專利名稱：X射線計算機斷層攝影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對病人進行螺旋掃描的X射線計算機斷層攝影裝置，其根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)通過心電圖(ECG)門控重建(gated reconstruction)重建圖象數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
X射線計算機斷層攝影裝置通過根據(jù)穿過病人的x射線強度的圖象提供病人信息。它在包括診斷和疾病治療，手術(shù)方案設計等的大量醫(yī)學行為中起了重要作用。
特別是當使用X射線計算機斷層攝影裝置對快速跳動的心臟進行檢測時，一個重要的問題是提高圖象的時間分辨率。針對該問題的主要對策是減少X-射線管每一回轉(zhuǎn)的時間周期，也就是，提高X-射線管的旋轉(zhuǎn)速度。旋轉(zhuǎn)速度也稱為“臺架速度”或者“掃描速度”。
一種能實現(xiàn)比掃描速度更高時間分辨率的技術(shù)是半重建。眾所周知，半重建通過獲得的投影數(shù)據(jù)和相對數(shù)據(jù)的補充重建圖象數(shù)據(jù)，如圖9所示，當X-射線管圍繞由操作者指定的心臟跳動的特定相位在180°+α(這里用α表示扇形角)范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，就得到了投影數(shù)據(jù)，該相位通常是以百分數(shù)表示的位置，心電圖上從一個P波到另一個P波的心動周期(Cardial period)為100。在半重建中，X-射線管在180°+α范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)一圈所需要的時間周期作為圖象數(shù)據(jù)的時間分辨率。
比半重建方式更能提高時間分辨率的技術(shù)是分段(Segment)重建(也稱為“心電圖門控重建(ECG gated reconstruction)”)。如圖10所示，分段數(shù)為3的分段重建的特征是，從三個連續(xù)的或者離散的心跳中采集60°+α/3范圍內(nèi)的投影數(shù)據(jù)，由此建立起180°+α范圍內(nèi)的投影數(shù)據(jù)。分段重建理想的時間分辨率是X-射線管旋轉(zhuǎn)60°+α/3所需要的時間周期。
理想時間分辨率是特定情況下的時間分辨率，該情況是，X-射線管的旋轉(zhuǎn)周期相對于心動周期而理想地變化(shifts)。大多數(shù)情況下，X-射線管旋轉(zhuǎn)周期相對于心動周期的變化并不是理想的，按照X射線管旋轉(zhuǎn)周期相對于心動周期變化的時間分辨率變低。最壞的情況出現(xiàn)在當X-射線管旋轉(zhuǎn)周期與心動周期完全同步時。在這種情況下，分段數(shù)自動變?yōu)橐?，也就是說，分段重建完全轉(zhuǎn)變?yōu)榘胫亟?，并且時間分辨率也與半重建中的一致。
以這種方式，在分段重建中，時間分辨率根據(jù)X-射線管旋轉(zhuǎn)周期相對于心臟周期的變化而改變，因此，其難于直觀控制。在螺旋掃描和分段重建聯(lián)合使用的情況下，對有效切片厚度進行限制，從而難于控制時間分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，在以心電圖門控重建方式對螺旋掃描獲得數(shù)據(jù)進行圖象數(shù)據(jù)重建的X-射線計算機斷層攝影裝置中，考慮到相應于病人心率的實際圖象的時間分辨率，使掃描條件可設置。
本發(fā)明的第一方面是，X-射線計算機斷層攝影裝置，其圖像數(shù)據(jù)的重建是基于多個數(shù)據(jù)段(segment)實現(xiàn)的，該數(shù)據(jù)段遍布于由X-線對病人進行螺旋掃描而獲得的數(shù)據(jù)中提取出來的多個心跳，該X-射線計算機斷層攝影裝置包括設置裝置，該裝置用于設置與螺旋掃描相關(guān)的螺距和旋轉(zhuǎn)速度；時間分辨率數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，該裝置用于產(chǎn)生與設置的螺距，設置的旋轉(zhuǎn)速度，以及病人心率相應的圖像數(shù)據(jù)時間分辨率；屏幕建立裝置，該裝置用于建立包括了設置的螺距，設置的旋轉(zhuǎn)速度和產(chǎn)生的時間分辨率的掃描方案屏幕；以及，顯示裝置，該裝置顯示掃描方案屏幕。
本發(fā)明的第二方面，X-射線計算機斷層攝影裝置，其圖像數(shù)據(jù)的重建是基于多個數(shù)據(jù)段實現(xiàn)的，該數(shù)據(jù)段遍布于由X-射線對病人進行螺旋掃描而獲得的數(shù)據(jù)中提取出來的多個心跳，該X-射線計算機斷層攝影裝置包括選擇裝置，該裝置用于從關(guān)于滿足掃描時間上限的螺旋掃描的螺距和旋轉(zhuǎn)速度多種組合中選擇出能使相應于病人心率的圖像數(shù)據(jù)時間分辨率最短的組合；屏幕建立裝置，該裝置用于建立包含了選擇的螺距與旋轉(zhuǎn)速度組合，和最短的時間分辨率的掃描方案屏幕；以及，顯示裝置，該裝置用于顯示掃描方案屏幕。
本發(fā)明的第三個方面，X-射線計算機斷層攝影裝置，其圖像數(shù)據(jù)的重建是基于多個數(shù)據(jù)段實現(xiàn)的，該數(shù)據(jù)段遍布于由X-射線對病人進行螺旋掃描而獲得的數(shù)據(jù)中提取出來的多個心動，該X-射線計算機斷層攝影裝置包括發(fā)生裝置，該裝置基于病人的心率，產(chǎn)生分別對應于關(guān)于滿足掃描時間上限的螺旋掃描的螺距與旋轉(zhuǎn)速度的多個組合的時間分辨率；屏幕建立裝置，該裝置用于建立包含了多個螺距與掃描速度組合，和產(chǎn)生的多個時間分辨率的掃描方案屏幕；以及，顯示裝置，該裝置用于顯示掃描方案屏幕。
本發(fā)明其它目的和優(yōu)點，將在下面的描述中提出，并且，部分地可以從描述中明顯的看出，或者可以通過本發(fā)明的實施了解到。本發(fā)明的目的和優(yōu)點，通過下面將要具體指出的手段和組合實現(xiàn)。


包括在說明書中，并構(gòu)成了說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明的最佳實施例，并且與上面給出的概括描述和下面給出的最佳實施例詳細說明一起，用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的X-射線計算機斷層攝影裝置的示意圖；圖2是圖1中X-射線計算機斷層攝影裝置的平面圖；圖3是示出保存在圖1中時間分辨率數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)的時間分辨率曲線實例的示意圖；圖4是示出由圖1中專家系統(tǒng)建立的掃描方案屏幕實例的示意圖；圖5是示出通過點擊圖4中“時間分辨率(簡單)”按鈕后，彈出的簡單時間分辨率窗口實例的示意圖；圖6是示出通過點擊圖5中“精確的”按鈕后，彈出的時間分辨率曲線圖窗口實例的示意圖；圖7是示出通過點擊了圖4中“時間分辨率(精確的)”按鈕后，彈出的時間分辨率窗口實例的示意圖；圖8是示出本實施例中心率的時間變化的示意圖；圖9是解釋現(xiàn)有技術(shù)中的半重建的示意圖；以及圖10是解釋現(xiàn)有技術(shù)中分段重建的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的X射線計算機斷層攝影裝置實施例。注意，X射線計算機斷層攝影裝置包括多種類型，如旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)類型，其中的X射線管和輻射檢測器整體圍繞病人旋轉(zhuǎn)；以及固定/旋轉(zhuǎn)類型，其中大量檢測元件排列成環(huán)形，只有X射線管圍繞病人旋轉(zhuǎn)。在此，本發(fā)明適用于任何一種類型。這里，以目前主流的旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)類型X射線計算機斷層攝影裝置為例進行描述。除此以外，為了重建個切片的斷層掃描圖像數(shù)據(jù)，需要對應于圍繞病人旋轉(zhuǎn)一周的投影數(shù)據(jù)，以及，在半掃描模式下需要對應于(180°+視角)的投影數(shù)據(jù)。在這點上，本發(fā)明適用于任一種重建方式。這里，以半掃描方式為例。另外，將入射的X射線轉(zhuǎn)換為電荷的主流構(gòu)是間接轉(zhuǎn)換型，其中X射線由閃爍體上的磷光體或者類似物轉(zhuǎn)換為光線，然后該光線通過光電轉(zhuǎn)換元件，如光電二極管，轉(zhuǎn)換為電荷；和直接轉(zhuǎn)換型，其利用X射線在半導體中產(chǎn)生電子-空穴對，并且電子和空穴對朝向電極遷移，也就是光電導現(xiàn)象。盡管這兩種方式都可以為X射線檢測元件所采用，這里提及的是前面所述的間接轉(zhuǎn)換型。此外，近幾年，隨著一種將多對X射線管和X射線檢測器安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的稱為“多管型”X射線計算機斷層攝影裝置投入生產(chǎn)，其外圍技術(shù)也由此發(fā)展了起來。本發(fā)明既適用于傳統(tǒng)的單管型X射線計算機斷層攝影裝置，也適用于多管型X射線計算機斷層攝影裝置。這里，以單管型的X射線計算機斷層攝影裝置為例進行描述。
圖1表示的是根據(jù)本實施例的X射線計算機斷層攝影裝置的結(jié)構(gòu)。X-射線計算機斷層攝影裝置包括用于獲得病人投影數(shù)據(jù)的臺架1。該臺架1包括X-射線管10和多片型X-射線檢測器23。該X-射線管10和多片型X射線檢測器23安裝在環(huán)形旋轉(zhuǎn)框架12上，該框架12由臺架驅(qū)動器25驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)框架12的中心部分是開口的，位于診斷臺2的臺面2a上的病人P送入所述開口。心電圖儀22連接到病人P以檢測病人P的心電圖。
高壓變壓器組件21在X-射線管10的陰極和陽極之間施加一管電壓，而且高壓變壓器組件21向X-射線管10的燈絲提供燈絲電流。通過施加管電壓和提供燈絲電流產(chǎn)生X-射線。
如圖2所示，多片型X射線檢測器23包括多個X射線檢測元件26，每個檢測元件都具有例如0.5mm×0.5mm的方形光電陰極。數(shù)量為例如916個的X射線檢測元件26排列在通道方向上。這種數(shù)量例如為40個的陣列在切片方向上并列排放。
通常稱為“DAS”的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)26將從檢測器23各個通道輸出的信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，放大該電壓信號，并且進一步將該電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。該數(shù)據(jù)(未處理的數(shù)據(jù))提供給置于臺架1外部的計算機單元3。
計算機單元3的預處理單元34對從數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)26輸出的數(shù)據(jù)(未處理的數(shù)據(jù))，進行校正處理，如靈敏度校正，從而輸出投影數(shù)據(jù)。該投影數(shù)據(jù)送到計算機系統(tǒng)3的存儲裝置37中，并且和心電圖儀22的心電圖數(shù)據(jù)一起存儲在那里。
該計算機系統(tǒng)3由上面提及的預處理單元34和存儲裝置37，以及系統(tǒng)控制器29，輸入裝置39，顯示裝置38，掃描控制器30，重建單元36，掃描專家系統(tǒng)43，心率檢測器42，時間分辨率數(shù)據(jù)存儲器35和時間分辨率發(fā)生器41組成。所述重建單元36既適用于進行半重建過程，也適于進行片斷重建過程。心率檢測器42具有識別功能，例如，從心電圖數(shù)據(jù)識別P波周期，然后根據(jù)識別出的周期測量病人P的心率.
時間分辨率發(fā)生器41具有響應掃描專家系統(tǒng)43的請求訪問時間分辨率數(shù)據(jù)存儲器35的功能。舉例來說，當掃描專家系統(tǒng)43發(fā)出提供時間分辨率，以及旋轉(zhuǎn)速度，螺距和心率數(shù)據(jù)的請求時，該時間分辨率發(fā)生器41根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度，螺距和心率數(shù)據(jù)指定(specify)時間分辨率，并將該指定的時間分辨率送回到掃描專家系統(tǒng)43中。
時間分辨率數(shù)據(jù)存儲器35中保存多個時間分辨率曲線(temporal resolutionprofiles)數(shù)據(jù)，該曲線是根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度和螺距預先計算或模擬獲得的。圖3示出了符合分段重建的四種時間分辨率曲線的例子。這四種時間分辨率曲線分別對應于四種旋轉(zhuǎn)速度與螺距的組合。第一種組合是旋轉(zhuǎn)速度為xx(秒)，螺距為aa(毫米)；第二種組合是旋轉(zhuǎn)速度為xx(秒)，螺距為bb(毫米)；第三種組合是旋轉(zhuǎn)速度為yy(秒)，螺距為cc(毫米)；第四種組合是旋轉(zhuǎn)速度為yy(秒)，螺距為dd(毫米)。
時間分辨率曲線表示相對于心率改變時間分辨率的變化。時間分辨率表示特別對于由半重建或者分段重建過程重建的圖象數(shù)據(jù)的有效時間分辨率。在半重建過程中，時間分辨率僅由一時間周期給出，該時間周期由表示為X-射線管10旋轉(zhuǎn)一周所需要的時間周期的旋轉(zhuǎn)速度乘以(180°+α)/360°得到。另一方面，在分段重建過程中，時間分辨率由包括在掃描條件中的旋轉(zhuǎn)速度和螺距、以及病人p的心率決定。另外，螺距定義為X-射線管10旋轉(zhuǎn)一周時臺面2a移動的實際距離，或者定義為該距離除以在切片方向上的檢測器寬度而得到的指數(shù)，這里以前者為例。該“檢測器寬度”由一個長度表示，該長度由檢測器23的所有陣列數(shù)，或者操作者指定的使用陣列數(shù)乘以相鄰陣列中線之間的距離而得到。
具有旋轉(zhuǎn)速度和螺距的不同組合的多種時間分辨率曲線的數(shù)據(jù)，預存儲在時間分辨率數(shù)據(jù)存儲器35中，比如ROM。該時間分辨率數(shù)據(jù)存儲器35設計為可以從中讀出時間分辨率數(shù)據(jù)，且當接收到旋轉(zhuǎn)速度、螺距和心率時可以讀出相應的時間分辨率數(shù)據(jù)；當接收到心率時可以讀出相應的關(guān)于旋轉(zhuǎn)速度，螺距和時間分辨率的數(shù)據(jù)。
掃描專家系統(tǒng)43設置為用于協(xié)助操作者確定掃描方案。其功能是確定掃描條件，比如重建模式，螺距(HP)，掃描或旋轉(zhuǎn)速度(SS)的推薦值，并且它建立掃描方案屏幕，該屏幕包括了掃描條件、時間分辨率和部分時間分辨率曲線的所確定的推薦值。
圖4所示是所述掃描方案屏幕的例子，其最初由掃描專家系統(tǒng)43建立。在屏幕上顯示的是病人的信息，臺架的信息和掃描照相圖象，還有由操作者指定或者選定的待掃描部分，以及掃描條件，重建條件和掃描專家系統(tǒng)43根據(jù)檢測方案設計的窗口條件。掃描條件包括，例如，掃描模式；掃描起始位置；掃描終止位置；由美國食品與藥品管理局規(guī)定的曝光劑量(exposed dose)表示的“CTDI”(CT劑量指數(shù))；管電壓“KV”；管電流“mA”；旋轉(zhuǎn)速度；切片數(shù)(使用的陣列數(shù))；螺距，以及重建模式。此外，掃描方案屏幕上還有一個表示“時間分辨率(簡單的)”的按鈕和一個表示“時間分辨率(精確的)”的按鈕。
當操作者點擊了表示“時間分辨率(簡單的)”的按鈕，掃描專家系統(tǒng)43激活簡單呈現(xiàn)時間分辨率的功能。掃描專家系統(tǒng)43把設定的螺距和旋轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)，以及在設定前測得的病人P的心率送到時間分辨率發(fā)生器41，提出相應于它們的時間分辨率的請求。響應該請求，時間分辨率發(fā)生器41依照發(fā)送的螺距，旋轉(zhuǎn)速度和心率訪問時間分辨率數(shù)據(jù)存儲器35，從而得到與該螺距，旋轉(zhuǎn)速度和心率相對應的時間分辨率，由此，時間分辨率發(fā)生器41再把得到的時間分辨率送回到掃描專家系統(tǒng)43。
掃描專家系統(tǒng)43建立一個關(guān)于該簡單時間分辨率的掃描方案屏幕(這里，叫做“窗口”以區(qū)別于如圖4所示的屏幕)，如圖5所示。更具體地，該窗口包括螺距，旋轉(zhuǎn)速度和心率，從時間分辨率發(fā)生器41得到的與它們相應的時間分辨率，以及重建模式。該窗口在如圖4所示掃描方案屏幕上以彈出方式顯示。在該窗口上包括有一個表示“獲得心率”的按鈕和一個表示“精確的”的按鈕。
當點擊了“獲得心率”按鈕，掃描專家系統(tǒng)43請求心率檢測器42提供病人P的心率數(shù)據(jù)。響應該請求，心率檢測器42激活心電圖儀22，并獲得預定時間間隔(如5秒)內(nèi)病人P的心電圖數(shù)據(jù)。該心率檢測器42從心電圖數(shù)據(jù)中識別特征波形例如P波，并且通過P波間的時間寬度，也就是每P波心動周期，計算出心率。然后，其將該計算出的心率做為心率數(shù)據(jù)，提供給掃描專家系統(tǒng)43。
實際上，病人P的心率不是恒定的，而是波動的。在該掃描專家系統(tǒng)43中，平均心率(或者中值)是根據(jù)5秒鐘內(nèi)每P波計算的作為離散數(shù)值各心率檢測的。掃描專家系統(tǒng)43把測得的平均心率和設定的螺距以及旋轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)一起送到時間分辨率發(fā)生器41中，并且請求該時間分辨率發(fā)生器41提供相應的時間分辨率。時間分辨率發(fā)生器41從時間分辨率數(shù)據(jù)存儲器35中獲得相應于該平均心率和設定螺距以及旋轉(zhuǎn)速度的時間分辨率，并且將獲得的時間分辨率送回到掃描專家系統(tǒng)43中。
掃描專家系統(tǒng)43建立一個掃描方案屏幕(這里，叫做“窗口”以區(qū)別于如圖4所示的屏幕)，該屏幕包括設定的螺距和旋轉(zhuǎn)速度；平均心率；從時間分辨率發(fā)生器41接收的，與這些值相應的時間分辨率；重建模式，以及表示心率時間變化的曲線圖。該窗口以彈出的方式顯示在圖4的掃描方案屏幕上。
隨后，當點擊表示“精確的”的按鈕，掃描專家體統(tǒng)41請求時間分辨率發(fā)生器41提供與設定螺距和旋轉(zhuǎn)速度相應的時間分辨率曲線數(shù)據(jù)。時間分辨率發(fā)生器41從存儲器35中讀出相應于該設定螺距和旋轉(zhuǎn)速度的時間分辨率曲線數(shù)據(jù)，并且將該讀出的數(shù)據(jù)送回到掃描專家系統(tǒng)43中。掃描專家系統(tǒng)43從接收到的時間分辨率曲線中節(jié)取出以平均心率為中心的預定寬度的部分時間分辨率曲線，從而建立如圖6所示的窗口。在圖6所示的實例中，該部分時間分辨率曲線以平均心率67為中心，并在中央心率兩側(cè)各具有5次心跳的寬度。該窗口包含了以平均心率為中心的預定寬度的部分時間分辨率曲線。
在實際工作中，操作者分別根據(jù)數(shù)值和曲線確定當前設定的螺距和旋轉(zhuǎn)速度，以及對應于病人P平均心率的時間分辨率。在確定的時間分辨率低于所需的時間分辨率，或者前者過度高于后者的情況下，操作者會返回到圖4的掃描條件設置屏幕，并且改變螺距或者旋轉(zhuǎn)速度中的至少一個。在改變之后，操作者點擊“時間分辨率(簡單)”按鈕，然后如果需要的話，點擊“獲得心率”按鈕和“精確的”按鈕，由此，他/她在如圖5或者圖6所示的窗口上，可以確定根據(jù)改變后的螺距和旋轉(zhuǎn)速度得到的更新時間分辨率。通過重復該工作，操作者可以設定出實現(xiàn)所需時間分辨率的螺距和旋轉(zhuǎn)速度。
再回來參照附圖4，當點擊掃描條件設置屏幕中的“時間分辨率(精確的)”按鈕，掃描專家系統(tǒng)43首先請求心率檢測器42提供病人P的心率數(shù)據(jù)。響應該請求，心率檢測器42激活心電圖儀22，以便獲得在預定時間期間內(nèi)病人P的心電圖數(shù)據(jù)，該預定時間期間為最長屏息時間，比如，由操作者對待檢病人指定的30秒。在實際掃描中，病人需要屏息30秒以獲得心電圖數(shù)據(jù)。
最長屏息時間設置為螺旋掃描掃描時間的上限。心率檢測器42根據(jù)心電圖數(shù)據(jù)中每個P波離散地計算出心率，并且把該心率數(shù)據(jù)提供給掃描專家系統(tǒng)43。然后，掃描專家系統(tǒng)43從這些心率數(shù)據(jù)中測定出30秒內(nèi)的最低心率，最高心率和平均心率(或者中值)。
掃描專家系統(tǒng)43經(jīng)由時間分辨率發(fā)生器41或從存儲器35中得到在測定的最低心率到測定的最高心率范圍內(nèi)的，關(guān)于存儲在存儲器35內(nèi)的所有螺距和旋轉(zhuǎn)速度組合的部分時間分辨率曲線。
隨后，掃描專家系統(tǒng)43指定與30秒內(nèi)獲得的多個離散心率相應的多個時間分辨率，獲得每個時間分辨率曲線，并計算該多個指定的時間分辨率的時間平均值。操作者可以從簡單時間平均值和加權(quán)時間平均值之間選擇出時間分辨率的時間平均值(參見附圖7)。
此外，掃描專家系統(tǒng)43從該多個時間分辨率曲線中選出預定數(shù)量的時間分辨率曲線，這里，選出三個，其所計算的時間分辨率的時間平均值最短。進一步，掃描專家系統(tǒng)43建立一個如圖7所示的窗口，該窗口包括相應于所選的三種時間分辨率曲線的螺距和旋轉(zhuǎn)速度。在該窗口中，相應于這三個選中的時間分辨率曲線的螺距和旋轉(zhuǎn)速度與由掃描范圍除以螺距得到的掃描時間(也被稱為“放射照相時間”)一起提供，作為按時間分辨率從高到低的第一到第三候選。
此外，這種列出多個候選并提示操作者從中選擇的方式，可以較佳地由掃描專家系統(tǒng)43根據(jù)提供時間分辨率的最短時間平均值的組合(螺距，旋轉(zhuǎn)速度)自動建立掃描方案的方式來替代。
該窗口中還包括有三個部分時間分辨率曲線的曲線圖和測得心率的時間變化曲線圖，在所述三個部分時間分辨率曲線的曲線圖中，最長屏息時間，平均心率，最低心率和最高心率都位于從三個所選時間分辨率曲線中截取的最低心率和最高心率所限定的范圍內(nèi)。通過分別確認時間分辨率，操作者可以從三個候選中選擇出期望的方案。如果需要的話，從心率檢測到如圖7所示窗口的顯示的工作還可以多次重復進行，同樣也可重復多次點擊表示“屏息試驗”的按鈕，讓病人屏息。
上面提到的時間分辨率的簡單時間平均值是對多個心率簡單平均得到的，該心率是在30秒的時間內(nèi)各P波處離散地獲得的。從時間分辨率中選擇出三個使簡單時間分辨率較短的候選。另一方面，時間分辨率的加權(quán)時間平均值可以通過對多個心率的加權(quán)和平均得到，該心率是在30秒時間內(nèi)各P波處離散地獲得的。如圖8所示以舉例的方式，與30秒時間的部分時間的心率相對應的時間分辨率，加權(quán)權(quán)重比與其它部分心率相應的時間分辨率更重。該更重加權(quán)的部分時間設定在對掃描范圍內(nèi)關(guān)注區(qū)域(noticed field)進行掃描的時間。舉例來說，掃描范圍是包括了心臟在內(nèi)的胸部范圍時，關(guān)注區(qū)域設在頂端部分。通過采用加權(quán)時間平均值可以實現(xiàn)關(guān)注區(qū)域的期望時間分辨率。順便提及，屏息時間內(nèi)心率的變化基本上近似在預掃描與實際掃描之間。
如上面所描述的，根據(jù)本實施例，掃描條件，在這里是，旋轉(zhuǎn)速度和螺距，可以通過確定相應于病人心率的實際圖象數(shù)據(jù)的時間分辨率來設置，；而相反地，期望的旋轉(zhuǎn)速度和螺距可以從高時間分辨率的旋轉(zhuǎn)速度與螺距的候選中設定。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很容易就能想到其它的優(yōu)點和變型。因此，廣義而言，本發(fā)明不限于此處所示和所描述的具體細節(jié)和代表性實施例。因此，在不偏離所附權(quán)利要求和其等同物所限定的總體發(fā)明概念的精神或范圍下，可以進行多種修改。
權(quán)利要求
1.一種X-射線計算機斷層攝影裝置，其中圖像數(shù)據(jù)基于多個數(shù)據(jù)段被重建，該數(shù)據(jù)段遍布于利用X-射線在螺旋掃描下對病人進行掃描而獲得的數(shù)據(jù)中提取出來的多個心跳，該X-射線計算機斷層攝影裝置包括設置裝置，該裝置用于設置與螺旋掃描相關(guān)的螺距和旋轉(zhuǎn)速度；時間分辨率數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，該裝置用于產(chǎn)生與設置的螺距、設置的旋轉(zhuǎn)速度、以及病人心率對應的圖像數(shù)據(jù)的時間分辨率；屏幕建立裝置，該裝置用于建立包括設置的螺距、設置的旋轉(zhuǎn)速度和產(chǎn)生的時間分辨率的掃描方案屏幕；顯示裝置，該裝置顯示掃描方案屏幕。
2.如權(quán)利要求1所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中掃描方案屏幕包括曲線圖，該曲線圖表示相對于病人心率時間變化時間分辨率的時間變化。
3.如權(quán)利要求1所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中掃描方案屏幕包括病人心率的時間變化。
4.如權(quán)利要求1所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中掃描方案屏幕包括用于獲得病人心率的按鈕。
5.如權(quán)利要求1所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中掃描方案屏幕包括一個用于輸入病人心率的方框。
6.如權(quán)利要求1所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中所述心率是在預定期間內(nèi)的平均心率或中值。
7.一種X-射線計算機斷層攝影裝置，其中圖像數(shù)據(jù)基于多個數(shù)據(jù)段被重建，該數(shù)據(jù)段遍布于利用X-射線在螺旋掃描下對病人進行掃描而獲得的數(shù)據(jù)中提取出來的多個心跳，該X-射線計算機斷層攝影裝置包括選擇裝置，該裝置用于從關(guān)于滿足掃描時間上限的螺旋掃描的螺距和旋轉(zhuǎn)速度的多種組合中選擇出能使對應于病人心率的圖像數(shù)據(jù)的時間分辨率最短的組合；屏幕建立裝置，該裝置用于建立包含所選擇的螺距與旋轉(zhuǎn)速度的組合和最短時間分辨率的掃描方案屏幕；顯示裝置，該裝置用于顯示掃描方案屏幕。
8.如權(quán)利要求7所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中掃描方案屏幕包括曲線圖，該曲線圖表示相對于病人心率時間變化時間分辨率的時間變化。
9.如權(quán)利要求7所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中掃描方案屏幕包括病人心率的時間變化。
10.如權(quán)利要求7所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其特征在所述心率為預定期間內(nèi)的平均心率或中值。
11.如權(quán)利要求7所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中，所述選擇裝置從多個組合中選出一個組合，該組合中關(guān)于對應于預定的屏息期間內(nèi)心率時間變化的時間分辨率的時間變化的時間平均值最小。
12.如權(quán)利要求11所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中，所述時間平均值是簡單時間平均值。
13.如權(quán)利要求11所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中所述時間平均值是加權(quán)時間平均值。
14.一種X-射線計算機斷層攝影裝置，其中圖像數(shù)據(jù)中的多個數(shù)據(jù)段被重建，該數(shù)據(jù)段遍布于利用X-射線在螺旋掃描下對病人進行掃描而獲得的數(shù)據(jù)中提取出來的多個心跳，該X-射線計算機斷層攝影裝置包括發(fā)生裝置，該裝置基于病人的心率產(chǎn)生多個時間分辨率，所述多個時間分辨率分別對應于關(guān)于滿足掃描時間上限的螺旋掃描的螺距與旋轉(zhuǎn)速度的各組合；屏幕建立裝置，該裝置用于建立掃描方案屏幕，所述掃描方案屏幕包含多個螺距與掃描速度的組合，以及多個產(chǎn)生的時間分辨率；以及顯示裝置，該裝置用于顯示掃描方案屏幕。
15.如權(quán)利要求14所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中掃描方案屏幕包括曲線圖，該曲線圖表示相對于病人心率時間變化時間分辨率的時間變化。
16.如權(quán)利要求14所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中掃描方案屏幕包括病人心率的時間變化。
17.如權(quán)利要求14所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中所述心率是在預定期間內(nèi)的平均心率或中值。
18.如權(quán)利要求14所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中所述發(fā)生裝置產(chǎn)生關(guān)于與對應于預定屏息期間內(nèi)心率時間變化的時間分辨率的時間變化的時間平均值。
19.如權(quán)利要求18所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中所述時間平均值是簡單時間平均值。
20.如權(quán)利要求18所述的X-射線計算機斷層攝影裝置，其中所述時間平均值是加權(quán)時間平均值。
全文摘要
一種X－射線計算機斷層攝影裝置，其利用螺旋掃描和分段重建，從設定的螺距、設定的旋轉(zhuǎn)速度和病人心率中確定圖像數(shù)據(jù)的時間分辨率，然后在掃描方案屏幕上顯示該確定的時間分辨率。
文檔編號A61B6/00GK1531906SQ200410038720
公開日2004年9月29日 申請日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者津雪昌快 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社