[發明專利]電壓調制的X射線管

有效

• 申請號: 200980130356.4
• 申請日: 2009-07-22
• 公開（公告）號: CN102119000B
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: S·萊韋內;A·阿爾特曼
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;H01J35/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

下文總體涉及X射線管，其具體應用于計算機斷層攝影（CT）。然而， 本申請還適于其他醫學成像應用和包括行李處理的非醫學成像應用。

常規的計算機斷層攝影（CT）掃描器包括與探測器陣列相對安裝在可 旋轉掃描架上的X射線管。X射線管繞位于X射線管和探測器陣列之間的 檢查區域旋轉并發射穿過檢查區域和置于檢查區域中的受檢者和/或對象 的輻射。探測器陣列探測穿過檢查區域的輻射并產生指示檢查區域的信號。 重建器重建該信號以產生體積圖像數據，該體積圖像數據可以用于產生被 掃描受檢者和/或對象的一幅或多幅圖像。所得的圖像一般包括通常根據與 相對輻射強度對應的灰階值表示的像素。這種信息反映被掃描受檢者和/或 對象的衰減特性，并且一般示出諸如患者體內的解剖結構、無生命對象內 部的物理結構等的結構。

探測到的輻射還包括譜信息，因為受檢者和/或對象對輻射的吸收取決 于從其中穿過的光子的能量。這種X射線譜信息提供諸如指示組織和/或對 象的原子成分、元素成分或材料成分的信息的額外信息。然而，利用常規 的CT，投影數據并不能反映譜特性，因為由一個或多個探測器輸出的信號 與在整個能量譜中積分的能量通量成比例。在譜CT中，譜特性用于提供 進一步的信息，例如原子或元素成分信息。一種用于獲得譜特性的方法是 使用包括具有不同譜敏感度的至少兩個光電傳感器的探測器。另一種用于 獲得譜信息的方法是在兩個不同的有效電壓之間切換單個X射線管的發射 電壓、探測輻射并產生針對每個發射電壓的獨立圖像。遺憾的是，常規的 發射譜切換技術的切換速度有限。用于獲得譜特性的另一種方法是利用工 作在不同陽極電壓的兩個X射線管，并交替操作各管以進行連續掃描或連 續觀察。然而，這一技術往往要非常繁瑣并且包括昂貴的儀器。因此，存 在未解決的對其他技術和/或改進技術的需求。

本申請的各方面解決了上述問題和其他問題。

根據一個方面，一種用于調制X射線管的電壓的系統包括：輻射源， 所述輻射源包括陽極和陰極；高電壓發生器，所述高電壓發生器產生施加 于陽極和陰極兩端的源電壓，其中，源電壓將來自陰極的電子向陽極加速； 調制波發生器，所述調制波發生器產生具有非零振幅的調制電壓波，所述 調制電壓波與源電壓組合并在至少兩個不同電壓之間調制源電壓；以及定 時電路，所述定時電路產生用10kHz和50kHz之間的頻率觸發所述調制 波發生器以調制所述源電壓的信號。

根據另一方面，一種用于調制X射線管的電壓的方法包括：產生用于 成像系統的輻射源的源電壓，其中，該源電壓被施加于輻射源的陽極和陰 極兩端，并且輻射源基于該源電壓產生輻射；產生調制電壓波；并使用調 制波發生器利用該調制電壓波在至少兩個不同電壓之間調制所述源電壓； 使用定時電路產生用10kHz和50kHz之間的頻率觸發所述調制波發生器 以調制所述源電壓的信號。

根據另一方面，一種成像系統包括：輻射源，所述輻射源關于檢查區 域旋轉并發射穿過檢查區域的輻射，其中，輻射源產生具有能量譜的輻射， 在成像程序期間在至少兩個不同能量譜之間有選擇地交替調制所述能量 譜。該成像系統還包括調制波發生器，所述調制波發生器產生調制電壓波， 所述調制電壓波在成像程序期間在至少兩個不同能量譜之間調制能量譜。 該成像系統還包括輻射敏感探測器，所述輻射敏感探測器探測穿過檢查區 域的輻射并產生指示所述輻射的信號。

本發明可以實施為不同的部件或部件布置，以及實施為不同的步驟和 步驟安排。附圖僅用于圖示說明優選實施例，而不應解釋為是對本發明的 限制。

圖1示出了一種范例成像系統；

圖2示出了一種范例輻射源控制器；

圖3示出了一種范例方法。

圖1圖示說明了計算機斷層攝影（CT）掃描器100，其包括固定掃描 架102和由固定掃描架102旋轉地支撐的旋轉掃描架104。旋轉掃描架104 繞檢查區域106關于縱向或z軸108旋轉。