[发明专利]一种医用CT机X射线准直器动态调整方法和装置

说明书

本发明涉及CT图像校准技术领域，公开了一种医用CT机X射线准直器动态调整方法和装置，方法包括步骤：持续监测X射线球管的曝光开始信号；曝光开始前，获取一探测器模块的探测器单元对应的本底数据；曝光开始后，执行一次以上的准直器控制策略，根据每次执行准直器控制策略得到的所有差异值，计算准直器中心的偏移量，对准直器的位置进行调整，相邻两次调整间隔预设时间，直至曝光停止，结束调整。本发明能够实时调整准直器的位置，使调整后的准直器作用于当前扫描，获得更加准确的扫描数据，扫描过程更连贯，能够适应不同扫描条件。

技术领域

本发明涉及医用CT图像校准技术领域，尤其涉及一种医用CT机X射线准直器动态跟踪调整方法。

背景技术

在CT的使用过程中，由于扫描条件等因素影响，X射线球管的焦点在z方向上的位置并不固定，存在偏移，且由于X射线准直器离球管的位置很近，该偏移将会导致准直器在探测器上的阴影发生大的变化。阴影的变化会进一步造成校准数据的不准确，从而导致图像上出现伪影。目前针对此问题的常规解决办法是采用准直器定位技术，是先扫描再调整准直器进行补偿，即对前一次扫描数据进行复杂校准计算得出球管焦点的偏移量，再调整准直器中心位置来补偿X射线球管的焦点在z方向上的偏移。

该准直器定位技术有明显的不足，首先此种方式的补偿是滞后的，非实时性的，只能作用于下一次扫描，对前一次扫描是不起作用；其次实际扫描控制时序需要等待补偿完成才能执行当前扫描，此种方式的补偿是需要额外时间，因此会影响扫描控制时序的连贯性，特别是在前后两次扫描条件不变仅球管焦点出现偏移需要补偿时影响最明显；最后，也是最大问题，实际球管焦点的偏移量并不固定，球管焦点的偏移量取决于机架转速、球管阳极转速、球管热容量、kV、mA等因素，如果球管焦点的偏移量在补偿的前后发生了变化，通过此种方式就无法进行有效补偿。

发明内容

技术目的：针对上述技术问题，本发明公开了一种医用CT机X射线准直器动态调整方法和装置，能够实时跟踪球管焦点位置，通过检测探测器上未受遮挡的探测器模块的对称排上的信号差异，计算准直器中心的偏移量，实时调整准直器中心位置进行补偿。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

一种医用CT机X射线准直器动态调整方法，其特征在于，包括步骤：

持续监测X射线球管的曝光开始信号；

曝光开始前，获取一探测器模块的探测器单元对应的本底数据，并计算探测器单元对应的本底数据平均值；

曝光开始后，执行一次以上的准直器控制策略，对准直器的位置进行调整，相邻两次调整间隔预设时间，直至曝光停止，结束调整；

其中，每次执行准直器控制策略的步骤包括：

获取所选探测器模块的第k排探测器单元和倒数第k排探测器单元的曝光数据，并分别计算对应的曝光数据平均值，k为所选探测器单元的排序号；

根据第k排探测器单元、倒数第k排探测器单元的曝光数据平均值与对应的本底数据平均值，计算出一个差异值并缓存；

根据每次执行准直器控制策略得到的所有差异值，计算准直器中心的偏移量；

将准直器中心的偏移量发送给准直器控制单元，由准直器控制单元根据所述偏移量调整准直器的位置。

优选地，所述准直器中心的偏移量的计算步骤如下：

计算当前缓存的所有差异值的平均值；

根据本次调整时获得的差异值与前一次调整时的差异值的差值，确定差异值变化率；

根据本次调整时获得的差异值、平均值和差异值变化率，计算准直器中心的偏移量。

优选地，以如下公式计算出所述准直器中心的偏移量：