CN106264584A - Ct扫描设备的低对比分辨率测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种CT扫描设备的低对比分辨率测试系统，包括系数确定模块、修正模块、控制模块和输出模块。系数确定模块用于确定当前标称扫描条件下的修正系数。当前标称扫描条件下的修正系数代表：当前标称扫描条件下的实际CT剂量指数和标称CT剂量指数之间的关系。修正模块用于根据当前标称扫描条件下的修正系数修正上述标称CT剂量指数。控制模块用于在测试低对比分辨率时，根据修正的CT剂量指数控制球管的发射功率。输出模块用于输出低对比分辨率的测试结果。

Description

CT扫描设备的低对比分辨率测试系统及方法

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种CT扫描设备的低对比分辨率测试系统及方法。

背景技术

在计算机断层扫描(Computer Tomography，CT)系统中，低对比分辨率(Low Contrast Detectability，LCD)代表在扫描图像中将扫描对象从其背景中鉴别出来的能力，因此是影响CT图像质量的一个重要参数。

通常，LCD的大小与CT剂量指数的大小有关系，CT剂量指数越大，LCD越大，反之亦然。一般，不同的扫描条件(包括设置的毫安(mA)、千伏(KV)、孔径、秒(second)等参数)带来的CT剂量指数也会不同，因此，在CT扫描设备的质量测试过程中，会在标称的扫描测试条件(对应标称的CT剂量指数)下测试各台产品的LCD的值，如果没有达到预设值，则显示未通过LCD测试。

未通过LCD测试的产品，一部分是确实存在质量问题而导致LCD不达标，也有一部分是由于不同球管之间射线发射效率差异导致的。例如，对于同批次的产品，测试时选择的是同样的扫描测试条件，默认其对应的是同样的CT剂量指数，但是实际上，由于球管之间的上述差异，有些CT扫描设备在该扫描测试条件下的实际的CT质量指数比其标称的CT剂量指数小，导致测试得到的LCD的值也达不到预设值。再如，对于同一台产品，如果更换了球管或者球管随着时间有所老化，也会出现前后的LCD测试结果不同。

因此，在实际的测试过程中，对于未通过上述LCD测试的产品，需要测量实际的CT剂量指数，如果CT剂量指数比标称的值小，则改变测试条件来适当提高CT剂量指数，然后重新进行LCD测试。这种方式存在以下几个缺点：

1、同种机型，需要设置不同的测试条件，以使LCD测试结果更准确。

2、医院机器验收、年检，每次皆需要现场配备剂量测试仪器，并采用“异于产品标称”的测试条件，来验证机器在某剂量条件下可以通过LCD测试。

3、客户或第三方技术监督局人员会对生产商的产品造成如下印象：同类产品性能差异大，或简单认为该生产商的球管或系统有潜在问题或认为有产品劣质的倾向。

4、即便初始产品通过测试，作为易耗品的球管更换，也许会产生类似的问题或纠纷。

5、市场竞争激烈化，生产商倾向于在宣称LCD性能方面留的余地越来越小，促成此类问题出现的可能性进一步增大。

因此，需要提供一种新的CT扫描设备的低对比分辨率测试系统及方法，能够更准确地测试CT扫描设备在低对比分辨率方面的性能。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了一种CT扫描设备的低对比分辨率测试系统，包括系数确定模块、修正模块、控制模块和输出模块。系数确定模块用于确定当前标称扫描条件下的修正系数，上述当前标称扫描条件下的修正系数代表：当前标称扫描条件下的实际CT剂量指数和标称CT剂量指数之间的关系。修正模块用于根据当前标称扫描条件下的修正系数修正上述标称CT剂量指数。控制模块用于在测试低对比分辨率时，根据修正的CT剂量指数控制球管的发射功率。输出模块用于输出低对比分辨率的测试结果。

本发明的示例性实施例还提供了一种CT扫描设备的低对比分辨率测试系统，包括第一存储模块、第二存储模块、控制模块、输出模块、系数修改模块。第一存储模块存储有对应于多个标称扫描条件的多个标称CT剂量指数。第二存储模块存储有上述多个标称CT剂量指数的多个修正系数，各修正系数的初始值为1；控制模块用于在测试低对比分辨率时，根据对应于当前标称扫描条件的标称CT剂量指数和其修正系数获取修正的CT剂量指数，并根据上述修正的CT剂量指数控制球管的发射功率。输出模块用于输出低对比分辨率的测试结果。系数修改模块用于在采用当前标称扫描条件再次进行低对比分辨率测试时将上述第二存储模块中与当前标称扫描条件对应的修正系数修改为新的修正系数，上述新的修正系数代表：在采用当前标称扫描条件再次进行低对比分辨率测试时，对应于当前标称扫描条件的标称CT剂量指数与获取的实际CT剂量指数之间的关系。

本发明的示例性实施例还提供了一种CT扫描设备的低对比分辨率测试方法，包括：

确定当前标称扫描条件下的修正系数，上述当前标称扫描条件下的修正系数代表：当前标称扫描条件下的实际CT剂量指数和标称CT剂量指数之间的关系；

根据当前标称扫描条件下的修正系数修正上述标称CT剂量指数；

在测试低对比分辨率时，根据修正的CT剂量指数控制球管的发射功率；以及,

输出低对比分辨率的测试结果。

通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。

附图说明

通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1为本发明一个实施例提供的CT扫描设备的低对比分辨率测试系统的框图；

图2为本发明一个实施例提供的CT扫描设备的低对比分辨率测试方法的流程图；

图3为本发明另一个实施例提供的CT扫描设备的低对比分辨率测试系统的框图；

图4示例性地示出了本发明实施例对CT扫描设备进行低对比分辨率测试的示意图。

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

图1为本发明一个实施例提供的CT扫描设备的低对比分辨率测试系统的框图。如图1所示，该系统包括系数确定模块11、修正模块13、控制模块15以及输出模块17。

系数确定模块11用于确定当前标称扫描条件下的修正系数。上述“标称扫描条件”是指在进行低对比分辨率测试时设定的扫描参数，例如毫安秒(mAs)、千伏(Kv)等参数。上述“当前标称扫描条件下的修正系数”代表：当前标称扫描条件下的实际CT剂量指数和标称CT剂量指数之间的关系。对于由于实际CT剂量指数与标称CT剂量指数不符(实际CT剂量指数过小)而导致的测试不通过的情况，可通过系数确定模块11确定实际测量的CT剂量指数以及标称CT剂量指数之间的关系，并进一步根据该关系确定用于修正标称CT剂量指数的修正系数。

修正模块13用于根据当前标称扫描条件下的修正系数修正上述标称CT剂量指数，即修正“当前标称扫描条件下的标称CT剂量指数”。由于修正系数代表实际CT剂量指数和标称CT剂量指数之间的关系，因此可以根据当前标称扫描条件下的修正系数得到修正的CT剂量指数，以期通过修正标称CT剂量指数来适当提高球管功率，以使实际CT剂量指数能够更接近标称CT剂量指数，并最终提升测试的准确性。

控制模块15用于在采用当前标称扫描条件测试低对比分辨率时，根据修正的CT剂量指数控制球管的发射功率。

输出模块17用于输出低对比分辨率的测试结果。

例如，对于同批次的CT扫描设备，出厂测试时采用同样的标称扫描条件，标称CT剂量指数也是一样的，但是由于其中个别设备的球管发射功率较其它产品低，CT扫描设备的实际CT剂量指数较标称CT剂量指数小，使得测试出的低对比分辨率过低而未能通过测试而需要再次进行测试时，可采用本发明上述实施例中的技术方案。当采用相同的标称扫描条件再次测试时，可通过CT剂量指数测量仪获取实际的CT剂量指数，系数确定模块11根据该实际CT剂量指数以及对应的标称CT剂量指数之间的关系确定修正系数。修正模块13根据该修正系数获取修正的标称CT剂量指数。该标称CT剂量指数的修正值大于初始值，使得控制模块15控制球管的发射功率增大，从而使实际CT剂量指数提高到与初始的(修正前的)标称CT剂量指数更接近，测试得到的低对比分辨率也会相应的提高，得到更准确的测试结果。

再次测试结束后，系数确定模块11确定的修正系数可存储在相应的CT扫描设备中，以在下次进行低对比分辨率测试时再次用来修正该标称CT剂量指数。

可选地，上述CT扫描设备中存储有对应所有标称扫描条件下的修正系数，其中，每个修正系数的初始值均设置为1。在一种实施方式中，上述的“修正系数的初始值”是指CT扫描设备在出厂时设置的修正系数，以保证出厂测试时都能够按照标称CT剂量指数控制球管发射功率，进行测试。

系数确定模块11还用于将CT扫描设备中存储的对应于当前标称扫描条件的修正系数修改为当前确定的修正系数。例如在出厂时未通过“低对比分辨率”的测试而进行再次测试时，系数确定模块11用确定的修正系数(例如1.1)替换初始的修正系数(1)。或者随时间推移如果球管进一步老化，使得采用该重新确定的修正系数(1.1)又没有通过测试时，可再次确定修正系数(例如1.2)并进行测试。

可选地，系数确定模块11确定的“当前标称扫描条件下的修正系数”为：当前标称扫描条件下的标称CT剂量指数与实际CT剂量指数的比值，所述修正模块用于将当前标称扫描条件下的标称CT剂量指数乘以当前标称扫描条件下的修正系数以得到修正的CT剂量指数。

在上述实施例中，标称CT剂量指数和实际CT剂量指数之间的关系为比例关系，在其它实施例中，也可为其它数学关系，例如指数关系、差值关系等，只要通过一定的数学模型能够利用该关系达到修正标称CT剂量指数的目的即可。

可选地，上述系数确定模块11还用于当确定的修正系数大于预设值时，将确定的修正系数修改为小于或等于该预设值。例如，可将修正系数限制为不超过1.5，当确定的修正系数大于1.5时，系数确定模块11将其修改为等于1.5或小于1.5，以避免球管功率过大，并避免修正值过大影响测试结果。

图2为本发明一个实施例提供的CT扫描设备的低对比分辨率测试方法的流程图，如图2所示，该方法包括以下步骤S21、S23、S25以及S27。该方法可应用于如图1所示的CT扫描设备的低对比分辨率测试系统中。

步骤S21：确定当前标称扫描条件下的修正系数，上述“当前标称扫描条件下的修正系数”代表：当前标称扫描条件下的实际CT剂量指数和标称CT剂量指数之间的关系。

步骤S23：根据当前标称扫描条件下的修正系数修正上述标称CT剂量指数。

步骤S25：在测试低对比分辨率时，根据修正的CT剂量指数控制球管的发射功率。

步骤S27：输出低对比分辨率的测试结果。

可选地，上述CT扫描设备中存储有所有标称扫描条件下的修正系数，其中，每个修正系数的初始值均设置为1，在步骤S21之后还包括：将CT扫描设备中存储的当前标称扫描条件下的修正系数修改为当前确定的修正系数，即步骤S21中确定的修正系数。

可选地，当前标称扫描条件下的修正系数为：当前标称扫描条件下的标称CT剂量指数与实际CT剂量指数的比值。步骤S23通过将当前标称扫描条件下的标称CT剂量指数乘以当前标称扫描条件下的修正系数以得到修正的CT剂量指数。

可选地，步骤S21和步骤S23之间还包括：在确定的修正系数大于预设值时，将确定的修正系数修改为小于或等于该预设值。

图3为本发明另一个实施例提供的CT扫描设备的低对比分辨率测试系统的框图，如图3所示，该系统包括第一存储模块31、第二存储模块33、控制模块35、输出模块37以及系数修改模块39。

第一存储模块31中存储有多个标称CT剂量指数，上述多个标称CT剂量指数与CT扫描设备的多个标称扫描条件一一对应。

第二存储模块33中存储有上述各标称CT剂量指数的修正系数，各修正系数的初始值为1。本实施例中，各修正系数的初始值是指CT扫描设备在出厂时的设置值。

控制模块35用于在测试低对比分辨率时，根据与当前标称扫描条件对应的标称CT剂量指数和其修正系数获取修正的CT剂量指数，并根据修正的CT剂量指数控制球管的发射功率。

输出模块37用于输出低对比分辨率的测试结果。

系数修改模块39用于在采用当前标称扫描条件再次进行低对比分辨率测试时将第二存储模块33中与当前标称扫描条件对应的修正系数修改为新的修正系数，上述新的修正系数代表：在采用当前标称扫描条件再次进行低对比分辨率测试时，对应于当前标称扫描条件的标称CT剂量指数与获取的实际CT剂量指数之间的关系。

可选地，上述新的修正系数为：在采用当前标称扫描条件再次进行低对比分辨率测试时，对应于当前标称扫描条件的标称CT剂量指数与获取的实际CT剂量指数之间的比值。控制模块35用于在进行低对比分辨率测试时，将对应于当前标称扫描条件的标称CT剂量指数乘以对应的修正系数以得到上述修正的CT剂量指数。

可选地，上述系数修改模块39还用于在上述新的修正系数大于预设值时，将该新的修正系数修改为小于或等于该预设值。

下面通过举例对本发明的上述实施例进行描述：

图4示例性地示出了本发明实施例对CT扫描设备进行低对比分辨率测试的示意图，如图4所示，CT扫描设备包括扫描主体以及在控制扫描主体41工作的计算机42，在计算机42中以矩阵的形式存储有多个标称CT剂量指数CTDI1～CTDIn，并以矩阵的形式存储有多个修正系数c1～cn，n为自然数，CT剂量指数CTDI1～CTDIn以及修正系数c1～cn一一对应于多个标称扫描条件，测试时，可选择其中一个标称扫描条件显示在计算机42的屏幕上并通过操作计算机42来控制CT扫描设备进行测试。

假设该CT扫描设备是首次采用第三个标称扫描条件进行测试，此时默认的修正系数为(1.0)，测试时，计算机42将第三个标称CT剂量指数CTDI3乘以修正系数(1.0)，标称CT剂量指数未变，然后，根据该标称CT剂量指数CTDI1的初始值控制扫描主体41中球管的发射功率，球管以该功率发射X射线，计算机42从扫描主体41获得本次测试的低对比分辨率的值并判断其是否达标。

如果未达标，依然采用第三个标称扫描条件进行测试，测试时，计算机42从剂量检测仪(图中未示出)获取CT扫描设备的实际CT剂量指数，并计算第三个CT剂量指数CTDI3的值与实际CT剂量指数的比值(1.2)，并将该比值(1.2)取代第三个修正系数c1的初始值(1.0)并进行存储。将第三个标称CT剂量指数CTDI3乘以修正系数(1.2)，修正的标称CT剂量指数为(CTDI3*1.2)，然后，根据该修正的标称CT剂量指数(CTDI3*1.2)控制球管的发射功率，球管以该功率发射X射线，计算机42从扫描主体41获得第二次测试的低对比分辨率的值并判断其是否达标。

本发明的上述实施例中，通过获取当前标称扫描条件下的标称CT剂量指数和实际CT剂量指数之间的关系来确定一个修正系数以对标称CT剂量指数进行修正，根据修正的CT剂量指数来控制球管的发射功率来改变实际的CT剂量指数，使其与标称CT剂量指数更接近，使得在进行低对比分辨率测试时能够获取更准确的测试结果，本发明具有以下优点：

1、对于同种机型，测试时无需重新设置不同的扫描条件就可完成CT剂量指数的修正，以使LCD测试结果更准确。

2、针对医院机器每年的验收、年检，无需现场配备剂量测试仪器，只要使用上一次测试时的修正系数即可进行测试，也无需采用“异于产品标称”的测试条件，来验证机器在某剂量条件下可以通过LCD测试。

3、由于产生了更准确的测试结果，避免了误测的不良结果，避免客户或第三方技术监督局人员对生产商的产品产生不好的印象。

4、对于更换球管的情况，给出了有效的解决方式。

5、能够更适应激烈的市场竞争，使得测试结果与宣称的LCD性能相符。

上面已经描述了一些示例性实施例。然而，应该理解的是，可以做出各种修改。例如，如果所描述的技术以不同的顺序执行和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同方式被组合和/或被另外的组件或其等同物替代或补充，则可以实现合适的结果。相应地，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种CT扫描设备的低对比分辨率测试系统，包括：

系数确定模块，用于确定当前标称扫描条件下的修正系数，所述当前标称扫描条件下的修正系数代表：当前标称扫描条件下的实际CT剂量指数和标称CT剂量指数之间的关系；

修正模块，用于根据当前标称扫描条件下的修正系数修正所述标称CT剂量指数；

控制模块，用于在测试低对比分辨率时，根据修正的CT剂量指数控制球管的发射功率；以及,

输出模块，用于输出低对比分辨率的测试结果。

2.根据权利要求1所述的CT扫描设备的低对比分辨率测试系统，其特征在于，所述CT扫描设备中存储有对应所有标称扫描条件的修正系数，其中，每个修正系数的初始值均设置为1，所述系数确定模块还用于将所述CT扫描设备中存储的对应于当前标称扫描条件的修正系数修改为当前确定的修正系数。

3.根据权利要求1所述的CT扫描设备的低对比分辨率测试系统，其特征在于，所述当前标称扫描条件下的修正系数为：当前标称扫描条件下的标称CT剂量指数与实际CT剂量指数的比值，所述修正模块用于将当前标称扫描条件下的标称CT剂量指数乘以当前标称扫描条件下的修正系数以得到修正的CT剂量指数。

4.根据权利要求1所述的CT扫描设备的低对比分辨率测试系统，其特征在于，所述系数确定模块还用于：当所述系数确定模块确定的修正系数大于预设值时，将确定的修正系数修改为小于或等于所述预设值。

5.一种CT扫描设备的低对比分辨率测试系统，包括：

第一存储模块，存储有对应于多个标称扫描条件的多个标称CT剂量指数；

第二存储模块，存储有各所述标称CT剂量指数的修正系数，各所述修正系数的初始值为1；

控制模块，用于在测试低对比分辨率时，根据对应于当前标称扫描条件的标称CT剂量指数和其修正系数获取修正的CT剂量指数，并根据所述修正的CT剂量指数控制球管的发射功率；

输出模块，用于输出低对比分辨率的测试结果；以及,

系数修改模块，用于在采用当前标称扫描条件再次进行低对比分辨率测试时将所述第二存储模块中与当前标称扫描条件对应的修正系数修改为新的修正系数，所述新的修正系数代表：在采用当前标称扫描条件再次进行低对比分辨率测试时，对应于当前标称扫描条件的标称CT剂量指数与获取的实际CT剂量指数之间的关系。

6.根据权利要求5所述的CT扫描设备的低对比分辨率测试系统，其特征在于：

所述新的修正系数为：在采用当前标称扫描条件再次进行低对比分辨率测试时，对应于当前标称扫描条件的标称CT剂量指数与获取的实际CT剂量指数之间的比值；

所述控制模块用于在进行低对比分辨率测试时，将与当前标称扫描条件对应的标称CT剂量指数乘以对应的修正系数以得到所述修正的CT剂量指数。

7.一种CT扫描设备的低对比分辨率测试方法，包括：

确定当前标称扫描条件下的修正系数，所述当前标称扫描条件下的修正系数代表：当前标称扫描条件下的实际CT剂量指数和标称CT剂量指数之间的关系；

根据当前标称扫描条件下的修正系数修正所述标称CT剂量指数；

在测试低对比分辨率时，根据修正的CT剂量指数控制球管的发射功率；

输出低对比分辨率的测试结果。

8.根据权利要求7所述的CT扫描设备的低对比分辨率测试方法，其特征在于，所述CT扫描设备中存储有所有标称扫描条件下的修正系数，其中，每个修正系数的初始值均设置为1；在所述“确定当前标称扫描条件下的修正系数”之后还包括：

将所述CT扫描设备中存储的当前标称扫描条件下的修正系数修改为当前确定的修正系数。

9.根据权利要求7所述的CT扫描设备的低对比分辨率测试方法，其特征在于，

所述当前标称扫描条件下的修正系数为：当前标称扫描条件下的标称CT剂量指数与实际CT剂量指数的比值；

所述“根据当前标称扫描条件下的修正系数修正所述标称CT剂量指数”包括：将当前标称扫描条件下的标称CT剂量指数乘以当前标称扫描条件下的修正系数以得到修正的CT剂量指数。

10.根据权利要求7所述的CT扫描设备的低对比分辨率测试方法，其特征在于，所述“确定当前标称扫描条件下的修正系数”和“根据当前标称扫描条件下的修正系数修正所述标称CT剂量指数”之间还包括：

在确定的修正系数大于预设值时，将确定的修正系数修改为小于或等于所述预设值。