X射线计算断层成像扫描仪、剂量计算方法以及程序技术

本发明专利技术涉及X射线计算断层成像扫描仪、剂量计算方法以及程序。[问题]需要在X射线CT扫描的剂量计算期间更准确地反映成像目标尺寸。[解决方案]执行第一步骤和第二步骤。第一步骤基于从在主扫描之前对成像目标执行的X射线成像获得的数据来估计特征量NI，其与通过在预定扫描条件（KV和ref_mAs）下对成像目标执行X射线CT扫描获得的且与剂量具有相关关系的图像的图像质量和像素值中的一个有关。第二步骤基于由第一步骤估计的特征量NI与所述预定扫描条件（KV和ref_mAs）、参考特征量NI和剂量f(NI)之间的所述初步获得的关系来针对在期望设定扫描条件（KV和real_mAs）下执行X射线CT扫描时的情况计算用于成像目标的剂量CTDI。

【技术实现步骤摘要】
X射线计算断层成像扫描仪、剂量计算方法以及程序
本专利技术涉及X射线计算断层成像设备、剂量计算方法以及其程序。
技术介绍
一般地，X射线CT设备具有基于成像目标的尺寸或预定扫描条件来计算并显示用于成像目标的剂量值的功能。剂量计算使用从实际上对柱状丙烯酸系树脂体模成像得到的剂量测量参考值。两个类型的体模被用作参考。一个类型的体模在直径上为16cm且意图用于婴儿或成年人头部。另一个在直径上为32cm且意图用于成年人身体。一般地，X射线CT设备基于关于患者的信息（诸如成年人和婴儿之间的区别）和成像位置来选择用于对应尺寸的体模的测量参考值。X射线CT设备基于预定扫描条件将测量参考值乘以因数（权值）以计算剂量。以这种方式，考虑了成像目标尺寸来计算剂量（参见JP-ANo.2004-195121的第二至第四段）。
技术实现思路
体模尺寸局限于上述两个类型，虽然成像目标可能是各种尺寸的。对体型大的人和体型小的人可能计算出相同的剂量，如果他们使用要应用的相同体模和相同的预定扫描条件，诸如管电压、管电流、X射线暴露时间以及用于螺旋扫描的螺旋节距的话。也就是说，剂量可能未适当地反映成像目标尺寸且可能未被正确地计算。为此原因，需要在执行于X射线CT设备中的剂量计算上更有效地反映成像目标尺寸。本专利技术的第一方面提供了一种X射线CT设备，包括：估计装置，其用于基于从在主扫描之前对成像目标执行的X射线成像获得的数据来估计特征量（featurequantity），该特征量与通过在预定扫描条件下对成像目标执行X射线CT扫描获得的且与剂量具有相关关系的图像的图像质量和像素值中的一个有关；以及计算装置，其用于基于由所述估计装置估计的特征量和所述预定扫描条件、参考特征量与剂量之间的所述初步获得的关系，针对当在期望设定扫描条件下执行X射线CT扫描时的情况计算用于成像目标的剂量。本专利技术的第二方面提供了根据第一方面的X射线CT设备：其中，所述关系是在预定条件下的关系；以及其中，所述计算装置参考预定条件下的所述关系，指定对应于由所述估计装置估计的特征量的剂量，根据所述期望扫描条件将所述指定剂量乘以因数，并计算当在所述期望扫描条件下执行X射线CT扫描时用于所述成像目标的剂量。本专利技术的第三方面提供了根据第二方面的X射线CT设备，其中，所述计算装置基于期望扫描条件和期望增益将所述指定剂量乘以因数并针对在所述期望扫描条件下执行X射线CT扫描时的情况计算用于所述成像目标的剂量。本专利技术的第四方面提供了根据第三方面的X射线CT设备，其中，所述增益被确定为减小由该X射线CT扫描计算的剂量与在基本上相同的条件下由另一X射线CT扫描计算的剂量之间的差。本专利技术的第五方面提供了根据第一至第四方面中的任一项的X射线CT设备，其中，所述特征量是指示图像噪声水平的指标。本专利技术的第六方面提供了根据第五方面的X射线CT设备，其中所述指标是用于与所述成像目标的断层成像图像相关联的像素值的方差和标准偏差中的一个。本专利技术的第七方面提供了根据第五或第六方面的X射线CT设备，其中，所述数据是从成像目标上的定位（scout）扫描获得的。本专利技术的第八方面提供了根据第一至第四方面中的任一项的X射线CT设备，其中，所述特征量是指示如下值的指标：该值被转换成由丙烯酸系树脂和其他预定材料中的一个制成的对象的截面面积以便在相同条件下从成像目标的截面面积提供相等剂量。本专利技术的第九方面提供了根据第八方面的X射线CT设备，其中，所述指标是与成像目标的断层成像图像相关联的总标准化像素值。本专利技术的第十方面提供了根据第八或第九方面的X射线CT设备，其中，所述数据是从成像目标上的螺旋定位扫描和轴向定位扫描中的一个获得的。本专利技术的第十一方面提供了根据第八或第九方面的X射线CT设备，其中，所述数据是从成像目标上的过去X射线CT扫描获得的。本专利技术的第十二方面提供了根据第一至第十一方面中的任一项的X射线CT设备，其中，所述关系是从具有不同直径的多个柱状体模上的实际X射线CT扫描获得的。本专利技术的第十三方面提供了一种剂量计算方法，包括：第一步骤，基于从在主扫描之前对成像目标执行的X射线成像获得的数据估计特征量，该特征量与通过在预定扫描条件下对成像目标执行X射线CT扫描获得的且与剂量具有相关关系的图像的图像质量和像素值中的一个有关；以及第二步骤，基于由所述第一步骤估计的特征量和所述预定扫描条件、参考特征量与剂量之间的所述初步获得的关系，针对当在期望设定扫描条件下执行X射线CT扫描时的情况计算用于成像目标的剂量。本专利技术的第十四方面提供了根据第十三方面的剂量计算方法，其中，所述关系是预定条件下的关系；以及其中，所述第二步骤参考预定条件下的所述关系，指定对应于由第一步骤估计的特征量的剂量，根据期望的扫描条件将所述指定剂量乘以因数，并且计算当在期望扫描条件下执行X射线CT扫描时用于成像目标的剂量。本专利技术的第十五方面提供了根据第十三方面的剂量计算方法，其中，所述第二步骤基于期望扫描条件和期望增益将预定剂量乘以因数并针对在所述期望扫描条件下执行X射线CT扫描时的情况计算用于成像目标的剂量。本专利技术的第十六方面提供了根据第十五方面的剂量计算方法，其中，所述增益被确定为减小由该X射线CT扫描计算的剂量与在基本上相同的条件下由另一X射线CT扫描计算的剂量之间的差。本专利技术的第十七方面提供了根据第十三至第十六方面中的任一项的剂量计算方法，其中，所述特征量是指示图像噪声水平的指标。本专利技术的十八方面提供了根据第十三至第十六方面中的任一项的剂量计算方法，其中，所述特征量是指示如下值的指标：该值被转换成由丙烯酸系树脂和其他预定材料中的一个制成的对象的截面面积以便在相同条件下从成像目标的截面面积提供相等剂量。本专利技术的第十九方面提供了根据第十三至第十八方面中的任一项的剂量计算方法，其中，所述关系是从具有不同直径的多个柱状体模上的实际X射线CT扫描获得的。本专利技术的第二十方面提供了允许计算机作为以下各项运行的程序：估计装置，其用于基于从在主扫描之前对成像目标执行的X射线成像获得的数据来估计特征量，该特征量与通过在预定扫描条件下对成像目标执行X射线CT扫描获得的且与剂量具有相关关系的图像的图像质量和像素值中的一个有关；以及计算装置，其用于基于由所述估计装置估计的特征量和所述预定扫描条件、参考特征量与剂量之间的所述初步获得的关系，针对当在期望设定扫描条件下执行X射线CT扫描时的情况计算用于成像目标的剂量。例如，“预定扫描条件”包括用于X射线管的管电压和剂量。可以将剂量表示为“mAs”，其被定义为用于X射线管的以毫安培为单位的管电流（mA）与以秒为单位的X射线暴露时间(s)的乘积。例如，“因数”可以表示通过使用用于X射线管的管电压和剂量而定义的权值系数。“定位扫描”是在主扫描之前使用比主扫描更低的剂量的X射线束执行的。“定位扫描”的示例提供了一种成像系统，其在使X射线源相对于成像目标直线移动而不使X射线源旋转的同时辐射比主扫描更低剂量的X射线束。其另一示例提供了使用更低剂量X射线束的根据螺旋扫描或轴向扫描的成像系统。根据上述方面的专利技术依照设定扫描条件来指定与和剂量有关的图像的图像质量或像素值相关联的特征量，并参考该剂量与特征量之间的关系来计算剂量。可以提供被用作用于计算的参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线CT设备，包括：估计装置，其用于基于从在主扫描之前对成像目标执行的X射线成像获得的数据来估计特征量，该特征量与通过在预定扫描条件下对成像目标执行X射线CT扫描获得且的与剂量具有相关关系的图像的图像质量和像素值中的一个有关；以及计算装置，其用于基于由所述估计装置估计的特征量和所述预定扫描条件、参考特征量与剂量之间的所述初步获得的关系，针对当在期望设定扫描条件下执行X射线CT扫描时的情况计算用于成像目标的剂量。

【技术特征摘要】
2011.10.28 JP 2011-2376951.一种X射线CT设备，包括：获取装置，配置为通过在执行主扫描之前对成像目标执行预扫描来获取表示所述成像目标的断层成像图像的数据；设置装置，配置为设置用于所述成像目标的所述主扫描的设定X射线管电压和设定X射线剂量；估计装置，配置为将与转换为对象的截面面积的值对应的指标估计为所述成像目标的截面面积，其中该对象由丙烯酸系树脂制成，以便在以所述设定X射线管电压执行辐射从预定参考剂量定义的X射线的扫描的情况下、该对象提供相等剂量；指定装置，配置为基于所述指标和在以所述设定X射线管电压执行辐射从所述预定参考剂量定义的X射线的扫描的情况下的剂量之间的关系来指定对应于所述指标的剂量；以及计算装置，配置为将所述参考剂量乘以与设定剂量有关的因数再乘以增益，针对在以所述设定X射线管电压和设定X射线剂量执行所述主扫描的情况计算用于所述成像目标的曝光剂量，其中，所述估计装置配置为通过使用以下式子来估计所述指标：所述指标=Σ[(imgij+1000)/a]，其中，imgij表示所述断层成像图像中的每个像素的CT值，参数a被用于CT值调整并随着所述设定X射线管电压和包含在用于所述预扫描的扫描条件中的另一设定X射线管电压而变。2.根据权利要求1所述的X射线CT设备，其中，所述指标是与成像目标的断层成像图像相关联的总标准化像素值。3.根据权利要求1所述的X射线CT设备，其中，所获得的数据是从所述成像目标上的螺旋定位扫描和轴向定位扫描中的一个获得的。4.根据权利要求1所述的X射线CT设备，其中，所述计算装置配置为将所指定的剂量与用来根据需要调整所计算的剂量值的增益相乘，再与从所述设定X射线剂量除以所述预定参考剂量获得的值相乘来计算用于所述成像目标的曝光剂量。5.根据权利要求4所述的X射线CT设备，其中所述增益被确定为减小由该X射线CT扫描计算的剂量与在相同的条件下由另一X射线CT扫描计算的剂量之间的差。6.根据权利要求1所述的X射线CT设备，其中，所获得的数据是从所述成像目标的X射线CT过去扫描获得的。7.根据权利要求1所述的X射线CT设备，其中，所述关系是从每个具有不同直径的多个柱状体模上执行的X射线CT实际扫描获得的。8.一种X射线CT设备，包括：获取装置，配置为通过在执行主扫描之前对成像目标执行预扫描来获取表示所述成像目标的断层成像图像的数据；设置装置，配置为设置用于所述成像目标的所述主扫描的设定X射线管电压和设定X射线剂量；估计装置，配置为估计在所述设定X射线管电压执行辐射从预定参考剂量定义的X...

【专利技术属性】
技术研发人员：贯井正健，
申请(专利权)人：GE医疗系统环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：