用于确定双轴计算机断层摄影系统的投影体积的设备和方法

摘要

本发明涉及一种用于确定具有至少一个遮光器的双轴计算机断层摄影系统的投影体积的设备，所述设备(1)包括：接口单元(2)；投影模块(3)；以及位置确定模块(4)；其中，所述接口单元(2)被配置为接收用于示出对象(22)的计算机断层摄影图像的感兴趣体积(44)；其中，所述投影模块(3)被配置为基于探测器(16)在围绕所述对象(22)的轨迹上的不同模拟位置并且基于至少一个遮光器(15)的可变模拟位置来确定所述探测器(16)的投影体积(41、42、46)；并且其中，所述位置确定模块(4)被配置为针对所述探测器(16)的每个确定的模拟位置确定所述至少一个遮光器(15)的模拟位置，使得所述投影体积(41、42、46)对应于所述感兴趣体积(44)。本发明避免了感兴趣的对象的部分在双轴计算机断层摄影成像中无意地未被成像，同时减少到对象的在感兴趣体积(44)外面的部分的X射线吸收，并且提供在双轴轨迹采集的投影体积(41、42、46)方面改善的洞察。

权利要求

1.一种用于确定具有至少一个遮光器的双轴计算机断层摄影系统的投影体积的设备，所述设备(1)包括：接口单元(2)；

投影模块(3)；以及

位置确定模块(4)；

其中，所述接口单元(2)被配置为接收用于示出对象(22)的计算机断层摄影图像的感兴趣体积(44)；

其中，所述投影模块(3)被配置为基于探测器(16)在围绕所述对象(22)的双轴轨迹上的不同模拟位置并且基于至少一个遮光器(15)的可变模拟位置来确定所述探测器(16)的投影体积(41、42、46)；

其中，所述位置确定模块(4)被配置为针对所述探测器(16)的所述不同模拟位置中的至少一个改变所述至少一个遮光器(15)的模拟位置，使得所述投影体积(41、42、46)对应于所述感兴趣体积(44)。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括：遮光器控制模块(5)；

其中，所述遮光器控制模块(5)被配置为根据双轴计算机断层摄影系统(10)的至少一个遮光器(15)的所确定的位置将所述至少一个遮光器(15)定位到针对沿着双轴轨迹的每个探测器位置的所确定的遮光器位置。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述设备还包括：反馈模块(6)；

其中，所述反馈模块(6)被配置为：如果所接收的感兴趣体积(44)在所述探测器(16)的所述轨迹的情况下不能被所述投影体积(41、42、46)完全覆盖，则提供视觉反馈或文本反馈。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的设备，其中，所述设备还包括：建议模块(7)；以及

数据库(9)；

其中，所述数据库(9)被配置为存储具有预定投影体积(41、42、46)的轨迹；

其中，所述建议模块(7)被配置为：如果所接收的感兴趣体积(44)在所述探测器(16)的所述双轴轨迹的情况下不能被所述投影体积(41、42、46)完全覆盖，则从所述数据库(9)选择不同的轨迹，并且将所述不同的轨迹提供给用户。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的设备，其中，所述设备还包括：拆分模块(8)；

其中，所述拆分模块(8)被配置为将所述感兴趣体积(44)拆分成被所确定的投影体积覆盖的第一部分和在所述投影体积外面的第二部分；并且其中，所述拆分模块(8)被配置为提供反馈信号，所述反馈信号包括所述第一部分和所述第二部分的图像数据。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述拆分模块(8)被配置为只有在所述设备(1)不能够确定覆盖整个感兴趣体积(44)的投影体积(41、42、46)的情况下才拆分所述感兴趣体积(44)。

7.一种用于确定投影体积的双轴计算机断层摄影系统，所述双轴计算机断层摄影系统(10)包括：根据前述权利要求中的一项所述的设备(1)；

X射线管(14)；

探测器(16)；

双轴支撑件(13)；以及

至少一个遮光器(15)；

其中，所述双轴支撑件(13)被配置为沿着双轴轨迹移动所述X射线管(14)和所述探测器(16)；

其中，所述至少一个遮光器(15)被布置在所述X射线管(14)上；并且其中，所述设备(1)被配置为基于所述轨迹和所述至少一个遮光器(15)的位置来确定所述探测器(16)的投影体积。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述探测器(16)能围绕所述双轴支撑件(13)的第一轴旋转至少180°，并且还能围绕所述双轴支撑件(13)的第二轴在至少-5°至+5°之间旋转，特别是在至少-15°至+15°之间旋转，其中，所述第一轴和所述第二轴是不平行的。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其中，所述双轴支撑件(13)包括C型臂、O型臂(23)、和/或两个机器人臂(33、33’)。

10.一种用于确定具有至少一个遮光器的双轴计算机断层摄影系统的投影体积的方法，所述方法(100)包括以下步骤：a)利用接口单元接收(101)用于计算机断层摄影图像的感兴趣体积(44)；以及b)利用投影模块基于探测器在围绕所述对象的双轴轨迹上的不同模拟位置并且基于至少一个遮光器的可变模拟位置来确定(102)所述探测器的投影体积；

c)通过针对所述探测器在所述轨迹上的每个模拟位置改变所述至少一个遮光器的模拟位置以得到确定的遮光器定位数据来将所述投影体积匹配(103)到所述感兴趣体积(44)。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法(100)还包括以下步骤：d)在沿着所述轨迹定位所述双轴计算机断层摄影系统的探测器的同时，根据所述确定的遮光器定位数据来定位(104)双轴计算机断层摄影系统的至少一个遮光器。

12.一种用于控制根据权利要求1至9中的一项所述的装置的计算机程序单元(19)，当由处理单元运行时，所述计算机程序单元适于执行根据权利要求10至11中的一项所述的方法的步骤。

13.一种存储有根据权利要求12所述的程序单元的计算机可读介质(20)。

说明书

用于确定双轴计算机断层摄影系统的投影体积的设备和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于确定具有至少一个遮光器(shutter)的双轴计算机断层摄影系统的投影体积的设备和方法。

背景技术

[0002] 现代的血管造影系统具有接近其传统二维(2D)功能性的采集计算机断层摄影图像(CT图像)的能力。CT功能性通过使X射线源和探测器围绕感兴趣对象旋转来实施，在此期间采集图像序列。使用重建算法从这些图像重建体积。能够被重建的体积是所有投影锥体的交集。换言之，其是被所有投影覆盖的体积。该体积可以被定义为投影体积。

[0003] 通常，围绕感兴趣对象的圆形轨迹用于探测器和X射线管。然而，从该轨迹的重建仅在中心平面中是数学上精确的，并且在该平面外面遭受伪影。整个感兴趣体积方面的数学上精确的重建仅仅可以利用非平面轨迹来获得。非平面轨迹可以例如由机动化C型臂系统通过同时围绕两个轴旋转来实现。这可以被称为双轴计算机断层摄影成像。此外，C型臂系统也可以实现平面轨迹。

[0004] 当双轴轨迹代替平面圆形轨迹被使用时，投影体积的大小和形状越来越难以提前估计，特别是对于锥束计算机断层摄影(CBCT)系统而言。为了产生双轴轨迹，探测器和X射线管围绕主角移动，所述主角在超过180度加上扇形角内变化。同时，探测器和X射线管围绕次角移动，所述次角可以例如在-15度与+15度之间变化。主角类似于平面圆形轨迹的旋转角。如果主旋转轴与患者头脚轴对齐，则其被称为旋转角。随后，如果次旋转轴与左右轴对齐，则其被称为成角。

[0005] 圆形轨迹的投影体积具有与圆柱体密切相似的形状。这意味着可以在投影图像中看见的几乎所有事物都可以最终出现在投影体积中。双轴轨迹的投影体积是更不规则的。

发明内容

[0006] 因此，可能需要提供在双轴轨迹采集的投影体积方面改善的洞察的设备或方法。

[0007] 本发明的目的通过独立权利要求的主题得以解决；进一步的实施例被并入从属权利要求。应当注意，本发明的以下描述的方面也适用于系统、方法和计算机程序单元。

[0008] 根据本发明，一种用于确定具有至少一个遮光器的双轴计算机断层摄影系统的投影体积的设备包括：接口单元；投影模块；以及位置确定模块；其中，所述接口单元被配置为接收用于示出对象的计算机断层摄影图像的感兴趣体积；其中，所述投影模块被配置为基于所述探测器在围绕所述对象的双轴轨迹上的不同模拟位置并且基于至少一个遮光器的可变模拟位置来确定所述探测器的投影体积；并且其中，所述位置确定模块被配置为针对所述探测器的每个模拟位置改变所述至少一个遮光器的模拟位置，使得所述投影体积对应于所述感兴趣体积。

[0009] 在本申请的背景下，“双轴计算机断层摄影系统”应当被理解为被配置为借助于沿着双轴轨迹的旋转扫描来采集3D图像的X射线系统。如本领域中已知的，3D图像能够从在系统的旋转期间采集的2D投影图像的序列来重建，其中例如X射线探测器沿着轨迹移动。这种X射线系统可以例如包括X射线源和探测器被安装到的C型臂。

[0010] 双轴计算机断层摄影系统的投影体积类似于圆柱体，但是具有由于次旋转移动而被切掉的大块。投影体积的这种不规则形状难以提前被用户估计，使得什么将被成像的范围不能被确切地了解到。因此，使得感兴趣区域被完全成像的对感兴趣对象(例如患者)的定位可能是非常困难的。这可能导致错误的诊断或以试错方式重复扫描，导致高X射线剂量被施加。

[0011] 此外，X射线图像的视场可以使用X射线管处的遮光器来改进。例如，水平遮光器可以被应用到图像的顶部和底部，使得感兴趣对象的较小部分被成像。应用遮光器对于限制要被施加的X射线剂量可以是有用的。特别地，限制或防止到对辐射非常敏感的器官(诸如当采集头部扫描时的甲状腺)的X射线剂量可以是有用的。其也可以由于更少的X射线散射而改善图像质量。然而，将这些遮光器应用于双轴扫描可以对投影体积具有无法预料的大影响。由于双轴轨迹的难以预测的投影体积，比感兴趣对象的预期部分更大的可能未被成像。

[0012] 利用本发明，用户可以在感兴趣对象中选择感兴趣体积。该选择可以例如通过将重建圆柱体或立方体叠加在感兴趣对象的预定图像上来执行。在一范例中，该预定图像可以是荧光透视图像。接口单元可以接收所选择的感兴趣体积。在一示范性实施例中，接口单元可以通过来自用户的直接输入来接收感兴趣体积。在另一示范性实施例中，感兴趣体积接收由与用户交互的另一设备产生的信号。投影模块然后模拟探测器的投影体积，其中，探测器沿着双轴计算机断层摄影系统的双轴轨迹被移动。当投影模块确定投影体积时，位置确定模块可以模拟双轴计算机断层摄影系统的不同遮光器位置。位置确定模块针对每个探测器位置通过使得所确定的投影体积覆盖正被接口单元接收的感兴趣体积的改变来调整那些模拟的遮光器位置。投影体积因此在实际图像过程之前被了解，并且遮光器位置被改变以提供覆盖正被用户指示的感兴趣体积的投影体积。对于用户来说相当不可预测的投影体积因此首先被模拟，以确保当其被双轴计算机断层摄影成像系统采集时感兴趣体积出现在投影体积中。因此，本发明避免了感兴趣的对象的部分在双轴计算机断层摄影成像中无意地未被成像。此外，本发明提供在双轴轨迹采集的投影体积方面改善的洞察。

[0013] 在一范例中，所确定的投影体积覆盖整个感兴趣体积。

[0014] 在一范例中，接口单元可以包括显示器和/或输入设备。显示器可以用来提供感兴趣对象的预定图像和所确定的投影体积。此外，显示器可以示出被用户选择的感兴趣体积。输入设备可以被配置为选择并操纵正在显示器上描绘的感兴趣对象中的感兴趣体积。在又一范例中，用户可以定义用于探测器的双轴轨迹。

[0015] 在一范例中，所确定的投影体积的形状是不规则的。

[0016] 根据一范例，所述设备还包括：遮光器控制元件；其中，所述遮光器控制模块被配置为根据双轴计算机断层摄影系统的至少一个遮光器的所确定的位置将所述至少一个遮光器定位到针对沿着双轴轨迹的每个探测器位置的所确定的遮光器位置。

[0017] 当探测器沿着双轴轨迹移动时，遮光器控制模块因此可以调整双轴计算机断层摄影系统的至少一个遮光器。针对探测器在双轴轨迹上的每个位置，遮光器控制元件可以根据通过设备的位置确定模块确定的遮光器位置来调整遮光器。遮光器控制模块因此确保在利用双轴计算机断层摄影系统的实际图像采集期间提供所确定的遮光器位置。

[0018] 根据一范例，所述设备还包括：反馈模块；其中，所述反馈模块被配置为：如果所接收的感兴趣体积在所述探测器的所述轨迹的情况下不能被所述投影体积完全覆盖，则提供视觉反馈或文本反馈。

[0019] 如果设备不能通过调整模拟的遮光器位置来确定完全覆盖所接收的感兴趣体积的投影体积，则反馈模块警告用户。因此，反馈模块为用户提供提供另外的步骤的可能性。那些另外的步骤可以例如是对感兴趣对象的重定位、双轴轨迹的改变、或利用其中投影体积不完全覆盖感兴趣体积的当前双轴轨迹的图像采集等等。用户将不会对图像采集的结果感到吃惊。

[0020] 根据一范例，所述设备还包括：建议模块；以及数据库；其中，所述数据库被配置为存储具有预先计算的投影体积的轨迹；其中，所述建议模块被配置为：如果所接收的感兴趣体积在所述探测器的所述轨迹的情况下不能够被所述投影体积完全覆盖，则从所述数据库选择不同的轨迹，并且将所述不同的轨迹提供给用户。

[0021] 建议模块因此可以修改探测器的预定双轴轨迹。如果当调整模拟的遮光器时当前预定双轴轨迹不提供覆盖整个感兴趣体积的模拟的投影体积，则建议模块可以从数据库提供当调整遮光器时可以提供覆盖整个感兴趣体积的投影体积的另一双轴轨迹。因此，建议模块增加了可以在图像采集之前针对双轴计算机断层摄影系统进行模拟的投影体积的数量。

[0022] 根据一范例，所述设备还包括：拆分模块；其中，所述拆分模块被配置为将所述感兴趣体积拆分成被所确定的投影体积覆盖的第一部分和在所述投影体积外面的第二部分；并且其中，所述拆分模块被配置为向所述反馈模块提供反馈信号，所述反馈信号包括所述第一部分和所述第二部分的图像数据。

[0023] 根据一范例，所述拆分模块被配置为只有在所述设备不能够确定覆盖整个感兴趣体积的投影体积的情况下才拆分所述感兴趣体积。

[0024] 在一范例中，当使所述投影体积适应改变的遮光器位置时，所述投影体积被绘制。

[0025] 在又一范例中，对所述投影体积的所述绘制被执行为体积绘制。在另一范例中，所述绘制被执行为轮廓绘制。

[0026] 根据本发明，还提供了一种用于确定具有至少一个遮光器的双轴计算机断层摄影系统的投影体积的双轴计算机断层摄影系统。所述双轴计算机断层摄影系统包括：根据以上描述的设备；X射线管；探测器；双轴支撑件；以及至少一个遮光器；其中，所述双轴支撑件被配置为沿着双轴轨迹移动所述X射线管和所述探测器；其中，所述至少一个遮光器被布置在所述X射线管上；并且其中，所述设备被配置为基于所述轨迹和所述至少一个遮光器的位置来确定所述探测器的投影体积。

[0027] 包括根据上面的描述的设备的双轴计算机断层摄影系统避免了投影体积不覆盖在开始成像过程之前被用户选择的感兴趣体积。在利用双轴计算机断层摄影系统的实际图像采集之前，该设备针对每个探测器位置确定遮光器位置，使得投影体积将覆盖感兴趣体积。

[0028] 根据一范例，所述探测器能围绕所述双轴支撑件的第一轴旋转至少180°，并且还能围绕所述双轴支撑件的第二轴在至少-5°至+5°之间旋转，特别是在至少-15°至+15°之间旋转，其中，所述第一轴和所述第二轴是不平行的。

[0029] 根据一范例，所述双轴支撑件包括C型臂、O型臂、和/或两个机器人臂。

[0030] 根据本发明，一种用于确定具有至少一个遮光器的双轴计算机断层摄影系统的投影体积的方法包括以下步骤：a)利用接口单元接收用于计算机断层摄影图像的感兴趣体积；以及b)利用投影模块基于探测器在围绕所述对象的双轴轨迹上的不同模拟位置并且基于至少一个遮光器的可变模拟位置来确定所述探测器的投影体积；c)通过针对所述探测器在所述轨迹上的每个模拟位置改变所述至少一个遮光器的模拟位置以得到确定的遮光器定位数据来将所述投影体积匹配到所述感兴趣体积。

[0031] 该方法提供了对感兴趣体积或计算机断层摄影图像的接收。该感兴趣体积可以由用户利用接口单元来选择。在又一步骤中，投影模块可以确定探测器的投影体积。投影模块模拟探测器在围绕感兴趣对象的双轴轨迹上的不同位置。基于探测器的那些不同的模拟位置，至少一个遮光器的位置被改变以将探测器的投影体积匹配到感兴趣体积。这可以例如利用位置确定模块来执行。位置确定模块可以针对每个探测器位置通过使得投影体积覆盖正被接口单元接收的感兴趣体积的改变来调整那些遮光器位置。投影体积因此在实际成像过程之前被了解，并且遮光器位置被改变以提供覆盖正被用户指示的感兴趣体积的投影体积。对于用户来说相当不可预测的投影体积因此首先被模拟，以确保当图像被双轴计算机断层摄影成像系统采集时感兴趣体积被布置在投影体积中。因此，本发明避免了感兴趣的对象的部分在双轴计算机断层摄影成像中无意地未被成像。

[0032] 根据一范例，该方法还包括以下步骤：d)在沿着所述轨迹定位所述双轴计算机断层摄影系统的探测器的同时，根据所述确定的遮光器定位数据来定位双轴计算机断层摄影系统的至少一个遮光器。

[0033] 该步骤可以为双轴计算机断层摄影系统的遮光器提供控制信号。步骤c)的确定的遮光器位置可以被提供给双轴计算机断层摄影系统，使得遮光器可以针对图像采集内的双轴轨迹上的每个探测器位置被定位。

[0034] 在一范例中，步骤b)在步骤a)之前被执行；并且其中，该方法还包括以下步骤：将感兴趣体积刚好放入到所确定的投影体积中。

[0035] 在一范例中，该方法还包括以下步骤：如果遮光器的位置被改变，则重新确定投影体积。

[0036] 根据本发明，一种用于控制根据上面提到的描述的装置的计算机程序单元，当由处理单元运行时，所述计算机程序单元适于执行上面描述的方法的步骤。

[0037] 根据本发明，一种存储有上面提到的计算机程序单元的计算机可读介质。

[0038] 参考下文所述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将会变得显而易见并且得到阐明。

附图说明

[0039] 本发明的示范性实施例将在下文中参考以下附图进行描述：

[0040] 图1示出了用于确定具有至少一个遮光器的双轴计算机断层摄影系统的探测器的投影体积的设备的示意图。

[0041] 图2示出了用于确定具有至少一个遮光器的双轴计算机断层摄影系统的探测器的投影体积的系统的示意图。

[0042] 图3a、b示出了双轴支撑件的实施例的示意图。

[0043] 图4示出了用于确定具有至少一个遮光器的双轴计算机断层摄影系统的探测器的投影体积的方法的示意性流程图。

[0044] 图5a、b、c示出了投影体积和感兴趣体积的示意图。

[0045] 图6示出了探测器和X射线管沿着双轴轨迹的不同位置的示意图。

具体实施方式

[0046] 图1示出了用于确定具有至少一个遮光器的双轴计算机断层摄影系统的探测器的投影体积的设备。该设备利用附图标记1来进行引用。

[0047] 设备1包括接口单元2、投影模块3、位置确定模块4、遮光器控制模块5、反馈模块6、建议模块7和拆分模块8。

[0048] 接口模块2可以接收用于示出对象22的计算机断层摄影图像的感兴趣体积44。感兴趣体积44可以由用户通过在感兴趣对象22的之前采集的图像中标记一区域来选择。所选择的区域可以被接口模块2接收，并且可以被称为感兴趣体积44。感兴趣体积44可以是整个感兴趣对象22或感兴趣对象22的一部分。

[0049] 此外，在一示范性实施例中，接口模块2可以通过直接输入而直接从用户接收感兴趣体积44。这意味着用户与接口模块2直接交互以提供感兴趣体积44。

[0050] 在另一示范性实施例中，接口模块2可以通过又一元件(例如通过计算机)接收感兴趣体积44。用户可以与计算机交互以指示感兴趣体积44。计算机可以然后将感兴趣体积44传输到接口模块2。

[0051] 投影模块3通过模拟沿着围绕感兴趣对象22的双轴轨迹移动的X射线管14和对应布置的探测器16来模拟投影体积41、42、46。探测器16和X射线管14被布置在感兴趣对象22的相对侧上，其中X射线管14发射从X射线管14平移到探测器16从而经过感兴趣对象22的X射线辐射。投影模块3然后模拟针对探测器16的每个位置的投影锥体。沿着双轴轨迹的所有投影锥体的交集确定投影体积。投影模块3可以在投影体积41、42、46的确定期间考虑X射线管14处的至少一个遮光器15。

[0052] X射线管14处的遮光器15的位置界定探测器16的视场。因此，在双轴轨迹上的某一位置处，遮光器15可以遮挡对感兴趣对象22的某些部分的观察。如果在探测器16沿着轨迹的一些位置处遮挡对感兴趣对象22的某些方面的观察，则可能不能提供那些区域的计算机断层摄影图像。

[0053] 因此，在投影体积41、42、46的确定期间，位置确定模块4针对探测器16在双轴轨迹上的每个位置改变遮光器15的位置，使得遮光器15不遮挡探测器16对感兴趣体积44的观察。为此，位置确定模块4可以检查遮光器15的若干位置和探测器16的某一位置。针对每个遮光器位置确定探测器16的投影锥体。位置确定模块4可以选择遮光器15的允许探测器16接收包括感兴趣体积44的投影锥体的位置，其中遮光器15还可以提供对感兴趣体积44外面的器官的X射线散射和X射线吸收的减少。

[0054] 拆分模块8可以评价所确定的投影体积41、42、46是否对应于感兴趣体积44。拆分模块8将感兴趣体积44拆分成被所确定的投影体积41、42、46覆盖的第一部分和未被所确定的投影体积41、42、46覆盖的第二部分。这意味着，拆分模块8确定被布置感兴趣体积44的在投影体积41、42、46外面的部分。

[0055] 只有在覆盖感兴趣体积44的投影体积41、42、46不能被确定的情况下，拆分模块8才可以拆分感兴趣体积44。这意味着，如果投影体积41、42、46覆盖整个感兴趣体积44，则拆分模块8将不会确定感兴趣体积44的拆分。

[0056] 拆分模块8还可以提供包括第一部分和第二部分的图像数据的反馈信号。反馈信号可以被反馈模块6和/或建议模块7接收。

[0057] 建议模块7可以从数据库9接收用于探测器16的又一双轴轨迹，其中，数据库存储具有预定投影体积的轨迹。建议模块7可以选择那些轨迹中的一个来替换用于探测器16的实际双轴轨迹。如果位置确定模块4不能确定任何遮光器位置，则建议模块7将会仅替换用于探测器16的实际双轴轨迹，使得投影体积41、42、46可以覆盖整个感兴趣体积44，即如果甚至被完全打开，遮光器15也将不会导致对应于感兴趣体积44的投影体积41、42、46。因此，建议模块7通过改变用于图像的采集的双轴轨迹的使用来引入改变关于双轴计算机断层摄影系统10的图像采集状况的进一步水平。

[0058] 如果对于探测器16的某一位置，至少一个遮光器15的位置不能被调整为使得投影体积41、42、46可以覆盖感兴趣体积44，那么反馈模块6可以为用户提供视觉反馈或文本反馈。反馈可以被提供在显示器(未示出)上。因此，用户知道在感兴趣对象22的实际定位的情况下并且在实际双轴轨迹的情况下投影体积41、42、46不会覆盖感兴趣体积44。

[0059] 图2示出了具有至少一个遮光器的双轴计算机断层摄影系统。双轴计算机断层摄影系统利用参考数字10来进行引用。

[0060] 双轴计算机断层摄影系统10包括X射线管14、探测器16、双轴支撑件13和至少一个遮光器15，至少一个遮光器15被布置在X射线管14上。

[0061] 优选的是，X射线管14包括至少两个遮光器15。遮光器15可以被布置在X射线管14内。取决于其位置，探测器16在轨迹的不同位置处的视场可以被调整。

[0062] 在图2中，双轴支撑件13被形成为C型臂。X射线管14和探测器16被布置在C型臂的相对臂上。离开X射线管14的X射线辐射将会平移通过感兴趣对象22，这里是正躺在患者支撑元件11上的患者12的头部。然后，在经过感兴趣对象22之后，X射线辐射将会被探测器16探测。

[0063] 可旋转支承轴17支承双轴支撑件13。双轴支撑件13可以使探测器16和X射线管14围绕对象22旋转大约至少180°。此外，支承元件18支承轴17，使得双轴支撑件13可以被附接到壁或又一元件。

[0064] 双轴支撑件包括可以沿着双轴支撑件滑动的滑动元件21。在图2中，滑动元件21具有像所示出的C型臂一样的C型形状。探测器16和X射线管14被附接到滑动元件。因此，探测器16和X射线管14可以围绕第二轴枢转，第二轴和轴17不平行。围绕第二轴的旋转可以至少在-5°至+5°之间，特别地至少在-15°至+15°之间。

[0065] 图3a示出了双轴支撑件13的另一实施例。双轴支撑件13可以被形成为O型臂23。

[0066] 在图3b中示出的又一实施例中，双轴支撑件13被形成为两个机器人臂33、33’。X射线管14被布置在一个臂33上。探测器16被布置在另一个臂33’上。两个机器人臂33、33’被连接到可旋转支承件18’。该支承件18’允许大约至少180°的旋转。机器人臂33、33’执行围绕第二轴的旋转，而X射线管14和探测器16通过可旋转支承件18’围绕感兴趣对象转动。

[0067] 在利用双轴计算机断层摄影系统10的实际图像采集期间，遮光器控制模块5根据正被位置确定模块4确定的遮光器位置来控制双轴计算机断层摄影系统10的至少一个遮光器15。由于遮光器控制模块5的控制，双轴计算机断层摄影系统10可以根据所确定的遮光器位置来定位遮光器15。

[0068] 这意味着，针对探测器16在正由双轴计算机断层摄影系统10提供的双轴轨迹上的每个位置，遮光器控制模块5对齐遮光器15的预定位置。

[0069] 在图6中示出了探测器16沿着双轴轨迹的位置的范例，其中针对探测器16的每个位置改变两个遮光器15的位置。图6示出了探测器16的三个位置，所述位置利用a、b和c来表示。对于每个位置，探测器16、X射线管14和遮光器15的附图标记利用a、b和c来标引。

[0070] 在第一位置中，探测器16a在开始位置中。此外，X射线管14a也在开始位置中，其中遮光器15a在某个第一位置中。在第二位置中，探测器16b和X射线管14b已经围绕主轴26旋转，并且还围绕与主轴26正交的次轴滚动。因此，探测器16b比在第一位置中更靠近图6的观察者。此外，X射线管14b比在第一位置中更远离图6的观察者。此外，遮光器15b具有除了在第一位置中之外的另一位置。在第三位置中，探测器16c和X射线管14c还围绕主轴26旋转。另外，探测器16c和X射线管14c围绕次轴但是沿与在第二位置中相反的方向滚动。因此，探测器16c比在第二位置中更远离观察者。此外，X射线管14c比在第二位置中更靠近观察者。
遮光器15c现在比在第一位置和第二位置中更靠近彼此。

[0071] 这示出了，对于每个探测器位置，特定遮光器位置根据正被设备1确定的遮光器位置来调整。

[0072] 图5a示出了用户可以在其中选择感兴趣体积和投影体积可以在其中被描绘的体积40。感兴趣体积44在体积40中。此外，图5a示出了根据没有围绕第二轴移动的旋转的平面轨迹确定的投影体积41。

[0073] 图5b示出了在探测器16正在双轴轨迹上移动的情况下确定的模拟的投影体积42。投影体积42的形状是不规则的。该形状不能被用户预测到。能够看出感兴趣对象44的部分
45未被投影体积42覆盖，因为在该位置43处，探测器16的视场可以被遮光器15遮挡。

[0074] 在图5c中，示出了利用在探测器16沿着双轴轨迹的移动期间变化的遮光器位置确定的投影体积46。投影体积46现在覆盖感兴趣体积44。在对应于图5b中的位置43的位置处，投影体积现在为使得其覆盖在图5b中还未被覆盖的感兴趣对象44的部分45。

[0075] 图4示出了确定具有至少一个遮光器的双轴计算机断层摄影系统的探测器的投影体积的方法100的示意性流程图。

[0076] 在步骤a)中，利用接口单元接收101用于计算机断层摄影图像的感兴趣体积44。接口模块2可以接收用于示出对象22的计算机断层摄影图像的感兴趣体积44。感兴趣体积44可以由用户通过在感兴趣对象22的之前采集的图像中标记一区域来选择。所选择的区域可以被接口模块2接收，并且可以被称为感兴趣体积44。感兴趣体积44可以是整个感兴趣对象22或感兴趣对象22的一部分。

[0077] 此外，在一示范性实施例中，接口模块2可以通过直接输入而直接从用户接收感兴趣体积44。这意味着用户与接口模块2直接交互以提供感兴趣体积44。

[0078] 在另一示范性实施例中，接口模块2可以通过又一元件(例如通过计算机)接收感兴趣体积44。用户可以与计算机交互以指示感兴趣体积44。计算机可以然后将感兴趣体积44传输到接口模块2。

[0079] 在又一步骤b)中，可以利用投影模块基于探测器在围绕对象的轨迹上的不同模拟位置来确定102探测器的投影体积41、42、46。所述确定102可以基于至少一个遮光器的可变模拟位置。此外，轨迹可以由双轴计算机断层摄影系统来定义。投影模块3通过模拟沿着围绕感兴趣对象22的双轴轨迹移动的X射线管14和对应布置的探测器16来模拟投影体积41、42、46。探测器16和X射线管14被布置在感兴趣对象22的相对侧上，其中X射线管14发射从X射线管14平移到探测器16从而经过感兴趣对象22的X射线辐射。投影模块3然后模拟针对探测器16的每个位置的投影锥体。沿着双轴轨迹的所有投影锥体的交集确定投影体积。投影模块3可以在投影体积41、42、46的确定期间考虑X射线管14处的至少一个遮光器15。

[0080] X射线管14处的遮光器15的位置界定探测器16的视场。因此，在双轴轨迹上的某一位置处，遮光器15可以遮挡对感兴趣对象22的某些部分的观察。如果在探测器16沿着轨迹的一些位置处遮挡对感兴趣对象22的某些方面的观察，则可能不能提供那些区域的计算机断层摄影图像。

[0081] 在步骤c)中，通过改变针对探测器在轨迹上的每个模拟位置的至少一个遮光器的模拟位置，投影体积41、42、46被匹配103到感兴趣体积44。结果是确定的遮光器定位数据。

[0082] 因此，在投影体积41、42、46的确定期间，位置确定模块4针对探测器16在双轴轨迹上的每个位置改变遮光器15的位置，使得遮光器15不遮挡探测器16对感兴趣体积44的观察。为此，位置确定模块4可以检查遮光器15的若干位置和探测器16的某一位置。针对遮光器位置中的每个遮光器位置，确定探测器16的投影锥体。位置确定模块4可以选择遮光器15的允许探测器16接收包括感兴趣体积44的投影锥体的位置，其中遮光器15还可以提供对感兴趣体积44外面的器官的X射线散射和X射线吸收的减少。

[0083] 拆分模块8可以评价所确定的投影体积41、42、46是否对应于感兴趣体积44。拆分模块8将感兴趣体积44拆分成被所确定的投影体积41、42、46覆盖的第一部分和未被所确定的投影体积41、42、46覆盖的第二部分。这意味着，拆分模块8确定感兴趣体积44的被布置在投影体积41、42、46外面的部分。

[0084] 只有在覆盖感兴趣体积44的投影体积41、42、46不能被确定的情况下，拆分模块8才可以拆分感兴趣体积44。这意味着，如果投影体积41、42、46覆盖整个感兴趣体积44，则拆分模块8将不会确定感兴趣体积44的拆分。

[0085] 拆分模块8还可以提供包括第一部分和第二部分的图像数据的反馈信号。反馈信号可以被反馈模块6和/或建议模块7接收。

[0086] 建议模块7可以从数据库9接收用于探测器16的又一双轴轨迹，其中数据库存储具有预定投影体积的轨迹。建议模块7可以选择那些轨迹中的一个来替换用于探测器16的实际双轴轨迹。如果位置确定模块4不能确定任何遮光器位置，则建议模块7将仅替换用于探测器16的实际双轴轨迹，使得投影体积41、42、46可以覆盖整个感兴趣体积44，即如果甚至被完全打开，遮光器15也将不会导致对应于感兴趣体积44的投影体积41、42、46。因此，建议模块7通过改变用于图像的采集的双轴轨迹的使用来引入改变关于双轴计算机断层摄影系统10的图像采集状况的进一步水平。

[0087] 如果对于探测器16的某一位置，至少一个遮光器15的位置不能被调整为使得投影体积41、42、46可以覆盖感兴趣体积44，那么反馈模块6可以为用户提供视觉反馈或文本反馈。反馈可以被提供在显示器(未示出)上。因此，用户知道在感兴趣对象22的实际定位的情况下并且在实际双轴轨迹的情况下投影体积41、42、46不会覆盖感兴趣体积44。

[0088] 优选的是，X射线管14包括至少两个遮光器15。遮光器15可以被布置在X射线管14内。取决于其位置，探测器16在轨迹的不同位置上的视场可以被调整。

[0089] 在图2中，双轴支撑件13被形成为C型臂。X射线管14和探测器16被布置在C型臂的相对臂上。离开X射线管14的X射线辐射将平移通过感兴趣对象22，这里是正躺在患者支撑元件11上的患者12的头部。然后，在经过感兴趣对象22之后，X射线辐射将被探测器16探测。

[0090] 可旋转支承轴17支承双轴支撑件13。双轴支撑件13可以使探测器16和X射线管14围绕对象22旋转大约至少180°。

[0091] 此外，支承元件18支承轴17，使得双轴支撑件13可以被附接到壁或又一元件。

[0092] 双轴支撑件包括可以沿着双轴支撑件滑动的滑动元件21。在图2中，滑动元件21具有像所示出的C型臂一样的C型形状。探测器16和X射线管14被附接到滑动元件。因此，探测器16和X射线管14可以围绕第二轴枢转，第二轴和轴17不平行。围绕第二轴的旋转可以至少在-5°至+5°之间，特别地至少在-15°至+15°之间。

[0093] 图3a示出了双轴支撑件13的另一实施例。双轴支撑件13可以被形成为O型臂23。

[0094] 在图3b中示出的又一实施例中，双轴支撑件13被形成为两个机器人臂33、33’。X射线管14被布置在一个臂33上。探测器16被布置在另一个臂33’上。两个机器人臂33、33’被连接到可旋转支承件18’。该支承件18’允许大约至少180°的旋转。机器人臂33、33’执行围绕第二轴的旋转，而X射线管14和探测器16通过可旋转支承件18’围绕感兴趣对象转动。

[0095] 在该方法的又一步骤d)中，可以根据当沿着轨迹定位双轴计算机断层摄影系统的探测器时确定的遮光器定位数据来定位104至少一个遮光器。在利用双轴计算机断层摄影系统10的实际图像采集期间，遮光器控制模块5根据正被位置确定模块4确定的遮光器位置来控制双轴计算机断层摄影系统10的至少一个遮光器15。由于遮光器控制模块5的控制，双轴计算机断层摄影系统10可以根据确定的遮光器位置来定位遮光器15。

[0096] 这意味着，针对探测器16在正由双轴计算机断层摄影系统10提供的双轴轨迹上的每个位置，遮光器控制模块5对齐遮光器15的预定位置。

[0097] 在图6中示出了探测器16沿着双轴轨迹的位置的范例，其中针对探测器16的每个位置改变两个遮光器15的位置。图6示出了探测器16的三个位置，所述位置利用a、b和c来表示。对于每个位置，探测器16、X射线管14和遮光器15的附图标记利用a、b和c来标引。

[0098] 在第一位置中，探测器16a在开始位置中。此外，X射线管14a也在开始位置中，其中遮光器15a在某个第一位置中。在第二位置中，探测器16b和X射线管14b已经围绕主轴26旋转，并且还围绕与主轴26正交的次轴滚动。因此，探测器16b比在第一位置中更靠近图6的观察者。此外，X射线管14b比在第一位置中更远离图6的观察者。此外，遮光器15b具有除了在第一位置中之外的另一位置。在第三位置中，探测器16c和X射线管14c还围绕主轴26旋转。另外，探测器16c和X射线管14c围绕次轴但是沿与在第二位置中相反的方向滚动。因此，探测器16c比在第二位置中更远离观察者。此外，X射线管14c比在第二位置中更靠近观察者。
遮光器15c现在比在第一位置和第二位置中更靠近彼此。

[0099] 这示出了，对于每个探测器位置，根据正被设备1确定的遮光器位置来调整特定遮光器位置。

[0100] 在本发明方法的又一示范性实施例中，步骤b)可以在步骤a)之前被执行。这意味着，首先，投影体积41、42、46可以根据探测器的双轴轨迹来计算。然后，基于已经被计算的投影体积41、42、46，用户可以选择感兴趣体积44。该感兴趣体积44可以通过接口模块被提供给该方法。这具有以下优点：用户可以将感兴趣体积44精确地定位在投影体积内部。如果采集协议被改变，即如果遮光器位置被改变，则投影体积41、42、46可以被再次绘制。

[0101] 投影体积41、42、46可以在遮光器被应用的情况下被叠加在荧光透视图像上。基于这种叠加，用户可以选择感兴趣体积44，其中用户可以使感兴趣体积44精确地适应投影体积。

[0102] 在本发明的另一示范性实施例中，提供了一种计算机程序或计算机程序单元19，其特征在于，其适于在适当的系统上执行根据前面的实施例中的一个所述的方法100的方法步骤。

[0103] 因此，计算机程序单元19可以被存储在计算机单元中，所述计算机程序单元也可以是本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行或引发对上述方法的步骤的执行。此外，该计算单元可以适于操作上述装置的部件。该计算单元能够适于自动操作和/或执行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。因此，数据处理器可以被装备以执行本发明的方法。

[0104] 本发明的该示范性实施例覆盖从一开始就使用本发明的计算机程序，以及借助于将现有程序更新转换为使用本发明的程序的计算机程序二者。

[0105] 另外，计算机程序单元19可以能够提供完成如上所述的方法的示范性实施例的流程的所有必要步骤。

[0106] 根据本发明的另外的示范性实施例，提出了一种计算机可读介质20，例如CD-ROM，其中，该计算机可读介质20具有被存储于所述计算机可读介质上的计算机程序单元19，所述计算机程序单元19由前面的章节所描述。计算机程序可以被存储和/或分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应的光学存储介质或固态介质，但是也可以被以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线的电信系统。

[0107] 然而，计算机程序也可以被呈现在如万维网的网络上，并且能够从这样的网络下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的其他示范性实施例，提供一种用于使计算机程序可用于下载的介质，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的先前描述的实施例中的一个的方法。

[0108] 必须指出，参考不同主题来描述本发明的实施例。尤其地，参考方法型权利要求来描述一些实施例，而参考装置型权利要求来描述其他实施例。然而，除非另有说明，本领域技术人员将从以上和以下的描述中推断出，除属于一种类型的主题的特征的任意组合之外，涉及不同主题的特征之间的任意组合也被认为在本申请中被公开。然而，所有的特征都能够被组合以提供多于特征的简单加合的协同效应。

[0109] 尽管已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但是这样的说明和描述应当被认为是说明性或示范性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、说明书以及权利要求书，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。

[0110] 在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。