[發明專利]受控的機架不平衡

有效

• 申請號: 200980143818.6
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN102202577A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: R·B·夏普萊斯
• 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;F16F15/32;G01M1/36
• 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

下文涉及成像系統，并且具體與計算機斷層攝影(CT)成像一起應用。然而，其還適于其他醫學成像應用和非醫學成像應用。

計算機斷層攝影(CT)掃描器一般包括x射線管和探測從x射線管發射的輻射的探測器陣列。x射線管和探測器陣列固定在檢查區域的對側的轉子上。轉子由靜止框架可旋轉地支撐并關于縱軸繞檢查區域旋轉，從而使x射線管和探測器陣列繞檢查區域旋轉。患者支撐物支撐檢查區域中的對象或受檢者。在轉子上有選擇地放置重物以使轉子質量平衡。通常，在制造期間將重物靜止固定到轉子上。遺憾的是，在質量不平衡時，作用于固定到轉子的部件上的徑向力往往令轉子在旋轉時出現不希望有的搖擺。搖擺的程度基于各種因素，諸如不平衡的程度、轉子的旋轉速度、支撐結構的剛度等。

在轉子以及因此x射線管繞檢查區域旋轉時，x射線管從焦斑發射輻射，輻射貫穿檢查區域和置于其中的對象或受檢者并照射探測器陣列。源準直器用于準直輻射，使得大致為錐形、扇形或楔形的輻射束貫穿檢查區域。對于錐形射束計算機斷層攝影而言，需要對感興趣體積(VOI)進行完全采樣以重建VOI并且無錐形射束偽影。然而，采用繞檢查區域的圓形輻射源軌線的常規錐形射束CT掃描技術不能提供完全采樣。事實上，所得的數據集是不完全的，因為對VOI的一些部分的采樣是不完全的。

當使用圓形軌線與錐形射束CT獲得完全采樣的一種方法是執行圓和線掃描，然后將掃描組合在一起。然而，這需要多次掃描，其可能增加掃描時間、運動偽影和患者劑量。在備選方法中，輻射源遵循鞍形軌線以實現對VOI的完全采樣。Pack等人在Phys.Med.Biol.，vol.49，No.11(2004)，第2317-2336頁的文獻“Investigation?of?a?saddle?trajectory?for?cardiac?CT?imaging?in?cone-beam?geometry”中描述了這樣的軌線。遺憾的是，為了實現這樣的軌線，必須在掃描流程期間沿著z軸來回移動x射線管、焦斑和/或患者。

本文的各方面解決了上述問題和/或其他問題。

根據一個方面，一種成像系統，包括靜止框架和可繞樞軸轉動(pivotable)框架，所述可繞樞軸轉動的框架可繞樞軸轉動地附接到靜止框架并被配置成關于橫軸繞樞軸轉動。旋轉框架由可繞樞軸轉動部分可旋轉地支撐并被配置成關于縱軸繞檢查區域旋轉，并且旋轉框架平衡器有選擇地引入旋轉框架質量不平衡。輻射源固定到旋轉框架并從焦斑發射輻射，其中，所述輻射貫穿檢查區域。探測器陣列探測貫穿檢查區域的輻射并生成指示所述輻射的信號。

根據另一方面，一種方法，包括有選擇地創建旋轉框架質量不平衡，其中，旋轉框架是成像系統的一部分并支撐成像系統的輻射源。

根據另一方面，一種創建旋轉框架質量不平衡的設備，其包括配置成固定到旋轉框架的軸承；配置成固定到軸承的可移動的質量塊(mass)；使軸承致動的電動機；以及使電動機致動以移動軸承的控制器，所述軸承在至少第一位置和第二位置之間移動可移動的質量塊，其中，第一位置對應于第一質量不平衡。

本發明可以具體化為不同的部件或部件布置，以及具體化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圖示了一種成像系統。

圖2圖示了范例旋轉框架平衡器。

圖3-6圖示了在其中引入了不平衡的范例。

圖7圖示了旋轉框架平衡器和輻射源的相對位置。

圖8圖示了其中旋轉框架得到平衡的范例。

圖9-11圖示了范例方法。

圖1圖示了掃描器或成像系統100，其包括靜止框架104和可繞樞軸轉動或繞樞軸轉動的框架106，框架106可繞樞軸轉動地固定到靜止框架104，并被配置成關于橫向或x軸108繞樞軸轉動。

所述成像系統還包括旋轉框架110，其由繞樞軸轉動的框架106經由軸承等可旋轉地支撐。旋轉框架110關于縱向或z軸114繞檢查區域112旋轉并與繞樞軸轉動的框架106一起關于樞軸108轉動。

諸如x射線管的輻射源116耦合到旋轉框架110并與旋轉框架一起旋轉和繞樞軸轉動。在旋轉框架110旋轉時，輻射源116能夠從焦斑發射輻射，所述輻射遵循掃描軌線。合適的掃描軌線包括，但不限于鞍形、圓形和橢圓形掃描軌線。源準直器用于準直輻射，使得大致為錐形、扇形、楔形或其他形狀的輻射束貫穿檢查區域112。