的距離。
5.根據權利要求1所述的準直儀，其中，所述孔具有大約90度的截斷角。
6.根據權利要求1所述的準直儀，還包括針孔的多個集合，并且其中針孔的每個集合包括至少兩個孔，其中，所述孔按在大約孔的1.5個直徑至所述孔的大約4個直徑之間的距離隔開。
7.根據權利要求1所述的準直儀，還包括針孔的多個集合，其中，針孔的所述集合之間的間隔在所述準直儀體之內任意地變化。
8.根據權利要求1所述的準直儀，其中，在針孔的至少一個集合中的所述孔的直徑不同于在針孔的至少一個另外的集合中的所述孔的直徑。
9.根據權利要求1所述的準直儀，還包括針孔的多個集合，其中，群內投影重疊大于群間投影重疊。
10.根據權利要求1所述的準直儀，還包括針孔的多個集合，其中，在一個群之內的針孔在大體相同的方向上與點對齊，并且在另一個群之內的針孔在大體相同的方向上與不同點對齊。
11.根據權利要求1所述的準直儀，還包括針孔的多個集合，其中，在一個群之內的針孔在大體相同的方向上與點對齊，并且在另一個群之內的針孔在大體相同的方向上與所述點對齊。
12.—種核醫學(匪)成像系統包括: 掃描架； 至少一個成像檢測器，支撐在所述掃描架上并且配置成繞著限定旋轉軸的所述掃描架旋轉；以及 鄰近所述至少一個成像檢測器的檢測面的準直儀，所述準直儀具有限定針孔群的針孔的多個集合，所述針孔的集合隔開，其中所述集合之內的限定所述針孔的孔被分開一段距離，在針孔的所述集合的每個之內的所述孔沿著相同的視野對齊，并且群內投影重疊大于群間投影重疊。
13.根據權利要求12所述的NM成像系統，其中，所述針孔的至少一個集合具有與所述針孔的至少另一個集合不同的取向。
14.根據權利要求12所述的NM成像系統，還包括針孔的多個集合，并且其中在針孔的至少一個所述集合中的所述孔之間的距離不同于在針孔的至少一個另外的集合中的所述孔之間的距離。
15.根據權利要求12所述的匪成像系統，其中，所述準直儀的所述孔具有大約90度的截斷角。
16.根據權利要求12所述的NM成像系統，其中，所述準直儀的針孔的每個集合包括至少兩個孔，其中，所述孔按在所述孔的大約1.5個直徑和所述孔的大約4個直徑之間的距離隔開，并且在所述準直儀的針孔的至少一個集合中的所述孔的直徑不同于在針孔的至少一個另外的集合中的所述孔的直徑。
17.根據權利要求12所 述的NM成像系統，其中，在所述準直儀的針孔的所述集合之間的間隔在所述準直儀之內任意地變化。
18.根據權利要求12所述的NM成像系統，其中，所述至少一個成像檢測器包括由碘化鈉(NaI)或碲鋅鎘(CZT)形成的伽馬照相機。
19.根據權利要求12所述的匪成像系統，還包括圖像重建模塊，所述圖像重建模塊配置成基于通過包括圖像體素的所述至少一個成像檢測器接收的已獲得的圖像數據來重建圖像，其中，通過針孔的不同的集合采樣不同頻率，并且通過對所述準直儀孔的每個在所述檢測器的不同像素處繪制每個圖像體素的能見度，來進行所述重建。
20.根據權利要求12所述的匪成像系統，還包括鄰近于多個成像檢測器的檢測面的多個準直儀，所述多個準直儀具有針孔的多個集合或針孔的單個集合的至少一個。
21.根據權利要求20所述的匪成像系統，其中，所述準直儀的至少一個具有單個針孔。
22.用于制造準直儀一種方法，所述方法包括: 提供準直儀體；以及 在限定針孔群的準直儀體之內形成針孔的多個集合，針孔的所述集合在準直儀體之內隔開，其中，所述集合之內的限定所述針孔的孔被分開一段距離，在針孔的所述集合的每個之內的所述孔沿著相同的視野對齊，并且群內投影重疊大于群間投影重疊。
23.根據權利要求22所述的方法，其中，限定所述針孔的孔具有大于大約I的長度/直徑的縱橫比，并且所述準直儀的針孔的每個集合包括至少兩個孔，使得所述孔按在所述孔的大約1.5個直徑和所述孔的大約4個直徑之間的距離隔開。
全文摘要
本發明的名稱為用于成像系統中的校準的系統和方法。提供用于成像系統中的校準的系統和方法。一個系統包括準直儀，準直儀包括準直儀體，以及在限定針孔群的準直儀體之內的針孔的至少一個集合，其中，群之內的限定針孔的孔在大體相同的方向上與點對齊。此外，在孔之間的間隔小于最大孔的四倍直徑。
文檔編號A61B6/00GK103169489SQ20121056137
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月21日 優先權日2011年12月21日
發明者F.P.M.H.詹森 申請人:通用電氣公司