[发明专利]CT机的扫描控制方法、扫描控制系统、准直器及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)机的扫描控制方法、扫描控制系统、准直器及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、一个旋转机架(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，旋转机架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，将与旋转机架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。 

X射线球管3安装在旋转机架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(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XY平面上呈设定扇形的X射线束。其中，X射线球管3在XY平面上的扇形投影，也称X射线球管3在φ方向上的扇形投影，其最大扇角为β_F。 

X射线探测器4安装在旋转机架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控制旋转机架2带动X射线球管3和X射线探测器4绕旋转机架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初始零度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。在一个扫描周期内，扫描开始时的初始投影位置对应的投影角(即初始投影角)设为初始零度，其可以是X方向的正方向，也可以是其它任意位置。 

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。 

目前一般采用[0，π+β_F]角度区域的多个角度的目标对象信息采集和图像重建。其中，β_F为X射线球管3在φ方向上的最大扇角。在该区域内进行目标对象采集后，会得到如图3所示的以X射线球管的投影角α为横坐标，以其在φ方向上的扇角位置β为纵坐标的矩形图像数据区域。然而实际应用中，图3中所示矩形区域中的两个三角形区域中的图像数据在矩形区域中的平行四边形区域中都已存在，即图3中所示矩形区域中的两个三角形区域中的图像数据实际上皆为冗余数据。其中，左边的三角形斜边满足表达式 右边的三角形斜边满足表达式 

然而目前准直器上的X射线约束孔在φ方向上都是定长的，即都是以最大扇角β_F进形目标对象的信息采集的，因此只能得到图3所示矩形区域的图像数据。 

为此，有必要提供一种降低冗余图像数据的解决方案，一方面可去除图1中所示矩形区域中的两个三角形区域中的冗余图像数据，一方面还可减少对应这两个三角形区域的X射线辐射剂量。 

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提出了一种CT机的扫描控制方法，另一方面提出了一种CT机的扫描控制系统、一种准直器及一种CT机，用于降低冗余图像数据的采集，减少相应的X射线辐射剂量。 

根据本发明的一个实施例，提供了一种CT机的扫描控制方法，其中，准直器的当前X射线约束孔具有一对相对放置的可通过移动改变X射线扇角大小的X射线遮挡板， 这一对X射线遮挡板包括在CT机旋转机架的旋转方向上位于前方的第一遮挡板和位于后方的第二遮挡板；所述扫描控制方法包括：