專利名稱：X射線ct設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線CT(計對幾斷層攝韻設(shè)備，以及更具體地涉及用于捕獲 其中注Ai^影劑的對象圖像的X射線CT設(shè)備。
背景技術(shù)：
在用于捕獲其中注Ait影劑的對象圖像的X射線CT設(shè)備中，在主掃描之 前，在用低于主掃描齊糧的劑量執(zhí)行的監(jiān)觀,描中在造影齊倒達(dá)感興趣區(qū)(ROI) 的同時開始螺旋掃描。在該情況下，在上述掃描開始之后，用恒定的前itil度 執(zhí)行螺旋掃描(例如，參見公開號為No.Hei09(1997)-327454)的日本未經(jīng)審查 的專利公，)。

發(fā)明內(nèi)容
在結(jié)合使用多通道X射線探測器或平面X射線探測器和錐形束X射線的X 射線CT設(shè)備中，由于三維圖像重構(gòu)造成的螺旋蟲驟巨增加和在懶由方向上的探測 器寬度增加，使得螺旋掃描的前M度增加。結(jié)果，存在如此的情況以致螺旋 掃描快于造影劑隨血流的移動，因此不能正確執(zhí)行對比成像。本發(fā)明的目的是為了獲得用于正確執(zhí)行對比成像的X射線CT設(shè)備。
用于解決上述問題的本發(fā)明提供X射線CT設(shè)備，包括基于M用X射 線對其中注入造影劑的對象進(jìn)行掃描獲得的投影數(shù)據(jù)用于重構(gòu)圖像的成像單 元；以及用于控制成像單元的控制單元?？刂茊卧ㄓ糜趫?zhí)行監(jiān)測掃描的 第一控制單元，以監(jiān)測造影劑到達(dá)沿對象體軸設(shè)定的主掃描成像范圍內(nèi)的主掃 描起始位置中的感興趣區(qū)或在掃描前進(jìn)方向上起始位置之前設(shè)定的第一監(jiān)測位 置，并且當(dāng)造影劑至噠時，開始主掃描；以及第二控制單元，用于在主掃描到 達(dá)第二檢測位置時監(jiān)測造影劑是否到達(dá)在掃描前進(jìn)方向上的成像范圍內(nèi)的主掃 描起始位置向前側(cè)上提供的第二監(jiān)測位置中的感興趣區(qū)，并且當(dāng)造影齊碟U達(dá)第 二監(jiān)測位置時，繼續(xù)主掃描，以及當(dāng)造影劑還未到達(dá)第二監(jiān)測位置時，執(zhí)行用 于監(jiān)測造影劑至噠的監(jiān)測掃描。
該控制單^lffl過利用在監(jiān)測位置中重構(gòu)切片圖像獲得的圖像探測造影劑來
監(jiān)測造影齊啲到達(dá)?；谠诟信d趣區(qū)中的CT數(shù)目來探測造影劑。第二控制單元
分配第二監(jiān)測位置中的圖像重構(gòu)比其它成像范圍內(nèi)的圖像重構(gòu)更高的優(yōu)先權(quán)。 在對象的體軸方向上將多個監(jiān)測位置間隔地設(shè)定為第二監(jiān)領(lǐng)u位置?？梢栽O(shè)
定其中監(jiān)測造影齊倒達(dá)的多個感興趣區(qū)。X射線是錐形束X射線。掃描是螺旋 掃描。
根據(jù)本發(fā)明，X射線CT設(shè)備包括基于通過用X射線對其中注Ai^影劑 的對皿行掃描獲得的投影數(shù)據(jù)用于重構(gòu)圖像的成像單元；以及用于控制成像
單元的控制單元?？刂茊卧ㄓ糜趫?zhí)行監(jiān)測掃描的第一控制單元，以監(jiān)測
造影劑到達(dá)沿對象體軸設(shè)定的主掃描成像范圍內(nèi)的主掃描起始位置中的感興趣 區(qū)或在掃描前進(jìn)方向上起始位置之前設(shè)定的第一監(jiān)測位置，當(dāng)造影劑到達(dá)時，
開始主掃描；以及第二控制單元，用于在主掃描到達(dá)第二檢測位置時監(jiān)測造影 劑是否到達(dá)在掃描前進(jìn)方向上的成像范圍內(nèi)的主掃描起始位置向前側(cè)上提供的 第二監(jiān)測位置中的感興趣區(qū)，當(dāng)造影齊倒達(dá)第二監(jiān)測位置時，繼續(xù)主掃描，并 且當(dāng)造影劑還未到達(dá)第二監(jiān)測位置時，執(zhí)行用于監(jiān)測造影劑到達(dá)的監(jiān)測掃描。 這樣，可以獲得用于正確執(zhí)行對比成像的X射線CT設(shè)備。


圖1 ^出作為最佳模式實例的用于執(zhí)行本發(fā)明的X射線CT設(shè)備構(gòu)造的
圖示；
圖2是示出作為最佳模式實例的用于執(zhí)行本發(fā)明的X射線CT設(shè)備構(gòu)造的
圖示；
圖3歸出X射線照射/探測設(shè)備構(gòu)造的圖示；
圖4是示出X射線探測器的X射線入射平面構(gòu)造的圖示；
圖5歸出對比成像操作的流程亂
圖6歸出成像范圍和造影劑監(jiān)測位置的圖示。
具體實施例方式
下面參照附圖對用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式進(jìn)行說明。但是本發(fā)明并不限 于用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式。圖1示出X射線CT設(shè)備的示意構(gòu)造。該設(shè)備 是用于執(zhí)行本發(fā)明最佳模式的實例。利用該設(shè)備的構(gòu)造，將描述關(guān)于X射線CT 設(shè)備的用于執(zhí)行本發(fā)明最佳模式的實例。利用該設(shè)備的操作，將描述關(guān)于掃描 控制方法的用于執(zhí)行本發(fā)明最佳模式的實例。
所述設(shè)備具有臺架100，臺200，以及操作者控制臺300。臺架100用X射 線照射/探測設(shè)備110對由臺200繊的對象10進(jìn)行掃描，以收集投影M的 多個視圖，并且^^M輸入到操作者控制臺300。
操作者控制臺300基于來自臺架100的SS翻輸入重構(gòu)圖像，并在顯示 器302上顯示重構(gòu)的圖像。由操作者控制臺300中的專用計算機(jī)執(zhí)行圖像重構(gòu)。 用于圖像重構(gòu)的計算機(jī)、臺架IOO，以及臺200是本發(fā)明中成像單元的實例。
操作者控制臺300控制臺架100和臺200的操作。該控制由操作者控制臺 300中的專用計算機(jī)執(zhí)行。在本發(fā)明中計算機(jī)包括控制單元301。在本發(fā)明中控 制單元301還包括第一控制單元311和第二控制單元312?？刂茊卧?01還控制 圖像重構(gòu)。
在操作者控制臺300的控制下，臺架100執(zhí)行具有預(yù)定掃描參數(shù)的掃描， 并且臺200定位對象10，從而掃描預(yù)定區(qū)域。M31調(diào)節(jié)頂板202的高度和由嵌 入式位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)頂板上支架204的水平行鄉(xiāng)巨離來執(zhí)行所述定位。
1在支架204停止的狀態(tài)下執(zhí)行掃描，可執(zhí)行軸向掃描。fflil^續(xù)執(zhí)行 多次掃描，同時連續(xù)移動支架204，可進(jìn)行螺旋掃描。通過在每一停止位置中執(zhí) 行掃描，同時間歇地移動支架204，可執(zhí)行束掃描(clusterscan)。
M31使得支柱206圍繞到基底208的附著部分繞中心擺動來調(diào)節(jié)頂板202 的高度。ffi51支柱206的擺動，頂板202移動到垂直和水平位置。支架204在 水平方向上在頂板202上移動，從而抵消頂板202在水平方向上的移動。依賴 于掃描參數(shù)，在臺架100傾斜的狀態(tài)下執(zhí)行掃描。臺架100 M31駄式傾斜機(jī) 構(gòu)而傾斜。
臺200可以是如圖2所示的其中頂板202垂直于基底208移動的類型。頂 板202 i!Jl^A式的上升機(jī)構(gòu)在垂直方向上移動。在臺200中，不會發(fā)生頂板 202的伴隨垂直移動的水平行進(jìn)。
圖3示意示出X射線照射/探測設(shè)備110的構(gòu)造。X射線照射/探測設(shè)備 110由X射線探測器150探測自X射線管130的焦點132發(fā)射的X射線134。
X射線134由未示出的準(zhǔn)直器形成為錐形束或扇形束X射線。X射線探測 器150具有X射線入射平面，其相應(yīng)于X射線的傳播進(jìn)行二維延伸。X射線入 射平面152彎曲，從而構(gòu)成沿柱面的一部分。柱面的中心線經(jīng)過焦點132。
X射線照射/探測設(shè)備110圍繞經(jīng)過成像中心的中心軸線也就是等角點0旋轉(zhuǎn)。中心軸線平行于柱面的中心軸線，由X射線探測器150形j^^f述柱面的 —部分。
旋轉(zhuǎn)中心軸線的方向設(shè)定為z方向，從等角點0延伸到焦點132的方向設(shè) 定為y方向，以及垂直于z方向和y方向的方向設(shè)定為x方向。x， y和z軸是 將z軸用作中心的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)的三個軸。
圖4是X射線探測器150的X射線入射平面152的示意平面圖。在X射 線^J寸平面152中，探測單元154在x和z方向上二維設(shè)置。也就是，X射線 入射平面152是探測單元154的二維陣列。在j頓扇形束X射線的情況下，X 射線入射平面152可以是探測單元154的一維陣列。
每一探測單元154起到X射線探測器150的探測通道的作用。因此，X射 線探測器150采取多鵬X射線探測器的形式。探測單元154例如由閃爍器禾口 光電二極管的組合形成。
將描述設(shè)備的對比成像。圖5是對比成像的流程圖。對比成像在操作者控 制臺300的控制下進(jìn)行。如圖5所示，在步驟501中設(shè)定成像范圍。成像范圍 由操作者用操作者控制臺300設(shè)定。結(jié)果，例如，設(shè)定如圖6所示的成像范圍L。 成像范圍L是從對象10僻由上的位置A到位置B的范圍。
在步驟503中，設(shè)^t影劑監(jiān)測位置。造影劑監(jiān)測位置由操作者用操作者 控制臺300設(shè)定，或者可相關(guān)于成像范圍L的設(shè)定自動設(shè)定。例如，設(shè)定如圖 6所示的造影劑監(jiān)測位置a^b,c和d。雖然在此描述的是造影劑監(jiān)測位置數(shù)目為 四的情況，但是將要設(shè)定的造影劑監(jiān)測位置的數(shù)目并不限于四個，而是可為合 適的數(shù)目。此后，造影劑監(jiān)測位置還將簡稱為監(jiān)測位置。
監(jiān)測位置"a"，影劑通路的最上面位置，以，測位置"b", "c"和"d" 依次為監(jiān)測位置"a"下游的位置。監(jiān)測位置"a"設(shè)定在成像范圍之外，以M測 位置"b" , "c"和"d"設(shè)定在成像范圍內(nèi)。監(jiān)測位置"a"可設(shè)定在成像范圍內(nèi) 的最上部位置A中。監(jiān)測位置"a"相應(yīng)于本發(fā)明的第一監(jiān)測位置，以及監(jiān)測位 置"b" , "c"和"d"相應(yīng)于本發(fā)明的第二監(jiān)測位置。
在步驟505中，執(zhí)4亍基礎(chǔ)掃描。在每一監(jiān)測位置"a"， "b" , "c"和"d" 處在未將造影劑注A^t象10的狀態(tài)下執(zhí)行基礎(chǔ)掃描，從而分別鄉(xiāng)測位置"a"， "b" , "c"和"d"下獲得切片圖像12a， 12b， 12c和12d。
在步驟507中，設(shè)定ROI。 ROI設(shè)定由操作者用操作者控制臺300進(jìn)行。例如，對于切片圖像12a， 12b， 12c和12d分別設(shè)定感興趣區(qū)(ROI) 14a， 14b， 14c和14d。感興趣區(qū)(ROI)是希望造影齊l」Mil其中的體內(nèi)區(qū)域，雖然對于每 一切片圖像設(shè)定一個感興趣區(qū)，但是對于每一切片圖像可以設(shè)定多個感興趣區(qū)。 在切片圖像中的感興趣區(qū)的數(shù)目可變化。
在步驟509中，執(zhí)行監(jiān)測掃描。監(jiān)測掃描是用低于主掃描齊嗄的劑量執(zhí)行 的掃描以便監(jiān)測造影劑的到達(dá)，后面將對主掃描進(jìn)行描述。監(jiān)測掃描與將造影 劑注A^對象10內(nèi)同時開始。首先 測位置"a",行監(jiān)測掃描，從而獲 得切片圖像12a。
在步驟511中，由操作者控制臺300確定CT數(shù)目是否jM閾值。CT數(shù)目 是ROI 14a的。確定所述閾值，以便大于造影劑沒有流入ROI 14a時的CT數(shù)目， 且小于造影劑流入ROI 14a時的CT數(shù)目。
當(dāng)CT數(shù)目未ffit所述閾值時，程序返回到步驟509，并繼續(xù)監(jiān)測掃描。更 新切片圖像12a，并且所更新的切片圖像12a的CT數(shù)目經(jīng)受步驟511的確定。 對于CT數(shù)目未皿閾值的時刻，重復(fù)步驟509和511中的操作。
當(dāng)造影劑到鵬測位置"a"以及ROI 14a中的CT數(shù)目超過閾值時，在步驟 511中確定CT數(shù)目超過閾值。也就是，探測到造影齊倒達(dá)監(jiān)測位置"a"。通過 探測到造影劑的到達(dá)，，聘轉(zhuǎn)到步驟513。
在步驟513中，開始主掃描。主掃描是用于獲取真正用來診斷等的切片圖 像的掃描。從成像范圍L的最上面開始螺旋掃描。并行于掃描，還執(zhí)行圖像重 構(gòu)。艦螺旋掃描，執(zhí)行其掃描位置從成像范圍L的一端A轉(zhuǎn)換到另一端B的 掃描。掃描位置連續(xù)改變。第一控制單元311控制從監(jiān)測掃描的開始到主掃描 的開始。
代替螺旋掃描，可進(jìn)4于束掃描。在束掃描的情況下，逐步改變掃描位置。 雖然下面將描述利用螺旋掃描的例子，但是該描述類似于束掃描的描述。
在步驟515中，確定是否存在下一個監(jiān)測位置。由于設(shè)定了下一監(jiān)觀U位置 "b"，禾聘轉(zhuǎn)到步驟517。在步驟517中，M測位置"b"中完成掃描之后，立 即執(zhí)行圖像重構(gòu)。也就是，在直至挪時為止并行重構(gòu)的其它圖像之前，重構(gòu)切 片圖像12b。結(jié)果，在監(jiān)測位置"b"中可立刻獲得切片圖像12b。
在步驟519中，確定CT數(shù)目是否皿閾值。相對于切片圖像12b的ROI 14b 進(jìn)行所述確定。當(dāng)設(shè)定多個R0I14b時，確定任何CT數(shù)目是否M:閾值。可替換的，可確定多個ROI的CT數(shù)目的平均值是否超過閾值。在下面的描述中， 其被類似地應(yīng)用。
當(dāng)ROI 14b的CT €^超過閾值時，程序返回到步驟509的監(jiān)測掃描。在 監(jiān)測位置"b"執(zhí)行步驟509中的監(jiān)觀帕描。更新切片圖像12b，并且相對于所 述圖像，在步驟511中確定ROI 14b中的CT數(shù)目是否艦閾值。
對于CT數(shù)目未皿閾值的時間，繼續(xù)監(jiān)測掃描，并且相對于獲得的每一 切片圖像，基于所述閾值確定R0I14b中的CT數(shù)目。當(dāng)CT數(shù)目未M1閾值時， 其顯示造影劑未到，測位置。在這種情況下，在監(jiān)測位置"b"中執(zhí)行監(jiān)測掃 描的同時，禾辨等待造影齊啲到達(dá)。
當(dāng)造影劑達(dá)到監(jiān)觀U位置"b"以及ROI 14b中的CT數(shù)目超過閾值時，基于 步驟511中的確定，程序轉(zhuǎn)到步驟513并開始掃描。采用這種方式，從監(jiān)測位 置"b"重新開始螺旋掃描。
另一方面，在步驟519中確定ROI 14b中的CT數(shù)目M:閾值的情況下，程 序返回到步驟515，并確定是否存在下一個監(jiān)測位置。由于設(shè)定了下一監(jiān)測位置 "c"，在步驟517中在監(jiān)測位置"c"中重構(gòu)切片圖像12c。在步驟519中，確定 ROI 14c的CT數(shù)目是否超過閾值。
在下文中，相對于監(jiān)測位置"c"和"d"，執(zhí)行類似于對監(jiān)測位置"b"的那 些操作。當(dāng)在步驟521中不存在下一監(jiān)觀涖置時，執(zhí)行掃描到成像范圍L的終 點，并且完成掃描。如上所述，在掃描過程中不管造影劑是否到M觀i」位置， 當(dāng)造影齊眛到M測位置時，禾歸在執(zhí)行監(jiān)測掃描的同時，等待造影齊啲到達(dá)。 在確定造影劑已經(jīng)到皿測位置之后，繼續(xù)螺旋掃描。結(jié)果，在^成像范圍L 內(nèi)可正確執(zhí)行對比成像。由第二控制單元312根據(jù)監(jiān)觀啲結(jié)果執(zhí)行監(jiān)測位置V'， "c"， "d"的監(jiān)測和掃描的控制。
在不預(yù)設(shè)監(jiān)測位置的情況下，在成像范圍中的多個位置中可自動執(zhí)行掃描 過程中的造影齊啲連續(xù)探測。當(dāng)造影劑還未到跳測位置時，可在所述位置中 執(zhí)行監(jiān)測掃描。
權(quán)利要求
1.一種X射線CT設(shè)備，包括基于通過用X射線對其中注入造影劑的對象進(jìn)行掃描獲得的投影數(shù)據(jù)用于重構(gòu)圖像的成像單元；以及用于控制成像單元的控制單元(301)，其中所述控制單元(301)包括用于執(zhí)行監(jiān)測掃描的第一控制單元(311)，以監(jiān)測造影劑到達(dá)沿對象體軸設(shè)定的主掃描成像范圍(L)內(nèi)的主掃描起始位置中的感興趣區(qū)或在掃描前進(jìn)方向上起始位置之前設(shè)定的第一監(jiān)測位置，并且當(dāng)造影劑到達(dá)時，開始主掃描；以及第二控制單元(312)，用于在主掃描到達(dá)第二檢測位置時監(jiān)測造影劑是否到達(dá)在掃描前進(jìn)方向上的成像范圍內(nèi)的主掃描起始位置向前側(cè)上提供的第二監(jiān)測位置中的感興趣區(qū)，并且當(dāng)造影劑到達(dá)第二監(jiān)測位置時，繼續(xù)主掃描，以及當(dāng)造影劑還未到達(dá)第二監(jiān)測位置時，執(zhí)行用于監(jiān)測造影劑到達(dá)的監(jiān)測掃描。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線CT設(shè)備，其中所,制單元(310)通 過利用在監(jiān)測位置中重構(gòu)切片圖像獲得的圖像探測造影劑來監(jiān)測造影劑的到 達(dá)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線CT設(shè)備，其中所皿影劑^于感興趣區(qū) 中的CT數(shù)目來被探測。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線CT設(shè)備，其中所述第二控制單元(312) 分配第二監(jiān)測位置中的圖像重構(gòu)比其它成像范圍內(nèi)的圖像重構(gòu)更高的優(yōu)先權(quán)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線CT設(shè)備，其中在對象的體軸方向上將多 個監(jiān)測位置間隔地設(shè)定為第二監(jiān)測位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線CT設(shè)備，其中肖,設(shè)定其中監(jiān)測造影劑 至lj達(dá)的多個感興趣區(qū)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線CT設(shè)備，其中所述X射線是錐形束X射線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線CT設(shè)備，其中所述掃描是螺旋掃描。
全文摘要
本發(fā)明針對獲得用于正確執(zhí)行對比成像的X射線CT設(shè)備。X射線CT設(shè)備包括成像單元和用于控制成像單元的控制單元?？刂茊卧ㄓ糜趫?zhí)行監(jiān)測掃描的第一控制單元，以監(jiān)測造影劑到達(dá)沿對象體軸設(shè)定的主掃描成像范圍內(nèi)的主掃描起始位置中的感興趣區(qū)或在掃描前進(jìn)方向上起始位置之前設(shè)定的第一監(jiān)測位置，并且當(dāng)造影劑到達(dá)時，開始主掃描；以及第二控制單元，用于在主掃描到達(dá)第二檢測位置時監(jiān)測造影劑是否到達(dá)在掃描前進(jìn)方向上的成像范圍內(nèi)的主掃描起始位置向前側(cè)上提供的第二監(jiān)測位置中的感興趣區(qū)，并且當(dāng)造影劑到達(dá)第二監(jiān)測位置時，繼續(xù)主掃描，以及當(dāng)造影劑還未到達(dá)第二監(jiān)測位置時，執(zhí)行用于監(jiān)測造影劑到達(dá)的監(jiān)測掃描。
文檔編號A61B6/03GK101204330SQ20071030669
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者關(guān)口淳子, 飯作新一 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司