CN104487000A - 用于操作计算机断层成像设备的方法和计算机断层成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作计算机断层成像设备(2)的方法，所述计算机断层成像设备(2)包括具有第一工作模式并且具有第二工作模式的X射线放射源(6)，其中，所述X射线放射源(6)在圆形轨道(14)上围绕对象(12)旋转，以对所述对象(12)进行检查，其中，沿着所述圆形轨道(14)在多个位置处生成所述对象(12)的投影记录，其中，在半转动之后，在所述X射线放射源(6)的工作模式之间进行转换，并且其中，在进行工作模式转换时，使能够移动的过滤器(18)进入所述X射线放射源(6)的放射场或者从所述X射线放射源(6)的放射场移出。

Description

用于操作计算机断层成像设备的方法和计算机断层成像设备
技术领域
本发明涉及一种用于操作计算机断层成像设备的方法，所述计算机断层成像设备包括具有第一工作模式并且具有第二工作模式的X射线放射源，其中，所述X射线放射源围绕对象在圆形轨道上旋转，以对所述对象进行检查，并且其中，沿着所述圆形轨道在多个位置处生成对象的投影记录。此外，本发明还涉及相应的计算机断层成像设备。
背景技术
在一些计算机断层成像方法中，不使用单色(非常接近单色)X射线放射，而使用多色X射线放射，以获得关于检查对象的信息。
特别是所谓的“双能量”计算机断层成像非常普遍，在所述计算机断层成像中，或者使用用来分别生成单色X射线放射的两个X射线放射源，其中，两个X射线放射源的X射线放射在波长方面不同(“双源”CT)，或者在所述计算机断层成像中，使用一个X射线放射源来生成具有不同波长的X射线放射(“单源”CT)，其中，在这种情况下，为了在波长之间进行转换，进行所谓的“kV切换”、即改变X射线管的管压。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是提供一种改进的用于操作计算机断层成像设备方法和相应的计算机断层成像设备。
关于所述方法，根据本发明，上述技术问题通过具有权利要求1的特征的方法来解决。所附权利要求包含本发明的部分有利并且部分对于自身具有创造性的扩展方案。
所述方法用于操作计算机断层成像设备，所述计算机断层成像设备包括具有第一工作模式和第二工作模式的X射线放射源，其中，用于对对象进行检查或者在对象的检查范围内的X射线放射源围绕所述对象在圆形轨道上旋转，并且其中，沿着所述圆形轨道在多个位置处生成对象的投影记录。在此，所述计算机断层成像设备被配置为在X射线放射源半转动之后，在工作模式之间进行转换，其中，使可移动过滤器进入或者移出X射线放射源的放射场。在此，优选在两种工作模式下生成具有不同的强度和/或不同的波长的X射线放射。因此，相应地设置为一般包括X射线管的X射线放射源首先以第一工作模式工作，并且在这期间进行半转动，并且随后X射线放射源转换到第二工作模式，然后进行另一个半转动。在此，X射线放射源要么在第二个半转动期间被送回，要么X射线放射源总共围绕要检查的对象进行完整的一周旋转。
也就是说，在工作模式之间的转换不在各个投影记录之间进行，而在对对象的多投影扫描之后进行，其中，随后对对象进行基本上冗余的多投影扫描，然而在此期间X射线放射源以另一个工作模式、即第二工作模式工作，从而例如借助具有不同波长的X射线放射进行第二多投影扫描。在这样构造的借助X射线放射的对对象的扫描中，在工作模式之间仅转换一次，从而对计算机断层成像设备的关于在工作模式之间的可转换性的技术要求保持相对低。
此外，X射线放射源包括例如由锡制成的可移动过滤器或者光阑过滤器，其在工作模式下用于生成X射线放射，并且为此使其进入优选借助X射线管产生的X射线放射源的放射场中。如果随后转换工作模式，则优选又将过滤器或者光阑过滤器移出，因此其不再用于生成X射线放射。因此，相应的过滤器或者光阑过滤器特别是补充X射线管，并且使相应的过滤器或者光阑过滤器进入由X射线管生成的X射线放射场，以生成预先确定的X射线放射锥体，以便对X射线放射场进行修正。一般来说，借助这样的过滤器或者光阑过滤器预先给定X射线放射的强度分布以及X射线放射的绝对强度。附加地或者替代地，借助相应的过滤器能够进行依赖于频率或者波长的对所生成的X射线放射的过滤。一般来说，借助能够相对简单地保持的可控机械设备进行过滤器到放射场的进入或者过滤器从放射场的取出，因为过滤器仅在每一次工作模式转换时需要移动，也就是说在每次层析扫描时需要移动两次。在有利扩展方案中，针对每个工作模式设置自己的过滤器或者光阑过滤器，从而在进行工作模式转换时，也进行相应的过滤器转换。于是过滤器例如与X射线放射源的X射线管一起移动，并且在转换时进入由X射线管生成的X射线放射场。
与优选方法变形方案相对应地，X射线放射源在圆形轨道上围绕要检查的对象旋转多次，并且在每个半转动之后在工作模式之间进行转换。此外，进一步优选所述对象在检查期间相对于X射线放射源线性移动，从而例如在所谓的螺旋扫描的范围内对所述对象进行层析扫描。在此有利的是，两个相继的半转动的对对象的投影记录在X射线放射源的不同的工作模式下对于对所述对象的扫描是冗余的，从而对所述对象的每一层扫描两次，其中，X射线放射源在扫描每一层期间在第一工作模式下进行一次半转动，并且在第二工作模式下进行一次半转动。因此，于是对于对对象的体积的一层的每一次扫描，在工作模式之间转换两次。
在此有利的是特别是使用X射线管作为X射线放射源并且在工作模式之间转换时进行管压的转换的方法变形方案。以这种方式，能够实现“单源双能量”计算机断层成像设备，其中，依次使用具有两个不同的波长的X射线放射对对象的体积的每一层进行扫描。在此，所谓的“kV切换”、即两个工作模式的管压之间的转换在扫描一层期间仅进行一次，并且在扫描整个体积时每一层仅进行两次。因此，对X射线放射源的可转换性的要求保持相对低。
关于计算机断层成像设备，根据本发明，所提出的技术问题通过具有权利要求8的特征的计算机断层成像设备来解决。
计算机断层成像设备包括X射线放射源和控制单元，所述控制单元被配置用于执行根据在前的权利要求中的任一项所述的方法。因此，所述计算机断层成像设备特别是作为“单源双能量”计算机断层成像设备来实现。
附图说明
下面根据示意性图示进一步说明本发明的实施例。其中：
图1以截面图示出了计算机断层成像设备。
具体实施方式
下面描述的在图1中示出的计算机断层成像设备2包括X射线放射源6集成在其中的所谓的机架4、可线性移动的检查床8以及控制单元10。
为了对患者或者对象12进行检查，将患者或者对象12定位在检查床8上，随后X射线放射源6在圆形轨道14上围绕对象12旋转，其中，沿着圆形轨道14在多个位置处生成对象12的投影记录。在此，X射线放射源6的移动逐步或者连续地进行，此外，X射线放射源6和检查床8之间的相应的相对移动与垂直于圆形轨道平面的线性移动叠加，其中，为此检查床8逐步或者连续地线性移动。
X射线放射源6以及未示出的、但是与其相对地布置的X射线检测器在检查期间围绕对象12旋转多次，并且在X射线放射源6扫过180°的角度范围的每个半转动之后，在X射线放射源6的两个工作模式之间进行转换。
在第一工作模式下，包括X射线管16和可移动光阑过滤器18的X射线放射源6以70kV的管压工作，并且光阑过滤器18处于准备状态，其中，光阑过滤器18位于由X射线管16产生的放射锥体外部。相反，在第二工作模式下，X射线管16以140kV的管压工作，并且光阑过滤器18处于插入状态，其中，光阑过滤器18位于由X射线管16产生的放射锥体中。
在X射线管6的每个半转动中，借助X射线放射对对象12的体积的一层进行扫描，并且X射线放射源6以不同的工作模式工作的两个相继半转动的扫描对于扫描是冗余的。因此，对每一层扫描两次，但是两次扫描中的每一次以波长不同的X射线放射进行。
本发明不限于前面描述的实施例。相反，本领域技术人员还可以由此得出本发明的其它变形方案，而不脱离本发明的内容。此外，特别是还可以将结合实施例描述的全部单个特征以其它方式彼此组合，而不脱离本发明的内容。
附图标记列表
2   计算机断层成像设备
4   机架
6   X射线放射源
8   检查床
10  控制单元
12  对象
14  圆形轨道
16  X射线管
18  可移动光阑过滤器

Claims (7)

1.一种用于操作计算机断层成像设备(2)的方法，所述计算机断层成像设备(2)包括具有第一工作模式并且具有第二工作模式的X射线放射源(6)，其中，所述X射线放射源(6)在圆形轨道(14)上围绕对象(12)旋转，以对所述对象(12)进行检查，并且其中，沿着所述圆形轨道(14)在多个位置处生成所述对象(12)的投影记录，
其特征在于，在半转动之后，在所述X射线放射源(6)的工作模式之间进行转换，其中，使能够移动的过滤器(18)进入所述X射线放射源(6)的放射场或者从所述X射线放射源(6)的放射场移出。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，所述X射线放射源(6)对于每个工作模式包括能够移动的过滤器(18)，其中，每个能够移动的过滤器(18)对于相应的工作模式进入所述X射线放射源(6)的放射场，并且在转换到另一个工作模式时从所述X射线放射源(6)的放射场移出。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，所述X射线放射源(6)在所述圆形轨道(14)上围绕要检查的对象(12)旋转多次，并且在每个半转动之后在所述X射线放射源(6)的工作模式之间进行转换。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，
其特征在于，将要检查的对象(12)附加地相对于所述X射线放射源(6)线性地移动。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，
其特征在于，两个相继的半转动的对对象(12)的投影记录是冗余的。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，
其特征在于，所述X射线放射源(6)包括X射线管(16)，并且在每个工作模式下预先给定不同的管压。
7.一种计算机断层成像设备(2)，其包括X射线放射源(6)和控制单元(10)，所述控制单元(10)被配置用于执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法。
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