[發明專利]獲取斷層攝影和三維表面圖像的X射線計算斷層攝影裝置

有效

• 申請號: 200580045730.2
• 申請日: 2005-11-23
• 公開（公告）號: CN101094609A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 陳承吾;許榮;金鐘旭;姜旭;裵秀真
• 申請（專利權）人: 韓國電氣研究院
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊生平;朱勝

技術領域

本發明涉及一種用于從通過用X射線掃描對象而檢測到的數據來獲取圖像信息的X射線計算斷層攝影裝置，更為具體地涉及一種用于獲取計算的斷層攝影圖像和固體表面圖像的X射線計算斷層攝影裝置，其能夠通過獲取對象的斷層攝影信息和該對象的表面顏色信息以形成對象的斷層攝影圖像和三維表面圖像，從而向用戶提供可視圖像。

背景技術

通常，X射線計算斷層攝影裝置包括：用于將X射線投射到對象上的X射線管；用于檢測穿過對象發射的X射線的檢測器；其中安裝了所述X射線管和所述檢測器的旋轉機械裝置；以及用于將從檢測器獲得的數據重構成圖像信息的計算機。

如上面所描述地構造的傳統X射線計算斷層攝影裝置通過圍繞對象旋轉所述旋轉機械裝置來捕獲對象的斷層攝影。在每一分角度上執行對象的斷層攝影的捕獲，并且，通過諸如迭代方法、反投影、濾波反投影等等數學計算，來重構通過捕獲而獲得每個角度的X射線的投影數據。

存在各種X射線計算斷層攝影裝置的機械結構，并且這些機械結構將被簡短描述如下。

作為第一種，最傳統的X射線計算斷層攝影裝置的機械結構包括具有X射線管、X射線檢測器、準直器和數據收集器的圓形旋轉體，所述圓形旋轉體圍繞放置在該旋轉體的內部空間中的對象旋轉，以便獲得對象的透射信息，并從由計算機重構的透射信息獲得圖像信息。

作為第二種，C型臂X射線計算斷層攝影裝置是開放型的X射線診斷裝置，其中，X射線管被耦合到C臂型機械裝置的一端，而X射線檢測器被耦合到相對端，以便可以進行介入放射治療。

作為第三種，牙科計算斷層攝影(CT)裝置，專門用于僅僅診斷諸如病人的頭顱、喉嚨、頜骨和牙齒之類的局部部位，用于牙科和上頜面手術(maxillofaxial?surgery)領域。在牙科計算斷層攝影中，X射線管被置于對象的右和左側，而牙科計算斷層攝影與地面平行地旋轉，以便獲得透射信息。

作為第四種的是對象旋轉型X射線計算斷層攝影裝置。在這種裝置中，代替X射線管和X射線檢測器的旋轉的是對象被放置于旋轉體上并被旋轉，這樣，可以實現與在X射線管和X射線檢測器旋轉時同樣的效果。這種對象旋轉型X射線計算斷層攝影裝置通常應用于針對非破壞性測試有可能旋轉對象的情況下。

在如上面描述的X射線計算斷層攝影裝置中，最傳統使用的第一種將詳細描述。

圖1是說明常規的X射線計算斷層攝影裝置的方框圖。

如圖1中所示，傳統X射線計算斷層攝影裝置包括掃描機架2、捕獲臺4和操作控制臺6。掃描機架2具有X射線管20。通過準直器22，從X射線管20發射的X射線被改變為扇形X射線束，也就是說，扇形光束，并被投射到X射線檢測器24。

X射線檢測器24包括在擴展X射線的方向上作為陣列被安排在相同行上的多個檢測器器件。稍后將詳細描述X射線檢測器24的結構。X射線管20、準直器22和X射線檢測器24組成了如稍后描述的X射線輻射器-檢測器。

X射線檢測器24與數據收集器26相耦合。數據收集器26以數字數據的形式收集由X射線檢測器24的各個檢測設備檢測的信號。通過X射線控制器28控制來自X射線管20的X射線的輻射。圖中省略了X射線管20和X射線控制器28之間的連接。通過準直器控制器30控制準直器22。圖中省略了準直器22和準直器控制器30之間的連接。

從X射線管20到準直器控制器30的組件被安裝到掃描機架2的旋轉部分34。通過旋轉控制器36來控制旋轉部分34的旋轉。圖中省略了旋轉部分34和旋轉控制器36之間的連接。

捕獲臺4被構造成將對象(未示出)移進和移出掃描機架2的X射線輻射空間。稍后將描述對象和X射線輻射空間之間的關系。

操作控制臺6包括數據處理器60。例如，數據處理器60是計算機。數據處理器60被連接到控制接口62。控制接口62被連接到掃描機架2和捕獲臺4。數據處理器60通過控制接口62來控制掃描機架2和捕獲臺4。

通過控制接口62來控制掃描機架2的數據收集器26、X射線控制器28、準直器控制器30和旋轉控制器36。圖中省略了這些組件和控制接口62之間的相應關系。

而且，數據收集器60連接到數據收集緩沖器64。數據收集緩沖器64連接到掃描機架2的數據收集器26。通過數據收集器26收集的數據經由數據收集緩沖器64輸入到數據處理器60。

數據處理器60使用針對通過數據收集緩沖器64收集的多個視點所發射的X射線數據來執行圖像重構。例如，使用濾波反投影算法來執行圖像重構。