计算机断层造影的光阑调节方法及计算机断层造影设备技术

一种用于在具有多行探测器的计算机断层造影设备中调节光阑的方法，其中，将图像探测器信息用于光阑调节。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于计算机断层造影光阑调节的方法，其中，一个由射线源和射线接收器组成的测量单元，以及一个设置于该射线源和射线接收器之间、并用于承载待检查对象的对象支架围绕系统轴相互旋转，并借助计算机系统，通过探测器区域测量从该射线源向该射线接收器扇形发射的辐射的强度分布，其中该探测器区域具有至少一行设置于射线源焦点周围的对射线灵敏的图像探测器，以便在待检查对象的至少一个平面中计算衰减分布，其中该对象仅遮蔽一部分射线接收器的扇形辐射。此外，本专利技术还涉及一种具有可移动测量单元的计算机断层造影设备，该测量单元包括一个射线源，其通过可调光阑限定性放射出射线束，一个包括探测器区域的射线接收器，该探测器区域具有至少一行优选为圆形、并设置于射线源周围的图像探测器，一个具有数据和程序存储器的计算机系统，用于处理测量和计算在至少一个用图像探测器行校正的平面中的衰减分布，以及用于光阑定位的工具。
技术介绍
在DE 199 05 974 A1和US 5,287,396中描述了传统的X射线装置，该装置为了调节光阑而例如用轮廓识别进行图像处理。计算机断层造影设备是广泛公知的。其借助穿透组织的射线，产生待检查对象(至少一位患者)的断层照片。关于计算机断层造影的原理，特别是X射线计算机断层造影，可以参阅Heinz Morneburg(HRSG.)的“Bildgebende Systeme für die mediyinische Diagnostik(医疗诊断成像系统)”第3版，尤其是第5章“Prinzipien der Rtgen-Computertomographie(X射线计算机断层造影的原理)”。这里介绍的专利技术主要包括一种所谓的扇形辐射设备，其中由射线源发射并由可调光阑限定的X射线射线束穿透待检查对象。接着，在一个围绕射线源的弯曲探测器区域中测量在患者的另一侧的X射线辐射的衰减，其中，由射线源和射线接收器组成的全部测量单位围绕该对象旋转。在此，将旋转轴称为系统轴。根据在各扇区中测量的辐射衰减以及在测量单位的旋转角度不同的条件下，在一个或多个平面中计算被辐射对象的衰减特性，并在显示屏或图像载体上进行再现。在此，作为射线，可以采用各种电离射线，其中，一般采用通过具有旋转阳极的X射线管产生的X射线，该X射线管产生普遍应用的射线。为了高质量地拍摄断层，需要在整个拍摄过程中尽量使探测器区域保持很好的照射。由于应当尽量减小在产生断层造影照片时患者的射线负担，因此，尽量始终将通过可移动光阑的扇形射线束限制得很窄。相应的光阑例如已在DE 199 05 974 A1中公开。然而，由于光阑调节很窄，很少的运动或除此之外改变的边界条件，例如热焦点移动或测量单元的弛张(＝Gantrykippung，台架弛张)，经常会对照射的质量造成不利影响。本申请人的专利DE 42 07 006 C2公开了一种X射线计算机断层造影设备，其根据上述原因而对光阑调节进行控制。该光阑调节是这样来进行的，即通过在探测器区域的边缘设置特殊的位置探测器，以扇形发射的射线照射在这些探测器上，通过测量该射线在这些特殊位置探测器上的强度分布，识别出由于X射线管中焦点位置变化而引起的辐射偏移，从而可以立即重新调节光阑，以便使探测器区域进行很好的照射。用于光阑调节的该装置和该方法的缺陷在于，需要额外的特殊位置探测器，况且它们的结构还比较复杂，因为这些探测器必须确定其上的辐射位置分布。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，找到一种用于在计算机断层造影设备中调节光阑的改进方法，可以不再使用额外的花费较高的位置探测器。本专利技术还要解决的一个技术问题是，提供一种计算机断层造影设备，在没有额外和特殊的位置探测器的情况下也可以进行相应的光阑调节。专利技术人已经了解，在计算机断层造影设备具有多行或多列探测器区域时，可以将上述本来用于产生图像的探测信号(图像探测器信息)用于光阑调节，以便确定例如照射品质(Güte)以及照射中可能出现的偏移，从而可以建立通过该信号控制光阑的调节回路。由此本专利技术人建议，改进本身已公知的用于调节计算机断层造影设备光阑的方法，其中，该计算机断层造影设备拥有由射线源和射线接收器组成的测量单元，以及设置于射线源和射线接收器之间、并承载待检查对象的对象支架，其中，该测量单元和对象支架围绕系统轴相互旋转。借助计算机系统，通过探测器区域测量从该射线源向该射线接收器扇形发射的射线的强度分布，其中该探测器区域具有至少一行设置于射线源焦点周围的对射线灵敏的图像探测器，并在待检查对象的至少一个平面中计算衰减分布。本专利技术的改进在于，对于其探测器区域采用至少两行平行图像探测器的计算机断层造影设备，用于计算衰减分布的图像探测器信息至少部分用于调节光阑位置。该图像探测器信息可以被逐行处理。通过比较在不同探测器行列的相同扇区中所探测的强度，例如可以根据该扇区中强度分布的变化来推测照射的变化，并由此向光阑发送调节信号，从而可以快速地调节光阑。在此，优选地只采用来自未被探测器区域遮蔽的区域的探测器信息，从而可以在对象具有不同分布的衰减系数时，消除对象自身的影响。但在对患者的检查中，应当始终仅采用来自未遮蔽区域的探测器信息。根据本专利技术，例如通过超过所探测的辐射强度的临界值来确定未遮蔽区域，因为在未遮蔽区域中，辐射强度自然被减小。在此还具有优点的是，在未遮蔽区域和用于调节光阑的遮蔽区域之间排除一定的安全区域。作为用于光阑定位的调节大小，根据本专利技术，在各相同信道角度分段(Kanalwinkelsegment)中，在至少两行图像探测器之间采用一种差度大小，其中，优选根据各探测器组的平均值确定该差度大小。在此，为了防止中断(Ausreissern)，各组都去掉至少一个最小单值和至少一个最大单值。通过这些措施，可以抑制在测量过程中可能出现的干扰。如果该计算机断层造影设备和具有作为射线源的旋转阳极的X射线管一起运行，或者如果其它效应可以导致辐射强度在时间上快速波动，则本专利技术人建议，在允许平衡该时间波动的时间段上平均化所有测量的大小。由于对象自身一般位于探测器区域上方中央，且在该区域一定没有未遮蔽区域，因此，具有优点的是，仅将预先给定的信道角度分段，优选总是边缘的信道角度分段，及其探测器信息用于调节光阑位置。此外，可以仅采用这样的测量来调节光阑位置，即它们是在测量单元具有确定旋转角度的条件下获得的。因此，离心力和重力不会被加减在被支撑的旋转阳极上。从所述计算机断层造影设备的运行中可以知道，如果测量单位移动，也就是围绕系统轴旋转，则尤其需要调节光阑。在此，产生了离心力，重力作用的效果有所不同，其效果可以获得补偿。当测量单元静止时，基本上只需要补偿热条件变化。因此，这样做是充分且具有优点的，即适应给定的条件，并在测量单位不旋转时使用于调节光阑位置的测量数据处理频率保持恒定，而在测量单元旋转时增大处理测量数据的频率。这例如可以直接成比例地或与旋转速度成比例地进行调节。此外，还可以基于基本频率，仅与旋转速度成比例地匹配该增大本身。如果使用超过两行图像探测器，则为了减小测量和计算花费而具有优点的是，仅使用合适行，优选第一行和最后一行探测器的测量来调节光阑位置。另一方面，也可以在使用超过两行图像探测器时，为了调节光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈·布雷塞尔，海因里希·沃尔施拉格尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：