[發(fā)明專利]X射線管電流分布的自動確定

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110360653.0
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113491527B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設計）人: A·克勞斯
• 申請（專利權）人: 西門子醫(yī)療有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 趙林琳;閆昊

本發(fā)明涉及X射線管電流分布的自動確定。描述了用于利用X射線成像裝置控制管電流以采集檢查對象的檢查范圍的至少一個X射線圖像的方法。在方法中，執(zhí)行對檢查對象的檢查范圍的預采集。基于預采集確定檢查范圍的三維調制的X射線衰減。基于確定的X射線衰減，確定初始管電流分布。針對管電流的后續(xù)實時修改規(guī)定容差范圍。在X射線管不發(fā)生過熱的情況下確定最大容許管電流分布。基于初始管電流分布確定潛在患者劑量的期望值并基于規(guī)定的容差范圍確定潛在患者劑量的最大值。在實際X射線圖像采集中測量實際X射線衰減。基于實際X射線衰減和初始規(guī)劃的管電流分布確定適合的管電流分布。最后根據(jù)確定的調整的管電流分布調整管電流。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于利用X射線成像裝置控制管電流以采集檢查對象的檢查范圍的至少一個X射線圖像的方法。本發(fā)明還涉及管電流控制設備。本發(fā)明還涉及X射線成像裝置。此外，本發(fā)明涉及計算機斷層掃描系統(tǒng)。

背景技術

成像X射線儀(例如C形臂X射線設備器械或計算機斷層掃描設備)越來越多地用于解釋醫(yī)療問題。通過X射線輻射，導致患者越來越多地被暴露于輻射，因此每次檢查時都要求根據(jù)ALARA(“盡可能合理地降低”)原則來恰當使用劑量并優(yōu)化劑量。相應地，醫(yī)學成像的目的是為患者施加盡可能小劑量的X射線輻射以生成一個或多個X射線圖像。

有鑒于此，在現(xiàn)代CT掃描儀中，根據(jù)受檢患者的衰減特性自動調整管電流并且因此調整劑量。例如，CARE Dose4D就是這樣一個劑量自動控制系統(tǒng)。為了確定患者的衰減特性，在開始實際圖像采集之前，必須準確了解患者在前后方向和側向方向上的衰減分布。

已知的自動劑量控制系統(tǒng)基于斷層掃描。斷層掃描相當于傳統(tǒng)的二維X射線疊加采集。斷層掃描在X射線輻射穿過患者的特定投影方向上測量通過患者的各個X射線衰減分布，并通過不同的灰度值表示該分布。劑量自動控制系統(tǒng)考慮該X射線衰減來確定適合的管電流分布或調制管電流。眾所周知，在采集X射線圖像之前，分別在側向方向上和在前后方向上采集患者的斷層掃描圖，并基于灰度值分布分別在相應方向上來確定患者的X射線衰減分布。

還可以借助于光學3D相機來估計患者的衰減。例如，DE 10 2015 204 449和US2019/0 214 135描述了這種方法。

如果僅創(chuàng)建一張斷層掃描圖，那么在患者沒有以最佳方式躺在掃描儀的旋轉中心的情況下，在對患者衰減進行估計時會得到不準確的結果。即使當患者以最佳方式處于中心時，由于患者在斷層與斷層掃描之間的移動也會導致不準確。例如，這可能是由于斷層掃描和斷層掃描之間的不同呼吸狀態(tài)造成的。

當使用光學3D相機時，由于存在衣物或覆蓋物以及由于患者體表與患者衰減之間不尋常的關系，而導致不準確。

在實際的X射線圖像采集之前，對患者衰減的估計中所提到的不準確性導致針對患者的次最佳的X射線劑量。

EP 1 172 069 A1描述了所謂的CT曝光自動控制系統(tǒng)，其中管電流被實時地調節(jié)以實現(xiàn)在先前預定的圖像噪聲。然而，在該方法中，無法考慮對于X射線管的技術局限性，例如管電流調制的慣性或過載情況下的管過熱。另外，所描述的方法不允許在進行掃描前估計患者的承受劑量。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的目的在于在根據(jù)患者的個人的X射線衰減特性調整X射線管電流分布時實現(xiàn)提高精度，同時運行對患者施加的總劑量進一步降低。

根據(jù)本發(fā)明，該目的通過根據(jù)權利要求1的用于利用X射線成像裝置控制管電流以采集檢查對象的檢查范圍的至少一個X射線圖像的方法來實現(xiàn)，以及通過根據(jù)權利要求11的管電流控制設備、通過根據(jù)權利要求12的X射線成像裝置和通過根據(jù)權利要求13的計算機斷層掃描系統(tǒng)實現(xiàn)。