專利名稱：在成象系統(tǒng)中間接檢定高壓的方法和裝置的制作方法
一般來說，本發(fā)明涉及計算機層析X-射線攝影(CT)成象，更具體地說，本發(fā)明涉及在成象系統(tǒng)中X-射線源電壓的測量。
在至少一種已知CT系統(tǒng)構(gòu)造中，一個X-射線源投射一扇形束，該扇形束經(jīng)過校準(zhǔn)位于卡笛爾坐標(biāo)系的X-Y平面內(nèi)，這個平面通常被稱為“成象平面”。X-射線束穿過被成象的物體，例如一個病人。射線束在被物體衰減之后，照射到一個輻射探測器陣列上。在探測器陣列接收到的經(jīng)過衰減射線束輻射強度與X-射線束被物體衰減的程度有關(guān)。探測器陣列中的每一個探測器單元產(chǎn)生一個獨立的電信號，這個信號是射線束在該探測器位置衰減程度的一個量度。從所有探測器獨立地獲取衰減測量結(jié)果以產(chǎn)生一個傳輸分布。
在已知的第三代CT系統(tǒng)中，X-射線源和探測器陣列與位于成象平面內(nèi)的一個機架一起圍繞著被成象物體旋轉(zhuǎn)，使得X-射線束與物體之間的夾角始終在變化。在一個機架角度由探測器陣列獲取的一組X-射線衰減測量結(jié)果，即投射數(shù)據(jù)，被稱為一個“視圖”。對于物體的一次“掃描”包括在X-射線源和探測器轉(zhuǎn)動一圈過程中在不同機架角度獲得的一組視圖。
按照軸向掃描，對投射數(shù)據(jù)進行處理以構(gòu)成對應(yīng)于通過物體所取的一個兩維切片的一個圖象。在本領(lǐng)域中有一種從一組投射數(shù)據(jù)重構(gòu)一幅圖象的方法被稱為過濾反向投影技術(shù)。這種方法將從一次掃描獲得的衰減測量結(jié)果轉(zhuǎn)換成被稱為“CT數(shù)”或“Hounsfield單位”的整數(shù)，這些整數(shù)用于控制對應(yīng)于一個陰極射線管顯示器象素的亮度。
為了減少總掃描時間，可以進行“螺旋”掃描。為了實施“螺旋”掃描，在獲取預(yù)定數(shù)目切片的數(shù)據(jù)的同時移動病人。這種系統(tǒng)在一次扇形束螺旋掃描中產(chǎn)生一條單螺旋線。由所說扇形束繪出的螺旋線產(chǎn)生投影數(shù)據(jù)，從這些數(shù)據(jù)可以重構(gòu)每個預(yù)定切片的圖象。
通常要求在輸送之前，輸送之后和在更換某些部件時進行某些安全測試。其中一種測試就是驗證施加到X-射線源上的電壓。這個電壓通常被稱為峰值千伏(KVp)，并且所說KVp一般與成象系統(tǒng)和所使用的X-射線源有關(guān)。一般的X-射線成象系統(tǒng)都會由于在X-射線源上施加不正確的電壓而產(chǎn)生誤差和圖象虛影。CT系統(tǒng)特別容易受到射線源KVp變化的破壞，因為CT系統(tǒng)依賴于已知的KVp對獲得的數(shù)據(jù)進行校正，以消除例如射線束硬化之類的效應(yīng)。一個成象系統(tǒng)的KVp穩(wěn)定性可能會由于諸如長期部件漂移或部件應(yīng)力等事件而下降。結(jié)果，維護人員要定期地進行KVp重復(fù)標(biāo)定，而這種重新標(biāo)定是非常耗時的。在至少一種已知的CT系統(tǒng)中，使用獨立的市售儀器測量所說的KVp。這些獨立的儀器通常需要在成象系統(tǒng)中添加輔助部件。這些輔助部件難以獲得可重復(fù)結(jié)果，并且增加了成本和系統(tǒng)的復(fù)雜性。此外，所說輔助部件可能需要進行單獨的標(biāo)定和校準(zhǔn)過程。
因此，為了獲得測量KVp的可重復(fù)結(jié)果，需要提供一種成象系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用一個病人之前(pre-patient)的濾光器和探測器陣列的信號強度間接地測定所說X-射線源電壓。還需要提供在不增加成本和系統(tǒng)復(fù)雜性的前提下提供這樣一種系統(tǒng)。
在一個系統(tǒng)中可以實現(xiàn)這些和其它目的，所說系統(tǒng)，在一個實施例中，利用一個病人之前的濾光器和探測器陣列的強度信號間接地測定施加在X-射線源上的電壓(KVp)。更具體地說，在一個實施例中，所說病人之前的濾光器是一個蝴蝶結(jié)形濾光器，并且包括多個衰減部分。
在操作中，通過用X-射線束通過所說濾光器的不同衰減部分進行輻照，在所說探測器陣列測得的信號強度會產(chǎn)生不同的衰減。在一個實施例中，完成一次掃描，并測量所說探測器陣列中每個單元的強度信號，從而對濾光器的不同衰減部分生成一個強度信號。利用對于所說濾光器的不同衰減部分的衰減標(biāo)定基準(zhǔn)和所測得的衰減信號強度的比值，可以間接地確定施加到X-射線源上的電壓。本發(fā)明可以應(yīng)用于單片層和多片層計算機X-射線層析攝影系統(tǒng)，包括兩片層和四片層系統(tǒng)。
利用所說病人之前的濾光器的不同衰減部分和探測器陣列信號強度，間接地確定X-射線源電壓。此外，在不明顯地增加系統(tǒng)的成本或復(fù)雜性的前提下確定X-射線源電壓。


圖1為一個CT成象系統(tǒng)的示意圖。
圖2為圖1所示系統(tǒng)的方框示意3為CT系統(tǒng)探測器陣列的透視圖。
圖4為探測器模塊的透視圖。
圖5為圖1所示CT成象系統(tǒng)沿X-軸向的示意圖。
圖6為圖5所示CT成象系統(tǒng)沿Z-軸向的示意圖。
圖7為表示濾光器衰減相對于扇形角度的曲線圖。
圖8為表示濾光器中心-邊緣衰減比值相對于Kvp的曲線圖。
參見圖1和圖2，如圖所示，計算機X-射線層析攝影(CT)成象系統(tǒng)10包括一個機架12，該機架代表一臺“第三代”CT掃描機。機架12包括一個X-射線源14，該射線源向位于機架12相反一側(cè)的一個探測器陣列18投射X-射線束16。探測器陣列18是由探測器元件，或單元20構(gòu)成的，這些探測器單元共同探測穿過一個病人22的投射X-射線。每個探測器單元20產(chǎn)生表示入射X-射線束強度，進而表示當(dāng)所說射線束穿過病人22時的衰減程度的一個電信號。在獲取X-射線投射數(shù)據(jù)的一次掃描過程中，機架12和安裝在其上的各種部件圍繞一個旋轉(zhuǎn)中心24旋轉(zhuǎn)。
機架12的旋轉(zhuǎn)和X-射線源14的操作由CT系統(tǒng)10的一個控制機構(gòu)26操縱?？刂茩C構(gòu)26包括一個X-射線控制器28，該控制器向X-射線源14和用于控制機架的旋轉(zhuǎn)速度和位置的一個機架馬達控制器30提供電力和時序信號。設(shè)置在控制機構(gòu)26中的一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)32從探測器單元20中采樣模擬數(shù)據(jù)，并將所說模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號以備進行后續(xù)處理。一個圖象重構(gòu)裝置34從DAS32接收經(jīng)過采樣和數(shù)字化的X-射線數(shù)據(jù)，并進行高速圖象重構(gòu)。重構(gòu)的圖象作為輸入傳送到計算機36中，所說計算機將所說圖象存儲在一個大容量存儲裝置38中。
計算機36還借助于一個用戶接口裝置，或者一個圖象用戶界面(GUI)接收和傳輸信號。具體地說，計算機從一個操作者通過一個包括鍵盤和鼠標(biāo)(未示出)的控制臺40接收命令和掃描參數(shù)。一個相連的陰極射線管顯示器42使操作者可以觀看重構(gòu)的圖象和來自計算機36的其它數(shù)據(jù)。計算機36利用操作者發(fā)出的命令和參數(shù)向X-射線控制器28、機架馬達控制器30、DAS32、和工作臺馬達控制器44提供控制信號和信息。
如圖3和圖4所示，探測器陣列18包括多個探測器模塊58。每個探測器模塊58固定到一個探測器機體60上。每個模塊58包括一個多維閃爍體陣列62和一個高密度半導(dǎo)體陣列(沒有露出)。在閃爍體陣列62之上和附近設(shè)置有一個在病人之后的平行光管(未示出)以在這些X-射線束照射到閃爍體陣列62上之前對其進行準(zhǔn)直。閃爍體陣列62包括排列成一個陣列的多個閃爍體單元，所說半導(dǎo)體陣列包括排列成一個相同陣列的多個光電二極管(沒有露出)。所說光電二極管沉積，或形成在基體64上，閃爍體陣列62設(shè)置并固定在基體64之上。
探測器模塊58還包括與一個探測器68電連接的一個轉(zhuǎn)換裝置66。轉(zhuǎn)換裝置66是與光電二極管陣列大小相同的一個多維半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換陣列。在一個實施例中，轉(zhuǎn)換裝置66包括一個場效應(yīng)晶體管陣列(未示出)，每個場效應(yīng)晶體管(FET)具有一個輸入端、一個輸出端和一條控制線(未示出)。轉(zhuǎn)換裝置66連接在所說光電二極管陣列與DAS32之間。具體地說，每個轉(zhuǎn)換裝置的FET輸入端與一個光電二極管陣列輸出端電連接，每個轉(zhuǎn)換裝置的FET輸出端與DAS 32電連接，例如，利用柔性電纜70。
解碼器68根據(jù)所需的片層數(shù)量和每個片層的片層分辨率控制轉(zhuǎn)換裝置66的操作以啟用、禁用、或組合光電二極管陣列的輸出。在一個實施例中，解碼器68是如本領(lǐng)域所知的一個解碼器芯片或一個FET控制器。解碼器68包括與轉(zhuǎn)換裝置66和計算機36相連的多條輸出和控制線。具體地說，所說的解碼器輸出端與所說轉(zhuǎn)換裝置控制線電連接以使轉(zhuǎn)換裝置66能夠?qū)⑦m合的數(shù)據(jù)從所說轉(zhuǎn)換裝置輸入端傳送到所說轉(zhuǎn)換裝置輸出端。所說解碼器控制線與所說轉(zhuǎn)換裝置控制線電連接，并確定啟用哪一個解碼器輸出端。利用解碼器68，確定啟用、禁用、或組合轉(zhuǎn)換裝置66中特定的FET，使得光電二極管陣列的特定輸出端與CT系統(tǒng)DAS32電連接。在限定為16片層模式的一個實施例中，解碼器68啟用轉(zhuǎn)換裝置66，使得所說光電二極管陣列的所有行都與DAS 32電連接，從而將16個片層的數(shù)據(jù)獨立地、同時傳送到DAS 32。當(dāng)然，許多其它片層組合方式也是可以的。
在一個具體實施例中，探測器18包括57個探測器模塊58。所說半導(dǎo)體陣列和閃爍體陣列62的陣列大小分別為16×16。結(jié)果，探測器18具有16行和912列(16×57個模塊)，它使得機架12每轉(zhuǎn)動一圈能夠同時采集16個片層的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于任何特定的陣列尺寸，根據(jù)具體操作者的需要，所說陣列可以較大或較小。此外，探測器18可以以多種不同的片層厚度和數(shù)量模式，例如一個、兩個、和四個片層模式操作。舉例來說，這些FET可以按照四片層模式構(gòu)成，從而利用一行或多行光電二極管陣列采集四個片層的數(shù)據(jù)。根據(jù)由解碼器控制線限定的FET的具體構(gòu)造，可以啟用、禁用、或組合光電二極管陣列的各種輸出組合，從而片層厚度可以是例如1.25mm、2.5mm、3.75mm、或5mm。其它的示例包括單片層模式，該模式包括片層厚度為1.25mm至20mm的一個片層，和兩片層模式，該模式包括片層厚度為1.25mm至10mm的兩個片層。上述以外的其它模式也是可以的。
圖5和圖6是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的系統(tǒng)10的一個實施例的示意圖。X-射線束16從X-射線源14的一個焦點90發(fā)射出來。利用濾光器組件92可以改變X-射線束16的強度和質(zhì)量，經(jīng)過濾光的射線束16投射到探測器陣列18。更具體地說，在一個實施例中，濾光器組件92包括一個固定濾光器部分94，一個Z-軸可移動濾光器98，其包括一個第一濾光器100和一個第二濾光器102。濾光器100和102分別用于改變X-射線束16的強度和質(zhì)量。更具體地說，濾光器100和102各自的形狀和材料成分使得利用濾光器組件92根據(jù)可移動濾光器98的位置可以生成唯一的、或不同的質(zhì)量和強度的射線束。在一個實施例中，根據(jù)濾光器組件92在Z-軸上的位置，利用第一濾光器100或第二濾光器102對射線束16進行濾光。
特別是，如圖6所示，第一濾光器100包括一種第一濾光器材料110，一種第二濾光器材料112和位于，或插入材料110和112之間的一種第三濾光器材料114。在一個實施例中，第一濾光器100構(gòu)成一個蝴蝶結(jié)形濾光器，各種材料110、112和114分別為石墨、鋁和銅。例如，材料110可以為2.0毫米厚，材料112可以為0.25厚，材料114大約為75微米厚，從而第一濾光器100用于生成較硬的X-射線束質(zhì)量，例如用于進行身體掃描。在另一個實施例中，材料110、112和114的數(shù)量、厚度和形狀可以選擇以產(chǎn)生所需的、選定的衰減特性。
在一個實施例中，第二濾光器102包括一種第一濾光器材料120和一種第二濾光器材料122。第一和第二濾光器材料120和122的物理結(jié)構(gòu)和選擇可以分別選定，使得從第二濾先器102出射的X-射線束具有與從第一濾光器100出射的X-射線束相同的強度和質(zhì)量。在一個實施例中，第二濾光器102用于產(chǎn)生較軟的X-射線束質(zhì)量，從與材料110和112相同的材料中選擇其材料，但是第二濾光器第一和第二材料120和122的物理形狀改變了。例如，第二濾光器102制成一個蝴蝶結(jié)形濾光器，用于產(chǎn)生較窄的X-射線束，并且第二部分第一濾光器材料120為石墨，第二濾光器材料122為鋁。利用所述的第二濾光器102，可以進行頭部掃描。在替換實施例中，可以從除材料110和112以外的其它形狀和材料中選擇各種形狀和濾光器材料120和122。此外，與濾光器100類似，第二濾光器102可以包括任何數(shù)量的材料。
更具體地說，第一濾光器100包括一個第一衰減部分140和一個第二衰減部分142。由于使用蝴蝶結(jié)形濾光器100，第一衰減部分140可以設(shè)置在第一濾光器100的大約中心位置，第二衰減部分142可以設(shè)置在濾光器100的邊緣處。各個部分140和142的衰減量由各種材料110、112和114的厚度和衰減特性決定。例如，在第一濾光器100的中心，部分140的衰減為例如一個最小衰減值。相反，由于材料110、112和114的物理特性，部分142的衰減量為例如一個最大衰減值。
在操作過程中，濾光器組件92設(shè)置的位置使得X-射線束16朝向探測器陣列18輻射。更具體地說，可移動的濾光器98設(shè)置的位置使得能夠使用可移動濾光器92的適合濾光器、例如第一濾光器100對X-射線束16進行濾光。然后使用經(jīng)過例如第一濾光器100濾光的X-射線束16進行一次掃描，如身體掃描。在掃描過程中，從探測器陣列18采集、或測量信號強度。特別是，測量探測器陣列18的每個單元的信號強度，所測得的強度信號表示照射到探測器陣列的X-射線束16的強度。
在一個實施例中，在采集一個時間點的強度信號之處，探測器陣列18中每一個單元的強度信號表示射線束16的一個對應(yīng)扇形角度的強度和該特定角度下濾光器92的衰減部分。更具體地說，對于位于探測器陣列18的等角點的一個探測器單元，強度信號表示一個0度的扇形角度。對于離開探測器陣列18的等角點的一個探測器單元，例如在探測器陣列18的一個端部150，強度信號表示一個第二扇形角度，例如25度。在一個實施例中，例如，表示0度扇形角度的探測器單元的強度信號是由濾光器100的第一衰減部分140衰減的。從表示25度扇形角度的探測器單元同時測量、或采集的強度信號是由濾光器100的第二衰減部分142衰減的。結(jié)果，從位于探測器陣列18的邊緣150附近的一個單元獲得的強度信號的衰減程度大于從位于探測器陣列18的等角點的一個單元獲得的強度信號。例如，如圖7所示，濾光器100的衰減是扇形角度和Kvp的函數(shù)。
然后使用從探測器陣列18的等角點獲得的強度信號和從探測器陣列18的邊緣150獲得的強度信號產(chǎn)生一個中心相對于邊緣的蝴蝶結(jié)形衰減比測量值。利用衰減比測量值，確定X-射線源電壓。更具體地說，在一個實施例中，通過使用一個標(biāo)定函數(shù)將衰減比測量值轉(zhuǎn)換為KVp值確定X-射線源電壓KVp。特別是，標(biāo)定函數(shù)是在系統(tǒng)10的制造過程中通過利用濾光器98，例如濾光器100進行一次掃描而確定的。然后處理利用探測器陣列18采集的掃描數(shù)據(jù)，以確定在不同的扇形角度以及在至少一個X-射線源基準(zhǔn)電壓，例如100Kv下濾光器98，例如第一部分140和第二部分142的衰減部分的平均衰減比。在一個實施例中，標(biāo)繪出這些結(jié)果，并且將所得曲線與一個三階多項式進行擬合，例如，如圖8所示，圖中表示了濾光器中心與邊緣的衰減比相對于KVp的特性。然后將多項式系數(shù)和衰減比保存在例如計算機36的一個存儲器(未示出)中。存儲器的內(nèi)容表示經(jīng)過標(biāo)定的X-射線源(Kv)相對于衰減基準(zhǔn)。
如果需要在系統(tǒng)10的操作過程中間接測量X-射線源電壓，則使用由探測器陣列18獲得的強度信號以產(chǎn)生衰減比測量值。然后利用存儲的標(biāo)定多項式將衰減比測量值轉(zhuǎn)換成X-射線源電壓。在一個實施例中，X-射線束電壓為KVp＝k0+R*k1+R2*k2+R3*k3其中R＝衰減比測量值，k0、k1、k2、和k3為標(biāo)定多項式的系數(shù)。
在另一個實施例中，衰減比測量值是根據(jù)一個平均等角點衰減值和一個平均邊緣衰減值確定的。所說平均等角點衰減值是通過從一第一組探測器單元，例如從在陣列18等角點周圍的90個信道采集強度信號而確定的。然后將從所說第一組探測器單元獲得的強度信號組合、相加，確定一個等角點衰減平均值。所說平均邊緣衰減值是通過從一第二組探測器陣列單元，例如單元1-90和822-912采集強度信號而確定的。然后將從所說第二組探測器單元獲得的強度信號組合、或相加，確定一個邊緣衰減平均值。然后，如上所述，使用所說平均等角點衰減值與所說平均邊緣衰減值的比值確定KVp。
上述系統(tǒng)利用放置在病人之前的濾光器的不同衰減部分和所說探測器陣列信號強度間接地確定所說X-射線源電壓。此外，所述系統(tǒng)還能夠在不明顯增加系統(tǒng)成本和復(fù)雜性的前提下產(chǎn)生可重復(fù)的結(jié)果。
從以上對于本發(fā)明的多個實施例的描述可知，顯然能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。盡管已經(jīng)詳細介紹和說明的本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)清楚地理解，以上內(nèi)容只是以說明和舉例的方式給出的，而不是以限定方式給出的。例如，在本申請中所述的CT系統(tǒng)是一個“第三代”系統(tǒng)，其中X-射線源和探測器都與機架一起旋轉(zhuǎn)。還可以使用許多其它CT系統(tǒng)，包括“第四代”系統(tǒng)，其中探測器是一個全環(huán)形靜止探測器，只有X-射線源隨機架一起旋轉(zhuǎn)。類似地，所述系統(tǒng)可以用于任何多片層系統(tǒng)。此外，上述電壓確定方法可以用存儲在計算機36中的一種算法實施。因此，本發(fā)明的構(gòu)思和范圍僅由所附各項權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.在一個成象系統(tǒng)中檢定X-射線源電壓的一種方法，所說成象系統(tǒng)包括一個探測器陣列、用于朝向所說探測器陣列發(fā)射X-射線束的一個X-射線源和具有至少一個第一衰減部分和一個第二衰減部分的一個放置在病人之前的濾光器，所說方法包括以下步驟在探測器陣列處確定從所說濾光器第一衰減部分出射的X-射線束的信號強度；在探測器陣列處確定從所說濾光器第二衰減部分出射的X-射線束的信號強度；根據(jù)所說第一衰減部分信號強度和所說第二衰減部分信號強度確定X-射線源電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的一種方法，其特征在于所說濾光器是一個蝴蝶結(jié)形濾光器，所說蝴蝶結(jié)形濾光器第一衰減部分位于所說濾光器的中心，而所說第二衰減部分位于所說濾光器的一個邊緣，其中在探測器陣列處確定從所說濾光器第一衰減部分出射的X-射線束的信號強度的步驟包括使X-射線束透過所說濾光器的一個中心部分出射的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的一種方法，其特征在于使X-射線束透過所說濾光器的一個中心部分出射的步驟包括使X-射線束以大約0度的扇形角度出射的步驟。
4.如權(quán)利要求2所述的一種方法，其特征在于所說探測器陣列包括沿X-軸排列具有一個等角點的多個探測器單元，其中在探測器陣列處確定從所說濾光器第一衰減部分出射的X-射線束的信號強度的步驟包括從位于所說等角點附近的至少一個探測器單元采集強度信號的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的一種方法，其特征在于從位于所說等角點附近的至少一個探測器單元采集強度信號的步驟包括以下步驟從位于所說等角點附近的多個探測器單元采集強度信號；和根據(jù)多個探測器單元強度信號確定一個平均強度信號。
6.如權(quán)利要求4所述的一種方法，其特征在于在探測器陣列確定從所說濾光器第二衰減部分出射的X-射線束信號強度的步驟包括使X-射線束透過所說濾光器邊緣出射的步驟。
7.如權(quán)利要求5所述的一種方法，其特征在于使X-射線束透過所說濾光器邊緣出射的步驟包括使X-射線束以非零度的扇形角度出射的步驟。
8.如權(quán)利要求1所述的一種方法，其特征在于根據(jù)所說第一衰減部分信號強度和所說第二衰減部分信號強度確定X-射線源電壓的步驟包括以下步驟根據(jù)所說濾光器第一衰減部分和所說濾光器第二衰減部分確定衰減比；和根據(jù)所說衰減比生成一個濾光器衰減函數(shù)。
9.用于在一個成象系統(tǒng)確定X-射線源電壓的一種系統(tǒng)，該成象系統(tǒng)包括一個探測器陣列、用于朝向所說探測器陣列發(fā)射X-射線束的一個X-射線源和具有至少一個第一衰減部分和一個第二衰減部分的一個放置在病人之前的濾光器，所說系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使之可以在探測器陣列處確定從所說濾光器第一衰減部分出射的X-射線束的信號強度；在探測器陣列處確定從所說濾光器第二衰減部分出射的X-射線束的信號強度；根據(jù)所說第一衰減部分信號強度和所說第二衰減部分信號強度確定X-射線源電壓。
10.如權(quán)利要求9所述的一種系統(tǒng)，其特征在于所說濾光器是一個蝴蝶結(jié)形濾光器，所說蝴蝶結(jié)形濾光器第一衰減部分位于所說濾光器的中心，而所說第二衰減部分位于所說濾光器的一個邊緣，其中為了在探測器陣列處確定從所說濾光器第一衰減部分出射的X-射線束的信號強度，所說系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使之可以使X-射線束透過所說濾光器的一個中心部分出射。
11.如權(quán)利要求10所述的一種系統(tǒng)，其特征在于為了使X-射線束透過所說濾光器的一個中心部分出射，所說系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使之可以使X-射線束以大約0度的扇形角度出射。
12.如權(quán)利要求10所述的一種系統(tǒng)，其特征在于所說探測器陣列包括沿X-軸排列具有一個等角點的多個探測器單元，其中為了在探測器陣列處確定從所說濾光器第一衰減部分出射的X-射線束的信號強度，所說系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使之可以從位于所說等角點附近的至少一個探測器單元采集強度信號。
13.如權(quán)利要求12所述的一種系統(tǒng)，其特征在于為了從位于所說等角點附近的至少一個探測器單元采集強度信號，所說系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使之可以從位于所說等角點附近的多個探測器單元采集強度信號；和根據(jù)多個探測器單元強度信號確定一個平均強度信號。
14.如權(quán)利要求12所述的一種系統(tǒng)，其特征在于為了在探測器陣列確定從所說濾光器第二衰減部分出射的X-射線束信號強度，所說系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使之可以使X-射線束透過所說濾光器邊緣出射。
15.如權(quán)利要求13所述的一種系統(tǒng)，其特征在于為了使X-射線束透過所說濾光器邊緣出射，所說系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使之可以使X-射線束以非零度的扇形角度出射。
16.如權(quán)利要求9所述的一種系統(tǒng)，其特征在于為了根據(jù)所說第一衰減部分信號強度和所說第二衰減部分信號強度確定X-射線源電壓，所說系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使之可以根據(jù)所說濾光器第一衰減部分和所說濾光器第二衰減部分確定衰減比；和根據(jù)所說衰減比生成一個濾光器衰減函數(shù)。
17.一種成象系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個多片層探測器陣列、用于朝向所說探測器陣列發(fā)射X-射線束的一個X-射線源、具有至少一個第一衰減部分和一個第二衰減部分的一個放置在病人之前的濾光器和一個計算機，所說計算機與所說探測器陣列和所說X-射線源相連，并通過編程以在所說探測器陣列處確定從所說濾光器第一衰減部分出射的所說X-射線束的信號強度；在所說探測器陣列處確定從所說濾光器第二衰減部分出射的所說X-射線束的信號強度；根據(jù)所說第一衰減部分信號強度和所說第二衰減部分信號強度確定X-射線源電壓。
18.如權(quán)利要求17所述的一種系統(tǒng)，其特征在于所說濾光器是一個蝴蝶結(jié)形濾光器，所說蝴蝶結(jié)形濾光器第一衰減部分位于所說濾光器的中心，而所說第二衰減部分位于所說濾光器的一個邊緣，其中為了在所說探測器陣列處確定從所說濾光器第一衰減部分出射的所說X-射線束的信號強度，所說計算機經(jīng)過編程以使X-射線束透過所說濾光器的一個中心部分出射。
19.如權(quán)利要求18所述的一種系統(tǒng)，其特征在于為了使X-射線束透過所說濾光器的一個中心部分出射，所說計算機經(jīng)過編程以使X-射線束以大約0度的扇形角度出射。
20.如權(quán)利要求18所述的一種系統(tǒng)，其特征在于所說探測器陣列包括沿X-軸排列具有一個等角點的多個探測器單元，其中為了在探測器陣列處確定從所說濾光器第一衰減部分出射的X-射線束的信號強度，所說計算機經(jīng)過編程以從位于所說等角點附近的至少一個探測器單元采集強度信號。
21.如權(quán)利要求20所述的一種系統(tǒng)，其特征在于為了從位于所說等角點附近的至少一個探測器單元采集強度信號，所說計算機經(jīng)過編程以從位于所說等角點附近的多個探測器單元采集強度信號；和根據(jù)多個探測器單元強度信號確定一個平均強度信號。
22.如權(quán)利要求20所述的一種系統(tǒng)，其特征在于為了在探測器陣列確定從所說濾光器第二衰減部分出射的X-射線束信號強度，所說計算機經(jīng)過編程以使X-射線束透過所說濾光器邊緣出射。
23.如權(quán)利要求21所述的一種系統(tǒng)，其特征在于為了使X-射線束透過所說濾光器邊緣出射，所說計算機經(jīng)過編程以使X-射線束以非零度的扇形角度出射。
24.如權(quán)利要求17所述的一種系統(tǒng)，其特征在于為了根據(jù)所說第一衰減部分信號強度和所說第二衰減部分信號強度確定X-射線源電壓，所說計算機經(jīng)過編程以根據(jù)所說濾光器第一衰減部分和所說濾光器第二衰減部分確定衰減比；和根據(jù)所說衰減比生成一個濾光器衰減函數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明的一種形式涉及一種系統(tǒng),在一個實施例中,該系統(tǒng)利用放置在病人之前的一個濾光器衰減探測器陣列信號以間接地確定施加在X－射線源上的電壓。特別是,在一個實施例中,所說放置在病人之前的濾光器包括多個衰減部分。通過使從所說X－射線源發(fā)射的X－射線束透過所說濾光器的不同衰減部分,使在探測器陣列測得的信號強度具有不同的衰減。利用所說濾光器的衰減基準(zhǔn)值和測得的衰減信號強度比值,可以間接地確定施加到所說X－射線源的電壓。
文檔編號A61B6/03GK1246030SQ9911814
公開日2000年3月1日 申請日期1999年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月25日
發(fā)明者T·L·托斯 申請人:通用電氣公司