用于X射线管调节的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了用于计算机断层摄影成像方法的x射线管调节的各种方法和系统。在一个实施方案中，可在诊断扫描之前在辐射源的x射线管中生成x射线，以将x射线管加热到针对诊断扫描的期望温度。在加热期间被递送至x射线管的功率可在闭环系统中基于x射线管的初始温度和针对诊断扫描的期望温度进行调整。在管加热期间，通过将耦接到准直器叶片的堵板放置在x射线束的路径中，可以阻止x射线束从准直器离开。可以阻止x射线束从准直器离开。可以阻止x射线束从准直器离开。

【技术实现步骤摘要】
用于X射线管调节的方法和系统


[0001]本文所公开的主题的实施方案涉及诊断医学成像，并且更具体地，涉及用于计算机断层摄影成像方法的x射线管调节。

技术介绍

[0002]非侵入性成像模态可以将辐射形式的能量传输到成像受检者中。基于所传输的能量，随后可以生成指示成像受检者内部的结构或功能信息的图像。在计算机断层摄影(CT)成像中，辐射从辐射源透射穿过成像受检者到达检测器。为CT系统提供电力的X射线管通过将高能电子束加速并且将其聚焦到旋转的靶上来生成x射线。当各个电子撞击靶时，通过与靶的原子相互作用而释放的能量在多色光谱下各向同性地产生x射线光子，这些x射线光子的最大能量与入射电子的最大能量匹配。x射线光子穿过限定x射线束的窗口离开管。在扫描期间，从x射线源发射并且被成像受检者衰减的x射线由检测器收集或检测，并且用于重建诊断图像。
[0003]在成像受检者的诊断扫描的x射线暴露之前，可以使x射线管的温度升高到期望的较高温度范围。在期望的温度范围内，靶材料在材料较坚固的位置可以是韧性的，并且可以承受相对于靶材料上沉积了所有射束能量的焦点而言高达靶材料的熔点的冲击。在期望的温度范围内，对于x射线管可以使用较高的功率，而不会使靶材料劣化。使用较高的功率还可以改善图像质量。在低于期望的温度范围时，靶材料可能是脆的，由此撞击在靶上的高能电子束可以导致应力破裂，使得可能导致靶劣化。在高于期望的温度范围时，靶材料在接收附加的能量时熔化，该附加的能量可以在焦点下落处蚀刻靶轨迹。
[0004]在诊断扫描之前，可以进行管调节规程诸如管加热，以将靶温度升高到其期望的操作温度范围。加热管的有效方式是在扫描之前生成x射线。管加热规程可以包括预定义序列的低功率、长时间暴露，该预定义序列的低功率、长时间暴露随时间推移将能量递送至x射线管，以逐渐将靶加热到脆性模式以上并且进入韧性模式。需要可靠且快速的管加热例程来确保可靠的诊断结果，实现诊断图像的一致的图像质量，而不导致靶材料的劣化。

技术实现思路

[0005]在一个实施方案中，一种用于成像系统的方法，包括：在诊断扫描之前，在放射线源的x射线管中生成x射线以调节x射线管，该x射线管基于x射线管的初始温度和针对诊断扫描的x射线管的期望温度进行调整。
[0006]应当理解，提供上面的简要描述来以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题的范围由具体实施方式后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0007]通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述将更好地理解本专利技术，其中以下：
[0008]图1示出了根据本专利技术的一个实施方案的成像系统的绘画视图。
[0009]图2示出了根据本专利技术的一个实施方案的示例性成像系统的框示意图。
[0010]图3示出了包括托架、硬化滤波器和多个领结式滤波器的示例性集成滤波器组件的轴测图。
[0011]图4A示出了用于第一大小的x射线束的准直装置。
[0012]图4B示出了用于第二大小的x射线束的图4A的准直装置。
[0013]图4C示出了用于第三大小的x射线束的图4A的准直装置。
[0014]图4D示出了用于第四大小的x射线束的图4A的准直装置。
[0015]图4E示出了用于第五大小的x射线束的图4A的准直装置。
[0016]图5A示出了带有三个领结式滤波器和硬化滤波器的滤波器组件的第一位置。
[0017]图5B示出了图5A的滤波器组件的第二位置。
[0018]图5C示出了图5A的滤波器组件的第三位置。
[0019]图5D示出了图5A的滤波器组件的第四位置。
[0020]图6示出了用于使用集成滤波器组件中包括的多个滤波器进行成像的示例性方法的流程图。
[0021]图7示出了包括堵板的准直器叶片。
[0022]图8A示出了用于x射线束的包括堵板的准直装置的第一位置。
[0023]图8B示出了用于x射线束的包括堵板的准直装置的第二位置。
[0024]图9示出了用于在诊断扫描之前调节x射线管的示例性方法的流程图。
[0025]图10示出了例示在扫描之前对x射线管温度的示例性开环控制的框图。
[0026]图11示出了在诊断扫描之前使用侦测扫描进行x射线管调节的示例性方法的流程图。
[0027]图12示出了例示侦测扫描协议的引导选择的框图。
[0028]图13示出了在侦测扫描和诊断扫描期间x射线管温度的变化的示例性曲线图。
具体实施方式
[0029]以下描述涉及受检者的x射线成像的各种实施方案。具体地，提供了使用硬化滤波器和领结式滤波器中的一个或多个来进行CT成像的系统和方法。图1至图2示出了成像系统的示例性实施方案，其中一个或多个滤波器被定位在辐射源和成像受检者之间。可以基于正在被成像的成像受检者的解剖结构来选择不同的滤波器。图3示出了集成滤波器组件的示例，该集成滤波器组件包括托架、硬化滤波器和多个领结式滤波器，该多个领结式滤波器可以被定位成调整空间分布并且调节到达受检者的射束。例如，在单个托架中，两个领结式滤波器可以彼此相邻定位，硬化滤波器还耦接到两个领结式滤波器之间的相同的托架。通过沿垂直于射束的轴线移动托架，可以将单个领结式滤波器或硬化滤波器和领结式滤波器的组合定位在射束的路径中。图5A至图5D示出了带有三个领结式滤波器和硬化滤波器的示例性滤波器组件的各种位置。如图4A至图4E所示，可以基于所选择的孔口的大小来对穿过
一个或多个滤波器并且到达受检者的x射线束的大小进行准直。在诊断扫描之前对x射线管进行调节期间，可以使用如图7和图8A至图8B所示的堵板来阻挡x射线束穿过准直器并且到达成像受检者。图6示出了用于使用集成滤波器组件中包括的一个或多个滤波器对受检者成像的示例性方法。用于调节x射线管的示例性方法如图8和图11所示。图10中示出了作为x射线管调节方法的一部分的x射线靶温度的闭环控制的示例。图12中示出了例示使用算法来引导对侦测扫描协议的选择的框图。图13中示出了在侦测扫描和诊断扫描期间x射线管温度变化的示例性曲线图。
[0030]尽管以举例的方式描述了CT系统，但是应当理解，当应用于使用其他成像模态(诸如层析x射线照相组合、C臂血管造影术等)采集的图像时，本专利技术的技术也可以是有用的。对CT成像模态的本专利技术论述仅提供作为一种合适的成像模态的示例。
[0031]可以结合不同类型的成像系统来实现各种实施方案。例如，可以结合CT成像系统来实现各种实施方案，其中辐射源投射扇形或锥形射束，该扇形或锥形射束经准直以位于笛卡尔坐标系的x-y平面内并且通常被称为“成像平面”。x射线束穿过成像受检者，诸如患者。射束在被成像受检者衰减之后照射在辐射检测器阵列上。在检测器阵列处接收的衰减辐射束的强度取决于成像受检者对x射线束的衰减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于成像系统的方法，包括：在诊断扫描之前，在放射线源的x射线管中生成x射线以调节所述x射线管，所述x射线管基于所述x射线管的初始温度和针对所述诊断扫描的所述x射线管的期望温度进行调整。2.根据权利要求1所述的方法，还包括经由闭环控制系统，基于所述x射线管的所述初始温度和结束标准来估计在所述x射线管的所述调节期间待递送至所述x射线管的能量的量。3.根据权利要求2所述的方法，其中经由热模型来估计所述x射线管的所述初始温度，所述初始温度基于环境温度、在最近的阈值持续时间内在所述x射线管中生成的x射线的功率以及所述x射线管的热特性中的一者或多者进行建模。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述结束标准包括所述诊断扫描开始时x射线管的所述期望温度和所述x射线管的所述调节结束与所述诊断扫描开始之间的持续时间。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述诊断扫描开始时所述x射线靶的所述期望温度是所述x射线管的所述调节结束时所述x射线管的最终温度、所述x射线管的所述热特性以及所述x射线管的所述调节结束与所述诊断扫描开始之间的所述持续时间的函数。6.根据权利要求2所述的方法，其中调整所生成的x射线包括在所述x射线管的所述调节期间，基于所估计的能量的量来调整递送至所述x射线管的功率。7.根据权利要求5所述的方法，其中可在所述x射线管的所述调节期间在单次x射线暴露期间或通过一系列连续的x射线暴露来递送待递送的所述功率。8.根据权利要求1所述的方法，还包括在生成所述x射线期间，将堵板定位在x射线束的路径中，以阻挡所述x射线束从准直器离开。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：琼巴普蒂斯特，
申请(专利权)人：通用电气精准医疗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：