專利名稱：X射線照相設(shè)備和旋轉(zhuǎn)平面的布置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線照相設(shè)備和調(diào)整顯示斷層攝影圖像的X射線計(jì)算機(jī) 斷層攝影(CT)系統(tǒng)中的X射線管和準(zhǔn)直器之間的位置的調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
為了在X射線照相設(shè)備(例如X射線CT系統(tǒng))中采集受檢者的每個(gè) 正確的切片位置的斷層攝影圖像，應(yīng)當(dāng)在CT掃描開始之前將受檢者準(zhǔn)確定 位。因而，無論什么時(shí)候替換和新安裝X射線管，都應(yīng)當(dāng)確定由臺(tái)架中X 射線的旋轉(zhuǎn)所形成的旋轉(zhuǎn)平面(POR)。
為了確定旋轉(zhuǎn)平面，將模型放置在托架上，并且將射線照相膠片安裝 在模型上。然后，X射線從X射線管穿過準(zhǔn)直器照射。在射線照相膠片曝 光之后，基于該曝光狀態(tài)識(shí)別旋轉(zhuǎn)平面。 一旦知道了旋轉(zhuǎn)平面，通過移動(dòng) X射線管和準(zhǔn)直器中的至少一個(gè)，識(shí)別正確的切片位置，該X射線管和準(zhǔn) 直器中至少一個(gè)的移動(dòng)是基于X射線管和準(zhǔn)直器之間的位置關(guān)系的結(jié)果。 迄今為止提出的相關(guān)技術(shù)在例如2001-346793A中公開。

發(fā)明內(nèi)容
上面的現(xiàn)有技術(shù)必須要花費(fèi)時(shí)間并且麻煩，因?yàn)槠洳坏貌粚?duì)附于模型 上的射線照相膠片進(jìn)行顯影。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于X射線照相設(shè)備裝置，和使用X射線探 測(cè)器而不使用射線照相膠片對(duì)旋轉(zhuǎn)平面進(jìn)行確定和調(diào)整的調(diào)整方法。
在本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供的X射線照相設(shè)備包括用于X射線管 位置檢查的X射線探測(cè)器，其分別在兩個(gè)或更多個(gè)不同的距離處檢測(cè)來自 X射線管穿過準(zhǔn)直器的X射線；計(jì)算裝置，用于利用分別在兩個(gè)或更多個(gè) 不同的距離處檢測(cè)出的X射線檢測(cè)位置的差別，計(jì)算X射線管的位置間隙 量；以及調(diào)整裝置，用于基于由計(jì)算裝置計(jì)算出的X射線管的位置間隙量，
對(duì)X射線管的位置間隙量進(jìn)^H周整。
符合本發(fā)明第一方面的X射線照相設(shè)備，可以利用分別在兩個(gè)或更多 個(gè)不同的距離處檢測(cè)出的X射線檢測(cè)位置的差別，計(jì)算X射線管的位置間
隙量。并且，其可基于該x射線管的位置間隙量，對(duì)X射線管進(jìn)行調(diào)整。
「大〕此，該第一方面可以減少調(diào)整時(shí)間，并進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。
在本發(fā)明的第二方面，通過將X射線管放置成跨過用于X射線管位置 檢測(cè)的X射線探測(cè)器180度相對(duì)，X射線照相設(shè)備分別在兩個(gè)或更多個(gè)不 同的距離處檢測(cè)來自X射線管穿過準(zhǔn)直器的X射線。
符合本發(fā)明第二方面的X射線照相設(shè)備通過將X射線管放置成跨過用 于X射線管位置檢測(cè)的X射線探測(cè)器180度相對(duì)，能確保兩個(gè)或更多個(gè)不 同的距離。
在本發(fā)明的第三方面，通過移動(dòng)用于對(duì)X射線管的X射線管位置進(jìn)行 檢測(cè)的X射線探測(cè)器，X射線照相設(shè)備分別在兩個(gè)或多個(gè)不同的距離處檢 測(cè)從X射線管照射出的穿過準(zhǔn)直器的X射線。
符合本發(fā)明第三方面的x射線照相設(shè)備通過移動(dòng)用于對(duì)X射線管的X 射線管位置進(jìn)行檢測(cè)的x射線探測(cè)器，能確保兩個(gè)或多個(gè)不同的距離。
在本發(fā)明的第四方面，x射線照相設(shè)備具有用于獲得受檢者身體的斷 層攝影圖像的X射線CT單元，該X射線CT單元提供第一 X射線管、放 置在第一X射線管對(duì)側(cè)的第一X射線探測(cè)器、轉(zhuǎn)子裝置以及準(zhǔn)直器，該第 一 X射線探測(cè)器用于檢測(cè)從第一 X射線管輻射的X射線，該轉(zhuǎn)子裝置用于 在保持第一 x射線管和第一 X射線探測(cè)器之間的位置關(guān)系的情況下圍繞受
檢者身體旋轉(zhuǎn)，并且該準(zhǔn)直器具有限定照射到第一 x射線探測(cè)器上的X射
線范圍的開口；用于獲得受檢者身體的射線照相圖像的X射線CR單元， 該X射線CR單元提供第二 X射線管，和跨過受檢者放置在第二 X射線管 對(duì)側(cè)的第二 X射線探測(cè)器，該第二 X射線探測(cè)器用于檢測(cè)從第二 X射線管
輻射的X射線。此外，其位置間隙被調(diào)整的X射線管為第一X射線管；用 于X射線管位置檢測(cè)的X射線探測(cè)器為第二 X射線探測(cè)器；并且調(diào)整裝置
通過X射線CT單元的轉(zhuǎn)子裝置調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面的位置間隙。
符合本發(fā)明第四方面的X射線照相設(shè)備具有X射線CT單元和X射線 CR單元，并且其可通過X射線CR單元的第二 X射線探測(cè)器調(diào)整X射線
CT的第一 X射線管的旋轉(zhuǎn)平面的位置間隙。不用準(zhǔn)備另一 X射線探測(cè)器 和使用射線照相膠片，就可以對(duì)X射線CT單元的第一 X射線管進(jìn)行調(diào)整。
在本發(fā)明的第五方面，本發(fā)明的用于X射線管位置檢測(cè)的X射線探測(cè) 器定位在躺有受檢者身體的托架的內(nèi)部。
根據(jù)符合本發(fā)明第五方面的X射線照相設(shè)備，由于使用X射線CR單 元的X射線探測(cè)器，不用準(zhǔn)備特殊的X射線探測(cè)器，從而可以減少成本。
在本發(fā)明的第六方面，提供一種用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面位置的調(diào)整方法， 其包括步驟用定位在第一位置的X射線探測(cè)器檢測(cè)來自X射線管的第一
X射線的范圍；將X射線管從第一位置移動(dòng)到不同于第一位置的第二位置;
用定位在第二位置的x射線探測(cè)器檢測(cè)來自X射線管的第二 X射線的范
圍；以及基于由第一 X射線和第二 X射線的檢測(cè)范圍計(jì)算X射線管和準(zhǔn)直
器的調(diào)整量。
符合本發(fā)明第六方面的調(diào)整方法可以用X射線探測(cè)器電學(xué)調(diào)整旋轉(zhuǎn)平 面，而不使用射線照相膠片。該方法可減少用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面的時(shí)間，此 外，由于對(duì)人眼來說確認(rèn)X射線光量的差別是很困難的，現(xiàn)有技術(shù)不能準(zhǔn) 確測(cè)量射線照相膠片，但是第六方面的這種方法可以通過電學(xué)測(cè)量對(duì)其進(jìn)
行準(zhǔn)確測(cè)量。
在本發(fā)明的第七方面，在旋轉(zhuǎn)平面的調(diào)整方法中，第一位置和第二位 置放置成跨過X射線探測(cè)器180度相對(duì)。
第七方面的調(diào)整方法由于第一位置和第二位置放置成180度相對(duì)，所 以通過簡(jiǎn)單地操作便可處理數(shù)據(jù)。
在第八方面，對(duì)于該調(diào)整方法，調(diào)整量計(jì)算步驟通過僅計(jì)算第二 X射 線的檢測(cè)范圍寬度來計(jì)算調(diào)整量。
符合本發(fā)明第七方面的調(diào)整方法可基于第一 X射線的檢測(cè)范圍和第二 X射線的檢測(cè)范圍的交疊范圍之間的邊界線，計(jì)算出檢測(cè)范圍的寬度，并 且檢測(cè)范圍寬度僅由第二 X射線而得，并且可以基于其他已知的距離計(jì)算 出X射線管的旋轉(zhuǎn)平面的誤差或間隙。該誤差應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是調(diào)整量。
在第九方面，提供一種用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面位置的調(diào)整方法，其包括步 驟將X射線探測(cè)器放置在X射線管的X射線輻射方向上的第三位置；用
放置在第三位置的X射線探測(cè)器檢測(cè)來自X射線管的第三X射線的范圍；
將X射線探測(cè)器移動(dòng)到不同于第三位置的輻射方向上的第四位置；用放置 在第四位置的X射線探測(cè)器檢測(cè)來自X射線管的第四X射線的范圍；以及
基于第三X射線和第四X射線的檢測(cè)范圍計(jì)算X射線管和準(zhǔn)直器的調(diào)整
且 里。
符合本發(fā)明第九方面的調(diào)整方法可以用x射線探測(cè)器電學(xué)調(diào)整旋轉(zhuǎn)平 面，而不使用射線照相膠片。此時(shí)，不用圍繞x射線管旋轉(zhuǎn)便可得到調(diào)整。
在本發(fā)明的調(diào)整方法的第十方面，x射線探測(cè)器定位在躺有受檢者身
體的托架內(nèi)部。
符合本發(fā)明的第三方面的用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面位置的調(diào)整方法可以減少
成本，例如，可以使用用于CR攝影的X射線探測(cè)器，來代替準(zhǔn)備特殊的 X射線探測(cè)器。
在第十一方面，對(duì)于該調(diào)整方法，調(diào)整量計(jì)算步驟通過僅計(jì)算第四X 射線的檢測(cè)范圍寬度來計(jì)算調(diào)整量。
符合本發(fā)明第十一方面的調(diào)整方法可基于第三X射線的檢測(cè)范圍和第 四X射線的檢測(cè)范圍的交疊范圍之間的邊界線，計(jì)算出檢測(cè)范圍的寬度， 并且檢測(cè)范圍寬度僅由第四x射線而得，并且可基于其他已知的距離計(jì)算 X射線管的旋轉(zhuǎn)平面的誤差或間隙。該誤差應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是調(diào)整量。
在本發(fā)明調(diào)整方法的第十二方面，該方法進(jìn)一步包括基于調(diào)整量移動(dòng)
x射線管的步驟。
符合本發(fā)明的第十二方面的調(diào)整方法可以移動(dòng)X射線管，并可以將旋
轉(zhuǎn)平面放置到準(zhǔn)直器的中心上。
在本發(fā)明調(diào)整方法的第十三方面，旋轉(zhuǎn)平面的調(diào)整方法在X射線管被 初次安裝或x射線管被替換時(shí)進(jìn)行。
符合本發(fā)明第十三方面的調(diào)整方法可以減少更換X射線管的成本，因 為無論在什么時(shí)候更換x射線管，都可以在短時(shí)間內(nèi)容易地調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面。
根據(jù)本發(fā)明的X射線照相設(shè)備或者旋轉(zhuǎn)平面的調(diào)整方法，本發(fā)明用X
射線探測(cè)器電學(xué)調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面，而不使用射線照相膠片。因此不需要顯影 射線照相膠片，并且本發(fā)明可以自動(dòng)得到調(diào)整量。


從下面參照附圖對(duì)說明性的非限制性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述方 面、其它優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)一步的特點(diǎn)將變得更為明顯，其中
圖1為示出X射線混合診斷系統(tǒng)100的設(shè)置的透視圖； 圖2為表示X射線混合診斷系統(tǒng)100的框圖3A-3C示出其內(nèi)部結(jié)合有平板探測(cè)器70的托架117的結(jié)構(gòu)；
圖4A和4B為第一示范性實(shí)施例，其中圖4A為從定位在0度位置的
X射線管125輻射X射線的圖，圖4B為從定位在180度位置的X射線管
125輻射X射線的圖5為根據(jù)第一示范性實(shí)施例得到閾值內(nèi)誤差DF的流程圖6A示出由平板探測(cè)器70檢測(cè)出的X射線量，圖6B為根據(jù)第一示
范性實(shí)施例獲得誤差DF的概念圖7為第二示范性實(shí)施例，其示出從定位在0度位置的X射線管125
輻射出的X射線；
圖8為根據(jù)第二示范性實(shí)施例得到閾值內(nèi)誤差DF的流程圖； 圖9為根據(jù)第二示范性實(shí)施例獲得誤差DF的概念圖； 圖10示出第二平板探測(cè)器80。
具體實(shí)施方式
〈X射線混合診斷系統(tǒng)的一般布置〉
圖1為示出根據(jù)本發(fā)明第一示范性實(shí)施例的X射線混合診斷系統(tǒng)100 的一般布置的透視圖。該系統(tǒng)通常包括操作控制臺(tái)50、臺(tái)架101、 X射線 電源121和CR單元103。臺(tái)架101是適于采集X射線投影數(shù)據(jù)以獲得受 檢者的斷層攝影圖像的計(jì)算機(jī)斷層攝影或CT單元。CR單元103是適于獲 得受檢者的X射線照相圖像的計(jì)算機(jī)射線照相單元(數(shù)字X射線成像器)。 操作控制臺(tái)50適于基于從臺(tái)架101發(fā)送的數(shù)據(jù)重建受檢者的X射線斷層攝 影圖像并顯示該X射線斷層攝影圖像。操作控制臺(tái)50還適于基于從平板探 測(cè)器(在圖2中用70表示)發(fā)送的數(shù)據(jù)顯示X射線照相圖像。當(dāng)受檢者以 臥位躺在其上時(shí)，托架117是可移動(dòng)的；CR單元103置于托架117的一側(cè)。
圖2為表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例的X射線混合診斷系統(tǒng)100
的布置的框圖。臺(tái)架101和CR單元103與CR & CT控制單元140以及各 種將在以后描述的其它裝置通信性地耦合，并構(gòu)造成在CR & CT控制單元 140的控制下操作。
在臺(tái)架101內(nèi)設(shè)有用于產(chǎn)生X射線的X射線管125，與X射線管125 相連的X射線管控制器123，用于限定X射線照射范圍的準(zhǔn)直器126，與 準(zhǔn)直器126相連的用于調(diào)整準(zhǔn)直器開口 (狹縫或孔)的尺寸的控制電機(jī)114， 以及準(zhǔn)直器驅(qū)動(dòng)器115。已穿過準(zhǔn)直器126的X射線形成X射線扇形束(所 謂的"扇束")。
在臺(tái)架101內(nèi)還設(shè)有X射線探測(cè)單元133，其包括多排探測(cè)通道，每 排探測(cè)通道具有多個(gè)探測(cè)器。每個(gè)探測(cè)器具有取決于扇形角(通常為60°左 右)的長(zhǎng)度。探測(cè)通道在沿Z-軸方向的方向(元件方向)上排列。X射線 探測(cè)單元133例如由組合形式使用的閃爍體和光電二極管構(gòu)成。
臺(tái)架101包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)采集單元或DAS (代表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))135， 其從探測(cè)通道輸出采集投影數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集單元135的數(shù)目可以是一個(gè)或 多個(gè)(例如，四個(gè)，八個(gè)，十六個(gè)或三十二個(gè))，且每個(gè)數(shù)據(jù)采集單元135 都與X射線探測(cè)單元133相連。例如，包括四個(gè)數(shù)據(jù)采集單元135的臺(tái)架 101，其通常稱為"4DAS"，包括在元件方向上排列成四排的探測(cè)通道，并 可在X射線管125的一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期中獲得四個(gè)切片圖像。X射線管125和 X射線探測(cè)單元133置于臺(tái)架101的相對(duì)位置處，從而在X射線管125和 X射線探測(cè)單元133之間留出用于容納受檢者的中空空間。X射線管125 和X射線探測(cè)單元133附連到臺(tái)架轉(zhuǎn)子130上，從而X射線管125和X射 線探測(cè)單元133在保持彼此相對(duì)位置的同時(shí)繞受檢者旋轉(zhuǎn)。臺(tái)架旋轉(zhuǎn)電機(jī) 131和臺(tái)架旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器132與臺(tái)架轉(zhuǎn)子130相連，且臺(tái)架轉(zhuǎn)子130由臺(tái) 架旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器132調(diào)節(jié)從而在大約0.3秒到大約1.0秒旋轉(zhuǎn)一次。
CR單元103包括用于產(chǎn)生X射線的X射線管127和具有開口的準(zhǔn)直 器126，該開口用于限定在X射線管127內(nèi)產(chǎn)生的X射線的照射范圍。X 射線管控制器123與X射線管127相連。在CR單元103內(nèi)還設(shè)有適于接 收來自X射線管127的X射線的平板探測(cè)器70。
根據(jù)受檢者身體或待進(jìn)行射線照相的受檢者身體部分的姿勢(shì)(立位、 坐位、或臥位)，可通過六自由度對(duì)X射線管127和平板探測(cè)器70的位置
進(jìn)行調(diào)整。為此目的，CR旋轉(zhuǎn)電機(jī)138和CR旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器139與CR 單元103相連。
由托架電機(jī)112在受檢者的身體軸線方向(即，Z-軸方向)上移動(dòng)托 架107。托架電機(jī)112由托架電機(jī)驅(qū)動(dòng)器113激勵(lì)。
CT & CR控制單元140與操作控制臺(tái)50通信性地耦合。響應(yīng)于來自操 作控制臺(tái)50的指令，各種控制信號(hào)發(fā)送到X射線管控制器123、托架電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器113和旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器132、以及準(zhǔn)直器驅(qū)動(dòng)器115等。由數(shù)據(jù)采集 單元135采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到操作控制臺(tái)50，在其中重建圖像并顯示斷層攝 影圖像。類似地，由平板探測(cè)器70獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送到操作控制臺(tái)50，在其 中顯示射線照相圖像。
操作控制臺(tái)50通常具體表現(xiàn)為工作站，如圖2所示，其主要包括存儲(chǔ) 引導(dǎo)程序等的ROM 52，用作主存儲(chǔ)器的RAM 53和執(zhí)行控制整個(gè)系統(tǒng)的 指令的CPU54。
在操作控制臺(tái)50內(nèi)設(shè)有5更盤驅(qū)動(dòng)器或HDD 51，以不僅存儲(chǔ)操作系統(tǒng)， 而且存儲(chǔ)用于提供向臺(tái)架l()l和CR單元103發(fā)出的,種指令和基于從平 板探測(cè)器70接收的數(shù)據(jù)顯示射線照相圖像的指令的圖^處理程序，以及存 儲(chǔ)基于從數(shù)據(jù)采集單元135接收的數(shù)據(jù)重建和顯示X射線斷層攝影圖像的 圖像處理程序。VRAM 55是一種要顯示的圖像數(shù)據(jù)在其內(nèi)展開(deploy) 的存儲(chǔ)器，也就是說，圖像數(shù)據(jù)等可在VRAM55內(nèi)展開，并從而在監(jiān)視器 56上顯示。操作者用鍵盤57和鼠標(biāo)58進(jìn)行各種操作和處理。
<托架結(jié)構(gòu)>
圖3A到3C示出托架117的結(jié)構(gòu)。圖3A為托架117的透視圖。圖3B 為示出托架117橫截面的模型。圖3C為沿圖3B中的線C-C截取的斷層攝 影視圖。如圖3A所示，托架117具有中空空間且由對(duì)X射線透明的材料 (如塑料)制成。在該中空空間內(nèi)設(shè)有可沿Z軸雙向(如箭頭所指示)移 動(dòng)的平板探測(cè)器70。托架117可在工作臺(tái)上沿Z-軸方向移動(dòng)，并可在Y-軸 方向上移動(dòng)。
如圖3B和3C所示，在托架117的中空空間內(nèi)設(shè)有導(dǎo)軌77，從而平板 探測(cè)器70可在特定方向上平滑移動(dòng)。導(dǎo)軌77由對(duì)X射線透明的硬塑料等 制成，從而導(dǎo)軌77不會(huì)在X射線CT掃描圖像上投射出陰影。導(dǎo)軌77的
長(zhǎng)度等于托架在Z-軸方向上的長(zhǎng)度。在平板探測(cè)器70上設(shè)有對(duì)應(yīng)于導(dǎo)軌77 的四個(gè)輪子75。在平板探測(cè)器70內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)73以驅(qū)動(dòng)輪子75。在平 板探測(cè)器70內(nèi)的X-Z平面上設(shè)有二維板式傳感器71 。該二維板式傳感器71 包括例如閃爍體和傳感器，如CCD傳感器、MOS傳感器或CMOS傳感器。 當(dāng)進(jìn)行X射線CT掃描時(shí)，平板探測(cè)器70已移到面向+Z-軸方向的位于托 架117端部的縮回位置。因此，二維板式傳感器71、驅(qū)動(dòng)電機(jī)73和輪子75 可毫無問題地包括不完全對(duì)X射線透明的材料，如金屬。
由塑料制成的透明窗口 78形成托架117頂板的一部分。這使得操作者 能夠直觀地核查平板探測(cè)器70實(shí)際所處的位置。透明窗口 78可優(yōu)選設(shè)在 托架117頂板一側(cè)的附近，從而即使當(dāng)受檢者以臥位躺在托架117上也能 核查平板探測(cè)器70的位置。在平板探測(cè)器70的頂表面上標(biāo)記中心線，從 而可通過透明窗口 78看見沿Z-軸方向長(zhǎng)度的二維板式傳感器71的中心。
為向二維板式傳感器71和驅(qū)動(dòng)電機(jī)73供電，在平板探測(cè)器70和托架 117之間設(shè)有電纜(未示出)，以及同樣在平板探測(cè)器70和托架117之間設(shè) 有信號(hào)線，信號(hào)通過該信號(hào)線從二維板式傳感器71輸出。如圖3B和3C 所示，在該實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)73布置在平板探測(cè)器70內(nèi)，但也可選擇 布置在托架117內(nèi)。在托架117內(nèi)還設(shè)有位置傳感器79，如圖3C所示， 該位置傳感器79用于檢測(cè)平板探測(cè)器70在托架117內(nèi)(在Z-軸方向上) 的位置。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)73是步進(jìn)電機(jī)等的實(shí)施例中，如果每次啟動(dòng)時(shí)平板探 測(cè)器70的位置被初始化，則平板探測(cè)器70的位置可被檢測(cè)，從而就不需 要這種位置傳感器79。
<檢測(cè)X射線管和準(zhǔn)直器中心之間的誤差DF>
本發(fā)明對(duì)兩個(gè)示范性實(shí)施例進(jìn)行說明，作為調(diào)整X射線管125的旋轉(zhuǎn) 平面的方法，這兩個(gè)實(shí)施例檢測(cè)X射線管125和一對(duì)準(zhǔn)直器126的中心之 間的誤差DF。
<第一示范性實(shí)施例>
圖4A為從定位在0度位置的X射線管125輻射X射線的圖，和圖4B 為從定位在180度位置的X射線管125輻射X射線的圖。托架117布置在 只沿Y軸方向從樞軸線ISO平移距離Yl的位置。并且將平板探測(cè)器70的
中心移至臺(tái)架101的中央CL，以檢測(cè)來自X射線管125的X射線。 圖5為根據(jù)第一示范性實(shí)施例得到閾值內(nèi)誤差DF的流程圖。 在步驟S61中，托架117移至一遠(yuǎn)處位置或離樞軸線ISO有距離Yl
的第一位置。進(jìn)一步地，托架117移至臺(tái)架101的中空部分，從而平板探
測(cè)器70可以移至臺(tái)架101的中央CL。然后，將該平板探測(cè)器70移至臺(tái)架
101的中央CL。
在步驟S62中，X射線管125定位在如圖4A所示的0度位置。準(zhǔn)直 器126調(diào)整到預(yù)定寬度，以便X射線進(jìn)入平板檢測(cè)器70在Z-軸方向上的 寬度。X射線管125輻射預(yù)定mA量的X射線。平板探測(cè)器70在二維表面 上檢測(cè)X射線。檢測(cè)到的X射線及其二維表面位置信息一起被發(fā)送至存儲(chǔ) 裝置，例如操作控制臺(tái)50的RAM 53 。
接著，臺(tái)架轉(zhuǎn)子130由臺(tái)架轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)131轉(zhuǎn)動(dòng)，且X射線管125定位 在如圖4B所示的180度位置。準(zhǔn)直器126保持在所述預(yù)定寬度。然后，X 射線管125輻射預(yù)定mA量的X射線。平板探測(cè)器70在二維表面上檢測(cè)X 射線。檢測(cè)到的X射線及其二維表面位置信息一起被發(fā)送至存儲(chǔ)裝置，例 如操作控制臺(tái)50的RAM 53。如果平板探測(cè)器70能臨時(shí)保存X射線曝光 劑量，則在將當(dāng)X射線管1:25定位在180度位置時(shí)的X射線量與當(dāng)X射線 管125定位在0度位置時(shí)的X射線量相加之后，將X射線量發(fā)送至存儲(chǔ)裝 置，例如RAM53。
在步驟S63中，從RAM 53中采集基于X射線管125定位在0度和180 度位置時(shí)的X射線量的數(shù)據(jù)。實(shí)際上，CPU54僅計(jì)算數(shù)據(jù)，而不顯示圖像， 但是為了說明，圖6A示出示范性的合成圖像。
在步驟S64中，基于圖6A的距離XR、距離XF等的結(jié)果計(jì)算X射線 管125的調(diào)整量。圖6B說明了計(jì)算的具體方法。
在步驟S65中，CPU54判斷X射線管125的調(diào)整量是否落入閾值。如 果該調(diào)整量落入閾值，結(jié)束該流程圖的計(jì)算，而如果調(diào)整量沒有落入閾值， 步驟移至步驟S66。
在步驟S66中，基于X射線管125的調(diào)整量，手動(dòng)操作地移動(dòng)X射 線管125。然后，再次重復(fù)步驟S62到步驟S66，直到調(diào)整量落入閾值。在 這個(gè)流程圖中，通過移動(dòng)X射線管125，調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面POR，然而旋轉(zhuǎn)平 面POR也可以通過移動(dòng)準(zhǔn)直器126的初始位置進(jìn)行調(diào)整。 接著，圖6B說明步驟S64的操作。
一對(duì)準(zhǔn)直器126的中心線為旋轉(zhuǎn)平面POR。距離CO為一個(gè)準(zhǔn)直器126 的一端與旋轉(zhuǎn)平面POR之間的距離。檢測(cè)平面在Y軸方向上與樞軸線ISO 相距距離Yl 。該檢測(cè)平面為平板探測(cè)器70的閃爍體的平面。
X射線管125的輻射X射線的陽極的焦點(diǎn)F與旋轉(zhuǎn)平面POR相距誤差 DF。 X射線管125的距離Fl是X射線管125的焦點(diǎn)F和樞軸線ISO之間 的距離，以及距離FC是X射線管125的焦點(diǎn)F和準(zhǔn)直器126之間的距離。 當(dāng)X射線管125定位在0度位置時(shí)，X射線管125表示為F(0。)，當(dāng)X射線 管125定位在180度位置時(shí)，X射線管125表示為F(180°)。
如圖6A所示，當(dāng)X射線管125定位在0度位置時(shí)和當(dāng)X射線管125 定位在180度位置時(shí)，在平板探測(cè)器70的檢測(cè)平面上提供輸出。在檢測(cè)平 面的圖像中，白色BB'為在F(0。)和F(180。)上都照射X射線的范圍，灰色XF 范圍和灰色XR范圍為在F(0。)上照射X射線的范圍。黑色范圍為未照射X 射線的范圍。
在上面描述的關(guān)系下，下面的公式成立且能夠確定誤差DF。
XF =(( CO+DF) /FC) * ((FI+Y1) - (Fl-Y1)) XR =(( CQ-DF) /FC) * ((FI+Y1) - (Fl-Y1)) DF =( XF-XR" (FC/4* Y1)
由于確定了誤差DF，所以有可能調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面POR以將X射線管125 移動(dòng)作為調(diào)整量的DF。該示范性實(shí)施例描述了 X射線管125在0度位置和 180度位置，然而，有可能將X射線管125定位在面對(duì)的位置，例如，類 似在5度位置和185度位置。此時(shí)，應(yīng)當(dāng)計(jì)算平板探測(cè)器70的平面和X射 線管125之間的度數(shù)。
<第二示范性實(shí)施例>
圖7示出從定位在0度位置的X射線管125輻射的X射線，托架117 定位在+Y軸方向上與樞軸線ISO相距Yl (以虛線表示的位置)的位置處 以及在-Y軸方向上與樞軸線ISO相距Y2的位置處。平板探測(cè)器70的中心 移至臺(tái)架101的中央CL，以檢測(cè)來自X射線管125的X射線。
圖8為根據(jù)第二示范性實(shí)施例得到閾值內(nèi)誤差DF的流程圖。
在步驟S91中，托架117移至與樞軸線ISO相距距離Yl的第一位置。 進(jìn)-一步地，托架117移至臺(tái)架101的中空部分，從而該平板探測(cè)器70能夠 移到臺(tái)架101的中央CL。然后，將平板探測(cè)器70移至臺(tái)架101的中央CL。
在步驟S92中，X射線管125定位在0度位置。準(zhǔn)直器126調(diào)整到預(yù) 定寬度，以便X射線進(jìn)入平板探測(cè)器70在Z-軸方向上的寬度。X射線管125 輻射預(yù)定mA量的X射線。
在步驟S93中，平板探測(cè)器70在二維表面上檢測(cè)X射線。檢測(cè)到的X 射線及其二維表面位置信息一起發(fā)送至存儲(chǔ)裝置，例如操作控制臺(tái)50的 RAM 53。
在步驟S94中，托架17移至與樞軸線ISO相距距離Y2的第二位置。 在步驟S95中，定位在0度位置的X射線管125輻射預(yù)定mA量的X射線。
在步驟S96中，平板探測(cè)器70在二維表面上檢測(cè)X射線。所檢測(cè)到的 X射線及其二維表面位置信息一起發(fā)送至存儲(chǔ)裝置，例如操作控制臺(tái)50的 RAM 53。如果平板探測(cè)器70能臨時(shí)保存X射線曝光劑量，在將當(dāng)托架117 定位在第二位置時(shí)的X射線量與當(dāng)托架117定位在第一位置時(shí)的X射線量 相加之后，可將X射線量發(fā)送至存儲(chǔ)裝置，例如RAM53。
在步驟S97中，基于距離XR、距離XF等的結(jié)果計(jì)算X射線管125的 調(diào)整量。圖9說明了計(jì)算的具體方法。
在步驟S98中，CPU 54判斷X射線管125的調(diào)整量是否落入閾值。如
果該調(diào)整量落入閾值，結(jié)束該流程圖的計(jì)算，而如果調(diào)整量沒有落入閾值， 步驟移至步驟S66。
在步驟S99中，基于X射線管125的調(diào)整量手動(dòng)操作地移動(dòng)X射線管 125。然后，再次重復(fù)步驟S92到步驟S99,直到調(diào)整量落入閾值。如第一 示范性實(shí)施例所說明的，旋轉(zhuǎn)平面POR還可以通過移動(dòng)準(zhǔn)直器126的初始 位置進(jìn)行調(diào)整。
圖9說明步驟S97的操作。
由于圖9中的標(biāo)記與圖6中的標(biāo)記相同，省去對(duì)標(biāo)記的說明。然而， 檢測(cè)平面定位成與樞軸線ISO相距距離+Yl和距離-Y2。
當(dāng)X射線管125定位在距離+Yl處和當(dāng)X射線管125定位在距離-Y2
處時(shí)，輻射X射線。在檢測(cè)平面的圖像中，白色BB'為在距離+Y1和距離-
Y2處都輻射X射線的范圍，灰色XF范圍和灰色XR范圍為在距離-Y2處
輻射X射線的范圍。黑色范圍為未輻射X射線的范圍。
在上面描述的關(guān)系下，下面的公式成立且能夠確定誤差DF。
XF =(( CO+DF) /FC) * ((FI+Y2) - (Fl-Y1)) XR =(( CO-DF) /FC) * ((R+Y2) - (Fl-Y") DF =( XF-XR) * (FC/2 * (Y1+Y2))
由于確定了誤差DF，所以有可能調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面POR以將X射線管125 移動(dòng)作為調(diào)整量的DF。該示范性實(shí)施例描述了 X射線管125在0度位置， 然而，有可能將X射線管125定位在180度位置。盡管該流程圖的計(jì)算變 得復(fù)雜，但是X射線管125可以類似定位在5度位置和185度位置。
存在多種方法用于檢測(cè)在第一和第二示范性實(shí)施例中的白色BB'或黑 色范圍的邊緣，以及灰色XF或灰色XR范圍的邊緣。例如，檢測(cè)方法有Sobel 邊緣探測(cè)器法(Sobel Edge Detector)、 Cross邊緣探測(cè)器(Cross Edge Detector)法、Canny邊緣探測(cè)器(Canny Edge Detector)法、或者羅盤邊 緣探觀!j器(Compass Edge Detector)法。
本發(fā)明通過在托架117內(nèi)具有平板探測(cè)器70的實(shí)施例進(jìn)行說明。然而， 本發(fā)明可以應(yīng)用到在托架內(nèi)不具有平板探測(cè)器的X射線CT系統(tǒng)中。例如， 將商用的平板探測(cè)器放置在托架上，并應(yīng)用到第一和第二示范性實(shí)施例中。 當(dāng)該商用的平板探領(lǐng)蟝不像第二示范性實(shí)施例那樣在Y-軸上移動(dòng)時(shí)，可以 準(zhǔn)備示于圖10中的第二平板探測(cè)器80。
圖10示出第二平板探測(cè)器80， 二維板式傳感器81可以沿Y-軸方向上 下移動(dòng)。在圖10中，連接到二維板式傳感器81和基座82的連桿83可以 從一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)。所以通過這種平板探測(cè)器80可以應(yīng)用第二示范性實(shí)
工業(yè)實(shí)用性
在所示出的實(shí)施例中，已通過舉例的方式描述了醫(yī)學(xué)X射線CT系統(tǒng) 100。然而，本發(fā)明可以用在工業(yè)X射線CT系統(tǒng)中，或與任何其它系統(tǒng)結(jié) 合；例如，X射線CT-PET系統(tǒng)，和X射線CT-SPECT系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1、一種X射線照相設(shè)備，具有X射線管、與X射線管相對(duì)放置用于檢測(cè)從X射線管輻射的X射線的X射線探測(cè)器、和具有開口的準(zhǔn)直器，該開口限定照射到X射線探測(cè)器上的X射線范圍，該X射線照相設(shè)備包括用于檢測(cè)X射線管位置的X射線探測(cè)器，其分別在兩個(gè)或更多個(gè)不同的距離處檢測(cè)來自X射線管的穿過準(zhǔn)直器的X射線；計(jì)算裝置，利用分別在兩個(gè)或更多個(gè)不同的距離處檢測(cè)出的X射線檢測(cè)位置的差別，計(jì)算X射線管的位置間隙量；以及調(diào)整裝置，基于由計(jì)算裝置計(jì)算出的X射線管的位置間隙量，對(duì)X射線管的位置間隙量進(jìn)行調(diào)整。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的X射線照相設(shè)備，其中通過將X射線管放置成 跨過用于X射線管位置檢測(cè)的X射線探測(cè)器180度相對(duì)，用于X射線管位 置檢測(cè)的X射線探測(cè)器分別在兩個(gè)或更多個(gè)不同的距離處檢測(cè)來自X射線管的穿過準(zhǔn)直器的x射線。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的X射線照相設(shè)備，其中通過將用于X射線管位 置檢測(cè)的X射線探測(cè)器向X射線管移動(dòng)，用于X射線管位置檢測(cè)的X射 線探測(cè)器分別在兩個(gè)或更多個(gè)不同的距離處檢測(cè)來自X射線管的穿過準(zhǔn)直器的x射線。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)的X射線照相設(shè)備，其中X射線照相設(shè)備具有X射線CT單元，其用于獲得受檢者身體的斷層攝影圖像，提供第一X 射線管、放置在第一 X射線管對(duì)側(cè)的第一 X射線探測(cè)器、轉(zhuǎn)子裝置以及準(zhǔn) 直器，該第一X射線探測(cè)器用于檢測(cè)從第一X射線管輻射的X射線，該轉(zhuǎn) 子裝置用于在保持第一 X射線管和第一 X射線探測(cè)器之間的位置關(guān)系的情 況下圍繞受檢者身體旋轉(zhuǎn)，并且該準(zhǔn)直器具有限定照射到第一 X射線探測(cè)器上的X射線范圍的開口；X射線CR單元，其用于獲得受檢者身體的射線照相圖像，提供第二X 射線管，和跨過受檢者身體與第二 X射線管相對(duì)放置的第二 X射線探測(cè)器，該第二 X射線探測(cè)器用于檢測(cè)從第二 X射線管輻射的X射線；其中， X射線管其位置間隙為第一 X射線管；用于X射線管位置檢測(cè)的X射線探測(cè)器為第二 X射線探測(cè)器；并且 調(diào)整裝置通過X射線CT單元的轉(zhuǎn)子裝置調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面的位置間隙。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的X射線照相設(shè)備，其中用于X射線管位置檢測(cè) 的X射線探測(cè)器定位在躺有受檢者身體的托架的內(nèi)部。
6、 一種用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面位置的調(diào)整方法，該旋轉(zhuǎn)平面由X射線照相設(shè)備的準(zhǔn)直器和X射線管限定，該方法包括步驟用X射線探測(cè)器檢測(cè)來自定位在第一位置的X射線管的第一 X射線的 范圍；將X射線管從第一位置移動(dòng)到不同于第一位置的第二位置； 用X射線探測(cè)器檢測(cè)來自定位在第二位置的X射線管的第二 X射線的 范圍；以及基于第一 X射線和第二 X射線的檢測(cè)范圍，計(jì)算X射線管和準(zhǔn)直器的調(diào)整量。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面位置的調(diào)整方法，其中第一位 置和第二位置放置成跨過X射線探測(cè)器180度相對(duì)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面位置的調(diào)整方法，其中計(jì)算調(diào) 整量的步驟通過僅計(jì)算第二 X射線的檢測(cè)范圍寬度來計(jì)算調(diào)整量。
9、 一種用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面位置的調(diào)整方法，該旋轉(zhuǎn)平面由X射線照相 設(shè)備的準(zhǔn)直器和X射線管限定，該方法包括步驟將X射線探測(cè)器定位在X射線管的X射線輻射方向上的第三位置； 用定位在第三位置的X射線探測(cè)器檢測(cè)來自X射線管的第三X射線的 范圍；將X射線探觀螺移動(dòng)到不同于第三位置的輻射方向上的第四位置； 用定位在第四位置的X射線探測(cè)器檢測(cè)來自X射線管的第四X射線的 范圍；以及基于第三X射線和第四X射線的檢測(cè)范圍計(jì)算X射線管和準(zhǔn)直器的調(diào)整量。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6到9中任一項(xiàng)的用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面位置的調(diào)整方 法，其中X射線探測(cè)器定位在躺有受檢者身體的托架的內(nèi)部。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9或10的用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面位置的調(diào)整方法，其中 計(jì)算調(diào)整量的步驟通過僅計(jì)算第四X射線的檢測(cè)范圍寬度來計(jì)算調(diào)整量。
12、 根據(jù)權(quán)利要求6到11中在一項(xiàng)的用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面位置的調(diào)整方 法，進(jìn)一步包括基于所述調(diào)整量移動(dòng)X射線管的步驟。
13、 根據(jù)權(quán)利要求6到12中任一項(xiàng)的用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)平面位置的調(diào)整方 法，其中當(dāng)X射線管被初次安裝或當(dāng)X射線管被更換時(shí)執(zhí)行該旋轉(zhuǎn)平面調(diào) 整方法。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)平面的調(diào)整方法，包括用定位在第一位置的X射線探測(cè)器(70)檢測(cè)來自X射線管(125)的第一X射線的范圍的步驟(S62)；將X射線管從第一位置移動(dòng)到第二位置的步驟；用定位在第二位置的X射線探測(cè)器(70)檢測(cè)來自X射線管的第二X射線的范圍的步驟；基于第一X射線和第二X射線的檢測(cè)范圍計(jì)算X射線管(125)和準(zhǔn)直器(126)的調(diào)整量的步驟(S64)。
文檔編號(hào)H05G1/26GK101112318SQ20061012140
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者旭 楊 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司