使用单个内存储信息位置图控制X射线管电流调制的方法技术

利用计算机断层造影来产生图像时，在对Ｘ射线管电流调制进行控制的方法中，获取待测物体的单个内存储信息位置图并从中计算正交衰减值，而且也利用了与待测物体所在的卧榻位置相关的几何信息。在随后获取的计算机断层造影扫描中，利用正交的患者衰减值控制管电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设定用于计算机断层造影系统中X射线管的管电流调制(mA调制)的控制参数的方法。
技术介绍
众所周知，在利用计算机断层造影对待测物体成像时，通过将管电流与患者衰减情形自动匹配，可确保获得品质很好的图像，且同时可优化X射线剂量。为了计算正确的管电流，必须知道患者的衰减值。通常情况下，要么基于CT操作者的专业知识进行电流匹配，要么通过对两个正交观察底片(内存储信息位置图)的评估来进行电流匹配。这种常规控制过程的例子已在美国专利号为5400378、537933和5696507的专利中进行了描述。但产生两个内存储信息位置图就需要将患者暴露在额外辐射剂量的辐射中。因此，期望能仅采用单个内存储信息位置图来对管电流进行足够精确的调制。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种对计算机断层造影系统中X射线管的管电流的调制进行控制的方法，在该方法中，仅根据待测物体的单个内存储信息位置图来对管电流的调制进行控制。该目的是根据本专利技术的原理通过这样一种方法实现的，即，在获取待测物体的CT图像时，仅采用待测物体的单个内存储信息位置图来对管电流的调制进行控制，此外还测定患者的几何尺寸。由该几何信息，利用器官特定的线性衰减系数，可确定高度近似的患者衰减值。该信息用于自动调节管电流以便在台架旋转以及患者卧榻向前移动时控制电流的调制。如果有在线自动管电流系统，则该方法可用于获取使管负载计算机参数化的初步信息。根据本专利技术，在CT系统的主计算机测定完成后立即对内存储信息位置图(topogram)进行评估。将在投影方向的最大衰减值作为卧榻位置的函数加以确定，并且作为数据矢量存储。利用阈值从该内存储信息位置图计算患者的正交延伸。由正交延伸和列表的(tabulated)器官的特定线性衰减系数的乘积计算出正交的患者衰减值。按照这种方式，获取关于每个卧榻位置的在横向和接近垂直方向(a.p.directions)上的衰减值。因此，在开始扫描之前，采用本专利技术的方法可以计算出为获取特定图像质量所需的最佳管电流以及每个卧榻位置的投影调制幅度。这使自动控制辐射剂量过程得以实现，并且，在在线自动控制剂量过程中，这种计算用于初始化管负载计算机并且对调制软件进行预设置。附图说明图1是描述本专利技术方法的步骤的流程图。图2是显示了根据本专利技术方法用于评估内存储信息位置图的数学算法的详细流程图。图3和图4分别显示了本专利技术控制管电流的控制曲线，该曲线通过估算评定单个的内存储信息位置图而不需采用额外步骤获得。图5显示了根据本专利技术方法获得的控制曲线的举例。具体实施例方式图1示意性地显示了本专利技术方法的基本步骤。在图1的右侧仅显示了与患者检查相关的步骤，而在图1的左侧显示了与评估单个的内存储信息位置图相关的步骤。患者检查从产生单个的内存储信息位置图开始，然后将单个的内存储信息位置作为原始数据加以读取和评估。由内存储信息位置图原始数据确定最大衰减值，并且通过评估阈值确定与投影方向正交的患者延伸。由最大衰减值和患者延伸以及其它所需的与患者检查相关的信息，确定管电流(mA)和每转调制(modulation per revolution)。然后，至少作为对内存储信息位置图评估的结果来确定扫描参数，当然也可能是通过人工输入其它扫描参数。而后执行扫描。从单个的内存储信息位置图中可以直接确定下面的参量-对于近似垂直方向的内存储信息位置图，可以直接确定在近似垂直方向(Sa.p.)的最大衰减和在横向的几何延伸(dlat) -对于横向内存储信息位置图，可以直接确定在横向(Slat.)上的最大衰减值和在近似垂直方向(da.p.)上的几何延伸以前，最大衰减值是由投影衰减的绝对最大值确定的。但假若在局部具有很高的衰减特性(金属)，则该方法造成不可用的结果。为了能消除这种由诸如金属植入管、铁钉、螺钉和夹子之类引起的强局部衰减，在测定每个投影中最大衰减值之前，对许多个通道实施滑动平均。使用64(＝26)个通道是适宜的。这对应于在旋转中心大约42mm的几何尺寸。根据相应的衰减特性(profile)对垂直于横贯辐射方向的患者延伸进行估算。对外部轮廓的简单测定，例如在大腿区域的近似垂直方向的内存储信息位置图，会引起部分令人误解的结果。因此，确定衰减值大于设定的阈值之上的所有通道。可借助于这种阈值来取消空气和床所在的区域以及具有非常小的衰减值的区域。通过以这种方式确定的物体延伸以及假定的平均衰减系数μ，采用下述公式对这种遗漏的第二衰减值Sa.p.(假定为一个近似垂直方向的内存储信息位置图)或者Slat.(假定为一个横向内存储信息位置图)分别进行计算Sa.p/lat.＝2294·μ·da.p/lat. 所控制的以百分数(％)为单位的管电流最小值用“根等式”进行计算Imin=Sa.p.Slat..100%]]>当近似垂直方向的最大衰减值大于横向的最大衰减值时，则有Imin＞100％。这意味着扫描是在90°和270°以最大管电流进行的。通过分别对三个或五个数值加权平均来适当减小或消除两个卧榻位置之间的升高的显著不连续性。图2所示的流程图提供了一种具有从近似垂直方向的内存储信息位置图中获取的数据的控制曲线的计算过程。用图2所示的方法对患者(头、肩、肺、腹、骨盆)的十张内存储信息位置图进行评估。在可能的范围内，将评估结果与从相应卧榻位置进行螺旋或顺序扫描的实际衰减值进行对比。用于由几何延伸计算衰减值S的平均衰减系数μ与所检查器官高度相关，该系数大约处在0.15cm-1和0.23cm-1之间，肺的系数为0.15cm-1，而含有较高骨质成分的切片(如肩部、头部的)的系数为0.23cm-1。尽管采用了器官特定的适当的平均衰减系数，从内存储信息位置图中计算出的最小管电流平均偏离从螺旋和顺序数据确定的最佳参数士10-30％(参见图3)。可部分观察到管电流的最大值偏移了90°，这引起图像质量的恶化(参见图3)。图3首先显示出从近似垂直方向的内存储信息位置图计算出的控制曲线，其次是根据螺旋数据获取的控制曲线。当将两曲线对比时，假定患者的宽度几乎恒定，很清楚在单个身体部位(肺→腹)间的转换不能被识别。其结果是升高量＞20％以及最大管电流位置不当。可利用近似垂直方向和横向的内存储信息位置图计算这条/这些控制曲线。在测定控制曲线时，用图2中描述的算法分别对两个内存储信息位置图进行评估。利用从两个内存储信息位置图确定的最大衰减值计算的控制曲线分别作为比较或参考曲线。当观察图4中各曲线的趋向时，从近似垂直方向的内存储信息位置图计算的曲线与参考曲线过程相似，但平均偏离大约10-15％。相比之下，从横向内存储信息位置图计算的控制曲线，显示出一个完全不同的过程。部分地，曲线的剂量功率最大值也移动90°(管电流＞100％)。从内存储信息位置图中获得的信息仅作为管负载计算机的系统设定值以及分别作为顺序扫描中的第一次或螺旋扫描中的第一转。单独地，对于所有的进一步扫描或旋转，最近的180°或360°旋转的近似垂直方向和横向的衰减值用于为下次旋转计算最小管电流，因此，正弦控制曲线被重新参数化。可获得以下益处仅通过在第一次扫描时设定最小管电流(例如，在模式卧榻TFO作为参数)，也可忽略所有其它卧榻位置的数值转移。因此，在衰减条件下，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对Ｘ射线管电流进行控制的方法，用于通过计算机断层造影来产生图像，包括步骤：获取检查卧榻上待检物体的单个内存储信息位置图；评估所述内存储信息位置图并从中确定随后获取的待测物体在投影方向的ＣＴ图像的最大衰减值，作为卧榻位置的 函数；将所述最大衰减值作为数据矢量储存；采用阈值从所述内存储信息位置图确定待测物体的正交延伸；作为所述正交延伸和所存储的器官特定的线性衰减系数的乘积，确定所述待测物体的正交衰减；以及随后，通过用具有管电流的Ｘ射线管发 出的Ｘ射线照射待测物体获取所述的内存储信息位置图，并根据所述的正交患者衰减调制所述的管电流。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬波普斯库，克里斯托弗萨斯，海科沃尔夫，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]