CN1535100A - X-射线控制方法和x-射线成像设备 - Google Patents

Abstract

为了减小曝光剂量，在X－射线成像设备的X－射线控制方法中，该X－射线成像设备基于所检测的X－射线信号产生图像，设定给要成像的对象的X－射线曝光剂量的上限(603)，和调制X－射线管的管电流以使曝光剂量不超过该上限(606－610)。通过基于成像规程查找曝光剂量预测值实现管电流的调制，并在预测值超过该上限时修改在成像规程中的管电流设定值。

Description

X-射线控制方法和X-射线成像设备

技术领域

本发明涉及一种X-射线控制方法和X-射线成像设备，更具体地说，涉及控制X-射线管的管电流的方法和在控制X-射线管的管电流的同时实施成像的X-射线成像设备。

背景技术

在常规的X-射线CT(计算机断层成像)设备中，在开始成像之前设定X-射线管的管电流(例如参见专利文献1)。

[专利文献1]

日本专利申请公开2001-43993(第4-5页，附图第5-9页)。

虽然理想的是将要成像的对象暴露在尽量最低的X-射线剂量中，但是在成像过程中以上述方式设置管电流则主要强调图像质量，而未必强调曝光剂量的减少。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种能够减少曝光剂量的X-射线控制方法和通过这种方法实施X-射线控制的X-射线成像设备。

(1)根据解决上述问题的一方面，本发明是一种对X-射线成像设备的X-射线控制方法，该X-射线成像设备将X-射线从X-射线管投影到要成像的对象上并检测所透射的X-射线，并基于所检测的X-射线信号产生图像，所说的方法的特征在于包括：设定给要成像的对象的X-射线曝光剂量的上限；并调制X-射线管的管电流以使曝光剂量不超过上限。

(2)根据解决上述问题的另一方面，本发明是一种X-射线成像设备，该X-射线成像设备将X-射线从X-射线管投影到要成像的对象上并检测所透射的X-射线，并基于所检测的X-射线信号产生图像，所说的设备的特征在于包括：用于设定给要成像的对象的X-射线曝光剂量的上限的设定装置；和调制X-射线管的管电流以使曝光剂量不超过上限的调制装置。

在(1)和(2)中所描述的方面的发明中，设定要成像的对象的X-射线曝光剂量的上限，并调制X-射线管的管电流以使曝光剂量不超过该上限；因此减少了给要成像的对象的曝光剂量。

可取的是，X-射线成像设备是X-射线CT设备从而可以以较低的曝光剂量捕获断层图像。可取的是，X-射线CT设备通过螺旋扫描实施成像从而可以以较低的曝光剂量捕获在较大的范围上的断层图像。

可取的是，通过如下的方式实现管电流的调制：基于成像规程查找曝光剂量预测值；且当预测值超过上限时修改在成像规程中的管电流设定值，以便适当地实施以较低的曝光剂量进行的断层成像。

可取的是，对每个片层位置指定管电流设定值以使断层图像的质量可以保持恒定而与片层位置无关。可取的是，通过如下的方式实现调制：将管电流设定值I修改为：

I′＝I·(Du/Cc)^1/2，

这里Dc表示预测值，Du表示上限，因此断层图像的图像SD可以保持恒定而与片层位置无关。

(3)根据解决上述问题的另一方面，本发明是一种X-射线成像设备，该X-射线成像设备将X-射线从X-射线管投影到要成像的对象上并检测所透射的X-射线，并基于所检测的X-射线信号产生图像，所说的设备的特征在于包括：用于计算要成像的对象的历史X-射线曝光剂量的计算装置；和用于显示所计算的曝光剂量的显示装置。

在本方面的本发明中，由于对于要成像的对象的历史X-射线曝光剂量由计算装置计算并通过显示装置显示所计算的曝光剂量，因此可以减少在新的成像过程中的曝光剂量。

可取的是，该计算装置基于要成像的对象的历史成像数据计算曝光剂量以便正确地计算该曝光剂量。可取的是，该计算装置从服务器采集历史成像数据以便有利于数据采集。可取的是，X-射线成像设备是X-射线CT设备从而可以减少在断层成像过程中的曝光剂量。

因此，本发明提供了一种能够减少曝光剂量的X-射线控制方法和通过这种方法实施X-射线控制的X-射线成像设备。

通过对附图中所示的本发明的优选实施例的描述，将会清楚本发明的进一步目的和优点。

附图概述

附图1所示为根据本发明一个实施例的设备的方块图。

附图2所示为X-射线检测器的示意图。

附图3所示为X-射线检测器的示意图。

附图4所示为X-射线发射/检测设备的示意图。

附图5所示为X-射线发射/检测设备的示意图。

附图6所示为X-射线发射/检测设备的示意图。

附图7所示为搜索成像的原理图。

附图8所示为椭圆比和SD比之间的关系的曲线图。

附图9所示为根据本发明的一个实施例的设备的操作的流程图。

附图10所示为在身体轴线上的X-射线照射位置和管电流之间的关系的曲线图。

附图11所示为根据本发明的一个实施例的设备的操作的流程图。

附图12所示为根据本发明的一个实施例的设备的方块图。

附图13所示为医疗图像网络的方块图。

附图14所示为根据本发明的一个实施例的设备的操作的流程图。

本发明的详细描述

下文参考附图详细地描述本发明的几个实施例。附图1所示为X-射线CT设备的方块图，该X-射线CT设备是本发明的一种实施例。该设备的构造代表根据本发明的设备的一种实施例。该设备的操作代表根据本发明的方法的一种

实施例。

如附图1所示，该设备包括扫描台架2、成像工作台4和操作控制台6。扫描台架2具有X-射线管20。从X-射线管20中发射的X-射线(未示)通过准直器22形成了扇形的X-射线束(即扇形束)并朝X-射线检测器24投影。

X-射线检测器24具有在扇形的X-射线束的延伸方向上线性地设置为阵列的多个检测器元件。下文详细地描述X-射线检测器24的构造。X-射线管20、准直器22和X-射线检测器24一起构成了X-射线发射/检测设备，这将在下文中详细地描述。

X-射线检测器24与数据收集部分26连接。数据收集部分26收集通过在X-射线检测器24中的单个的检测器元件所检测的信号作为数字数据。

来自X-射线管20的X-射线的发射由X-射线控制器28控制。在该附图中省去了在X-射线管20和X-射线控制器28之间的互连。准直器22由准直器控制器30控制。在该附图中省去了在准直器22和准直器控制器30之间的互连。

从X-射线管20至准直器控制器30的上述部件安装在扫描台架2的旋转部分34上。旋转部分34的旋转受旋转控制器36控制。在该附图中省去了在旋转部分34和旋转控制器36之间的互连。

成像工作台4被构造成将将要成像的对象(未示)送入在扫描台架2中的X-射线辐射空间和从其中送出。在对象和X-射线辐射空间之间的关系将在下文中详细描述。

操作控制台6具有数据处理设备60。数据处理设备60例如由计算机组成。数据处理设备60与控制接口62连接。控制接口62与扫描台架2和成像工作台4连接。数据处理设备60通过控制接口62控制扫描台架2和成像工作台4。

在扫描台架2中的数据收集部分26、X-射线控制器28、准直器控制器30和旋转控制器36受控制接口62控制。在该附图中省去了在这些部分和控制接口62之间的分别的连接。

数据处理设备60还与数据收集缓冲器64连接。数据收集缓冲器64与在扫描台架2中的数据收集部分26连接。在数据收集部分26中收集的数据通过数据收集缓冲器64输入到数据处理设备60中。

数据处理设备60使用通过数据收集缓冲器64收集的多个视图的透射X-射线数据执行图像重构。例如使用滤波反向投影技术执行图像重构。

数据处理设备60还与存储装置66连接。存储装置66存储几种数据、程序等。通过数据处理设备60执行存储在存储装置66中的程序来实现与成像相关的几种数据处理。

数据处理设备60进一步还与显示装置68和操作装置70连接。显示装置68显示重构的图像和从数据处理设备60中输出的其它信息。操作装置70由用户操作并将几种指令和信息输送给数据处理设备60。用户使用显示装置68和操作装置70交互地操作本设备。

附图2示意性地示出了X-射线检测器24的一种构造。如图所示，这个X-射线检测器24是具有以一维阵列设置的多重检测器元件24(i)的多通道X-射线检测器。参考标号“i”表示通道索引，例如“i”＝1-1,000。检测器元件24(i)一起形成了按照圆柱形凹面弯曲的X-射线照射表面。

X-射线检测器24也可以是具有以二维阵列设置的多个检测器元件24(ik)的X-射线检测器，如附图3所示。检测器元件24(ik)一起形成了按照圆柱形凹面弯曲的X-射线照射表面。参考标号“k”表示行索引，例如“k”＝1，2，3，4。具有相同的行索引“k”的检测器元件24(ik)一起构成了检测器元件行。X-射线检测器24并不限于具有四个检测器行，而是可以具有多于或少于四行的多行。

每个检测器元件24(ik)例如由闪烁器和光电二极管组合而成。应该注意的是，检测器元件24(ik)并不限于但可以是例如使用碲化镉(CdTe)等的半导体检测器元件或者使用氙(Xe)气的离子化室检测器元件。

附图4所示为在X-射线发射/检测设备中的X-射线管20、准直器22和X-射线检测器24中的关系。附图4(a)所示为扫描台架2的正面视图，(b)所示为它的侧面视图。如图所示，从X-射线管20中发射的X-射线通过准直器22形成为扇形的X-射线束400并朝X-射线检测器24投影。

附图4(a)所示为扇形的X-射线束400的延伸。X-射线束400的延伸方向与在X-射线检测器24中的通道的线性结构的方向一致。附图4(b)所示为X-射线束400的厚度。X-射线束400的厚度方向与在X-射线检测器24中的检测器元件行的并排设置的方向一致。

放置在成像工作台4上的对象8输送进X-射线辐射空间，该对象的身体轴线与这个X-射线束400的扇形表面交叉，如附图5实例性地示出。扫描台架2具有在其中包含X-射线发射/检测设备的圆柱形结构。

X-射线辐射空间形成在扫描台架2的圆柱结构的内部空间中。通过X-射线束400切片的对象8的图像投影在X-射线检测器24上。通过对象8的X-射线由X-射线检测器24检测。照射在对象8上的X-射线束400的厚度“th”由准直器22的孔径的张开程度调节。

包括X-射线管20、准直器22和X-射线检测器24的X-射线发射/检测设备绕对象8的身体轴线连续地旋转(或扫描)，同时保持它们之间的相互关系。在成像工作台4在如箭头42所示的对象8的身体轴线方向连续地移动并且X-射线发射/检测设备同时旋转时，X-射线发射/检测设备将8沿着绕对象8的螺旋轨道而相对于对象旋转，由此实施一般称为螺旋扫描的扫描。容易认识到，在以固定的成像工作台4实施扫描时，实施在固定的片层位置上的扫描(即轴向扫描)。

每扫描一圈收集多个(例如ca.1,000)视图的投影数据。通过包括X-射线检测器24、数据收集部分26和数据收集缓冲器64的***实施投影数据的收集。

当X-射线检测器24中的检测器元件行的数量是4时，同时收集四个片层的数据，如附图6所示。数据处理设备60使用四个片层的投影数据以执行图像重构。

在相邻片层的中心之间的距离表示为“s”，在螺旋扫描的每次旋转中在身体轴线方向上的X-射线发射/检测设备的移动距离表示为“L”，则L/s一般称为螺旋扫描的间距。

在这种扫描之前，实施用于特定对象8的剂量调整。通过调制X-射线管的管电流-时间乘积(即所谓的毫安-秒(mAs))来实现剂量调整。在下文中管电流-时间乘积有时简单地称为管电流。特定的对象8的管电流调节有时称为自动-毫安(自动mA)。

对于管电流调节，测量对象8的投影。该投影的测量通过如下的方式实现：例如在0°(矢状)方向和90°(横向)方向通过X-射线束400对对象8进行荧光成像，并获得相应的投影，如在附图7中原理性所示。在下文中这种荧光成像有时称为搜索成像。

对于这些投影，通过下式计算相应的投影面积。通过数据处理设备60实施这种计算。下文描述这种计算。

$\mathrm{projection}\_\mathrm{area}=\underset{i=1}{\overset{i=\max \_\mathrm{ch}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{proj}}_{0\mathrm{degi}},------\left(1\right)$

和

$\mathrm{projection}\_\mathrm{area}=\underset{i=1}{\overset{i=\max \_\mathrm{ch}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{proj}}_{90\mathrm{degi}},------\left(2\right)$

这里

i：通道索引

proj_0degi：在矢状方向上的每个通道的投影数据，和

proj_90degi：在横向方向上的每个通道的投影数据。

使用公式(1)和(2)计算的投影面积具有相同的值。

对于矢状和横向投影，使用下式计算相应的中心值：

$\mathrm{proj}\_0\mathrm{deg}=\underset{i=\mathrm{cent}-49}{\overset{i=\mathrm{cent}+50}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{pr}{\mathrm{oj}}_{0\mathrm{degi}},------\left(3\right)$

和

$\mathrm{proj}\_90\mathrm{deg}=\underset{i=\mathrm{cent}-49}{\overset{i=\mathrm{cent}+50}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{pr}{\mathrm{oj}}_{90\mathrm{degi}},-------\left(4\right)$

这里

cent+50：给中心通道索引加上50获得的数量，和

cent-49：从中心通道索引减去49获得的数量。

下文中proj_0deg有时被称为矢状中心值，proj_90deg被称为横向中心值。

在对象8的横截面假设为椭圆时使用该中心值计算椭圆比。通过下式给定椭圆比：

$\mathrm{oval}\_\mathrm{ratio}=\frac{\underset{i=\mathrm{cent}-49}{\overset{i=\mathrm{cent}+50}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{pr}{\mathrm{oj}}_{90\mathrm{degi}}}{\underset{i=\mathrm{cent}-49}{\overset{i=\mathrm{cent}+50}{\mathrm{\Σ}}}p{\mathrm{roj}}_{0\mathrm{degi}}}.------\left(5\right)$

应该注意，设定该椭圆比的分子和分母使该椭圆比的值不小于1。因此，如果矢状中心值大于在头部的横向中心值，则在分子中设定矢状中心值和在分母中设定横向中心值，这与上式相反。在矢状和横向中心值中具有较大的值的一个对应于椭圆的长轴，而具有较小的值的另一个对应于短轴。

还可以仅在矢状或横向方向上获得一个投影荧光成像。在这种情况下，根据荧光成像的方向从等式(1)或(2)中获得投影面积，根据荧光成像的方向从等式(3)或(4)中类似地获得该投影的中心值。

在投影面积、矢状中心值和横向中心值之间的关系由下式给定：

projection_area＝(proj_0deg×proj_90deg)×S+I，(6)

这里

S：椭圆系数，和

I：椭圆偏差。

因此，如果投影面积、矢状中心值和横向中心值中的任意两个是已知的，则可以算术地确定剩余的一个值。

当在一个方向上从荧光成像中得知投影面积和一个中心值时，通过下式确定其它的中心值：

$\mathrm{proj}\_\mathrm{orthogonal}=\frac{\mathrm{projection}\_\mathrm{area}-I}{\mathrm{proj}\_\mathrm{measure}\×S},---------\left(7\right)$

这里

proj_measure：通过测量得知的中心值。

因此，当proj_measure是矢状中心值时，通过下式给定椭圆比：

$\mathrm{oval}\_\mathrm{ratio}=\frac{\mathrm{proj}\_\mathrm{orthogonal}}{\mathrm{proj}\_\mathrm{measure}},------\left(8\right)$

以及当proj_measure是横向中心值时，通过下式给定椭圆比：

$\mathrm{oval}\_\mathrm{ratio}=\frac{\mathrm{proj}\_\mathrm{measure}}{\mathrm{proj}\_\mathrm{orthogonal}}.-------\left(9\right)$

容易认识到，还是在这种情况中，设定分子和分母以使椭圆比不小于1。

所重构的图像的质量由图像SD(图像标准偏差)表示。在对象具有圆形横截面时的图像SD是在一定的参考剂量下的投影面积的函数，并由下式给定：

image_SD＝α+β×projection_area+γ×projection_area²，(10)

这里

α，β，γ：取决于管电压(kV)等的常数。

在对象具有椭圆横截面时，图像SD随着椭圆比而变化。假设投影面积恒定，则在图像SD的变化率和椭圆比之间的关系由下式给定：

SD_ratio＝A+B×oval_ratio²，                 (11)

这里

A，B：常数。

等式(11)的关系由在附图8中的曲线表示。如图所示，当oval_ratio是1时，SD比是1。即，在横截面是圆形时图像SD不变。

从这个关系中，在对象具有椭圆横截面时，通过下式确定对于横截面形状的修改的图像SD：

      image_SD′＝image_SD×SD_ratio.         (12)

在通过参考剂量对对象8进行成像时修改的图像SD是对于重构的图像的图像SD的预测值。由于事先确定了重构的图像的图像SD的目标值，因此必须设定该剂量以获得满足目标值的图像。

在图像SD预测值和参考剂量与图像SD目标值和所要求的剂量之间的关系由下式给定：

$\frac{\mathrm{image}\_{\mathrm{SD}}_{t\arg \mathrm{et}}}{\mathrm{image}\_{\mathrm{SD}}_{\mathrm{predited}}}=\sqrt{\frac{{\mathrm{mAs}}_{\mathrm{reference}}\×\mathrm{thickness}\_\mathrm{factor}}{{\mathrm{mAs}}_{\mathrm{scan}}}},------\left(13\right)$

这里

image_SD_target：图像SD目标值，

image_SD_predicted：图像SD预测值(＝image_SD′)，

mAs_reference：参考剂量，

mAs_scan：所要求的剂量，和

$\mathrm{thickness}\_\mathrm{factor}=\frac{10.0}{\mathrm{thickness}\left(\mathrm{mm}\right)}.-------\left(14\right)$

“thickness”是在对象8的同中心(iso-center)上X-射线束400的厚度。

从等式(13)中，按照如下等式获得所要求的剂量：

${\mathrm{mAs}}_{\mathrm{scan}}=\frac{{\mathrm{mAs}}_{\mathrm{reference}}\×\mathrm{thickness}\_\mathrm{factor}}{{\left(\frac{\mathrm{image}\_{\mathrm{SD}}_{t\arg \mathrm{et}}}{\mathrm{image}\_{\mathrm{SD}}_{\mathrm{predicted}}}\right)}^2}.------\left(15\right)$

因此，按照如下获得对应于所要求的剂量的管电流：

${\mathrm{mA}}_{\mathrm{scan}}=\frac{{\mathrm{mAs}}_{\mathrm{scan}}}{\mathrm{scan}\_\mathrm{time}\left(\sec \right)},----------\left(16\right)$

这里“scan_time”是本设备的扫描时间，即在X-射线发射/检测设备的一圈旋转中的时间周期。

附图9所示为从搜索成像到如上文所描述的管电流计算的操作的流程图。如图所示，在步骤502中实施搜索成像。通过搜索成像，在身体轴线方向的一定范围上在矢状和横向方向的一个或两个中对对象8进行荧光成像，并采集在身体轴线的位置上的相应的投影。

接着，在步骤504中，实施定位。定位是用于在通过搜索成像获得的荧光图像中在身体轴线上指定扫描开始和结束点。这确定了成像范围的长度，并对于螺旋扫描，确定了每个间距的扫描位置。用户通过操作装置70执行定位。

接着，在步骤506中，输入图像SD目标值。输入也是由用户通过操作装置70执行。如果预先存储在本设备中的标准值是用于图像SD目标值，则通过默认输入是可以的。

接着，在步骤508中，计算图像SD。在计算图像SD的过程中，首先获得投影面积。在在矢状和横向方向上实施搜索成像时，从公式(1)和公式(2)中获得相应的投影面积；在这些方向中的一个方向上实施搜索成像时，根据该方向通过公式(1)或(2)获得投影面积。然后使用投影面积(s)从公式(10)中计算图像SD。对于螺旋扫描的每个间距计算图像SD。也以相同的方式实施下文所描述的值的计算。

接着，在步骤510中，计算修改的图像SD。在计算修改的图像SD之前，分别从公式(3)和(4)中获得矢状和横向中心值，并从公式(5)中获得椭圆比。可替换的是，从公式(3)或(4)中获得矢状或横向中心值，从公式(7)中获得横向或矢状中心值，以及从公式(8)或(9)中获得椭圆比。使用椭圆比从公式(11)中获得SD比，使用该SD比从公式(12)中计算修改的图像SD。

接着，在步骤512中，计算剂量。根据公式(15)执行剂量计算。在这个公式中，将在步骤506中输入的图像SD目标值作为image_SD_target，并使用如上文描述所获得的两个修改的图像SD作为imageSD_predicated。因此，计算两个剂量。

接着，在步骤514中，计算管电流。根据公式(16)执行管电流计算。在附图10中的实线所示为由此所计算的实例性管电流。如图所示，在身体轴线的每个位置上获得管电流。由虚线所指示的管电流将在下文中解释。接着，在步骤516中，将管电流的计算值存储在存储器中。因此，为螺旋扫描的每个间距存储管电流。

现在描述本设备的一般性操作。附图11所示为本设备的一般性操作的流程图。如图所示，在步骤602中，指定曝光剂量的上限。用户通过显示装置68和操作装置70执行指定。由显示装置68和操作装置70所组成的部分是本发明的设定装置的实施例。

使用DLP(剂量长度乘积)设定曝光剂量。DLP的单位是mGy·cm(毫戈瑞·厘米)。例如将DLP的上限指定为300mGy·cm。在下文中DLP的上限有时称为DLPu。

接着，在步骤604中，指定成像规程。在利用自动-毫安时，通过如在附图9中所示的操作实现规程指定。通过自动-毫安，设定特定的对象8的管电流。在没有利用自动-毫安时，指定用户所希望的成像规程，并将管电流也设定在所需的值上。

接着，在步骤606中，计算曝光剂量的预测值。基于管电流设定值实现曝光剂量预测值的计算。具体地说，基于管电流设定值，首先计算CTDIvol(CT剂量索引量)。使用预先定义的算法执行基于管电流的CTDIvol的计算。可替换的是，例如使用模型从在CTDIvol和管电流之间的预先测量的关系中查找CTDIvol。CTDIvol的单位是mGy。通过将CDTIvol乘以在身体轴向方向上的成像长度获得曝光剂量预测值。在下文中由DLPc表示曝光剂量预测值。

应该注意的是，可以通过CTDIvol而不是DLP设定曝光剂量的上限。在这种情况下，曝光剂量预测值也作为CTDIvol获得。下文中CTDIvol的上限和预测值分别由CTDIvolu和CTDIvolc表示。

接着，在步骤608中，根据预测值是否大于上限进行决定。如果预测值大于上限，则在步骤610中修改管电流。在通过自动-毫安已经设定了管电流时，根据下式执行管电流的修改：

I′＝I·(DLPu/DLPc)^1/2

或

I′＝I·(CTDIvolu/CTDIvolc)^1/2，

这里，I是通过自动-毫安设定的管电流，即未修改的管电流，I′是修改的管电流。通过这种修改，通过在附图10中实线所示的自动-毫安设定的管电流修改成例如在附图10中虚线所表示的管电流。

如果管电流I已经设定而没有使用自动-毫安，则按照如下实现管电流修改：将上限DLPu除以成像的长度以获得CTDIvol，并通过转换前述的算法而基于CTDIvol获得管电流。可替换的是，基于预先测量的在CTDIvol和管电流之间的关系可以获得管电流。如果使用CTDIvol设定上限，则从CTDIvol中可以获得管电流而不用除以成像长度。实施处理步骤606-610的数据处理设备60是本发明的调制装置的一种实施例。

可替换的是，使用下式可以实施管电流修改。这有利于管电流修改。

I′＝I·(DLPu/DLPc)

或

I′＝I·(CTDIvolu/CTDIvolc)。

接着，在步骤612中，实施扫描。该扫描使用上述修改的管电流。这就可以实施扫描而使曝光剂量不超过上限。如果预测值不超过上限，则使用未修改的管电流来实现扫描而曝光剂量不超过上限。接着，在步骤614中，实施图像重构。在步骤616中将重构的图像显示在显示装置68上并存储在存储器中。

虽然针对实施螺旋扫描的情况已经进行了前述的描述，但是容易认识到本技术并不限于螺旋扫描的情况，实施轴向扫描也可以获得类似的效果。

附图12所示为X-射线CT设备的方块图，该X-射线CT设备是本发明的一种实施例。该设备的结构代表根据本发明的设备的一种实施例。在附图12中，类似于在附图1中所示的部件以类似的参考标号表示，并省去对它们的描述。

本设备包括通信接口72。通信接口72设置在外部通信网络和数据处理设备60之间。数据处理设备60通过通信接口72与外部交换数据。

附图13所示为属于本设备的医疗图像网络的方块图。如图所示，图像服务器802和多个X-射线成像设备812，814，…，81n通过通信电路820连接以构造医疗图像网络。X-射线成像设备81i(i：2，4，…，n)例如是X-射线CT设备。然而，X-射线成像设备并不限于X-射线CT设备，而可以是使用X-射线实施成像的合适的成像设备，比如X-射线荧光成像设备。

图像服务器802将通过每个X-射线成像设备81i(i：2，4，…，n)捕获的图像和相关的信息存档。通过每个X-射线成像设备81i存取该信息。如果与图像服务器802分离的另一图像服务器902通过通信电路连接，则X-射线成像设备81i可以访问图像服务器902。图像服务器802和902表示本发明的服务器的一种实施例。

本设备被构造成能够存取图像服务器802(或902或两者)以采集关于特定的患者的历史信息，计算基于该信息给患者已经曝光的X-射线剂量并在显示装置68上显示X-射线剂量。

具体地说，如附图14的流程图所示，一旦在步骤702中输入患者信息，在步骤704中数据处理设备60采集历史成像数据，并在步骤706中计算曝光剂量。因此，例如，查找在过去几年的曝光剂量，并在步骤708中显示。

在步骤704和706中执行处理的数据处理设备60是本发明的计算装置的一种实施例。在步骤708中执行显示的显示装置68是本发明的显示装置的一种实施例。

因此，本设备的用户能够得知给患者约定的曝光剂量。可以有效地将曝光剂量用作当前或将来成像的参考数据以减少给患者曝光剂量的总量。

虽然上文参考优选实施例已经描述了本发明，但是在不脱离本发明的范围的前提下，在本发明所属的领域内普通技术人员可以对这些实施例做出若干种改变和替代。因此，希望本发明的技术范围不仅包含前述的实施例，而且还希望包含属于附加的权利要求的所有的实施例。

在不脱离本发明的精神范围的前提下可以构造出本发明的许多不同的实施例。应该理解的是本发明并不限于在说明书中所描述的特定的实施例，而是以所附加的权利要求来界定。

Claims (16)

1.一种X-射线成像设备的X-射线控制方法，该X-射线成像设备将X-射线从X-射线管投影到要成像的对象上并检测所透射的X-射线，并基于所检测的X-射线信号产生图像，包括如下的步骤：

设定给要成像的对象的X-射线曝光剂量的上限；和

调制X-射线管的管电流以使曝光剂量不超过该上限。

2.权利要求1所述的X-射线控制方法，其中

所说的X-射线成像设备是X-射线CT设备。

3.权利要求2所述的X-射线控制方法，其中

所说的X-射线CT设备通过螺旋扫描实施成像。

4.权利要求2所述的X-射线控制方法，其中

通过如下的步骤实现所说的调制管电流的步骤：基于成像规程查找曝光剂量预测值；和在预测值超过所说的上限时修改在成像规程中的管电流设定值。

5.权利要求4所述的X-射线控制方法，其中

给每个片层位置指定所说的管电流设定值。

6.权利要求5所述的X-射线控制方法，其中

通过如下的方式实现所说的调制步骤：将管电流设定值I修改为：

I′＝I·(Du/Dc)^1/2，

这里Dc表示所说的预测值，Du表示所说的上限。

7.一种X-射线成像设备，该X-射线成像设备将X-射线从X-射线管投影到要成像的对象上并检测所透射的X-射线，并基于所检测的X-射线信号产生图像，包括：

用于设定给要成像的对象的X-射线曝光剂量的上限的设定装置；和

用于调制X-射线管的管电流以使曝光剂量不超过该上限的调制装置。

8.权利要求7所述的X-射线成像设备，其中

所说的X-射线成像设备是X-射线CT设备。

9.权利要求8所述的X-射线成像设备，其中

所说的X-射线CT设备通过螺旋扫描实施成像。

10.权利要求8所述的X-射线成像设备，其中

所说的调制装置基于成像规程查找曝光剂量预测值并在预测值超过所说的上限时修改在成像规程中的管电流设定值。

11.权利要求10所述的X-射线成像设备，其中

给每个片层位置指定所说的管电流设定值。

12.权利要求11所述的X-射线成像设备，其中

所说的调制装置将管电流设定值I修改为：

I′＝I·(Du/Dc)^1/2，

这里Dc表示所说的预测值，Du表示所说的上限。

13.一种X-射线成像设备，该X-射线成像设备将X-射线从X-射线管投影到要成像的对象上并检测所透射的X-射线，并基于所检测的X-射线信号产生图像，包括：

计算装置，用于计算对要成像的对象的历史X-射线曝光剂量；和

显示装置，用于显示所计算的曝光剂量。

14.权利要求13所述的X-射线成像设备，其中

所说的计算装置基于要成像的对象的历史成像数据计算曝光剂量。

15.权利要求14所述的X-射线成像设备，其中

所说的计算装置从服务器采集历史成像数据。

16.权利要求13所述的X-射线成像设备，其中

所说的X-射线成像设备是X-射线CT设备。

Images