[发明专利]成像系统的X射线管设备和方法

说明书

本公开的实施方式涉及成像系统的X射线管设备和方法。该X射线管设备包括壳体以及被定位于壳体内的阳极和阴极，阴极和阳极被间隔开以使得阳极的靶表面被定位成接收由阴极发射的电子；该X射线管设备还包括被耦合至壳体的管辅助单元，其包括X射线管数据，X射线管数据包括基于X射线管的参数的管校准数据。该方法包括在管控制单元处从管辅助单元接收X射线管数据，该管辅助单元耦合至X射线管的壳体，其中所接收的X射线管数据包括管校准数据；以及组合X射线管数据与存储在管控制单元中的管控制单元数据，其中管控制单元数据包括聚焦和转向校准数据，用于控制X射线管的聚焦和转向部件。

背景技术

本公开一般涉及X射线成像系统，其包括与X射线成像系统中的X射线管的控制、校准和/或监测有关的实施例。

计算机断层摄影(CT)或X射线成像系统通常包括X射线管、检测器和用于X射线管和检测器的诸如台架之类的支撑结构。在操作中，患者或对象被安置于其上的成像台位于X射线管和检测器之间。X射线管通常朝向对象发射诸如X射线之类的辐射。辐射穿过成像台上的对象并且撞击在检测器上。当辐射穿过对象时，对象的内部结构导致在检测器处接收的辐射中的空间差异。检测器接收辐射并且传送表示所接收的辐射的数据。系统将辐射差异转换为图像，其可以用于评价对象的内部结构。该对象可以包括但不限于医疗成像过程中的患者和包装扫描器中的无生命对象。

所要求保护的主题不限于解决任何缺点或仅在诸如上文所描述的环境之类的环境中操作的实施例。仅提供该背景技术以说明可以利用本公开的示例。

发明内容

本公开涉及一种X射线成像系统，其便于简单且准确地更新要由管控制单元用于控制给定X射线管的操作的校准文件。实施例还最小化使用或防止使用具有不匹配或不兼容的控制系统(管控制单元)的X射线管。正确的校准文件与给定的X射线管一起使用，用来确保特定的管的(以及一般而言，图像系统的)适当的、可靠的和安全的操作。实施例还涉及可以用于生成并且预测管诊断的X射线管操作数据的收集，从而减少管和对应的成像系统的停机时间。

在一个示例实施例中，X射线管可以包括壳体、阴极、阳极和管辅助单元。管辅助单元可以耦合至壳体，并且可操作地连接至可能远离管辅助单元(诸如成像系统中的台架的另一部分)的管控制单元。X射线管的操作可以至少部分地由管控制单元控制。管辅助单元可以包括存储器设备或部件，其被配置成存储X射线管数据，包括反映预先确定的操作参数或特性的管校准数据，其至少部分地对于特定X射线管是独有的。例如，这种数据可能包括操作电压和电流的各种组合的焦点大小和焦点位置。X射线管数据还可以包括关于X射线管的制造数据。例如，这样的数据可以包括管序列号、制造日期、校准表、批次或批号、校准日期、部件号等中的一个或多个。

在另一实施例中，管辅助单元可以包括可编程控制器，诸如微处理器、现场可编程门阵列(FPGA)或类似设备或电路。可编程控制器可以可操作地连接至位于X射线管之上或之内的一个或多个传感器，以便感测、检测或测量各种管操作参数和数据，包括但不限于管操作电流(mA)、管操作电压(kV)、灯丝电流、阳极速度和加速度、台架速度、X射线曝光时间/持续时间、部件的累积操作时间或会话操作时间、电子束操纵模式、冷却剂流动速率、温度、管振动、可听噪声等等。然后，这样的操作参数可以用于生成用于X射线管的诊断信息，诸如管本身和/或各个部件(诸如轴承、发射极或阳极)的寿命终止预测。预报X射线管或组部件寿命的能力可以防止昂贵的X射线管停机时间和用户收入损失。还可以允许用户或供应商在实际故障之前订购和更换X射线管或部件。