一种CT低剂量扫描方法、设备及系统技术方案

本发明专利技术提供一种CT低剂量扫描方法、设备及系统，在每个时间段T2，控制X射线球管输出X射线并持续T1时间段；T1小于T2；X射线球管旋转一周所用的时间为L，在L时间内X射线球管输出X射线的次数为N次；T2是固定的或者是变化的，T1固定不变；检测器在每个T1时间段内采集X射线的扫描数据，对扫描数据进行处理获得CT扫描图像。由于CT机扫描时，X射线不是一直在输出，而是在每个时间段T2内，仅T1时间内有X射线输出，其他时间控制X射线关闭，大大降低了CT机扫描的剂量，这样可以降低患者受到扫描的辐射剂量。并且可以采用有限视图迭代算法对扫描数据进行处理，即利用少的采集数据仍然可以获得完整的CT扫描图像。

【技术实现步骤摘要】
一种CT低剂量扫描方法、设备及系统
本专利技术涉及医疗器械
，特别涉及一种CT低剂量扫描方法、设备及系统。
技术介绍
首先介绍用于产生CT扫描的X射线的装置-X射线管，参见图1。在电磁定子和转子的双重作用下，钨阳极进行旋转，即旋转阳极。当然，还有支撑轴固定旋转阳极。灯丝电路对灯丝(阴极灯丝)提供一定的灯丝电流(FilamentCurrent)，并在钨阳极和灯丝之间施加一定的电压，从而产生管电流，即放线电流。其中，施加的电压决定X射线的强度，灯丝电流直接决定放线电流的大小。现有技术中，X射线是由X射线球管发出的。X射线球管发射出扇形束的X射线，扇形束的X射线照射在被扫描物体上，然后检测器检测X射线的扫描数据。检测器通过检测的X射线的数据，对这些数据进行成像处理，从而判断被扫描物体上的病灶。但是，现有技术中的这种CT扫描，是X射线球管随着扫描架做圆周旋转，在旋转过程中，X射线球管一直发出X射线，旋转一周，检测器需要上千次扫描数据。这样，由于扫描剂量很大，对被扫描物体产生的辐射很高。因此，本领域技术人员需要提供一种CT扫描方法，可以减少对扫描物体的辐射。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种CT低剂量扫描方法及设备，能够减少X射线对被扫描物体的辐射。本专利技术实施例提供一种CT低剂量扫描方法，包括：在每个时间段T2，控制X射线球管输出X射线并持续T1时间段；所述T1小于所述T2；所述X射线球管旋转一周所用的时间为L，在所述L时间内所述X射线球管输出X射线的次数为N次；所述T2是固定的或者是变化的，所述T1是固定不变的；检测器在每个所述T1时间段内采集X射线的扫描数据，并对所述扫描数据进行处理获得CT扫描图像。优选地，在每个时间段T2，控制X射线球管输出X射线并持续T1时间段，具体为：通过脉冲信号控制高压偏转装置改变栅格电压，所述脉冲信号的周期为T2，占空比所述栅格电压用于在T1时间段时打开并维持所述X射线，在T2周期余下的时间段内关闭所述X射线。优选地，所述对所述扫描数据进行处理获得CT扫描图像具体通过有限视图迭代算法获得CT扫描图像，包括：通过代数迭代重建算法获得初始图像，再利用最速下降法求图像全面差最优解，获得详细的图像；所述有限视图迭代算法包括所述代数迭代重建算法和所述最速下降法。优选地，所述N大于等于20的整数。本专利技术实施例提供一种CT低剂量扫描设备，包括：控制模块、采集模块和计算模块；所述控制模块，用于在每个时间段T2，控制X射线球管输出X射线并持续T1时间段；所述T1小于所述T2；所述X射线球管旋转一周所用的时间为L，在所述L时间内所述X射线球管输出X射线的次数为N次；所述T2是固定的或者是变化的，所述T1是固定不变的；所述采集模块，用于检测器在每个所述T1时间段内采集X射线的投影数据；所述计算模块，用于对所述扫描数据进行处理获得CT扫描图像。优选地，所述控制模块包括控制子模块；所述控制子模块，通过脉冲信号控制高压偏转装置改变栅格电压；所述脉冲信号的周期为T2，占空比所述栅格电压用于在T1时间段时打开并维持所述X射线，在T2周期余下的时间段内关闭所述X射线。优选地，所述计算模块具体通过有限视图迭代算法获得CT扫描图像，包括：第一计算子模块和第二计算子模块；所述第一计算子模块，用于通过代数迭代重建算法获得初始图像；所述第二计算子模块，用于利用最速下降法对所述初始图像求全面差最优解，获得详细的图像。本专利技术实施例还提供一种CT低剂量扫描系统，包括：X射线球管、检测器和控制器；所述X射线球管包括：旋转阳极、阴极灯丝、高压偏转装置；所述高压偏转装置向所述阴极灯丝上施加栅格电压，所述阴极灯丝发射输出电子束击打所述旋转阳极，产生X射线；所述X射线辐射在被扫描物体上，通过所述检测器接收扫描数据；所述高压偏转装置在每个时间段T2，通过控制栅格电压使X射线球管输出X射线并持续T1时间段；所述T1小于所述T2；所述X射线球管旋转一周所用的时间为L，在所述L时间内所述X射线球管输出X射线的次数为N次；所述T2是固定的或者是变化的，所述T1是固定不变的；所述控制器，用于对所述扫描数据进行处理获得CT扫描图像。优选地，通过脉冲信号控制高压偏转装置改变栅格电压；所述脉冲信号的周期为T2，占空比所述栅格电压用于在T1时间段时打开并维持所述X射线，在T2周期余下的时间段内关闭所述X射线。优选地，所述控制器，用于通过有限视图迭代算法获得CT扫描图像，具体为首先通过代数迭代重建算法获得初始图像，再利用最速下降法求图像全面差最优解，获得详细的图像；所述有限视图迭代算法包括所述代数迭代重建算法和所述最速下降法。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的CT低剂量扫描方法及设备，由于CT机扫描时，X射线不是一直在输出，而是在每个时间段T2内，仅T1时间内有X射线输出，其他时间内控制X射线关闭，因此大大降低了CT机扫描的剂量，这样可以降低患者受到扫描的辐射剂量。并且可以采用有限视图迭代算法对扫描数据进行处理，即利用少的采集数据仍然可以获得完整的CT扫描图像。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中的X射线球管的结构示意图；图2是本专利技术提供的高压偏转装置的示意图；图3是本专利技术提供的CT低剂量扫描方法实施例一流程图；图4是本专利技术提供的X射线球管随着旋转机架旋转过程示意图；图5是本专利技术提供的稀疏采集数据示意图；图6是本专利技术提供的CT低剂量扫描方法实施例二流程图；图7是本专利技术提供的脉冲信号时序图；图8是本专利技术提供的CT低剂量扫描设备实施例一示意图；图9是本专利技术提供的CT低剂量扫描设备实施例二示意图；图10是本专利技术提供的CT低剂量扫描系统实施例一示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。参见图2，该图为现有技术中的灯丝电路中的高压偏转装置示意图。通过高压偏转装置施加栅格电压(GridVoltage)，栅格电压可以控制X射线的焦点大小及偏转，如果第一栅格电压和第二栅格电压共同加大负电势，则阴极灯丝发出的电子束会因为受到“挤压”而变窄。当第一栅格电压和第二栅格电压加大到5000V时，可以关闭X射线。方法实施例一：参见图3，该图为本专利技术提供的CT低剂量扫描方法实施例一流程图。本实施例提供的CT低剂量扫描方法，包括：S301：在每个时间段T2，控制X射线球管输出X射线并持续T1时间段；所述T1小于所述T2；所述X射线球管旋转一周所用的时间为L，在所述L时间内所述X射线球管输出X射线的次数为N次。所述T2是固定的或者是变化的，所述T1是固定不变的；可以理解的是，T2是固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CT低剂量扫描方法，其特征在于，包括：在每个时间段T2，控制X射线球管输出X射线并持续T1时间段；所述T1小于所述T2；所述X射线球管旋转一周所用的时间为L，在所述L时间内所述X射线球管输出X射线的次数为N次；所述T2是固定的或者是变化的，所述T1是固定不变的；检测器在每个所述T1时间段内采集X射线的扫描数据，并对所述扫描数据进行处理获得CT扫描图像。

【技术特征摘要】
1.一种CT低剂量扫描方法，其特征在于，包括：在每个时间段T2，控制X射线球管输出X射线并持续T1时间段；所述T1小于所述T2；所述X射线球管旋转一周所用的时间为L，在所述L时间内所述X射线球管输出X射线的次数为N次；所述T2是固定的或者是变化的，所述T1是固定不变的；检测器在每个所述T1时间段内采集X射线的扫描数据，并对所述扫描数据进行处理获得CT扫描图像；在每个时间段T2，控制X射线球管输出X射线并持续T1时间段，具体为：通过脉冲信号控制高压偏转装置改变栅格电压，所述栅格电压包括第一栅格电压和第二栅格电压，所述第一栅格电压和第二栅格电压均为负电势；所述脉冲信号的周期为T2，占空比所述第一栅格电压和第二栅格电压用于在T1时间段时打开并维持所述X射线，在T2周期余下的时间段内增大所述第一栅格电压和第二栅格电压以关闭所述X射线；所述栅格电压还用于控制X射线的焦点大小以及焦点偏转。2.根据权利要求1所述的CT低剂量扫描方法，其特征在于，所述对所述扫描数据进行处理获得CT扫描图像具体通过有限视图迭代算法获得CT扫描图像，包括：通过代数迭代重建算法获得初始图像，再利用最速下降法求图像全面差最优解，获得详细的图像；所述有限视图迭代算法包括所述代数迭代重建算法和所述最速下降法。3.根据权利要求1所述的CT低剂量扫描方法，其特征在于，所述N为大于等于20的整数。4.一种CT低剂量扫描设备，其特征在于，包括：控制模块、采集模块和计算模块；所述控制模块，用于在每个时间段T2，控制X射线球管输出X射线并持续T1时间段；所述T1小于所述T2；所述X射线球管旋转一周所用的时间为L，在所述L时间内所述X射线球管输出X射线的次数为N次；所述T2是固定的或者是变化的，所述T1是固定不变的；所述采集模块，用于检测器在每个所述T1时间段内采集X射线的扫描数据；所述计算模块，用于对所述扫描数据进行处理获得CT扫描图像；所述控制模块包括控制子模块；所述控制子模块，通过脉冲信号控制高压偏转装置改变栅格电压，所述栅格电压包括第一栅格电压和第二栅格电压，所述第一栅格电压和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双学，解家祥，
申请(专利权)人：沈阳东软医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21