專利名稱：用于立體旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極管的切換方案的制作方法
用于立體旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極管的切換方案
本發(fā)明涉及斷層攝影成像領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及一種用于檢查 感興趣對(duì)象的檢查設(shè)備、 一種用于檢査設(shè)備的同步單元、 一種檢查感興趣 對(duì)象的方法、 一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以及一種程序單元。
常規(guī)錐束計(jì)算機(jī)斷層攝影掃描器可以設(shè)有立體X射線管。這樣的管可
以使視場(chǎng)得到相當(dāng)大的擴(kuò)展，并且可以使軸向(axial)錐束計(jì)算機(jī)斷層攝 影中的錐束偽影顯著減少。擴(kuò)展的視場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)探測(cè)器面積的有效利用， 而探測(cè)器面積正是計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)掃描器的主要成本動(dòng)因之一。但 是更為重要的是，有可能減少用于(例如)心臟CT的圓形掃描中的錐束偽 影。之后，可以根據(jù)圓形掃描重建整個(gè)心臟。
必須在切換模式下操作立體管，即，每次只有一個(gè)焦點(diǎn)發(fā)射x射線， 并且在視圖之間完成兩個(gè)焦點(diǎn)之間的快速切換。顯然，在一個(gè)陽(yáng)極內(nèi)消耗 的平均功率只是總功率的一半，由此可以得到這樣的效果，gp，與正常情
況下的單個(gè)陽(yáng)極的溫度升高相比，兩個(gè)陽(yáng)極內(nèi)的溫度升高都較少。
但是，只有在長(zhǎng)的時(shí)間尺度(即，比總掃描時(shí)間長(zhǎng)得多的時(shí)間尺度) 上，所述效果才會(huì)變得明顯，因?yàn)樵趻呙栝_(kāi)始時(shí)，最大焦斑溫度受到在電 子束穿過(guò)時(shí)聚焦軌跡內(nèi)的每一點(diǎn)所經(jīng)歷的短時(shí)間溫度升高的主導(dǎo)。圖4針 對(duì)單陽(yáng)極(只一個(gè)焦點(diǎn)，無(wú)切換)的情況對(duì)此給出了圖示。
人們希望得到改進(jìn)的x射線立體管操作模式，在所述模式中，每一陽(yáng) 極平均必須只能消耗總功率的一半的這一事實(shí)將使得掃描期間的陽(yáng)極溫度 更低。
因而，與單陽(yáng)極管相比，這樣的操作模式可以允許提高峰值功率。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，提供了一種用于檢查感興趣對(duì)象的 檢査設(shè)備，所述檢查設(shè)備包括具有適于生成電磁輻射的第一陽(yáng)極和第二 陽(yáng)極的源以及同步單元，其中，所述第一和第二陽(yáng)極適于作為以陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極，其中，使所述電磁輻射的生成以切換頻率在所述第 一和第二陽(yáng)極之間切換，其中，所述同步單元適于使所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率與
所述切換頻率同歩，所述同步對(duì)應(yīng)于t—陽(yáng)極/t—切換=m*n-1，其中，t—陽(yáng) 極為1/ (陽(yáng)極頻率)，1_切換是在被切換至另一陽(yáng)極之前電子束停留在第一 陽(yáng)極上的時(shí)間(反之亦然)，n是陽(yáng)極的數(shù)量，m是整數(shù)值，例如，m=l; 2;
3; 4;......
因此，可以提供一種檢査設(shè)備，其具有以同步旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)
極?？偟膩?lái)說(shuō)，其可以為具有多個(gè)陽(yáng)極的x射線管提供一種改進(jìn)的照射方案。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，所述源適于作為立體旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極x射線管。
換言之，所述源包括兩個(gè)陽(yáng)極圓盤和兩個(gè)陰極。 根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，所述同步單元適于使陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率 與切換頻率同步，從而使切換頻率是陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的半整數(shù)倍。
因此，通過(guò)一種特殊的方式使陽(yáng)極的旋轉(zhuǎn)頻率(fJ5日極)與切換頻率(f一 切換)同步，即，使切換頻率是陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的半整數(shù)倍，例如，s-L切換 /f一陽(yáng)極-2.5; 3.5; 4.5; 5.5......對(duì)于兩個(gè)聚焦軌跡內(nèi)的每一點(diǎn)而言，其可以
使電子束實(shí)施的兩次相繼照射之間的時(shí)間間隔最大化。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，將所述檢査設(shè)備配置為由計(jì)算機(jī)斷
層攝影設(shè)備和相干散射計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備構(gòu)成的組中的一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，所述檢査設(shè)備還包括布置在電磁輻 射源和探測(cè)器單元之間的準(zhǔn)直器，其中，所述準(zhǔn)直器適于對(duì)所述電磁輻射 源發(fā)射的電磁輻射束進(jìn)行準(zhǔn)直，以形成軸向錐束或扇束。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，將所述檢查設(shè)備配置成由材
料測(cè)試設(shè)備、醫(yī)學(xué)應(yīng)用設(shè)備和微型CT系統(tǒng)構(gòu)成的組中的一個(gè)。
本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域可以是醫(yī)學(xué)成像，具體而言，可以是心臟成像。 根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，提供了一種用于檢查設(shè)備的同步單 元，其中，所述同步單元適于連接至具有用于生成電磁輻射的第一陽(yáng)極和 第二陽(yáng)極的源，其中，所述第一和第二陽(yáng)極適于作為以陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn) 的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極，其中，使電磁輻射的生成以切換頻率在第一和第二陽(yáng)極之間切換，并且其中，所述同步單元適于使所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率與所述切換頻率 同步，從而使所述切換頻率是所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的半整數(shù)倍。
由此可以實(shí)現(xiàn)一種同步單元，可以將所述同步單元設(shè)置成用于對(duì)當(dāng)前 檢查設(shè)備進(jìn)行重新裝備的單個(gè)模塊，以便提供一種改進(jìn)的操作模式。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，所述同步單元適于使立體X射線管 同步。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，提供了一種采用檢查設(shè)備對(duì)感興趣 對(duì)象進(jìn)行檢查的方法，所述方法包括如下步驟以陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)第一 和第二陽(yáng)極；通過(guò)所述第一和第二陽(yáng)極之一生成電磁輻射；使電磁輻射的 生成以切換頻率在所述第一和第二陽(yáng)極之間切換；以及使所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻 率和所述切換頻率同步，從而使所述切換頻率是所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的半整 數(shù)倍。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)， 其中存儲(chǔ)有用于檢查感興趣對(duì)象的計(jì)算機(jī)程序，在由處理器執(zhí)行時(shí)，所述 計(jì)算機(jī)程序使所述處理器實(shí)施上述方法步驟。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，提供了一種用于檢査感興趣 對(duì)象的程序單元，在由處理器執(zhí)行時(shí)，所述程序單元使所述處理器實(shí)施上 述方法步驟。
可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序，即通過(guò)軟件；或者通過(guò)采用一個(gè)或多個(gè)專用電 子優(yōu)化電路，即通過(guò)硬件；或者以混合形式，即借助于軟件部件和硬件部 件，來(lái)實(shí)現(xiàn)所述檢査感興趣對(duì)象的方法。
優(yōu)選將根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的程序單元加載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲(chǔ) 器內(nèi)。因而，可以將所述數(shù)據(jù)處理器配備為執(zhí)行本發(fā)明的方法的實(shí)施例。 可以通過(guò)任何適當(dāng)?shù)某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，例如，0++來(lái)編寫所述計(jì)算機(jī)程序，并 且可以將所述計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)到諸如CD-ROM的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。而且， 可以從諸如萬(wàn)維網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)獲得所述計(jì)算機(jī)程序，通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)，可以將所 述計(jì)算機(jī)程序下載到圖像處理單元或處理器或者任何適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)內(nèi)。
可以看出，本發(fā)明的示范性實(shí)施例的要旨在于，提供了一種檢査設(shè)備， 其適于通過(guò)一種特殊的方式使陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率與切換頻率同步，即，對(duì)于聚 焦軌跡內(nèi)的每一點(diǎn)而言，使電子束實(shí)施的兩次相繼照射之間的時(shí)間間隔最
7大化?？梢酝ㄟ^(guò)使切換頻率同步，從而使所述切換頻率是陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的 半整數(shù)倍實(shí)現(xiàn)這一目的。因而，可以降低每一陽(yáng)極的溫度，從而允許X射 線源的總功率提高或者焦點(diǎn)尺寸減小。
本發(fā)明的這些及其他方面將從下文中描述的各實(shí)施例中變得顯而易 見(jiàn)，并參考其進(jìn)行闡述。
在下文中，將參照下列


本發(fā)明的示范性實(shí)施例。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的檢查設(shè)備的示意性表示； 圖2示出了單焦點(diǎn)管(左)和立體X射線管(右)的基本幾何結(jié)構(gòu)； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的立體管構(gòu)造的示意性表示； 圖4示出了常規(guī)X射線管的單個(gè)陽(yáng)極上的焦斑溫度的性態(tài)； 圖5示出了立體管的陽(yáng)極之一上的焦斑溫度的性態(tài)； 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的立體管的陽(yáng)極之一上的焦斑 溫度的性態(tài)；
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的流程圖； 圖8示出了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的示范性實(shí)施例的根據(jù)本發(fā)明 的圖像處理裝置的示范性實(shí)施例。
附圖中的圖示是示意性的。在不同的附圖中，類似或等同的元件具有 相同的附圖標(biāo)記。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)斷層攝影掃描器系統(tǒng)的示范性實(shí)施例。 圖1所描繪的計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備100是一種錐束CT掃描器。所述CT掃 描器包括掃描架101，其可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸102旋轉(zhuǎn)。利用電動(dòng)機(jī)103驅(qū)動(dòng)掃 描架101。附圖標(biāo)記104表示諸如X射線源的輻射源，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè) 方面，所述輻射源發(fā)射多色或單色輻射，并且其包括X射線管。
附圖標(biāo)記105表示用于將輻射源104所發(fā)射的輻射束形成為錐形輻射 束106的窗孔系統(tǒng)。對(duì)錐束106加以引導(dǎo)，使其穿過(guò)布置在掃描架101的 中央，即CT掃描器的檢査區(qū)域內(nèi)的感興趣對(duì)象107，并撞擊到探測(cè)器108 上。從圖1可以看出，將探測(cè)器108布置在掃描架101上與輻射源104相 對(duì)的位置，從而使探測(cè)器108的表面被錐束106所覆蓋。圖1所描繪的探測(cè)器108包括多個(gè)探測(cè)器元件123，每一探測(cè)器元件能夠探測(cè)到已被感興趣 對(duì)象107散射或者穿過(guò)感興趣對(duì)象107的X射線。
在對(duì)感興趣對(duì)象107進(jìn)行掃描的過(guò)程中，使輻射源104、窗孔系統(tǒng)105 和探測(cè)器108按照箭頭116指示的方向沿掃描架101旋轉(zhuǎn)。為了實(shí)現(xiàn)掃描 架IOI、輻射源104、窗孔系統(tǒng)105和探測(cè)器108的旋轉(zhuǎn)，將電動(dòng)機(jī)103連 接至電動(dòng)機(jī)控制單元117，電動(dòng)機(jī)控制單元117又連接至可以包括同步單元 的重建單元118。
例如，感興趣對(duì)象107可以是安置在操作臺(tái)119上的患者。在對(duì)(例 如)患者107的心臟130的掃描過(guò)程中，掃描架101圍繞患者107旋轉(zhuǎn)， 焦斑沿圓形或其他軌跡(例如，鞍形軌跡)移動(dòng)。因此，在不使操作臺(tái)119 發(fā)生平行于旋轉(zhuǎn)軸102的位移的情況下執(zhí)行了圓形掃描。
但是，應(yīng)當(dāng)指出，檢査設(shè)備100還可以適于執(zhí)行螺旋掃描(例如，通 過(guò)移動(dòng)所述臺(tái)119)。
此外，可以提供心電圖裝置135，在由探測(cè)器108探測(cè)因通過(guò)心臟B0 而衰減的X射線時(shí)，心電圖裝置135將測(cè)量患者107的心臟130的心電圖。 之后將與測(cè)得的心電圖相關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送至重建單元118。
將探測(cè)器108連接至重建單元118。重建單元118接收探測(cè)結(jié)果，艮P， 來(lái)自探測(cè)器108的探測(cè)器元件123的讀出，并基于這些讀出確定掃描結(jié)果。 此外，重建單元118與電動(dòng)機(jī)控制單元117通信，以便使借助電動(dòng)機(jī)103 和120實(shí)現(xiàn)的掃描架101的移動(dòng)與操作臺(tái)119相協(xié)調(diào)。
重建單元118可以適于根據(jù)探測(cè)器108的讀出重建圖像。可以將重建 單元118生成的重建圖像通過(guò)接口 122輸出至顯示器(圖1中未示出)。
可以通過(guò)數(shù)據(jù)處理器實(shí)現(xiàn)重建單元118，從而對(duì)來(lái)自探測(cè)器108的探測(cè) 器元件123的讀出進(jìn)行處理。
重建單元118對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)，即，心臟計(jì)算機(jī)斷層攝影數(shù)據(jù)和心電圖 數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而重建單元118又可以通過(guò)圖形用戶界面140受到控制。
但是，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不限于這一具體的數(shù)據(jù)獲取和重建。
圖2示出了用于心臟CT的立體x射線管的原理。在左側(cè)描繪出常規(guī)(單 焦斑)幾何結(jié)構(gòu)，在右側(cè)描繪出對(duì)應(yīng)的立體焦點(diǎn)幾何結(jié)構(gòu)。
就單焦斑幾何結(jié)構(gòu)而言，焦斑201朝向感興趣對(duì)象107發(fā)射電磁輻射束。所述束由探測(cè)器108進(jìn)行探測(cè)。這里，可探測(cè)到的束尺寸受到對(duì)應(yīng)于 射線202、 203的探測(cè)器尺寸的限制。附圖標(biāo)記102表示掃描器旋轉(zhuǎn)軸。在 所描繪的情況下，并不能采用圓形掃描對(duì)整個(gè)心臟成像。
就在右側(cè)所描繪的立體焦點(diǎn)幾何結(jié)構(gòu)而言，存在兩個(gè)焦斑204、 205， 每一焦斑都朝向感興趣對(duì)象107發(fā)射之后將由探測(cè)器108探測(cè)的電磁輻射。 而且，對(duì)于焦斑204而言，可檢測(cè)到的輻射束受到外側(cè)射線206、 207的限 制，對(duì)于焦斑205而言，可檢測(cè)到的輻射束受到外側(cè)射線208、 209的限制。
對(duì)于相同層數(shù)的探測(cè)器而言，單個(gè)焦斑可能在單個(gè)圓形掃描中不足以 覆蓋整個(gè)感興趣對(duì)象(其可以是患者的心臟)107，而雙焦點(diǎn)幾何結(jié)構(gòu)則可 能完全覆蓋感興趣對(duì)象107。
應(yīng)當(dāng)注意，與螺旋掃描形成對(duì)照的是，圓形掃描意味著患者沿z方向 不存在移動(dòng)。焦斑間的距離取決于所使用的CT掃描器的具體幾何性質(zhì)，尤 其是探測(cè)器寬度、焦斑到探測(cè)器的距離以及所研究的對(duì)象的尺寸。對(duì)于典 型的CT掃描器幾何結(jié)構(gòu)而言，需要為心臟掃描提供120 mm的視場(chǎng)(FOV)。 可以采用大約90 mm的焦斑距離和具有128層的錐束探測(cè)器實(shí)現(xiàn)這一 目的。
但是，可以根據(jù)具體情況實(shí)現(xiàn)其他幾何結(jié)構(gòu)。
圖3示出了具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極圓盤301、 302和兩個(gè)陰極303、 304的 立體管300的配置?？梢圆捎眠@樣的具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極圓盤301、 302的立 體管來(lái)實(shí)現(xiàn)圖2所描繪的兩個(gè)焦點(diǎn)。
在下文中更加詳細(xì)地描述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于操作立體管 的方法，憑借所述方法甚至能夠在短時(shí)間內(nèi)(即，在掃描過(guò)程中)顯著降 低焦斑溫度。
圖4示出了在電子束第一次403、第二、第三和第四次404、第91次 405以及無(wú)窮次數(shù)406后通過(guò)陽(yáng)極上的給定固定點(diǎn)的短時(shí)間間隔內(nèi)常規(guī)x射 線管的單個(gè)陽(yáng)極上的焦斑溫度的性態(tài)的模型計(jì)算。
水平軸401以毫秒為單位描繪出時(shí)間(從-0.10 ms到0.10 ms的范圍內(nèi))， 垂直軸402描繪出從0 (g卩，室溫)到室溫以上4500度的范圍內(nèi)的溫度。
圖5示出了在電子束第一次503、第二、第三和第四次504、第91次 505以及無(wú)窮次數(shù)506后通過(guò)陽(yáng)極上的給定固定點(diǎn)的短時(shí)間間隔內(nèi)立體管的 陽(yáng)極之一上的焦斑溫度的性態(tài)。同樣，垂直軸502的0溫度對(duì)應(yīng)于室溫。
10水平軸501以ms為單位描繪出從-0.1到0.1 ms的范圍內(nèi)的時(shí)間。
將功率(power)切換頻率選擇為陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的整數(shù)倍(s=10)。 圖5針對(duì)與圖4中基本相同的參數(shù)集示出了焦斑溫度，與圖4中的參 數(shù)差異僅在于功率以1800Hz的頻率振蕩，該頻率是陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的十倍。 由于這里的陽(yáng)極切換頻率是陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的整數(shù)倍而不是半整數(shù)倍，因而 功率切換在短時(shí)間之后僅存在很微小的影響。這一小的影響的原因在于在，
與一個(gè)陽(yáng)極的參考情況相比，在90轉(zhuǎn)(0.5 s)之后最大焦斑溫度幾乎不變。 但是，在長(zhǎng)時(shí)間之后，兩個(gè)陽(yáng)極之間的功率共享的效果就會(huì)變得直觀。
圖6示出了在陽(yáng)極的旋轉(zhuǎn)發(fā)生第一次603、第二次607、第三次604、 第四次608、第91次605、第92次609、無(wú)窮大奇數(shù)次數(shù)606之后以及無(wú) 窮大偶數(shù)次數(shù)610之后的短時(shí)間間隔內(nèi)立體管的陽(yáng)極之一上的固定點(diǎn)的焦 斑溫度的性態(tài)。
假設(shè)s-整數(shù)，所述陽(yáng)極之一的束的聚焦軌跡上的一些點(diǎn)將在所述陽(yáng)極 的每一轉(zhuǎn)當(dāng)中被電子束擊中。而其他點(diǎn)則從不被擊中。假設(shè)3=半整數(shù)，那 么所述聚焦軌跡上的點(diǎn)只有在陽(yáng)極的每隔一轉(zhuǎn)中(即，在陽(yáng)極的第一轉(zhuǎn)、 第三轉(zhuǎn)等當(dāng)中)才會(huì)被所述束擊中，而在第二轉(zhuǎn)、第四轉(zhuǎn)等當(dāng)中則不會(huì)被 擊中。因此，來(lái)自所述束的熱功率在陽(yáng)極上的分布更加均勻。
與圖6相關(guān)的參數(shù)是與圖4所示的參考情況中相同的參數(shù)。其功率振 蕩頻率為1710 Hz (對(duì)應(yīng)于陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的9.5倍)。水平軸601以ms為單 位描繪出時(shí)間，垂直軸602描繪出溫度，其中，O溫度仍然對(duì)應(yīng)于室溫。
由于s為半整數(shù)值的原因，聚焦路徑上的固定點(diǎn)只有每隔一轉(zhuǎn)才會(huì)受到 照射。這種情況可能對(duì)已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)短時(shí)間之后的溫度性態(tài)產(chǎn)生強(qiáng)烈影響， 因?yàn)樵谶@種情況下，與只有單個(gè)陽(yáng)極的情況相比有效聚焦路徑長(zhǎng)度增大了 一倍。但是，即使聚焦路徑長(zhǎng)度加倍，溫度下降的程度仍然可能不足2倍。 在給定的例子中，0.5 3之后的下降大約為20%，在大量的轉(zhuǎn)周之后所述下 降的程度隨時(shí)間增大至大約35%。顯然，可以利用這一 20%的溫度節(jié)省， 通過(guò)提高總功率或者降低焦斑尺寸而使焦斑內(nèi)的能量密度提高20%。因而， 如果將切換頻率選擇為陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的半整數(shù)倍，那么可以實(shí)現(xiàn)最大的x 射線功率輸出。
應(yīng)當(dāng)注意，總的來(lái)說(shuō)，可以將本發(fā)明的構(gòu)思引申為具有多個(gè)陽(yáng)極的x射線管。例如，對(duì)于n個(gè)陽(yáng)極而言，假設(shè)1_切換是束停留在一個(gè)陽(yáng)極上的 時(shí)間。如果依次照射各陽(yáng)極，那么陽(yáng)極的t—切換和旋轉(zhuǎn)時(shí)間t一陽(yáng)極應(yīng)當(dāng)滿
足下述同步條件t—陽(yáng)極/t—切換=111*11-1，其中，例如，m=l; 2; 3; 4......
(m必須是整數(shù))。
通過(guò)這種方法，有效聚焦路徑長(zhǎng)度是所述陽(yáng)極之一上的聚焦路徑長(zhǎng)度
的n倍，因而與"一個(gè)陽(yáng)極的管"相比，可以使"m個(gè)陽(yáng)極的管"的可能 功率提高最大化。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的用于檢查感興趣對(duì)象，當(dāng)然還用于使陽(yáng)極旋 轉(zhuǎn)頻率與切換頻率同步的示范性方法的流程圖。
所述方法從步驟1開(kāi)始，在步驟1中，使第一和第二陽(yáng)極以陽(yáng)極旋轉(zhuǎn) 頻率旋轉(zhuǎn)。之后，在步驟2中，通過(guò)第一和第二陽(yáng)極之一生成電磁輻射。 之后，在步驟3中，將電磁輻射的生成從第一 (或第二)陽(yáng)極切換至第二 (或第一)陽(yáng)極。之后，在步驟4中，通過(guò)第一和第二陽(yáng)極中的另一個(gè)生 成電磁輻射，隨后重新切換至步驟2中的陽(yáng)極。使陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率與切換頻 率同步，從而使所述切換頻率是所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的半整數(shù)倍。
圖8示出了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的示范性實(shí)施例的根據(jù)本發(fā)明 的數(shù)據(jù)處理裝置800的示范性實(shí)施例。
圖8所描繪的數(shù)據(jù)處理裝置800包括連接至存儲(chǔ)器802的中央處理單 元(CPU)或圖像處理器801，所述存儲(chǔ)器802用于存儲(chǔ)描繪諸如患者的心 臟或行李物品的感興趣對(duì)象的圖像。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述中央處 理單元802可以包括同步單元(圖8中未描繪出)。
可以將所述數(shù)據(jù)處理器801連接至諸如計(jì)算機(jī)斷層攝影掃描器的多個(gè) 輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)或診斷裝置。此外，還可以將數(shù)據(jù)處理器801連接至諸如計(jì) 算機(jī)監(jiān)視器的顯示裝置803，所述顯示裝置用于顯示在數(shù)據(jù)處理器801中計(jì) 算或調(diào)整的信息或圖像。操作員或用戶可以通過(guò)鍵盤804和/或在圖8中未 描繪出的其他輸入/輸出裝置與數(shù)據(jù)處理器801交互。
此外，通過(guò)總線系統(tǒng)805，還可能將圖像處理和控制處理器801連接至 (例如)監(jiān)視感興趣對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)監(jiān)視器。例如，在對(duì)患者的肺部進(jìn) 行成像的情況下，運(yùn)動(dòng)傳感器可以是呼氣傳感器。在對(duì)心臟進(jìn)行成像的情 況下，所述運(yùn)動(dòng)傳感器可以是心電圖儀?？梢詫⒈景l(fā)明的示范性實(shí)施例作為給CT掃描器控制臺(tái)、成像工作站或 PACS工作站的軟件選項(xiàng)而出售。
可以將本發(fā)明應(yīng)用于立體旋轉(zhuǎn)管。這種類型的管對(duì)于具有大的錐角的 軸向錐束CT可能尤為有用，因?yàn)榕c單焦點(diǎn)管相比，其能夠使錐束偽影顯著 減少，并且能夠提供更大的視場(chǎng)。
應(yīng)當(dāng)注意，術(shù)語(yǔ)"包括"不排除其他元件或步驟，"一"或"一個(gè)"不 排除多個(gè)。此外，還可以將與不同的實(shí)施例相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行描述的元件組合 起來(lái)。
還應(yīng)當(dāng)注意，權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)理解為對(duì)權(quán)利要求范圍的限定。
權(quán)利要求
1、一種用于檢查感興趣對(duì)象(107)的檢查設(shè)備，所述檢查設(shè)備(100)包括具有適于生成電磁輻射的第一陽(yáng)極(301)和第二陽(yáng)極(302)的源(104)；同步單元(118)；其中，所述第一和第二陽(yáng)極適于作為以陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極；其中，使所述電磁輻射的生成以切換頻率在所述第一和第二陽(yáng)極之間切換；其中，所述同步單元(118)適于使所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率與所述切換頻率同步；其中，所述同步對(duì)應(yīng)于t_陽(yáng)極/t_切換＝m*n-1；其中，t_陽(yáng)極為1/(陽(yáng)極頻率)；其中，t_切換是電子束停留在所述第一陽(yáng)極上的時(shí)間；其中，n是陽(yáng)極的數(shù)量；并且其中，m是整數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，其中，所述源(104)適于作為立體旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極x射線管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，其中，所述第一陽(yáng)極或所述第二陽(yáng)極的聚焦路徑上的固定點(diǎn)只有在所 述陽(yáng)極的每隔一轉(zhuǎn)中才會(huì)受到照射。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，其中，所述同步單元(118)適于使所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率與所述切換頻率 同步，從而使所述切換頻率是所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的半整數(shù)倍。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，將其配置為由計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè) 備和相干散射計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備構(gòu)成的組中的一個(gè)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢査設(shè)備，還包括準(zhǔn)直器(105)和探測(cè)器 單元(108);其中，將所述準(zhǔn)直器(105)布置在電磁輻射源(104)和所述探測(cè)器單元(108)之間；其中，所述準(zhǔn)直器(105)適于對(duì)所述電磁輻射源(104)發(fā)射的電磁 輻射束進(jìn)行準(zhǔn)直，以形成軸向錐束或扇束。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢査設(shè)備，將其配置為由材料測(cè)試設(shè)備、醫(yī) 學(xué)應(yīng)用設(shè)備和微型CT系統(tǒng)構(gòu)成的組中的一個(gè)。
8、 一種用于檢査設(shè)備的同步單元(118)，其中，所述同步單元(118)適于連接至具有用于生成電磁輻射的第一 陽(yáng)極(301)和第二陽(yáng)極(302)的源(104);其中，所述第一和第二陽(yáng)極適于作為以陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極;其中，使所述電磁輻射的生成以切換頻率在所述第一和第二陽(yáng)極之間 切換；其中，所述同步單元(118)適于使所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率與所述切換頻率 同步，從而使所述切換頻率是所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的半整數(shù)倍。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的同步單元(118)，其中，所述源(104)適 于作為立體x射線管。
10、 一種采用檢查設(shè)備對(duì)感興趣對(duì)象進(jìn)行檢查的方法，所述方法包括 如下步驟使第一和第二陽(yáng)極以陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)； 通過(guò)所述第一和第二陽(yáng)極之一生成電磁輻射；使所述電磁輻射的生成以切換頻率在所述第一和第二陽(yáng)極之間切換；以及使所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率與所述切換頻率同步，從而使所述切換頻率是所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的半整數(shù)倍。
11、 一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(702)，其中存儲(chǔ)有用于檢查感興趣對(duì)象的 計(jì)算機(jī)程序，在由處理器(701)執(zhí)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)程序使所述處理器實(shí) 施如下步驟使第一和第二陽(yáng)極以陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)； 通過(guò)所述第一和第二陽(yáng)極之一生成電磁輻射；使所述電磁輻射的生成以切換頻率在所述第一和第二陽(yáng)極之間切換； 使所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率與所述切換頻率同步，從而使所述切換頻率是所 述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的半整數(shù)倍。
12、 一種用于檢查感興趣對(duì)象的程序單元，在由處理器(701)執(zhí)行時(shí)， 所述程序單元使所述處理器實(shí)施如下步驟.使第一和第二陽(yáng)極以陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)； 通過(guò)所述第一和第二陽(yáng)極之一生成電磁輻射；使所述電磁輻射的生成以切換頻率在所述第一和第二陽(yáng)極之間切換； 使所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率與所述切換頻率同步，從而使所述切換頻率是所 述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的半整數(shù)倍。
全文摘要
對(duì)于x射線管而言，焦斑溫度是一個(gè)關(guān)鍵因素。根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，提供了一種具有同步單元的檢查設(shè)備，所述同步單元為具有兩個(gè)陽(yáng)極的立體管提供了這樣一種操作模式，在所述模式中，使陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率與所述陽(yáng)極之間的切換頻率同步，從而使所述切換頻率是所述陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)頻率的半整數(shù)倍。由此可以使焦斑溫度顯著降低。
文檔編號(hào)H05G1/70GK101529996SQ200780040482
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2007年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月3日
發(fā)明者A·萊瓦爾特, B·戴維, R·皮蒂格 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司