动态蝴蝶结型射线滤波器及其使用方法技术

一种成像系统(100)包括：辐射源(708)，其发射横穿检查区域(706)的辐射；辐射探测器阵列(716)，其具有多个探测器(1104

Dynamic bow type ray filter and its application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动态蝴蝶结型射线滤波器及其使用方法
下文总体上涉及成像，并且更具体地涉及用于减少被递送到CT扫描器中的偏离中心的物体的辐射的动态蝴蝶结型射线滤波器。
技术介绍
计算机断层摄影(CT)扫描器包括X射线管，该X射线管发射射线并被安装在围绕检查区域绕z轴旋转的可旋转机架上。源准直器被设置在X射线管与检查区域之间并对辐射进行准直以产生X射线辐射射束。射束横穿检查区域和其中的物体或对象(该物体或对象根据其放射密度来衰减射束)并从X射线管照射跨检查区域设置的探测器阵列。探测器产生指示探测到的辐射的投影数据，并且该投影数据被重建以生成指示对象或物体的体积图像数据。滤波器(因其形状而被称为“蝴蝶结型射线”滤波器)被定位在X射线管与源准直器之间并在空间上衰减射束。由于蝴蝶结型射线滤波器的形状(例如，在中心区域处较薄，而在外围区域处较厚)，蝴蝶结型射线滤波器会严重衰减射束外围处的射束区域而轻微衰减射束中心附近的区域并改变这两者之间的衰减程度。由于射束衰减，对物体或对象的X射线辐射剂量被减小。当前可用的商业CT系统具有被安装在可旋转机架上的蝴蝶结型射线滤波器。蝴蝶结型射线滤波器相对于X射线管是固定(静态)的并被设计为相对于没有蝴蝶结型射线滤波器的配置来说在扫描对象时会减小探测器阵列处的X射线注量调制。当物体或对象的几何中心与CT扫描器的等中心重合时，可以实现最优剂量减少。对于居于中心的物体或对象，针对探测器阵列的注量范围和患者体内的吸收剂量最小。对于没有居于中心的对象或物体，针对探测器阵列的注量范围和患者剂量会增大。通常，没有居于中心是指物体或对象的几何中心与CT扫描器的等中心不重合(或相对于CT扫描器的等中心偏离中心)。由于没有居于中心，因此静态蝴蝶结型射线滤波器可能无法在探测器阵列处产生优化的注量调制，因此无法优化剂量降低。文献表明，由于没有居于中心，因此(相对于居于中心的对象的)剂量增加可能会增加百分之三十三(33％)。图1-6示出了相对于具有静态蝴蝶结型射线滤波器的CT扫描器的等中心没有居于中心的物体的示例。图1和图2示出了CT扫描器100，CT扫描器100具有单个X射线管104和静态蝴蝶结型射线滤波器102，CT扫描器100旋转通过若干不同的角位置1011、1012、1013、1014和1015。在图1和图3中，物体106位于CT扫描器100的等中心108的中心。也就是说，物体106的几何中心110与CT系统100的等中心108重合。在图2中，物体106偏离CT扫描器100的中心或不在CT扫描器100的中心，并且物体106的几何中心110在CT扫描器的等中心108的上方。结果，相对于几何中心110以等中心108为中心的情况，物体106在包括底部和外周的区域112处会经受更大的剂量。图4示出了物体106的几何中心110在等中心108的下方的示例，图5示出了几何中心110在等中心108的右侧的示例，并且图6示出了几何中心110在等中心108的左侧的示例。相对于图1和图3，这些情况中的每种情况也可能引起剂量增大。
技术实现思路
本文描述的各个方面解决了上述问题和/或其他问题。在一个方面中，一种成像系统包括：辐射源，其发射横穿检查区域的辐射；辐射探测器阵列，其具有多个探测器，所述多个探测器探测横穿所述检查区域的所述辐射；动态蝴蝶结型射线滤波器，其在所述辐射源与所述检查区域之间；第一电动机；第二电动机以及控制器。所述动态蝴蝶结型射线滤波器包括第一半楔形物和第二半楔形物，所述第一半楔形物与所述第二半楔形物之间具有没有材料的空间。所述第一电动机与所述第一半楔形物机械连通并移动所述第一半楔形物，并且所述第二电动机与所述第二半楔形物机械连通并移动所述第二半楔形物。所述控制器独立地控制所述第一电动机和所述第二电动机以移动所述第一半楔形物和所述第二半楔形物，从而在采集间隔期间增大或减小所述第一半楔形物与所述第二半楔形物之间的距离。在另一方面中，一种利用计算机可执行指令编码的计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令在由处理器运行时令所述处理器：获得利用对对象或物体的(一次或多次)调查扫描而生成的所述对象或物体的(一幅或多幅)投影图像；根据所述(一幅或多幅)投影图像来创建针对所述对象或物体的数学椭圆；并且针对采集角，利用所述数学椭圆来估计探测器阵列的探测器处的第一注量，其中，蝴蝶结型射线滤波器的第一半楔形物或第二半楔形物在第一位置处。所述指令在由所述处理器运行时还令所述处理器：将所估计的第一注量与预定的注量接受标准进行比较；并且仅响应于所计算的第一注量满足所述预定的注量接受标准而将所述第一位置添加到位置分布。在另一方面中，一种方法包括：利用动态蝴蝶结型射线滤波器在对对象或物体的扫描期间衰减发射的辐射射束的射线。所述动态蝴蝶结型射线滤波器包括第一半楔形物和第二半楔形物。所述方法还包括：利用控制器基于预定的楔形物位置分布在扫描期间增大或减小所述第一半楔形物与所述第二半楔形物之间的距离。通过阅读和理解所附的描述，本领域技术人员将认识到本申请的其他方面。附图说明本专利技术可以采用各种部件和各种部件的布置，以及各个步骤和各个步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的，并且不应被解释为对本专利技术的限制。图1图示了具有现有技术的静态蝴蝶结型射线滤波器的CT扫描器，其中，物体的中心位于等中心的中心。图2图示了具有现有技术的静态蝴蝶结型射线滤波器的CT扫描器，其中，物体的中心在等中心的上方(偏离等中心的中心，或者没有居于等中心的中心)。图3图示了具有现有技术的静态蝴蝶结型射线滤波器的CT扫描器，其中，物体的中心位于等中心的中心。图4图示了具有现有技术的静态蝴蝶结型射线滤波器的CT扫描器，其中，物体的中心在等中心的下方。图5图示了具有现有技术的静态蝴蝶结型射线滤波器的CT扫描器，其中，物体的中心在等中心的右侧。图6图示了具有现有技术的静态蝴蝶结型射线滤波器的CT扫描器，其中，物体的中心在等中心的左侧。图7示意性地图示了根据本文描述的实施例的具有动态蝴蝶结型射线滤波器的示例性成像系统。图8示意性地图示了根据本文描述的实施例的动态蝴蝶结型射线滤波器的示例。图9示意性地图示了根据本文描述的实施例的用于动态蝴蝶结型射线滤波器的驱动系统的示例的侧视图。图10示意性地图示了根据本文描述的实施例的用于动态蝴蝶结型射线滤波器的驱动系统的示例的仰视图。图11示意性地图示了根据本文描述的实施例的成像系统中的对象或物体的示例。图12示意性地图示了根据本文描述的实施例的成像系统中的数学体的示例。图13示意性地图示了根据本文描述的实施例的方法的示例。具体实施方式图7示意性地图示了成像系统700，例如，计算机断层摄影(CT)扫描器。成像系统700包括大体静止的机架702和旋转机架704，该旋转机架704经由轴承(不可见)等由静止机架702支撑。旋转机架704围绕检查区域706绕纵或z轴(“Z”)旋转。诸如X射线管之类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像系统(700)，包括：/n辐射源(708)，其被配置为发射横穿检查区域(706)的辐射；/n辐射探测器阵列(716)，其具有多个探测器(1104

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170908 US 62/555,8151.一种成像系统(700)，包括：
辐射源(708)，其被配置为发射横穿检查区域(706)的辐射；
辐射探测器阵列(716)，其具有多个探测器(1104N)，所述多个探测器被配置为探测横穿所述检查区域的所述辐射；
动态蝴蝶结型射线滤波器(718)，其被设置在所述辐射源与所述检查区域之间，其中，所述动态蝴蝶结型射线滤波器包括第一半楔形物(7181)和分离且不同的第二半楔形物(7182)，所述第一半楔形物与所述第二半楔形物之间具有没有材料的空间；
第一电动机(7221)，其与所述第一半楔形物机械连通，其中，所述第一电动机被配置为移动所述第一半楔形物；
第二电动机(7222)，其与所述第二半楔形物机械连通，其中，所述第二电动机被配置为移动所述第二半楔形物；以及
控制器(724)，其被配置为独立地控制所述第一电动机和所述第二电动机以移动所述第一半楔形物和所述第二半楔形物，从而在采集间隔期间增大或减小所述第一半楔形物与所述第二半楔形物之间的距离。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一半楔形物和所述第二半楔形物具有相同的尺寸、形状和密度。


3.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，其中，所述控制器在一时间点在相同的方向上移动所述第一半楔形物和所述第二半楔形物两者。


4.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，其中，所述控制器在一时间点在相反的方向上移动所述第一半楔形物和所述第二半楔形物两者。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一电动机和所述第二电动机是线性电动机。


6.根据权利要求5所述的系统，还包括：
控制台(730)，其被配置为通过根据对物体或对象的调查扫描而创建数学体(1200)来确定所述物体或对象的几何中心。


7.根据权利要求1至5中的任一项所述的系统，其中，所述控制器将所述第一半楔形物和所述第二半楔形物中的至少一个从第一位置移动到不同的位置，这减小了在所述辐射探测器阵列处的X射线注量。


8.根据权利要求1至7中的任一项所述的系统，还包括：
第一动件7201和第二动件7202，其中，所述第一动件被耦合到所述第一半楔形物保持件9021和所述第一电动机，并且所述第二动件被耦合到所述第二半楔形物保持件9022和所述第二电动机，并且所述第一半楔形物保持件被耦合到所述第一半楔形物，并且所述第二半楔形物保持件被耦合到所述第二半楔形物。


9.一种利用计算机可执行指令编码的计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令在由处理器运行时令所述处理器：
获得利用对对象或物体的调查扫描而生成的所述对象或物体的投影图像；
根据所述投影图像来创建针对所述对象或物体的数学椭圆；
针对采集角，利用所述数学椭圆来估计探测器阵列的探测器处的第一注量，其中，蝴蝶结型射线滤波器的第一半楔形物或第二半楔形物在第一位置处；
将所估计的第一注量与预定的注量接受标准进行比较；并且
仅响应于所估计的第一注量满足所述预定的注量接受标准而将所述第一位置添加到位置分布。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·莱文森，M·K·利姆克曼，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL