[發(fā)明專利]在計(jì)算機(jī)斷層造影儀中的誤差識(shí)別

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210142603.6
• 申請(qǐng)日: 2012-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN102772218A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.勞佩克;N.魯斯卡;O.塞姆布里茲基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): A61B6/03
• 分類號(hào): A61B6/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 謝強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在計(jì)算機(jī)斷層造影儀中進(jìn)行誤差識(shí)別的方法，特別是用于識(shí)別計(jì)算機(jī)斷層造影儀的有缺陷的X射線管。本發(fā)明還涉及一種裝備用于自動(dòng)誤差識(shí)別的計(jì)算機(jī)斷層造影儀。

背景技術(shù)

計(jì)算機(jī)斷層造影儀通常被構(gòu)造為具有高功率的X射線管。為了避免陽極材料的過熱，這樣的X射線管通常包括所謂的旋轉(zhuǎn)陽極，其中將陽極材料相對(duì)于產(chǎn)生射線的電子束旋轉(zhuǎn)。在這樣的X射線管中頻繁出現(xiàn)的干擾效應(yīng)是所謂的“板沖擊（Tellerschlag）”。在此一般指通過陽極旋轉(zhuǎn)引起的、X射線焦點(diǎn)相對(duì)于X射線管的固定的殼體的周期性的位移。板沖擊特別可以通過不平衡和由此引起的旋轉(zhuǎn)陽極的搖擺運(yùn)動(dòng)引起。板沖擊的其他原因可以是旋轉(zhuǎn)陽極的軸向運(yùn)動(dòng)以及陽極表面的不規(guī)則性。板沖擊是X射線管的典型的老化現(xiàn)象。由此其通常隨著X射線管的使用時(shí)間增加而以上升的程度出現(xiàn)。

獨(dú)立于各個(gè)技術(shù)上的原因，在計(jì)算機(jī)斷層造影儀中采用的X射線管的板沖擊定期地導(dǎo)致CT圖像質(zhì)量變差，特別是因?yàn)椋捎诎鍥_擊，為重建計(jì)算機(jī)斷層圖而拍攝的投影圖像是從（相對(duì)于圖像軸的）不同位移的焦點(diǎn)被拍攝的。

然而除了板沖擊，還存在對(duì)于圖像質(zhì)量的確定的損害的其他誤差原因。由此不容易確定，變差的圖像質(zhì)量是否歸因于板沖擊或是歸因于其他原因。

通常地，在這種情況下按照“試錯(cuò)法（Try-and-Error方法）”進(jìn)行誤差識(shí)別，方法是，將具有變差的圖像質(zhì)量的X射線管“憑懷疑”進(jìn)行更換。

只要圖像質(zhì)量通過更換X射線管得到改善，則在后面可以識(shí)別X射線管的板沖擊作為誤差原因。但是如果圖像質(zhì)量通過更換X射線管不能得到改善，則必須尋找其他誤差原因。X射線管的更換在此是無益的并且是不必要的。通過過早地更換X射線管在某些情況下會(huì)產(chǎn)生在計(jì)算機(jī)斷層造影儀的運(yùn)行中的并非不大的更高成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提出一種用于在計(jì)算機(jī)斷層造影儀中進(jìn)行誤差識(shí)別的改進(jìn)的方法。特別地，在此應(yīng)該避免不必要地更換X射線管。

在包括了具有旋轉(zhuǎn)陽極的X射線管以及至少一行的、優(yōu)選多行的探測器的計(jì)算機(jī)斷層造影儀中，進(jìn)行測試測量，其中在測試測量過程中，時(shí)間分辨地采集在探測器行或至少一個(gè)或多個(gè)探測器行中的照射強(qiáng)度。測試測量特別是空測量，其中借助X射線管直接地，也就是在計(jì)算機(jī)斷層造影儀的射線路徑中沒有布置透射對(duì)象的情況下照射計(jì)算機(jī)斷層造影儀的探測器。然而測試測量原則上（在接受較小的測量精度的情況下）在存在透射對(duì)象、特別是具有均勻的射線橫截面的測試模體的情況下也能執(zhí)行。

從采集的照射強(qiáng)度的時(shí)間曲線中按照本方法確定在旋轉(zhuǎn)陽極頻率和/或該頻率的整數(shù)倍的情況下光譜選擇性的波動(dòng)。“光譜選擇性的波動(dòng)”在此是照射強(qiáng)度的（在預(yù)先給出的模糊之內(nèi)）周期性地隨著旋轉(zhuǎn)陽極頻率或該頻率的整數(shù)倍變化的部分。為簡化起見，以下將相應(yīng)的頻率（對(duì)于所述頻率確定光譜選擇性的波動(dòng)，也就是旋轉(zhuǎn)陽極頻率或該頻率的整數(shù)倍）一般稱為“測試頻率”。

根據(jù)采集的頻率選擇性的波動(dòng)，導(dǎo)出對(duì)于板沖擊強(qiáng)度的度量。該度量可以直接是頻率選擇性的波動(dòng)的絕對(duì)值。優(yōu)選地，根據(jù)頻率選擇性的波動(dòng)，導(dǎo)出關(guān)于板沖擊強(qiáng)度的二進(jìn)制表達(dá)，其直接并且可簡單理解地說明，X射線管的板沖擊是否已經(jīng)超過允許的度量還是尚在可接受的范圍內(nèi)并且由此作為誤差原因排除。

將光譜選擇性的波動(dòng)的絕對(duì)值為此優(yōu)選地與對(duì)應(yīng)的邊界值比較。如果對(duì)于多個(gè)測試頻率確定光譜選擇性的波動(dòng)，則在此對(duì)于所有測試頻率相同地選擇作為比較參數(shù)而引入的邊界值。但是可選地，還可以引入取決于頻率而改變的邊界值，其對(duì)于每個(gè)測試頻率具有另一個(gè)值。只要至少對(duì)于測試頻率，光譜選擇性的波動(dòng)超過所屬的邊界值，則其被評(píng)價(jià)為對(duì)于不允許的強(qiáng)的板沖擊的提示。當(dāng)光譜選擇性的波動(dòng)超過邊界值時(shí)，旋轉(zhuǎn)陽極的板沖擊被識(shí)別為誤差原因。

X射線管可以是經(jīng)典的旋轉(zhuǎn)陽極管，其中僅將旋轉(zhuǎn)陽極在相對(duì)于圍繞的空間固定的活塞中旋轉(zhuǎn)。替換的，管還可以是所謂的旋轉(zhuǎn)活塞管，其中旋轉(zhuǎn)陽極抗扭地與活塞連接并且與活塞一起旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明從如下思路出發(fā)：板沖擊引起的誤差不斷導(dǎo)致X射線焦點(diǎn)的、也就是X射線管中的X射線的形成點(diǎn)的波動(dòng)性變化。已知焦點(diǎn)位移還導(dǎo)致位置的移動(dòng)，在該位置上X射線的中心射線射中探測器。這一點(diǎn)又經(jīng)常地導(dǎo)致探測器上照射關(guān)系的改變。