[发明专利]CT机的扫描控制方法、扫描控制装置及CT机

说明书

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，特别是一种计算机X射线断层成像(compute dtomography，CT)机的扫描控制方法、扫描控制装置及CT机。

背景技术

CT机作为一种医疗设备广泛应用于医疗卫生领域以协助医生对病人的身体进行成像。图1中示出了目前的一种CT机的结构示意图。如图1所示，该CT机包括：一个底部支撑部件11、一个旋转机架(gantry)12、一个X光球管13、一个X光探测器14、一个控制装置15和一个图像重建装置16。

其中，旋转机架(gantry)12通常为环形结构，且安装在底部支撑部件11上，能够绕自身的轴线旋转。通常情况下，将与旋转机架12的轴线平行的方向称为Z方向，将与Z方向垂直的水平方向称为X方向，并将分别与X方向和Z方向相垂直的方向称为Y方向。

X光球管13安装在旋转机架12上，能够在垂直于Z方向的方向上发射X射线。

X光探测器14安装在旋转机架12上与X光球管13相对的位置，用于采集X光球管发射的X射线，并将其转换为图像信息输出给图像重建装置16。

在进行CT扫描时，对于每个扫描切面，一般可以先从多个角度采集目标对象的信息，再根据从多个角度采集到的信息进行目标对象的图像重建。

为了获取目标对象多个角度的信息，通常由控制装置15控制旋转机架12带动X光球管13和X光探测器14绕旋转机架12的轴线旋转，并在旋转过程中，基于时间触发或位置触发方式控制X光探测器14对X光球管13发射的X射线进行采集，实现多角度的扫描控制。其中，X光球管13发射X射线以实现投影的位置通常称为投影位置，X光球管13发射X射线的投影位置相对于预设零点的夹角通常称为投影角。X光球管13每旋转一周并发射X射线的过程称为一个扫描周期。实际应用中，预设零点通常为X正方向的位置。

图像重建装置16用于接收X光探测器14输出的图像信息，并根据每个扫描周期中所有投影位置对应的图像信息及其投影角的信息进行图像重建。

在传统的基于时间触发方式的扫描控制中，是在旋转机架12的旋转过程中，基于等角度均匀分布的原则周期性的触发X光探测器14对X光球管13发射的X射线进行采集。这种方式中，如果由于环境或装置传动结构调整等各种因素的影响，万一造成旋转机架12的旋转速度不均匀，即X光球管13的运动速度不均匀，那么在按照等时间间隔来采集X光球管13发射的X射线时，所获得的图像信息对应的投影位置并不是等角度均匀分布的，此时图像重建装置16在基于等角度均匀分布的原则利用各投影位置的图像信息进行图像重建时，所获得的重建图像的质量便会受到影响。

在传统的基于位置触发方式的扫描控制中，是在旋转机架12外围的各投影位置安装若干个传感器，在旋转机架12的旋转过程中，每当X光球管13旋转至一个传感器的位置时，便触发X光探测器14对X光球管13发射的X射线进行采集接收。这种方式中，由于每个扫描周期中需要对X射线进行大量的采集接收，因此需要设置大量的传感器，一方面会增加CT机的成本，一方面由于受旋转机架12的尺寸限制，传感器的数量也无法设置太多，因此限制了重建图像的质量提升。

为了在较低成本的前提下，进一步提升重建图像的质量。目前提出了一些改进的方案。

例如，图2a和图2b示出了一种改进的基于时间触发方式的CT机扫描控制方法。如图2a所示，该方案中，在旋转机架12的周围均匀分布有24个小金属块，这样两个小金属块之间的角度(如A、B之间的角度)便是α＝360°/24＝15°。在旋转机架12的旋转过程中，通过设置的传感器来探测这24个小金属块，并通过对各部分的角度进行累加，便可得到当前小金属块所对应的旋转机架12的旋转角度。由于实际应用中，CT扫描需要更小的角度分辨率，因此，如图2b所示，该方案在每个15°的区间内设置一些等分的虚拟角度。该方案假定在每个15°的区间内旋转机架12的旋转速度是固定的，因此将每个15°的区间在时域内划分N等分，这样每个虚拟角度为α′＝15°/N。这样通过在每个15°的区间内进行时域的累加，可以得到每个15°的区间内的旋转角度。之后通过确定当前旋转角度是否满足各预设投影位置的投影角，来触发X光探测器14进行X射线的采集接收。

又如，申请号为200810003229.5、授权公告号为CN101496726B的中国专利中给出了一种投影角的获取方法。

除此之外，本领域内的技术人员还在寻求其他的解决方案。

发明内容