CN1784174A - 使用旋转编码器用于在c型臂系统中触发图象采集的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

使用成像系统产生对象的图像的方法，该成像系统具有相对于该对象围绕旋转轴在有限的旋转角度范围内旋转的放射源，所述放射源将射线发射在射线探测器上以记录投影数据，其中在该放射源的预定相对旋转角坐标处被用于触发投影数据记录的信号被产生；以及还有用于实施这个方法的装置。

Description

使用旋转编码器用于在C型臂系统中触发图象采集的方法和装置
技术领域
本发明涉及使用成像系统产生对象的图像的方法，该成像系统具有相对于对象围绕旋转轴在限定的旋转角度范围内旋转的放射源，所述放射源将射线发射在射线探测器上以记录投影数据，以及还涉及适于执行这种方法的装置。
背景技术
与具有围绕旋转轴能以任意想要的旋转角度旋转的台架的计算机X射线断层照影系统相对比，在C弧形使用电缆连接被连接的情况下，在C型弧形系统中存在可被通过的最大旋转角度范围是有限的，例如是240°在这些情况下，当经过最大角度范围时，存在加速和制动阶段是必要的，这是因为以恒定记录频率在连续的投影数据记录过程之间有不同的角度间距。这意味着考虑到机械的、电的或其他因素，与连续投影图像的预期的或计算的角度间距的或角坐标的偏差不能被重构，并且因此不能接收随后的校正。相同问题还出现在记录频率中不经意波动的情况中。
发明内容
本发明的目的是消除上面提及的错误的根源，并且提供用于成像的方法和装置，其中投影图像不受预定的记录频率或旋转速度偏差的影响而被记录。
对于该方法，依据本发明通过成像系统来产生对象图像的方法来实现该目的，该成像系统具有相对于该对象围绕旋转轴在有限的旋转角度范围内旋转的放射源，所述放射源将射线投射在射线探测器上以记录投影数据，其中在放射源的预定相对角坐标处产生被用于触发投影数据的记录的信号。
因此，在本发明中，投影图像的角坐标没有偏离两个物理变量(旋转速度和记录频率)，而是在放射源的预先限定旋转角坐标处被直接触发，使得在投影图像的角度间距中没有不想要的误差、甚至在放射源的旋转速度或记录频率的变化或不经意波动的情况下也是如此。因此，避免了在重构体积图像中具体伪影的出现。再者，系统的校正是不复杂的，因为从属于投影图像的旋转角可被容易地分配给投影图像。另外，关于旋转运动的机械再现性(角速度的稳定性)的要求不是非常高，也就是说可以允许一定波动。
尽管原理上在成像循环中可能改变旋转角坐标，例如它们可被连续不断地根据某一参数调整，如权利要求2中所述的使旋转角坐标不变地被预先确定，以及具体地如权利要求3中所述的在相同互相角间距的情况下，使得在放射源相对于被检测的对象通过具体的旋转角度范围的完整过程中，理想数量的图像可被在相同角间隔的情况下被记录。
权利要求4提出，被产生以触发投影数据记录的信号可以任何技术手段和可能的方式被产生，尤其是机械、电、光学和/或电磁的方式。
对于装置，通过用于产生对象图像的装置，本发明的目的如权利要求5中所述的被实现，该装置具有相对于对象围绕旋转轴在限定的旋转角度范围内旋转的放射源，所述放射源向射线探测器发射射线以记录投影数据，其中旋转的放射源被连接至角度传感器，该角度传感器在放射源的预定相对旋转角坐标处产生用于触发记录投影数据的信号。
如权利要求6中所述的，放射源可是用于锥面光束成像的被布置在C型臂上的X射线放射源，其中角度传感器与C型臂的枢转轴承结合在一起。该装置的有益的发展被表示在另一从属权利要求中。
参考附图中显示的实施例的例子，本发明被进一步说明，然而本发明不限于此。
附图说明
图1显示本身已知的C型臂体积成像系统的示意轴向图，该系统依据本发明被装备角度传感器。
具体实施方式
图1显示本发明的一个实施例的示意图，该实施例采用用于体积成像的C弧线系统的形式，包括围绕旋转轴12旋转的C型臂40。C型臂40、及其腿42、44垂直于图平面且平行于旋转轴12延伸，带有X射线放射源20和探测器表面24，并且在各种情况下可在大约240°的整个旋转角度范围上移动。在C型臂40的枢转轴承46的区域中，使用旋转驱动装置(未显示)可以使C型臂以顺时针方向(箭头50)或以逆时针方向(箭头52)围绕旋转轴12的旋转，设有固定角度传感器28和旋转角度传感器30(其随所述C型臂如箭头50、52所示旋转)。
中心控制单元(未显示)控制X射线放射源20、探测器表面24处的数据记录和C型臂的旋转驱动(旋转速度和位置)。依据该发明，控制单元还从被安装在C型臂40上的固定角度传感器28和角度传感器30接收相关的旋转-角度-位置信号，其中当角度传感器30经过固定角度传感器28之一时信号总是被产生。角度传感器28和30仅仅示意性地被显示在图1中且可以产生机械、电的、光学和/或电磁的信号。例如，可提供机电接触，使用该机电接触，电信号被产生。可替换地，光栅形式的光传感器可被使用。磁或电磁信号发生器、例如譬如霍尔(Hall)传感器是同样地可被想象到的。
固定角度传感器28在由C型臂覆盖的旋转角度范围之内以同样的互相角度间距被布置。
尽管大量固定角度传感器和沿C型臂移动的单个角度传感器被提供在图1中，但该布置当然还可以是相反的，即，可以提供一个固定角度传感器和大量移动的角度传感器。尽管固定角度传感器优选具有不变的互相角度间距，但不同于此的布置或可能甚至是可变的布置也可被选择。最后，可以提供相当大数量角度传感器，在这种情况中，在成像循环期间，可能地并非每一个单个角度传感器将产生信号或可能该信号不会真正被用于去触发记录，而是仅仅单独信号、例如第n个信号被使用，以使角度传感器的有效数量被减少或有效的互相角度间距被增加，假如这在任何具体情况中是想要的。这样，在C型臂的完整通过期间，以不同间隔的成像或投影数据可被记录，尤其在感兴趣区域中该成像或投影数据的互相角度间距是较窄的，其中例如各个单个连续的角度传感器的信号被用于触发投影数据记录，而在不感兴趣区域中大的成像间隔是足够的且大的互相角度间距被产生(在这种情况中，例如，来自连续角度传感器中的仅仅第二、第三或诸如此类的信号被用于触发记录)。通过关闭单个角度传感器或整组角度传感器或者使用计算机和软件选择想要信号，可以在机械上或在电上实现所有或仅仅一些选择信号的这种使用的技术实施。
使用该发明，上面提及的缺陷被避免。该发明的另一优点在于以前各个记录模式(旋转速度、记录频率)要求的专用校正由于考虑到定时器和机械的不准确(在各种情况中，新产生的绝对角度不与其它序列中的绝对角度一致)是必需的，但现在由于绝对角坐标不再以不同旋转速度变化而被省略。因而不用调整记录频率，而可以随意改变旋转速度。
附图标记列表：
10  成像系统
12  旋转轴(纵轴)
20  X射线放射源
22  X射线床
24  探测器表面
26  控制单元
28  固定角度传感器
30  角度传感器
40  C型臂
42、44  腿
46  枢转轴承
50、52  箭头
50，52  箭头

Claims (9)

1、一种使用成像系统产生对象的图像的方法，该成像系统具有相对于该对象围绕旋转轴在有限的旋转角度范围内旋转的放射源，所述放射源将射线投射在射线探测器上以记录投影数据，其中在该放射源的预定相对旋转角坐标处用于触发投影数据记录的信号被产生。
2、如权利要求1中所述的方法，其特征在于旋转角坐标是固定地预先确定的。
3、如权利要求1中所述的方法，其特征在于旋转角坐标具有相同的互相角度间距。
4、如权利要求1中所述的方法，其特征在于信号以机械、电、光学和/或电磁方式被产生。
5、一种用于产生对象的图像的装置，该装置具有相对于该对象围绕旋转轴在有限的旋转角度范围内旋转的放射源，所述放射源将射线发射在射线探测器上以记录投影数据，其中该旋转放射源被连接至角度传感器，该角度传感器在该放射源的预定相对旋转角坐标处产生用于触发投影数据记录的信号。
6、如权利要求5中所述的装置，其特征在于该放射源是被布置在C型臂上用于锥面束成像的X射线放射源，其中角度传感器与C型臂的枢转轴承结合在一起。
7、如权利要求5中所述的装置，其特征在于角度传感器是机械、电、光学和/或电磁角度传感器。
8、如权利要求5中所述的装置，其特征在于旋转角坐标是固定地预先确定的。
9、如权利要求5中所述的装置，其特征在于旋转角坐标具有相同的互相角度间距。
CNA2004800122821A 2003-05-06 2004-04-26 使用旋转编码器用于在c型臂系统中触发图象采集的方法和装置 Pending CN1784174A (zh)

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