一种ct机及其球管焦点的实时监测方法
【专利摘要】本发明公开了一种CT机，包括，球管；射线箱；准直器，位于所述射线箱内；其中，还包括设置于所述射线箱内的至少一对参考探测器；沿射线出射方向，所述至少一对参考探测器和所述球管分别位于所述准直器的两侧，所述至少一对参考探测器位于所述球管射线的半影区。本发明还提供了一种CT机球管焦点的实时监测方法。本发明的CT机通过在射线箱内设置至少两个参考探测器，同时对球管焦点的大小和位置进行同时监控，相比较仅监控焦点位置的方法，可以获得更准确的球管焦点位置和大小的数据，提高重建图像质量。
【专利说明】一种CT机及其球管焦点的实时监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种CT机，具体为一种可实时监测球管焦点状态的CT机及其球管焦点的实时监测方法。
【背景技术】
[0002]CT的主要结构包括两大部分:X线体层扫描装置和计算机系统。前者主要由发射X线束的球管，以及接收和检测X线的探测器组成；后者主要包括数据采集系统、中央处理系统、磁带机、操作台等。
[0003]X线球管和探测器分别安装在被扫描组织的两侧，方向相对。当球管产生的X线穿过被扫描组织，透过组织的剩余射线为探测器所接收。探测器对X线高度敏感，它将接收到的X线先变成模拟信号，再变换为数字信号，输入计算机的中央处理系统。
[0004]CT球管工作时，由于靶内产生巨大的热量，阳极靶轴承的热胀冷缩将使轴承发生形变，使焦点的大小和位置发生变化。对于多层CT，扫描过程中球管焦点发生偏移，但在图像重建中若仍使用原来的球管焦点位置数据会造成图像伪影，不利于医生的诊断。 [0005]现有技术多采用矫正焦点偏移的方法消除伪影，目前，焦点偏移的矫正方法主要有以下几种:
[0006]改进球管轴承的材料和结构:采用低膨胀系数的材料制作阳极靶轴承或者采用双轴承结构。此种方法对球管工艺要求较高，成本增大，并且不能完全去除。
[0007]动态调整球管、探测器或者准直狭缝的位置:使用一些手段获得焦点偏移位置的信息，据此反推出球管或探测器的合适位置，将球管、探测器或准直狭缝的位置进行动态调整。此种方法将较重的球管或探测器单元做毫米量级的移动，难度很大，同时准直狭缝位置的调整需要通过精确的实时控制，增加了控制系统的复杂程度。
[0008]预扫描找出焦点偏移规律:通过预先定义的校正扫描将焦点偏移的所有情况扫描一遍，然后利用计算出来的偏移数据对图像进行校正。此种方法的预扫描程序复杂，并且球管不同热容量状态下扫描时的焦点变化规律不同，采用预扫描的校正不能完全将偏移造成的伪影去除。同时，此种方法仅能计算球管焦点位置的变化，对焦点大小变化对图像造成的影响没有考虑修正。
【发明内容】
[0009]为解决上述技术问题，本发明提供了一种CT机及可实时检测球管焦点状态的CT机球管焦点的监测方法。
[0010]一种CT机，包括，球管；射线箱；准直器，位于所述射线箱内；其中，还包括设置于所述射线箱内的至少一对参考探测器；沿射线出射方向，所述至少一对参考探测器和所述球管分别位于所述准直器的两侧，所述至少一对参考探测器位于所述球管射线的半影区。
[0011]根据本发明的一实施方式，所述准直器具有供所述球管射线通过的至少一条狭缝，每条狭缝与一对所述参考探测器配合形成一射线通路。[0012]根据本发明的另一实施方式，所述准直器具有供所述球管射线通过的多条狭缝，所述多条狭缝的延伸方向彼此不同。
[0013]根据本发明的另一实施方式，在所述CT机的扫描平面上具有一 Y轴，所述狭缝关于所述Y轴对称，每对参考探测器的数目为两个，所述两个参考探测器的位置关于所述Y轴对称。
[0014]本发明还提供了一种CT机球管焦点的实时监测方法，所述CT机包括球管、射线箱，和位于所述射线箱内的准直器，其中，所述方法包括:在所述CT机射线箱内设置至少一对参考探测器，每对参考探测器包括第一参考探测器和第二参考探测器，沿射线出射方向，所述至少一对参考探测器和所述球管分别位于所述准直器的两侧；所述至少一对参考探测器位于所述球管射线半影区；其中，IF为焦点位置；N1为所述第一参考探测器的计数；A0为所述准直器狭缝的宽度的一半；CH为所述两个参考探测器的间距的一半；所述CT机的扫面平面具有一 Y轴，1为球管焦点与所述准直器沿Y轴方向的距离；0H为所述准直器与所述参考探测器沿所述Y轴方向的距离；所述焦点位置的计算公式为:
【权利要求】
1.一种CT机,包括， 球管； 射线箱； 准直器，位于所述射线箱内； 其特征在于，还包括设置于所述射线箱内的至少一对参考探测器；沿射线出射方向，所述至少一对参考探测器和所述球管分别位于所述准直器的两侧，所述至少一对参考探测器位于所述球管射线的半影区。
2.根据权利要求1的CT机，其中，所述准直器具有供所述球管射线通过的至少一条狭缝，每条狭缝与一对参考探测器配合形成一射线通路。
3.根据权利要求2的CT机，其中，所述准直器具有供所述球管射线通过的多条狭缝，所述多条狭缝的延伸方向彼此不同。
4.根据权利要求2或3所述的CT机，其中，在所述CT机的扫描平面上具有一Y轴，所述狭缝关于所述Y轴对称，每对参考探测器的数目为两个，所述两个参考探测器的位置关于所述Y轴对称。
5.一种CT机球管焦点的实时监测方法，所述CT机包括球管、射线箱，和位于所述射线箱内的准直器，其特征在于，所述方法包括: 在所述CT机射线箱内 设置至少一对参考探测器，每对参考探测器包括第一参考探测器和第二参考探测器，沿射线出射方向，所述至少一对参考探测器和所述球管分别位于所述准直器的两侧；所述至少一对参考探测器位于所述球管射线半影区； 其中，IF为焦点位置；N1为所述第一参考探测器的计数；A0为所述准直器狭缝的宽度的一半；CH为所述两个参考探测器的间距的一半；所述CT机的扫面平面具有一 Y轴，1为球管焦点与所述准直器沿Y轴方向的距离；0H为所述准直器与所述参考探测器沿所述Y轴方向的距离；所述焦点位置的计算公式为: ,、1 IF= {N1- AO + CE) ---AO 'J OE 根据参考探测器的实时数据，获得焦点位置的变化。
6.根据权利要求5的方法，其中，所述焦点大小的计算公式为:
AB2 ?μΙ EF =-—
CD J M2 其中，EF为焦点大小；ΑΒ为所述准直器狭缝的宽度；CD为所述两个参考探测器的间距；NI为所述第一参考探测器的计数；N2为所述第二参考探测器的计数，根据参考探测器的实时数据，获得焦点大小的变化。
7.根据权利要求5或6的方法，其中，所述准直器具有供所述球管射线通过的至少一条狭缝，每条狭缝与一对参考探测器配合形成一射线通路。
8.根据权利要求7的方法，其中，所述准直器具有供所述球管射线通过的多条狭缝，所述多条狭缝的延伸方向彼此不同。
9.根据权利要求7的方法，其中，在所述CT机的扫描平面上具有一Y轴，所述狭缝关于所述Y轴对称，所述第一参考探测器和所述第二参考探测器的位置关于所述Y轴对称。
【文档编号】G01B15/00GK104027127SQ201410266038
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】李卓昕, 魏存峰, 刘宝东, 王燕芳, 舒岩峰, 王哲, 孟凡辉, 周俊光, 邵雨濛, 申善威, 顾笑悦, 张雪雁, 魏龙 申请人:中国科学院高能物理研究所