專利名稱:計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的x射線準直器及其掃描成像方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機斷層掃描(CT)技術領域：
，尤其是一種計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器及其掃描成像方法。
背景技術：
目前，在牙科錐束計算機斷層掃描中，如圖I，主要組成部件包括旋轉機架，升降立柱，X射線源，探測器，以及X射線準直器。這些部件由系統(tǒng)軟件通過控制單元控制。
在這些部件中，X射線源的準直器控制X射線的照射范圍，以便在對小感興趣區(qū)域 成像的同時降低對病人的輻射劑量。準直器一般由四個刀片狀的平板組成，如圖2所示。這些片狀準直器對X射線有很強的阻擋效果，因此病人和探測器只被未阻擋部分照射，從而避免對感興趣區(qū)域之外的組織的過度輻射。
一般情況下，如圖3，這四個刀片平板由兩個電機控制，每個電機分別控制左右和上下兩組平板。每組平板分別固定在ー個正反絲桿上。因此電機轉動時，每組中的兩塊平板分別向上下或者左右運動，從而達到放大和縮小準直器窗位的目的。在每次掃描中，感興趣區(qū)域必須被預先確定，射線準直器窗ロ大小也被調(diào)整到相應大小，并在整個掃描過程中始終保持不變。
然而，上面所描述的牙科CT準直器設計主要存在兩個問題
I.當感興趣區(qū)域不在系統(tǒng)旋轉中心時的過量輻射問題；
2.小感興趣區(qū)域重建時的數(shù)據(jù)缺失問題；
準直器必須打開到能確保X射線照到整個感興趣區(qū)域。因為射線準直器在掃描過程中并不移動，如果小感興趣區(qū)域不在系統(tǒng)旋轉中心，如圖4所示，當準直器刀片I打開到感興趣區(qū)域能被X射線照到時，準直器刀片2也必須跟著打開相同的幅度，以保證當射線旋轉到相反方向時，小感興趣區(qū)域仍在掃描范圍中。因此此類準直器設計的掃描區(qū)域遠遠大于小感興趣區(qū)域，從而造成對病人不必要的輻射。
當小感興趣區(qū)域處于系統(tǒng)旋轉中心時，準直器能很好地控制X射線的照射區(qū)域，從而保證掃描區(qū)域和小感興趣區(qū)域一致，如圖5所示。但是由于病人的大部分身體結構處于小感興趣之外，并且這些身體結構并沒有被X射線完整地掃過，因此在圖像重建時，會造成數(shù)據(jù)缺失的問題并對小感興趣區(qū)域之內(nèi)的圖像造成偽影。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器及其掃描成像方法，針對牙科錐束CT上述存在的問題，解決了現(xiàn)有計算機斷層掃描系統(tǒng)中過量輻射和數(shù)據(jù)缺失的問題。
本發(fā)明的技術方案是
一種計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線調(diào)制器，包括上下2組準直器刀片和左右2組調(diào)制器刀片。2組調(diào)制器刀片由電機分別控制，井能跟蹤小感興趣區(qū)域8隨照射角度變化而產(chǎn)生的位移；2組調(diào)制器刀片對X射線有一定的透明度，調(diào)制器刀片允許一部分X射線透過，并在穿過成像物體后被探測器接受，使得這部分X射線不直接參與成像。
所述計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器包括電機B2、與電機B2連接的絲桿B20、由絲桿B20驅(qū)動移動的調(diào)制器刀片B4、電機C3、與電機C3連接的絲桿C30、由絲桿C30驅(qū)動移動的調(diào)制器刀片C5，所述調(diào)制器刀片B4和調(diào)制器刀片C5分別在同一個平面或相互平行的平面內(nèi)做水平移動。
所述調(diào)制器刀片B4靠近調(diào)制器刀片C5的一側為調(diào)制器刀片B不完全阻擋部分40，調(diào)制器刀片C5靠近調(diào)制器刀片B4的一側為調(diào)制器刀片C不完全阻擋部分50。
所述調(diào)制器刀片B不完全阻擋部分40對X光的透視率大于調(diào)制器刀片B4對X光的透視率。
所述調(diào)制器刀片C不完全阻擋部分50對X光的透視率大于調(diào)制器刀片C5對X光的透視率。
所述調(diào)制器刀片B不完全阻擋部分40的厚度小于調(diào)制器刀片B4的厚度，或者當選取不同材料吋，B不完全阻擋部分40的對X射線的阻擋率小于調(diào)制器刀片B4的阻擋率。
所述調(diào)制器刀片C不完全阻擋部分50的厚度小于調(diào)制器刀片C5的厚度，或者當選取不同材料吋，C不完全阻擋部分50的對X射線的阻擋率小于調(diào)制器刀片C5的阻擋率。
所述計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線調(diào)制器還包括電機Al、與電機Al連接的絲桿A10、由絲桿AlO驅(qū)動的可張開或閉合的一組準直器刀片A7，該組準直器刀片 A7、準直器刀片B4和準直器刀片C5之間合成的窗ロ為照射區(qū)域6。準直器刀片A7在掃描過程中并不移動。
平板探測器9始終位于X光源的一定位置，并與之垂直。
一種計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線掃描成像方法，包括以下步驟
a)預掃描在預掃描過程中，機架在兩個方向(0°和90° )分別通過如權利要求
I至7任意之一所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器采集兩幅靜態(tài)的X射線透視圖，這兩幅圖經(jīng)過處理后顯示病人的平面組織結構；
b)確定小感興趣區(qū)域當預掃描完成后，兩幅預掃描圖被同時顯示給操作員，操作員在這兩幅圖上標記出小感興趣的區(qū)域，系統(tǒng)軟件根據(jù)操作員在這兩幅ニ維圖上的標記，自動計算出感興趣區(qū)域在三維空間中的位置；
c)開始掃描在此過程中，操作員還應當根據(jù)掃描應用的要求確定其他掃描參數(shù)；
移動調(diào)制器刀片系統(tǒng)在掃描過程中，可以實時知道掃描的方向，根據(jù)這個方向及相應計算得到的調(diào)制器刀片位置信息，系統(tǒng)控制模塊驅(qū)動準直器電機以使得兩個調(diào)制器刀片移動到對應的位置；
d)數(shù)據(jù)采集在一定的時間范圍內(nèi)，射線源發(fā)出X射線，穿過被掃描的病人后被探測器接受；探測器將這一段時間內(nèi)接受的X射線能量都收集起來，轉化成電信號，并進行數(shù)字化處理，該數(shù)字化的信號被傳輸?shù)较到y(tǒng)存儲裝置等待被處理和重建；數(shù)據(jù)采集過程中，調(diào)制器刀片上調(diào)制器刀片不完全阻擋部分的數(shù)據(jù)被ー并讀出；[0027]e)旋轉機架在當前位置的數(shù)據(jù)采集完成后，系統(tǒng)進行是否掃描完成的判斷，如果已完成則斷開X射線并退出掃描；如果需要繼續(xù)掃描，系統(tǒng)控制模塊驅(qū)動機架旋轉電機以使得機架旋轉到下一個采集位置，這個旋轉過程可以是連續(xù)的也可以是脈沖式的，機架到達下ー個采集位置后，重復上述步驟d和步驟e。
所述小感興趣區(qū)域是ー個圓柱體，根據(jù)這個感興趣區(qū)域的三維位置，系統(tǒng)進一歩計算出在系統(tǒng)旋轉過程中，調(diào)制器刀片處于的相應的位置，以使得在任意方向，X射線源只照射到感興趣區(qū)域。
所述步驟4中，系統(tǒng)控制模塊驅(qū)動 準直器電機以使得兩個準直器刀片移動到對應的位置的過程是連續(xù)的或者是脈沖式的。
所述步驟e中，射線源發(fā)出X射線的發(fā)射方式是連續(xù)式的或者是脈沖式的。
在發(fā)明的技術方案中，左右方向的調(diào)制器刀片由兩個電機B和電機C分別控制。這樣，當小感興趣區(qū)域不在系統(tǒng)選擇中心吋，兩個調(diào)制器刀片可以被調(diào)節(jié)到任意位置，從而讓X射線只覆蓋小感興趣區(qū)域(如圖7所示)。小感興趣區(qū)域由操作員在預掃描中定義。一旦需要掃描的小感興趣區(qū)域被確定后，在任意源方向上需要照射的區(qū)域可以被實時計算出來。調(diào)制器刀片B和調(diào)制器刀片C即有電機B和電機C實時移動到相應的位置，從而保證在任意源方向，X射線只覆蓋小感興趣區(qū)域。由此，這樣的設計可以避免當小感興趣區(qū)域不在中心時，系統(tǒng)對病人的過量福射。
另外，調(diào)制器本身也從單ー的阻擋變成對X射線有一定的透明度，如圖8所示。在感興趣之外，調(diào)制器在一定長度上并不完全阻擋X射線。在這部分區(qū)域，從球管出來的X射線有一定的穿透率(比如10%)。這個穿透率不必要是常數(shù)，可以隨離感興趣區(qū)域的遠近作相應調(diào)整，比如將調(diào)制器做成楔形。這樣，在感興趣區(qū)域之外，探測器也能接收到一部分穿透病人的X射線，而這部分信號可以用在圖像重建算法中，從而消除感興趣區(qū)域中的偽影。由于這部分射線已經(jīng)被預先減弱，對病人輻射劑量的増加并不大，但是可以大幅提高圖像質(zhì)量，從而幫助醫(yī)生作出更準確的診斷。
這個源調(diào)制器的設計并不局限在牙科錐束CT中。在普通CT上，可以同樣應用這樣的調(diào)制器設計并達到同樣的降低輻射和消除偽影的效果。
在全掃描(360度掃描)的過程中，由于探測器尺寸的限制，平板探測器采集的投影只能在某些角度在旋轉平面內(nèi)覆蓋整個物體(比如頭顱)。這就會造成投影數(shù)據(jù)在旋轉平面方向有截斷(橫向截斷)。它會引起重建結果的低頻信息失真(像素的CT值不準)。為了得到更加準確的重建結果，我們提出了一種基于投影數(shù)據(jù)一致性定律的解析延拓辦法。投影數(shù)據(jù)的一致性定律是這樣的，物體的2維平行束投影在每個角度的積分是恒定的。這樣，我們就可以根據(jù)那些探測器可以覆蓋整個頭顱的角度的投影得到這個恒定的積分值，然后用這個恒定積分值來決定解析延拓的范圍和大小，來保證比較準確的CT值。
本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明的一種計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器及其掃描成像方法，其2組調(diào)制器刀片由電機分別控制，井能跟蹤小感興趣區(qū)域隨照射角度變化而產(chǎn)生的位移。本發(fā)明的調(diào)制器刀片對X射線有一定的透明度。調(diào)制器允許一部分X射線透過，并在穿過成像物體后被探測器接受。這部分X射線不直接參與成像，但是可以提高成像區(qū)域的圖像質(zhì)量。


圖I是現(xiàn)有技術的牙科維束CT不意圖。
圖2是現(xiàn)有技術的牙科錐束CT中的X射線準直器示意圖。
圖3是現(xiàn)有技術的牙科錐束CT中準直器刀片的控制示意圖。
圖4是現(xiàn)有技術的當感興趣區(qū)域不在中心時的過掃描問題示意圖。
圖5是現(xiàn)有技術的感興趣區(qū)域在系統(tǒng)旋轉中心時的數(shù)據(jù)缺失問題示意圖。
圖6是本發(fā)明的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器的結構示意圖。
圖7是本發(fā)明的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線調(diào)制器的工作狀態(tài) 示意圖，圖中左右方向的兩個調(diào)制器刀片由兩個電機分別控制，從而保證在任意源方向，X射線能動態(tài)覆蓋感興趣區(qū)域。
圖8是本發(fā)明的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線調(diào)制器的另ー種結構示意圖，圖中調(diào)制器刀片與不完全阻擋部分的X射線穿透率不同。
圖9是本發(fā)明的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線掃描成像方法的エ作流程示意圖
圖10是本發(fā)明的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線掃描成像方法的系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理流程示意圖。
圖中1為電機A、10為絲桿A、2為電機B、20為絲桿B、3為電機C、30為絲桿C、4為調(diào)制器刀片B、40為調(diào)制器刀片B不完全阻擋部分、5為調(diào)制器刀片C、50為調(diào)制器刀片C不完全阻擋部分、6為照射區(qū)域、7為準直器刀片A、8為小感興趣區(qū)域、9為平板探測器。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進ー步描述
如圖6、圖7、圖8，一種計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器，包括上下2組準直器刀片和左右2組調(diào)制器刀片。2組調(diào)制器刀片由電機分別控制，并能跟蹤小感興趣區(qū)域8隨照射角度變化而產(chǎn)生的位移；2組調(diào)制器刀片對X射線有一定的透明度，調(diào)制器刀片允許一部分X射線透過，并在穿過成像物體后被探測器接受，這部分X射線射線可被用于解決小感興趣區(qū)域掃描的數(shù)據(jù)缺失問題，從而改善小感興趣區(qū)域內(nèi)部的圖像質(zhì)量。本發(fā)明中的調(diào)制器對X射線進行兩個方面的調(diào)制，一個是空間上對小感興趣區(qū)域的跟蹤，一個是X射線在小感興趣區(qū)域外的通量分布。。
所述計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器包括電機B2、與電機B2連接的絲桿B20、由絲桿B20驅(qū)動移動的調(diào)制器刀片B4、電機C3、與電機C3連接的絲桿C30、由絲桿C30驅(qū)動移動的調(diào)制器刀片C5，所述調(diào)制器刀片B4和調(diào)制器刀片C5分別在同一個平面或相互平行的平面內(nèi)做水平移動。
所述調(diào)制器刀片B4靠近調(diào)制器刀片C5的一側為調(diào)制器刀片B不完全阻擋部分40，調(diào)制器刀片C5靠近調(diào)制器刀片B4的一側為調(diào)制器刀片C不完全阻擋部分50。
所述調(diào)制器刀片B不完全阻擋部分40對X光的透視率小于調(diào)制器刀片B4對X光的透視率。[0053]所述調(diào)制器刀片C不完全阻擋部分50對X光的透視率小于調(diào)制器刀片C5對X光的透視率。
所述調(diào)制器刀片B不完全阻擋部分40的厚度小于調(diào)制器刀片B4的厚度，或者當選取不同材料吋，B不完全阻擋部分40的對X射線的阻擋率小于調(diào)制器刀片B4的阻擋率。
所述調(diào)制器刀片C不完全阻擋部分50的厚度小于調(diào)制器刀片C5的厚度，或者當選取不同材料吋，C不完全阻擋部分50的對X射線的阻擋率小于調(diào)制器刀片C5的阻擋率。
所述計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器還包括電機Al、與電機Al連接的絲桿A10、由絲桿AlO驅(qū)動的可張開或閉合的一組準直器刀片A7，該組準直器刀片A7、調(diào)制器刀片B4和調(diào)制器刀片C5之間合成的窗ロ為照射區(qū)域6。準直器刀片A7在掃描過程中并不移動。
平板探測器9始終位于X光源的一定位置，并與之垂直。
本發(fā)明提供一種計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線掃描成像方法，包括以下步驟
a)預掃描在預掃描過程中，機架在兩個方向(0°和90° )分別通過如權利要求
I至7任意之一所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器采集兩幅靜態(tài)的X射線透視圖，這兩幅圖經(jīng)過處理后顯示病人的平面組織結構；
b)確定小感興趣區(qū)域當預掃描完成后，兩幅預掃描圖被同時顯示給操作員，操作員在這兩幅圖上標記出小感興趣的區(qū)域，系統(tǒng)軟件根據(jù)操作員在這兩幅ニ維圖上的標記，自動計算出感興趣區(qū)域在三維空間中的位置；
c)開始掃描在此過程中，操作員還應當根據(jù)掃描應用的要求確定其他掃描參數(shù)；
移動調(diào)制器刀片系統(tǒng)在掃描過程中，可以實時知道掃描的方向，根據(jù)這個方向及相應計算得到的調(diào)制器刀片位置信息，系統(tǒng)控制模塊驅(qū)動準直器電機以使得兩個調(diào)制器刀片移動到對應的位置；
d)數(shù)據(jù)采集在一定的時間范圍內(nèi)，射線源發(fā)出X射線，穿過被掃描的病人后被探測器接受；探測器將這一段時間內(nèi)接受的X射線能量都收集起來，轉化成電信號，并進行數(shù)字化處理，該數(shù)字化的信號被傳輸?shù)较到y(tǒng)存儲裝置等待被處理和重建；數(shù)據(jù)采集過程中，調(diào)制器刀片上調(diào)制器刀片不完全阻擋部分的數(shù)據(jù)被ー并讀出；
e)旋轉機架在當前位置的數(shù)據(jù)采集完成后，系統(tǒng)進行是否掃描完成的判斷，如果已完成則斷開X射線并退出掃描；如果需要繼續(xù)掃描，系統(tǒng)控制模塊驅(qū)動機架旋轉電機以使得機架旋轉到下一個采集位置，這個旋轉過程可以是連續(xù)的也可以是脈沖式的，機架到達下ー個采集位置后，重復上述步驟d和步驟e。
小感興趣區(qū)域是ー個圓柱體，根據(jù)這個感興趣區(qū)域的三維位置，系統(tǒng)進ー步計算出在系統(tǒng)旋轉過程中，調(diào)制器刀片處于的相應的位置，以使得在任意方向，X射線源只照射到感興趣區(qū)域。
步驟4中，系統(tǒng)控制模塊驅(qū)動準直器電機以使得兩個準直器刀片移動到對應的位置的過程是連續(xù)的或者是脈沖式的。
步驟e中，射線源發(fā)出X射線的發(fā)射方式是連續(xù)式的或者是脈沖式的。
本發(fā)明的工作流程為[0069]關于CT 的工作原理請參見 CN200910003449. 2，CN201010625184. 2，CN201110207998. 9 等。
a)預掃描。在預掃描過程中，機架在兩個方向(0°和90° )分別采集兩幅靜態(tài)的X射線透視圖。這兩幅圖經(jīng)過處理后顯示病人的平面組織結構。預掃描實際上是ー個錐狀X射線源在探測器上的投影，因此需要兩個方向才能確定ー個組織在三維空間中的實際位置。
b)確定感興趣區(qū)域。當預掃描完成后，兩幅預掃描圖被同時顯示給操作員 。操作員在這兩幅圖上標記出感興趣的區(qū)域。系統(tǒng)軟件根據(jù)操作員在這兩幅ニ維圖上的標記，自動計算出感興趣區(qū)域在三維空間中的位置。由于計算機斷層掃描系統(tǒng)的特點，這個感興趣區(qū)域一般是ー個圓柱體。根據(jù)這個感興趣區(qū)域的三維位置，系統(tǒng)軟件進ー步計算出在系統(tǒng)旋轉過程中，調(diào)制器刀片應該處于的相應的位置，以使得在任意方向，X射線源只照射到感興趣區(qū)域。
c)開始掃描。在此過程中，操作員還應當根據(jù)掃描應用的要求確定其他掃描參數(shù)。當系統(tǒng)和病人都完成準備后，操作員可以下達開始掃描的指令。系統(tǒng)隨即進入掃描狀態(tài)。
d)移動調(diào)制器刀片。系統(tǒng)在掃描過程中，可以實時知道掃描的方向。根據(jù)這個方向及相應計算得到的調(diào)制器刀片位置信息，系統(tǒng)控制模塊驅(qū)動調(diào)制器電機以使得兩個調(diào)制器刀片移動到對應的位置。這個過程可以是連續(xù)的，也可以是脈沖式的。
e)數(shù)據(jù)采集。在一定的時間范圍內(nèi)，射線源發(fā)出X射線，穿過被掃描的病人后被探測器接受。這個X射線的發(fā)射同樣可以是連續(xù)或者是脈沖式的。探測器將這一段時間內(nèi)接受的X射線能量都收集起來，轉化成電信號，并進行數(shù)字化。這個數(shù)字化的信號被傳輸?shù)较到y(tǒng)存儲裝置等待被處理和重建。數(shù)據(jù)采集過程中，調(diào)制器刀片上半透明部分的數(shù)據(jù)被一井讀出。
f)旋轉機架。在當前位置的數(shù)據(jù)采集完成后，系統(tǒng)進行是否掃描完成的判斷。如果已完成則斷開X射線并退出掃描。如果需要繼續(xù)掃描，系統(tǒng)控制模塊驅(qū)動機架旋轉電機以使得機架旋轉到下一個采集位置。這個旋轉過程可以是連續(xù)的也可以是脈沖式的。機架到達下ー個采集位置后，重復上述步驟4和步驟5。
本發(fā)明系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流程參見圖10。當原始數(shù)據(jù)被傳輸?shù)较到y(tǒng)軟件平臺的存儲器之后，數(shù)據(jù)被分割成成像區(qū)域數(shù)據(jù)和非成像區(qū)域數(shù)據(jù)兩部分。這兩部分區(qū)域的數(shù)據(jù)經(jīng)過相應的校正算法處理后，被重新合并。合并后的數(shù)據(jù)被送往圖像重建軟件以生成最終圖像。
上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計構思前提下，本領域中普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術內(nèi)容已經(jīng)全部記載在權利要求
書中。
權利要求
1.一種計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器，其特征是包括上下2組準直器刀片和左右2組調(diào)制器刀片；2組調(diào)制器刀片由電機分別控制，井能跟蹤小感興趣區(qū)域(8)隨照射角度變化而產(chǎn)生的位移；2組調(diào)制器刀片對X射線有一定的透明度，調(diào)制器刀片允許一部分X射線透過，并在穿過成像物體后被探測器接受，這部分X射線可被用于解決小感興趣區(qū)域掃描的數(shù)據(jù)缺失問題，從而改善小感興趣區(qū)域內(nèi)部的圖像質(zhì)量；本發(fā)明中的調(diào)制器對X射線進行兩個方面的調(diào)制，一個是空間上對小感興趣區(qū)域的跟蹤，一個是X射線在小感興趣區(qū)域外的通量分布。
2.根據(jù)權利要求
I所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器，其特征在于所述計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器包括電機B (2)、與電機B(2)連接的絲桿B (20)、由絲桿B (20)驅(qū)動移動的調(diào)制器刀片B (4)、電機C (3)、與電機C (3)連接的絲桿C (30)、由絲桿C (30)驅(qū)動移動的調(diào)制器刀片C (5)，所述調(diào)制器刀片B(4)和調(diào)制器刀片C (5)分別在同一個平面或相互平行的平面內(nèi)做水平移動。
3.根據(jù)權利要求
I所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線調(diào)制器，其特征在于所述調(diào)制器刀片B (4)靠近調(diào)制器刀片C (5)的一側為調(diào)制器刀片B不完全阻擋部分(40)，調(diào)制器刀片C (5)靠近調(diào)制器刀片B (4)的一側為調(diào)制器刀片C不完全阻擋部分(50)。
4.根據(jù)權利要求
3所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線調(diào)制器，其特征在于所述調(diào)制器刀片B不完全阻擋部分(40)對X光的透視率大于調(diào)制器刀片B (4)對X光的透視率。
5.根據(jù)權利要求
3所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線調(diào)制器，其特征在于所述調(diào)制器刀片C不完全阻擋部分(50)對X光的透視率大于調(diào)制器刀片C (5)對X光的透視率。
6.根據(jù)權利要求
4所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線調(diào)制器，其特征在于所述調(diào)制器刀片B不完全阻擋部分(40)的厚度小于調(diào)制器刀片B (4)的厚度，或者當選取不同材料吋，B不完全阻擋部分(40)的對X射線的阻擋率小于調(diào)制器刀片B (4)的阻擋率。
7.根據(jù)權利要求
5所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線調(diào)制器，其特征在于所述調(diào)制器刀片C不完全阻擋部分(50)的厚度小于調(diào)制器刀片C (5)的厚度，或者當選取不同材料吋，C不完全阻擋部分(50)的對X射線的阻擋率小于調(diào)制器刀片C (5)的阻擋率。
8.根據(jù)權利要求
I至7任意之一所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線調(diào)制器，其特征在于所述計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線調(diào)制器還包括電機A (I)、與電機A (I)連接的絲桿A (10)、由絲桿A (10)驅(qū)動的可張開或閉合的ー組準直器刀片A (7)，該組準直器刀片A (7)、調(diào)制器刀片B (4)和調(diào)制器刀片C (5)之間合成的窗ロ為照射區(qū)域(6)。準直器刀片A (7)在掃描過程中并不移動。
9.一種計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線掃描成像方法，其特征是包括以下步驟a)預掃描在預掃描過程中，機架在兩個方向(0°和90° )分別通過如權利要求
I至7任意之一所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線準直器采集兩幅靜態(tài)的X射線透視圖，這兩幅圖經(jīng)過處理后顯示病人的平面組織結構；b)確定小感興趣區(qū)域當預掃描完成后，兩幅預掃描圖被同時顯示給操作員，操作員在這兩幅圖上標記出小感興趣的區(qū)域，系統(tǒng)軟件根據(jù)操作員在這兩幅ニ維圖上的標記，自動計算出感興趣區(qū)域在三維空間中的位置；C)開始掃描在此過程中，操作員還應當根據(jù)掃描應用的要求確定其他掃描參數(shù)；移動調(diào)制器刀片系統(tǒng)在掃描過程中，可以實時知道掃描的方向，根據(jù)這個方向及相應計算得到的調(diào)制器刀片位置信息，系統(tǒng)控制模塊驅(qū)動準直器電機以使得兩個調(diào)制器刀片移動到對應的位置；d)數(shù)據(jù)采集在一定的時間范圍內(nèi)，射線源發(fā)出X射線，穿過被掃描的病人后被探測器接受；探測器將這一段時間內(nèi)接受的X射線能量都收集起來，轉化成電信號，并進行數(shù)字化處理，該數(shù)字化的信號被傳輸?shù)较到y(tǒng)存儲裝置等待被處理和重建；數(shù)據(jù)采集過程中，調(diào)制器刀片上調(diào)制器刀片不完全阻擋部分的數(shù)據(jù)被ー并讀出；e)旋轉機架在當前位置的數(shù)據(jù)采集完成后，系統(tǒng)進行是否掃描完成的判斷，如果已完成則斷開X射線并退出掃描；如果需要繼續(xù)掃描，系統(tǒng)控制模塊驅(qū)動機架旋轉電機以使得機架旋轉到下一個采集位置，這個旋轉過程可以是連續(xù)的也可以是脈沖式的，機架到達下一個采集位置后，重復上述步驟d和步驟e。
10.根據(jù)權利要求
9所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線掃描成像方法，其特征是所述小感興趣區(qū)域是ー個圓柱體，根據(jù)這個感興趣區(qū)域的三維位置，系統(tǒng)進ー步計算出在系統(tǒng)旋轉過程中，調(diào)制器刀片處于的相應的位置，以使得在任意方向，X射線源只照射到感興趣區(qū)域。
11.根據(jù)權利要求
9所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線掃描成像方法，其特征是所述步驟4中，系統(tǒng)控制模塊驅(qū)動準直器電機以使得兩個準直器刀片移動到對應的位置的過程是連續(xù)的或者是脈沖式的。
12.根據(jù)權利要求
9所述的計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線掃描成像方法，其特征是所述步驟e中，射線源發(fā)出X射線的發(fā)射方式是連續(xù)式的或者是脈沖式的。
專利摘要
一種計算機斷層掃描系統(tǒng)中小感興趣區(qū)域的X射線調(diào)制器，其特征是包括2組調(diào)制器刀片，2組調(diào)制器刀片由電機分別控制，并能跟蹤小感興趣區(qū)域(8)隨照射角度變化而產(chǎn)生的位移；2組調(diào)制器刀片對X射線有一定的透明度，調(diào)制器刀片允許一部分X射線透過，并在穿過成像物體后被探測器接受，使得這部分X射線不直接參與成像。本發(fā)明的調(diào)制器刀片對X射線有一定的透明度。調(diào)制器允許一部分X射線透過，并在穿過成像物體后被探測器接受。這部分X射線不直接參與成像，但是可以提高成像區(qū)域的圖像質(zhì)量。
文檔編號G21K1/02GKCN102824186SQ201210312442
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月29日
發(fā)明者徐丹, 曾凱, 陸春生 申請人:豐盛科技集團有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan