專利名稱：X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，尤其涉及一種X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在X射線計(jì)算機(jī)斷層成像(CT)系統(tǒng)中，劑量特性是一項(xiàng)非常重要的性能指標(biāo)。使掃描劑量盡可能低已經(jīng)成為當(dāng)前CT系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)通用規(guī)則。在CT系統(tǒng)中，測(cè)量域(field of measurement, F0M)定義為在單次旋轉(zhuǎn)掃描中，X射線管旋轉(zhuǎn)360度的過(guò)程中待檢對(duì)象得到全輻射的橫截面區(qū)域，其決定了直接對(duì)待檢對(duì)象施加的掃描劑量和X射線照射區(qū)域的大目前大多數(shù)CT系統(tǒng)采用固定圓形FOM和不變開口的phi準(zhǔn)直器(即，扇束準(zhǔn)直器)對(duì)待檢對(duì)象進(jìn)行掃描，其中Phi平面為機(jī)架中人體橫截面所在的平面，這種方法將會(huì)帶來(lái)對(duì)待檢對(duì)象周圍區(qū)域的額外輻射，盡管人體此時(shí)接受的X射線仍在安全劑量范圍內(nèi)，但是我們總是希望在不影響成像質(zhì)量的前提下，進(jìn)一步減少待檢對(duì)象周圍區(qū)域接受到的X射線劑量。如圖1所示，為待檢對(duì)象為脊柱時(shí)，采用固定圓形FOM和不變開口的phi準(zhǔn)直器進(jìn)行CT掃描，對(duì)脊柱周圍區(qū)域帶來(lái)額外曝光的示意圖。圖中，當(dāng)X射線管1發(fā)出的X射線對(duì)一脊柱橫截面13進(jìn)行掃描時(shí)，由于采用固定F0M(如圖中圓形區(qū)域3所示，其直徑為50cm) 和不變開口的Phi準(zhǔn)直器2，從而帶來(lái)額外的曝光區(qū)域4。實(shí)際上，如果準(zhǔn)直器的開口能根據(jù)待檢對(duì)象各橫截面的不同大小對(duì)X射線管發(fā)出的X射線進(jìn)行調(diào)整，則FOM就能與準(zhǔn)直器的開口寬度同步調(diào)整，這樣就可以進(jìn)一步減少待檢對(duì)象周圍區(qū)域接受到的額外曝光?；趧?dòng)態(tài)準(zhǔn)直器的預(yù)先定義感興趣區(qū)(Region of Interest, R0I)來(lái)確定FOM的大小方法是一種現(xiàn)有技術(shù)，其中ROI通常是指病變部位所在的人體區(qū)域，相當(dāng)于本發(fā)明的待檢對(duì)象。但是這種方法僅對(duì)單次旋轉(zhuǎn)掃描中用固定FOM提出了解決方案，而沒(méi)有考慮ROI 在掃描方向上的大小變化和形狀變化，其中掃描方向?yàn)镃T系統(tǒng)中檢查床進(jìn)出機(jī)架的水平方向，與Phi平面垂直，通常為ζ軸方向。公開號(hào)為CN 1446517A的專利申請(qǐng)公開了一種X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其采用橢圓形截面或圓形截面，根據(jù)圖像的標(biāo)準(zhǔn)偏差的目標(biāo)值、圖像的標(biāo)準(zhǔn)偏差的預(yù)計(jì)值和厚度因子計(jì)算出透過(guò)待檢對(duì)象體軸方向的預(yù)定角度范圍內(nèi)的X射線的劑量值，并通過(guò)改變X射線管的管電流大小得以實(shí)現(xiàn)，但卻沒(méi)有改變準(zhǔn)直器的開口，也沒(méi)有根據(jù)待檢對(duì)象在掃描方向的大小變化來(lái)相應(yīng)地調(diào)整待檢對(duì)象的曝光區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)和方法，以減少對(duì)待檢對(duì)象周圍區(qū)域的額外曝光，同時(shí)減少病人接受的X射線劑量。同權(quán)利要求書由于本發(fā)明根據(jù)待檢對(duì)象在掃描方向上復(fù)數(shù)個(gè)圓形截面的不同大小來(lái)調(diào)整準(zhǔn)直器的開口寬度，形成覆蓋待檢對(duì)象的復(fù)數(shù)個(gè)圓形F0M(即圓形截面)，從而對(duì)待檢對(duì)象進(jìn)行X射線斷層攝影，這就減小了對(duì)待檢對(duì)象周圍區(qū)域的額外曝光，同時(shí)減少了病人接受的X射線劑量。同時(shí)，本發(fā)明的圓形截面與基于輪廓識(shí)別技術(shù)的定位像相結(jié)合，從而能依據(jù)不同的待檢對(duì)象得到減少X射線劑量的最佳設(shè)置，即設(shè)置準(zhǔn)直器的開口寬度和圓形截面的大小。 同時(shí)，本發(fā)明圓形截面的直徑還能由用戶(如X射線學(xué)技術(shù)人員)根據(jù)待檢對(duì)象的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)修正，從而進(jìn)一步修正準(zhǔn)直器的開口寬度，避免對(duì)待檢對(duì)象的過(guò)投影。另外，由于本發(fā)明可采用遮光板來(lái)調(diào)整準(zhǔn)直器的開口，基于現(xiàn)有的CT系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)。


圖1為在常規(guī)CT掃描中用固定圓形FOM和不變開口的phi準(zhǔn)直器對(duì)脊柱進(jìn)行CT 掃描，對(duì)脊柱周圍區(qū)域帶來(lái)額外曝光的示意圖。圖2為模擬人體平躺時(shí)脊柱的定位像及其外輪廓示意圖，其中圖2A是脊柱的前后位定位像及其外輪廓的示意圖，圖2B是脊柱的側(cè)位定位像及其外輪廓的示意圖。圖3為分別為圖2的前后位定位像和側(cè)位定位像生成的關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的外包絡(luò)示意圖，其中圖3A是為圖2A的前后位定位像生成的關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的外包絡(luò)示意圖，圖3B是為圖2B的側(cè)位定位像生成的關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的外包絡(luò)示意圖。圖4為根據(jù)圖3得到脊柱各圓形截面的直徑的投影值的示意圖。圖5為根據(jù)一脊柱圓形截面的直徑的投影值來(lái)計(jì)算準(zhǔn)直器的開口寬度的幾何關(guān)系示意圖。圖6為用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法對(duì)圖1所示的脊柱進(jìn)行掃描，相比圖1減少的額外曝光示意圖。圖7是本發(fā)明CT系統(tǒng)的組件示意圖。圖8是本發(fā)明CT系統(tǒng)的計(jì)算組件的組成示意圖。圖9是本發(fā)明CT攝影方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明根據(jù)待檢對(duì)象在掃描方向上復(fù)數(shù)個(gè)圓形截面的不同大小來(lái)計(jì)算準(zhǔn)直器的開口寬度，并根據(jù)所述開口寬度來(lái)調(diào)整所述準(zhǔn)直器的開口，從而對(duì)待檢對(duì)象進(jìn)行CT掃描， 以減少對(duì)待檢對(duì)象周圍區(qū)域的額外曝光，同時(shí)減少病人接受的X射線劑量。在本發(fā)明中，待檢對(duì)象可以是人體的某個(gè)區(qū)域，也可以是人體的某個(gè)器官或組織。 本發(fā)明的實(shí)施例中待檢對(duì)象為脊柱，掃描方向(即檢查床進(jìn)出機(jī)架的水平方向)為ζ軸方向。由于目前CT系統(tǒng)中通常采用phi準(zhǔn)直器，因此本發(fā)明的所有實(shí)施例中，以phi準(zhǔn)直器為例進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的CT系統(tǒng)用于對(duì)脊柱在掃描方向上的復(fù)數(shù)個(gè)圓形截面進(jìn)行攝影，如圖7所示是本發(fā)明CT系統(tǒng)的組件示意圖，包括計(jì)算組件30、調(diào)整組件31、準(zhǔn)直器32和圖7中未示出的X射線管和探測(cè)器，其中X射線管、準(zhǔn)直器和探測(cè)器圍繞脊柱同步旋轉(zhuǎn)，探測(cè)器包括復(fù)數(shù)個(gè)探測(cè)器通道，準(zhǔn)直器32為一開口可調(diào)的準(zhǔn)直器，計(jì)算組件30用于計(jì)算分別照射每一圓形截面所需扇束準(zhǔn)直器的開口寬度，并將所述開口寬度傳送給調(diào)整組件31，調(diào)整組件31用于根據(jù)所述開口寬度來(lái)調(diào)整準(zhǔn)直器32的開口。這里的準(zhǔn)直器32也就是實(shí)施例中開口可調(diào)的phi準(zhǔn)直器。圖8是本發(fā)明CT系統(tǒng)的計(jì)算組件的組成示意圖。圖8中計(jì)算組件30包括圓形截面計(jì)算模塊310和開口寬度計(jì)算模塊320。其中圓形截面計(jì)算模塊310用于分別計(jì)算每一圓形截面的直徑在探測(cè)器上的投影值，并將所述直徑的投影值傳送給開口寬度計(jì)算模塊 320 ；開口寬度計(jì)算模塊320用于根據(jù)所述直徑的投影值，計(jì)算分別照射每一圓形截面所需扇束準(zhǔn)直器的開口寬度，并將所述開口寬度傳送給調(diào)整組件31。具體地，圓形截面計(jì)算模塊 310又包括通道數(shù)目計(jì)算單元311和比較單元312。其中通道數(shù)目計(jì)算單元311，用于根據(jù)脊柱的前后位定位像和側(cè)位定位像，計(jì)算脊柱在 ζ軸方向上的復(fù)數(shù)個(gè)橫截面在兩幅定位像上分別覆蓋的探測(cè)器通道數(shù)目，并作為寬度投影值和厚度投影值傳送給所述比較單元312。圖2示意了待檢對(duì)象為脊柱時(shí)，模擬了人體平躺時(shí)脊柱的前后位定位像及其外輪廓和側(cè)位定位像及其外輪廓。其中圖2A為人體平躺時(shí)，X射線管在90度或270度(即豎直方向)對(duì)脊柱進(jìn)行照射，得到脊柱的前后位(A.P)定位像的示意圖。圖2B為人體平躺時(shí)，X 射線管在0度或180度(即水平方向)對(duì)脊柱進(jìn)行照射，得到脊柱的側(cè)位(Lat)定位像的示意圖。這兩幅圖的橫坐標(biāo)都是沿ζ軸方向的掃描位置，單位是mm，縱坐標(biāo)為在探測(cè)器上覆蓋的通道數(shù)目，單位為通道個(gè)數(shù)。這兩幅圖中的區(qū)域16為脊柱，區(qū)域18為胸腔。另外，圖 2A中脊柱16的A. P定位像的外輪廓19和圖2B中脊柱16的Lat定位像的外輪廓17都是由CT系統(tǒng)基于輪廓識(shí)別技術(shù)得到的，相比醫(yī)生根據(jù)A. P定位像和Lat定位像來(lái)粗略估計(jì)脊柱輪廓的方法，CT系統(tǒng)的輪廓識(shí)別技術(shù)能得到更為精確的脊柱輪廓，從而使對(duì)脊柱進(jìn)行CT 掃描時(shí)能較佳地減少X射線對(duì)脊柱周圍區(qū)域的額外曝光。在得到脊柱16的A. P定位像的外輪廓19和Lat定位像的外輪廓17后，就可以按照下式(1)來(lái)計(jì)算在ζ軸方向上脊柱16的每一橫截面在兩幅定位像上分別覆蓋的探測(cè)器通道數(shù)目。Vap (ζ) = ηΑΡ, υ (ζ) _nAP, L (ζ) +1VLat(z) =nLatjU(z)-nLat,L(z)+l(1)其中Vap(Z)是寬度投影值，VLat(z)是厚度投影值，ζ為脊柱16的每一橫截面在ζ 軸方向的位置坐標(biāo)。如圖5所示，為根據(jù)一脊柱圓形截面的直徑的投影值來(lái)計(jì)算準(zhǔn)直器的開口寬度的幾何關(guān)系示意圖。圖5中的區(qū)域13即圖1所示的脊柱橫截面13，該脊柱橫截面 13所在的圓形FOM即圓形截面12。寬度投影值Vap(Z)是根據(jù)A. P定位像的外輪廓19得到在ζ軸方向上脊柱16的一橫截面13在探測(cè)器上覆蓋的通道數(shù)目，Iitu(Z)和nAP,Jz)分別是該橫截面13所覆蓋的探測(cè)器通道的上端通道編號(hào)51和下端通道編號(hào)52。比較單元312，用于比較所述橫截面各自的寬度投影值和厚度投影值，取二者中的較大者作為所述直徑的投影值，并將所述直徑的投影值傳送給開口寬度計(jì)算模塊320。按下式(2)來(lái)獲取所述直徑的投影值。 We (z) = max {VAP (ζ)，VLat (ζ)}(2) 其中max為求最大值的函數(shù)，We(Z)為所述直徑的投影值。從圖5可以看出，脊柱橫截面13的寬度投影值Vap(Z) >厚度投影值Vw (ζ)(盡管圖5中未示出脊柱橫截面13的厚度投影值)，所以Vap(Z)為與該橫截面13對(duì)應(yīng)的圓形截面12的直徑的投影值We(Z)，即通道編號(hào)51和通道編號(hào)52之間所包括的通道，如附圖標(biāo)記14所示。另外，由于每個(gè)橫截面都對(duì)應(yīng)一個(gè)圓形截面，所以橫截面所在的ζ坐標(biāo)也就是與該橫截面對(duì)應(yīng)的圓形截面所在的ζ坐標(biāo)。進(jìn)一步，圓形截面計(jì)算模塊310又包括外包絡(luò)生成單元313，用于為脊柱的前后位定位像和側(cè)位定位像分別生成一個(gè)關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的外包絡(luò)，并將前后位定位像的外包絡(luò)作為所述前后位定位像、側(cè)位定位像的外包絡(luò)作為所述側(cè)位定位像傳送給通道數(shù)目計(jì)算單元311。如圖2所示，為脊柱的前后位定位像及其外輪廓和側(cè)位定位像及其外輪廓的示意圖。由于前后位定位像外輪廓和側(cè)位定位像外輪廓不一定關(guān)于掃描中心線對(duì)稱，如圖2B所示，脊柱的側(cè)位定位像的外輪廓17關(guān)于掃描中心線(如圖2B中的點(diǎn)劃線所示)并不是對(duì)稱的，圖2A中脊柱的前后位定位像的外輪廓19關(guān)于掃描中心線(如圖2A中的點(diǎn)劃線所示) 大致是對(duì)稱的，而通常X射線管發(fā)出的X射線束關(guān)于掃描中心線是對(duì)稱的，于是當(dāng)關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的X射線束對(duì)如圖2B所示的待檢對(duì)象進(jìn)行掃描時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致一部分待檢對(duì)象的周圍區(qū)域接受了 X射線的額外曝光，而另一部分待檢對(duì)象則仍有一小部分沒(méi)有接受到X射線的曝光。因此有必要為前后位定位像和側(cè)位定位像分別生成一個(gè)關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的外包絡(luò)。這種對(duì)稱外包絡(luò)可通過(guò)CT系統(tǒng)的一個(gè)外包絡(luò)函數(shù)或程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，以能更完整地包含待檢對(duì)象。外包絡(luò)生成單元313分別為圖2的前后位定位像和側(cè)位定位像生成的關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的外包絡(luò)如圖3所示。其中圖3A是為圖2A的前后位定位像生成的關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的外包絡(luò)示意圖，圖3B是為圖2B的側(cè)位定位像生成的關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的外包絡(luò)示意圖。圖3A和3B的橫坐標(biāo)都是沿ζ軸方向的掃描位置，單位是mm，縱坐標(biāo)都是在探測(cè)器上覆蓋的通道數(shù)目，單位是通道個(gè)數(shù)。圖3A的虛線是CT系統(tǒng)為脊柱的前后位定位像生成的關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的外包絡(luò)Bap，圖3B的點(diǎn)線是CT系統(tǒng)為脊柱的側(cè)位定位像生成的關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的外包絡(luò)Bw。接著，外包絡(luò)生成單元313將前后位定位像的外包絡(luò)Bap作為所述前后位定位像、 側(cè)位定位像的外包絡(luò)Bap作為所述側(cè)位定位像傳送給通道數(shù)目計(jì)算單元311。通道數(shù)目計(jì)算單元311根據(jù)來(lái)自外包絡(luò)生成單元313的前后位定位像和側(cè)位定位像來(lái)計(jì)算每一橫截面在兩幅定位像上分別覆蓋的探測(cè)器通道數(shù)目，并作為寬度投影值和厚度投影值傳送給所述比較單元312。比較單元312根據(jù)式(2)比較寬度投影值和厚度投影值的結(jié)果如圖4所示，為根據(jù)圖3得到脊柱各圓形截面的直徑的投影值的示意圖。其中橫坐標(biāo)為沿ζ軸方向的掃描位置，單位為mm，縱坐標(biāo)為在探測(cè)器上所覆蓋的通道數(shù)目，單位為通道個(gè)數(shù)，實(shí)線為脊柱的圓形截面在探測(cè)器上的直徑的投影值We (ζ)，虛線為脊柱前后位定位像的外包絡(luò)Bap，點(diǎn)線為脊柱側(cè)位定位像的外包絡(luò)&at。當(dāng)脊柱橫截面的寬度投影值Vap(Z) >厚度投影值Iat(Z)時(shí)，直徑的投影值曲線We(Z)取外包絡(luò)生成單元313中前后位定位像的外包絡(luò)、，當(dāng)脊柱橫截面的寬度投影值Vap(Z) <厚度投影值Vw (Ζ)時(shí)，直徑的投影值 We(Z)的曲線取外包絡(luò)生成單元313中側(cè)位定位像的外包絡(luò)&at。圖4中只是在直觀上示意 TWe(Z)的曲線變化趨勢(shì)與Bap或—致，實(shí)際上根據(jù)式(2)We(Z)應(yīng)該與與Bap的寬度投影值Vap(Z)或的厚度投影值Vw (Ζ)相等，不過(guò)在圖示中會(huì)導(dǎo)致這三條曲線無(wú)法清楚地區(qū)分，因此這里只對(duì)We(ζ)的曲線變化趨勢(shì)進(jìn)行圖示。
開口寬度計(jì)算模塊320，用于根據(jù)所述比較單元312的直徑的投影值，計(jì)算分別照射每一圓形截面所需扇束準(zhǔn)直器的開口寬度，并將所述開口寬度傳送給調(diào)整組件31。在圖5中示意了根據(jù)一脊柱圓形截面的直徑的投影值來(lái)計(jì)算準(zhǔn)直器的開口寬度的幾何關(guān)系。開口寬度計(jì)算模塊320首先根據(jù)We(ζ)按下式(3)來(lái)計(jì)算照射圓形截面12的 X射線扇形束角度β_η(ζ)。β?！乏隆ψ·(3)其中，β_η(ζ)為所述X射線扇形束角度，如圖5中的角度7所示，N是探測(cè)器5的通道總數(shù)，β是X射線束的最大扇形角度，如圖5中的角度6所示，其覆蓋探測(cè)器的N個(gè)通道。接著，開口寬度計(jì)算模塊320再根據(jù)β open(z)按下式(4)來(lái)計(jì)算phi準(zhǔn)直器21的開口寬度W。pm(z)。
權(quán)利要求
1.一種包括X射線管、準(zhǔn)直器和探測(cè)器的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，用于對(duì)待檢對(duì)象在掃描方向上的復(fù)數(shù)個(gè)圓形截面進(jìn)行攝影，所述探測(cè)器包括復(fù)數(shù)個(gè)探測(cè)器通道，所述X射線管、準(zhǔn)直器和探測(cè)器圍繞待檢對(duì)象同步旋轉(zhuǎn)，其特征在于，所述準(zhǔn)直器為一開口可調(diào)的準(zhǔn)直器，所述系統(tǒng)還包括計(jì)算組件和調(diào)整組件，其中所述計(jì)算組件，用于計(jì)算分別照射每一圓形截面所需準(zhǔn)直器的開口寬度，并將所述開口寬度傳送給所述調(diào)整組件；所述調(diào)整組件，用于根據(jù)所述開口寬度來(lái)調(diào)整所述準(zhǔn)直器的開口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算組件包括圓形截面計(jì)算模塊和開口寬度計(jì)算模塊，其中所述圓形截面計(jì)算模塊，用于分別計(jì)算每一圓形截面的直徑在探測(cè)器上的投影值，并將所述直徑的投影值傳送給所述開口寬度計(jì)算模塊；所述開口寬度計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述直徑的投影值，計(jì)算分別照射每一圓形截面所需準(zhǔn)直器的開口寬度，并將所述開口寬度傳送給所述調(diào)整組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圓形截面計(jì)算模塊包括通道數(shù)目計(jì)算單元和比較單元，其中所述通道數(shù)目計(jì)算單元，用于根據(jù)待檢對(duì)象的前后位定位像和側(cè)位定位像，計(jì)算待檢對(duì)象在掃描方向上的復(fù)數(shù)個(gè)橫截面在兩幅定位像上分別覆蓋的探測(cè)器通道數(shù)目，并作為寬度投影值和厚度投影值傳送給所述比較單元；所述比較單元，用于比較所述橫截面各自的寬度投影值和厚度投影值，取二者中的較大者作為所述圓形截面的直徑的投影值，并將所述直徑的投影值傳送給所述開口寬度計(jì)算模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圓形截面計(jì)算模塊進(jìn)一步包括外包絡(luò)生成單元，用于為待檢對(duì)象的前后位定位像和側(cè)位定位像分別生成一個(gè)關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的外包絡(luò)，并將前后位定位像的外包絡(luò)作為所述前后位定位像、側(cè)位定位像的外包絡(luò)作為所述側(cè)位定位像傳送給所述通道數(shù)目計(jì)算單元；
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算組件進(jìn)一步包括修正模塊，用于接收所述開口寬度計(jì)算模塊的開口寬度，計(jì)算所述圓形截面的直徑，并將所述直徑與待檢對(duì)象在該圓形截面的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)中的最大寬度進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果來(lái)修正所述開口寬度，并將修正的開口寬度傳送給所述調(diào)整組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述準(zhǔn)直器包括復(fù)數(shù)個(gè)葉片，所述葉片的間距通過(guò)調(diào)整組件來(lái)調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述準(zhǔn)直器包括遮光板，所述遮光板通過(guò)調(diào)整組件來(lái)調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整組件進(jìn)一步用于根據(jù)所述準(zhǔn)直器開口的開合速率和減少的額外曝光之間的關(guān)系來(lái)調(diào)整所述開口的開合速率。
9.一種X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影方法，所述方法對(duì)待檢對(duì)象在掃描方向上的復(fù)數(shù)個(gè)圓形截面進(jìn)行攝影，包括如下步驟計(jì)算分別照射每一圓形截面所需準(zhǔn)直器的開口寬度；根據(jù)所述開口寬度來(lái)調(diào)整所述準(zhǔn)直器的開口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算開口寬度包括 分別計(jì)算每一圓形截面的直徑在探測(cè)器上的投影值；根據(jù)所述直徑的投影值來(lái)計(jì)算分別照射每一圓形截面所需準(zhǔn)直器的開口寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算直徑的投影值包括根據(jù)待檢對(duì)象的前后位定位像，分別計(jì)算待檢對(duì)象在掃描方向上的復(fù)數(shù)個(gè)橫截面所覆蓋的探測(cè)器通道數(shù)目，得到復(fù)數(shù)個(gè)寬度投影值，根據(jù)待檢對(duì)象的側(cè)位定位像，分別計(jì)算所述橫截面所覆蓋的探測(cè)器通道數(shù)目，得到復(fù)數(shù)個(gè)厚度投影值；比較所述橫截面各自的寬度投影值和厚度投影值，取二者中的較大者作為所述圓形截面的直徑的投影值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算直徑的投影值進(jìn)一步包括 為待檢對(duì)象的前后位定位像和側(cè)位定位像分別生成一個(gè)關(guān)于掃描中心線對(duì)稱的外包絡(luò)，將前后位定位像的外包絡(luò)作為所述前后位定位像、側(cè)位定位像的外包絡(luò)作為所述側(cè)位定位像。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，根據(jù)下述公式來(lái)計(jì)算所述準(zhǔn)直器的開口寬度，^opct(Z) =夕 ^^ 乃允，其中，ζ為一圓形截面在掃描方向上的位置坐標(biāo)，Wopen(z)為所述準(zhǔn)直器的開口寬度， We(Z)為該圓形截面的直徑的投影值，N為探測(cè)器的通道總數(shù)，β為覆蓋N個(gè)探測(cè)器通道的 X射線扇形束角度，Dfc為X射線管焦點(diǎn)到所述準(zhǔn)直器的距離。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算開口寬度進(jìn)一步包括計(jì)算所述圓形截面的直徑，并將所述直徑與待檢對(duì)象在該圓形截面的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)中的最大寬度進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果來(lái)修正所述開口寬度。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整包括通過(guò)改變所述準(zhǔn)直器的葉片的間距或加在所述準(zhǔn)直器上的遮光板來(lái)調(diào)整所述開口。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整進(jìn)一步包括根據(jù)所述準(zhǔn)直器開口的開合速率和減少的額外曝光之間的關(guān)系來(lái)調(diào)整所述開口的開合速率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，其包括X射線管、準(zhǔn)直器和探測(cè)器，用于對(duì)待檢對(duì)象在掃描方向上的復(fù)數(shù)個(gè)圓形截面進(jìn)行攝影，所述探測(cè)器包括復(fù)數(shù)個(gè)探測(cè)器通道，所述X射線管、準(zhǔn)直器和探測(cè)器圍繞待檢對(duì)象同步旋轉(zhuǎn)，所述準(zhǔn)直器為一開口可調(diào)的準(zhǔn)直器，所述系統(tǒng)還包括計(jì)算組件和調(diào)整組件，所述計(jì)算組件用于計(jì)算分別照射每一圓形截面所需準(zhǔn)直器的開口寬度，并將所述開口寬度傳送給所述調(diào)整組件；所述調(diào)整組件用于根據(jù)所述開口寬度來(lái)調(diào)整所述準(zhǔn)直器的開口。本發(fā)明還公開了一種X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影方法。采用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，能減少對(duì)待檢對(duì)象周圍區(qū)域的額外曝光，并減少病人接受的X射線劑量。
文檔編號(hào)A61B6/03GK102397080SQ201010286360
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月19日
發(fā)明者田毅, 陳馬昊 申請(qǐng)人:上海西門子醫(yī)療器械有限公司