X射线计算层析摄影的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:348214 阅读:169 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的X射线计算层析摄影装置包括:显示部分,在屏幕上显示与受检者相关的扫描图以及指定重构范围的四边形框架线;输入部分,输入命令以将指定重构范围的框架线变形为平行四边形或者旋转指定重构范围的框架线;台架,在与重构范围相对应的扫描范围中执行扫描;以及重构部分,基于扫描所获取的投影数据,逐个切片地重构与彼此平行且包括于重构范围中的多个切片相关的图像数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
X射线计算层析摄影装置(也称作CT扫描仪)基于已经通过受检者的X射线的强度以图像形式提供受检者的信息,并且在包括疾病诊断、治疗和操作计划等许多医学实践中扮演重要的角色。螺旋扫描的出现使得能够在短时间内完成宽范围的数据采集。患者吞吐量已经变成与这种完成相关的关键问题之一。因为近年来X射线管的超速扫描以及重量减轻,螺旋扫描的广泛应用,检测器阵列的数目递增,和检测灵敏度的增强,患者吞吐量受受检者预扫描设置所需时间的影响比受扫描时间的影响更多。受检者背部躺在诊断台的台面上,并且按照放射科医师的指导来细微调节体位。但是,仅有限时间允许用于体位的细微调节。因此,如图1A中所示,经常扫描被执行,而受检者的体轴相对于扫描范围的中心线(Z轴,X射线管的旋转轴)倾斜。这导致事件,即如图1B和1C中所示,受检者的中心从图像的中心偏移并且偏移的程度从图像到图像各不相同,这使得观察十分困难。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于针对这种事件,即扫描被执行,而受检者的体轴相对于扫描范围的中心线(Z轴,X射线管的旋转轴)倾斜。本专利技术的X射线计算层析摄影装置包括显示部分,在屏幕上显示与受检者相关的扫描图以及指定重构(reconstruction)范围的四边形框架线;输入部分,输入命令以将指定重构范围的框架线变形为平行四边形或者旋转指定重构范围的框架线;台架,在与重构范围相对应的扫描范围中执行扫描;以及重构部分,基于扫描所获取的投影数据,逐个切片地重构与彼此平行且包括于重构范围中的多个切片相关的图像数据。本专利技术的另外目的和优点将在下面的描述中提出,并且部分地将从描述中变得明显,或者可以通过本专利技术的实践来学习。本专利技术的目的和优点可以通过特别在下文指出的手段和组合来实现和获得。附图说明包括于说明书中并构成说明书一部分的附随附图,本专利技术的说明目前优选实施方案,以及与上面给出的一般描述和下面给出的优选实施方案详细描述一起,用来说明本专利技术的原理。图1A,图1B,和图1C是用来说明相关技术中的问题的视图;图2是显示根据本专利技术实施方案的X射线计算层析摄影装置的结构的视图;图3A和3B是图2的X射线检测器的透视图;图4是显示图2的X射线管的螺旋路径的视图;图5是显示由图2的扫描程序系统构造的扫描程序屏幕的实例的视图;图6是显示使用图5“变形图标”上的点击而变形的、指定重构范围的框架线的视图;图7是显示使用图5“旋转图标”上的点击而旋转的、指定重构范围的框架线的视图;图8A,图8B,和图8C是用来说明与图6的变形后重构范围相对应的重构处理的视图; 图9A,图9B,和图9C是用来说明与图7的旋转后重构范围相对应的重构处理的视图;以及图10A和图10B是显示与图7的旋转后重构范围相对应的两种类型的扫描范围的视图。具体实施例方式本专利技术的X射线计算层析摄影装置的实施方案现在将参考附随附图来描述。X射线计算层析摄影装置包括各种类型,例如旋转/旋转型,其中包括X射线管和辐射检测器的单元都关于受检者旋转,以及静止/旋转型,其中许多检测元件以环形阵列排列,而仅X射线管关于受检者旋转,并且本专利技术可适用于任何类型。在这里,目前最通行的旋转/旋转型将被描述。而且,为了对一个切片重构(reconstruct)层析摄影数据,必须获得受检者的全圆、大约360°的投影数据,并且180°加上视角的投影数据是需要的,即使在半扫描方法中。本专利技术可适用于二者中任何一种重构方法。在这里,前者方法将作为实例来描述。而且,将入射的X射线转换成电荷的通行机理是间接转换模式,通过该模式,X射线首先由荧光材料例如闪烁剂转换成光,然后光由光电转换元件例如光电二极管转换成电荷;以及直接转换模式,通过该模式,半导体中的电子-空穴对由X射线产生并且它们运动到电极。也就是,利用光电现象。采用二者中任何一种模式的X射线检测元件可以使用,并且在这里,采用前者间接转换模式的那些将被描述。另外,所谓多管型X射线计算层析摄影装置,其中多对X射线管和X射线检测器安装到旋转环,最近已经变得在市场上可买到,并且外围技术也正在研制中。本专利技术可适用于常规单管型X射线计算层析摄影装置或者多管型X射线计算层析摄影装置。在这里,单管型X射线计算层析摄影装置将被描述。图2显示根据本实施方案的X射线计算层析摄影装置的结构。X射线计算层析摄影装置包括台架1,其配置以获取与受检者相关的投影数据。台架1包括X射线管10和X射线检测器23。X射线管10和X射线检测器23都安装到环形旋转框架12上,该环形旋转框架12由台架驱动设备25驱动以关于Z轴旋转。旋转框架12在其中心处提供有孔径,并且躺在诊断台2的台面2a上的受检者P插入到孔径中。用来依赖于切片厚度改变X射线照射宽度的裂缝22位于X射线管10和孔径之间。来自高压变压器装配21的管电压施加在X射线管10的阴极和阳极之间,同时来自高压变压器装配21的灯丝电流供给到X射线管10的灯丝。X射线由管电压的施加和灯丝电流的供给来产生。如图3A和图3B中所示,X射线检测器23包括多个X射线检测元件100,每个具有例如0.5mm×0.5mm四方形光接收表面。在图3A的情况下,例如,916个X射线检测元件100沿着通道方向以阵列排列。在图3B的情况下,图3A的阵列例如沿着切片方向平行地以40行来提供。图3A的检测器称作单切片型,而图3B的检测器称作多切片型。X射线检测器23可以是二者中任何一种类型。数据采集设备24,通常称作DAS(数据采集系统),将从检测器23输出的每个通道中的信号转换成电压信号,放大该电压信号,并且将放大后的电压信号转换成数字信号。这样获得的数据(原始数据)供给到安装在台架外部的计算机单元3。计算机单元3的预处理单元34基于从数据采集设备24输出的原始数据执行补偿处理,例如灵敏度补偿,并且输出投影数据。然后,投影数据发送到并存储于计算机系统3的数据存储设备35中。除前述预处理单元34和存储设备35之外,计算机系统3包括系统控制器29,提供有键盘、鼠标等的输入设备39,显示器38,扫描控制器30,重构单元36,和扫描程序系统42。重构单元36能够根据下面二者中任何一种选择性地执行重构处理典型的扇形射束重构方法(也称作扇形射束卷积背面投影方法);以及在不同于螺旋插值,投影射线象锥面射束一样与重构平面相交的情况下的一种重构方法,其通过从例如两个旋转的投影数据中插值,可以与扇形射束重构方法一起在重构平面上探测投影数据中使用,该方法包括Feldkamp方法,即近似图像重构方法,通过该方法,假设在扫描的时候锥角小并且背面投影沿着射线执行,卷积通过将射束视为扇形投影射束来执行,以及锥面射束重构方法,即与Feldkamp方法相比较能够抑制锥角导致的误差的方法,通过该方法,投影数据响应射线相对于重构平面的角度而补偿。扫描程序系统42提供以在确定扫描程序的工作中帮助操作员,并且构造用来设置扫描条件的扫描程序屏幕,扫描条件例如如图4中所示指示当X射线管10旋转一次时台面移动距离的螺矩(HP),以及指示X射线管10旋转一次所需时间的扫描速度(SS)。图5显示扫描程序屏幕的实例。扫描程序屏幕包括患者信息,台架信息,和屏幕底部的扫描条件详细信息,以及扫描图像99。扫描图像99以使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线计算层析摄影装置,包括:    显示部分,在屏幕上显示与受检者相关的扫描图以及指定重构范围的四边形框架线;    输入部分,输入命令以将指定所述重构范围的框架线变形为平行四边形或者旋转指定所述重构范围的框架线;    扫描部分,在与所述重构范围相对应的扫描范围中执行扫描;以及    重构部分,基于由所述扫描获取的投影数据,逐个切片地重构图像数据,该图像数据与彼此平行且包括于所述重构范围中的多个切片相关。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:塚越伸介
申请(专利权)人:株式会社东芝东芝医疗系统株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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