CN1738572A - X射线断层仪及x射线断层仪持续操作方法 - Google Patents
X射线断层仪及x射线断层仪持续操作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1738572A CN1738572A CNA2003801088607A CN200380108860A CN1738572A CN 1738572 A CN1738572 A CN 1738572A CN A2003801088607 A CNA2003801088607 A CN A2003801088607A CN 200380108860 A CN200380108860 A CN 200380108860A CN 1738572 A CN1738572 A CN 1738572A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ray
- inspection
- ray source
- checking
- scanning means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003325 tomography Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 43
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 21
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 7
- 238000011017 operating method Methods 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 5
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 5
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000002603 single-photon emission computed tomography Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 101100400452 Caenorhabditis elegans map-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002558 medical inspection Methods 0.000 description 1
- 230000004899 motility Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4488—Means for cooling
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/037—Emission tomography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/027—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis characterised by the use of a particular data acquisition trajectory, e.g. helical or spiral
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
本发明所涉及一种X射线断层仪，尤其是一种计算机X射线断层仪的操作方法。该仪器带有一个可环绕系统轴(Z)旋转的扫描装置(1)和一个用于承载检查对象的支承装置(9)。扫描装置(1)的旋转从对一号检查对象(U1)的检查开始直至对二号检查对象(U2)检查的结束都不中断。该X射线断层仪还具有一个相应结构的控制设备(18)。扫描装置(1)高效且不间断的旋转时间可持续一个工作班、一个工作日或多次检查操作。
Description
技术领域
本发明涉及X射线断层仪成像领域，特别适用于医学检查、计算机X射线断层(CT)、单光子发射X射线断层成像(SPECT)或正电子发射X射线断层成像(PET)等领域。
本发明涉及一种X射线断层仪的操作方法。该仪器带有一个可环绕系统轴旋转的扫描装置和一个用于承载检查对象的支承装置。
本发明涉及一种带有一个可环绕系统轴旋转的扫描装置、一个用于操作控制扫描装置的控制装置和一个用于承载检查对象的支承装置的X射线断层仪。
背景技术
迄今为止，利用计算机X射线断层仪对若干个检查对象或患者的检查都是通过以下几个步骤进行的：
1)通过非旋转性X射线源形成X射线阴影图(定位像、扫描图、基本图像)；
其中，支承装置上的一号检查对象在系统的轴线方向上相对于X射线源和检测系统作移动，
2)在已形成的X射线阴影图的基础上分辨出一号检查对象的检查范围，在正式检查时，即沿着系统轴线方向检查扫描范围。
3)通过支承装置的程序将一号检查对象定位在扫描范围的起始点上，
4)启动X射线源环绕系统轴旋转，
5)在X射线源环绕系统轴旋转的情况下，以层面扫描和/或者体积扫描、多数情况以螺旋扫描的方式对一号检查对象进行正式的检查，
6)中断X射线源的旋转，
7)重复前六个步骤，对下一个检查对象进行检查。
为此，使用定位像所要达到的一个目的就是，在将射线剂量最小化(比如在螺旋扫描过程中)时，无须再记录投影数据；也即扫描的范围比接下来所要进行的理想范围内的图象重建所需的更大。此外，定位像还可成为扫描范围的文件证明。
这种方法从原则上来说具有下列几点不足之处：
1)整个工作流程相当费时，从效率角度考虑或鉴于医学原因，特别当涉及到急救患者时，并非理想方案。
2)如果希望有不同投影方向(视角)的X射线阴影图，如从正面和侧面，患者则须摆三次卧姿，即前两次用于阴影图的形成和第三次用于螺旋扫描。
为达到工作流程和灵活性的最优化，建议使用所谓的“生成性定位像”。其中，随着螺旋扫描进行的进行同时，生成X射线阴影图，并将其同时或同步记录下来并显示出来。这种适用于带有双管系统的计算机X射线断层仪的操作办法在“DE 198 02 405 A1”中有详细说明。此外，只配有一个X射线发射器的计算机X射线断层仪也值得推荐使用，届时，定位像同样可以通过在线提取数据而生成，这些数据是在正式扫描，如螺旋扫描过程中从各个投影方向中生成。这些方法由“EP 0 531 993 B1”、“DE 41 03 588 C1”和“DE199 25 395 A1”中公开。
从上述文献同时也可获知，X射线管只能以脉冲的方式向一个或多个形成定位像所必须的投影角度上发射。
此外，“EP 1 116 475 A1”中还建议使用一种所谓的综合定位像；这种定位像可通过先从投影数据组中重建出一组3D数据组、再从3D数据组中计算出阴影图的方法获得。
发明内容
本发明的任务是，对上文所提到的X射线断层仪及其操作方法进行改良，以达到在对若干名患者进行检查时的整个工作流程更快捷的目的。
上述目的将根据本发明以及开篇提到的操作方法来实现，即使扫描装置的旋转从一号检查对象的开始检查直到二号检查对象的检查结束都不中断。
本发明的得出是基于这样一个考虑，即在对若干名患者进行检查所需的全部时间中，扫描装置的启动和制动占据了一个相当大的分额。例如，在一次CT检查中，用于启动和制动旋转扫描装置的时间为30秒至1分钟。这种情况的原因部分在于旋转部件的质量过大，以致于必须采取既有可能带来积极影响、但更有可能会引起消极作用的加速措施，以及必须面临支承部件和驱动装置机械性停振和/或者电路中断瞬变所引起的时间耗费问题。旋转次数越多，产生这种问题的可能性就越大。
举例来说，如果扫描装置在这之后重新开始旋转，那么相应的延误时间就发生在对检查对象的层面扫描和/或体积扫描开始之前；如果扫描装置在对下一个检查对象进行检查之前一直停止旋转，那么相应的延误时间就发生在完成上次扫描之后。本发明的基本认识就是，通过扫描装置不间断的旋转来避免这类延误时间。特别是在前后两个检查对象进行替换时，扫描装置一定要保持旋转。
除了在对若干名患者进行检查时能对整个工作进程起到加速作用外，本发明所涉及到的操作方法还具有以下几个优点：
1)可以极大地简化对X射线断层仪的控制。特别是可以由此取消迄今为止在进行每次检查之前所必须的重新定位(与支承装置相关的扫描装置，水平和垂直方向上定位)，或者至少可以极大简化这一过程。此外，用于驱动扫描装置旋转的电机的控制程序也有所简化。
2)持续不断的旋转还可以缩短测量时间。尤其当X射线断层仪是用来救助分秒必争的急救病人时，这一点尤为重要。即便只能节省下1到2分钟的时间，但这种操作方法的优势已是明显了。
3)减小了X射线断层仪支承组件的负荷。扫描装置的不断旋转还可以改善轴承的润滑情况。
4)整台X射线断层仪的温度稳定性和均匀性得到了改善。这一点也会对数据测量系统产生影响。冷却程序由此也得以简化。
扫描装置的不间断旋转也即意味着一种恒速旋转。旋转速度或旋转频率首先要根据检查的类别(应用)，如对患者心脏或腹部的检查进行不同调节。
可以对X射线断层仪进行调节，使其扫描装置在检查间隙以一种事先设定的旋转速度进行旋转(待机状态)。举例来说，这种旋转速度(待机旋转速度)可以小于应用时所用的旋转速度，或处于应用旋转速度的平均值范围内。这样一来，在进行下一次检查应用时，旋转速度的平均变化就比较小。
在各个应用过程之间或某一次应用与待机状态之间，应对旋转速度连续地进行变动。
根据本发明方法的一种特别优选的实施例，扫描装置不间断旋转的时间可超过一个工作班、一个工作日或多次检查操作。这里所说的工作班或工作日指的可以是使用X射线断层仪的医疗机构(医院、私人诊所)中的工作班或工作日。扫描装置不间断旋转的时间甚至可以超过一周甚至更长。
根据另一种优选的实施例，扫描装置不间断旋转的时间至少超过1小时或超过3小时。
当扫描装置需作特别长时间的不间断旋转时，最好在其旋转过程中对X射线断层仪进行校准，特别应进行一次全面的定位调整和/或接收信道调整。在这一点上，本发明的基本认识是，上述处理方法所具有的误差远远小于在仪器停止运转状态下以及在紧接着的检查过程中进行校准所能引起的误差。一个持续旋转的测量系统同样具有这一优点，因为离心力产生的机械性误差，如测量装置的曲度，对测量结果的影响非常之小，特别是当这一数据(测量装置的曲度)在进行校准时也成为一个考虑因素时就更是如此。
在特别有利的实施例中，X射线断层仪应是计算机X射线断层仪(CT设备)，其扫描装置配有一个绕系统轴旋转的X射线源和一个用于接收从X射线源射出的X射线的检测系统。在使用这种X射线断层仪时，至少X射线源的旋转从一号检查对象的开始检查到二号检查对象的检查结束不会中断，检测系统也可以不中断旋转。
出于开篇提到的几方面原因，过去在记录定位像时，有必要中断旋转。然而，本发明的另一个基本认识是，即便一个定位像在对检查对象进行正式CT扫描之前就要全部完成，也没必要中断扫描装置的旋转。这一点可以通过下列三种操作方式的实施方案得到进一步的明确说明：
1)对一号和/或二号检查对象的检查包括以下几个操作步骤：
a)在X射线源进行旋转的状态下，摄制检查对象的X射线阴影图，然后
b)在X射线源进行旋转时，对检查对象进行层面扫描和/或体积扫描；其中，X射线源在多个角位置上的放射X射线，并由检测系统检测接收各个投影数据。X射线源的旋转从步骤a)的开始到步骤b)的结束都不中断。
尽管旋转不中断，但通过这种方法可以在正式的CT检查(步骤b)前生成定位像。
在步骤a)中，用于摄制X射线阴影图的X射线源在一个为X射线阴影图成像预先确定的角位置上脉冲式放射X射线，再由检测系统检测接收透射数据。X射线源相对于系统轴作平行移动，并与检查对象作相对移动。当检测系统相应地在系统轴方向上延伸时，可以根据具体情况取消这种相对移动。
2)对一号和/或二号检查对象的检查包括以下几个操作步骤：
a)在X射线源进行旋转的状态下，对检查对象进行层面扫描和/或体积扫描。
其中，X射线源在多个角位置上放射X射线，并由检测系统检测接收各个投影数据；X射线源同时平行于系统轴移动，并与检查对象作相对移动；
b)通过从层面扫描和/或体积扫描过程中产生的数据中选择出合适数据，使得检查对象的X射线阴影图能随着层面扫描和/或体积扫描的进行同时生成。
通过这种方法，在不中断旋转的情况下，可以得到一种同时生成的定位像。当检测系统相应地在系统轴方向上延伸时，可以根据具体情况取消与系统轴平行的X射线源的这种相对移动。
3)对一号和/或二号检查对象的检查包括以下几个操作步骤：
a)在X射线源进行旋转的状态下，对检查对象进行层面扫描和/或体积扫描。
其中，X射线源在多个角位置上放射X射线，并由检测系统检测接收各个投影数据；X射线源同时相对于系统轴作平行移动，并与检查对象作相对移动；
b)从在层面扫描和/或体积扫描过程中产生的投影数据中重建出一组3D数据组；
c)计算出检查对象的X射线阴影图作为从3D数据组中得出的综合投影图。
通过这种方法，在不中断旋转的情况下，可以得到一种综合定位像。当检测系统相应地在系统轴方向上延伸时，可以根据具体情况取消与系统轴平行的X射线源的这种相对移动。
在本发明所涉及的操作方法中，层面扫描和/或体积扫描根据一种特别优先的实施例可以以螺旋扫描的形式进行。为此，一侧上的支承装置和另一侧上的X射线源和检测系统在X射线源围绕系统轴运动时，至少可以在系统轴的方向上进行相对位移。
本发明的设备任务是以如下特征实现的，即本发明的X射线断层仪的控制装置能使得扫描装置从一号检查对象的开始检查到二号检查对象的检查结束都不中断旋转。
本发明所涉及的X射线断层仪与本发明所涉及的操作方法具有类似的优点和实施例。
本发明的X射线断层仪首先是按照计算机X射线断层仪(CT设备)的结构特点设计而成的。然而，这种X射线断层仪也可以设计成单光子发射X射线断层(SPECT)仪或正电子发射X射线断层(PET)仪或上述几种仪器的组合，如PET/CT设备等。本发明所涉及的操作方法也适用于这些仪器。
根据一特别优选的方案，扫描装置包括一个围绕系统轴旋转的X射线源和一个用于接收从X射线源射出的X射线的检测系统；其中，控制装置设计得能使得扫描装置从一号检查对象的开始检查到二号检查对象的检查结束都不中断旋转，而上述检测系统也可以选择不中断旋转。
本发明所设计的X射线断层仪在X射线发生器的电功率供给和/或散热方面，特别是扫描装置在旋转时的冷却等问题上，均适于持续运行。
特别有利的是，冷却装置具有空气携带元件，以产生气流。这些空气携带元件安装在一个支承所述扫描装置的旋转框架上，其尺寸和安装方式能够在该旋转框架转动时产生一个足以冷却扫描装置的冷却效果。如此一来，就无须再使用电力驱动的排风扇。这种设计理念也可应用于非持续旋转的X射线断层仪。
这种空气携带元件特别地设计为空气叶片形式，可以安装在旋转框架内部(环状流道内)，或安装在旋转框架的外侧或旋转框架壳体壁的外侧。
附图说明
接下来将借助示意图中所描述的实行举例对本发明进行进一步的阐述。各个示意图的内容为：
图1：用透视图和方框电路图展示的一台本发明操作方法的CT设备；
图2：本发明操作方法实施例的流程图；
图3：图1所示的CT设备的一个扫描装置在图2所示的操作方法实施例中的旋转频率随时间变化的曲线图；
图4：本发明的CT设备冷却细节图。
具体实施方式
图1所示的是一台适用本发明设计的操作方法的第三代无外壳机架CT设备。该CT设备中用1标识的扫描装置或测量装置含有一个X射线源2和一个由以行列形式排列的平面型检测元件系列4构成的检测系统5。X射线源2和检测系统5面对面安装在一个示意图上没有显示的旋转框架上，在CT设备运行过程中，一个从X射线源2射出的、通过可调节射线光圈显现的、呈金字塔型的X射线束就可以和边缘光线8一起击在检测系统5上。
借助一种皮带传动的同步或异步电动机的驱动装置7将旋转框架带入绕系统轴Z旋转的运动中。该系统轴Z与图1所示的空间直角坐标系中的z轴平行。
检测系统5中的列同样与z坐标轴平行，而宽度为b(可以在z坐标轴方向上测得，例如为1毫米)的行则与系统轴Z或z坐标轴垂直。
为了能将检查对象(例如一名患者)带入X射线束的光路，该仪器还配有一个与系统轴Z平行、即在z坐标轴方向上进行位移的支承装置9。该支承装置的平移运动与旋转框架的旋转运动为同步，以达到平移速度与旋转速度的比率为恒定值；同时，可以通过选择旋转框架每转一圈后支承装置9的相应推进值对这个比率进行调节。
可以在体积扫描过程中对支承装置上的检查对象的体积进行检查，体积扫描以螺旋扫描的形式进行，其目的是为了在扫描装置1和支承装置9同时进行旋转和平移运动的情况下，借助扫描装置1其每旋转一周后摄制下大量来自于不同投影方向的投影。在螺旋扫描过程中，X射线源的焦点F在一个螺旋轨迹S上与支承装置9作相对运动。
在螺旋扫描过程中，从检测系统5每一行上的检测元件中同时读出的、与各个投影相应的测量数据会在一个序列器10中被串接起来，并传输到图像计算机11上。
图像计算机11中的一个预处理器12对这些测量数据进行预处理后，产生的数据流就被传输到断层切片图重建装置13；该装置再使用一种已知的处理方法(例如180LI或360LI内插法)，根据这些测量数据重建待检查物体所希望的那一层的切片图。
为了在z坐标轴方向上确定将要重建切片图的那个断层的位置，在该切片图之外可以再从测量数据中重建出一张X射线阴影图。为此，要借助预选器14从来自于序列器10的数据流(在其到达切片图重建装置前)中提取出一部分重建X射线阴影图所必需的测量数据，然后再将这部分数据传输到X射线阴影图重建装置15中；该装置再通过一种已知的处理方法从提取出来的测量数据中重建出X射线阴影图。
在螺旋扫描过程中由切片图重建装置13和X射线阴影图重建装置15重建出来的切片图或X射线阴影图，在螺旋扫描同时并同步地显示在连接在图像计算机11的一个显示器上，例如视频监视器。
X射线源2(例如X射线管)由一个配有必要电压和电流的发生器17供电。为了能将电压与电流调节到所需值，发生器17配备了一个带有一个键盘19的、可以进行所需调节的控制装置18。发生器17也可以使X射线源2以预先确定的角度位置间歇性地或以脉冲方式发射X射线。这些角度位置(投影方向)通过一个带有一个槽盘的位置传感器生成。
对CT设备其他的操作控制也可以借助控制装置18和键盘19完成。由于控制装置18连接在图像计算机11上，所以可以对具体操作控制进行全程监视。此外，控制装置18还可以用来控制驱动装置7。
在上文对图像计算机11结构的说明中是把预处理器12、切片图重建装置13、预选器14和X射线阴影图重建装置15当成硬件设备的。在实际操作中也可以这样实现。但一般情况下，这些组件是由软件模式来实现，这些软件在一台配有必要界面的通用计算机上运行的。这台在图1中没有显示的通用计算机也具有控制装置18的功能。
通过控制装置18对发生器17和驱动装置7进行下列可调节的操作类型：
V：用一个对于切片图的生成具有参数功能的X射线功率，使X射线源2对体积持续进行扫描(例如螺旋扫描)。
T′：用一个对于生成X射线阴影图(定位像)具有参数功能的、比上述“V”操作小一些的X射线功率，使X射线源2在螺旋扫描过程中持续运行。
T：X射线源2进行可控运行，在运行过程中，只有当X射线源2处于一个与X射线阴影图(定位像)的期待的投影方向相应的位置上时，X射线源2才用一个对生成X射线阴影图具有参数功能的X射线功率来发射X射线脉冲。
A：断路运行。X射线源2尽管以恒定的旋转频率fA(大于0，例如1圈/秒)进行旋转(待机状态)，但并未被激活。
示意图2和3显示的是对若干个检查对象U1，U2……进行检查时的简化流程图及工作流程时间图。图中没有具体显示这些检查对象。一号检查对象U1或二号检查对象U2表示的是针对相关检查对象所进行的检查内容。图3显示的是检查进行过程中旋转频率fRot随时间t变化的曲线图。t轴上没有沿直线进行标度。一般情况下，与摄制定位像相比，螺旋扫描所需时间比图3中所显示的更长。
在工作日或工作周开始时先进行一个校准步骤“Kal”。接着，控制装置18就会通过上述“A”型操作方式使处于停机或待机备用状态的扫描装置1旋转起来。在一号检查对象U1开始接受检查之前，CT设备一直保持在旋转状态中。在不中断旋转的情况下，在上述“T”操作中开始定位像步骤。对一号检查对象U1仅重建并显示一张X射线阴影图(定位像)或两张侧面阴影图。接着，在继续待机步骤23，在不中断旋转的情况下，重新切换到上述“A”操作方式；操作人员先确定一个诊断所关注的扫描范围，再借助这个扫描范围将一号检查对象U1放在所要求的扫描范围的起点上。定位之后，进行体积扫描步骤24，即以与步骤23相比较高的旋转数通过上述“V”操作进行螺旋扫描。当一号检查对象U1到达预先确定的扫描范围的终端时，扫描装置1不中断旋转而进入待机步骤25中，重新切换到“A”型操作方式，停止放射，但扫描装置1继续保持旋转。在下一名患者接受检查前，CT设备一直保持在这个状态中。
接下来，如有需要的话，对二号检查对象U2同样进行上述处理过程。这里以对患者其他部位的检查为例(其他应用)：
—定位像步骤26，
—在待机步骤27中对二号检查对象U2进行定位，以便
—用比一号检查对象U1检查时更小的旋转频率(由于不同应用范围的原因)进行体积扫描28，
—待机状态29。
此后，可以重复上述各个步骤对其他检查对象进行检查，同时扫描装置1可以不断地旋转很长时间(超过若干小时)。与示意图2、3所显示的不同，扫描装置1在校准步骤“Kal”的过程中也可以保持旋转的状态。
除了采用“T”型操作方式以外，在操作“T′”的检查开始时，还可以同时进行X射线阴影图和切片图的重建操作。重建结果会同时显示在显示装置16上。由于X射线功率的减小，切片图在诊断上的作用比较有限。
到现在为止的图2和图3所显示的实施例中，所有的出发点是，定位像已在正式体积扫描开始前全部完成，所以对诊断起重要作用的扫描范围的起点和终点都为已知。另一种可能性是，定位像在体积扫描开始前仅部分地完成。在采用上述“T”或“T′”操作的情况下，随着扫描装置1在z坐标轴上的推进达到了对诊断所关注的部位，从而在不中断扫描装置1旋转的情况下，切换到“V”型操作方式，获得测量数据；借助于这些测量数据，可以在较高的X射线功率条件下重建出高质量的切片图，并与X射线阴影图同时被显示出来。一旦与诊断相关的扫描范围被划定，即使采用这种选择性的操作方式，也可以在下一次扫描装置1不中断旋转的待机步骤中，重新切换到“A”型操作方式，停止放射，但让扫描装置1继续保持旋转。
在另外一种操作方式对于那些检测系统5在系统轴Z方向上具有较大宽度、因而具有较多数目的行的CT设备尤有意义，当检测系统5的延伸范围足够覆盖整个检查范围时，扫描装置1和支承装置9可以选择性操作不在系统轴Z方向上的相对运动，因而也可以不进行螺旋扫描。如果检测系统5在系统轴Z方向上的延伸范围大于待检查范围，就只需要激活检测系统5中覆盖上述待检查范围所必需的那些行。
迄今为止，计算机X射线断层(CT)仪中的旋转体的旋转驱动必须符合两个标准：
1.根据要求对旋转频率的精确调节；并且
2.将物体定位在特定的角位置上。
从控制技术来说，上述两个要求很难同时符合，所以在以往的操作中，在螺旋扫描过程中对图像信号发射起决定性作用的旋转数控制往往具有优先地位。因此，即便在进行简单的定位操作时，也有可能必须进行若干次试验，例如利用一个提前角对物体进行制动和对制动距离的改进，因此需要更多的时间，才能达到目的。在此过程中相应的角度精确度大约为±5°。
持续旋转的优点是：
1)只要对恒定的旋转速度作调节。就是说，对调节系统的操作相对比较简单，驱动装置可以用一台比较廉价的异步电动机充当；
2)定位像角度调节精确度明显有所提高。也就是说，旋转定位器的角度划分、特别是所生成的概观图结果更为精确。
此外，持续旋转的测量系统可以使温度分配较为均匀、测量精度更高、图像质量因此而更好。持续旋转的测量系统阻止了“温度集中”现象的出现。所谓“温度集中”现象是由于测量系统机械性张力过大，例如风扇相对检测器发生变形，从而导致局部温度升高，并体现测量误差上。这种现象可能会增加机械磨损，例如轴承的磨损。
持续旋转也使得下列情况成为可能性，即通过结构设计使测量系统的联动装置或旋转框架40具有排风扇的功能，这样，旋转中的测量系统能积极地参与到冷却过程中去。为此，如图4所示，可以把空气叶片43作为冷却装置42的一部分安装在旋转框架40外壳41的外侧(端面或圆周面)上。这样一来，无须额外的排风扇就可以产生冷却所需的气流。为避免磨损，空气叶片43可以为CT设备的立式框架45或一种特殊的外壳(格网等)所遮盖。
本发明可应用于医学，亦可应用于医学之外的其他领域，如行李检查或材料分析等。
Claims (17)
1.一种X射线断层仪的操作方法，所述X射线断层仪带有一可环绕系统轴(Z)旋转的扫描装置(1)和一用于承载检查对象的支承装置(9)，其特征是，所述扫描装置(1)的旋转从对一号检查对象(U1)的检查开始直至对二号检查对象(U2)检查的结束都不中断。
2.根据权利要求1所述的操作方法，其特征是，所述扫描装置(1)的旋转频率(fRot)是根据所要进行的检查类别(例如对患者心脏或腹部的检查)进行不同程度调节的。
3.根据权利要求1或2所述的操作方法，其特征是，所述扫描装置(1)的持续旋转时间(Δt)超过一个工作班、一个工作日或多次检查过程。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的操作方法，其特征是，所述扫描装置(1)的持续旋转时间(Δt)至少超过1个或超过3个小时。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的操作方法，其特征是，X射线断层仪是一台计算机X射线断层(CT)仪，其扫描装置(1)含有一可环绕系统轴(Z)旋转的X射线源(2)和一用于接收从X射线源(2)射出的X射线的检测系统(5)；而且，至少所述X射线源(2)的旋转从对一号检查对象(U1)的检查开始直至对二号检查对象(U2)检查结束都不中断。
6.根据权利要求5所述的操作方法，其特征是，对一号和/或二号检查对象(U1，U2)的检查含有以下几个操作步骤：
a)在所述X射线源(2)旋转的状态下，摄制检查对象的X射线阴影图，然后
b)在所述X射线源旋转时，对检查对象进行层面扫描和/或体积扫描；其中，所述X射线源(2)在多个角位置上放射X射线，并由所述检测系统检测接收各个投影数据；
同时，所述X射线源(2)的旋转从步骤a)的开始到步骤b)的结束都不中断。
7.根据权利要求6所述的操作方法，其特征是，在步骤a)中用于摄制X射线阴影图的所述X射线源(2)在一个为X射线阴影图成像预先确定的角位置上脉冲式放射X射线，再由所述检测系统(5)检测接收透射数据；所述X射线源(2)相对于系统轴(Z)作平行移动，并与检查对象作相对移动。
8.根据权利要求5所述的操作方法，其特征是对一号和/或二号检查对象(U1，U2)的检查含有以下几个操作步骤：
a)在所述X射线源进行旋转的状态下，对检查对象进行层面扫描和/或体积扫描；
其中，所述X射线源(2)在多个角位置上放射X射线，并由所述检测系统检测接收各个投影数据；同时，所述X射线源(2)平行于系统轴(Z)移动，并与检查对象作相对移动；
b)通过从层面扫描和/或体积扫描过程中产生的数据中选择出合适数据，使得检查对象的X射线阴影图能随着层面扫描和/或体积扫描进行的同时生成。
9.根据权利要求5所述的操作方法，其特征是，对一号和/或二号检查对象(U1，U2)的检查含有以下几个操作步骤：
a)在所述X射线源进行旋转的状态下，对检查对象进行层面扫描和/或体积扫描；
其中，所述X射线源(2)在多个角位置上放射X射线，并由所述检测系统检测接收各个投影数据；与此同时，所述X射线源(2)相对于系统轴(Z)作平行移动，并与检查对象作相对移动；
b)从在层面扫描和/或体积扫描过程中产生的投影数据中重建出一组3D数据组；
c)计算出检查对象的X射线阴影图作为从3D数据组中得出的综合投影图。
10.根据权利要求6到9中任一权利要求所述的操作方法，其特征是，所述层面扫描和/或体积扫描是以螺旋扫描的形式进行。
11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的操作方法，其特征是，在所述扫描装置(1)的旋转过程中对X射线断层仪进行校准。
12.一种X射线断层仪，包括一可环绕系统轴旋转的扫描装置(1)、一用于控制所述扫描装置(1)的控制装置(18)和一用于承载检查对象的支承装置(9)，其特征是，所述控制装置(18)的设计得能使所述扫描装置(1)的旋转从一号检查对象(U1)的开始检查直至二号检查对象(U2)的检查结束都不中断。
13.根据权利要求12所述的X射线断层仪，其特征是，上述X射线断层仪设计成计算机X射线断层(CT)仪。
14.根据权利要求13所述的X射线断层仪，其特征是，上述扫描装置(1)含有一可环绕系统轴(Z)旋转的X射线源(2)和一用于接收从所述X射线源(2)射出的X射线的检测系统(5)；所述X射线断层仪的控制装置(18)的设计方式是，至少能使所述X射线源(2)的旋转从一号检查对象(U1)的开始检查直至二号检查对象(U2)的检查结束都不中断。
15.根据权利要求12到14中任一权利要求所述的X射线断层仪，其特征是，配有一用于排放所述扫描装置(1)热量的冷却装置(42)，所述冷却装置(42)配有用于产生气流的空气携带元件；所述空气携带元件安装在一个支承着所述扫描装置(1)的旋转框架(40)上，其尺寸和安装方式能够在所述旋转框架(40)转动时产生一足以冷却所述扫描装置(1)的冷却效果。
16.根据权利要求15所述的X射线断层仪，其特征是，所述的空气携带元件具有空气叶片。
17.根据权利要求15或16所述的X射线断层仪，其特征是，所述空气携带元件安装在所述旋转框架(40)的外侧或所述旋转框架(40)壳体壁的外侧。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10301891A DE10301891B3 (de) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | Verfahren zum Betrieb eines Röntgen-Tomographie-Geräts und Röntgen-Tomographie-Gerät |
| DE10301891.3 | 2003-01-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1738572A true CN1738572A (zh) | 2006-02-22 |
Family
ID=32797263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2003801088607A Pending CN1738572A (zh) | 2003-01-17 | 2003-12-08 | X射线断层仪及x射线断层仪持续操作方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7283607B2 (zh) |
| JP (1) | JP2006512995A (zh) |
| CN (1) | CN1738572A (zh) |
| DE (1) | DE10301891B3 (zh) |
| WO (1) | WO2004066841A1 (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105832363A (zh) * | 2008-08-04 | 2016-08-10 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 介入性成像和数据处理 |
| CN106667514A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-17 | 上海联影医疗科技有限公司 | 医疗设备以及对医疗设备进行散热的方法 |
| CN107106113A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-08-29 | 株式会社日立制作所 | X射线ct装置以及拍摄方法 |
| CN108120729A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-05 | 清华大学 | Ct检查系统和ct成像方法 |
| CN109259777A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-25 | 南京巨鲨显示科技有限公司 | 一种数字化医用x射线摄影系统的监测方法及系统 |
| WO2023125616A1 (zh) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | 同方威视技术股份有限公司 | 扫描检查装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7302031B2 (en) * | 2005-10-27 | 2007-11-27 | Sectra Mamea Ab | Method and arrangement relating to X-ray imaging |
| JP5512392B2 (ja) * | 2009-05-26 | 2014-06-04 | 株式会社東芝 | Ｘ線ｃｔ装置及びその磁極位置検出方法 |
| US8892184B2 (en) | 2010-10-18 | 2014-11-18 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Systems and methods for reducing interference in a dual modality imaging system |
| KR101517770B1 (ko) * | 2012-11-01 | 2015-05-06 | 삼성전자주식회사 | 방사선 영상 장치 및 그 동작 방법 |
| DE102013210192A1 (de) * | 2013-04-02 | 2014-10-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung und Verfahren zur automatischen Röntgenprüfung eines sich in Bewegung befindenden Prüfobjekts |
| JP6490974B2 (ja) | 2015-01-30 | 2019-03-27 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 医用画像診断装置、医用画像診断方法および医用画像診断プログラム |
| KR102377484B1 (ko) * | 2015-04-20 | 2022-03-22 | 주식회사 바텍 | 모션 센서를 구비한 엑스선 조사 장치 및 이를 이용한 엑스선 촬영 방법 |
| JP7114332B2 (ja) * | 2017-05-18 | 2022-08-08 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5093850A (en) * | 1976-04-19 | 1992-03-03 | General Electric Company | Tomographic scanning apparatus |
| DE3064933D1 (en) * | 1979-08-16 | 1983-10-27 | Gen Electric | Electronically scanned x-ray tomography system |
| DE4103588C1 (zh) | 1991-02-06 | 1992-05-27 | Siemens Ag, 8000 Muenchen, De | |
| DE69223884T2 (de) | 1991-09-12 | 1998-08-27 | Toshiba Kawasaki Kk | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Röntgencomputertomogrammen und zum Erzeugen von Schattenbildern mittels spiralförmiger Abtastung |
| US5594772A (en) * | 1993-11-26 | 1997-01-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Computer tomography apparatus |
| US5761269A (en) | 1995-08-29 | 1998-06-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computerized tomography system having cooling features |
| US5901198A (en) * | 1997-10-10 | 1999-05-04 | Analogic Corporation | Computed tomography scanning target detection using target surface normals |
| DE19802405B4 (de) * | 1998-01-22 | 2004-07-08 | Siemens Ag | Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Computertomographen |
| DE19845756C2 (de) | 1998-10-05 | 2003-02-20 | Siemens Ag | Computertomographie-Anlage mit gekühlter Gantry |
| DE19925395B4 (de) | 1999-06-02 | 2004-11-25 | Siemens Ag | Verfahren zum Betrieb eines Computertomographie(CT)-Gerätes |
| DE19945413B4 (de) | 1999-09-22 | 2006-04-13 | Siemens Ag | Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer Kühleinrichtung |
| DE10001492A1 (de) | 2000-01-15 | 2001-07-19 | Philips Corp Intellectual Pty | Computertomographie-Verfahren zur Erzeugung eines Scannogramms |
| US6507639B1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-01-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for modulating the radiation dose from x-ray tube |
| DE10304661B4 (de) * | 2003-02-05 | 2007-03-01 | Siemens Ag | Kühlsystem und Verfahren zur Kühlung einer Gantry |
-
2003
- 2003-01-17 DE DE10301891A patent/DE10301891B3/de not_active Expired - Fee Related
- 2003-12-08 US US10/542,497 patent/US7283607B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-12-08 JP JP2004567248A patent/JP2006512995A/ja not_active Abandoned
- 2003-12-08 CN CNA2003801088607A patent/CN1738572A/zh active Pending
- 2003-12-08 WO PCT/DE2003/004032 patent/WO2004066841A1/de active Application Filing
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105832363A (zh) * | 2008-08-04 | 2016-08-10 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 介入性成像和数据处理 |
| CN105832363B (zh) * | 2008-08-04 | 2019-06-04 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 介入性成像和数据处理 |
| CN107106113A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-08-29 | 株式会社日立制作所 | X射线ct装置以及拍摄方法 |
| CN106667514A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-17 | 上海联影医疗科技有限公司 | 医疗设备以及对医疗设备进行散热的方法 |
| CN106667514B (zh) * | 2016-12-26 | 2021-01-12 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 医疗设备以及对医疗设备进行散热的方法 |
| CN108120729A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-05 | 清华大学 | Ct检查系统和ct成像方法 |
| CN108120729B (zh) * | 2017-12-28 | 2024-04-02 | 清华大学 | Ct检查系统和ct成像方法 |
| CN109259777A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-25 | 南京巨鲨显示科技有限公司 | 一种数字化医用x射线摄影系统的监测方法及系统 |
| CN109259777B (zh) * | 2018-10-17 | 2021-12-24 | 南京巨鲨显示科技有限公司 | 一种数字化医用x射线摄影系统的监测方法及系统 |
| WO2023125616A1 (zh) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | 同方威视技术股份有限公司 | 扫描检查装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004066841A1 (de) | 2004-08-12 |
| US20060140333A1 (en) | 2006-06-29 |
| JP2006512995A (ja) | 2006-04-20 |
| DE10301891B3 (de) | 2004-10-21 |
| US7283607B2 (en) | 2007-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1159574C (zh) | Ct装置 | |
| CN1738572A (zh) | X射线断层仪及x射线断层仪持续操作方法 | |
| JP2006102494A (ja) | デュアル・マンモグラフィ画像検出のためのシステム、方法及び装置 | |
| US20080279328A1 (en) | Systems and Methods Using X-Ray Tube Spectra For Computed Tomography Applications | |
| US6928137B2 (en) | Method for generating an image by means of a tomography capable X-ray device with multi-row X-ray detector array | |
| CN1989907A (zh) | 辐射断层摄影成像装置和辐射断层摄影成像方法 | |
| CN1424925A (zh) | 带有平板成像器的锥面束计算机x线断层扫描 | |
| JP2011062445A (ja) | Ｘ線ｃｔ装置 | |
| KR20040091559A (ko) | 방사선 계산 단층 화상 장치 | |
| CN1489976A (zh) | 运动检查对象的计算机断层造影中设置图像的方法及设备 | |
| CN1480099A (zh) | 对周期性运动检查对象的测量方法及成像医学检查设备 | |
| JP5022690B2 (ja) | 放射線撮影装置 | |
| US20100239063A1 (en) | Rotating anode x-ray tube wibh a saddle shaped anode | |
| CN110461234A (zh) | 射线照相设备及使用射线照相设备的射线照相方法 | |
| US20090185656A1 (en) | Cone-beam ct half-cycle closed helical trajectory | |
| CN107157504B (zh) | 一种螺旋ct扫描的控制方法 | |
| US5359639A (en) | Method and apparatus for computerized tomography | |
| US20150289834A1 (en) | X-ray ct system | |
| US10206640B2 (en) | X-ray computed tomography imaging apparatus and gantry apparatus | |
| JP2005185549A (ja) | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 | |
| US20220233156A1 (en) | Methods and systems for fast filter change | |
| CN111317496A (zh) | Ct成像设备及成像方法 | |
| JP2007195960A (ja) | Ｘ線ｃｔ装置およびその制御方法 | |
| JP2007282740A (ja) | Ｘ線ｃｔ装置 | |
| JP2008017964A (ja) | Ｘ線ｃｔ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |