專利名稱：使用旋轉(zhuǎn)編碼器用于在c型臂系統(tǒng)中觸發(fā)圖象采集的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用成像系統(tǒng)產(chǎn)生對象的圖像的方法，該成像系統(tǒng)具有相對于對象圍繞旋轉(zhuǎn)軸在限定的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的放射源，所述放射源將射線發(fā)射在射線探測器上以記錄投影數(shù)據(jù)，以及還涉及適于執(zhí)行這種方法的裝置。
背景技術：
與具有圍繞旋轉(zhuǎn)軸能以任意想要的旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)的臺架的計算機X射線斷層照影系統(tǒng)相對比，在C弧形使用電纜連接被連接的情況下，在C型弧形系統(tǒng)中存在可被通過的最大旋轉(zhuǎn)角度范圍是有限的，例如是240°在這些情況下，當經(jīng)過最大角度范圍時，存在加速和制動階段是必要的，這是因為以恒定記錄頻率在連續(xù)的投影數(shù)據(jù)記錄過程之間有不同的角度間距。這意味著考慮到機械的、電的或其他因素，與連續(xù)投影圖像的預期的或計算的角度間距的或角坐標的偏差不能被重構，并且因此不能接收隨后的校正。相同問題還出現(xiàn)在記錄頻率中不經(jīng)意波動的情況中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是消除上面提及的錯誤的根源，并且提供用于成像的方法和裝置，其中投影圖像不受預定的記錄頻率或旋轉(zhuǎn)速度偏差的影響而被記錄。
對于該方法，依據(jù)本發(fā)明通過成像系統(tǒng)來產(chǎn)生對象圖像的方法來實現(xiàn)該目的，該成像系統(tǒng)具有相對于該對象圍繞旋轉(zhuǎn)軸在有限的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的放射源，所述放射源將射線投射在射線探測器上以記錄投影數(shù)據(jù)，其中在放射源的預定相對角坐標處產(chǎn)生被用于觸發(fā)投影數(shù)據(jù)的記錄的信號。
因此，在本發(fā)明中，投影圖像的角坐標沒有偏離兩個物理變量(旋轉(zhuǎn)速度和記錄頻率)，而是在放射源的預先限定旋轉(zhuǎn)角坐標處被直接觸發(fā)，使得在投影圖像的角度間距中沒有不想要的誤差、甚至在放射源的旋轉(zhuǎn)速度或記錄頻率的變化或不經(jīng)意波動的情況下也是如此。因此，避免了在重構體積圖像中具體偽影的出現(xiàn)。再者，系統(tǒng)的校正是不復雜的，因為從屬于投影圖像的旋轉(zhuǎn)角可被容易地分配給投影圖像。另外，關于旋轉(zhuǎn)運動的機械再現(xiàn)性(角速度的穩(wěn)定性)的要求不是非常高，也就是說可以允許一定波動。
盡管原理上在成像循環(huán)中可能改變旋轉(zhuǎn)角坐標，例如它們可被連續(xù)不斷地根據(jù)某一參數(shù)調(diào)整，如權利要求2中所述的使旋轉(zhuǎn)角坐標不變地被預先確定，以及具體地如權利要求3中所述的在相同互相角間距的情況下，使得在放射源相對于被檢測的對象通過具體的旋轉(zhuǎn)角度范圍的完整過程中，理想數(shù)量的圖像可被在相同角間隔的情況下被記錄。
權利要求4提出，被產(chǎn)生以觸發(fā)投影數(shù)據(jù)記錄的信號可以任何技術手段和可能的方式被產(chǎn)生，尤其是機械、電、光學和/或電磁的方式。
對于裝置，通過用于產(chǎn)生對象圖像的裝置，本發(fā)明的目的如權利要求5中所述的被實現(xiàn)，該裝置具有相對于對象圍繞旋轉(zhuǎn)軸在限定的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的放射源，所述放射源向射線探測器發(fā)射射線以記錄投影數(shù)據(jù)，其中旋轉(zhuǎn)的放射源被連接至角度傳感器，該角度傳感器在放射源的預定相對旋轉(zhuǎn)角坐標處產(chǎn)生用于觸發(fā)記錄投影數(shù)據(jù)的信號。
如權利要求6中所述的，放射源可是用于錐面光束成像的被布置在C型臂上的X射線放射源，其中角度傳感器與C型臂的樞轉(zhuǎn)軸承結合在一起。該裝置的有益的發(fā)展被表示在另一從屬權利要求中。
參考附圖中顯示的實施例的例子，本發(fā)明被進一步說明，然而本發(fā)明不限于此。


圖1顯示本身已知的C型臂體積成像系統(tǒng)的示意軸向圖，該系統(tǒng)依據(jù)本發(fā)明被裝備角度傳感器。
具體實施例方式
圖1顯示本發(fā)明的一個實施例的示意圖，該實施例采用用于體積成像的C弧線系統(tǒng)的形式，包括圍繞旋轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)的C型臂40。C型臂40、及其腿42、44垂直于圖平面且平行于旋轉(zhuǎn)軸12延伸，帶有X射線放射源20和探測器表面24，并且在各種情況下可在大約240°的整個旋轉(zhuǎn)角度范圍上移動。在C型臂40的樞轉(zhuǎn)軸承46的區(qū)域中，使用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(未顯示)可以使C型臂以順時針方向(箭頭50)或以逆時針方向(箭頭52)圍繞旋轉(zhuǎn)軸12的旋轉(zhuǎn)，設有固定角度傳感器28和旋轉(zhuǎn)角度傳感器30(其隨所述C型臂如箭頭50、52所示旋轉(zhuǎn))。
中心控制單元(未顯示)控制X射線放射源20、探測器表面24處的數(shù)據(jù)記錄和C型臂的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(旋轉(zhuǎn)速度和位置)。依據(jù)該發(fā)明，控制單元還從被安裝在C型臂40上的固定角度傳感器28和角度傳感器30接收相關的旋轉(zhuǎn)-角度-位置信號，其中當角度傳感器30經(jīng)過固定角度傳感器28之一時信號總是被產(chǎn)生。角度傳感器28和30僅僅示意性地被顯示在圖1中且可以產(chǎn)生機械、電的、光學和/或電磁的信號。例如，可提供機電接觸，使用該機電接觸，電信號被產(chǎn)生?？商鎿Q地，光柵形式的光傳感器可被使用。磁或電磁信號發(fā)生器、例如譬如霍爾(Hall)傳感器是同樣地可被想象到的。
固定角度傳感器28在由C型臂覆蓋的旋轉(zhuǎn)角度范圍之內(nèi)以同樣的互相角度間距被布置。
盡管大量固定角度傳感器和沿C型臂移動的單個角度傳感器被提供在圖1中，但該布置當然還可以是相反的，即，可以提供一個固定角度傳感器和大量移動的角度傳感器。盡管固定角度傳感器優(yōu)選具有不變的互相角度間距，但不同于此的布置或可能甚至是可變的布置也可被選擇。最后，可以提供相當大數(shù)量角度傳感器，在這種情況中，在成像循環(huán)期間，可能地并非每一個單個角度傳感器將產(chǎn)生信號或可能該信號不會真正被用于去觸發(fā)記錄，而是僅僅單獨信號、例如第n個信號被使用，以使角度傳感器的有效數(shù)量被減少或有效的互相角度間距被增加，假如這在任何具體情況中是想要的。這樣，在C型臂的完整通過期間，以不同間隔的成像或投影數(shù)據(jù)可被記錄，尤其在感興趣區(qū)域中該成像或投影數(shù)據(jù)的互相角度間距是較窄的，其中例如各個單個連續(xù)的角度傳感器的信號被用于觸發(fā)投影數(shù)據(jù)記錄，而在不感興趣區(qū)域中大的成像間隔是足夠的且大的互相角度間距被產(chǎn)生(在這種情況中，例如，來自連續(xù)角度傳感器中的僅僅第二、第三或諸如此類的信號被用于觸發(fā)記錄)。通過關閉單個角度傳感器或整組角度傳感器或者使用計算機和軟件選擇想要信號，可以在機械上或在電上實現(xiàn)所有或僅僅一些選擇信號的這種使用的技術實施。
使用該發(fā)明，上面提及的缺陷被避免。該發(fā)明的另一優(yōu)點在于以前各個記錄模式(旋轉(zhuǎn)速度、記錄頻率)要求的專用校正由于考慮到定時器和機械的不準確(在各種情況中，新產(chǎn)生的絕對角度不與其它序列中的絕對角度一致)是必需的，但現(xiàn)在由于絕對角坐標不再以不同旋轉(zhuǎn)速度變化而被省略。因而不用調(diào)整記錄頻率，而可以隨意改變旋轉(zhuǎn)速度。
附圖標記列表10 成像系統(tǒng)12 旋轉(zhuǎn)軸(縱軸)20 X射線放射源22 X射線床24 探測器表面26 控制單元28 固定角度傳感器30 角度傳感器40 C型臂42、44 腿46 樞轉(zhuǎn)軸承50、52 箭頭50，52 箭頭
權利要求
1.一種使用成像系統(tǒng)產(chǎn)生對象的圖像的方法，該成像系統(tǒng)具有相對于該對象圍繞旋轉(zhuǎn)軸在有限的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的放射源，所述放射源將射線投射在射線探測器上以記錄投影數(shù)據(jù)，其中在該放射源的預定相對旋轉(zhuǎn)角坐標處用于觸發(fā)投影數(shù)據(jù)記錄的信號被產(chǎn)生。
2.如權利要求1中所述的方法，其特征在于旋轉(zhuǎn)角坐標是固定地預先確定的。
3.如權利要求1中所述的方法，其特征在于旋轉(zhuǎn)角坐標具有相同的互相角度間距。
4.如權利要求1中所述的方法，其特征在于信號以機械、電、光學和/或電磁方式被產(chǎn)生。
5.一種用于產(chǎn)生對象的圖像的裝置，該裝置具有相對于該對象圍繞旋轉(zhuǎn)軸在有限的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的放射源，所述放射源將射線發(fā)射在射線探測器上以記錄投影數(shù)據(jù)，其中該旋轉(zhuǎn)放射源被連接至角度傳感器，該角度傳感器在該放射源的預定相對旋轉(zhuǎn)角坐標處產(chǎn)生用于觸發(fā)投影數(shù)據(jù)記錄的信號。
6.如權利要求5中所述的裝置，其特征在于該放射源是被布置在C型臂上用于錐面束成像的X射線放射源，其中角度傳感器與C型臂的樞轉(zhuǎn)軸承結合在一起。
7.如權利要求5中所述的裝置，其特征在于角度傳感器是機械、電、光學和/或電磁角度傳感器。
8.如權利要求5中所述的裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)角坐標是固定地預先確定的。
9.如權利要求5中所述的裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)角坐標具有相同的互相角度間距。
全文摘要
使用成像系統(tǒng)產(chǎn)生對象的圖像的方法，該成像系統(tǒng)具有相對于該對象圍繞旋轉(zhuǎn)軸在有限的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的放射源，所述放射源將射線發(fā)射在射線探測器上以記錄投影數(shù)據(jù)，其中在該放射源的預定相對旋轉(zhuǎn)角坐標處被用于觸發(fā)投影數(shù)據(jù)記錄的信號被產(chǎn)生；以及還有用于實施這個方法的裝置。
文檔編號A61B6/00GK1784174SQ200480012282
公開日2006年6月7日 申請日期2004年4月26日 優(yōu)先權日2003年5月6日
發(fā)明者K·費德勒, J·維格爾特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司