[發明專利]計算機斷層攝影系統和裝置

無效

• 申請號: 200810168698.2
• 申請日: 2008-09-10
• 公開（公告）號: CN101385650A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: J·J·萊西
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: A61B6/10
• 分類號: A61B6/10;G01N23/04;G21K1/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張雪梅;陳景峻

技術領域

本公開通常涉及計算機斷層攝影系統和裝置，其包括附接到一個或多個x射線衰減準直板(collimation?plate)的加強構件(stiffening?member)。

背景技術

典型地，在計算機斷層攝影(CT)成像系統中，x射線源朝著置于支撐件上的對象或目標(例如患者或一件行李)發射扇形的x射線射束。該射束在被對象衰減后撞擊到檢測器組件上。檢測器組件接收到的衰減的x射線射束的強度通常取決于對象對x射線射束的衰減。檢測器組件的每個檢測器元件產生表示接收到的衰減后的x射線射束的單獨電信號。

在已知的第三代CT系統中，x射線源和檢測器組件圍繞待成像目標在可旋轉機架部分上旋轉，從而使得扇形x射線射束與目標相交的機架角度持續變化。在機架角度范圍內收集代表每個檢測器元件處接收到的x射線射束強度的數據。最終處理該數據以形成目標的圖像。

公知的是，x射線射束中的一部分光子與對象或支撐件相互作用并且該相互作用將導致產生次級x射線光子。這些次級x射線光子通常被統稱為散射的x射線光子。眾所周知的是，散射x射線光子在不可預期的方向傳播并且會成為圖像中的噪聲源。因為x射線光子是噪聲源，需要在其到達檢測器元件之前有效地控制它們從而保持可接受的信噪比。

在已知的第三代CT掃描器中，通過患者后準直器(post?patient?collimator)控制散射的x射線光子的影響。患者后準直器安裝在檢測器組件上并且放在對象與檢測器元件之間的位置。典型地這種患者后準直器包括多個包含例如鎢、鉛、鉬等的高x射線衰減材料的薄準直板，該準直板聚焦地對準x射線源的焦斑(focal?spot)。大多數散射的x射線光子沿沒有聚焦地對準x射線源焦斑的路徑傳播，因此散射的x射線光子被準直板內高x射線衰減材料有效地阻擋。患者后準直器還用于控制離焦的x射線光子。為了本公開的目的，定義離焦的x射線光子包括源自x射線源的，但不通過焦斑的x射線光子。患者后準直器設計成阻擋離焦的x射線光子和散射的x射線光子。

為了使患者后準直器表現的性能可接受，關鍵是薄準直板保持精確對準到x射線源的焦斑。如果準直板沒有精確對準，它們可能允許一些離焦的x射線光子或散射的x射線光子撞擊到檢測器元件上。公知的是，接觸檢測器元件的離焦的x射線光子或者散射的x射線光子會導致更低的信噪比，這造成圖像質量下降。

對于已知的第三代CT系統，需要快速的機架旋轉速度來獲得圖像中的高時間分辨率。但是，隨著機架旋轉速度的增加，準直板要承受明顯更大的偏轉力。因為可旋轉機架部分在旋轉，作用在每個準直板上的偏轉力以機架旋轉速度的平方增加。由于這種關系，機架旋轉速度中甚至小的增加也會導致使每個準直板偏轉的明顯更高的力。問題在于更快的機架旋轉速度會導致準直板的顯著偏轉，允許更多的離焦x射線光子和散射光子接觸檢測器元件，這最后會降低圖像質量。

一種已知的解決方法是用鎢絲在檢測器組件的x方向支撐(brace)準直板。因為鎢是高x射線衰減的，鎢絲吸收一些在到達檢測器元件之前沒被散射的x射線光子。可能不希望利用鎢絲支撐準直板，因為鎢絲阻擋否則用于在給定x射線劑量時產生更質量圖像的x射線光子。除了吸收x射線光子外，鎢絲也會在x射線可以通過的地方劃分界線((demark)，這會引起圖像偽影。

發明內容

通過閱讀和理解下文將會清楚在此解決了上述提到的缺點，劣勢及問題。

在一個實施例中，一種計算機斷層攝影系統包括可旋轉機架部分和安裝到該可旋轉機架部分的x射線源。該計算機斷層攝影系統還包括安裝到可旋轉機架部分并定位成接收來自x射線源的x射線射束的檢測器組件。檢測器組件包括多個x射線衰減準直板，其中加強構件附接到該多個x射線衰減準直板中的一個或多個。加強構件由大致x射線半透明(x-ray?translucent)的材料制成。

在另一個實施例中，一種計算機斷層攝影系統包括可旋轉機架部分和安裝在可旋轉機架部分上的x射線源。大致與x射線源相對地安裝檢測器組件。檢測器組件包括配置成阻擋散射x射線光子的多個x射線衰減準直板。檢測器組件還包括附接到該多個x射線衰減準直板中的一個或多個的碳復合材料(carboncomposite)加強構件。

在另一個實施例中，一種檢測器組件包括彼此大致平行的多個大致弧形的橫擋(rail)和定位在大致弧形的橫擋之間的多個x射線衰減準直板。檢測器組件還包括附接到該多個x射線衰減準直板中的一個或多個以及附接到大致弧形的橫擋的加強構件。該加強構件選自由碳復合材料，碳纖維增強塑料，陶瓷和鋁組成的組中。