專利名稱：X線ct設(shè)備的制作方法
對相關(guān)申請的交叉引用本申請基于并要求享有2002年7月2日提出的第2002-193939號和2001年12月20日提出的第2001-388278號在先日本專利申請的優(yōu)先權(quán)利益，它們的全部內(nèi)容在此引用以作參考。
背景技術(shù)：
1發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種具有通過預(yù)備掃描監(jiān)視流入關(guān)注區(qū)的造影劑流量功能的X線CT設(shè)備。
2相關(guān)技術(shù)描述在造影劑成象中，當注入待檢查客體內(nèi)的造影劑流入一目標層段(slice)時，適時進行掃描(主掃描)很重要。為此，在主掃描之前，反復(fù)進行劑量低于主掃描劑量時的一種掃描(預(yù)備掃描)和低分辨率影象重建。當一成象操作員目視檢測一層析圖象的關(guān)注區(qū)處造影劑密度并且識別出該密度已經(jīng)到達某一水平時，操作員輸入一主掃描的觸發(fā)信號。一旦接收到該觸發(fā)信號，該設(shè)備就停止預(yù)備掃描而開始主掃描。
近年來，已經(jīng)廣泛采用一種稱為實際預(yù)備掃描(real preparationscan)的技術(shù)，該技術(shù)自動設(shè)定一主掃描開始時間。根據(jù)該技術(shù)，如

圖1A所示，從通過一預(yù)備掃描獲得的層析圖象數(shù)據(jù)中提取關(guān)注區(qū)的CT值，并把所提取的值或一平均CTave與一閾值TH作比較。在CT值或平均CTave達到閾值TH的時間t，開始從預(yù)備掃描向主掃描的移動。
在診斷中，醫(yī)生把通過主掃描得到的連續(xù)層析圖象視為一活動圖象，且在許多情況下，以一時間密度曲線客觀地檢查關(guān)注區(qū)的造影劑密度隨時間的變化。該操作就是所謂的動態(tài)功能檢查(dynamicstudy)。
這種動態(tài)功能檢查的精確度易受因待檢查客體的呼吸和脈搏以及身體運動導(dǎo)致的組織運動的影響。該精確度還更多地因關(guān)注區(qū)尺寸縮小而受到影響。
為此，在主掃描之前，檢查者通過使用一擴音器等指示該客體屏住呼吸并且止住身體運動?，F(xiàn)在還開發(fā)出一種自動輸出這些指令的設(shè)備。在這種設(shè)備中，保存關(guān)于屏住呼吸、止住身體運動等的聲音數(shù)據(jù)。如圖1B所示，在CT值或平均CTave已經(jīng)到達閾值TH的時間t，回放該聲音數(shù)據(jù)(聲音指導(dǎo))。
但是，在這種情況下，主掃描從CT值或平均CTave達到閾值TH的時間延遲一段時間開始，該段時間對應(yīng)于需要用來回放聲音數(shù)據(jù)的時間。
發(fā)明簡述本發(fā)明的目的在于縮短X線CT設(shè)備中主掃描開始時間的延遲時間。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種X線CT設(shè)備，它通過一預(yù)備掃描以一CT值或由其得出的值監(jiān)視注入待檢查客體內(nèi)的造影劑密度，以便調(diào)整一主掃描開始時間，其掃描條件不同于預(yù)備掃描，該設(shè)備包括一用來向客體輸出指導(dǎo)的指導(dǎo)輸出單元；和一控制單元，該控制單元用來把通過該預(yù)備掃描得到的層析圖象數(shù)據(jù)的CT值或由其得出的一個值與第一閾值作比較，當該CT值或由其得出的值達到第一閾值時，把指導(dǎo)數(shù)據(jù)供給指導(dǎo)輸出單元或者控制該指導(dǎo)輸出單元把指導(dǎo)輸出給客體；并把通過該預(yù)備掃描得到的層析圖象數(shù)據(jù)的CT值或由其得出的值與不同于第一閾值的第二閾值作比較，當該CT值或由其得出的值達到第二閾值時，開始執(zhí)行主掃描或者準備執(zhí)行主掃描。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種X線CT設(shè)備，它通過一預(yù)備掃描以一CT值或由其得出的一個值監(jiān)視注入待檢查客體中的造影劑密度，以便調(diào)整一主掃描開始時間，其掃描條件不同于預(yù)備掃描，該設(shè)備包括一控制單元，該控制單元用來把通過一預(yù)備掃描得到的層析圖象的CT值或由其得出的一個值與多個閾值作比較，這些閾值包括用來調(diào)整主掃描開始時間的一個閾值。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種X線CT設(shè)備，它通過一預(yù)備掃描以一CT值或由其得出的一個值監(jiān)視注入待檢查客體中的造影劑密度，以便調(diào)整主掃描開始時間，其掃描條件不同于預(yù)備掃描，該設(shè)備包括一X線管、一X線檢測器、一用來將一高壓施加到X線管上的高壓發(fā)生單元、一用來基于X線檢測器的輸出重建層析圖象數(shù)據(jù)的重建單元，一用來相對該層析圖象數(shù)據(jù)設(shè)定關(guān)注區(qū)的操作單元，和一控制單元，該控制單元用來把關(guān)注區(qū)中一些象素的CT值或由其得出的值與一閾值作比較，當該CT值或由其得出的值達到該閾值時，停止預(yù)備掃描而開始執(zhí)行主掃描，或者準備執(zhí)行。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將在以下的描述中列出，從該描述中，它們一部分變得很明顯，或者可以通過對本發(fā)明的實踐學會。借助下文具體指出的手段和結(jié)合，可以實現(xiàn)和達到本發(fā)明的這些目的和優(yōu)點。
附圖簡述包括在內(nèi)且構(gòu)成說明書一部分的附圖當前表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并且連同上述總的描述和下面給出的優(yōu)選實施例詳細描述一起，用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1A是表示已有技術(shù)中一時間密度曲線的圖；圖1B是表示已有技術(shù)中一主掃描中延遲時間的圖；圖2是一方框圖，它表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的X線CT設(shè)備主要部分的結(jié)構(gòu)；圖3是一流程圖，它表示根據(jù)該實施例從一預(yù)備掃描開始到一主掃描結(jié)束的操作；圖4是一表示根據(jù)該實施例一時間密度曲線和為其設(shè)置的兩種閾值的圖；圖5A是一時間圖，它表示根據(jù)該實施例從一預(yù)備掃描開始到一主掃描結(jié)束的操作；圖5B是一時間圖，它表示根據(jù)該實施例一主掃描開始的延遲時間；圖6是一時間圖，它表示根據(jù)該實施例從一預(yù)備掃描開始到一主掃描結(jié)束的最佳操作；圖7是一表示在圖2中一掃描控制單元控制下，顯示于一操作控制臺或一顯示單元的操作窗口上的閾值設(shè)定窗口實例的圖；圖8A和8B是表示在圖2中掃描控制單元控制下，顯示于一操作控制臺或一顯示單元的操作窗口上的閾值設(shè)定窗口其他實例的圖；圖9是一表示通過圖2中操作控制臺設(shè)定的關(guān)注區(qū)ROI實例的圖；圖10是一流程圖，它表示根據(jù)該實施例從一預(yù)備掃描開始到一主掃描結(jié)束的另一個操作；圖11是一表示圖10中步驟S21設(shè)定的關(guān)注區(qū)ROI實例的圖；圖12是圖10中步驟S25的補充說明圖；圖13是一流程圖，它表示根據(jù)該實施例從一預(yù)備掃描開始到一主掃描結(jié)束的又一個操作；圖14是一流程圖，它表示根據(jù)該實施例從一預(yù)備掃描開始到一主掃描結(jié)束的再一個操作；圖15是圖14中步驟S42的補充說明圖；圖16是表示根據(jù)該實施例關(guān)注區(qū)ROI的另一種設(shè)定方法的圖。
發(fā)明詳述以下將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明一實施例的X線CT設(shè)備(X線CT設(shè)備)。應(yīng)指出的是，X線CT設(shè)備包括各種類型的設(shè)備，例如一種旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)型設(shè)備，其中一X線管和X線檢測器一起繞待檢查客體旋轉(zhuǎn)；一種靜止/旋轉(zhuǎn)型設(shè)備，其中以環(huán)的形式排列的許多檢測元件是固定的，而只有一X線管繞待檢查客體旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明可以用于這兩種類型中的任一種。這種情況下，例舉目前是主流的旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)型。
為了重建一個層段的層析數(shù)據(jù)，需要與繞待檢查客體的一個旋轉(zhuǎn)相對應(yīng)的360°投影數(shù)據(jù)，或者在半掃描法中需要(180°+視角)投影數(shù)據(jù)。為了提高重建速度，該設(shè)備可以采用第1-23136號日本專利申請公告文件、第4-266744和12-70257號日本專利申請公開文件等中披露的技術(shù)。本發(fā)明可以用于這些重建方案中的任一個。這種情況下將例舉半掃描法。
作為把射入的X線轉(zhuǎn)換為電荷的機構(gòu)，主要采用以下技術(shù)間接轉(zhuǎn)換型，這種類型通過一發(fā)光體如閃爍體把X線轉(zhuǎn)換為光，并且通過光電轉(zhuǎn)換元件如光電二極管把光轉(zhuǎn)換為電荷；和直接轉(zhuǎn)換型，這種類型采用通過X線在一半導(dǎo)體中產(chǎn)生電子-空穴對的技術(shù)和把這些電子-空穴對移動到一電極上即光電導(dǎo)現(xiàn)象的技術(shù)。作為X線檢測元件，可以采用這些方案中的任何一種。在這種情況下，將例舉前一個類型，即，間接轉(zhuǎn)換型。
近來，隨著具有多對X線管和安裝在一旋轉(zhuǎn)環(huán)上的X線檢測器的所謂多管式X線CT設(shè)備商業(yè)化方面的進步，業(yè)已開發(fā)出相關(guān)技術(shù)。本發(fā)明可以用于傳統(tǒng)的單管式X線CT設(shè)備，也可以用于多管式X線CT設(shè)備。這里例舉單管式X線CT設(shè)備。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明該實施例一X線CT設(shè)備主要部分的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該實施例的X線CT設(shè)備，包括一掃描門形架1和計算機設(shè)備2。該掃描門形架1是用來得到關(guān)于待檢查客體的投影數(shù)據(jù)的構(gòu)成部件。將該投影數(shù)據(jù)裝入計算機設(shè)備2內(nèi)，使其受到諸如圖象重建實際預(yù)備之類的處理。計算機設(shè)備2包括一掃描控制單元21和通過一夾緊螺栓28接至其上的以下單元一預(yù)處理單元23，圖象重建單元24，顯示單元25，控制臺26和聲音數(shù)據(jù)存儲單元27。
在客體躺在床10的臺面20上時，將客體插入掃描門形架1的空腔(成象艙)內(nèi)。床10的臺面20受一床驅(qū)動單元17的驅(qū)動，沿縱向方向移動。通常，將床10安裝成使該縱向方向平行于一旋轉(zhuǎn)軸RA(與身體軸和Z軸一致)(以后描述)。一環(huán)形旋轉(zhuǎn)門形架(圖中未示)安裝在掃描門形架1上，以便受到一門形架旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元16的驅(qū)動，繞旋轉(zhuǎn)軸RA旋轉(zhuǎn)。一X線管組件110和X線檢測器113相互面對地安裝在該旋轉(zhuǎn)門形架上。
X線管組件110包括X線管111和用來去除低能量成分以減少照射劑量的X線濾波器(filter)112。一逆變式高壓發(fā)生單元14用來為X線管111供電。該高壓發(fā)生單元14包括一管電壓開關(guān)、燈絲電流開關(guān)等，它們用來任意或逐步調(diào)整管電壓和燈絲電流，另外還包括一高壓變壓器、燈絲電流發(fā)生器、整流器等。
通過一數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng)114、一允許連續(xù)旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)(圖中未示)和預(yù)處理單元23，把來自X線檢測器113的輸出作為投影數(shù)據(jù)供給圖象重建單元24。該數(shù)據(jù)用于對層析圖象數(shù)據(jù)的重建處理。該層析圖象數(shù)據(jù)顯示于顯示單元25上，并且供給掃描控制單元21，該掃描控制單元21要用來處理對聲音指導(dǎo)產(chǎn)生時間和主掃描操作開始時間的確定，這將在以后描述。
控制臺26用來允許操作員輸入各種信息，如掃描條件和實際預(yù)備條件(兩種閾值THguide和THmain以及等待時間WT)以及各種指令?？刂婆_26有一操作屏。在該操作屏或顯示單元25上，一最優(yōu)設(shè)計成支持操作員設(shè)置以上標明預(yù)備條件的設(shè)置窗口通過掃描控制單元21得以顯示。
以下描述由掃描控制單元21進行的實際預(yù)備成象操作。實際上，在實際預(yù)備成象操作之前，進行成象層段定位，并且設(shè)定以下參數(shù)預(yù)備掃描條件(管電壓，管電流，掃描時間，和附帶的通道數(shù)目)，主掃描條件(管電壓，管電流，掃描時間，和附帶的通道數(shù)目)，實際預(yù)備條件(關(guān)注區(qū)ROI的大小和位置，兩種閾值THguide和THmain，和等待時間WT)。通常，為了使照射量均勻，把一預(yù)備掃描管電壓設(shè)定為等于一主掃描管電壓，而為了減小曝光劑量(tosuppress the exposure dose)，把預(yù)備掃描管電流設(shè)定為小于主掃描管電流。以后描述實際預(yù)備條件的設(shè)定。首先描述實際預(yù)備成象操作。
圖3表示該操作的一個過程。參見圖4和5A以及圖3。在典型的掃描條件下，即，在一與主掃描相比小劑量和低分辨率(可以附帶相鄰?fù)ǖ?的條件下，在掃描控制單元21的控制下進行一實際預(yù)備掃描(S1)。也就是說，就一定位層段來說，當X線管組件110和X線檢測器113繞一待檢查客體連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，連續(xù)或以一脈沖樣的方式產(chǎn)生X線，由此循環(huán)重復(fù)進行數(shù)據(jù)獲得。
伴隨著預(yù)備掃描，掃描控制單元21控制圖象重建單元24從通過預(yù)備掃描獲得的投影數(shù)據(jù)中把一CT值分布重建為實時層析圖象數(shù)據(jù)(該操作稱為實時CT)(S2)。掃描控制單元21從步驟S2中得到的層析圖象數(shù)據(jù)中提取一預(yù)定關(guān)注區(qū)ROI中的多個象素，計算所提取象素的CT值平均值CTave(S3)。然后掃描控制單元21把所計算的CT平均值CTave與一用于指導(dǎo)的預(yù)定閾值THguide作比較，該閾值小于轉(zhuǎn)移到一主掃描的閾值THmain(S4)。
應(yīng)指出的是，該CT平均值CTave反映一造影劑密度，而通過計算注入造影劑之前的屏蔽圖象與通過預(yù)備掃描得到的實際或活動圖象數(shù)據(jù)之間的差，從該差分圖象(differential image)中提取該關(guān)注區(qū)ROI中多個象素，并且計算這些象素值的平均值，可以計算出造影劑密度本身。
另外，可以使用平均值CTave之外的一個值，只要它是從關(guān)注區(qū)ROI中各象素的CT值中得到的一個特征值即可。例如，可以采用關(guān)注區(qū)中各象素CT值的中值或最大值或者一CT值的半值幅-象素計算分布。
如果該比較顯表示CT平均值CTave沒有達到用于指導(dǎo)的閾值THguide，那么確定造影劑所達到的關(guān)注區(qū)著色程度太低，重復(fù)執(zhí)行步驟S1至S4的處理。在時間t1，當CT平均值CTave已經(jīng)達到用于指導(dǎo)的閾值THguide時，掃描控制單元21確定造影劑所達到的關(guān)注區(qū)著色程度就處于一主掃描之前的狀態(tài)，并且從聲音數(shù)據(jù)存儲單元27中讀取關(guān)于屏氣和阻止身體運動的聲音數(shù)據(jù)。然后該掃描控制單元21把該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一聲音信號，并且將其供給一揚聲器19。由此，通過聲音把涉及屏氣和阻止身體運動的指導(dǎo)輸出給該客體(S5)。
根據(jù)以上的描述，用聲音作出涉及屏氣和阻止身體運動的指導(dǎo)。但是，代替該操作或與其相結(jié)合的是，可以把涉及屏氣和阻止身體運動的指導(dǎo)作為一字符信息或設(shè)計輸出到一顯示器上，該顯示器安裝在客體可以用眼睛識別該指導(dǎo)并且位于一X線發(fā)射范圍之外的一個位置上。
接著，掃描控制單元21繼續(xù)該預(yù)備掃描(S6)、實時圖象重建(S7)和對關(guān)注區(qū)ROI中各象素的CT平均值CTave的計算(S8)，并且把該CT平均值CTave與當前用于移動到一主掃描的閾值THmain作比較，且該閾值大于用于指導(dǎo)的閾值THguide。如果該比較顯表示CT平均值CTave尚未達到用于移動到一主掃描的閾值THmain，那么掃描控制單元21確定造影劑所達到的關(guān)注區(qū)著色程度對于移動到一主掃描來說太低，重復(fù)執(zhí)行步驟S6至S9的處理。在時間t2，當CT平均值CTave已經(jīng)達到用于移動到一主掃描的閾值THmain時，掃描控制單元21確定造影劑所達到的關(guān)注區(qū)著色程度已經(jīng)滿足移動到一主掃描的條件，停止該預(yù)備掃描(S10)。
在時間t2，當CT平均值CTave已經(jīng)達到用于移動到一主掃描的閾值THmain時，掃描控制單元21完成聲音指導(dǎo)，并且從聲音指導(dǎo)結(jié)束開始檢查作為客體屏氣和阻止身體運動的準備時間段準備的等待時間WT是否已經(jīng)過去(S11)。如果該聲音指導(dǎo)已經(jīng)完成屏氣等待時間WT已經(jīng)過去，那么該掃描控制單元21開始一主掃描(S13)。
在時間t2，當CT平均值CTave已經(jīng)達到用于移動到一主掃描的閾值THmain時，如果聲音指導(dǎo)尚未完成或者從聲音指導(dǎo)結(jié)束開始等待時間WT尚未過去，那么掃描控制單元21推遲一主掃描，直到聲音指導(dǎo)結(jié)束并且從聲音指導(dǎo)結(jié)束開始等待時間WT過去為止，而不是在時間t2馬上開始主掃描(S12)。這種情況發(fā)生在用于移動到一主掃描的閾值THmain太小的時候，或者用于指導(dǎo)的閾值THguide太大的時候。為了防止一主掃描中有一延遲，避免這種情況很重要。為此，設(shè)計一種用于移動到一主掃描的閾值THmain或者用于指導(dǎo)的閾值THguide的設(shè)定方法。
繼續(xù)該主掃描，直到滿足一完成條件為止，例如，一計劃繼續(xù)時間已經(jīng)過去，計劃的旋轉(zhuǎn)數(shù)目已經(jīng)達到，并且造影劑密度(CT平均值)已經(jīng)減小到一預(yù)定值或者雜一螺旋掃描中完成一預(yù)定螺旋掃描范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)獲取(S14)。當滿足這些條件時，主掃描完成(S15)。
如上所述，根據(jù)該實施例，不僅設(shè)定用于一主掃描的閾值THmain，還設(shè)定用于聲音指導(dǎo)的閾值THguide，并且當CT平均值到達用于指導(dǎo)的閾值THguide時，在時間t1自動輸出指導(dǎo)。這使得能夠在CT平均值到達用于一主掃描的閾值THmain時消除從時間t2到主掃描開始的延遲時間。另外，即使CT平均值當?shù)竭_用于一主掃描的閾值THmain時在時間t2的指導(dǎo)或者等待時間尚未過去，與指導(dǎo)時間和等待時間的總時間相比，也總能縮短從時間t2到主掃描開始的延遲時間。
圖7表示在掃描控制單元21的控制下，要顯示在控制臺26的操作屏或顯示單元25上的實際預(yù)備條件(關(guān)注區(qū)ROI的大小和位置、兩種類型閾值THguide和THmain以及等待時間WT)的設(shè)定窗口。對于條件設(shè)定來說，一事先得到的層析圖象32顯示在例如該窗口上的右格(box)上，而時間密度曲線31被一起顯示在該窗口上的左下格上。作為時間密度曲線31，在一預(yù)備掃描開始之后，顯示通過該預(yù)備掃描得到的實時圖象在時間上的CT平均值變化。但是，若要設(shè)定條件，則顯示與一成象區(qū)相對應(yīng)的一個標準時間密度曲線模型。
該時間密度曲線模型的數(shù)據(jù)與該區(qū)相關(guān)且存儲在聲音數(shù)據(jù)存儲單元27中。關(guān)注區(qū)ROI的標記33疊加在層析圖象32上。操作員可以利用一指示裝置把該標記移動到圖象的一個期望位置上，并且設(shè)定一期望的尺寸。
另外，用來輸入閾值THguide和THmain的以及等待時間WT的格子顯示在設(shè)定窗的左上部分。操作員可以通過在各格子中輸入任意數(shù)值來設(shè)定閾值THguide和THmain的以及等待時間。從指導(dǎo)結(jié)束開始的等待時間由檢查者根據(jù)客體的年齡、體格等隨意設(shè)定。某種情況下，等待時間可以設(shè)定為零。如果設(shè)定了用于主掃描的閾值THmain，那么把例如是THmain 30％的用于指導(dǎo)的閾值THguide自動作為一缺省值輸入。這使得操作員可以只在必要時手工輸入用于指導(dǎo)的閾值THguide。
時間密度模型上的參考線37和38根據(jù)輸入到這些格子中的閾值THguide和THmain上下移動。操作員可以在參考這些參考線并且檢查各值、t1與t2之間時長等的有效性時，使得閾值THguide和THmain近似達到最佳值。
如圖6所示，把閾值THguide和THmain的最佳值定義為設(shè)定一狀態(tài)的值，在該狀態(tài)下，CT平均值CTave.到達用于主掃描的閾值THmain的時間t2與指導(dǎo)輸出所需的總時間相一致，并且從CT平均值CTave.到達用于指導(dǎo)的閾值THguide的時間t1開始的等待時間過去。在這種狀態(tài)下，可以使客體屏住呼吸的約束時間等最短。但是，各個個體間的實際時間密度曲線有變化，并且同一客體的曲線根據(jù)不確定的因素如體格而變化。因此，實踐中不可能將閾值THguide和THmain設(shè)定到最佳值。但是，通過在參考時間密度曲線模型和自動把用于指導(dǎo)的閾值THguide作為用于主掃描THmain的閾值THmain的推薦百分數(shù)輸入時設(shè)定閾值THguide和THmain，與沒有這些支持相比，可以使這些閾值更接近最佳值。
如圖8A所示，下拉菜單39和40可以與閾值THguide和THmain的格子34和35并排設(shè)置，以便在按這些下拉菜單時，有多個推薦值顯示在這些下拉菜單中，以使檢查者可以從中選擇值。如圖8B所示，可以不顯示推薦值而顯示多個待檢查區(qū)的菜單。這種情況下，為每一個待檢查區(qū)設(shè)定閾值THguide和THmain的推薦值。
應(yīng)指出的是，圖7所示窗口還顯示在一預(yù)備掃描開始與一主掃描結(jié)束之間的間隔中。在該間隔中，根據(jù)實際時間下計算出并且連同實際時間下重建的層析圖象32一起顯示的實際平均值CTave生成一時間密度曲線。該實際時間密度曲線可以大大偏離用來設(shè)定各閾值的時間密度曲線模型。這種情況下，聲音指導(dǎo)的輸出時間和主掃描開始時間大大偏離。為了補償這些時間偏差，準備一聲音指導(dǎo)手動按鈕41和主掃描手動按鈕42。當操作員按下聲音指導(dǎo)手動按鈕41時，掃描控制單元21取消自動輸出聲音指導(dǎo)的功能，強制輸出聲音指導(dǎo)。當操作員按下主掃描手動按鈕42時，掃描控制單元21取消自動開始一主掃描的功能，強制開始一主掃描。當操作員查看實時顯示的時間密度曲線時，其隨需要按下聲音指導(dǎo)手動按鈕41。另外，當操作員查看實時顯示的時間密度曲線時，其隨需要按下主掃描手動按鈕42。
在這種情況下，如圖9所示，在一主掃描中將關(guān)注區(qū)ROI設(shè)定在位于一層段上部的合適的密度監(jiān)視區(qū)(降主動脈等)，計算該關(guān)注區(qū)ROI中各象素CT值的平均值，并且將該平均值與閾值THguide和THmain作比較。但是，伴隨屏住呼吸的身體運動可能將該關(guān)注區(qū)ROI移動到密度監(jiān)視區(qū)之外。這是因為該關(guān)注區(qū)ROI是固定的，而該密度監(jiān)視區(qū)隨呼吸移動。如果關(guān)注區(qū)ROI移動到密度監(jiān)視區(qū)之外，那么密度監(jiān)視準確度就降低。下面描述一種解決該問題的技術(shù)。
圖10表示一抑制密度監(jiān)視準確度因呼吸而降低的操作過程。首先，如圖11所示，操作員操縱控制臺26，以設(shè)定一密度監(jiān)視區(qū)上的關(guān)注區(qū)ROI(例如降主動脈)(S21)。該關(guān)注區(qū)ROI并不限于一環(huán)形，還可以以其他形狀或任意形狀來設(shè)定它。操作員判斷該密度監(jiān)視區(qū)隨呼吸移動的一個范圍，并且將關(guān)注區(qū)ROI設(shè)定為以一較大的邊界包圍密度監(jiān)視區(qū)，以便包括所判斷的密度監(jiān)視區(qū)的移動范圍。采用該操作手段，移動之前的該密度監(jiān)視區(qū)位于關(guān)注區(qū)ROI之內(nèi)，而移動之后的該密度監(jiān)視區(qū)還位于關(guān)注區(qū)ROI之內(nèi)。另外，由于骨較高的CT值降低了閾值處理準確度，所以操作員應(yīng)當小心地調(diào)整關(guān)注區(qū)ROI的位置、形狀和大小，避開骨(脊柱等)區(qū)。
如上所述，由于將關(guān)注區(qū)ROI設(shè)定得大于密度監(jiān)視區(qū)，所以關(guān)注區(qū)ROI包括一種流入密度監(jiān)視區(qū)和相鄰組織內(nèi)的造影劑。為此，包括在關(guān)注區(qū)ROI內(nèi)的象素CT值的平均值因相鄰組織的CT值而降低。
為了解決該問題，如圖12所示，掃描控制單元21具有以下功能從關(guān)注區(qū)ROI的象素中提取其CT值為高的百分之幾或幾十的象素，并且計算所提取象素CT值的平均值。以上的百分數(shù)稱為提取率。
除了關(guān)注區(qū)ROI，由操作員通過控制臺26設(shè)定相應(yīng)的提取率(S22)。把提取率的初始值設(shè)定至20％，該值應(yīng)當在多功能性方面是較高的值。當要將提取率從初始值變?yōu)橐蝗我庵禃r，操作員通過控制臺26的十個鍵輸入一期望數(shù)。掃描控制單元21在提取率輸入部分處提供下拉菜單。在該下拉菜單中，逐個排列各種數(shù)值。操作員通過操縱安裝在控制臺26上的指示裝置從下拉菜單中輸入一期望數(shù)。
當以上準備完成時，將一種造影劑注入客體內(nèi)。之后，在掃描控制單元21的控制下執(zhí)行一實際預(yù)備掃描(S23)，并且通過圖象重建單元24重建層析圖象數(shù)據(jù)(S24)。
掃描控制單元21從事先設(shè)定的較大關(guān)注區(qū)ROI內(nèi)的象素中提取CT值為高的X％象素，將其設(shè)定為提取率(S25)。計算所提取象素的CT值平均值CTave’。
把該CT平均值CTave’與閾值THguide作比較(S27)。如果該CT平均值CTave’沒有達到閾值THguide，那么重復(fù)步驟S23至S27的處理過程。當CT平均值CTave’達到閾值THguide時，從揚聲器19中自動輸出與屏住呼吸和阻止身體運動的聲音指導(dǎo)。
接著，重復(fù)一系列操作，例如預(yù)備掃描(S29)、圖象重建(S30)、從關(guān)注區(qū)ROI內(nèi)的象素中提取CT值為高的X％象素(S31)、計算所提取CT值的平均值CTave’(S32)和在CT平均值CTave’與閾值THmain之間作比較(S33)，直到CT平均值CTave’達到或超過閾值THmain為止。此時，預(yù)備掃描停止(S34)，該流程隨需要等候等待時間WT過去(S35，S36)。然后開始一主掃描(S37)。連續(xù)進行主掃描，直到滿足一完成條件為止，例如一計劃的持續(xù)時間已經(jīng)過去，達到計劃的旋轉(zhuǎn)數(shù)，并且造影劑密度(CT平均值)已經(jīng)降低到一預(yù)定值或者在一螺旋掃描中完成一預(yù)定螺旋掃描范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)獲取(S38)。當滿足該條件時，主掃描終止(S39)。
按照這種方式，將關(guān)注區(qū)ROI設(shè)定為大于密度監(jiān)視區(qū)，從關(guān)注區(qū)ROI內(nèi)的象素中提取CT值為高的X％象素，計算所提取象素的CT值平均值，并且以該平均值進行閾值處理，由此減小了關(guān)注區(qū)ROI因呼吸偏離密度監(jiān)視區(qū)所伴隨的指導(dǎo)輸出時間和主掃描開始時間的偏差。
在這種情況下，如上所述，操作員應(yīng)當小心地調(diào)整關(guān)注區(qū)ROI的位置、形狀和大小，避開骨(脊柱等)區(qū)域。但是，在各個個體之間，呼吸的幅度有變化，因骨區(qū)有可能進入關(guān)注區(qū)ROI。這種情況下，由于骨具有較高的CT值，所以早于計劃的時間到達指導(dǎo)輸出時間和主掃描開始時間。
為了避免這種情況，如圖13所示，在步驟S25和S31中進行象素提取處理之前，掃描控制單元21把CT值高于預(yù)定值的象素從關(guān)注區(qū)ROI內(nèi)的象素中去除(S40，S41)。通常，骨的CT值分布在250至1000的范圍內(nèi)。以上的預(yù)定值設(shè)定為稍微高于骨最小CT值(250)的一個CT值，例如300。通過將該預(yù)定值設(shè)定為稍微高于骨最小CT值(250)，可以為其中將一造影劑CT值連同骨CT值一起去除的情況設(shè)置一個微小的邊界。
在步驟S25中，把CT值等于或者大于300的象素從關(guān)注區(qū)ROI中去除，并且計算CT值小于300的剩余象素的平均值。
在圖10的步驟S22中，當將關(guān)注區(qū)ROI設(shè)定為一復(fù)雜的形狀時，提取率可能大大偏離最佳值。如果提取率過高，那么可能早于計劃的時間到達指導(dǎo)輸出時間和主掃描開始時間，反之亦然。
為了減小這種可能性，如圖14和15所示，可以設(shè)定兩種關(guān)注區(qū)ROI1和ROI2(S42)，可以將這兩個區(qū)域的面積比(ROI2/ROI1)設(shè)定為一提取率，該面積比由掃描控制單元21計算(S43)。實際上，可以將該面積比作為象素數(shù)目之間的比率計算。
將關(guān)注區(qū)ROI1設(shè)置成一較大尺寸的區(qū)域，以使該區(qū)域以一較大的邊界包圍一密度監(jiān)視區(qū)，而將關(guān)注區(qū)ROI2設(shè)置成一較小尺寸的區(qū)域，它幾乎等于密度監(jiān)視區(qū)。掃描控制單元21計算關(guān)注區(qū)ROI1的面積。例如，該面積由象素數(shù)目表示。掃描控制單元21還計算關(guān)注區(qū)ROI2的面積。掃描控制單元21計算關(guān)注區(qū)ROI2的面積與關(guān)注區(qū)ROI1的面積之比。如果例如關(guān)注區(qū)ROI1的面積是40mm2，關(guān)注區(qū)ROI2的面積是10mm2，那么提取率設(shè)定為10/40，即25％。
通過以這種方式設(shè)定提取率，可以減小因提取率誤差所導(dǎo)致的指導(dǎo)輸出時間與主掃描開始時間的偏差。如圖16所示，操作員可以只用手工設(shè)定幾乎等于密度監(jiān)視區(qū)的較小關(guān)注區(qū)ROI2。這種情況下，掃描控制單元21自動設(shè)定具有較大尺寸的關(guān)注區(qū)ROI1，以便在手工設(shè)定的關(guān)注區(qū)RIO2的基礎(chǔ)上，該區(qū)域以一較大邊界包圍密度監(jiān)視區(qū)。例如，通過從關(guān)注區(qū)ROI2的重心沿徑向增大關(guān)注區(qū)ROI2，設(shè)定關(guān)注區(qū)ROI1。
其他優(yōu)點和變換易于由本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。因此，本發(fā)明在其更寬的方面并不限于這里所表示和描述的具體細節(jié)和典型實施例。因此，在不脫離如所附權(quán)利要求書及其等同物所限定的總的發(fā)明構(gòu)思實質(zhì)或者范圍的情況下，可以作各種修改。
權(quán)利要求
1.一種X線CT設(shè)備，它通過一預(yù)備掃描以一CT值或由其得出的值監(jiān)視注入待檢查客體內(nèi)的造影劑密度，以便調(diào)整一其掃描條件不同于該預(yù)備掃描的主掃描開始時間，該設(shè)備包括一用來向客體輸出指導(dǎo)的指導(dǎo)輸出單元；和一控制單元，該控制單元用來把通過該預(yù)備掃描得到的層析圖象數(shù)據(jù)的CT值或由其得出的值與第一閾值作比較，當該CT值或由其得出的值達到第一閾值時，把指導(dǎo)數(shù)據(jù)供給指導(dǎo)輸出單元或者控制該指導(dǎo)輸出單元把指導(dǎo)輸出給客體；并把通過該預(yù)備掃描得到的層析圖象數(shù)據(jù)的CT值或由其得出的值與不同于第一閾值的第二閾值作比較，當該CT值或由其得出的值達到第二閾值時，開始執(zhí)行主掃描或者準備執(zhí)行主掃描。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中第二閾值高于第一閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中該指導(dǎo)輸出單元通過聲音和/或圖象輸出指導(dǎo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中當該CT值或者由其得出的值達到第二閾值時，控制單元停止該預(yù)備掃描，并且開始執(zhí)行該主掃描，或者準備執(zhí)行該主掃描。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括一操作單元，一操作員通過該操作單元設(shè)定第一閾值與第二閾值中的至少一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備，其中通過控制單元在經(jīng)輸入裝置設(shè)定的第二閾值的基礎(chǔ)上設(shè)定第三閾值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備，其中該控制單元把與第一和第二閾值中的至少一個相關(guān)的多個推薦值或者多個候選值顯示于操作單元的一個操作窗上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中該控制單元根據(jù)該預(yù)備掃描得到的層析圖象數(shù)據(jù)計算一關(guān)注區(qū)內(nèi)各象素的CT值的平均值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中該控制單元把與一用來輸出指導(dǎo)給客體的指令相對應(yīng)的一操作按鈕顯示在操作單元的一個操作窗上，并且當點擊該操作按鈕時，即使該CT值或由其得出的值尚未達到第一閾值，該控制單元也把指導(dǎo)數(shù)據(jù)供給指導(dǎo)輸出單元，或者控制該指導(dǎo)輸出單元輸把指導(dǎo)輸出給客體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中該控制單元把與一用來執(zhí)行主掃描或者開始準備執(zhí)行主掃描的指令相對應(yīng)的一操作按鈕顯示在操作單元的該操作窗上，并且當點擊該操作按鈕時，即使該CT值或由其得出的值尚未達到第二閾值，該操作單元也開始執(zhí)行主掃描或者準備執(zhí)行該主掃描。
11.一種X線CT設(shè)備，包括一掃描單元，用來以X線掃描待檢查客體以得到關(guān)于該客體的投影數(shù)據(jù)；一重建單元，用來在該投影數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上重建層析圖象數(shù)據(jù)；一指導(dǎo)輸出單元，用來把指導(dǎo)輸出給該客體；以及一控制單元，用來把該預(yù)備掃描得到的層析圖象數(shù)據(jù)的CT值或由其得到的值與第一閾值作比較，當該CT值或由其得出的值達到第一閾值時，把指導(dǎo)數(shù)據(jù)供給指導(dǎo)輸出單元或者控制指導(dǎo)輸出單元把指導(dǎo)輸出給客體；把通過該預(yù)備掃描得到的層析圖象數(shù)據(jù)的CT值或由其得出的值與不同于第一閾值的第二閾值作比較，當該CT值或由其得出的值達到第二閾值時，開始執(zhí)行主掃描或者準備執(zhí)行主掃描。
12.一種X線CT設(shè)備，包括一掃描單元，用來以X線掃描待檢查客體以得到關(guān)于該客體的投影數(shù)據(jù)；一重建單元，用來在該投影數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上重建層析圖象數(shù)據(jù)；和一控制單元，用來把通過一預(yù)備掃描得到的層析圖象數(shù)據(jù)CT值或由其得出的值與多個閾值作比較，這些閾值包括用來調(diào)整一主掃描開始時間的一個閾值。
13.一種X線CT設(shè)備，它通過一預(yù)備掃描以一CT值或由其得出的一個值監(jiān)視注入一待檢查客體中的造影劑密度，以便調(diào)整一其掃描條件不同于預(yù)備掃描的主掃描開始時間，該設(shè)備包括一X線管；一X線檢測器；一用來將一高壓施加到X線管上的高壓發(fā)生單元；一用來基于該X線檢測器的輸出重建層析圖象數(shù)據(jù)的重建單元；一操作單元，用來關(guān)于該層析圖象數(shù)據(jù)設(shè)定一關(guān)注區(qū)；和一控制單元，用來把關(guān)注區(qū)中一些象素的CT值或由其得出的值與一閾值作比較，當該CT值或由其得出的值達到該閾值時，停止預(yù)備掃描，而且開始執(zhí)行主掃描或者開始為執(zhí)行作準備。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中該控制單元從該關(guān)注區(qū)內(nèi)的象素中提取一預(yù)定百分比的CT值高于一預(yù)定百分數(shù)的象素，并且計算所提取象素的CT值平均值。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中該控制單元從該關(guān)注區(qū)內(nèi)的象素中去除CT值等于或高于一預(yù)定值的象素。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中該控制單元從該關(guān)注區(qū)內(nèi)的象素中去除CT值等于或高于一預(yù)定值的象素，并且從剩余的象素中提取CT值較高的預(yù)定百分比的象素。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其中該控制單元把一密度監(jiān)視區(qū)面積與關(guān)注區(qū)面積之比設(shè)定為一預(yù)定百分比。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備，其中把小于該關(guān)注區(qū)的另一個關(guān)注區(qū)設(shè)定為限制該密度監(jiān)視區(qū)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備，還包括一輸入單元，該輸入單元在一層析圖象上設(shè)定該關(guān)注區(qū)和另一個關(guān)注區(qū)。
20.一種X線CT設(shè)備，包括一掃描單元，用來以X線掃描待檢查客體以得到關(guān)于該客體的投影數(shù)據(jù)；一重建單元，用來在該投影數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上重建層析圖象數(shù)據(jù)；一操作單元，用來關(guān)于該層析圖象數(shù)據(jù)設(shè)定一關(guān)注區(qū)；和一控制單元，用來把該關(guān)注區(qū)內(nèi)一些象素的CT值或由其得出的值與一閾值作比較，當該CT值或者由其得出的值達到該閾值時，停止一預(yù)備掃描，執(zhí)行一主掃描，或者準備執(zhí)行該主掃描。
全文摘要
一種X線CT設(shè)備，它通過一預(yù)備掃描以一CT值監(jiān)視注入待檢查客體內(nèi)的造影劑密度，以便調(diào)整主掃描開始時間。一指導(dǎo)輸出單元向客體輸出指導(dǎo)。一控制單元把通過該預(yù)備掃描得到的層析圖象數(shù)據(jù)的CT值與第一閾值作比較，當該CT值達到第一閾值時，把指導(dǎo)數(shù)據(jù)供給指導(dǎo)輸出單元，用以把指導(dǎo)輸出給客體。該控制單元把通過該預(yù)備掃描得到的層析圖象數(shù)據(jù)的CT值與不同于第一閾值的第二閾值作比較，當該CT值達到第二閾值時，開始執(zhí)行主掃描或者準備執(zhí)行主掃描。
文檔編號A61B6/00GK1426762SQ02154889
公開日2003年7月2日 申請日期2002年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
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