[发明专利]受控的机架不平衡

说明书

下文涉及成像系统，并且具体与计算机断层摄影(CT)成像一起应用。然而，其还适于其他医学成像应用和非医学成像应用。

计算机断层摄影(CT)扫描器一般包括x射线管和探测从x射线管发射的辐射的探测器阵列。x射线管和探测器阵列固定在检查区域的对侧的转子上。转子由静止框架可旋转地支撑并关于纵轴绕检查区域旋转，从而使x射线管和探测器阵列绕检查区域旋转。患者支撑物支撑检查区域中的对象或受检者。在转子上有选择地放置重物以使转子质量平衡。通常，在制造期间将重物静止固定到转子上。遗憾的是，在质量不平衡时，作用于固定到转子的部件上的径向力往往令转子在旋转时出现不希望有的摇摆。摇摆的程度基于各种因素，诸如不平衡的程度、转子的旋转速度、支撑结构的刚度等。

在转子以及因此x射线管绕检查区域旋转时，x射线管从焦斑发射辐射，辐射贯穿检查区域和置于其中的对象或受检者并照射探测器阵列。源准直器用于准直辐射，使得大致为锥形、扇形或楔形的辐射束贯穿检查区域。对于锥形射束计算机断层摄影而言，需要对感兴趣体积(VOI)进行完全采样以重建VOI并且无锥形射束伪影。然而，采用绕检查区域的圆形辐射源轨线的常规锥形射束CT扫描技术不能提供完全采样。事实上，所得的数据集是不完全的，因为对VOI的一些部分的采样是不完全的。

当使用圆形轨线与锥形射束CT获得完全采样的一种方法是执行圆和线扫描，然后将扫描组合在一起。然而，这需要多次扫描，其可能增加扫描时间、运动伪影和患者剂量。在备选方法中，辐射源遵循鞍形轨线以实现对VOI的完全采样。Pack等人在Phys.Med.Biol.，vol.49，No.11(2004)，第2317-2336页的文献“Investigation of a saddle trajectory for cardiac CT imaging in cone-beam geometry”中描述了这样的轨线。遗憾的是，为了实现这样的轨线，必须在扫描流程期间沿着z轴来回移动x射线管、焦斑和/或患者。

本文的各方面解决了上述问题和/或其他问题。

根据一个方面，一种成像系统，包括静止框架和可绕枢轴转动(pivotable)框架，所述可绕枢轴转动的框架可绕枢轴转动地附接到静止框架并被配置成关于横轴绕枢轴转动。旋转框架由可绕枢轴转动部分可旋转地支撑并被配置成关于纵轴绕检查区域旋转，并且旋转框架平衡器有选择地引入旋转框架质量不平衡。辐射源固定到旋转框架并从焦斑发射辐射，其中，所述辐射贯穿检查区域。探测器阵列探测贯穿检查区域的辐射并生成指示所述辐射的信号。

根据另一方面，一种方法，包括有选择地创建旋转框架质量不平衡，其中，旋转框架是成像系统的一部分并支撑成像系统的辐射源。

根据另一方面，一种创建旋转框架质量不平衡的设备，其包括配置成固定到旋转框架的轴承；配置成固定到轴承的可移动的质量块(mass)；使轴承致动的电动机；以及使电动机致动以移动轴承的控制器，所述轴承在至少第一位置和第二位置之间移动可移动的质量块，其中，第一位置对应于第一质量不平衡。

本发明可以具体化为不同的部件或部件布置，以及具体化为不同的步骤和步骤安排。附图仅用于图示说明优选实施例，而不应解释为是对本发明的限制。

图1图示了一种成像系统。

图2图示了范例旋转框架平衡器。

图3-6图示了在其中引入了不平衡的范例。

图7图示了旋转框架平衡器和辐射源的相对位置。

图8图示了其中旋转框架得到平衡的范例。

图9-11图示了范例方法。

图1图示了扫描器或成像系统100，其包括静止框架104和可绕枢轴转动或绕枢轴转动的框架106，框架106可绕枢轴转动地固定到静止框架104，并被配置成关于横向或x轴108绕枢轴转动。

所述成像系统还包括旋转框架110，其由绕枢轴转动的框架106经由轴承等可旋转地支撑。旋转框架110关于纵向或z轴114绕检查区域112旋转并与绕枢轴转动的框架106一起关于枢轴108转动。

诸如x射线管的辐射源116耦合到旋转框架110并与旋转框架一起旋转和绕枢轴转动。在旋转框架110旋转时，辐射源116能够从焦斑发射辐射，所述辐射遵循扫描轨线。合适的扫描轨线包括，但不限于鞍形、圆形和椭圆形扫描轨线。源准直器用于准直辐射，使得大致为锥形、扇形、楔形或其他形状的辐射束贯穿检查区域112。