[發(fā)明專(zhuān)利]一種測(cè)量CT設(shè)備機(jī)架擺動(dòng)的模體、系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110180917.0
• 申請(qǐng)日: 2011-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102853800A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紀(jì)莊;王薇;郭華偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海西門(mén)子醫(yī)療器械有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B21/22
• 分類(lèi)號(hào): G01B21/22
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，尤其是一種用于測(cè)量X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層掃描設(shè)備的機(jī)架擺動(dòng)的模體、系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在進(jìn)行X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層掃描(Computed?Tomography，CT)過(guò)程中，CT設(shè)備的機(jī)架(gantry)會(huì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以對(duì)待檢對(duì)象進(jìn)行X射線(xiàn)掃描。由于高速旋轉(zhuǎn)，機(jī)架在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)在檢查床進(jìn)出機(jī)架的方向上發(fā)生不希望的擺動(dòng)，而這種擺動(dòng)會(huì)降低重建圖像的圖像質(zhì)量。隨著對(duì)時(shí)間分辨率要求的不斷提高，要求機(jī)架的旋轉(zhuǎn)速度也隨之提高，這就會(huì)顯著地增加機(jī)架的向心轉(zhuǎn)矩，從而造成更大幅度的機(jī)架擺動(dòng)。

如果想要在機(jī)架高速旋轉(zhuǎn)情況下得到高質(zhì)量的重建圖像，就需要對(duì)CT設(shè)備進(jìn)行必要的硬件調(diào)整，或者對(duì)放射掃描所使用的軟件算法進(jìn)行調(diào)整以對(duì)機(jī)架的旋轉(zhuǎn)加以控制，從而消除機(jī)架擺動(dòng)所造成的不利影響。要做到這一點(diǎn)，對(duì)機(jī)架的擺動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量則是必須和首要的工作。然而在現(xiàn)有技術(shù)中，缺乏對(duì)機(jī)架擺動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確定量測(cè)量的設(shè)備和方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種用于測(cè)量CT設(shè)備的機(jī)架擺動(dòng)的模體、系統(tǒng)和方法，用以準(zhǔn)確地測(cè)量CT設(shè)備的機(jī)架擺動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于測(cè)量CT設(shè)備中機(jī)架擺動(dòng)的模體，包括第一部件和第二部件，所述第一部件為長(zhǎng)方體，在其上部區(qū)域和下部區(qū)域分別傾斜嵌入鋁帶且保持其中部區(qū)域沒(méi)有鋁帶嵌入，所嵌入的兩條鋁帶分別與由所述第一部件的長(zhǎng)度方向和寬度方向所組成的平面成絕對(duì)值大小相同、正負(fù)相反的角度；所述第二部件是可帶動(dòng)所述第一部件旋轉(zhuǎn)的圓柱體，其容納所述第一部件。

優(yōu)選地，所述模體還包括第三部件，所述第三部件分別與所述第二部件和所述CT設(shè)備的檢查部分連接，用以支撐所述第二部件并將所述模體固定在所述檢查部分上。

優(yōu)選地，嵌入所述第一部件的兩條鋁帶分別與由所述第一部件的長(zhǎng)度方向和寬度方向所組成的平面所成角度的絕對(duì)值大于arctan(1/4)。

優(yōu)選地，在所述第二部件上或者與所述第二部件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)備上設(shè)置有用以確定所述第二部件的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度量程。

優(yōu)選地，由PMMA材料制成所述模體的所述第一部件、所述第二部件和/或所述第三部件。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種使用模體來(lái)測(cè)量CT設(shè)備中機(jī)架擺動(dòng)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：初始角計(jì)算單元，用于計(jì)算所述CT設(shè)備的初始角；最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角確定單元，用于根據(jù)計(jì)算出的所述初始角來(lái)確定所述模體的最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角；擺動(dòng)因子計(jì)算單元，用于根據(jù)對(duì)旋轉(zhuǎn)至所述最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角的所述模體進(jìn)行掃描所得到的重建圖像來(lái)計(jì)算所述CT設(shè)備的擺動(dòng)因子；以及擺動(dòng)幅度確定單元，用于根據(jù)計(jì)算出的所述初始角、所確定的所述最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角和計(jì)算出的所述擺動(dòng)因子，通過(guò)查詢(xún)擺動(dòng)模型數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)確定所述CT設(shè)備的擺動(dòng)幅度。

優(yōu)選地，所述初始角計(jì)算單元包括：第一計(jì)算單元，用于計(jì)算所述CT設(shè)備在原始的模體旋轉(zhuǎn)角分別為-90度、-45度、0度、45度和90度時(shí)的擺動(dòng)因子；第一重定義單元，用于確定所述第一計(jì)算單元所計(jì)算出的結(jié)果中所述擺動(dòng)因子的最大值，并將該最大值所對(duì)應(yīng)的原始的模體旋轉(zhuǎn)角重新定義為0度，并將與其相鄰45度的兩個(gè)角度重新定義為-45度和45度；第二計(jì)算單元，用于對(duì)所述第一重定義單元所重新定義的-45度和45度之間的角度以15度為間隔，計(jì)算所述CT設(shè)備的擺動(dòng)因子；第二重定義單元，用于確定所述第二計(jì)算單元所計(jì)算出的結(jié)果中所述擺動(dòng)因子的最大值，并將該最大值所對(duì)應(yīng)的原始的模體旋轉(zhuǎn)角重新定義為0度，并將與其相鄰45度的兩個(gè)角度重新定義為-45度和45度；第三計(jì)算單元，用于對(duì)所述第二重定義單元所重新定義的-45度和45度之間的角度以5度為間隔，計(jì)算所述CT設(shè)備的擺動(dòng)因子；以及初始角確定單元，用于確定所述第三計(jì)算單元所計(jì)算出的結(jié)果中所述擺動(dòng)因子的最大值，并將該最大值所對(duì)應(yīng)的原始的模體旋轉(zhuǎn)角確定為所述CT設(shè)備的所述初始角。

優(yōu)選地，如果所述CT設(shè)備的所述初始角的絕對(duì)值小于或等于45度，則所述最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角確定單元將所述初始角確定為所述模體的所述最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角；如果所述CT設(shè)備的所述初始角的絕對(duì)值大于45度，則所述最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角確定單元將所述模體的所述最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角確定為45度或者-45度，其正負(fù)符號(hào)與所述初始角的正負(fù)符號(hào)一致。

優(yōu)選地，所述擺動(dòng)因子計(jì)算單元包括掃描單元、坐標(biāo)擺動(dòng)因子計(jì)算單元和平均擺動(dòng)因子計(jì)算單元，所述掃描單元用于以給定的機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度，對(duì)旋轉(zhuǎn)至由所述最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角確定單元所確定的所述最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角的所述模體進(jìn)行掃描，以得到所述模體的所述重建圖像；所述坐標(biāo)擺動(dòng)因子計(jì)算單元以如下公式計(jì)算所述重建圖像中給定坐標(biāo)位置處的擺動(dòng)因子：