[发明专利]一种缩小CT螺旋扫描范围的方法

说明书

本发明提供了一种缩小CT螺旋扫描范围的方法，即先断层半扫；然后，螺旋扫描；最后再断层半扫。对于一段重建范围来说，本发明扫描开始时，CT床不动，球管和探测器以断层半扫形式进行曝光扫描，然后CT床开始水平匀速运动，球管和探测器以螺旋扫描形式同步绕CT床旋转扫描完重建范围的中间部分，在扫描结束阶段，CT床停止运动，球管和探测器再以断层半扫形式进行扫描。本发明的优点：1避免非必要部位的辐射；2、降低螺旋扫描整体的扫描曝光剂量；3、螺距越小，该方案降低的整体扫描曝光剂量越多。

技术领域

本发明涉及一种CT扫描方法，具体地说，本发明涉及一种缩小CT螺旋扫描范围的方法。

背景技术

如图1所示，第三代CT机(Computed Tomography)可以简化认为由两部分组成：旋转机架1与床2，其中，旋转机架上安装有用于发射X射线的球管3和用于采集数据的探测器，床负责承载被扫描者。所述旋转机架为一环型结构，可以高速旋转，球管和探测器采用相对180°的位置固定在旋转机架的滑环上。扫描进行时，被扫者被放置在床上，床平移将被扫者送入滑环内。旋转机架、床和被扫描的患者之间建立的三维直角坐标系如下：被扫者仰躺在床板上，头部靠近旋转机架位置，x轴为平行于旋转机架旋转平面，方向从被扫者右肩指向左肩；y轴为平行于旋转机架旋转平面，方向垂直向上；z轴为垂直旋转机架旋转平面，方向从被扫者头部指向足部。

第三代CT机普遍支持的诊断扫描方式分为断层扫描与螺旋扫描两种。断层扫描指的是球管自开始曝光到结束曝光期间，床不动，旋转机架匀速旋转一圈，探测器采集一圈内探测到的数据，最后数据经过后续的算法处理重建出诊断用的图像。螺旋扫描指的是球管自开始曝光到结束曝光期间，旋转机架匀速旋转，床沿着z轴正方向或负方向匀速移动，探测器采集该曝光时间内探测到的数据，经过后续的算法处理重建出诊断用的图像。

目前CT机上的探测器基本上为多排探测器，在一次采样中能够覆盖z向范围比较宽。探测器的z向采样覆盖范围指的是旋转机架上的球管发生的射线在旋转机架旋转中心位置的z向覆盖范围。

在传统的螺旋扫描方式中，在球管曝光期间，床的移动速度是均匀的，如图2所示，中间长条圆柱区域代表扫描任务需要重建的重建范围4。为了得到充足的扫描数据，球管3射线的覆盖范围5与重建范围4有交集时，球管保持曝光状态。如果将三维坐标系固定在床板上，那么在螺旋扫描的过程中，旋转机架上的球管3(光源)相对被扫描者的运动轨迹为螺旋线6。

图3和图4是在yz平面内，扫描刚开始和扫描刚结束时刻，光源3与CT机扫描任务需要重建被扫者采样数据的重建范围4的位置关系图。扫描开始时(参见图3)，此时球管3将从左向右沿着螺旋线轨迹6运动。球管3发出的x射线覆盖范围5恰好与待重建范围4相交，此时球管3开始曝光并沿螺旋轨迹6向右运动，直到球管发出的x射线覆盖范围恰好与待重建范围不相交时(参见图4)，球管结束曝光。由图3和图4可知，球管3在开始曝光和结束曝光时，球管发出的x射线覆盖范围5脱离待重建范围4。

由图3、图4可知，这种传统的螺旋扫描方案，曝光开始的一段时间内和曝光结束的一段时间内，球管发出的射线覆盖了非必须的被扫者部位。其弊端：1、增加了患者非必要部位的x光照射带来的额外辐射，对人体有害；2、曝光开始与结束时候的非必须被扫部位延长了球管的曝光时间，导致整个扫描任务中曝光剂量的增加。当扫描螺距越小时，额外增加的曝光剂量会更多。曝光剂量越大对人体的损害越大！

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种缩小CT螺旋扫描范围的方法。该方法在保证完成一次完整的扫描任务基础上，有效地避免非必要部位的额外辐射，降低探测器螺旋扫描整体的扫描曝光剂量，尽量减少对被扫描者人体的损害。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种缩小CT螺旋扫描范围的方法，其特征在于：对于一次扫描任务来说，先第一次断层半扫；然后，螺旋扫描；最后第二次断层半扫；