[發(fā)明專利]具有恒定能量間隔的能量成像

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580072077.2
• 申請(qǐng)日: 2015-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN107110796B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J-F.拉魯瓦;J.布勞亞;A.加德涅;U.維曼;M.弗倫特拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): A61B6/03
• 分類號(hào): A61B6/03;G01N23/04;H05G1/58
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉培勇;張濤

本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到(在“雙重能量”或“快速kV”能量掃描過程中)高kV電平與低kV電平之間的下降時(shí)間與HV(高壓)電容的放電相關(guān)聯(lián)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以在從第一能量級(jí)到第二能量級(jí)的下降躍遷過程中激活高壓發(fā)生器，從而基本上保持預(yù)定下降躍遷時(shí)間。相應(yīng)地，可以實(shí)現(xiàn)基本相等的高kV電平與低kV電平之間的能量分布。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

這一根據(jù)專利合作條約(PCT)提交的國際專利申請(qǐng)要求2015年3月16日提交的美國申請(qǐng)No.14/658,913和2014年12月30日提交的美國申請(qǐng)No.62/098,001的優(yōu)先權(quán)，通過引用將它們?nèi)牟⑷氡疚摹?/p>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要上涉及成像系統(tǒng)，更具體而言涉及用于成像系統(tǒng)的高壓發(fā)生器。

背景技術(shù)

計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)是一種X射線醫(yī)療成像過程，其使得可以使用圍繞患者或?qū)ο蟛杉亩喾S(2D)圖像來獲得該患者或?qū)ο蟮娜S(3D)圖像。在CT中，已知使用雙重能量成像通過利用在不同電壓/能量級(jí)(“低kV”和“高kV”)上對(duì)患者或?qū)ο笏龅膬纱螔呙鑱慝@得物質(zhì)特征和/或減少偽像。

在圍繞患者或?qū)ο蟮膯未涡D(zhuǎn)當(dāng)中，高壓發(fā)生器在“低kV”和“高kV”之間切換，從而分別從X射線管發(fā)射低能X射線和高能X射線。高壓發(fā)生器通常可以(例如)在大約70到100千伏(kV)的低kV和大約120到150kV的高kV之間切換。所發(fā)射的低能x射線和高能x射線在由患者或?qū)ο笏p后照射到輻射探測(cè)器的陣列上。之后，可以對(duì)x射線的強(qiáng)度進(jìn)行處理，以生成圖像。

為了在單次旋轉(zhuǎn)當(dāng)中完成雙重能量掃描，高壓發(fā)生器必須快速地在低kV和高kV之間切換。這樣的快速切換通常可以在10μs和30μs之間執(zhí)行，但還是希望取得更快的時(shí)間。但是，高壓發(fā)生器通常包含高壓(HV)電容，其可能包括濾波電容器和/或寄生電容(例如，來自于高壓線纜)。結(jié)果，高kV與低kV之間的下降時(shí)間與HV電容的放電有關(guān)。在典型的CT系統(tǒng)當(dāng)中，管電流通常可能是由HV電容放電產(chǎn)生的電流的最大部分。

在CT當(dāng)中，還經(jīng)常希望對(duì)高壓發(fā)生器提供的管電流進(jìn)行調(diào)制，從而針對(duì)身體的不同部分或者不同尺寸的對(duì)象調(diào)整x射線曝光度。這有助于避免在數(shù)據(jù)采集過程中對(duì)患者或?qū)ο筮^度曝光或者曝光不足。

但是，在雙重能量掃描過程中，例如，在高kV時(shí)間內(nèi)對(duì)管電流進(jìn)行調(diào)制將使得在周期之間的高kV和低kV之間的下降時(shí)間不同(不一致)。這反過來又導(dǎo)致建立在高kV時(shí)間內(nèi)傳送的能量與低kV時(shí)間內(nèi)傳送的能量之間的不合需要的不均衡的能量間隔(energyseparation)。換言之，在雙重能量掃描過程中調(diào)制管電流可能導(dǎo)致不理想的波形，其可能影響有效重構(gòu)掃描圖像的能力。

此外，HV電容可以在時(shí)間上發(fā)生變化，例如，作為溫度的函數(shù)而變化。其還可能建立起不同的、不一致的下降時(shí)間，尤其是與可能已經(jīng)在不同的溫度上進(jìn)行的任何校準(zhǔn)相比。

因此，希望提供一種改進(jìn)的高壓發(fā)生器，其將在采用管電流調(diào)制的雙重能量掃描過程中提供大體恒定的高kV時(shí)間與低kV時(shí)間之間的能量間隔。此外，還希望提供一種改進(jìn)的高壓發(fā)生器，其可以在以不同的環(huán)境條件執(zhí)行的雙重能量掃描過程中提供基本等同的高kV時(shí)間與低kV時(shí)間之間的能量間隔。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到能量級(jí)之間的下降時(shí)間，例如，在高kV電平與低kV電平之間(在“雙重能量”或“快速kV”能量掃描過程中)或者在多能量掃描過程中，與HV(高壓)電容的放電相關(guān)聯(lián)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以在從第一能級(jí)到第二能級(jí)的下降躍遷過程中激活高壓發(fā)生器，從而基本上保持預(yù)定下降躍遷時(shí)間。相應(yīng)地，可以實(shí)現(xiàn)基本相等的高kV電平與低kV電平之間的能量分布，從而使CT重構(gòu)算法能夠更加有效地重構(gòu)掃描圖像。