管电压切换方法及CT高压发生器技术

本发明专利技术涉及CT高压发生器技术领域，具体涉及一种管电压切换方法及CT高压发生器，其中方法包括：接收目标CT高压发生器的管电压切换指令；基于管电压切换指令，确定至少两个管电压控制参数，以使得目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压的分段式切换；其中，管电压控制参数包括或频率。本发明专利技术通过多段切换改善了现有技术中采用普通阶跃信号不稳定导致管电压出现的超调现象，且本发明专利技术提供的管电压切换方法，仅需要一路开关脉冲电压，即可实现高能、低能之间的切换，极大的降低了双能计算机断层扫描成像设备例如双能X射线管以及CT高压发生器的成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
管电压切换方法及CT高压发生器


[0001]本专利技术涉及高压发生器
，具体涉及一种管电压切换方法及CT高压发生器。

技术介绍

[0002]双能X射线计算机断层成像(Dual-energy computed tomography，简称DECT即双能CT)的概念最早于1976年即被提出，其基本原理是利用高低电压(通常是80kV/140kV)来同时采集2组数据，通过处理得到虚拟平扫、碘基图以及混合能量图像等，再使用双能软件便可进行基物质分离。双能CT的临床应用包括双源CT能量采集及单源快速电压切换能量采集技术，与传统CT相比具有革新意义，其主要优点是通过同时获得2组不同电压图像中的数据对特定物质进行分离以及消除失真伪影。
[0003]与双源采集技术不同，单源采集技术以瞬时快速转换为核心，进行瞬时同向的双能量信息采集，不受自主或不自主的运动干扰，在进行准确的硬化效应校正的基础上，可以得到更加准确的能谱成像和单能量图像。
[0004]目前采用单源采集技术的双能CT主要通过如下方式实现：(1)分别利用两个栅控装置(栅格电极)来交替阻挡阴极灯丝上的电子束向靶的发射，从而实现到达阳极靶面的电子束能量的快速切换。这种方法对X射线管要求很高，必须带有栅控功能(两对栅控电极)，以及CT高压发生器需同时输出两组不同峰值的持续电压，不仅实现难度大，而且X射线管的成本急剧增加。因此，也制约了在中低端CT中的应用；(2)CT高压发生器同时产生两路峰值的持续电压，分别加载在X射线管的两个阴极灯丝上。
[0005]当CT高压发生器需要同时输出两组不同峰值的持续电压时，如果采用普通的阶跃信号进行驱动，极易产生超调现象，导致CT高压发生器的球管打火甚至损坏。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种CT高压发生器电压切换方法、CT高压发生器及电压切换装置，以解决CT高压发生器容易产生超调现象的问题。
[0007]根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种管电压切换方法，包括：接收目标CT高压发生器的管电压切换指令；其中所述管电压切换指令包括管电压上升切换指令和管电压下降切换指令；基于所述管电压切换指令，确定至少两个管电压控制参数，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压的分段式切换；其中，所述管电压控制参数包括频率。
[0008]结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述基于所述管电压切换指令，确定至少两个管电压控制参数，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压的分段式切换，包括：基于所述管电压切换指令，确定至少两个切换频率且所述两个切换频率依次变化，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压的分段式切换。
[0009]根据第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述基于所述管电压切换指令，确定至少两个切换频率且所述两个切换频率依次变化，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压的分段式切换，包括：当所述管电压切换指令为所述管电压下降切换指令时，确定至少两个第一切换频率且所述两个第一切换频率依次减小，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从所述第一电压到所述第二电压的分段式切换；和/或，当所述管电压切换指令为所述管电压上升切换指令时，确定至少两个第二切换频率且所述两个第二切换频率依次增大，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从所述第二电压到所述第一电压的分段式切换。
[0010]结合第一方面第一实施方式或第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述基于所述管电压切换指令，确定至少两个切换频率且所述两个切换频率依次变化，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压的分段式切换，包括：获取所述管电压的分段式切换对应的各个分段的斜率及时间；基于所述各个分段的斜率及时间，确定与所述各个分段对应的所述切换频率。
[0011]结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述分段式切换为两段式切换；且第一分段的斜率为第二分段的斜率的2-10倍，以及所述第一分段的时间为第二分段的时间的1/10-1/2；其中，所述第一分段为靠近当前管电压的分段，所述第二分段为靠近目标管电压的分段。
[0012]结合第一方面或第一方面任一项实施方式，在第一方面第五实施方式中，所述基于所述管电压切换指令，确定至少两个管电压控制参数，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压的分段式切换，还包括：获取所述目标CT高压发生器的实时管电压；基于所述管电压切换指令以及所述实时管电压，确定所述至少两个管电压控制参数，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压的分段式切换。
[0013]根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种CT高压发生器，包括：逆变单元；第一控制单元，与所述逆变单元连接；其中，所述第一控制单元用于执行第一方面或第一方面中任一项实施方式所述的管电压切换方法，以向所述逆变单元提供至少两个管电压控制参数。
[0014]结合第二方面，在二方面第一实施方式中，所述高压发生器还包括：第二控制单元，与所述第一控制单元以及上位机连接。
[0015]结合第二方面，在第二方面第二实施方式中，所述逆变单元，包括：逆变模块；驱动模块，分别与所述第一控制单元以及所述逆变模块连接。
[0016]结合第二方面第二实施方式，在第二方面第三实施方式中，所述逆变模块为SiC-MOSFET，或Si-MOSFET。
[0017]本专利技术具有如下有益效果：
[0018]本专利技术实施例提供的管电压切换方法，根据管电压切换指令，确定至少两个管电压控制参数，进行第一电压到第二电压，和/或，第二电压到第一电压的切换，通过多段切换改善了现有技术中采用普通阶跃信号不稳定导致管电压出现的超调现象，且本专利技术实施例提供的管电压切换方法，仅需要一路开关脉冲电压，即可实现高能、低能之间的切换，极大的降低了双能计算机断层扫描成像设备例如双能X射线管以及CT高压发生器的成本。
[0019]本专利技术实施例提供的管电压切换方法，通过至少两个依次变化的切换频率，使得
目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压进行至少两段式的切换，使得所述目标CT高压发生器的管电压曲线在高能电压和低能电压之间进行切换时逐步上升，解决了传统采用一次性阶跃信号给定不稳定容易出现管电压超过导致球管打火甚至损坏的现象。通过实时管电压确定其所处的切换分段，进而确定对应的管电压控制参数，无需人工干预，避免出现超调现象，提高切换效率。
[0020]本专利技术实施例提供的管电压切换方法，通过至少两段切换，避免超调现象发生，并通过管电压曲线的斜率和时间，确定管电压切换需要的开关脉冲频率或持续时间，确保不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管电压切换方法，其特征在于，包括：接收目标CT高压发生器的管电压切换指令；其中所述管电压切换指令包括管电压上升切换指令和管电压下降切换指令；基于所述管电压切换指令，确定至少两个管电压控制参数，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压的分段式切换；其中，所述管电压控制参数包括频率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述管电压切换指令，确定至少两个管电压控制参数，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压的分段式切换，包括：基于所述管电压切换指令，确定至少两个切换频率且所述两个切换频率依次变化，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压的分段式切换。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述管电压切换指令，确定至少两个切换频率且所述两个切换频率依次变化，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从第一电压到第二电压，和/或，从第二电压到第一电压的分段式切换，包括：当所述管电压切换指令为所述管电压下降切换指令时，确定至少两个第一切换频率且所述两个第一切换频率依次减小，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从所述第一电压到所述第二电压的分段式切换；和/或，当所述管电压切换指令为所述管电压上升切换指令时，确定至少两个第二切换频率且所述两个第二切换频率依次增大，以使得所述目标CT高压发生器的管电压从所述第二电压到所述第一电压的分段式切换。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基于所述管电压切换指令，确定至少两个切换频率且所述两个切换频率依次变化，以使得所述目标CT高压发生器的管电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：范声芳，王德印，丁鹏岭，陈飞，陈晓森，
申请(专利权)人：苏州博思得电气有限公司，
类型：发明
国别省市：