[发明专利]X射线管电流分布的自动确定

说明书

本发明涉及X射线管电流分布的自动确定。描述了用于利用X射线成像装置控制管电流以采集检查对象的检查范围的至少一个X射线图像的方法。在方法中，执行对检查对象的检查范围的预采集。基于预采集确定检查范围的三维调制的X射线衰减。基于确定的X射线衰减，确定初始管电流分布。针对管电流的后续实时修改规定容差范围。在X射线管不发生过热的情况下确定最大容许管电流分布。基于初始管电流分布确定潜在患者剂量的期望值并基于规定的容差范围确定潜在患者剂量的最大值。在实际X射线图像采集中测量实际X射线衰减。基于实际X射线衰减和初始规划的管电流分布确定适合的管电流分布。最后根据确定的调整的管电流分布调整管电流。

技术领域

本发明涉及一种用于利用X射线成像装置控制管电流以采集检查对象的检查范围的至少一个X射线图像的方法。本发明还涉及管电流控制设备。本发明还涉及X射线成像装置。此外，本发明涉及计算机断层扫描系统。

背景技术

成像X射线仪(例如C形臂X射线设备器械或计算机断层扫描设备)越来越多地用于解释医疗问题。通过X射线辐射，导致患者越来越多地被暴露于辐射，因此每次检查时都要求根据ALARA(“尽可能合理地降低”)原则来恰当使用剂量并优化剂量。相应地，医学成像的目的是为患者施加尽可能小剂量的X射线辐射以生成一个或多个X射线图像。

有鉴于此，在现代CT扫描仪中，根据受检患者的衰减特性自动调整管电流并且因此调整剂量。例如，CARE Dose4D就是这样一个剂量自动控制系统。为了确定患者的衰减特性，在开始实际图像采集之前，必须准确了解患者在前后方向和侧向方向上的衰减分布。

已知的自动剂量控制系统基于断层扫描。断层扫描相当于传统的二维X射线叠加采集。断层扫描在X射线辐射穿过患者的特定投影方向上测量通过患者的各个X射线衰减分布，并通过不同的灰度值表示该分布。剂量自动控制系统考虑该X射线衰减来确定适合的管电流分布或调制管电流。众所周知，在采集X射线图像之前，分别在侧向方向上和在前后方向上采集患者的断层扫描图，并基于灰度值分布分别在相应方向上来确定患者的X射线衰减分布。

还可以借助于光学3D相机来估计患者的衰减。例如，DE 10 2015 204 449和US2019/0 214 135描述了这种方法。

如果仅创建一张断层扫描图，那么在患者没有以最佳方式躺在扫描仪的旋转中心的情况下，在对患者衰减进行估计时会得到不准确的结果。即使当患者以最佳方式处于中心时，由于患者在断层与断层扫描之间的移动也会导致不准确。例如，这可能是由于断层扫描和断层扫描之间的不同呼吸状态造成的。

当使用光学3D相机时，由于存在衣物或覆盖物以及由于患者体表与患者衰减之间不寻常的关系，而导致不准确。

在实际的X射线图像采集之前，对患者衰减的估计中所提到的不准确性导致针对患者的次最佳的X射线剂量。

EP 1 172 069 A1描述了所谓的CT曝光自动控制系统，其中管电流被实时地调节以实现在先前预定的图像噪声。然而，在该方法中，无法考虑对于X射线管的技术局限性，例如管电流调制的惯性或过载情况下的管过热。另外，所描述的方法不允许在进行扫描前估计患者的承受剂量。

发明内容

因此，本发明的目的在于在根据患者的个人的X射线衰减特性调整X射线管电流分布时实现提高精度，同时运行对患者施加的总剂量进一步降低。

根据本发明，该目的通过根据权利要求1的用于利用X射线成像装置控制管电流以采集检查对象的检查范围的至少一个X射线图像的方法来实现，以及通过根据权利要求11的管电流控制设备、通过根据权利要求12的X射线成像装置和通过根据权利要求13的计算机断层扫描系统实现。