一种减少X射线扫描剂量的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及医疗设备领域，特别是一种减少X射线扫描剂量的方法，所述方法包括：对待检对象进行扫描；在扫描的同时，检测待检对象是否发生运动；若检测到待检对象发生运动，则关闭X射线源。本发明专利技术还提供一种减少X射线扫描剂量的装置。本发明专利技术能实时检测待检对象是否发生运动，并在检测出运动后即刻关闭X射线源或停止扫描，从而减少待检对象接受的X射线扫描剂量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗设备领域，特别是一种减少X射线扫描剂量的方法和装置。
技术介绍
随着医疗水平的进步，X射线计算机断层成像(Computed Tomography, CT)设备得到了广泛的应用。当对待检对象进行CT扫描时，旋转机架绕Z轴旋转360度，并同时带动包括X射线源、准直器和检测器的数据采集系统同步围绕待检对象旋转360°，以从的投影角度来获取X射线投影数据，其中Z轴为CT检查床进出旋转机架的水平方向。在每个投影角度处，检测器的M个通道同时接受X射线投影数据，并将其传送至CT的图像重建系统用于生成重建图像。由于在CT扫描时人体不可避免会发生运动，所以重建图像会运动而产生运动伪影，这影响重建图像的质量。 一旦待检对象发生运动，本次扫描的投影数据和重建图像就是无用的，如果继续对待检对象扫描，待检对象就接受了不必要的辐射剂量。例如通常一次扫描可以产生上百张256*256像素的重建图像，但只能对其中的几十幅图像进行在线预览，这是因为实现在线预览要求CT具有较强的实时图像处理能力和存储空间等，这会提高CT成本。假如待检对象在该次扫描过程中发生运动，那么这上百张图像中肯定有一些图像有运动伪影，但是显示在显示器上能线预览的这几十幅图像却很可能都是没有运动伪影的，这样操作者据此初步判断待检对象没有发生运动，于是继续对待检对象扫描直至结束。然而离线的这上百张图像却表明待检对象发生运动，由于带有运动伪影的投影数据和重建图像是无用的，所以待检对象需要再次进行CT扫描。这样，之前进行的“无用”扫描就使待检对象接受了不必要的扫描剂量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种减少X射线扫描剂量的方法和装置，其在扫描的同时检测待检对象是否发生运动，并在检测到待检对象发生运动时关闭X射线源，以减少待检对象接受的扫描剂量。有鉴于此，本专利技术提出一种减少X射线扫描剂量的方法，所述方法包括对待检对象进行扫描；在扫描的同时，检测待检对象是否发生运动；若检测到待检对象发生运动，则关闭X射线源。以减少待检对象接受的扫描剂量。根据本专利技术的一个实施例，在所述X射线源从起始位置旋转了角度(180° +2β)时，检测待检对象是否发生运动，其中β为所述X射线源发出的X射线束张角的一半。所述检测待检对象是否发生运动的步骤包括用一检测器采集扫描得到的投影数据，得到一原始投影数据组；获取所述原始投影数据组的一补偿数据组；计算所述原始投影数据组与所述补偿数据组的距离矩阵；取所述距离矩阵的某一列，找出该列中最小值所对应的行值，若该行值与该列值的差值的绝对值大于一预设阈值，则确定待检对象发生运动。可见本专利技术能直接从原始投影数据组中就检测出待检对象在本次扫描中是否发生运动，准确率和可靠性更高。根据本专利技术的一个实施例，所述距离矩阵为欧几里得距离矩阵。根据本专利技术的再一个实施例，所述获取补偿数据组包括读取所述原始投影数据组中一投影数据对应的第一投影角度和第一检测器通道；根据所述第一投影角度和所述第一检测器通道来计算第二投影角度和第二检测器通道，其中所述第二投影角度下的第二检测器通道与所述第一投影角度下的第一检测器通道位于同一 X射线传播路径上；将所述第二投影角度下第二检测器通道所采集到的投影数据作为所述补偿数据组中的数据。根据本专利技术的又一个实施例，所述计算第二投影角度和第二检测器通道包括根据所述第一检测器通道按如下公式来计算所述X射线传播路径偏离X射线束中心的角度Θ = β_η1*Λβ，其中，nl为所述第一检测器通道，Λ β为所述检测器通道的角度步距，Θ为所述X射线传播路径与X射线束中心的夹角，β为所述X射线束张角的一半；根据所述夹角按如下公式来计算所述第二检测器通道η2 = (β + θ )/Λ β，其中，η2为所述第二检测器通道，且所述第二检测器通道与所述第一检测器通道关于所述检测器的中心呈镜像 对称；根据所述夹角按如下公式来计算所述第二投影角度α 2= α1±180° _2Θ，其中，α 2为所述第二投影角度，α I为所述第一投影角度。接受以减少待检对象接受的扫描剂量。根据本专利技术的又一个实施例，所述预设阈值为20。本专利技术还提供一种计算机程序，使计算机执行所述检测待检对象发生运动的方法。本专利技术还提供一种计算机可读的记录介质，存储了所述的计算机程序。本专利技术还提供一种减少X射线扫描剂量的装置，所述装置包括一种扫描组件，其包括X射线源、对X射线进行限束的准直器和接收X射线投影数据的检测器，这三者能围绕待检对象同步旋转，以对待检对象进行扫描；一种运动检测组件，用于在所述扫描的同时，检测待检对象是否发生运动；一种控制组件，用于在所述运动检测组件检测到待检对象发生运动时，控制所述X射线源关闭或扫描停止。根据本专利技术的一个实施例，所述运动检测组件包括一检测器，用于采集扫描得到的投影数据，得到一原始投影数据组；一补偿数据获取模块，用于获取所述原始投影数据组的补偿数据组；一距离矩阵计算模块，用于计算所述原始投影数据组与所述补偿数据组的距离矩阵；一运动检测模块，用于取所述距离矩阵的某一列，找出该列中最小值所对应的行值，若该行值与该列值的差值的绝对值大于一预设阈值，则确定待检对象发生运动。可见本专利技术能直接从原始投影数据组中就检测出待检对象在本次扫描中是否发生运动，所以准确率和可靠性更高。根据本专利技术的再一个实施例，所述补偿数据获取模块包括一读取子模块，用于读取所述原始投影数据组中与一投影数据对应的第一投影角度和第一检测器通道；一计算子模块，用于根据所述第一投影角度和所述第一检测器通道来计算第二投影角度和一第二检测器通道，其中所述第二投影角度下的第二检测器通道与所述第一投影角度下的第一检测器通道位于同一 X射线传播路径上；一补偿数据获取子模块，其将所述第二投影角度下第二检测器通道所采集到的投影数据作为所述补偿数据组中的数据。从上述方案中可以看出，由于本专利技术在检测出待检对象发生运动后就关闭X射线源或停止扫描，避免待检对象接受不必要的X射线剂量，能减少待检对象接受的扫描剂量，最多能降低(180-2 β )/360的扫描剂量。而且本专利技术能直接从原始投影数据组中就检测出待检对象在本次扫描中是否发生运动，所以准确率和可靠性更高。附图说明下面将通过参照附图详细描述本专利技术的实施例，使本领域技术人员更清楚本专利技术的上述及其它特征和优点，附图中图I为本专利技术减少X射线扫描剂量的方法示意图。图2为本专利技术获取补偿数据的原理示意图。图3为本专利技术减少X射线扫描剂量的装置示意图。 图4为本专利技术运动检测组件的示意图。图5为本专利技术补偿数据获取模块的示意图。附图标记SlOl SllO本专利技术减少扫描剂量的步骤IX射线源3检测器4本专利技术减少扫描剂量的装置5扫描组件6运动检测组件7控制组件11检测器12补偿数据获取模块13距离矩阵计算模块14运动检测模块111读取子模块112计算子模块113补偿数据获取子模块具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本专利技术进一步详细说明。以下以CT设备为例，具体说明本专利技术减少X射线扫描剂量的方法和装置。对目前的双排CT而言，通常数据采集系统围绕待检对象同步旋转一周的时间少于ls，如为O. 6s，而人体发生运动频率通常为Is —次，所以在扫描过程中，并非每次扫描得到的原始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少X射线扫描剂量的方法，所述方法包括：对待检对象进行扫描；在扫描的同时，检测待检对象是否发生运动；若检测到待检对象发生运动，则关闭X射线源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田毅，杜春华，王薇，
申请(专利权)人：上海西门子医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：