用于双能量ct的快速kvp切换的系统和方法

专利名称：用于双能量ct的快速kvp切换的系统和方法
技术领域：
—般来说，本发明涉及诊断成像，更具体来说，涉及使用多能量成像源采集处于一
个以上能量范围的成像数据的设备和方法。
背景技术：
在计算机断层扫描(CT)成像系统中，x射线源向主体或对象、如患者或一件行李
发出扇形或锥形射束。下文中，术语"主体"和"对象"将包括能够被成像的任何物体。射
束经主体衰减之后照射到辐射检测器阵列上。在检测器阵列所接收的衰减射束辐射的强度
通常取决于x射线被主体的衰减。检测器阵列的各检测元件产生指示各检测元件所接收的
衰减射束的独立电信号。电信号传送到数据处理系统供分析，这最终产生图像。 —般来说，x射线源和检测器阵列围绕成像平面中的机架以及围绕主体旋转。X射
线源通常包括x射线管，它们在焦点处发出x射线束。X射线检测器通常包括准直仪，用
于准直在检测器所接收的x射线束；闪烁器，用于将x射线转换为光能，其与校准仪相邻；
以及光电二极管，用于接收来自相邻闪烁器的光能并从其中产生电信号。 闪烁器阵列的各闪烁器通常将x射线转换为光能。各闪烁器向与其相邻的光电二
极管释放光能。各光电二极管检测光能，并产生对应的电信号。然后，光电二极管的输出传
送给数据处理系统，供图像重构。 CT成像系统可包括能量敏感(ES)、多能量(ME)和/或双能量(DE) CT成像系统， 它们可称作ESCT、MECT和/或DECT成像系统，以便采集材料分解或有效Z估计的数据。这 类系统可使用闪烁器或直接变换检测器材料代替闪烁器。 一个示例中的ESCT、MECT和/或 DECT成像系统配置成响应不同的x射线谱。例如，常规第三代CT系统可依次在x射线管的 不同峰值千伏电压(kVp)工作电平采集投影，它改变包含发射x射线束的入射光子能量的 峰值和谱线。可使用能量敏感检测器，使得到达检测器的各x射线光子用其光子能量来记 录。 获得能量敏感测量的技术包括(1)采用两个不同的能量谱进行扫描，以及(2)按 照检测器中的能量沉积来检测光子能量。ESCT/MECT/DECT提供能量辨别和材料表征。例如， 在没有目标散射时，系统基于来自谱线的两个相对光子能量区域的信号来推导在不同能量 的行为入射x射线谱的低能量和高能量部分。在与医疗CT有关的给定能量区域中，两个 物理过程支配x射线衰减(l)康普顿散射，以及(2)光电效应。来自两个能量区域的所检 测信号提供充分信息来解决所成像材料的能量相关性。此外，来自两个能量区域的所检测 信号提供确定充分信息来确定由两种假设材料所组成的对象的相对成分或者所扫描对象 的有效原子数量分布。 能量敏感扫描的主要目标是获得诊断CT图像，它们通过利用在不同彩色能量状 态的两次扫描来增强图像中的信息(对比度分离、材料特异性等)。已经提出多种技术来实 现能量敏感扫描，包括采集以下两种形式的任一种的两次扫描(l)时间上顺序紧接着的， 其中扫描要求机架围绕主体两次旋转，或者(2)作为旋转角的函数进行交织，其要求一个旋转围绕主体，其中射线管工作在例如80kVp和40kVp电位。高频发生器使得有可能在交 替视图上切换高频电磁能量投影源的kVp电位。因此，两次能量敏感扫描的数据可通过时 间交织方式来获得，而不是如先前CT技术所需的间隔数秒进行的两次单独扫描的方式。
但是，彼此间隔数秒进行单独扫描可造成由于患者运动(外部患者运动和内部器 官运动)所引起的数据集和不同锥角之间的错误配准。 一般来说，常规两遍双kVp技术无 法可靠地应用，其中对于运动中的身体特征需要解决小细节。 采集材料分解的投影数据的另一种技术包括使用能量敏感检测器、如CZT或者具 有电子像素化结构或者与其相连的阳极的其它直接变换材料。但是，这种技术通常具有可 能是不充分的低饱和通量率，并且通过当前技术所实现的最大光子计数速率可比通用医疗 CT应用所需的要低两个或更多数量级。 因此，希望设计一种在能级之间快速切换并且采集处于一个以上能量范围的成像 数据的设备和方法。

发明内容
本发明的实施例针对用于采集处于一个以上能量范围的成像数据的方法和设备，
它们克服了上述缺点。 公开一种双能量CT系统和方法。本发明的实施例支持采集医疗CT以及行李中成 分的解剖细节以及组织表征信息。能量辨别信息或数据可用于降低射束硬化等的影响。该 系统支持采集组织辨别数据，因此提供指示疾病或其它病理的诊断信息。这种检测器还可 用于通过使用最佳能量加权以增强碘和钙(以及其它高原子或材料)的对比度，来检测、测 量和表征可注入主体的材料，例如对比剂和其它专用材料。对比剂例如可包括注入血流以 便更好地可视化的碘。对于手提包扫描，从能量敏感CT原理所产生的有效原子数能够降低 图像伪影、如射束硬化，以及提供附加辨别信息以降低假告警。 根据本发明的一个方面，CT系统包括可旋转机架，具有用于接纳待扫描对象的 开口 ；以及x射线源，耦合到机架并且配置成通过开口投射x射线。x射线源包括靶、配置成 向靶发射第一电子束的第一阴极、耦合到第一阴极的第一栅格电极(griddingelectrode)、 配置成向靶发射第二电子束的第二阴极以及耦合到第二阴极的第二栅格电极。该系统包 括发生器(generator)，配置成将第一阴极激励到第一 kVp并且将第二阴极激励到第二 kVp ;以及检测器，连到机架并且定位成接收经过开口的x射线。该系统还包括控制器，它配 置成将栅格电压施加到第一栅格电极以阻挡第一电子束向靶的发射，将栅格电压施加到第 二栅格电极以阻挡第二电子束向靶的发射，以及从检测器采集双能量成像数据。
根据本发明的另一个方面，采集能量敏感CT成像数据的方法包括将第一电压电 位施加在第一阴极与x射线靶之间，并且在将第一电压电位施加在第一阴极与x射线靶之 间的同时将第二电压电位施加在第二阴极与x射线靶之间，其中第二电压电位与第一电压 电位不同。该方法还包括中断电子从第一阴极到X射线靶的发射；获得来自经由第二电压 电位所产生的x射线的第一组成像数据；以及从采集的成像数据重构图像，其中所采集的 成像数据包括第一组成像数据。 根据本发明的又一个方面，计算机可读存储介质在其上存储了包含指令的计算机 程序，该指令在由计算机运行时使计算机将第一 kVp电位施加在第一阴极与靶之间，并且将第二kVp电位施加在第二阴极与靶之间。还使计算机将栅格电压交替施加到第一阴极和 第二阴极，以便轮流阻止电子横穿第一和第二 kVp电位的相应其中之一，并且从在第一和 第二 kVp所产生的x射线来重构图像。 通过以下结合附图提供的本发明的优选实施例的详细描述，这些及其它优点和特 征将更易于理解。


图1是CT成像系统的图片视图。图2是图1所示系统的示意框图。图3是CT系统检测器阵列的一个实施例的透视图。图4是检测器的一个实施例的透视图。图5是根据本发明一实施例的两个阴极x射线管图示。
图6是根据本发明一实施例的x射线管靶的平面图。图7是根据本发明一实施例的x射线管靶的平面图。图8和图9示出图5所示实施例的操作。图10是根据本发明的一个实施例、与非侵犯式包裹检
查系统配合使用的CT系统的示图。符号说明10计算机断层扫描(CT)成像系统36计算机12机架38大容量存储装置14x射线源40借助控制台的操作员16x射线束42关联显示器17轨道44检查床电动机控制器18检测器组件或准直仪46电动机驱动检查床19准直片或板48机架开口20多个检测器50像素元件22内科病人51封装体24旋转中心52引展P26控制机构53背光照的二极管阵列28X射线控制器59多个二极管29x射线控制器28和发生器54多层衬底30机架电动机控制器55隔离片32数据采集系统(DAS)56柔性电路34图像重构器100耙102第一阴极112mA栅格电极对104第二阴极113电子束106第一灯丝114电子束107距离116第二电子束108mA栅格电极对117 电子
109位置118焦斑110第二灯丝119焦斑111焦斑位置120线路122线路518检测器组件123检测器520传送系统510包裹/行李检查系统522传送带512可旋转机架524结构514开口526包裹或行李件516高频电磁能量源
具体实施例方式
诊断装置包括x射线系统、磁共振(MR)系统、超声系统、计算机断层扫描(CT)系 统、正电子发射断层扫描(PET)系统、超声波、核医疗和其它类型的成像系统。X射线源的应 用包括成像、医疗、安全和工业检查应用。但是，本领域的技术人员会理解，实现可适用于与 单片层或其它多片层配置配合使用。此外，实现可用于x射线的检测和转换。但是，本领域 的技术人员还会理解，实现可用于其它高频电磁能量的检测和转换。实现可与"第三代"CT 扫描仪和/或其它CT系统配合使用。 关于64-片层计算机断层扫描(CT)系统来描述本发明的操作环境。但是，本领域 的技术人员会理解，本发明同样可适用于与其它多片层配置配合使用。此外，关于x射线的 检测和转换来描述本发明。但是，本领域的技术人员还会理解，本发明同样适用于其它高频 电磁能量的检测和转换。关于"第三代"CT扫描仪来描述本发明，但是本发明同样适用于其 它CT系统。 参照图l，计算机断层扫描(CT)成像系统10示为包括表示"第三代"CT扫描仪的 机架(gantry) 12。机架12具有向机架12的对侧的检测器组件或准直仪18投射x射线束 16的x射线源14。在本发明的实施例中，x射线源14包括固定靶或旋转靶。现在参照图 2，检测器组件18由多个检测器20和数据采集系统(DAS)32来形成。多个检测器20感测 经过内科病人22的投射x射线，并且DAS 32将数据转换成数字信号供后续处理。各检测 器20产生表示照射x射线束强度因而也表示经过患者22时的衰减射束的模拟电信号。在 用于采集x射线投射数据的扫描期间，机架12和安装在其上的部件绕旋转中心24旋转。
机架12的旋转和x射线源14的操作由CT系统10的控制机构26来管理。控制 机构26包括x射线控制器28和发生器29，以及机架电动机控制器30，发生器29向x射 线源14提供电力和定时信号；该机架电动机控制器30控制机架12的转速和位置。图像重 构器34从DAS 32接收取样和数字化x射线数据，并且执行高速重构。重构图像作为输入 施加到计算机36，计算机36将图像存储在大容量存储装置38中。 计算机36还经由具有例如键盘、鼠标、语音激活控制器或者任何其它适当的输入 设备等的某种形式的操作员接口的控制台40接收来自操作员的命令和扫描参数。关联显 示器42允许操作员观察来自计算机36的重构图像和其它数据。操作员提供的命令和参数 由计算机36用于向DAS 32、 x射线控制器28和机架电动机控制器30提供控制信号和信 息。另外，计算机36操作检查床电动机控制器44，检查床电动机控制器44控制电动检查床46以便定位患者22和机架12。具体来说，检查床46使患者22整体或部分通过图1的机 架开口 48。 系统10可工作在单极或双极模式。在单极操作中，阳极接地并且将负电位施加到 阴极，或者阴极接地并且将正电位施加到阳极。相反，在双极操作中，所施加的电位在阳极 与阴极之间分割。在单极或双极的任一种情况下，将电位施加在阳极与阴极之间，并且经由 电位使从阴极发射的电子朝阳极加速。例如，在阴极与阳极之间保持-140kV电压差并且阳 极和射线管是双极设计时，阴极可保持在例如_70kV，而阳极可保持在+70kV。相反，对于同 样具有阴极与阳极之间的-140kV隔开(standoff)的单极设计，阴极相应地保持在这个较 高电位-140kV，而阳极接地，因而保持在大约0kV。相应地，操作阳极，在射线管中与阴极具 有净140kV差。 如图3所示，检测器组件18包括轨道17，它们之间设置了准直片或板19。板19 定位成在x射线16照射到检测器20 (例如图4的设置在检测器部件18上)上面之前对这 类射束进行准直。在一个实施例中，检测器组件18包括57个检测器20，各检测器20具有 66X16个像素元件50的的阵列大小。因此，检测器组件18具有64行和912列(16X57个 检测器)，它允许随机架12的每次旋转而收集64个同时的数据片层。 参照图4，检测器20包括DAS 32，其中各检测器20包括排列在封装体51中的多 个检测器元件50。检测器20包括相对检测器元件50定位在封装体51中的引脚52。封装 体51定位在具有多个二极管59的背光照的二极管阵列(backlit diode array) 53上。背 光照的二极管阵列53又定位在多层衬底54上。隔离片55定位在多层衬底54上。检测器 元件50光耦合到背光照的二极管阵列53，并且背光照的二极管阵列53又电耦合到多层衬 底54。柔性电路56连到多层衬底54的表面57以及DAS 32。检测器20通过使用引脚52 定位在检测器组件18中。 在一个实施例的操作中，照射在检测器元件50中的x射线产生光子，它们穿过封 装体51，由此产生模拟信号，该模拟信号在背光照的二极管阵列53中的二极管上被检测。 所产生的模拟信号通过多层衬底54、通过柔性电路56传送给DAS 32，其中将模拟信号转换 成数字信号。 图5示出图1和图2所示的系统100的一个实施例。如上所述，系统10包括x射 线源14、x射线控制器28、发生器29和计算机36。 X射线源14包括靶100 (从靶边缘的视 点所图示)、第一和第二阴极102、 104。第一阴极102包括第一灯丝(filament) 106和一对 mA栅格电极108。同样地，第二阴极104包括第二灯丝110和一对mA栅格电极112。阴极 102定位成从第一灯丝106向焦斑118发射第一电子束114，并且阴极104在这个实施例中 定位成向焦斑119发射第二电子束116。在图示实施例中，焦斑118和焦斑119重合的，并 且相对于靶100的旋转轴线(未示出)在基本相同的位置照射靶。第一和第二灯丝106、 110可以是相同大小，或者可大小不同，以便产生相同或不同的焦斑大小。各阴极102、104 配置成使栅格电压施加到其上。第一阴极102的mA栅格电极108经由线路120耦合到x 射线控制器28，而第二阴极104的mA栅格电极112经由线路122耦合到x射线控制器28。 施加到mA栅格电极108U12的栅格电压的范围可从数百伏特到数千伏特。
图6和图7以图形方式示出根据本发明的实施例的靶100、第一和第二灯丝106、 110的平面图。图6示出设置在阴极(未示出)、如图5的阴极102U04中的第一和第二灯丝106、110，使得相应的第一和第二电子束114、116在重合斑点118、119照射靶100，如图 5所示。图7示出另一个实施例，其中阴极(未示出)、相应的第一和第二灯丝106、110被 分离，使得焦斑118、119没有相对于靶100的旋转轴线(未示出)在基本相同的位置照射 靶，而是在X方向偏移距离107。另外，图7还示出可选焦斑位置lll，使得从其中发射的x 射线在Z方向相对于第二灯丝110偏移。如幻像所示，不是仅在X方向偏移，第一灯丝106 还可偏移到位置109，使得焦斑111当定位于位置109时被从第一灯丝106发射的电子束 113照射。按照图6和图7所示，本发明的实施例包括从图6所示的相同斑点位置或者从图 7所示的分别在X和/或Z方向偏移的位置发射x射线。 图8和图9以图形方式示出在栅格电极108与栅格电极112之间交替施加栅格电 压。如图8所示，x射线控制器28经由发生器29使第一电压电位施加在第一阴极102与靶 100之间。X射线控制器28经由发生器29同时使第二电压电位施加在第二阴极104与靶 IOO之间。在一个实施例中，第一电压为80kVp，而第二电压为140kVp。 X射线控制器28将 栅格电压施加到栅格电极108。第一灯丝106在将栅格电压施加到栅格电极108期间发射 电子117，但是栅格电压把从第一灯丝106发射的电子117重引导回到阴极102。因此，栅格 电压阻挡或中断向靶100发射电子117。由于没有施加到第二阴极104的栅格电极112的 栅格电压，所以使电子116从第二灯丝110发射，并且横跨第二电压电位而向靶100加速， 更具体来说向焦斑118加速，其中具有第二能量的x射线16从其中产生。
在图9所示的操作的下一个步骤，x射线控制器28使栅格电压施加到第二阴极 104的栅格电极112，同时从第一阴极102的栅格电极108去除栅格电压的施加。因此，其 中施加了栅格电压的栅格电极112使从第二灯丝110发射的电子119返向阴极104发射， 以便阻挡或中断向靶100发射电子119。由于没有施加到第一阴极102的栅格电极108的 栅格电压，所以使电子114从第一灯丝106发射，并且横跨第一电压电位而向靶100加速， 更具体来说向焦斑119加速，其中具有第一能量的x射线16从其中产生。
X射线控制器28分别经由图8和图9所示的线路120、 122将栅格电压快速交替地 施加到栅格电极108、112，同时在检测器123中从以第一和第二能量所产生的x射线16快 速交替地采集成像数据。由于第一和第二电压电位分别恒定地施加在各阴极102U04与靶 100之间，所以施加到栅格电极108、 122的栅格电压的迅速交替使电子114、 116分别以同样 的迅速交替方式发射，因而使x射线16从以第一电压、然后以第二电压所产生的焦斑119、 118发射。因此，x射线源14能够以两个电压电平来产生x射线，因而允许系统10从在高 与低kVp之间迅速交替的x射线采集双能量成像数据。因此，图2的图像重构器34则可采 集作为投影数据的成像数据，并且使用在高和低kVp所采集的双能量数据来重构图像。
X射线控制器28可在操作期间同时从两组栅格电极108、 112去除栅格电压的施 加。因此，当没有施加栅格电压时，可使电子束114和116同时从相应的第一和第二灯丝 106U10发射，并且在焦斑118U19所产生的x射线16将具有同时以第一和第二能量所产 生的x射线谱。 本领域的技术人员会知道，例如，栅格电压可与图1和图2的机架12的旋转同步 或者与患者心律(如同在选通采集中)同步地施加到相应阴极102、104。如图所示，焦斑 118、 119分别可在耙100上设置在相对于耙100的旋转轴线的、距离X上的位置偏移且距离 X和Z方向上的位置偏移的相同的斑点。因此，具有不同能量的X射线16可快速产生。由
8于射束114和116相互之间可独立地被控制，所以每个可在同时或者在不同时间接通和断 开。此外，由于各阴极102、104包括相应栅格电极108、112和灯丝加热电路，所以从第一和 第二灯丝106、110发射的电流或mA可同样独立地被控制。另外，虽然未示出，但是，除了栅 格电极108、112之外，聚焦电极可含有各阴极102、104，使得射束114、116可在向靶100发 射时同时被栅格化和聚焦。在这种应用中，焦斑118、119可静态定位或者动态定位，例如在 摇摆式应用中。 现在参照图10，包裹/行李检查系统510包括可旋转机架512，其中具有开口 514， 包裹或行李件或通过该开口 514。可旋转机架512容置高频电磁能量源516以及具有由闪 烁器单元组成的闪烁器阵列的检测器组件518，与图4或图5所示相似。还提供了传送系统 520，它包括传送带522，其由结构524支承以便自动连续地通过开口514传递待扫描的包裹 或行李件526。对象526由传送带522通过开口 514进给，然后采集成像数据，并且传送带 522以可控且连续的方式从开口 514取下包裹526。因此，邮政检查人员、行李搬运人员和 其它安全人员可通过非侵犯式来检查包裹526的内含物中的炸药、刀、枪支、违禁品等。
—个示例中的系统10和/或510的实现包括多个部件，例如一个或多个电子部 件、硬件部件和/或计算机软件部件。在系统10和/或510的实现中，多个这类部件可组 合或划分。系统10和/或510的实现的示范部件采用和/或包括采用多种编程语言的任 一种来写入或实现的一组和/或一系列计算机指令，这是本领域的技术人员会理解的。一 个示例中的系统10和/或510的实现包括任何(例如水平、倾斜或垂直)取向，为了便于 说明，本文中的描述和附图示出系统10和/或510的实现的示范取向。
—个示例中的系统10和/或系统510的实现采用一个或多个计算机可读信号承 载介质。 一个示例中的计算机可读信号承载介质存储用于执行一个或多个实现的一个或多 个部分的软件、固件和/或汇编语言。用于系统10和/或系统510实现的计算机可读信号 承载介质的一个示例包括图像重构器34的可记录数据存储介质和/或计算机36的大容量 存储装置38。用于一个示例中的系统10和/或系统510实现的计算机可读信号承载介质 包括磁、电、光、生物和/或原子数据存储介质中的一个或多个。例如，机器可读信号承载介 质的实现包括软盘、磁带、CD-ROM、 DVD-ROM、硬盘驱动器和/或电子存储器。在另一个示例 中，计算机可读信号承载介质的实现包括通过包含系统10和/或系统510实现或者与其耦 合的网络、如电话网、局域网("LAN")、广域网("WAN")、因特网和/或无线网络中的一个 或多个所传送的调制载波信号。 根据本发明的一个实施例，CT系统包括可旋转机架，具有用于接纳待扫描对象 的开口 ；以及x射线源，耦合到机架并且配置成通过开口投射x射线。x射线源包括靶、配 置成向靶发射第一电子束的第一阴极、耦合到第一阴极的第一栅格电极、配置成向靶发射 第二电子束的第二阴极以及耦合到第二阴极的第二栅格电极。该系统包括发生器，配置成 将第一阴极激励到第一 kVp并且将第二阴极激励到第二 kVp ;以及检测器，连到机架并且定 位成接收经过开口的x射线。该系统还包括控制器，它配置成将栅格电压施加到第一栅格 电极以阻挡第一电子束向靶的发射，将栅格电压施加到第二栅格电极以阻挡第二电子束向 靶的发射，以及从检测器采集双能量成像数据。 根据本发明的另一个实施例，采集能量敏感CT成像数据的方法包括将第一电压 电位施加在第一阴极与x射线靶之间，并且在将第一电压电位施加在第一阴极与x射线靶之间的同时将第二电压电位施加在第二阴极与x射线靶之间，其中第二电压电位与第一电 压电位不同。该方法还包括中断电子从第一阴极到x射线靶的发射；获得来自经由第二电 压电位所产生的x射线的第一组成像数据；以及从成像数据重构图像，其中所采集的成像 数据包括第一组成像数据。 根据本发明的又一个实施例，计算机可读存储介质在其上存储了包含指令的计算 机程序，该指令在由计算机运行时使计算机将第一kVp电位施加在第一阴极与靶之间，并 且将第二kVp电位施加在第二阴极与靶之间。还使计算机将栅格电压交替施加到第一阴极 和第二阴极，以便交替地阻止电子横穿第一和第二kVp电位的相应其中之一，并且从在第 一和第二 kVp所产生的x射线重构成像。 所公开的方法和设备的技术贡献在于，它提供使用多能量成像源来采集处于一个 以上能量范围的成像数据的计算机实现的设备和方法。 虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应当易于理解，本发明并 不局限于这类公开的实施例。相反，本发明可修改为结合前面没有描述的任何数量的变化、 变更、替换或等效配置，但它们与本发明的精神和范围一致。此外，虽然以上论述了单能量 和双能量技术，但是本发明包含采用两个以上能量的方法。另外，虽然已经描述本发明的各 个实施例，但是要理解，本发明的方面可以仅包含所述实施例的一部分。因此，本发明不能 被看作受到以上描述限制，而仅由所附权利要求书的范围来限制。
权利要求
一种CT系统(10)，包括可旋转机架(12)，其具有用于接纳待扫描对象(22)的开口(48)；x射线源(14)，其耦合到所述机架(12)，并且配置成用于通过所述开口(48)投射x射线(16)，所述x射线源(14)包括靶(100)；第一阴极(102)，其配置成向所述靶(100)发射第一电子束(114)；第一栅格电极(108)，其耦合到所述第一阴极(102)；第二阴极(104)，其配置成向所述靶(100)发射第二电子束(116)；以及第二栅格电极(112)，其耦合到所述第二阴极(104)；发生器(29)，其配置成将所述第一阴极(102)激励到第一kVp，并且将所述第二阴极(104)激励到第二kVp；检测器(123)，其连到所述机架(12)，并且定位成用于接收经过所述开口(48)的x射线(16)；以及控制器(28)，其配置成用于将栅格电压施加到所述第一栅格电极(108)，以阻挡向所述靶(100)发射所述第一电子束(114)；将所述栅格电压施加到所述第二栅格电极(112)，以阻挡向所述靶(100)发射所述第二电子束(116)；以及从所述检测器(123)采集双能量成像数据。
2. 如权利要求1所述的CT系统(IO)，其中，所述控制器(28)配置成用于，在向所述第一栅格电极(108)施加所述栅格电压期间，停止向所述第二栅格电极(112)施加所述栅格电压，以及其中所述控制器(28)配置成用于从所述第二电子束(116)所产生的x射线(16)来采集所述双能量成像数据。
3. 如权利要求1所述的CT系统(IO)，其中，所述发生器(28)还配置成用于同时将所述第一和第二阴极(102,104)分别激励到所述第一kVp和所述第二kVp。
4. 如权利要求1所述的CT系统(IO)，其中，所施加的栅格电压与所述可旋转机架(12)的旋转同步。
5. 如权利要求1所述的CT系统(IO)，其中，所述靶(100)是旋转和静止靶(100)其中之一。
6. 如权利要求1所述的CT系统(IO)，其中，将所述第一电子束(114)引导至所述靶(100)上的第一斑点(119)，以及其中将所述第二电子束(116)引导至所述耙(100)上不同于所述第一斑点(119)的第二斑点(118)。
7. 如权利要求1所述的CT系统(IO)，其中，分别将所述第一电子束(114)和所述第二电子束(116)引导至所述靶(100)上的同一斑点(118,119)。
全文摘要
用于双能量CT的快速KVP切换的系统和方法。CT系统包括可旋转机架，其具有用于接纳待扫描对象的开口；以及x射线源，其耦合到机架并且配置成通过开口投射x射线。x射线源包括靶、配置成向靶发射第一电子束的第一阴极、耦合到第一阴极的第一栅格电极、配置成向靶发射第二电子束的第二阴极以及耦合到第二阴极的第二栅格电极。系统包括发生器，配置成将第一阴极激励到第一kVp并且将第二阴极激励到第二kVp；以及检测器，连到机架并且定位成接收经过开口的x射线。系统还包括控制器，它配置成将栅格电压施加到第一栅格电极以阻挡第一电子束向靶的发射，将栅格电压施加到第二栅格电极以阻挡第二电子束向靶的发射，以及从检测器采集双能量成像数据。
文档编号G01N23/04GK101726502SQ20091021132
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月26日 优先权日2008年10月24日
发明者C·R·威尔逊, D·兰根, X·吴, Y·邹 申请人:通用电气公司