CN107928693A - 一种用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法及系统，主要包括：根据通过驱动准直器运动测定的至少两个转速下的某一准直宽度开口的最优位置，确定其他转速下该准直宽度开口的位置；或者根据通过驱动准直器运动测定的两个转速下的第一准直宽度开口的最优位置以及所述两个转速中的其中一个转速下的第二准直宽度开口的最优位置，确定所述两个转速中的另一个转速下的所述第二准直宽度开口的位置。该方法避免了通过驱动准直器运动测定每个转速下每个准直宽度开口的最优位置，大大提高了处理效率，同时可以避免因增加开口宽度导致的病人接受X射线剂量的增加。

Description

一种用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法及系统
技术领域
本发明涉及医疗影像设备领域，特别涉及一种用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法及系统。
背景技术
计算机断层扫描(Computer Tomography，CT)系统中准直器的主要作用是将多余的X射线挡住，减少病人不必要的辐射。准直器中可以包括切片，用于限制有不同宽度的开口。准直器可以固定在机架上，机架在旋转时准直器可以与机架以同一速度旋转。
通常，某个准直宽度开口在某一转速下会有一个最优位置，准直器以该准直宽度开口在所述最优位置以所述转速旋转时，不会遮挡探测器，因此，整个探测器接收的光强最大。由于安装等误差，当准直器不在最优位置时，切片会遮挡探测器，导致病人图像出现伪影。因此必须进行准直器位置校正，确定准直宽度开口在一定转速下的最优位置。
在现有的技术中，对于某个准直宽度开口，通常需要通过在某一转速下驱动准直器运动，遍历该准直宽度开口在误差范围内的所有位置，将整个探测器接收光强最大值对应的位置作为该转速下该准直宽度开口的最优位置。然而，如果每个准直宽度开口在每个转速下的最优位置都这样确定的话，会浪费大量时间，效率低下。如果采用将准直器开口放宽的办法，以保证所有转速下探测器都能接受到符合要求的光强值，会增加病人接收的辐射剂量，有损人体健康。
发明内容
针对上述确定准直器开口位置的方法存在的问题，本发明的目的在于提高开口位置确定的效率，解决现有技术中确定准直器开口在不同转速下的位置耗费时间，效率低下，或放宽开口导致辐射剂量增加，有损人体健康的问题。
为达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：
一种用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法，其特征在于，包括：获取至少两个转速下第一准直宽度开口的位置；以及根据所述至少两个转速下第一准直宽度开口的位置，确定其他转速下所述第一准直宽度开口的位置。
在本发明中，根据所述至少两个转速下第一准直宽度开口的位置，利用插值算法确定其他转速下的所述第一准直宽度开口的位置。
在本发明中，所述获取至少两个转速下第一准直宽度开口的位置包括：获取第一转速下所述第一准直宽度开口的第一位置；以及获取第二转速下所述第一准直宽度开口的第二位置；所述根据所述至少两个转速下第一准直宽度开口的位置，确定其他转速下所述第一准直宽度开口的位置包括：根据所述第一位置和所述第二位置，利用线性插值算法确定第三转速下所述第一准直宽度开口的第三位置。
在本发明中，所述根据所述第一位置和所述第二位置，利用线性插值算法确定所述第三转速下所述第一准直宽度开口的所述第三位置包括：根据所述第一转速的平方值、所述第二转速的平方值、所述第三转速的平方值、所述第一位置以及所述第二位置，利用线性插值算法确定所述第三转速下所述第一准直宽度开口的所述第三位置。
在本发明中，所述获取第一转速下所述第一准直宽度开口的第一位置包括：在所述第一转速下驱动准直器运动；遍历所述第一准直宽度开口在误差范围内的所有位置；确定所述第一准直宽度开口在误差范围内的所有位置对应的探测器接收光强值；以及将探测器接收光强最大值对应的位置作为所述第一转速下所述第一准直宽度开口的所述第一位置。
在本发明中，所述用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法进一步包括：获取所述第一转速下第二准直宽度开口的第四位置；以及根据所述第一位置、所述第二位置和所述第四位置，确定所述第二转速下所述第二准直宽度开口的第五位置。
在本发明中，所述根据所述第一位置、所述第二位置和所述第四位置，确定所述第二转速下所述第二准直宽度开口的所述第五位置包括：根据所述第一位置与所述第二位置的差值以及所述第四位置，确定所述第二转速下所述第二准直宽度开口的所述第五位置。
一种用于影像设备的准直器的开口位置的确定系统，其特征在于，包括：发射装置，用于发射射线；探测器，用于接收所述射线；准直器，用于对所述射线进行准直，具有准直宽度开口；以及位置确定设备，包括：位置获取模块，用于获取至少一个转速下的第一准直宽度开口的位置，以及至少一个转速下的第二准直宽度开口的位置；以及位置确定模块，用于根据至少两个转速下的所述第一准直宽度开口的位置确定其它转速下的所述第一准直宽度开口的位置，或者根据两个转速下的所述第一准直宽度开口的位置以及所述两个转速中的其中一个转速下的所述第二准直宽度开口的位置，确定所述两个转速中的另一个转速下的所述第二准直宽度开口的位置。
在本发明中，所述根据至少两个转速下的所述第一准直宽度开口的位置确定其它转速下的所述第一准直宽度开口的位置包括：根据第一转速下所述第一准直宽度开口的第一位置和第二转速下所述第一准直宽度开口的第二位置，利用线性插值算法确定第三转速下所述第一准直宽度开口的第三位置。
在本发明中，所述根据两个转速下的所述第一准直宽度开口的位置以及所述两个转速中的其中一个转速下的所述第二准直宽度开口的位置，确定所述两个转速中的另一个转速下的所述第二准直宽度开口的位置包括：根据第一转速下所述第一准直宽度开口的第一位置、第二转速下所述第一准直宽度开口的第二位置以及第一转速下所述第二准直宽度开口的第三位置，确定第二转速下所述第二准直宽度开口的第四位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果表现如下：
一、利用通过驱动准直器运动测定的至少两个转速下的某一准直宽度开口的最优位置，确定其它转速下该准直宽度开口位置；或者利用通过驱动准直器运动测定的两个转速下的第一准直宽度开口的最优位置以及所述两个转速中的其中一个转速下的第二准直宽度开口的最优位置，确定所述两个转速中的另一个转速下的所述第二准直宽度开口的位置。避免了对每个准直宽度开口通过驱动准直器运动确定该准直宽度开口在不同转速下的最优位置，提高了处理效率；
二、无需将准直器开口放宽，从而不会额外增加人体所受的辐射剂量。
附图说明
图1是本发明提供的CT扫描系统的示意图；
图2是本发明提供的一种计算机设备的架构；
图3是本发明提供的位置确定设备的模块示意图；
图4是本发明提供的确定不同转速下某一准直宽度开口位置的示例性流程图；以及
图5是本发明提供的确定准直宽度开口位置的示例性流程图。
图1标记：110为机架，120为发射装置，130为准直器，140为检测床，150为探测器，160为位置确定设备；
图2标记：210为数据总线，220为处理器，230为只读存储器(ROM)，240为随机存储器(RAM)，250为通信端口，260为输入/输出端口，270为硬盘。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步描述。
图1是本发明提供的一种CT扫描系统示意图。CT扫描系统100可以包括机架110、发射装置120、准直器130、检测床140、探测器150和位置确定设备160。机架110可以用于支撑扫描系统100中的一个或多个部件，例如，发射装置120、准直器130、探测器150等。在一些实施例中，所述机架110中间可以开设有扫描腔体，所述扫描腔体可以用于容纳扫描对象(例如，患者)，所述扫描腔体可以为圆形。发射装置120(例如，球管)可以用于发射射线或信号，所述射线可以包括X射线、γ射线、β射线等。准直器130可以用于对所述射线进行准直，将多余的X射线挡住，减少病人不必要的辐射。所述准直可以包括对所述射线的扇束的宽度和方向进行调整。在一些实施例中，所述准直器可以包括切片，所述切片可以限制有准直宽度开口，有效射线可以通过所述准直宽度开口到达扫描对象。在一些实施例中，准直器的切片可以限制有不同宽度的开口。检测床140可以用于放置扫描对象，所述扫描对象可以包括人或物体。探测器150可以用于接收穿过所述扫描对象之后的射线。其中，所述探测器150可以与所述发射装置120相对地设置于机架110中。位置确定设备160可以用于处理从CT设备得到的数据、控制CT设备等。进一步地，位置确定设备160可以用于确定在一定转速下准直器130的开口位置。
图2是本发明提供的一种计算机设备的架构。这种计算机设备能够被用于实现实施本申请中披露的特定系统。这种计算机可以是一个通用目的的计算机，也可以是一个有特定目的的计算机。两种计算机都可以被用于实现本发明中的特定系统。计算机200可以用于实施当前描述的CT扫描系统100所需要的信息的任何组件。例如：位置确定设备160能够被如计算机200通过其硬件设备、软件程序、固件以及他们的组合所实现。图中为了方便起见只绘制了一台计算机，但是本实施例所描述的相关计算机功能是可以以分布的方式、由一组相似的平台所实施的，分散系统的处理负荷。
计算机200可以包括通信端口250，与之相连的是实现数据通信的网络。计算机200还可以包括一个或多个处理器220用于执行程序指令。示例的计算机平台包括一个内部通信总线210，不同形式的程序储存单元以及数据储存单元，例如硬盘270，只读存储器(ROM)230，随机存取存储器(RAM)240，能够用于计算机处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器210所执行的可能的程序指令。计算机200还可以包括输入/输出260，支持计算机与外部组件之间的输入/输出数据流。计算机200也可以通过通信网络接受程序及数据。
图3是本发明提供的位置确定设备的模块示意图。位置确定设备160可以包括位置获取模块310和位置确定模块320。所述位置确定设备160内各模块之间的连接方式可以是有线的、无线的或两者的结合。任何一个模块都可以是本地的、远程的或两者的结合。
位置获取模块310可以用于通过驱动准直器130运动，获取准直器130的某个准直宽度开口在一定转速下的最优位置。在一些实施例中，对于某个准直宽度开口，通过在某一转速下驱动准直器130运动，遍历该准直宽度开口在误差范围内的所有位置，并获取该准直宽度开口在该转速下的每个位置对应的探测器150接收光强。所述误差范围为考虑所有误差之后，实际切片安装可能的偏离理论设计位置的范围。在一些实施例中，所述误差包括驱动电机误差、切片板开口位置加工误差、球管安装误差，DMS安装误差等。位置获取模块310可以将整个探测器150接收光强最大值对应的位置作为该转速下该准直宽度开口的最优位置。在一些实施例中，位置获取模块310还可以用于获取准直器130的转速信息。
位置确定模块320可以用于根据位置获取模块310获取的准直器130的某个准直宽度开口在至少两个转速下的最优位置，确定该准直宽度开口在其它不同转速下的位置。在一些实施例中，位置确定模块320也可以根据位置获取模块310获取的准直器130的第一准直宽度开口在两个转速下的最优位置以及位置获取模块310获取的准直器130的第二准直宽度开口在所述两个转速中的其中一个转速下的最优位置，确定所述第二准直宽度开口在所述两个转速中的另一个转速下的位置。
图4是本发明提供的确定不同转速下某一准直宽度开口的位置的示例性流程图。
在410，位置获取模块310可以获取第一转速下准直宽度开口的第一位置。在一些实施例中，所述第一位置指所述准直宽度开口在所述第一转速下的最优位置。通过在所述第一转速下驱动准直器运动，遍历所述准直宽度开口在误差范围内的所有位置，将整个探测器150接收光强最大值对应的位置作为所述第一转速下所述准直宽度开口的最优位置。
在420，位置获取模块310可以获取第二转速下该准直宽度开口的第二位置。在一些实施例中，所述第二位置指所述准直宽度开口在所述第二转速下的最优位置。通过在所述第二转速下驱动准直器运动，遍历所述准直宽度开口在误差范围内的所有位置，将整个探测器150接收光强最大值对应的位置作为所述第二转速下所述准直宽度开口的最优位置。
所述第二转速可以不同于第一转速。在一些实施例中，第一转速可以是系统100允许的最小转速。第二转速可以是系统100允许的最大转速。
在430，位置确定模块320可以基于第一位置和第二位置，确定第三转速下所述准直宽度开口的第三位置。所述第三转速可以不同于第一转速和第二转速。
在一些实施例中，位置确定模块320可以基于线性插值算法确定第三转速。在一些实施例中，可以以准直宽度开口的位置为第一变量，以转速的平方值为第二变量，利用线性插值算法，根据第一位置、第二位置、第一转速的平方值、第二转速的平方值以及第三转速的平方值确定所述第三位置。
在一些实施例中，位置确定模块320可以根据公式(1)确定所述第三位置：
其中，B1表示所述第一位置，B2表示所述第二位置，B3表示所述第三位置，V1表示所述第一转速，V2表示所述第二转速，V3表示所述第三转速。
如图4所述，位置确定模块320可以根据两个转速下某个准直宽度开口的最优位置利用线性插值算法确定其它转速下该准直宽度开口的位置。在一些实施例中，位置确定模块320也可以根据两个以上转速下某个准直宽度开口的最优位置利用，例如，抛物线插值算法、拉格朗日(Lagrange)插值算法、牛顿(Newton)插值算法、埃尔米特(Hermite)插值算法、三次样条插值算法、sinc插值算法、小波插值算法等确定其它转速下该准直宽度开口的位置。
例如，位置确定模块320可以根据三个转速(例如，VA，VB，VC)下某个准直宽度开口的最优位置(例如，BA，BB，BC)利用拉格朗日(Lagrange)插值算法确定其它转速(例如，VD)下该准直宽度开口的位置(例如，BD)。如果以准直宽度开口位置为第一变量，以转速的平方值为第二变量，位置确定模块320可以根据公式(2)确定BD：
在一些实施例中，位置确定模块320也可以根据至少两个转速下的所述准直宽度开口的最优位置，利用拟合算法确定其它转速下的所述准直宽度开口的位置。所述拟合算法可以包括线性拟合、非线性拟合、分段拟合等。
图5是本发明提供的确定准直宽度开口位置的示例性流程图。在一些实施例中，所述准直器130的切片可以为两个相对设置的挡块，所述挡块可以限制有准直宽度开口。可以通过移动所述挡块形成宽度不等的准直宽度开口。在一些实施例中，所述准直器130的切片上可以设置有宽度不等的准直宽度开口。图5所示的方法可以根据通过驱动准直器运动测定的两个转速下的第一准直宽度开口的最优位置以及所述两个转速中的其中一个转速下的第二准直宽度开口的最优位置，确定所述两个转速中的另一个转速下的所述第二准直宽度开口的位置。其中，所述第一准直宽度开口的宽度与所述第二准直宽度开口的宽度不同。
在510，位置获取模块310可以获取第一转速下第一准直宽度开口的第一位置。在一些实施例中，所述第一位置指所述第一准直宽度开口在所述第一转速下的最优位置。通过在所述第一转速下驱动准直器运动，遍历所述第一准直宽度开口在误差范围内的所有位置，将整个探测器150接收光强最大值对应的位置作为所述第一转速下所述第一准直宽度开口的最优位置。
在520，位置获取模块310可以获取第二转速下第一准直宽度开口的第二位置。在一些实施例中，所述第二位置指所述第一准直宽度开口在所述第二转速下的最优位置。通过在所述第二转速下驱动准直器运动，遍历所述第一准直宽度开口在误差范围内的所有位置，将整个探测器150接收光强最大值对应的位置作为所述第二转速下所述第一准直宽度开口的最优位置。
在530，位置获取模块310可以获取第一转速下第二准直宽度开口的第四位置。在一些实施例中，所述第四位置指所述第二准直宽度开口在所述第一转速下的最优位置。通过在所述第一转速下驱动准直器运动，遍历所述第二准直宽度开口在误差范围内的所有位置，将整个探测器150接收光强最大值对应的位置作为所述第一转速下所述第二准直宽度开口的最优位置。
在540，位置确定模块320可以基于第一位置、第二位置及第四位置，确定第二转速下第二准直宽度开口的第五位置。
在一些实施例中，所述第二位置与所述第一位置的差值等于所述第四位置与所述第五位置的差值。位置确定模块320可以根据所述关系确定所述第五位置。
位置确定模块320可以根据公式(3)确定所述第二转速下第二准直宽度开口的第五位置：
B5＝B4+(B2-B1)， (3)
其中，B1表示所述第一准直宽度开口在第一转速下的第一位置，B2表示所述第一准直器在第二转速下的第二位置，B4表示第一转速下的所述第二准直宽度开口的第四位置，以及B5表示第二转速下所述第二准直宽度开口的第五位置。
以上所述仅为本发明的优选实施而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法，其特征在于，包括：
获取至少两个转速下第一准直宽度开口的位置；以及
根据所述至少两个转速下第一准直宽度开口的位置，确定其他转速下所述第一准直宽度开口的位置。
2.根据权利要求1所述的用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法，其特征在于，根据所述至少两个转速下第一准直宽度开口的位置，利用插值算法确定其他转速下的所述第一准直宽度开口的位置。
3.根据权利要求2所述的用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法，其特征在于，所述获取至少两个转速下第一准直宽度开口的位置包括：
获取第一转速下所述第一准直宽度开口的第一位置；以及
获取第二转速下所述第一准直宽度开口的第二位置；
所述根据所述至少两个转速下第一准直宽度开口的位置，确定其他转速下所述第一准直宽度开口的位置包括：
根据所述第一位置和所述第二位置，利用线性插值算法确定第三转速下所述第一准直宽度开口的第三位置。
4.根据权利要求3所述的用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法，其特征在于，所述根据所述第一位置和所述第二位置，利用线性插值算法确定所述第三转速下所述第一准直宽度开口的所述第三位置包括：
根据所述第一转速的平方值、所述第二转速的平方值、所述第三转速的平方值、所述第一位置以及所述第二位置，利用线性插值算法确定所述第三转速下所述第一准直宽度开口的所述第三位置。
5.根据权利要求3所述的用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法，其特征在于，所述获取第一转速下所述第一准直宽度开口的第一位置包括：
在所述第一转速下驱动所述准直器运动；
遍历所述第一准直宽度开口在误差范围内的所有位置；
确定所述第一准直宽度开口在误差范围内的所有位置对应的探测器接收光强值；以及
将探测器接收光强最大值对应的位置作为所述第一转速下所述第一准直宽度开口的所述第一位置。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法，其特征在于，进一步包括：
获取所述第一转速下第二准直宽度开口的第四位置；以及
根据所述第一位置、所述第二位置和所述第四位置，确定所述第二转速下所述第二准直宽度开口的第五位置。
7.根据权利要求6所述的用于影像设备的准直器的开口位置的确定方法，其特征在于，所述根据所述第一位置、所述第二位置和所述第四位置，确定所述第二转速下所述第二准直宽度开口的所述第五位置包括：
根据所述第一位置与所述第二位置的差值以及所述第四位置，确定所述第二转速下所述第二准直宽度开口的所述第五位置。
8.一种用于影像设备的准直器的开口位置的确定系统，其特征在于，包括：
发射装置，用于发射射线；
探测器，用于接收所述射线；
准直器，用于对所述射线进行准直，具有准直宽度开口；以及
位置确定设备，包括：
位置获取模块，用于获取至少一个转速下的第一准直宽度开口的位置，以及至少一个转速下的第二准直宽度开口的位置；以及
位置确定模块，用于根据至少两个转速下的所述第一准直宽度开口的位置确定其它转速下的所述第一准直宽度开口的位置，或者根据两个转速下的所述第一准直宽度开口的位置以及所述两个转速中的其中一个转速下的所述第二准直宽度开口的位置，确定所述两个转速中的另一个转速下的所述第二准直宽度开口的位置。
9.根据权利要求8所述的用于影像设备的准直器的开口位置的确定系统，其特征在于，所述根据至少两个转速下的所述第一准直宽度开口的位置确定其它转速下的所述第一准直宽度开口的位置包括：
根据第一转速下所述第一准直宽度开口的第一位置和第二转速下所述第一准直宽度开口的第二位置，利用线性插值算法确定第三转速下所述第一准直宽度开口的第三位置。
10.根据权利要求8所述的用于影像设备的准直器的开口位置的确定系统，其特征在于，所述根据两个转速下的所述第一准直宽度开口的位置以及所述两个转速中的其中一个转速下的所述第二准直宽度开口的位置，确定所述两个转速中的另一个转速下的所述第二准直宽度开口的位置包括：
根据第一转速下所述第一准直宽度开口的第一位置、第二转速下所述第一准直宽度开口的第二位置以及第一转速下所述第二准直宽度开口的第三位置，确定第二转速下所述第二准直宽度开口的第四位置。
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