散焦辐射测量方法、装置、计算机设备和可读存储介质.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010602901.3 (22)申请日 2020.06.29 (71)申请人 上海联影医疗科技有限公司 地址 201807 上海市嘉定区城北路2258号 (72)发明人 胡仁芳 (74)专利代理机构 杭州华进联浙知识产权代理 有限公司 33250 代理人 单长芳 (51)Int.Cl. A61B 6/03(2006.01) A61B 6/00(2006.01) (54)发明名称 散焦辐射测量方法、 装置、 计算机设备和可 读存储介质 (57)摘要 本申请涉及一种散焦辐射测量。

2、方法、 装置、 计算机设备和可读存储介质， 其中， 散焦辐射测 量方法包括将模体设置于所述扫描床， 所述模体 上开设有狭缝， 所述模体的狭缝与所述扫描腔的 径向轴线呈预设角度设置； 控制所述扫描床或所 述机架沿轴向方向相对运动； 在运动过程中， 控 制所述X射线球管扫描所述模体， 并获取所述探 测器接收到的辐射信号； 根据所述辐射信号， 得 到所述探测器通道的散焦辐射分布。 上述测量方 法通过扫描床带动模体运动， 并在多个床码位置 曝光扫描模体， 对模体的摆放要求低， 通过调整 模体的位置可以调整测量精度和测量范围； 另 外， 该测量方法提高了散焦辐射测量信噪比和测 量精度。 权利要求书2页 。

3、说明书12页 附图8页 CN 111789624 A 2020.10.20 CN 111789624 A 1.一种散焦辐射测量方法， 应用于CT扫描设备， 所述CT扫描设备包括机架和扫描床， 所 述机架形成有扫描腔， 所述机架的一侧设置有X射线球管， 与所述X射线球管相对的一侧设 置有探测器； 其特征在于， 所述方法包括： 将模体设置于所述扫描床， 所述模体上开设有狭缝， 所述模体的狭缝与所述扫描腔的 径向轴线呈预设角度设置； 控制所述扫描床或所述机架沿轴向方向相对运动； 在运动过程中， 控制所述X射线球管扫描所述模体， 并获取所述探测器接收到的辐射信 号； 根据所述辐射信号， 得到所述探测器。

4、通道的散焦辐射分布。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述将模体设置于所述扫描床， 所述模体 上开设有狭缝， 所述模体的狭缝与所述扫描腔的径向轴线呈预设角度设置包括： 根据狭缝的宽度、 扫描床的移动步长、 以及球管探测器几何尺寸计算得到所述预设角 度； 根据所述预设角度将模体设置于所述扫描床。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述控制所述扫描床和所述扫描腔相对运 动包括： 控制所述扫描床以等步长沿所述扫描腔轴向运动， 以带动所述模体移动目标距离； 或 控制所述机架床以等步长运动， 以带动所述模体移动目标距离。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述模体包。

5、括： 固定部以及转动部； 所述固 定部用于与所述扫描床或所述机架连接； 所述转动部上开设有狭缝， 并嵌设于所述固定部； 所述转动部能够相对于所述固定部 转动， 以调整所述狭缝与所述扫描腔径向轴线的预设角度； 所述狭缝用于透过所述X射线球 管产生的X射线至所述探测器。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述固定部包括金属板以及与所述扫描床 或所述机架连接的连接机构； 所述转动部包括开设有狭缝的第一板体； 所述金属板与所述连接机构连接， 所述连接机构用于将所述金属板固定至所述扫描床 或所述机架； 所述金属板上设置有通孔， 所述第一板体设置于所述通孔内； 所述狭缝包括穿 透所述第一板体顶。

6、面和底面的通孔。 6.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述所述固定部包括金属板、 限位机构以 及与所述扫描床或所述机架连接的连接机构； 所述转动部包括开设有狭缝的第二板体； 所述金属板与所述连接机构连接， 所述连接机构用于将所述金属板固定至所述扫描床 或所述机架； 所述金属板上设置有通孔， 所述通孔的一侧设置有限位机构， 所述第二板体设 置于所述通孔内， 并抵靠所述限位机构； 所述狭缝包括穿透所述第二板体顶面和底面的通 孔。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述辐射强度值得到所述探测器 通道的散焦辐射分布包括： 获取空气扫描数据和探测器暗电流数据； 根据所述空气。

7、扫描数据和探测器暗电流数据对所述辐射强度值进行校正， 得到所述探 测器通道的散焦辐射分布。 权利要求书 1/2 页 2 CN 111789624 A 2 8.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述在运动过程中， 控制所述X射线球管扫 描所述模体， 并获取所述探测器接收到的辐射信号包括： 在运动过程中， 同步旋转所述X射线球管和所述模体， 并控制所述X射线球管扫描所述 模体， 获取所述探测器接收到的辐射信号。 9.一种散焦辐射测量装置， 所述装置包括机架和扫描床， 所述机架形成有扫描腔， 所述 机架的一侧设置有X射线球管， 与所述X射线球管相对的一侧设置有探测器； 其特征在于， 所 述装。

8、置还包括： 模体， 所述模体设置于所述扫描床， 且所述模体中开设的狭缝与所述扫描腔的径向轴 向呈预设角度设置； 控制模块， 用于控制所述扫描床和所述机架沿轴向方向运动； 扫描模块， 用于在运动过程中， 控制所述X射线球管扫描所述模体， 并获取所述探测器 接收到的辐射信号； 计算模块， 用于根据所述辐射信号， 得到所述探测器通道的散焦辐射分布。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111789624 A 3 散焦辐射测量方法、 装置、 计算机设备和可读存。

9、储介质 技术领域 0001 本申请涉及医疗技术领域， 特别是涉及一种散焦辐射测量方法、 装置、 计 算机设 备和可读存储介质。 背景技术 0002 CT扫描设备是利用计算机技术， 扫描被测物体得到二维投影图后进行重建 获得 三维断层图形的设备。 CT扫描设备使用X射线球管发射X射线， 穿过物 体(如人体器官)后被 探测器接收。 探测器的输出信号中绝大部分来自X球管 电子轰击靶面上的焦点产生X射线， 但是有部分电子会从靶面散射到焦点外， 再轰击靶面其他区域产生X射线后到达探测器， 这就是散焦辐射(Off focal)， 因此X光源表现为低强度光晕围绕高强度中心焦点。 散焦辐 射改变了真实测量 结。

10、果， 导致图像中可能出现阴影、 弧状等伪影， 同时会降低CT值准确性 和图像 衬度， 甚至可能影响医生根据图像进行诊断。 因此需要在CT扫描设备上进行散 焦 辐射的校正。 0003 散焦辐射校正的关键是要获得球管X射线到达探测器通道的散焦辐射强度 分布， 再和主焦点辐射强度比较即可计算散焦系数。 现有的散焦辐射强度分布 一般通过理论模 型计算的方法来获得。 但是理论模型计算的结果可能与实际系 统中的散焦辐射有较大偏 差。 发明内容 0004 本申请提供一种散焦辐射分布测量方法、 装置、 计算机设备和可读存储介 质， 以 至少解决相关技术中散焦辐射分布测量精度和信噪比较低的问题。 0005 第一。

11、方面， 本申请实施例提供了一种散焦辐射测量方法， 应用于CT扫描设 备， 所 述CT扫描设备包括机架和扫描床， 所述机架形成有扫描腔， 所述机架的 一侧设置有X射线 球管， 与所述X射线球管相对的一侧设置有探测器； 其特征 在于， 所述方法包括： 0006 将模体设置于所述扫描床， 所述模体上开设有狭缝， 所述模体的狭缝与所 述扫描 腔的径向轴线呈预设角度设置； 0007 控制所述扫描床或所述机架沿轴向方向相对运动； 0008 在运动过程中， 控制所述X射线球管扫描所述模体， 并获取所述探测器接 收到的 辐射信号； 0009 根据所述辐射信号， 得到所述探测器通道的散焦辐射分布。 0010 在。

12、其中一些实施例中， 所述将模体设置于所述扫描床， 所述模体上开设有 狭缝， 所述模体的狭缝与所述扫描腔的径向轴线呈预设角度设置包括： 0011 根据狭缝的宽度、 扫描床的移动步长、 以及球管探测器几何尺寸计算得到 所述预 设角度； 0012 根据所述预设角度将模体设置于所述扫描床。 0013 在其中一些实施例中， 所述控制所述扫描床和所述扫描腔相对运动包括： 说明书 1/12 页 4 CN 111789624 A 4 0014 控制所述扫描床以等步长沿所述扫描腔轴向运动， 以带动所述模体移动目 标距 离； 或 0015 控制所述机架床以等步长运动， 以带动所述模体移动目标距离。 0016 在其。

13、中一些实施例中， 所述模体包括： 固定部以及转动部； 所述固定部用 于与所 述扫描床或所述机架连接； 0017 所述转动部上开设有狭缝， 并嵌设于所述固定部； 所述转动部能够相对于 所述固 定部转动， 以调整所述狭缝与所述扫描腔径向轴线的预设角度； 所述狭 缝用于透过所述X 射线球管产生的X射线至所述探测器。 0018 在其中一些实施例中， 所述固定部包括金属板以及与所述扫描床或所述机 架连 接的连接机构； 所述转动部包括开设有狭缝的第一板体； 0019 所述金属板与所述连接机构连接， 所述连接机构用于将所述金属板固定至 所述 扫描床或所述机架； 所述金属板上设置有通孔， 所述第一板设置于所述。

14、通 孔内； 所述狭缝 包括穿透所述第一板体顶面和底面的通孔。 0020 在其中一些实施例中， 所述所述固定部包括金属板、 限位机构以及与所述 扫描床 或所述机架连接的连接机构； 所述转动部包括开设有狭缝的第二板体； 0021 所述金属板与所述连接机构连接， 所述连接机构用于将所述金属板固定至 所述 扫描床或所述机架； 所述金属板上设置有通孔， 所述通孔的一侧设置有限 位机构， 所述第 二板体设置于所述通孔内， 并抵靠所述限位机构； 所述狭缝包 括穿透所述第二板体顶面和 底面的通孔。 0022 在其中一些实施例中， 所述根据所述辐射强度值得到所述探测器通道的散 焦辐 射分布包括： 0023 获取。

15、空气扫描数据和探测器暗电流数据； 0024 根据所述空气扫描数据和探测器暗电流数据对所述辐射强度值进行校正， 得到 所述探测器通道的散焦辐射分布。 0025 在其中一些实施例中， 所述在运动过程中， 控制所述X射线球管扫描所述 模体， 并 获取所述探测器接收到的辐射信号包括： 0026 在运动过程中， 同步旋转所述X射线球管和所述模体， 并控制所述X射线 球管扫描 所述模体， 获取所述探测器接收到的辐射信号。 0027 第二方面， 本申请实施例提供了一种散焦辐射测量装置， 所述装置包括机 架和扫 描床， 所述机架形成有扫描腔， 所述机架的一侧设置有X射线球管， 与 所述X射线球管相对 的一侧设。

16、置有探测器； 所述装置还包括： 0028 模体， 所述模体设置于所述扫描床， 且所述模体中开设的狭缝与所述扫描 腔的径 向轴向呈预设角度设置； 0029 控制模块， 用于控制所述扫描床和所述机架沿轴向方向运动； 0030 扫描模块， 用于在运动过程中， 控制所述X射线球管扫描所述模体， 并获 取所述探 测器接收到的辐射信号； 0031 计算模块， 用于根据所述辐射信号， 得到所述探测器通道的散焦辐射分布。 0032 第三方面， 本申请实施例提供了一种计算机设备， 包括存储器、 处理器以 及存储 在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执 行所述计算机程 说明书 2/12 。

17、页 5 CN 111789624 A 5 序时实现如上述第一方面所述的散焦辐射测量方法。 0033 第四方面， 本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质， 其上存储有计 算机程 序， 该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的散焦辐射测量方 法。 0034 相比于相关技术， 本申请实施例提供的散焦辐射测量方法， 采用将模体设 置于所 述扫描床， 所述模体上开设有狭缝， 所述模体的狭缝与所述扫描腔的径 向轴线呈预设角度 设置； 控制所述扫描床或所述机架沿轴向方向相对运动； 在 运动过程中， 控制所述X射线球 管扫描所述模体， 并获取所述探测器接收到的 辐射信号； 根据所述辐射信号， 得到所述探。

18、 测器通道的散焦辐射分布的方式， 提升了散焦辐射分布的测量精度和信噪比。 0035 本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出， 以使本申请 的其 他特征、 目的和优点更加简明易懂。 附图说明 0036 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解， 构成本申请的一部分， 本申 请的示意性实施例及其说明用于解释本申请， 并不构成对本申请的不当限 定。 在附图中： 0037 图1为一实施例提供的CT扫描设置的结构示意图； 0038 图2为一实施例提供的散焦辐射测量方法的流程图； 0039 图3(a)至图3(d)为一实施例提供的散射强度测量示意图； 0040 图4为一实施例提供的模体的立。

19、体图； 0041 图5为一实施例提供的模体的结构示意图； 0042 图6为另一实施例提供的模体的结构示意图； 0043 图7为一实施例提供的狭缝与X方向临界角度的示意图； 0044 图8为一实施例提供的狭缝投影的示意图； 0045 图9为一实施例提供的探测器中心第20层384-385通道的焦点分布测试结 果示意 图； 0046 图10为一实施例提供的图9的局部放大图； 0047 图11为一个实施例中散焦辐射测量装置的结构框图； 0048 图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。 具体实施方式 0049 为了使本申请的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实 施例， 对本申请进。

20、行描述和说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本申请， 并 不用于限定本申请。 基于本申请提供的实施例， 本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳 动的前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本 申请保护的范围。 0050 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例， 对于 本领域 的普通技术人员而言， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些 附图将本申请应用 于其他类似情景。 此外， 还可以理解的是， 虽然这种开发过 程中所作出的努力可能是复杂 并且冗长的， 然而对于与本申请公开的内容相关 的本领域的普通技术人员而言， 在本申请 揭露的技术内容的基础上进。

21、行的一些 设计， 制造或者生产等变更只是常规的技术手段， 不 应当理解为本申请公开的 内容不充分。 说明书 3/12 页 6 CN 111789624 A 6 0051 在本申请中提及 “实施例” 意味着， 结合实施例描述的特定特征、 结构或特性 可以 包含在本申请的至少一个实施例中。 在说明书中的各个位置出现该短语并 不一定均是指 相同的实施例， 也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施 例。 本领域普通技术人员 显式地和隐式地理解的是， 本申请所描述的实施例在 不冲突的情况下， 可以与其它实施例 相结合。 0052 除非另作定义， 本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属 技术。

22、 领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。 本申请所涉及的 “一” 、“一 个” 、“一种” 、 “该” 等类似词语并不表示数量限制， 可表示单数或复数。 本申请 所涉及的术语 “包括” 、“包 含” 、“具有” 以及它们任何变形， 意图在于覆盖不排他 的包含； 例如包含了一系列步骤或模 块(单元)的过程、 方法、 系统、 产品或 设备没有限定于已列出的步骤或单元， 而是可以还包 括没有列出的步骤或单元， 或可以还包括对于这些过程、 方法、 产品或设备固有的其它步 骤或单元。 本申 请所涉及的 “连接” 、“相连” 、“耦接” 等类似的词语并非限定于物理的或者 机械的 连接， 而是可以包括电。

23、气的连接， 不管是直接的还是间接的。 本申请所涉及的 “多 个” 是指两个或两个以上。“和/或” 描述关联对象的关联关系， 表示可以存在三种 关系， 例 如，“A和/或B” 可以表示： 单独存在A， 同时存在A和B， 单独存在 B这三种情况。 字符 “/” 一般 表示前后关联对象是一种 “或” 的关系。 本申请所涉 及的术语 “第一” 、“第二” 、“第三” 等仅 仅是区别类似的对象， 不代表针对对象的 特定排序。 0053 本申请描述的各种技术可应用于CT扫描设备， 如图1所示， 所述CT扫描 设备包括 机架101和扫描床102， 所述机架101形成有扫描腔， 所述机架101的 一侧设置有X。

24、射线球管 103， 与X射线球管相对的一侧设置有探测器104。 0054 图2为一实施例提供的散焦辐射测量方法的流程图， 如图2所示， 散焦辐 射测量方 法包括步骤210至步骤240， 其中： 0055 步骤210， 将模体设置于所述扫描床， 所述模体上开设有狭缝， 所述模体的 狭缝与 所述扫描腔的径向轴线呈预设角度设置。 0056 模体可以理解为测量工具， 本申请中， 模体上开设有狭缝， 用于部分屏蔽X 射线。 为达到此目的， 模体使用可屏蔽X射线的材料， 如钨、 铅或钼等强衰减 物质。 在本实施例中， 模体包括边缘光滑、 厚度均匀的金属板， 金属板中开设 有狭缝， 金属可以为钨、 铅或钼等。

25、强 衰减物质。 0057 模体设置在扫描床， 并且模体上开设的狭缝与扫描腔的径向轴线呈预设角 度设 置。 具体地， 利用CT定位扫描确定旋转中心， 将模体通过扫描床支架设置 在扫描旋转中心， 再设置X射线球管所在角度。 优选的第一次一般将X射线球 管设置在圆形截面扫描腔的 180 位置处。 其中， 圆形截面扫描腔的顶部为0 ； 底部为180 。 也就是X射线球管的初始位 置为扫描腔的底部。 如图3a所示， X射线球管设置在底部， 离扫描床较近， 从而可以使测量 精度更高。 在扫描腔 范围内将模体移到最低处， 此时为了保证测量精度， 需要调整狭缝与 扫描腔的 径向(X方向)的夹角呈预设角度。 预。

26、设角度可以是大于临界角ScanAngle， 临 界 角的具体计算后面详细阐述。 0058 如图4所示， 模体设置在旋转支架上， 通过将旋转支架安装在扫描床的支 架接口， 以使扫描床带动模体运动。 0059 步骤220， 控制扫描床或所述机架沿轴向方向相对运动。 说明书 4/12 页 7 CN 111789624 A 7 0060 具体地， 可以固定机架的位置， 控制扫描床沿扫描腔轴向方向运动； 对于 导轨CT， 则可以固定扫描床的位置不变， 控制机架在导轨上移动， 以使模体产 生相对运动。 0061 在其中一个实施例中， 控制所述扫描床以等步长沿所述扫描腔轴向运动， 以带动 所述模体移动目标距。

27、离； 或控制所述机架床以等步长运动， 以带动所述 模体移动目标距 离。 其中， 目标距离根据狭缝的长度和预设角度确定。 0062 具体地， 以控制扫描床运动为例进行说明。 控制扫描床以等步长沿扫描腔 轴向运 动(Z方向)运动， 假设扫描床在Z方向移动总长为MoveLengthZ。 0063 MoveLengthZSlitLength*sin(ScanAngle) (1) 0064 由公式(1)可以看出， 扫描床在Z方向移动总长为MoveLengthZ由狭缝总 长度 SlitLength和狭缝与扫描腔的径向轴线(X方向)的夹角ScanAngle决定。 0065 步骤230， 在扫描床运动过程中，。

28、 控制X射线球管扫描模体， 并获取探测 器接收到 的辐射信号。 0066 在其中一个实施例中， 在运动过程中， 同步旋转所述X射线球管和所述模 体， 并控 制所述X射线球管扫描所述模体， 获取所述探测器接收到的辐射信号。 0067 辐射信号包括辐射信号强度值和能谱分布。 根据探测器的种类接收到不同 的辐 射信号。 对于X射线探测器， 接收到的辐射信号为辐射信号强度值； 对于 光子计数探测器， 接收到的辐射信号为能谱分布。 本申请均以辐射信号为辐射 信号强度值为例进行说明， 但 并不对辐射信号进行限定。 0068 具体地， 在扫描床的运动过程中进行步进采样， 每次采样长度可以设置为 SlitWi。

29、dthZ， 在每个床码位置扫描模体， 此时X射线只能从模体的狭缝投射到不 同的探测 器。 如图3(a)和3(b)所示， 由于扫描床带动模体在Z方向运动， 等效为在X方向和Z方向有两 个狭缝在运动， 即在每个床码位置， 探测器能接 收到球管焦点AB发射的从X和Z两个方向入 射的X射线。 以X方向为例， 狭 缝在X方向移动， 不同的狭缝位置能使得不同焦点AB发射的X 射线入射到探 测器2上。 同理分析Z方向也是如此。 0069 步骤240， 根据辐射信号， 得到探测器通道的散焦辐射分布。 0070 可以理解的是， 在不同的床码位置扫描模体， 对应的探测器可以接收到不 同的辐 射信号， 扫描相邻床码。

30、位置得到的辐射信号差异就是该探测器在该角度 下的散焦强度值。 对于每个探测器通道， 在扫描床移动总长为MoveLengthZ的 过程中， 会在多个床码位置对 模体进行扫描得到一组辐射信号， 分别计算对应 位置的X射线球管散焦强度， 从而可以得 到X射线球管在该探测器的散焦辐射 分布。 0071 本实施例提供的散焦辐射测量方法， 应用于CT扫描设备， CT扫描设备包 括机架和 扫描床， 机架形成有扫描腔， 机架的一侧设置有X射线球管， 与X射 线球管相对的一侧设置 有探测器； 该方法包括将模体设置于所述扫描床， 所述 模体上开设有狭缝， 所述模体的狭 缝与所述扫描腔的径向轴线呈预设角度设置； 控。

31、制所述扫描床或所述机架沿轴向方向相 对运动； 在运动过程中， 控制所述X 射线球管扫描所述模体， 并获取所述探测器接收到的辐 射信号； 根据所述辐射 信号， 得到所述探测器通道的散焦辐射分布。 上述测量方法通过控 制模体运动， 并在多个床码位置曝光扫描模体， 可以得到探测器通道的散焦辐射分布， 因 此 对模体的摆放要求低， 通过调整模体的位置可以调整测量精度和测量范围； 另 外， 该测 量方法提高了散焦辐射测量信噪比和测量精度。 说明书 5/12 页 8 CN 111789624 A 8 0072 可以理解的是， 如果模体的狭缝足够长， 即狭缝在X方向的长度 MoveLengthX和在 Z方向。

32、的长度MoveLengthZ比所需要测量的探测器范围要大， 则只需要将X射线球管调整到 圆形截面扫描腔的180 位置处即可， 不需要改 变不同的球管和狭缝的角度。 0073 若狭缝在X方向的长度MoveLengthX和在Z方向的长度MoveLengthZ比所 需要测量 的探测器范围要小， 则需要同步旋转X射线球管和模体， 使X射线通 过模体入射到不同的探 测器通道， 得到多个探测器通道的散焦辐射分布。 0074 其中， 狭缝的长度SlitLength在X方向的长度MoveLengthX可以表示如下： 0075 MoveLengthXSlitLength*cos(ScanAngle) (2) 0。

33、076 判断当前扫描是否已经覆盖完所有所需测量的探测器范围， 即模体在两个 方向 移动总长MoveLengthX和MoveLengthZ是否遍历完探测器的X和Y两个方 向的范围。 如果没 有遍历完所需探测器范围， 则需要同步旋转球管和模体到其 他角度位置后， 在扫描床的运 动过程中进行步进采样， 每次采样长度可以设置 为SlitWidthZ， 在每个床码位置扫描模 体， 以覆盖其他探测器范围进行测试。 当 同步改变球管和模体的角度时， 相同狭缝位置能 使得焦点位置发射的X射线入 射到不同的探测器范围。 如图3(a)和图3(b)所示， X射线球管 在圆形截面 扫描腔的180 位置处能测量焦点散焦。

34、强度的探测器范围是探测器2， 则同步旋 转球管和狭缝一定角度后， 如图3(c)和图3(d)所示， 测量焦点散焦强度的 探测器范围是探 测器3。 如此重复设置不同的球管和狭缝的角度和位置， 则可以 完成所有探测器范围的焦 点散焦强度测量。 0077 在其中一个实施例中， 模体可以是X方向和Z方向两个方向的组合体， 或 者单个狭 缝， 测量时通过电机驱动使得狭缝分别在X方向和Z两个方向步进， 从而可以分别测量出焦 点在X方向和Z两个方向的散焦强度分布， 将焦点在X 方向和Z两个方向的散焦强度分布进 行叠加在一起计算总的散焦强度分布。 0078 以下对上述使用的模体进行说明。 所述模体包括： 固定部。

35、以及转动部； 0079 所述固定部用于与所述扫描床或所述机架连接； 0080 所述转动部上开设有狭缝， 并嵌设于所述固定部； 所述转动部能够相对于 所述固 定部转动， 以调整所述狭缝与所述扫描腔径向轴线的预设角度； 所述狭 缝用于透过所述X 射线球管产生的X射线至所述探测器。 0081 固定部和转动部的材料均为能强烈吸收X射线的物质， 比如钨、 铅等。 固 定部中开 有孔， 用于将转动部嵌设在固定部中不掉落， 同时两者相接后能阻挡X 射线。 另外， 固定部 中开有的孔周围带有角度刻线， 固定部与转动部组合后能 够旋转转动部使得狭缝与X方向 成不同角度。 0082 在其中一些实施例中， 如图4所。

36、示， 所述固定部包括金属板410以及与所 述扫描床 或所述机架连接的连接机构430； 所述转动部包括开设有狭缝421的第 一板体420； 0083 所述金属板与所述连接机构连接， 所述连接机构用于将所述金属板固定至 所述 扫描床或所述机架； 所述金属板上设置有通孔， 所述第一板体420设置于 所述通孔内； 狭缝 421包括穿透所述圆台板顶面和底面的通孔。 0084 金属板410的形状可以为多边形、 圆形等形状； 第一板体420可以是圆柱 体、 也可 以是圆锥体。 具体形状本实施例不作限定。 本实施例以金属板410的 形状为矩形、 第一板体 为圆锥体例进行说明。 优选地， 所述金属板410与第一。

37、 板体420的厚度相同。 说明书 6/12 页 9 CN 111789624 A 9 0085 图5为图4中模体的俯视图和侧视图。 图中所有尺寸的单位默认为mm。 金 属板410 为矩形， 金属板410中开有圆锥孔， 孔周围带有角度刻线。 锥形的第 一板体420放置在圆锥 孔中而不掉落， 同时两者相接后能阻挡X射线。 第一板 体420中间开有极窄的狭缝， 与金属 板410组合后能够旋转使得狭缝421与X 方向成不同角度。 同时金属板410留有相应的螺丝 孔等接口， 方便与通过旋转 台实现整体绕Z轴旋转， 且能与扫描床支架的接口连接。 模体中 金属板、 第一 板体420和狭缝421的尺寸可以采用。

38、固定尺寸， 也可以根据实际使用过程中进 行调节。 例如， 金属板410的尺寸在X方向可以为230mm， Z方向为180mm， Y方向的厚度为2mm； 第一板体420， 其上下表面半径分别为60mm、 50mm； 狭缝421长宽分别为100mm、 0.2mm， 厚度 为2mm。 0086 图6是另一种模体的俯视图和侧视图， 本实施例中金属板的形状为矩形。 如图6所 示， 所述固定部包括金属板410、 限位机构440以及与所述扫描床或所 述机架连接的连接机 构； 所述转动部包括开设有狭缝的第二板体450； 0087 所述金属板410与连接机构430连接， 所述连接机构430用于将所述金属 板410。

39、固 定至所述扫描床或所述机架； 连接机构430可以包括插入病床或机架 的卡槽和旋转部分。 所述金属板410上设置有通孔， 所述通孔的一侧设置有限 位机构440， 所述第二板体430设 置于所述通孔内， 并抵靠所述限位机构440； 第二板体430上开设有狭缝421， 狭缝421包括 穿透所述第二板体450顶面和底 面的通孔。 0088 优选地， 金属板410与第二板体450的厚度相同。 0089 本实施例， 可以将第二板体450设置为普通的圆柱体， 相应地， 金属板410 上开设 有圆形通孔。 因此需要增加限位机构440以将转动部固定在金属板410 的圆形通孔内。 第二 板体450中间开设有狭缝。

40、421， 狭缝421位于限位机构440 的内侧； 限位机构440与第二板体 450连接， 用于调整转动部中狭缝421的角 度。 0090 其中， 限位机构440可以为金属环， 金属环的内径小于第二板体450的半 径， 且金 属环的外径大于第二板体450的半径。 例如， 若第二板体450的直径 为60mm， 金属环的内径 可以设置为55mm， 金属环的外径可以设置为65mm， 金属环覆盖在第二板体450上， 其中内部 用5mm的环面积与金属板410固定在 一起， 以固定狭缝421。 同时金属环凸出在狭缝421外， 方便手动调整第二板体 450中狭缝421的角度。 0091 在其中一些实施例中， 。

41、根据辐射强度值得到探测器通道的散焦辐射分布包 括： 0092 获取空气扫描数据和探测器暗电流数据； 0093 根据空气扫描数据和探测器暗电流数据对辐射强度值进行校正， 得到探测 器通 道的散焦辐射分布。 0094 按照要测量的扫描协议采集空气扫描数据和探测器暗电流数据。 具体地， 首先需 要获取该CT扫描设备内置的所有扫描协议， 然后按照要测量的扫描协议 对应的扫描条件， 对该CT扫描设备进行设置后， 对空气进行扫描获得获得该扫 描协议对应的空气扫描数据。 探测器暗电流数据例如为球管电压为120kv， 电流 30mA， 最大开缝40mm等。 根据空气扫描数 据和探测器暗电流数据， 将在每个 床。

42、码位置扫描模体的辐射光强进行暗电流校正和空气 校正得到投影(如图8所 示)， 选择需要测量的探测器通道位置， 提取对应探测器通道位置 处的投影随 扫描床位置的变化， 即可得到该探测器通道处的散焦辐射分布。 0095 在其中一些实施例中， 根据空气扫描数据和探测器暗电流数据， 将在每个 床码位 说明书 7/12 页 10 CN 111789624 A 10 置扫描模体的辐射光强进行暗电流校正和空气校正具体为： 将在每个床 码位置扫描模体 得到的辐射光强和暗电流数据均减去空气扫描数据， 得到第一 辐射光强与第一暗电流数 据， 将第一辐射光强与第一暗电流数据相除得到投影 数据， 根据校正的后投影数据。

43、随扫描 床位置的变化， 得到辐射强度值变化， 根 据辐射强度值变化得到探测器通道处的散焦辐射 分布。 0096 在其中一些实施例中， 所述将模体设置于所述扫描床， 所述模体上开设有 狭缝， 所述模体的狭缝与所述扫描腔的径向轴线呈预设角度设置包括： 0097 根据狭缝的宽度、 扫描床的移动步长、 以及球管探测器几何尺寸计算得到 所述预 设角度； 根据所述预设角度将模体设置于所述扫描床。 0098 球管探测器几何尺寸包括探测器的尺寸、 X射线球管焦点到狭缝的距离以 及X射 线球管焦点到探测器的距离。 0099 具体地， 根据模体中狭缝的宽度、 探测器的尺寸、 扫描床的移动步长、 X 射线球管 焦点。

44、到狭缝的距离以及X射线球管焦点到探测器的距离计算得到预设 角度； 根据预设角度 将模体设置于所述扫描床。 0100 下面详细说明预设角度的计算过程。 0101 设狭缝宽度为SlitWidth， 探测器尺寸为PixelSize， 病床在Z方向等步长运 动的 每次步进距离为SlitStepWidthZ， 焦点到狭缝的距离为SSD， 焦点到探测器 的距离为SDD。 0102 因为在CT扫描设备中散焦辐射的影响主要表现在X方向， 下面以X方向 进行分析。 如图7所示， 考虑扫描时狭缝与X方向有一定角度ScanAngle的影响， 则每次扫描的X方向缝 宽为； 0103 SlitWidthXSlitWid。

45、th/sin(ScanAngle) (3) 0104 由于扫描床只能在Z方向移动， 所以转换到X方向的采样长度为： 0105 SlitStepWidthXSlitStepWidthZ*cot(ScanAngle) (4) 0106 在每个狭缝位置时， 单个探测器通道能采集到部分焦点尺寸SpotSubSize透 过狭 缝入射的光强， 根据图8中的相似三角形关系， 可以计算该长度为： 0107 0108 每一次在Z方向步进采样时， 狭缝在X方向移动， 对应采样到的部分焦点 位置移动 距离为： 0109 0110 为了得到精确的测量结果， 需要每一次得到的焦点尺寸SpotSubSize越小越 好， 。

46、同时步进采样为完全或者过采样， 即： 0111 SpotStepWidthSpotSubSize (7) 0112 根据以上计算结果， 狭缝与X方向的角度ScanAngle满足： 0113 说明书 8/12 页 11 CN 111789624 A 11 0114 其中： 0115 0116 根据以上的计算结果， 当狭缝宽度SlitWidth和狭缝到焦点距离SSD越小， 狭缝与 X方向角度ScanAngle越大时， 每次采集到的焦点尺寸SpotSubSize越小。 0117 以目前测试的测量工具和CT扫描仪为例， 狭缝宽度SlitWidth0.4mm， 狭 缝到焦 点距离SSD370mm， 病床。

47、在Z方向的步进距离SlitStepWidth1mm， 能 调整的只有狭缝与X 方向角度需要满足ScanAngle48.7 ， 设置 ScanAngle62 。 由此计算SpotSubSize 1.3mm， SpotSubSize0.86mm， 满足过 采样要求。 做完暗电流校正和空气校正得到某个位 置狭缝的光强投影如图8所 示， 从中可知只有狭缝位置处的探测器能接收到信号。 散焦测 量结果如图9所 示， 选取了探测器中心第20层相邻两个模块边缘的第384和385探测器通道 的 测试结果， 横轴根据扫描角度ScanAngle和步长SlitStepWidth转换成X方向的距 离。 其 中图9为原始。

48、结果， 从图9可知实线384探测器通道采集到的最大焦点 强度比385小一些； 图 10为图9的局部放大图， 从图10中可知384和385探 测器通道的散焦分布有明显的区别， 即 在中心焦点的左侧385通道比384通道 更大。 该结果与探测器防散射光栅ASG设计一致， 即 会导致在相邻两个模块边 缘的两个探测器通道接收到的散焦辐射呈现图9所示的结果。 同 时， 通过图10 可以看出散焦强度分布在21mm处有一个明显的截断， 根据几何关系我们可以 计算出焦点散焦强度的宽度13mm左右。 以上结果证明了本发明的散焦强度测 量工具和测 量方法的有效性。 0118 需要说明的是， 在上述流程中或者附图的。

49、流程图中示出的步骤可以在诸如 一组 计算机可执行指令的计算机系统中执行， 并且， 虽然在流程图中示出了逻 辑顺序， 但是在 某些情况下， 可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步 骤。 0119 在一个实施例中， 如图11所示， 提供了一种散焦辐射测量装置， 装置包括 机架和 扫描床， 机架形成有扫描腔， 机架的一侧设置有X射线球管， 与X射线 球管相对的一侧设置 有探测器； 散焦辐射测量装置还包括模体1110、 控制模块 1120、 扫描模块1130和计算模块 1140， 其中： 0120 模体1110， 所述模体设置于所述扫描床， 且所述模体中开设的狭缝与所述 扫描腔 的径向轴向呈预设角。

50、度设置； 0121 控制模块1120， 用于控制所述扫描床和所述机架沿轴向方向运动； 0122 扫描模块1130， 用于在运动过程中， 控制所述X射线球管扫描所述模体 1110， 并获 取所述探测器接收到的辐射信号； 0123 计算模块1140， 用于根据所述辐射信号， 得到所述探测器通道的散焦辐射 分布。 0124 在其中一些实施例中， 控制模块1120还用于控制所述扫描床以等步长沿所 述扫 描腔轴向运动， 以带动所述模体移动目标距离； 或控制所述机架床以等步 长运动， 以带动 所述模体移动目标距离。 0125 在其中一些实施例中， 模体1110包括： 固定部以及转动部； 所述固定部用 于与。