[发明专利]一种控制脉冲堆叠的方法及装置

说明书

本申请实施例公开了一种控制脉冲堆叠的方法及装置，具体为，首先获取扫描仪参数，该扫描仪参数可以包括扫描所使用的曝光电压、每圈扫描的曝光时间以及每圈扫描的投影数量。并根据扫描仪参数中每圈扫描的投影数量和放射源初始位置计算每个投影对应的放射源角度，然后以目标函数的输出值最小化为目标，计算在上述曝光电压每个投影对应的最优曝光电流，从而获得每圈扫描中每个投影对应的最优曝光电流。在实际扫描时，可以实时根据每圈扫描的曝光时间以及当前曝光时刻确定当前所处投影，然后利用当前所处投影对应的最优曝光电流进行扫描，实现控制入射到像素单元的光子计数率，进而将每一次投影时光子计数探测器的脉冲堆叠控制在一定范围内，优化成像质量。

技术领域

本申请涉及CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)技术领域，具体涉及一种控制脉冲堆叠的方法及装置。

背景技术

CT扫描器一般包括放射源(例如球管)和探测器等主要部件。放射源发出放射线(例如X射线)，经过物体衰减后，被探测器接收到并转换成计算机能识别的信号，供图像重建使用。在实际应用中，探测器可以为光子计数探测器，光子计数探测器可以直接将单光子能量信息转换成脉冲信号，脉冲高度对应放射线光子的能量，脉冲数则对应光子的数量。

光子计数探测器具有能量分辨的优势，但在实际应用中也依然存在不足。由于光子探测计数器的脉冲形成、甄别和计数需要一定的时间(即死区时间)，如果先后入射到探测器像素单元的光子时间间隔小于死区时间，则探测器将无法独立分辨入射的每一个光子，这些相邻入射光子产生的脉冲信号将会叠加在一起，构成脉冲堆叠。脉冲堆叠不仅引起光子计数损失，而且会导致能谱畸变，这对光子计数CT成像十分不利。因此，在光子计数CT中，为了实现较好的成像质量，必须对脉冲堆叠进行有效的控制。

对脉冲堆叠的控制，本质上就是要控制入射到像素单元的光子入射计数率(即单位时间内入射到探测器像素单元的光子个数)。控制入射光子计数率(Incident CountRate，ICR)，目前主要的实现方法包括：(1)从射线源上减少发射光子数量，即从总体上适当减小管电压和管电流；(2)从衰减过程减少最终透射的光子数，即采用适当的形状过滤器对入射光子进行过滤；(3)减小像素单元尺寸，从而在同等曝光水平下，降低入射到每个像素单元的光子计数率。

上述方法虽然可以从总体上将脉冲堆叠控制在一定的水平，但是，无法根据扫描的实际情况动态控制脉冲堆叠的水平，适用范围具有局限性。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种控制光子计数探测器脉冲堆叠的方法及装置，以解决现有技术中无法动态控制脉冲堆叠的技术问题。

为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：

一种控制脉冲堆叠的方法，所述方法包括：

获取扫描协议参数，所述扫描协议参数包括曝光电压、每圈扫描的曝光时间以及每圈扫描的投影数量；

根据所述每圈扫描的投影数量和放射源初始位置计算第i个投影对应的放射源角度；

以目标函数的输出值最小化为目标，计算在所述曝光电压下第i个投影对应的最优曝光电流，i为正整数，i的取值为1至所述每圈扫描的投影数量；

所述目标函数的输出值由第i个投影对应的光子计数探测器各个像素单元的入射光子计数率ICR决定，所述目标函数满足如下条件：当第i个投影对应的第j个像素单元的ICR大于ICR最大值越多或者小于ICR最小值越多，所述目标函数的输出值增加越多，当第i个投影对应的第j个像素单元的ICR小于或等于所述ICR最大值且大于或等于所述ICR最小值，所述目标函数的输出值保持不变或增加预设范围内的值，j为正整数，j的取值为1至所述像素单元的数量；