X射線波束整形器的制造方法
【專利摘要】一種成像系統(500)，包括焦斑(508)，所述焦斑(508)沿繞著檢查區域的路徑旋轉并發射輻射束，所述輻射束穿過所述檢查區域的視場以及其中的受檢者或對象。所述系統還包括探測器陣列(520)，所述探測器陣列(520)定位為與所述輻射源相對，處于所述檢查區域的對面。所述探測器陣列探測穿過所述視場的輻射，并輸出指示探測到的輻射的信號。所述系統還包括波束整形器，所述波束整形器定位于所述輻射源與所述檢查區域之間。所述波束整形器與所述焦斑一起，并且相對于所述焦斑在所述焦斑的相反方向，以與所述焦斑的所述旋轉相同的角頻率旋轉，并衰減所述輻射束，這在所述焦斑的每個旋轉角度減小跨所述探測器陣列的通量密度。
【專利說明】X射線波束整形器

【技術領域】
[0001] 以下大體涉及計算機斷層攝影（CT)，并且更具體地涉及受檢者/對象前X射線波 束整形器。

【背景技術】
[0002] CT掃描器包括發射X射線束的X射線管。所述X射線束的第一部分穿過定位于 檢查區域的視場中的受檢者或對象，并且作為所述受檢者或對象的放射密度的函數而被衰 減。所述X射線束的第二部分穿過所述檢查區域的所述視場，而沒有穿過所述受檢者或對 象。探測器陣列（設置為與所述X射線管相對，在所述檢查區域對面）探測穿過所述視場 的輻射，并產生指示其的信號。重建器重建所述信號，產生體積圖像數據。
[0003] 波束整形器被定位在所述X射線束的路徑中，處于所述X射線管與所述檢查區域 之間。所述波束整形器被整形為在所述波束的外周更大程度地衰減所述波束。所述波束整 形器因其一般物理形狀像個領結，而被稱作領結濾波器。所述波束整形器已被用于降低對 探測器的動態范圍要求，例如在帶有具有有限的動態范圍探測器的掃描器中，所述探測器 例如為氣體（例如氙）探測器。所述波束整形器也已被用于減少患者劑量以及閃爍體/光 傳感器探測器的射束硬化偽影。
[0004] 波束整形器也很適合用于降低與直接轉換光子計數探測器有關的通量，所述直接 轉換光子計數探測器（如氣體探測器）具有有限的動態范圍，并且也遭受在CT的較高通量 率時不足的計數速率能力。亦即，在典型的CT掃描中，對于所述波束中沒有穿過所述受檢 者或對象的射線（例如為在所述波束邊緣的射線），或者所述波束中穿過僅通過所述受檢 者或對象短距離的射線（例如在所述受檢者或對象的邊緣處或附近穿過并且被衰減小于 特定量的射線），需要過度的計數速率。
[0005] 然而，這樣的波束整形器，在其當前實現方式中，具有有限的性能，例如由于所述 波束整形器的輪廓在掃描所要求的完整角度范圍上（即至少180度加扇形角），沒有對應 于對象在所述視場中的輪廓。在圖1和圖2中示出該情況，其中隨著焦斑106從第一旋轉 角度108 (圖1)旋轉到第二旋轉角度110 (圖2)，波束整形器104的輪廓102,相對于焦斑 106,保持相同，而位于等中心點的一般為橢圓形的患者112的輪廓110,則相對于焦斑106 改變了。
[0006] 在圖1和圖2中，波束整形器104具有這樣的輪廓，其對應于圖1中示出的所述患 者的取向，其中患者112的長軸大體平行于波束整形器104。以該輪廓，在圖1中，波束整 形器104被射線115穿過的厚度對應于患者112被射線115穿過的厚度。在圖2中，射線 115穿過與圖1中相同的波束整形器104的厚度，但射線115不穿過任何患者。結果，在圖 2的第二旋轉角度110,射線115的強度高于所期望的。
[0007] 類似的情況發生在對象300被偏心定位，從等中心點118移位時，如在圖3和圖4 中所示，其中，整形器104的輪廓102在任意角度都不對應于偏心對象300的輪廓110,并且 隨著角度而改變。作為以上提及的缺點中的至少一個的結果，即使波束整形器104減小了 所述射線不穿過對象112或300處的通量，波束整形器104也會引起所述探測器陣列距期 望的均勻（恒定）照亮的偏差，所述偏差為波束整形器104的角位置的函數，這可能使圖像 質量降低。


【發明內容】

[0008] 本文描述的各方面解決上述問題以及其他問題。
[0009] 在一方面，一種成像系統，包括焦斑（508)，其沿圍繞檢查區域的路徑旋轉，并發射 輻射束，所述輻射束穿過所述檢查區域以及所述檢查區域中的受檢者或對象的視場。所述 系統還包括光子計數探測器陣列，所述光子計數探測器陣列定位為與所述輻射源相對，處 于所述檢查區域的對面。所述探測器陣列探測穿過所述視場的輻射，并且輸出指示探測到 的輻射的信號。所述系統還包括波束整形器，所述波束整形器定位于所述輻射源與所述檢 查區域之間。所述波束整形器與所述焦斑一起，并且相對于所述焦斑在所述焦斑的相反方 向，以與所述焦斑的所述旋轉相同的角頻率旋轉，并衰減所述輻射束，這在所述焦斑的每個 旋轉角度減小跨所述探測器陣列的通量密度。
[0010] 在另一方面，一種方法，包括于在第一方向對所述受檢者或對象的掃描期間，以給 定角頻率，一起地，旋轉焦斑和波束整形器，通過在圍繞檢查區域以及所述檢查區域中的受 檢者或對象的路徑上的預定角度范圍；同時，在與所述第一方向相反的方向，相對于所述焦 斑，以相同的給定角頻率，旋轉所述波束整形器；并且同時，探測由所述焦斑發射的，穿過所 述波束整形器、視場和所述受檢者或對象并且撞擊定位于所述焦斑對面的探測器的輻射， 并且生成指示所述輻射的輸出信號。
[0011] 在另一方面，一種成像系統的波束整形器，包括外周和內周。所述內周限定通過其 的至少一個無材料區域，并且對應于所述視場中的人類對象的橫截面的模型的輪廓。X射線 衰減材料處于所述外周與內周之間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 本發明可以采取各種部件和部件的布置，以及各種步驟和步驟的安排的形式。附 圖僅出于圖示優選的實施例的目的，并且不應被解釋為對本發明的限制。
[0013] 圖1結合以等中心點為中心的橢圓形受檢者或對象，示意性地圖示了在第一角度 的示范性現有技術領結形波束整形器。
[0014] 圖2結合以等中心點為中心的橢圓形受檢者或對象，示意性地圖示了在第二不同 角度的示范性現有技術領結形波束整形器。
[0015] 圖3結合偏心的受檢者或對象，示意性地圖示了在第一角度的圖1的示范性現有 技術領結形波束整形器。
[0016] 圖4結合偏心的受檢者或對象，示意性地圖示了在第二不同角度的圖1的示范性 現有技術領結形波束整形器。
[0017] 圖5示意性地圖示了示范性成像系統，其包括至少一個波束整形器，所述波束整 形器提供X射線通量的角度獨立的均勻化，所述X射線通量由所述成像系統的探測器陣列 探測。
[0018] 圖6示意性地圖示了所述至少一個波束整形器的范例。
[0019] 圖7關于在掃描期間的第一角度位置，示意性地圖示了圖6的示范性波束整形器。
[0020] 圖8關于在掃描期間的第二角度位置，示意性地圖示了圖6的示范性波束整形器。
[0021] 圖9關于在掃描期間的第三角度位置，示意性地圖示了圖6的示范性波束整形器。
[0022] 圖10關于在掃描期間的第四角度位置，示意性地圖示了圖6的示范性波束整形 器。
[0023] 圖11和圖12示意性地圖示了一范例，其中，所述波束整形器被周向平移，以補償 偏心受檢者或對象。
[0024] 圖13和圖14示意性地圖示了一范例，其中，所述波束整形器被徑向平移，以補償 較小的受檢者或對象。
[0025] 圖15和圖16示意性地圖示了一范例，其中，所述波束整形器被旋轉，以補償較小 的受檢者或對象。
[0026] 圖17示意性地圖示了所述波束整形器的變型，其中，所述波束整形器將受檢者的 手臂連通受檢者的肩部一起考慮在內。
[0027] 圖18示意性地圖示了所述波束整形器的變型，其中，所述波束整形器將受檢者的 下肢考慮在內。
[0028] 圖19示意性地圖示了所述波束整形器的變型，其中，所述波束整形器將受檢者的 頭部考慮在內。
[0029] 圖20圖示了方法。

【具體實施方式】
[0030] 圖5圖示了成像系統500,例如計算機斷層攝影（CT)掃描器。成像系統500包括 固定機架502和旋轉機架504,旋轉機架504由固定機架502可旋轉地支撐。旋轉機架504 關于縱軸或z軸繞檢查區域506旋轉。
[0031] 輻射源509 (例如X射線管）由旋轉機架504支撐，并且與旋轉機架504 -起關于 檢查區域506旋轉，并經由焦斑508發射輻射，所述輻射穿過檢查區域506。源準直器510 被設置在輻射源509與檢查區域506之間，并且準直所發射的輻射，以產生大體為扇形，或 楔形、錐形或其他形狀的X射線束512。波束512以檢查區域506的等中心點514為中心， 并且限定大體為圓形的視場516,以重建橫向重建平面518,橫向重建平面518 -般垂直于 束512的中心射線517,并且延伸通過等中心點514。
[0032] 輻射敏感探測器陣列520定位為與輻射源509相對，處于檢查區域506對面。探測 器陣列520包括一行或多行光子計數探測器像素，例如直接轉換光子計數探測器像素，其 探測穿過檢查區域506的輻射，并生成指示探測到的輻射的能量的信號。一般而言，所述信 號包括電流或電壓信號，所述電流或電壓信號具有指示探測到的能量的峰值幅度或高度。 所述直接轉換光子計數探測器像素可以包括任意合適的直接轉換材料，例如CdTe、CdZnTe、 Si、Ge、GaAs或其他直接轉換材料。在另一實施例中，輻射敏感探測器陣列520則是包括一 行或多行積分探測器，例如閃爍體/光傳感器和/或其他探測器。
[0033] 至少一個波束整形器524在波束512的路徑中定位于準直器510與檢查區域506 之間。波束整形器524為衰減所述波束的物理設備。如下文更詳細描述的，波束整形器524 衰減波束512,以實現跨探測器陣列520的探測器像素，在每個旋轉角度大致相同的預定X 射線通量分布。這允許補償在被掃描受檢者或對象的邊緣區域（或高通量區域）處的無衰 減或低衰減，同時提供由所述探測器像素探測的所述X射線通量的角度獨立均勻化。
[0034] 支撐體527支撐系統500中的波束整形器524。支撐體527可以被配置為支撐波 束整形器524,以允許波束整形器524相對于焦斑508 (在一個或多個方向）的獨立旋轉和 /或平移運動，伴隨沿著圍繞檢查區域506的路徑協調旋轉焦斑508和波束整形器524?？?以使用又一個控制器522和/或一個或多個驅動系統525 (例如電機、耦合器等等），來旋轉 和/或平移波束整形器524。
[0035] 脈沖整形器526處理由探測器陣列520輸出的電信號，并生成指示探測到的光子 的能量的脈沖，例如電壓或其他脈沖。能量區分器528對所述脈沖進行能量區分。在所圖 示的范例中，能量區分器528包括至少一個比較器530,比較器530將所述脈沖的幅度與對 應于感興趣能量的至少一個能量閾值進行比較。比較器530產生輸出信號，其指示被探測 光子的能量是在所述閾值之上還是之下。
[0036] 計數器532針對每個閾值遞增（或遞減）一計數值。例如，當比較器530針對特定 閾值的所述輸出指示所述脈沖的所述幅度超過對應的閾值時，遞增針對該閾值的所述計數 值。能量分組器（binner)534將所計數的脈沖分配到對應于不同能量范圍的能量組（bin)。 例如，組可以被定義為在兩個閾值之間的能量范圍，其中，造成針對更低閾值而非針對更高 閾值的計數的光子將被分配到該組。
[0037] 在系統500包括一行或多行積分探測器時，可以省略脈沖整形器526、能量區分器 528、比較器530、計數器532和能量分組器534。在該情況中，波束整形器524被用于減少 患者劑量和/或波束硬化偽影。
[0038] 重建器536使用光譜和/或常規重建算法重建所分組的數據，并且生成光譜和/ 或常規體積圖像數據，所述體積圖像數據指示所述檢查區域以及其中的受檢者或對象的部 分。受試者支撐體540(例如臥榻）支撐檢查區域506中的受檢者或對象，并且可以被用于 在掃描之前、期間和/或之后，關于X、y和/或z軸定位所述受檢者或對象。
[0039] 通用計算系統充當操作者控制臺538,并且包括諸如顯示器的輸出設備和諸如鍵 盤、鼠標等等的輸入設備。駐留在控制臺538上的軟件允許操作者控制系統500的操作， 例如，允許操作者直接地或間接地通過選擇預生成的成像協議，來選擇特定的波束整形器 524、波束整形器524的運動等等。
[0040] 圖6圖示了波束整形器524的非限制性范例。
[0041] 示范性波束整形器524為環形的，具有橢圓形外周600和橢圓形內周602。橢圓形 外周600具有長軸604和小于長軸604的短軸605。橢圓形內周602具有長軸606和小于 長軸606的短軸608,形成通過波束整形器524的橢圓形無材料區域620,橢圓形無材料區 域620在至少兩個維度被波束整形器524圍繞。注意在圖6中，軸604、605、606和608被 示為偏離所述橢圓的中心，僅為使得可以在視覺上將它們彼此區別開。波束整形器524具 有沿長軸606的第一厚度610和第二厚度612,以及沿短軸608的第三厚度614和第四厚度 616,其中，第三厚度614和第四厚度616大于第一厚度610和第二厚度612。
[0042] 波束整形器524可以包括具有合適的X射線衰減性質的一種或多種材料，例如類 似于水或近水的衰減性質的衰減性質，其具有類似于軟組織的衰減性質的衰減性質，或者 其他期望的衰減性質。具有近水衰減性質的合適材料的范例包括聚四氟乙烯（PTFE)，其為 四氟乙烯的合成含氟聚合物。合適的聚四氟乙烯的范例為特氟龍?，其為總部在美國特拉 華州的公司-杜邦公司（Ε· I. du Pont de Nemours and Company或DuPont)的產品。本 文中也預期具有接近感興趣材料的衰減性質的X射線衰減性質的其他材料。
[0043] 在圖示的實施例中，長軸606和短軸608是這樣的，其使得內周602模仿人類患者 在肩部的一般為橢圓的形狀，并且長軸604和短軸605是這樣的，其使得穿過受檢者的射線 被適當地衰減，以將所述通量降低到預定閾值以下，但不被過度衰減。圓形外周可能導致過 度衰減穿過所述對象的外周射線，這可能導致跨探測器陣列520的非均勻噪聲分布。
[0044] 理論上，波束整形器524的大小和衰減衡量其在焦斑508與等中心點514之間的 位置。例如，如果將波束整形器524從等中心點514移動到焦斑508與等中心點514之間 的半道，則波束整形器524的大小將必須被減小一半（1/2)，并且波束整形器524的衰減將 必須加倍，以得到相同的結果。一般地，大小比例因子正比于波束整形器524朝向焦斑508 的位移，并且衰減比例因子反比于所述大小比例因子。
[0045] 圖7、圖8、圖9和圖10示出了在通過各個旋轉角度的操作中的圖6的波束整形器 524。
[0046] 在這些圖中，波束整形器524以從焦斑508繪制到等中心點514的線700為中心， 并且被配置為與焦斑508 -起沿圍繞檢查區域506的路徑旋轉，并且額外地，獨立于焦斑 508并且與其同時地，在相反方向并以相同的角頻率旋轉。
[0047] 在該范例中，驅動系統525可以包括電機、所述電機與波束整形器524之間的耦合 器，以及旋轉支撐體527和/或方便波束整形器524獨立于焦斑508旋轉的其他部件。而 且，具有長軸704的橢圓形受檢者或對象702定位于檢查區域506的視場516中，以從焦斑 508繪制到等中心點514的線700為中心。受檢者或對象702可以備選地為圓形或不規則 形狀。
[0048] 在圖7中，焦斑508和波束整形器524定位于六點鐘位置。波束整形器524的角 方位為使得其對應于受檢者或對象702的取向。這樣，波束512的外射線706沿波束整形 器524的外周600以及視場516的外周708穿過。波束512的射線710和712沿波束整形 器524的內周602并且沿受檢者或對象702的外周714穿過。
[0049] 在圖8中，使焦斑508和波束整形器524關于所述六點鐘位置繞檢查區域506順 時針旋轉三十度，并且波束整形器524 (相對于焦斑508)同時以旋轉焦斑508的相同角頻 率逆時針旋轉了三十度，基本上抵消了波束整形器524的旋轉，使得波束整形器524實際上 在所述路徑上平移而沒有旋轉，與對象702變化輪廓協調地動態變化波束整形器524相對 于焦斑508的輪廓。
[0050] 類似于圖7,波束512的外射線706沿波束整形器524的外周600和視場516的內 周708穿過。波束512的射線802和804沿波束整形器624的內周602以及沿受檢者或對 象702的外周714穿過。沒有波束整形器524的并行反向旋轉，波束整形器524相對于焦 斑508的輪廓將不與對象702的變化輪廓協調地變化，例如，類似于在圖1-圖4中示出的 波束整形器輪廓，并且波束512中沿波束整形器624的內周602穿過的所述射線，將不沿受 檢者或對象702的外周714穿過。
[0051] 在圖9中，使焦斑508和波束整形器524關于所述六點鐘位置繞檢查區域506順 時針旋轉另一個三十度（總計六十度），并且波束整形器524(相對于焦斑50)同時以所述 相同的角頻率逆時針旋轉了另一個三十度。類似于圖7,波束512的外射線706沿波束整形 器524的外周600和視場516的外周708穿過。波束512的射線902和904沿波束整形器 524的內周602以及沿受檢者或對象702的外周714穿過。
[0052] 在圖10中，使焦斑508和波束整形器524關于所述六點鐘位置繞檢查區域506順 時針旋轉另一個三十度（總計九十度），并且波束整形器524(相對于焦斑508)同時以所述 相同的頻率逆時針旋轉了另一個三十度。類似于圖7,波束512的外射線706沿波束整形器 524的外周600和視場516的外周708穿過。波束512的射線1002和1004沿波束整形器 524的內周602以及沿受檢者或對象的外周714穿過。
[0053] 要理解，在圖7-圖10中圖示的角位置是出于解釋的目的而提供的，并且本文預期 其他角度（包括超過360度的角度）和/或其他角增量。也要理解，典型的患者一般將不 是完美橢圓形的，以及無論實際形狀的差異，波束整形器524都提供相對于在圖1-圖4中 示出的現有技術領結濾波器，對探測器陣列520的探測器像素改進的均勻照明。
[0054] 亦即，即使波束整形器524并不完美地匹配對象702的輪廓，但通過與旋轉焦斑 508和波束整形器524同時沿檢查區域516周圍的路徑，反向旋轉波束整形器524,波束整 形器524相對于焦斑508的輪廓仍隨著對象702的變化輪廓而變化。這樣，相對于圖1-圖 4 (其中波束整形器的輪廓在所有角度都是相同的），波束整形器524的輪廓在每個旋轉角 度都更接近地匹配對象702的輪廓。這允許減小探測器陣列520的動態范圍，同時維持在 每個旋轉角度跨探測器陣列520的探測器像素的期望通量密度。
[0055] 下面預期多種變型。
[0056] 在圖11和圖12中，波束整形器524也可在橫向方向移動。這樣，可以移動波束整 形器524,以補償位于偏心的受檢者或對象。圖11示出了相對于等中心點514偏離中心的 受檢者或對象702,以及以等中心點514為中心的波束整形器524。波束512中沿波束整形 器524的內周602穿過的射線1102和1104不沿受檢者或對象702外周714穿過。
[0057] 圖12示出了波束整形器524的移動，移動波束整形器524以補償受檢者或對象 702的偏中心位置。在這樣的移動之后，射線1202和1204沿波束整形器524的內周602以 及受檢者或對象702的外周714兩者穿過?？梢岳绺鶕y量掃描或其他方式，前瞻性地 推斷波束整形器524的位移的量。
[0058] 在圖13和圖14中，波束整形器524也可在焦斑508與等中心點514之間的方向 移動。這樣，可以移動波束整形器524,以補償較小的受檢者或對象。圖13示出了以等中心 點514為中心的較小的受檢者或對象，以及以等中心點514為中心的波束整形器524。束 512中沿波束整形器624的內周602穿過的射線1303和1304不沿較小受檢者或對象1302 的外周714穿過。
[0059] 圖14示出了波束整形器524朝向等中心點514的移動，以補償較小的受檢者或對 象1302。在這樣的移動之后，波束512中沿波束整形器524的內周602穿過的射線1402和 1404也沿受檢者或對象702的外周714穿過。類似地，可以例如根據測量掃描或以其他方 式，前瞻性地推斷波束整形器524的位移的量。可以在軟件中補償衰減的縮放比例或將其 忽略。
[0060] 在圖15和圖16中，旋轉波束整形器524,以補償較小的受檢者或對象1302。關于 圖15,如結合圖13所描述，波束512中沿波束整形器524的內周602穿過的射線1303和 1304不沿受檢者或對象1302的外周714穿過。
[0061] 圖16示出了被旋轉用于補償較小的受檢者或對象1302的波束整形器524。在這 樣的移動之后，波束512中沿波束整形器524的內周602穿過的射線1602和1604也沿受 檢者或對象1302的外周714穿過?？梢岳绺鶕y量掃描或以其他方式，前瞻性地推斷波 束整形器524的旋轉的量。
[0062] 要理解，本文也預期在圖5-圖16中描繪的所述旋轉和/或平移移動的一種或多 種組合。
[0063] 在另一種變型中，可以將波束整形器524保持在靜止位置，以模仿傳統的領結濾 波器，例如圖1-圖4的領結濾波器和/或其他領結濾波器。
[0064] 在另一種變型中，可以先旋轉和/或平移波束整形器524,并然后在掃描期間將其 保持在靜止位置。
[0065] 在另一種變型中，可以與傳統的領結濾波器和/或其他波束濾波器（例如預整形 器或其他波束濾波器）結合使用波束整形器524。定位于所述焦斑與所述波束整形器之間 的預整形器可以被用于衰減所述波束，使得所述波束在每個像素的強度都相同，假定受檢 者完美地填充整個視場516。
[0066] 在圖5-圖16中，波束整形器524形狀大體對應于沿受檢者的肩部的橢圓形橫截 面。本文中預期其他波束整形器524。例如，圖17示出了波束整形器524,其額外地包括對 應于所述受檢者的手臂的兩個圓形無材料區域1700。
[0067] 圖18示出了波束整形器524,其僅包括對應于所述對象的腿部的兩個圓形無材料 區域1800。圖19示出了一變型，其中，波束整形器524包括對應于所述受檢者的頭部的單 個圓形部分1900。本文也預期針對受檢者的其他部分配置的其他波束整形器524。
[0068] 在另一種變型中，波束整形器524為三維結構的形式，例如，其中波束整形器524 的不同區域對應于受檢者的不同區域（例如頭部、肩部以及手臂、腿部等等）。這樣的波束 整形器可以為單一結構，或是堆疊的個體波束整形器524的組合，例如在圖17-圖19中示 出的那些和/或其他波束整形器524。在該情況中，波束整形器524額外地在螺旋掃描期間 沿z軸平移，使得波束整形器524中在束524的路徑中的區域在任意給定時間都對應于受 檢者的正被掃描的區域。
[0069] 通過非限制性范例的方式，波束整形器524可以為全身通量補償器，其由帶有氣 腔的中空圓柱體組成，所述氣腔為人的形式。在掃描期間，所述圓柱體將如本文所述地反向 旋轉，并且在螺旋掃描期間沿z軸平移，以將所述人狀氣腔的各個段對齊到患者的對應部 分?？梢酝ㄟ^在徑向方向的平移，至少大致上補償所述患者與所述等中心點的未對準。這 樣的波束整形器524可以通用于所有（例如基于年齡，等等）正被掃描的受檢者或對象，或 特定于正被掃描的所述受檢者或對象。
[0070] 針對特定于所述受檢者或對象的波束整形器524,波束整形器524的形狀可以基 于先前的掃描和/或其他信息，波束整形器524可以是對特定受檢者或對象定制的。在該 情形中，波束整形器524被配置為使得授權的人員（例如臨床醫師、放射科技師等等）可以 將波束整形器524安裝在系統500的承載架中，所述承載架被配置為選擇性地加載和卸載 波束整形器524,用于掃描；或者將波束整形器524安裝在所述波束將穿過的路徑中的靜態 整形器支撐體中?？蛇x地，服務、制造等中可以安裝波束整形器524。
[0071] 在至少一個波束整形器524包括多個波束整形器時，給定的波束整形器可以被交 替地定位在波束512的路徑中或波束512的路徑之外。不同的波束成形器可以對應于對象 的不同區域（例如肩部、腿部、頭部等等）、相同區域但是不同大小的對象（例如嬰兒、兒童 或成人），等等。
[0072] 在另一種變型中，波束整形器524補償如圖6中所示的受檢者或對象，但不填充整 個視場。這可以減小波束整形器524的總直徑。
[0073] 圖20圖示了根據本文描述的實施例的示范性方法。
[0074] 要認識到，本文描述的方法中動作的順序并非限制性的。這樣，本文也預期其他順 序。此外，可以省略一個或多個動作和/或可以包括一個或多個額外的動作。
[0075] 在2000,執行對受檢者或對象的預掃描。所述預掃描可以為諸如定位掃描的2D投 影掃描、3D低體積掃描和/或其他掃描。
[0076] 在2002,基于所述預掃描，規劃對所述受檢者或對象的體積掃描。
[0077] 在2004,將感興趣的波束整形器移動到通過視場的波束路徑中，其中，所述波束整 形器是可選擇的。如本文所述，合適的波束整形器具有這樣的形狀，其對應于小于平均受檢 者或對象的模型的視場。
[0078] 在2006,任選地，在相對于所述檢查區域的等中心點偏心定位所述受檢者或對象 時，移動所述波束整形器以補償所述偏心定位。
[0079] 在2008,任選地，在所述波束整形器的大小不對應于所述受檢者或對象的大小時， 移動所述波束整形器以補償所述大小差異。
[0080] 在2010,在所述體積掃描期間，在圍繞檢查區域的路徑上以給定角頻率，在對橢圓 形受檢者或對象的掃描期間，旋轉成像系統的焦斑和波束整形器通過預定角度范圍。
[0081] 在2012,與動作2000并行地，以相同的角頻率在所述預定角度范圍上相對于所述 焦斑反向旋轉波束整形器，使得所述波束整形器實際上沿所述路徑平移而沒有旋轉。
[0082] 可以通過被編碼或嵌入在計算機可讀儲存介質上的計算機可讀指令的方式實施 以上動作，所述指令在被（一個或多個）計算機處理器運行時，引起所述（一個或多個）處 理器執行所述動作。額外地或可選地，所述計算機指令中的至少一個是由信號、載波或其他 瞬態介質承載的。
[0083] 已參考優選的實施例描述了本發明。他人在閱讀和理解前文的詳細描述之后可以 進行修改和變型。本發明旨在被解釋為包括所有這樣的修改和變型，只要它們落在權利要 求書或其等價方案的范圍之內。
【權利要求】
1. 一種成像系統（500)，包括： 焦斑（508)，其沿圍繞檢查區域的路徑旋轉并發射輻射束，所述輻射束穿過所述檢查區 域以及所述檢查區域中的受檢者或對象的視場； 探測器陣列（520)，其定位為與所述輻射源相對，處于所述檢查區域的對面，所述探測 器陣列探測穿過所述視場的輻射并輸出指示探測到的輻射的信號；以及 波束整形器（524)，其定位于所述輻射源與所述檢查區域之間，其中，所述波束整形器 與所述焦斑一起，并且相對于所述焦斑在所述焦斑的相反方向，以與所述焦斑的所述旋轉 相同的角頻率旋轉，并衰減所述輻射束，這在所述焦斑的每個旋轉角度減小跨所述探測器 陣列的通量密度。
2. 如權利要求1所述的成像系統，還包括： 濾波器，其定位于所述焦斑與所述波束整形器之間，其中，所述濾波器衰減所述波束， 使得所述波束在每個像素處的強度大致相同。
3. 如權利要求2所述的成像系統，其中，所述波束整形器包括X射線衰減材料，所述X 射線衰減材料衰減穿過所述視場但沒有穿過設置在所述檢查區域中的受檢者或對象的輻 射。
4. 如權利要求1至3中的任一項所述的成像系統，其中，所述波束整形器具有橢圓形外 周（600)和橢圓形內周（602)，所述橢圓形內周（602)限定通過所述波束整形器的無材料區 域并且對應于沿人類受檢者的肩部、腹部和/或胸部的橫截面區域。
5. 如權利要求4所述的成像系統，還包括： 第二無材料區域和第三無材料區域，所述第二無材料區域和所述第三無材料區域對應 于所述人類受檢者的手臂的橫截面區域。
6. 如權利要求1至3中的任一項所述的成像系統，其中，所述波束整形器具有橢圓形外 周（600)和兩個圓形內周區域，每個圓形內周區域限定通過所述波束整形器的無材料區域 并且對應于人類受檢者的腿部。
7. 如權利要求1至3中的任一項所述的成像系統，其中，所述波束整形器具有第一橢圓 形外周（600)和第二圓形內周區域，所述第二圓形內周區域限定通過所述波束整形器的無 材料區域并且對應于人類受檢者的頭部。
8. 如權利要求1至3中的任一項所述的成像系統，其中，所述波束整形器為具有不同區 域的三維結構，所述不同區域對應于人類受檢者的不同區域。
9. 如權利要求1至8中的任一項所述的成像系統，還包括： 支撐體（527)，其關于所述焦斑支撐所述波束整形器，并與所述輻射源一起旋轉； 驅動系統（525)，其移動所述波束整形器；以及 控制器（522)，其控制所述驅動系統。
10. 如權利要求9所述的成像系統，其中，所述支撐體可旋轉地支撐所述波束整形器， 并且所述控制器控制所述驅動系統以關于所述焦斑旋轉所述波束整形器。
11. 如權利要求9至10中的任一項所述的成像系統，其中，所述支撐體可旋轉地支撐所 述波束整形器，并且所述控制器控制所述驅動系統以將所述波束整形器旋轉到預定旋轉位 置，并在旋轉旋轉機架的同時將所述波束整形器保持在該預定旋轉位置。
12. 如權利要求9至11中的任一項所述的成像系統，其中，所述支撐體支撐所述波束整 形器用于徑向運動，并且所述控制器控制所述驅動系統以徑向移動所述波束整形器用于掃 描。
13. 如權利要求9至12中的任一項所述的成像系統，其中，所述支撐體支撐所述波束整 形器用于圓周運動，并且所述控制器控制所述驅動系統以圓周移動所述波束成形器用于掃 描。
14. 一種方法，包括： 于在第一方向對受檢者或對象的掃描期間，以給定角頻率，一起地，旋轉焦斑和波束整 形器，通過在圍繞檢查區域以及所述檢查區域中的所述受檢者或對象的路徑上的預定角度 范圍； 同時，在與所述第一方向相反的方向，相對于所述焦斑，以相同的給定角頻率，旋轉所 述波束整形器；并且 同時，探測由所述焦斑發射的，穿過所述波束整形器、視場和所述受檢者或對象，并撞 擊定位于所述焦斑對面的探測器的輻射，并且生成指示所述輻射的輸出信號。
15. 如權利要求14所述的方法，其中，穿過所述波束整形器并且照亮所述探測器陣列 的所述輻射，針對多個不同角度范圍的每個角度范圍，具有通過所述探測器陣列的預定通 量密度輪廓。
16. 如權利要求15所述的方法，還包括： 對所述波束進行預整形，使得在掃描完全填充所述視場的受檢者或對象時，所述波束 在每個像素處的強度相同。
17. 如權利要求14至16中的任一項所述的方法，還包括： 移動所述波束整形器，以使所述波束整形器與偏心的受檢者或對象對齊。
18. 如權利要求14至17中的任一項所述的方法，還包括： 基于所述受檢者或對象的大小，徑向平移或旋轉所述波束整形器。
19. 如權利要求14至18中的任一項所述的方法，還包括： 關于所述焦斑，將所述波束整形器旋轉到預定角位置；并且 將所述波束整形器保持在所述預定角位置，同時一起地旋轉所述焦斑和所述波束整形 器，通過圍繞所述檢查區域的所述路徑上的所述預定角度范圍。
20. -種成像系統（500)的波束整形器（524)，包括： 外周￠00); 內周（602)，其限定通過其的至少一個無材料區域（620、1700、1800、1900)，其中，所述 內周模仿所述視場中的人類受檢者的橫截面的模型的輪廓；以及 處于所述外周與內周之間的X射線衰減材料。
【文檔編號】A61B6/06GK104159518SQ201380012843
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年2月6日 優先權日:2012年3月7日
【發明者】E·勒斯爾 申請人:皇家飛利浦有限公司