[发明专利]CT机的扫描成像方法、扫描成像系统及CT机

说明书

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，特别是一种计算机X射线断层成像(computed tomography，CT)机的扫描成像方法、一种CT机的扫描成像系统及一种CT机。

背景技术

CT机作为一种医疗设备广泛应用于医疗卫生领域以协助医生对患者进行成像。图1中示出了目前的一种CT机的结构示意图。如图1所示，该CT机包括：一个底部支撑部件1、一个机架(gantry)2、一个X射线球管3、一个X射线探测器4、一个设置于X射线球管3和X射线探测器4之间的准直器5、一个控制装置6和一个图像重建装置7。

其中，机架2通常为环形结构，且安装在底部支撑部件1上，能够绕自身的轴线旋转。通常情况下，将与机架2的轴线平行的方向称为Z方向，将与Z方向垂直的水平方向称为X方向，并将分别与X方向和Z方向相垂直的方向称为Y方向。其中，Z方向垂直于机架旋转平面。

X射线球管3安装在机架2上，能够在垂直于Z方向的方向上发射X射线。

图2a和图2b为准直器5的一个结构示意图。其中，图2a为主视图，图2b为俯视图。如图2a和图2b所示，该准直器5上具有约束X射线球管3发射的X射线的矩形孔径51，称为X射线约束孔51(实际应用中，该矩形孔径通常是一个近似矩形的矩形孔径。另外，准直器5上也可设置多个在Z方向不同宽度的近似矩形孔径，以适应不同的应用需要，本发明中仅以其中一个近似矩形孔径为例)，使得X射线球管3发射的X射线成为在Z方向上呈设定近似矩形在机架旋转的切线方向上呈设定扇形的X射线束。

X射线探测器4安装在机架2上与X射线球管3相对的位置，用于接收X射线球管3发射的经准直器5约束后的X射线束，并将其转换为图像信息输出给图像重建装置7。

在进行CT扫描时，对于每个扫描切面(或称断层)，一般可以先从多个角度采集目标对象的信息，再根据从多个角度采集到的信息进行目标对象的图像重建。

为了获取目标对象多个角度的信息，通常由控制装置6控制机架2带动X射线球管3和X射线探测器4绕机架2的轴线旋转，并在旋转过程中，基于时间触发或位置触发方式控制X射线球管3发射X射线以及X射线探测器4对X射线球管3发射的X射线进行采集接收，实现多角度的扫描触发控制。其中，X射线球管3发射X射线以实现投影的位置通常称为投影位置，X射线球管3发射X射线的投影位置相对于预设零点的夹角通常称为投影角。X射线球管3每旋转一周并发射X射线的过程称为一个扫描周期。实际应用中，预设零点通常为X正方向的位置。

图像重建装置7用于接收X射线探测器4输出的图像信息，并根据每个扫描周期中所有投影位置对应的图像信息及其投影角的信息进行图像重建。

通常情况下，一次扫描检查包括两个阶段的扫描，第一个阶段是定位扫描(toposcan)，也即扫描范围的确定阶段，用于确定扫描的起始位置、结束位置和机架的倾斜角度。第二个阶段是断层扫描(tomoscan)，即真正的扫描成像阶段。在第二个阶段中，通常情况下只需对目标区域的每个断层进行一次扫描成像即可，但在某些特殊应用中，如造影剂监测、器官灌注以及介入治疗等，需要对目标区域的同一断层进行多次重复扫描。

实际应用中，为了便于图像重建，每个断层的扫描范围，即测量域(Field of Measurement，，FOM)通常要比实际的感兴趣区域大，但在上述需要重复多次扫描感兴趣区域的应用中，不同扫描之间的重建图像可能仅有感兴趣区域存在图像差异，即不同扫描之间的重建图像的感兴趣区域外的图像几乎都是相同的。然而现有技术中，每次均以同一扫描范围对目标区域进行X射线扫描，即在每次扫描中，病人都会接受同等剂量的X射线辐射。虽然这种剂量在安全范围以内，但是本发明仍然致力于进一步降低病人受到的X射线辐射剂量。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种CT机的扫描成像方法，用以降低总的X射线辐射剂量。本发明另一方面提出了一种CT机的扫描成像系统、及一种CT机。

本发明提出的CT机的扫描成像方法，所述CT机中的准直器设置有一个第一X射线约束孔和一个第二X射线约束孔，所述第二X射线约束孔的尺寸在垂直于机架旋转平面的方向上与第一X射线约束孔相同、在机架旋转的切线方向上小于第一X射线约束孔；该方法包括：

利用经第一X射线约束孔约束后的X射线对目标区域进行初次扫描，得到目标区域的第一图像数据；

利用经第二X射线约束孔约束后的X射线对目标区域进行当前次扫描，得到目标区域的第二图像数据；