專利名稱：一種xy-準(zhǔn)直器的調(diào)節(jié)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)X射線斷層成像(CT，Computed Tomograpgy)技術(shù)，特別涉及一 種XY-準(zhǔn)直器的調(diào)節(jié)方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著醫(yī)療水平的進(jìn)步，CT掃描儀得到了廣泛的應(yīng)用，

圖1為現(xiàn)有CT掃描儀的結(jié)構(gòu) 示意圖。如圖1所示，CT掃描儀至少包括旋轉(zhuǎn)機(jī)架、球管和探測器。其中，旋轉(zhuǎn)機(jī)架為環(huán)形 結(jié)構(gòu)，位于由水平軸X軸與豎直軸Y軸確定的平面內(nèi)、且能夠繞該旋轉(zhuǎn)機(jī)架的Z軸旋轉(zhuǎn)；在 旋轉(zhuǎn)機(jī)架上安裝有球管，球管的焦點(diǎn)Q在垂直于Z軸的方向上發(fā)射X射線；在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上與 球管相對的位置安裝有探測器，用于接收X射線。通常在球管上還安裝有兩個準(zhǔn)直器，這兩 個準(zhǔn)直器分別為ζ-準(zhǔn)直器(z-collimator)(圖未示出)和XY-準(zhǔn)直器(phi-collimator)， 其中，Z-準(zhǔn)直器包括一準(zhǔn)直縫，通過調(diào)節(jié)Z-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口寬度來控制X射線束在探 測器的Z方向的覆蓋范圍(Z-coverage)，Z-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口寬度越大，則X射線束在 探測器的Z方向的覆蓋范圍(Z-coverage)越大，而探測器在Z方向上是由若干排組成的， 因此，通過對Z-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口寬度的控制，可調(diào)節(jié)X射線束在探測器上所覆蓋的排 數(shù)，從而對選層厚度進(jìn)行調(diào)整；XY-準(zhǔn)直器位于XY平面內(nèi)，XY-準(zhǔn)直器也包括一準(zhǔn)直縫，通過 調(diào)節(jié)XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口寬度來控制X射線束在XY平面的覆蓋范圍，準(zhǔn)直縫的開口越 大，則X射線束在XY平面的覆蓋范圍越大。當(dāng)對待掃描病人進(jìn)行掃描時，需要將待掃描病人置于掃描視場(FOV)中，在球管 圍繞病人旋轉(zhuǎn)一周的過程中，分別在不同的投影角度α下，獲取探測器上的掃描數(shù)據(jù)，最 后根據(jù)不同投影角度α下的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建，從而可得到掃描圖像，其中，將焦點(diǎn)Q 與FOV中心0的連線與X軸的夾角定義為投影角度α。如圖1所示，以點(diǎn)0為圓心、且與X 射線束邊沿相切的圓即為F0V，則點(diǎn)0可被稱為FOV中心，在實(shí)際應(yīng)用中，往往只需對病灶 所處的區(qū)域進(jìn)行掃描，例如，頭部、心臟，病灶所處的區(qū)域即為目標(biāo)區(qū)域，點(diǎn)R為目標(biāo)區(qū)域的 圓心即目標(biāo)區(qū)域中心，A為目標(biāo)區(qū)域的半徑。在現(xiàn)有技術(shù)中，在任意投影角度α下，XY-準(zhǔn) 直器的準(zhǔn)直縫開口中心P、焦點(diǎn)Q和FOV中心0的相對位置是固定不變的，即XY-準(zhǔn)直器的 準(zhǔn)直縫開口中心P、焦點(diǎn)Q和FOV中心0始終位于一條直線上，XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口寬 度也是不變的。也就是說，當(dāng)對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行掃描時，在球管圍繞病人旋轉(zhuǎn)一周的過程中， X射線束在XY平面的夾角2 θ ^固定不變，且X射線束在XY平面的夾角的角平分線始終經(jīng) 過FOV中心0，這就相當(dāng)于，在球管圍繞病人旋轉(zhuǎn)一周的過程中，并非僅對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行掃 描，所掃描的是病人的全身。需要說明的是，F(xiàn)OV中心0和焦點(diǎn)Q之間的距離&、焦點(diǎn)Q與 XY-準(zhǔn)直器之間的距離&。也是固定不變的，CT掃描儀在生產(chǎn)的過程中，。均是確定 的安裝參數(shù)。可見，在現(xiàn)有的掃描方法中，當(dāng)對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行掃描時，實(shí)際掃描的是病人的全 身，這就有可能使得病人吸收大量的X射線，而對病人的身體造成損害，為了減少病人所 吸收的X射線的劑量，在現(xiàn)有技術(shù)中，主要提出了兩種解決方案第一，采用領(lǐng)結(jié)狀濾波器(wedge filter)對X射線進(jìn)行濾波，領(lǐng)結(jié)狀濾波器可使X射線的光譜發(fā)生偏移，并將X射線 中的低能光子濾除，僅保留高能光子，從而減少投射到病人身上的X射線光子的數(shù)量，減少 病人所吸收的X射線的劑量；第二，縮小Z-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口寬度，從而減少投射到病人 身上的X射線的劑量。 然而，采用以上兩種方法依然無法避免X射線投射到病人無需掃描的部位，病人 還是會吸收沒有必要的X射線，而對病人的身體造成損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種XY-準(zhǔn)直器的調(diào)節(jié)方法，以減少病人所吸收的X射線 的劑量。本發(fā)明的另一目的在于，提出一種XY-準(zhǔn)直器的調(diào)節(jié)裝置，以減少病人所吸收的X 射線的劑量。因此，本發(fā)明提供了一種XY-準(zhǔn)直器的調(diào)節(jié)方法，該方法包括在當(dāng)前投影角度 下，確定XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口中心的位置；在當(dāng)前投影角度下，確定XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直 縫開口寬度；根據(jù)所述XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口中心的位置和開口寬度，對XY-準(zhǔn)直器進(jìn)行 調(diào)整。在上述方案中，所述確定XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口中心的位置的步驟包括按照下式計(jì)算X射線束在XY平面的夾角的角平分線、焦點(diǎn)與掃描視場中心的連線 這二者的夾角
權(quán)利要求
1.一種XY-準(zhǔn)直器的調(diào)節(jié)方法，該方法包括在當(dāng)前投影角度下，確定XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口中心的位置； 在當(dāng)前投影角度下，確定XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口寬度；根據(jù)所述XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口中心的位置和開口寬度，對XY-準(zhǔn)直器進(jìn)行調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口中心的 位置的步驟包括按照下式計(jì)算X射線束在XY平面的夾角的角平分線、焦點(diǎn)與掃描視場中心的連線這二 者的夾角
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口寬度的 方法包括按照下式計(jì)算X射線束在XY平面的夾角的角平分線、焦點(diǎn)與掃描視場中心的連線這二 者的夾角
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用機(jī)械方式對XY-準(zhǔn)直器進(jìn)行調(diào)整。
5.一種XY-準(zhǔn)直器的調(diào)節(jié)裝置，包括一個位置確定模塊(501)、一個開口寬度確定模 塊(502)和一個調(diào)整模塊(503)；其中，所述位置確定模塊(501)，用于在當(dāng)前投影角度下，確定XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口中心 的位置；所述開口寬度確定模塊(502)，用于在當(dāng)前投影角度下，確定XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口 寬度；所述調(diào)整模塊(503)，用于根據(jù)所述XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口中心的位置和開口寬度， 對XY-準(zhǔn)直器進(jìn)行調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求5述的裝置，其特征在于，所述位置確定模塊(501)包括一個第一參 數(shù)計(jì)算單元(5011)、一個第二參數(shù)計(jì)算單元(5012)、一個第三參數(shù)計(jì)算單元(5013)、一個 橫坐標(biāo)計(jì)算單元(5014)和一個縱坐標(biāo)計(jì)算單元(501 ；其中，所述第一參數(shù)計(jì)算單元(5011)，用于按照下式計(jì)算X射線束在XY平面的夾角的角平分線、焦點(diǎn)與掃描視場中心的連線這二者的夾角
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述開口寬度確定模塊(50 包括一 個第一參數(shù)計(jì)算單元(5011)、一個第四參數(shù)計(jì)算單元(502 和一個開口寬度計(jì)算單元 (5023)；其中，所述第一參數(shù)計(jì)算單元(5012)，用于按照下式計(jì)算X射線束在XY平面的夾角的角平分 線、焦點(diǎn)與掃描視場中心的連線這二者的夾角β0 = arcsin^Jx02 +Rf2 -2.1:^1./ , -cos(^--a)其中，β C1為X射線束在XY平面的夾角的角平分線、焦點(diǎn)與掃描視場中心的連線這二者 的夾角為目標(biāo)區(qū)域中心的橫坐標(biāo)，α為當(dāng)前投影角度，&為掃描視場中心與焦點(diǎn)之間的距離；所述第四參數(shù)計(jì)算單元(5022)，用于按照下式計(jì)算X射線束在XY平面的夾角的1/2 O0 = arcsinroJx02 + Rf2 -2·\χ0\· Rf . cos(;r -a)其中，θ ^為X射線束在XY平面的夾角的1/2，r0為目標(biāo)區(qū)域的半徑；所述開口寬度計(jì)算單元(5023)，用于按照下式計(jì)算XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口寬度Ic = Rfc · (tan ( β ο+ θ 0) -tan ( β 0- θ 0))，其中，1。為XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口寬度，Rfc為焦點(diǎn)與XY-準(zhǔn)直器之間的距離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種XY-準(zhǔn)直器的調(diào)節(jié)方法，該方法包括在當(dāng)前投影角度下，確定XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口中心的位置；在當(dāng)前投影角度下，確定XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口寬度；根據(jù)所述XY-準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫開口中心的位置和開口寬度，對XY-準(zhǔn)直器進(jìn)行調(diào)整。同時，本發(fā)明還公開了一種XY-準(zhǔn)直器的調(diào)節(jié)裝置，采用本發(fā)明所述的方法和裝置，能夠減少病人所吸收的X射線的劑量。
文檔編號A61B6/08GK102078200SQ20091022426
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者杜劍, 王薇 申請人:上海西門子醫(yī)療器械有限公司