[发明专利]在计算机断层造影仪中的误差识别

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在计算机断层造影仪中进行误差识别的方法，特别是用于识别计算机断层造影仪的有缺陷的X射线管。本发明还涉及一种装备用于自动误差识别的计算机断层造影仪。

背景技术

计算机断层造影仪通常被构造为具有高功率的X射线管。为了避免阳极材料的过热，这样的X射线管通常包括所谓的旋转阳极，其中将阳极材料相对于产生射线的电子束旋转。在这样的X射线管中频繁出现的干扰效应是所谓的“板冲击（Tellerschlag）”。在此一般指通过阳极旋转引起的、X射线焦点相对于X射线管的固定的壳体的周期性的位移。板冲击特别可以通过不平衡和由此引起的旋转阳极的摇摆运动引起。板冲击的其他原因可以是旋转阳极的轴向运动以及阳极表面的不规则性。板冲击是X射线管的典型的老化现象。由此其通常随着X射线管的使用时间增加而以上升的程度出现。

独立于各个技术上的原因，在计算机断层造影仪中采用的X射线管的板冲击定期地导致CT图像质量变差，特别是因为，由于板冲击，为重建计算机断层图而拍摄的投影图像是从（相对于图像轴的）不同位移的焦点被拍摄的。

然而除了板冲击，还存在对于图像质量的确定的损害的其他误差原因。由此不容易确定，变差的图像质量是否归因于板冲击或是归因于其他原因。

通常地，在这种情况下按照“试错法（Try-and-Error方法）”进行误差识别，方法是，将具有变差的图像质量的X射线管“凭怀疑”进行更换。

只要图像质量通过更换X射线管得到改善，则在后面可以识别X射线管的板冲击作为误差原因。但是如果图像质量通过更换X射线管不能得到改善，则必须寻找其他误差原因。X射线管的更换在此是无益的并且是不必要的。通过过早地更换X射线管在某些情况下会产生在计算机断层造影仪的运行中的并非不大的更高成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提出一种用于在计算机断层造影仪中进行误差识别的改进的方法。特别地，在此应该避免不必要地更换X射线管。

在包括了具有旋转阳极的X射线管以及至少一行的、优选多行的探测器的计算机断层造影仪中，进行测试测量，其中在测试测量过程中，时间分辨地采集在探测器行或至少一个或多个探测器行中的照射强度。测试测量特别是空测量，其中借助X射线管直接地，也就是在计算机断层造影仪的射线路径中没有布置透射对象的情况下照射计算机断层造影仪的探测器。然而测试测量原则上（在接受较小的测量精度的情况下）在存在透射对象、特别是具有均匀的射线横截面的测试模体的情况下也能执行。

从采集的照射强度的时间曲线中按照本方法确定在旋转阳极频率和/或该频率的整数倍的情况下光谱选择性的波动。“光谱选择性的波动”在此是照射强度的（在预先给出的模糊之内）周期性地随着旋转阳极频率或该频率的整数倍变化的部分。为简化起见，以下将相应的频率（对于所述频率确定光谱选择性的波动，也就是旋转阳极频率或该频率的整数倍）一般称为“测试频率”。

根据采集的频率选择性的波动，导出对于板冲击强度的度量。该度量可以直接是频率选择性的波动的绝对值。优选地，根据频率选择性的波动，导出关于板冲击强度的二进制表达，其直接并且可简单理解地说明，X射线管的板冲击是否已经超过允许的度量还是尚在可接受的范围内并且由此作为误差原因排除。

将光谱选择性的波动的绝对值为此优选地与对应的边界值比较。如果对于多个测试频率确定光谱选择性的波动，则在此对于所有测试频率相同地选择作为比较参数而引入的边界值。但是可选地，还可以引入取决于频率而改变的边界值，其对于每个测试频率具有另一个值。只要至少对于测试频率，光谱选择性的波动超过所属的边界值，则其被评价为对于不允许的强的板冲击的提示。当光谱选择性的波动超过边界值时，旋转阳极的板冲击被识别为误差原因。

X射线管可以是经典的旋转阳极管，其中仅将旋转阳极在相对于围绕的空间固定的活塞中旋转。替换的，管还可以是所谓的旋转活塞管，其中旋转阳极抗扭地与活塞连接并且与活塞一起旋转。

本发明从如下思路出发：板冲击引起的误差不断导致X射线焦点的、也就是X射线管中的X射线的形成点的波动性变化。已知焦点位移还导致位置的移动，在该位置上X射线的中心射线射中探测器。这一点又经常地导致探测器上照射关系的改变。