[发明专利]运行计算机断层成像设备的方法和计算机断层成像设备

说明书

一种用于运行计算机断层成像设备的方法和计算机断层成像设备，在该方法中X射线从不同的位置透射对象，并且在不同的位置分别进行在对象的至少一个部分中的单剂量的淀积以及通过探测器的曝光在探测器中借助所传送的X射线强度产生图像信号，分别单独地设置不同的位置的对于曝光重要的曝光参数和由此相关的待淀积的单剂量，其影响图像信号的图像质量，更确切地，当提高在特定位置中的单剂量引起比在另一个位置中更大的图像质量的改善时，对于该特定位置提高单剂量占总剂量的份额；或者当减小在特定位置中的单剂量引起比在另一个位置中更小的图像质量的变差时，对于该特定位置减小单剂量占总剂量的份额。

技术领域

本发明涉及一种用于运行计算机断层成像设备的方法，其中X射线从不同的位置透射对象，并且其中在不同的位置分别进行在对象的至少一个部分中的单剂量的淀积以及通过探测器的曝光在探测器中借助所传送的X射线强度产生图像信号，其中单剂量合计为总剂量。同样，本发明涉及一种计算机断层成像设备，其被设计为执行这样的方法。

背景技术

在医学的、基于X射线的成像中总是频繁地使用三维(3D)重建。在此由来自不同的方向或角度，也就是在不同的位置中的多个投影图像来重建3D体积。这以典型的方式在特定的计算机断层成像设备上执行，但是目前在现有技术中也在所谓的C形臂设备上执行。在这样的方式中，对于所谓的旋转扫描，对于患者的剂量负担必须注意有效的总剂量，这意味着，特别是累积的、尤其击中患者的内部器官的剂量。该总剂量引起可能的随机风险，这意味着提高总剂量导致提高对于突变和对于不可控的细胞生长(如“癌”)的风险。对皮肤进入点的决定性的伤害，如其主要在经典的二维(2D)投影成像中必须注意的那样，在此不太有价值，因为射线入射面通过变换到不同的位置而不断改变。

根据目前的现有技术，大部分X射线设备目前具有自动的曝光调节。曝光调节通常可以设置五个参数：管电压、管电流、每个图像或位置的曝光时间、预滤波和发射器大小或焦点。参数的选择在此极其强烈地影响对于患者的上升的总剂量，和由此得出的、对于二维投影图像以及三维重建的图像质量。电流和曝光时间的影响在此极容易量化，即提高对有效剂量和图像质量产生线性地影响。图像质量例如可以通过平方的信噪比(SNR)或对比度比例来描述。相反，提高X射线电压不成比例地增加有效剂量，也就是每个位置的有效单剂量和有效总剂量，因为要达到深处的层需要使用更高能量的量子。相反，该参数对图像质量的影响强烈取决于边界条件。此外，对于图像质量当然实际被传送的并且到达计算机断层成像设备的探测器或图像接收器的量子的总量是重要的。

DE 197 37 408 A1描述了一种用于在计算机断层成像系统中调制X射线流的方法和装置。在此对于最终图像选择期望的噪声水平并且识别期望的最小X射线光子测量值以及期望的平均X射线光子测量值，利用其可以相应于该噪声水平产生图像。在扫描期间，将在不同的投影角度中的当前的X射线光子测量值与期望的平均X射线光子测量值相比较并且用于产生X射线调制因子。该调制因子然后被用于调制X射线管电流。

US 6 507 639 B1描述了一种用于调制X射线管的辐射剂量的方法，其取决于在其上布置了X射线管的鼓轴(Fasslager)的旋转角度。在此这样进行调制，使得X射线辐射的瞬时强度在X射线被患者最大吸收的时间点同样达到其最大值，而不是在另外的时间点。

DE 10 2005 021 020 A1描述了一种用于根据所测量的参考X射线衰减计算在计算机断层成像设备的对象台上放置的对象的正交-X射线衰减的方法。为了节省X射线剂量通过调整由X射线辐射器产生的辐射强度来部分地补偿衰减的取决于投影角度的波动。

US 5 379 333 A描述了一种X射线计算机断层成像设备，其中根据鼓轴角度调制X射线管的电流，从而减小用于患者的总剂量而不会在此明显提高图像噪声。为此实行试样拍摄并且在两个正交方向上确定患者对X射线辐射的吸收。随后计算调制特性，根据其在图像拍摄的情况下调制X射线电流，在该图像拍摄中X射线管围绕患者旋转动。在此可以按照正弦振荡或余弦振荡进行调制。