專利名稱：相襯錐束ct成像的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及相襯成像，特別是使用同軸全息的技術(shù)的相襯成像。
背景技術(shù)：
在過去幾十年間，相襯方法在X射線成像領(lǐng)域得到了快速發(fā)展。 通常，X射線通過僅獲得物體的衰減系數(shù)圖來對物體進(jìn)行成像，而相 襯成像同時使用相位系數(shù)和衰減系數(shù)對物體進(jìn)行成像。因此，在投影 圖像中，相襯成像可以分辨一些具有與周圍環(huán)境相似的衰減系數(shù)但是 具有不同相位系數(shù)的結(jié)構(gòu)。在大多數(shù)情況下，相村成像還由于其相干 性和干涉性，是一種邊緣增強(qiáng)的成像技術(shù)。從而，可以很容易地確定 小結(jié)構(gòu)內(nèi)的邊界。相襯是一種特別適于弱衰減情況下的很有前景的技 術(shù)，在這種情況下的當(dāng)前的基于衰減的X射線CT圖像不能顯示足夠 的分辨率或?qū)Ρ榷?。因而，這種方法可以作為常規(guī)X射線成像失敗時 的替代選項和/或提供額外的信息。
通常，相襯方法可以被分成三類。第一，X射線干涉測量法，直 接通過干涉計測量投影的相位。第二，衍射增強(qiáng)成像(DEI),沿著 軸向測量相位梯度。這兩種方法不僅需要同步加速器作為相干單色X 射線源，而且還需要相對復(fù)雜的光學(xué)設(shè)置。第三，同軸全息術(shù)，主要 測量投影相位系數(shù)的拉普拉斯算子(Laplacian)。在這種情況下，可 以使用一種具有多色X射線譜的微焦(micro-focus) X射線管。用于 同軸全息術(shù)的光學(xué)設(shè)置可以被布置成像常規(guī)的X射線錐束CT(CBCT )或微CT那樣。這些優(yōu)點使得它成為實際應(yīng)用的一種很有前 景的技術(shù)。
對于使用相襯投影的重建方案已經(jīng)進(jìn)行了一些研究。在DEI和同 軸全息術(shù)的情況下，由于不能直接測量投影相位，會有兩種重建。第 一種是首先獲得投影相位系數(shù)，然后對目標(biāo)區(qū)域中的每個點重建局部 相位系數(shù)。第二種是直接重建其他相關(guān)量例如局部相位系數(shù)的梯度或 拉普拉斯算子，而不是獲得原始的相位系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本領(lǐng)域需要將該同軸方法結(jié)合到當(dāng)前的CBCT或微CT系 統(tǒng)中。因此本發(fā)明的一個目的是提供這種系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述和其他目的，本發(fā)明提出了一種使用相位系數(shù)而不 是僅僅使用衰減系數(shù)來成像物體的錐束方法和系統(tǒng)。本發(fā)明可以分辨 一些具有與周圍環(huán)境相似的衰減系數(shù)但是具有不同相位系數(shù)的結(jié)構(gòu)。 相襯成像還是一種邊緣增強(qiáng)的成像技術(shù)。因而，可以很容易地確定小 結(jié)構(gòu)內(nèi)部的邊界。
本發(fā)明將該相襯同軸方法結(jié)合到當(dāng)前的錐束CT ( CBCT)系統(tǒng)中 來。從同軸全息術(shù)的干涉公式開始，可以進(jìn)行一些數(shù)學(xué)#￡定，從而可 以將該干涉公式中的項近似表示為一個線積分，這是所有CBCT算法 的需要。所以，CBCT重建算法例如FDK算法可以被應(yīng)用到同軸全息 術(shù)投影中，伴有一些數(shù)學(xué)缺陷(imperfection)。
假定使用點X射線源和高分辨率檢測器以進(jìn)行計算機(jī)模擬。錐束 CT成像的重建被研究。結(jié)果顯示，該數(shù)字幻象(numerical phantom ) 中的所有損傷都能被觀察到增強(qiáng)的邊緣。然而，由于該同軸全息投影 的邊緣增強(qiáng)特性，該重建圖像具有各種條紋偽像(artifacts)和數(shù)值誤 差?？梢酝ㄟ^在濾波過程期間使用哈明(Hamming)窗來改善該圖像 質(zhì)量。在存在噪聲的情況下，該同軸全息投影的重建顯示出比通常的 CT重建更清晰的邊緣。最后，它定性地顯示出優(yōu)選地使用較小的錐 角和弱衰減。
在以下美國專利中^^開了相關(guān)的系統(tǒng)和方法6987831號， "Apparatus and method for cone beam volume computed tomography breast imaging" ; 6618466號, "Apparatus and method for x-ray scatterreduction and correction for fan beam CT and cone beam volume CT"; 6504892號,"Apparatus and method for cone beam volume computed tomography using circle-plus-multiple-arc orbit ，， ； 6480565 號，
"Apparatus and method for cone beam volume computed tomography breast imaging" ; 6477221號， "System and method for fast parallel cone-beam reconstruction using one or more microprocessors', ; 6298110 號，"Cone beam volume CT angiography imaging system and method"; 6075836 號， "Method of and system for intravenous volume tomographic digital angiography imaging";和5999587號，"Method of and system for cone-beam tomography reconstruction"。 這里通過引用 將它們的全部內(nèi)容結(jié)合到本說明書中。這些專利中公開的技術(shù)可以用 于與這里公開的技術(shù)相結(jié)合。


參照附圖，將具體給出本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，其中 圖1是顯示了用于相襯同軸全息成像的總體方案的示意圖； 圖2顯示了在2D平行情況下，投影方向垂直于導(dǎo)數(shù)(derivative) 方向；
圖3A和3B顯示了重建切片；
圖3C-3F顯示了沿著圖3A和3B中的虛線的剖面圖4A-4D顯示了將泊松(Poisson)噪聲施加到該投影的重建；
圖5A-5D顯示了錐角對邊緣增強(qiáng)的影響；和
圖6A - 5D顯示了衰減對邊緣增強(qiáng)的影響。
具體實施例方式
下面將參照附圖具體給出本發(fā)明的 一個優(yōu)選實施例，其中在全文 中，相似的數(shù)字表示相似的部件或步驟。
同軸全息術(shù)的結(jié)構(gòu)與當(dāng)前的乳房X線照相術(shù)或錐束CT方案一樣 簡單，如圖l所示。^鼓焦X射線源102被;汰置成與物體104相距距離 Rl,該物體與檢測器106相距距離R2。錐角應(yīng)當(dāng)覆蓋所關(guān)注的整個區(qū) 域。處理器108從檢測器106接受檢測數(shù)據(jù)并且執(zhí)行以下所述的計算 以產(chǎn)生圖像。在X射線技術(shù)中， 一種材料的折射率n通常被定義為 —+ w (1)
其中S對應(yīng)于相位變化，(3與衰減相關(guān)。(物理上，S與該材料內(nèi) 部的電子密度成比例，它通常比p大103到104倍)。因此，當(dāng)空間相 干單色X射線束射穿一種材料時，它的振幅和相位將被改變。這些變 化由以下傳輸函數(shù)表示
r(x，力-乂(JC,力eWw) (2)
對于有限厚度的物體，歸一化振幅由下式給出
爿0，力-expL-」2
其中
力=爺JV (4乂 z)必，
相位由下式多會出 力=J- J《Oj， z)血
(3)
(4)
(5)
等式(4)和(5)這兩個線積分的被積函數(shù)在通過該物體的整個 傳播長度上被積分。應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)X射線束經(jīng)過非均勻物體時，會出 現(xiàn)折射和衍射效應(yīng)。因而，上述線積分可能不是嚴(yán)格精確的。幸運(yùn)的 是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果
<formula>formula see original document page 7</formula> < (6)
其中T是該物體的最大厚度，k是被成像物體中的最細(xì)微結(jié)構(gòu)大
小，那么可以認(rèn)為該物體是"薄的"，并且可以認(rèn)為該X射線束是沿 直線傳播。
在 Wu和 Liu的論文中 (Xizeng Wu, Hong Liu, "Clinical implementation of x-ray phase-contrast imaging: Theoretical foundations and design considerations", Met/. P一. 30 (8), 2169-2179 (2003))，給出
了同時使用衰減和相位系數(shù)的同軸全息投影的公式。在理想點源的情 況下得到了關(guān)鍵結(jié)果，顯示根據(jù)近似
該檢測的強(qiáng)度圖像表示為<formula>formula see original document page 8</formula>
其中該110定義為原始束強(qiáng)度，M是放大因子，人是X射線波長， u是空間頻率，A 是衰減的幅度，小是投影相位系數(shù)。
在CBCT或微CT成像中，典型值是M-2，人=3xl(T"m (對于 40keV)， R2 = 0.5m, u小于2xl04m"(對于50|^im的4企測器像素大小)。 從而滿足了該近似不等式(7)。我們可以在公式(8)中清楚地看到， 括號中的第一項與衰減效應(yīng)相關(guān)，其通過正常的X射線成像檢測，而 第二項與相襯效應(yīng)相關(guān)。應(yīng)當(dāng)注意到，在拉普拉斯算子中，投影相位
(H皮乘以振幅Ao2。從而，衰減系數(shù)將影響該相位部分所產(chǎn)生的效應(yīng)。 實驗數(shù)據(jù)還證明，在弱衰減材料中，相襯效應(yīng)是清晰可見的，而在強(qiáng) 衰減材料中，相襯效應(yīng)幾乎4企測不到。
記住(bearing in mind )該同軸全息投影公式，在一些數(shù)學(xué)處理之 后，常規(guī)的CBCT重建算法可以應(yīng)用這些投影。眾所周知，例如FDK 或Radon變換的算法是基于局部衰減系數(shù)的線積分的。因此，如果根 據(jù)該同軸相襯投影中的曝光強(qiáng)度表示可以發(fā)現(xiàn)某種類型的線積分，那 么還可以應(yīng)用FDK算法。但是公式(8)不是線積分。
將公式(8)重新寫為
<formula>formula see original document page 8</formula>
考慮該方括號中的第二項，使用公式(3)，可以得到下式:
<formula>formula see original document page 8</formula>
由于5通常是比(3大103到104倍，所以(f)比p大103到104倍。因此 包含p的項在公式(10)中可以忽略。也就是i兌，
<formula>formula see original document page 8</formula>
然后公式(8)被簡化為
<formula>formula see original document page 8</formula>
如果對/>式(12)兩邊取對lt,則衰減部分和相位部分可以分離為
'10,
卜lw
(13)
在方括號中，小通常是大約IO1。從而，對于50pm的檢測器像素 大小，拉普拉斯算子通常不大于約109m—2。假定XR2是大約1(T"m2，
則第二項1^^<<1。公式(13)變?yōu)?2;rM
廣
In
—l + lnW^V》(;c,力. (14)
右邊第一項)i(x, y)是線積分，而第二項不是線積分。為了簡單起 見，現(xiàn)在考慮純相位幻象2D平行束重建(|i = 0)的情況?，F(xiàn)在該投 影僅僅是一維的，該2D拉普拉斯算子被簡化為1D二階導(dǎo)數(shù)運(yùn)算。 如圖2所示，投影方向(沿y軸)垂直于導(dǎo)數(shù)方向(沿x軸)。因此 可以將該二階導(dǎo)數(shù)運(yùn)算符移動到該被積函數(shù)中。以這種方式，
就變成沿著S(x, y)的二階導(dǎo)數(shù)的y軸在該2D幻象內(nèi)每個點的線積分， 如7>式(15 )所示
f!^丄f丄』，,、丄丄
改2廣、wj 丁f""^辦' (15)
因而，該后才殳影算法可以;故應(yīng)用到該平行束結(jié)構(gòu)中。然而，應(yīng)當(dāng) 注意到，當(dāng)以不同角度照射該幻象時，每個投影的二階導(dǎo)數(shù)取自不同 方向。也就是說，當(dāng)以不同角度進(jìn)行該投影時，在每個點重建的數(shù)量 是變化的。但是對于當(dāng)前的后投影算法，已知當(dāng)獲得整組投影時，這 些值在整個過程期間應(yīng)該是固定的。直觀地，可以考慮該重建數(shù)量是 5(x,y)在所有方向上的二階導(dǎo)數(shù)的均值，而不是該拉普拉斯算子本身。 以這種方式，該后^:影算法應(yīng)該仍然可用。
在扇形束或錐形束的結(jié)構(gòu)中，公式(15)不再有效，因為該二階 導(dǎo)數(shù)方向通常不垂直于每個X射線束的傳播方向，該幻象沿著該傳播方向被投影。盡管如此，如果該扇形或錐形角度減小，那么所有的X 射線束都會被認(rèn)為近似垂直于該檢測面。然后，該檢測的強(qiáng)度會近似 于投影的二階導(dǎo)數(shù)。因此，雖然該重建的質(zhì)量較差，但該后投影算法 仍然可用。
總之，運(yùn)行該算法后的結(jié)果近似為線積分，該線積分包括兩個部
分投影的衰減系數(shù)iu,和在所有角度位置上平均的相位系數(shù)5的投影 拉普拉斯算子。所以可以通過當(dāng)前的重建過程來處理該同軸全息投影。
檢測器像素大小的需求由相襯成像方案的分辨率決定。有兩個影 響該分辨率的主要因素。 一個是線性傳播的有效性。根據(jù)公式(6), 對于微CT的典型值，例如當(dāng)前的微CT應(yīng)用中的X 3xlCT"m (40keV) 和T 0.02m,該分辨率幾乎等于2|iim。第二個因素是在相襯理-論中使 用的近似，如公式(7)所述。對于M 2， X~3xl(Tnm和R2 0.5m, 公式(8 )得出u 2.5xl05m"，即該分辨率遠(yuǎn)小于4|am。從而有理由 假定該分辨率為Z.SxlO5!!!-1的大約十分之一，這就意p木著4企測器^象素 大小為40 - 50,。
同軸全息術(shù)的X射線源必須是空間相干的。不需要時間相千。也 就是說，多色源仍然是適用的?？臻g相干性越高，相襯的結(jié)果就越好。 在大多數(shù)論文中，空間相干性由相干長度表示
為了獲得較大的Le。h，需要較小的焦點尺寸(小s)和較大的源 到物體的距離(大R!) 。 X不應(yīng)該太大。否則，就不能滿足投影近似， 即等式(6)。理論上，該相干長度必須大于要成像的最細(xì)微結(jié)構(gòu)。 侈寸^口， ^口果入=3xlO—Um(40keV) , R！ = 0.5m, Lcoh = 25jam ( 201p/mm, 根據(jù)等于放大因子M的檢測器像素)，那么焦點尺寸s就應(yīng)該不大于 1.5pm。理論和實驗已經(jīng)證實，雖然Lc。h小于要成像的最細(xì)微細(xì)節(jié)的 尺寸，但是相襯效應(yīng)將仍然質(zhì)量較差。這意味著，最小的微CT焦點 尺寸即大約10(im應(yīng)該足夠小以用于相襯成像。
在這種模擬中，假定使用理想的點X射線源和使用50(am的檢測 器像素尺寸。
為了將相位系數(shù)結(jié)合到模擬中，設(shè)計了一種改進(jìn)的Shepp-Logan幻象以用于錐束CT幾何結(jié)構(gòu)。所有幾何參數(shù)均與等于因子的參考15 相同，從而使得最大的橢球的最長軸為18.4mm。 P和S的大小根據(jù)它 們的物理特性進(jìn)行估計。根據(jù)參考12， 3~AV￡/9￡,其中它們
的比值為
經(jīng)典的電子半徑大約是l(T15m。對于能量40keV的X射線光子， 波長X大約為10—"m。對于室溫下的水，電子密度是大約103()111-3(對 于每個分子10個電子，近似為1 mol的水占用18cmS的體積并且具有 6xl()23個分子)。可以估計，(3大約是l(T11 ~ l(T12， S是大約10—7 ~ 10—8。
在CBCT和微CT成像中，X射線光子能量范圍從20keV到 100keV。因而，S和P的比值為大約103到104。在這種模擬中，S被選 擇為比(3大5000倍。
錐束CT重建被模擬以評估FDK算法與同軸全息投影的應(yīng)用。該 模擬參數(shù)在表1中顯示。
表1:相襯錐束CT重建的模擬參數(shù)
光子能量20keV
源 - 物距離0.5m
源-檢測器距離l.Om
虛擬檢測器像素尺 寸(50 —3
投影數(shù)量360
重建體素尺寸(50 —3
重建維度400*400
扇形角30
圖3A - 3F示出了錐束重建圖像和在y=-0.25mm處的冠狀切片的 剖面圖。圖3A顯示了一個簡單斜坡濾波器的重建，該圖像顯示了明 顯的放射狀條紋偽像和數(shù)字失真。原因是該相襯投影本身具有邊緣增 強(qiáng)的特性，而斜坡濾波器傾向于放大高頻成分。為了抑制高頻部分和 減少偽像，在該濾波過程期間除了該斜坡濾波器之外還添加哈明(Hamming)窗。如圖3B所示，在重建圖像中，邊緣增強(qiáng)^f皮減少了 一點，但是偽像幾乎看不到了，并且剖面看起來更平滑和更好。為了 更好地表明該邊緣增強(qiáng)，將衰減系數(shù)選擇為水的大約三分之一。稍后 將討論更強(qiáng)衰減的情況。
圖3C和3D分別顯示了沿著圖3A中的虛線的水平和垂直剖面圖。 圖3E和3F分別顯示了沿著圖3B中的虛線的水平和垂直剖面圖。相 對平滑的曲線是用于比較的數(shù)字幻象的。
通過向該投影施加泊松噪聲來研究噪聲對于重建的影響。原始X 射線量被設(shè)定為5xl(^光子/像素。對y=-0.25mm處的冠狀切片和 x=0.0369mm處的矢狀(sagittal)切片都進(jìn)行研究。圖4A和4C是正 常的CBCT重建圖像。它們有很多噪聲并且很模糊以致于其中的小結(jié) 構(gòu)的形狀變形并且很難從背景中分辨該邊緣。然而，在圖4B和4D中， 對于同軸全息投影的重建，所有小結(jié)構(gòu)都可以清楚地觀察到增強(qiáng)的邊 緣。在矢狀切片中，由白色箭頭標(biāo)記的結(jié)構(gòu)在正常的CBCT圖像中不 能看到，但是在相襯CBCT圖像中可以看到。
由于相襯效應(yīng)而產(chǎn)生的邊緣增強(qiáng)的程度由多個因素確定。為了與 目前的CT技術(shù)相比較，下面定性地討論錐角和衰減對該邊緣增強(qiáng)效 應(yīng)的影響。
上述研究中的完全錐角被設(shè)定為3。。如上所述，較小的錐角是對 于該相位項的線積分的更好近似，而較大的錐角將降低該重建中的邊 緣增強(qiáng)。為了研究錐角對于該重建的影響，固定該物體位置和虛擬檢 測器像素尺寸，而調(diào)節(jié)源-物距離以獲得不同的錐角。重建該切片 (y=-0.25mm)并且畫出水平中心剖面以進(jìn)行比專交。分別對四個不同 錐角的重建進(jìn)行4企查，如圖5A-5D所示，對于3°、 4°、 6。和8°的錐 角；很清楚，當(dāng)該角度變大時，邊緣增強(qiáng)被降低。當(dāng)完全錐角是6° 時，邊緣增強(qiáng)仍然可見。在8。時，幾乎沒有實現(xiàn)增強(qiáng)。
在前面的模擬中，衰減系數(shù)被設(shè)定為很低以便清楚說明該邊緣增 強(qiáng)。這里考慮更強(qiáng)衰減的情況。在這種模擬中，所有其他的模擬參數(shù) 都與之前相同，除了衰減系數(shù)和被掃描物體的相位系數(shù)。它們對于不 同的衰減水平被增加。因此相應(yīng)調(diào)節(jié)相位系數(shù)以保持比率S/(3與之前不 變。為了說明該衰減有多強(qiáng)，計算第一投影(零度)處的最小檢測幅 度(對應(yīng)于最大衰減)。該值一皮歸一化為入射的X射線強(qiáng)度，并且一皮用作該衰減強(qiáng)度的測量。在圖6A-6D中示出了衰減對于邊緣增強(qiáng)的 影響，其中子圖(subplot)中的衰減測量分別為0.835、 0.715、 0.511 和0.369。這表明，邊緣增強(qiáng)效應(yīng)隨著衰減增強(qiáng)而降低。值0.835被用 于前面的模擬中。值0.511與由大約40keV的X射線能量處的水構(gòu)成 的幻象相關(guān)，并且增強(qiáng)仍然可見。但是在0.369時，該增強(qiáng)可以忽略。
對于一個較小的錐角，同軸全息投影可以被近似表示為線積分， 其包括兩項投影衰減系數(shù)和相位系數(shù)的投影拉普拉斯算子。當(dāng)前的 CT技術(shù)僅能檢測第一項。僅當(dāng)該X射線源是空間相干并且該檢測器 分辨率較高時，才能觀察到該第二項。FDK算法可以被應(yīng)用到錐束結(jié) 構(gòu)中的同軸全息投影數(shù)據(jù)的重建。由于相襯成像的邊緣增強(qiáng)特性，在 濾波步驟中需要哈明窗以抑制高頻成分。否則，該重建將顯示明顯的 偽像和數(shù)值誤差。當(dāng)應(yīng)用該相襯方法時，該重建圖像中的所有結(jié)構(gòu)以 增強(qiáng)的邊緣為邊界。在有噪聲的情況下，邊緣增強(qiáng)的優(yōu)點是非常突出 的。在正常的CT掃描中，該小結(jié)構(gòu)被模糊，它們的邊緣不能清晰辨 識。但是，在相襯效應(yīng)的情況下，所有該小結(jié)構(gòu)都具有清晰的邊界。 錐角尺寸和衰減的影響也被顯示。結(jié)果顯示，該錐角或衰減越大，邊 緣增強(qiáng)效應(yīng)就顯示越少，這就驗證了理論分析部分中的評論。對于具 有與水相似的衰減的大約2厘米尺寸的幻象，如果以小于5。的完全錐 角來掃描，仍然可以清晰地看到該邊緣增強(qiáng)。總的來說，在實踐中， 該相襯技術(shù)在微CT或小動物成像中是非常有前途的。
雖然上面公開了 一個優(yōu)選的實施例，但是閱讀了本說明書的本領(lǐng) 域技術(shù)人員將會很容易認(rèn)識到，在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以實現(xiàn)其他實 施例。例如，數(shù)值的值比限定更有i兌明力。而且，本發(fā)明可以在任何 適當(dāng)?shù)膾呙柙O(shè)備上實現(xiàn)，包括波束發(fā)射器、平板或其他二維檢測器或 其他適當(dāng)?shù)臋z測器、和按照需要相對移動二者的托架的任意適當(dāng)?shù)慕M 合，以及用于處理該圖像數(shù)據(jù)以產(chǎn)生圖像的計算機(jī)和適當(dāng)輸出(例如 顯示器或打印機(jī))或用于該圖像的存儲介質(zhì)。用于執(zhí)行本發(fā)明的軟件 可以在任意介質(zhì)上實現(xiàn)為任意適當(dāng)?shù)母袷?，例如，物理介質(zhì)如 CD-ROM或通過因特網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的連接。因此，本發(fā)明應(yīng)當(dāng)被解釋為 僅由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種用于形成物體的圖像的方法，該方法包括(a)將該物體暴露給空間相干輻射的錐束；(b)在檢測器中接收經(jīng)過該物體的空間相干輻射以產(chǎn)生檢測數(shù)據(jù)；(c)根據(jù)該檢測數(shù)據(jù)得到衰減系數(shù)和相位系數(shù)；和(d)根據(jù)該衰減系數(shù)和相位系數(shù)形成該圖像。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用錐束計算斷層攝影算法 執(zhí)行步驟(d)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟(c)包括濾波該;險測數(shù) 據(jù)以減少邊緣增強(qiáng)。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述濾波包括抑制該檢測數(shù) 據(jù)的高頻成分。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中使用哈明窗來抑制該高頻成分。
6. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟(c)包括獲得該相位系 數(shù)的拉普拉斯算子。
7. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中該空間相干輻射是時間不相 干的。
8. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中該空間相干輻射具有大于被 成像物體的最細(xì)微細(xì)節(jié)尺寸的相干長度。
9. 一種用于形成物體圖像的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 空間相干輻射的錐束源；用于接收經(jīng)過該物體的空間相干輻射以產(chǎn)生檢測數(shù)據(jù)的檢測器；和計算機(jī)，接收該檢測數(shù)據(jù)，以根據(jù)該檢測數(shù)據(jù)獲得衰減系數(shù)和相 位系數(shù)，并且根據(jù)該衰減系數(shù)和相位系數(shù)形成該圖像。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中該計算機(jī)使用錐束計算斷層 攝影算法形成該圖像。
11. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中該計算機(jī)濾波該檢測數(shù)據(jù) 以減少邊緣增強(qiáng)。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中該計算機(jī)通過抑制該檢測 數(shù)據(jù)的高頻成分來濾波該檢測數(shù)據(jù)。
13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中使用哈明窗來抑制該高頻 成分。
14. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中該計算機(jī)獲取該相位系數(shù) 的拉普拉斯算子。
15. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中該空間相干輻射是時間不 相干的。
全文摘要
一種結(jié)合了相襯同軸方法的錐束CT成像系統(tǒng)，其中使用相位系數(shù)而不是僅僅使用衰減系數(shù)來重建圖像。從同軸全息術(shù)的干涉公式開始，該干涉公式中的項可以近似表示為所有CBCT算法所需的線積分。所以，該CBCT重建算法例如FDK算法，可以應(yīng)用到同軸全息投影中。
文檔編號G01N23/00GK101622526SQ200780014350
公開日2010年1月6日 申請日期2007年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者W·蔡, 寧若拉 申請人:羅切斯特大學(xué)