用于X射线管调节的方法和系统技术方案

本发明专利技术题为“用于X射线管调节的方法和系统”。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，可以在诊断之前进行侦测扫描以将x射线管加热到针对诊断扫描的期望温度。侦测扫描参数优化算法可以用于基于所选择的患者吸收剂量范围以及在诊断扫描之前的侦测扫描期间要赋予给x射线管的能量的量来确定侦测扫描参数。通过在x射线束的路径中使用硬化滤波器，可以将被扫描的受检者的辐射吸收剂量限于所选择的患者吸收剂量范围。选择的患者吸收剂量范围。选择的患者吸收剂量范围。

【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，可以使靶材料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诊断扫描的图像质量。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断裂，使得可能导致靶失效。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。可以在诊断扫描之前的侦测扫描期间进行管加热。需要针对侦测扫描的协议来确保在诊断扫描之前的期望管调节，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：基于所选择的患者吸收剂量范围以及在诊断扫描之前的一个或多个侦测扫描期间要赋予给辐射源的x射线管的能量的总量来计算一个或多个侦测扫描的扫描参数，基于在诊断扫描开始时的x射线管的最终温度来估计能量的总量；以及根据所计算的扫描参数来执行一个或多个侦测扫描。
[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-B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：基于所选择的患者吸收剂量范围以及在诊断扫描之前的一个或多个侦测扫描期间要赋予给辐射源的x射线管的能量的总量来计算一个或多个侦测扫描的扫描参数，基于在所述诊断扫描开始时的所述x射线管的最终温度来估计所述能量的总量；以及根据所计算的扫描参数来执行所述一个或多个侦测扫描。2.根据权利要求1所述的方法，其中进一步基于所述x射线管的初始温度以及所述一个或多个侦测扫描的完成与所述诊断扫描的开始之间的持续时间来估计要赋予的所述能量的总量。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个侦测扫描中的每个的所述扫描参数包括以下中的一个或多个：x射线管电压、x射线管电流、吊架速度、等中心处的射束孔口、射束焦点大小、扫描视场以及要放置在x射线束的路径中的一个或多个滤波器。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述扫描参数的所述计算进一步基于在所述诊断扫描之前要连续进行的侦测扫描的数量。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述扫描参数的所述计算进一步基于所述一个或多个侦测扫描中的每个的持续时间，其中所述一个或多个侦测扫描中的每个的所述持续时间是所述吊架速度的函数。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述患者吸收剂量范围、所述x射线管的所述最终温度和所述侦测扫描的数量中的每个由操作员选择。7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述一个或多个侦测扫描中的每个期间，患者辐射吸收剂量低于所选择的患者吸收剂量范围的最高极限。8.根据权利要求1所述的方法，其中在完成所述一个或多个侦测扫描时，将所述能量的总量赋予给所述x射线管。9.根据权利要求1所述的方法，还包括，在所述一个或多个侦测扫描期间，将硬化滤波器定位在辐射源与患者之间的辐射束的路径中。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述硬化滤波器容纳在托架中，所述托架还包括一个或多个领结式滤波器。11.根据权利要求10所述的方法，其中定位所述硬化滤波器包括致动经由轴耦接到所述托架的马达，所述轴在垂直于所述辐射的路径的方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克，
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：