一种成像系统(202)包括X射线辐射源(210)，所述X射线辐射源被配置为发出贯穿检查区域的辐射。所述成像系统还包括控制器(220)。所述控制器被配置为控制所述X射线辐射源的X射线管峰值电压以在kVp切换谱扫描期间在至少两个不同的X射线管峰值电压之间切换。所述控制器还被配置为控制所述X射线辐射源的栅极电压以在所述谱扫描期间遵循所述X射线管峰值电压。所述控制器基于当前施加的X射线管峰值电压与针对给定焦斑尺寸的对应栅极电压之间的预定映射来调节所述栅极电压，从而在整个所述谱扫描的过程中维持所述给定焦斑尺寸。谱扫描的过程中维持所述给定焦斑尺寸。谱扫描的过程中维持所述给定焦斑尺寸。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在kVp切换谱(多能量)成像扫描期间维持给定焦斑尺寸
[0001]下文总体上涉及成像，并且更具体地涉及在kVp切换谱(多能量)成像扫描期间维持给定焦斑尺寸，并且具体结合对计算机断层摄影(CT)的应用进行描述。
技术介绍
[0002]计算机断层摄影(CT)扫描器通常包括被安装在旋转机架上的与一行或多行探测器相对的X射线管。X射线管围绕位于X射线管与一行或多行探测器之间的检查区域旋转，并且发出贯穿检查区域的宽带辐射。一行或多行探测器探测贯穿检查区域的辐射并且生成指示该辐射的投影数据。重建器重建投影数据以生成体积图像数据，该体积图像数据能够被显示、拍摄影片、归档、传送到另一设备等。
[0003]图1示意性地描绘了X射线管100的某些元件，包括阳极108以及具有聚焦杯104和灯丝106的阴极102。管电流(mA)被施加到灯丝106，这使得灯丝106被加热，从而使灯丝106驱逐电子(热离子发射)，进而创建与灯丝106相距很近的空间电荷(或云负电荷)。峰值管电压(kVp)跨阴极102和阳极108被施加，并且使电子110的射束从阴极102加速并撞击阳极108。栅极电压被施加到聚焦杯104的电极以控制电子110的射束的尺寸和转向。电子110与阳极108的材料的相互作用产生热量和辐射，包括经过管窗口114进入检查区域116并达到探测器222的X射线112。
[0004]接收电子110的射束的阳极108的表面区120被称为焦斑。焦斑的尺寸是影响体积图像数据的图像质量的一个因素。例如，焦斑尺寸会影响空间分辨率，其中，较小的焦斑尺寸得到的空间分辨率比较大的焦斑尺寸得到的空间分辨率更大，这是因为例如来自几何放大率的焦斑模糊较少。焦斑的尺寸取决于X射线管电压和栅极电压。为了以给定焦斑尺寸和给定X射线管电压进行扫描，相同的栅极电压被施加到聚焦杯104，针对整个扫描的X射线管电压，整个扫描将焦斑尺寸维持在预定尺寸，以例如实现体积图像数据的期望图像质量。
[0005]使用与相对放射密度相对应的灰度值来显示体积图像数据的体素。灰度值反映了被扫描对象的衰减特性并表示解剖结构。探测到的辐射还包括谱信息，因为对象和/或目标的材料对光子的吸收取决于贯穿材料的光子的能量。这样的谱信息提供了额外的信息，例如，指示材料的原子、元素或材料组成的信息。然而，投影数据并不反映谱特性，因为投影数据与在能谱(例如，40keV至120keV)上积分的能量注量成比例，并且体积图像数据不会反映能量相关信息。
[0006]被配置用于谱(多能量)成像的CT扫描器(谱CT扫描器)利用探测到的辐射中的谱特性，以提供诸如原子或元素组成信息的进一步信息。通常，谱CT扫描器被配置为探测X射线辐射的不同带(而不是仅探测整个谱)，并且针对不同能量带的每个能量带(而不是仅针对整个谱)生成投影数据。在一个实例中，这通过kVp切换来实现。例如，在双能量配置的情况下，X射线管电压(即，kVp)在两个kVp之间来回切换，例如在80kVp(用于奇数数据采集时段)与第二140kVp(用于偶数数据采集时段)之间来回切换，或者反之亦然。
[0007]然而，对于给定栅极电压，这样切换kVp将导致焦斑尺寸发生改变，即，增大和/或
减小，具体取决于kVp是被切换到更高的kVp还是被切换到更低的kVp，因为如上所述，焦斑尺寸取决于kVp和栅极电压这两者。遗憾的是，这将导致变化的空间分辨率，因为如上面所讨论的，增大的焦斑尺寸会降低空间分辨率。此外，这会将伪影引入重建的体积图像数据，因为针对特定焦斑尺寸创建的校准表对于所有焦斑尺寸并不都是准确的。这两者都会降低重建的体积图像数据的图像质量(并因此降低诊断质量)。此外，归因于阳极上的小表面区处的电子浓度，减小的焦斑可能导致阳极损坏。
技术实现思路
[0008]本文描述的各个方面解决了上述问题和/或其他问题。
[0009]例如，下面描述了用于在基于kVp切换谱(多能量)扫描期间与kVp协作地控制X射线管栅极电压以在整个谱(多能量)扫描期间维持给定焦斑尺寸的方法。
[0010]在一个方面中，一种成像系统包括X射线辐射源，所述X射线辐射源被配置为发出贯穿检查区域的辐射。所述成像系统还包括控制器。所述控制器被配置为控制所述X射线辐射源的X射线管峰值电压以在kVp切换谱扫描期间在至少两个不同的X射线管峰值电压之间切换。所述控制器还被配置为控制所述X射线辐射源的栅极电压以在所述谱扫描期间遵循所述X射线管峰值电压。所述控制器基于当前施加的X射线管峰值电压与针对给定焦斑尺寸的对应栅极电压之间的预定映射来调节所述栅极电压，从而在整个所述谱扫描的过程中维持所述给定焦斑尺寸。
[0011]在另一方面中，一种方法包括：控制X射线辐射源的X射线管峰值电压以在kVp切换谱扫描期间在至少两个不同的X射线管峰值电压之间切换；并且基于X射线管峰值电压与针对给定焦斑尺寸的栅极电压之间的预定映射来控制所述X射线辐射源的栅极电压以在所述谱扫描期间遵循所述X射线管峰值电压，从而在整个所述谱扫描的过程中维持所述给定焦斑尺寸。
[0012]在另一方面中，一种计算机可读存储介质存储指令，所述指令在由计算机的处理器执行时使所述处理器执行以下操作：控制X射线辐射源的X射线管峰值电压以在kVp切换谱扫描期间在至少两个不同的X射线管峰值电压之间切换；并且基于X射线管峰值电压与针对给定焦斑尺寸的栅极电压之间的预定映射来控制所述X射线辐射源的栅极电压以在所述谱扫描期间遵循所述X射线管峰值电压，从而在整个所述谱扫描的过程中维持所述给定焦斑尺寸。
[0013]在阅读和理解了所附说明之后，本领域技术人员将认识到本申请的其他方面。
附图说明
[0014]本专利技术可以采取各种部件和部件布置以及各个步骤和步骤安排的形式。附图仅用于说明实施例的目的且不应被解释为限制本专利技术。
[0015]图1示意性地描绘了示例X射线管的某些元件。
[0016]图2示意性地图示了根据本文描述的(一个或多个)实施例的被配置为在kVp切换谱(多能量)扫描期间维持感兴趣给定焦斑尺寸的示例成像系统。
[0017]图3示出了根据本文描述的(一个或多个)实施例的针对使用随着kVp改变的栅极电压的双能量扫描的作为时间的函数的kVp的示例标绘图以及表示焦斑尺寸的图形。
[0018]图4示出了根据本文描述的(一个或多个)实施例的针对给定焦斑尺寸的栅极电压到kVp的映射。
[0019]图5示出了针对仅使用单个恒定栅极电压(仅用于较低的kVp)的双能量扫描的作为时间的函数的kVp的模拟标绘图以及表示焦斑尺寸的图形。
[0020]图6示出了针对仅使用单个恒定栅极电压(仅用于较高的kVp)的双能量扫描的作为时间的函数的kVp的模拟标绘图以及表示焦斑尺寸的图形。
[0021]图7示出了针对使用两个离散栅极电压(一个用于较低的kVp，并且一个用于较高的kVp)的双能量扫描的作为时间的函数的kVp的模拟标绘图以及表示焦斑尺寸的图形。
[0022]图8图示了用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种成像系统(202)，包括：X射线辐射源(210)，其被配置为发出贯穿检查区域的辐射；以及控制器(220)，其被配置为：控制所述X射线辐射源的X射线管峰值电压以在kVp切换谱扫描期间在至少两个不同的X射线管峰值电压之间切换；并且控制所述X射线辐射源的栅极电压以在所述谱扫描期间遵循所述X射线管峰值电压，其中，所述控制器基于当前施加的X射线管峰值电压与针对给定焦斑尺寸的对应栅极电压之间的预定映射来调节所述栅极电压，从而在整个所述谱扫描的过程中维持所述给定焦斑尺寸。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述X射线辐射源包括：阴极(212)，其包括：具有栅极电极的聚焦杯(214)；以及至少一根灯丝(216)；以及阳极(218)；并且其中，所述控制器被配置为交替地进行以下操作：跨所述阴极和所述阳极施加所述至少两个不同的X射线管峰值电压以及跨所述栅极电极施加所述栅极电压。3.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，其中，所述映射被表示在查找表中。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制器包括所述查找表。5.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，其中，所述映射被表示为多项式。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制器包括所述多项式。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的系统，其中，所述至少两个不同的X射线管峰值电压包括80千伏和140千伏。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的系统，其中，至少两个不同的栅极电压包括在400
‑
800伏的范围内的栅极电压和在1000
‑
2000伏的范围内的栅极电压。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的系统，其中，从较低的X射线管峰值电压到较高的X射线管峰值电压的转变在50至100微秒的范围内。10.根据权利要求1至8中的任一项所述的系统，其中，从较高的X射线管峰值电压到较低的X射线管峰值电压的转变在150至300微秒的范围内。11.根据权利要求9至10中的任一项所述的系统，其中，所述栅极电压控制的带宽小于10兆赫兹。12.根据权利要求1至11中的任一项所述的系统，还包括：探测器阵列(222)，其被配置为：探测贯穿所述检查区域的辐射，并且针对所述至少两个不同的X射线管峰值电压生成至少第一组线积分和第二组线积分。13.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。