自动确定多个X射线源的X射线辐射的谱分布制造技术

本发明专利技术涉及一种用于自动确定计算机断层成像系统(10)的多个X射线源(100a，100b)的X射线辐射(R1，R2)的谱分布的方法。在此首先确定X射线源(100a，100b)的起始控制参数(ANORM,UNORM)，其确定X射线辐射的剂量和谱分布。然后基于X射线辐射(R1，R2)通过检查对象(O)的预计衰减，从起始控制参数(ANORM,UNORM)出发，确定特定于检查对象的基本控制参数(APAT)。然后基于X射线辐射(R1，R2)通过检查对象(O)的预计衰减和基本控制参数(APAT)，确定第一目标控制参数(AMES1,UMES1)和第二目标控制参数(AMES2,UMES2)，用于设置在随后的对检查对象(O)的多能量测量中的X射线辐射(R1，R2)的谱分布。此外描述了一种用于运行计算机断层成像系统(10)的方法、一种用于计算机断层成像系统(10)的为此合适的控制装置(200)以及一种具有这样的控制装置(200)的计算机断层成像系统(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动确定多个X射线源的X射线辐射的谱分布
本专利技术涉及一种用于自动确定用于多能量运行的多个X射线源的X射线辐射的谱分布的方法，一种用于运行计算机断层成像系统的方法，一种用于运行计算机断层成像系统的控制装置和一种计算机断层成像系统。
技术介绍
计算机断层成像系统已经在多种应用中被证明并且能够对于各自的应用产生期望的图像信息。为了改善图像信息的质量和开辟新的应用，通常使用基于X射线辐射的第一谱分布和与之不同的第二谱分布产生的投影或成像信息。当使用两个或多个不同的谱分布时，在此提到双能量测量以及多能量测量。谱分布通常仅简称为“X射线能量”或X射线辐射的“硬度”，因为利用谱分布得到或改变X射线量子的平均能量。在此作为X射线能量的值，通常给出谱分布的能量最大值的位置。作为度量单位，典型地给出电压，通常以kV为单位。在此的困难是，X射线辐射的第一和第二谱分布或能量选择为，可以从投影信息中产生对于各自的应用期望的图像信息。例如期望的图像信息可以是确定的医疗任务或问题设置的基础。该任务例如可以在于，从完成的CT图像中去除骨结构(“骨去除”)，从完成的CT图像中去除造影剂信息(“虚拟非对比度”)，在完成的CT图像中可以识别组织中确定的结晶淀积以识别痛风(“痛风”)或可以分析肺栓塞的尺度(“肺双能量”)。此外，不仅在多能量运行中，可以是必要的是，当例如检查对象的或患者的确定的解剖特征要求这一点时，也将使用的谱分布与检查对象匹配。对于X射线能量与检查对象的解剖特征的匹配已经需要成像系统的操作者的丰富经验，以便确定用于产生期望的图像信息的最优控制参数。例如为此考虑关于患者的射线负担的边界条件。由此公知一系列方法，其自动或半自动支持计算机断层成像系统的运行参数的匹配。对于多能量CT拍摄，该任务相应更困难。
技术实现思路
由此本专利技术要解决的技术问题是，提供一种可能性，来简化用于多能量运行的计算机断层成像系统的运行参数的设置。该技术问题借助一种按照权利要求1的用于自动确定X射线辐射的谱分布的方法、一种按照权利要求6的用于运行计算机断层成像系统的方法、一种按照权利要求10的用于运行计算机断层成像系统的控制装置和一种按照权利要求11的计算机断层成像系统来解决。按照本专利技术建议一种用于自动确定计算机断层成像系统的多个X射线源(即，至少一个，优选两个或多个X射线源)的X射线辐射的谱分布的方法。在按照本专利技术的方法中确定X射线源的起始控制参数，其确定该X射线源的X射线辐射的剂量和谱分布。起始控制参数特别地可以根据开头提到的期望的图像信息来确定，所述期望的图像信息例如使得典型的剂量和典型的谱分布是必要的。由此确定起始控制参数，其允许检查对象的有意义的成像，从而可以重建对于检查对象的确定的区域，例如心脏的图像数据。例如起始控制参数可以是辐射源电压的或加速电压的或辐射源电流的或X射线管的管电流的起始值。起始控制参数可以关于满足确定的、预先给出的解剖前提条件的正常对象被确定。起始控制参数在该情况中也就是通过一种正常对象-控制参数形成，其中在正常对象的计算机断层成像拍摄中达到对于各自的临床应用情况是最佳的图像质量。正常对象典型地可以是与具有80kg体重的所谓正常患者相当的对象。例如公知，对于正常患者的腹部检查需要在120kV的加速电压情况下的210mAs的X射线管的管电流。另一个例子是利用正常对象-控制参数的胸部检查：加速电压120kV和管电流160mAs。这些值从历史经验得到并且典型地作为预设置可能性在计算机断层成像系统中预先给出。以这种方式公知对于具有80kg体重的患者的对于非常多的器官或应用合适的预设置可能性。此外同样可以考虑，在确定正常对象-控制参数时考虑检查对象的身高或性别。这些起始控制参数例如可以从其中存储了对于涉及的正常对象的控制参数的已知的表或数据库中获取，以便借助X射线辐射可以产生确定的期望的图像信息。此外，在按照本专利技术的方法中，从起始控制参数出发，确定特定于检查对象的基本控制参数(特定于检查对象意味着关于对其完成X射线图像数据的检查对象是个别化的)，所述基本控制参数基于X射线辐射通过检查对象的预计衰减。预计衰减例如可以自动地从定位片被确定。定位片是检查对象的快速预拍摄，在其基础上通常规划随后的计算机断层成像。但是预计衰减可能也可以从关于检查对象的其他信息中，特别是来自于前面的检查的图像数据中被确定或估计。例如也可以考虑利用光学照相机的拍摄来估计，其中例如估计可以基于检查对象的横截面或直径的确定。在此，特别地从数据库或表中已知的起始控制参数与个体的检查对象的解剖情况匹配，以便为此确保，获得的图像信息的质量与对正常对象的拍摄相比不会更差。例如对于检查对象的腹部的拍摄的起始加速电压和起始管电流可以从提到的表中获取。该起始管电流然后例如还可以与检查对象匹配，以便确定管电流，作为特定于检查对象的基本控制参数。优选地，为此可以采用西门子公司的公知方法“CareDose4D”。由此确保，对于目前的检查对象，以下也称为患者，可以产生有意义的计算机断层成像的影像。此外在按照本专利技术的方法中确定第一目标控制参数和第二目标控制参数，用于设置在随后的对检查对象的多能量测量中的X射线辐射的谱分布。第一和第二目标控制参数在此同样基于X射线辐射通过检查对象的预计衰减，即，其是特定于检查对象地建立的。专利技术人在此已经认识到，特别地当已经确保了可以产生有意义的图像信息时，可以简单地确定目标控制参数。这一点在按照本专利技术的方法中通过如下实现，即，在方法中考虑基本控制参数，所述基本控制参数特定于检查对象地确保了有意义的成像，即，第一和第二目标控制参数的确定基于特定于检查对象的基本控制参数进行，也就是例如基于特定于检查对象的管电流进行。当利用按照本专利技术的方法确定了第一目标控制参数和第二目标控制参数时，可以将其在按照本专利技术的方法中用于运行计算机断层成像系统。本专利技术还涉及一种用于具有多个X射线源的计算机断层成像系统的控制装置。该控制装置包括用于采集X射线源的起始控制参数的接口，所述起始控制参数确定X射线辐射的剂量和谱分布。接口例如可以与提到的数据库相连或允许访问同样提到的表。此外还可以考虑，接口可以采集操作者的输入，从而可以交互地进行起始控制参数的确定。此外控制装置具有剂量确定单元，其被构造为，从起始控制参数出发，确定特定检查对象的基本控制参数。剂量确定单元在此考虑X射线辐射通过检查对象的预计衰减，其例如同样可以通过前面提到的接口来采集。替换地还可以考虑，剂量确定单元或控制单元具有用于采集预计衰减的分开的接口。此外，控制装置被构造为具有控制参数确定单元，其被构造为，基于X射线辐射的预计衰减和基本控制参数，自动地确定第一目标控制参数和第二目标控制参数，用于设置在随后的对检查对象的多能量测量中的X射线辐射的谱分布。控制参数确定单元也可以与用于采集X射线辐射的预计衰减的提到的接口相连或者也可以具有合适的分开的接口。此外，本专利技术包括计算机断层成像系统，具有多个X射线源和按照本专利技术的控制装置。控制装置的部件的大部分，特别地控制参数确定单元、剂量确定单元或提到的接口，可以完全或部分地以软件模块的形式在处理器，优选在成像系统的处理器中实现。同样，控制单元、控制参数确定单元、剂量确定单元或提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自动确定计算机断层成像系统(10)的多个X射线源(100a，100b)的X射线辐射(R1，R2)的谱分布的方法，其中，‑确定X射线源(100a，100b)的起始控制参数(ANORM,UNORM)，其确定X射线辐射的剂量和谱分布，‑从起始控制参数(ANORM,UNORM)出发，基于X射线辐射(R1，R2)通过检查对象(O)的预计衰减，确定特定于检查对象的基本控制参数(APAT)，‑基于X射线辐射(R1，R2)通过检查对象(O)的预计衰减和基本控制参数(APAT)，确定第一目标控制参数(AMES1,UMES1)和第二目标控制参数(AMES2,UMES2)，用于设置在随后的对检查对象(O)的多能量测量中的X射线辐射(R1，R2)的谱分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.27 DE 102012217569.51.一种用于运行具有多个X射线源(100a，100b)的计算机断层成像系统(10)的方法，其中，-确定X射线源(100a，100b)的起始控制参数(ANORM,UNORM)，其确定X射线辐射的剂量和谱分布，-从起始控制参数(ANORM,UNORM)出发，基于X射线辐射(R1，R2)通过检查对象(O)的预计衰减，确定特定于检查对象的基本控制参数(APAT)，-基于X射线辐射(R1，R2)通过检查对象(O)的预计衰减和基本控制参数(APAT)，确定第一目标控制参数(AMES1,UMES1)和第二目标控制参数(AMES2,UMES2)，用于设置在随后的对检查对象(O)的多能量测量中的X射线辐射(R1，R2)的谱分布，其中，计算机断层成像系统(10)的多个X射线源(100a，100b)基于所述第一目标控制参数(AMES1,UMES1)和所述第二目标控制参数(AMES2,UMES2)运行，其中，基于X射线辐射(R1，R2)通过检查对象(O)的预计衰减和预计的图像信息(P)，确定以下的组的至少另一个系统参数(S)：-检测器的对于计算机断层成像系统(10)的X射线辐射的开口(DC)，-机架旋转速度(VROT)，-用于选择校正方法的校正选择参数(CM)，其用于校正X射线辐射(R1，R2)的杂散辐射效应。2.根据权利要求1所述的方法，其中，将可以用来运行计算机断层成像系统(10)的X射线源(100a，100b)的多个辐射源电压(USYS1,…USYSn)，分别基于所述基本控制参数(APAT)，与辐射源电流(ASYS1,…ASYSn)对应。3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述辐射源电流(ASYS1,…ASYSn)与所述辐射源电压(USYS1,…USYSn)基于水柱厚度(D)对应，并且从X射线辐射(R1，R2)的预计衰减中确定所述水柱厚度(D)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，作为第一目标控制参数(AMES1,UMES1)，确定由辐射源电压(UMES1)和对应的辐射源电流(AMES1)组成的对，其中所述辐射源电压(UMES1)是最小的并且同时对应的辐射源电流(AMES1)不超过第一系统边界值(AOP1,…,AOPn)。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：T奥尔门丁格，T弗洛尔，B施密特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE