[發明專利]計算機斷層掃描系統中小感興趣區域的X射線準直器及其掃描成像方法

無效

• 申請號: 201210312442.0
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN102824186A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 徐丹;曾凱;陸春生
• 申請（專利權）人: 豐盛科技集團有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;G21K1/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術領域

本發明涉及計算機斷層掃描（CT）技術領域，尤其是一種計算機斷層掃描系統中小感興趣區域的X射線準直器及其掃描成像方法。

背景技術

目前，在牙科錐束計算機斷層掃描中，如圖1，主要組成部件包括旋轉機架，升降立柱，X射線源，探測器，以及X射線準直器。這些部件由系統軟件通過控制單元控制。

在這些部件中，X射線源的準直器控制X射線的照射范圍，以便在對小感興趣區域成像的同時降低對病人的輻射劑量。準直器一般由四個刀片狀的平板組成，如圖2所示。這些片狀準直器對X射線有很強的阻擋效果，因此病人和探測器只被未阻擋部分照射，從而避免對感興趣區域之外的組織的過度輻射。

一般情況下，如圖3，這四個刀片平板由兩個電機控制，每個電機分別控制左右和上下兩組平板。每組平板分別固定在一個正反絲桿上。因此電機轉動時，每組中的兩塊平板分別向上下或者左右運動，從而達到放大和縮小準直器窗位的目的。在每次掃描中，感興趣區域必須被預先確定，射線準直器窗口大小也被調整到相應大小，并在整個掃描過程中始終保持不變。

然而，上面所描述的牙科CT準直器設計主要存在兩個問題：

1.當感興趣區域不在系統旋轉中心時的過量輻射問題；

2.小感興趣區域重建時的數據缺失問題；

準直器必須打開到能確保X射線照到整個感興趣區域。因為射線準直器在掃描過程中并不移動，如果小感興趣區域不在系統旋轉中心，如圖4所示，當準直器刀片1打開到感興趣區域能被X射線照到時，準直器刀片2也必須跟著打開相同的幅度，以保證當射線旋轉到相反方向時，小感興趣區域仍在掃描范圍中。因此此類準直器設計的掃描區域遠遠大于小感興趣區域，從而造成對病人不必要的輻射。

當小感興趣區域處于系統旋轉中心時，準直器能很好地控制X射線的照射區域，從而保證掃描區域和小感興趣區域一致，如圖5所示。但是由于病人的大部分身體結構處于小感興趣之外，并且這些身體結構并沒有被X射線完整地掃過，因此在圖像重建時，會造成數據缺失的問題并對小感興趣區域之內的圖像造成偽影。

發明內容

本發明的目的在于提供一種計算機斷層掃描系統中小感興趣區域的X射線準直器及其掃描成像方法，針對牙科錐束CT上述存在的問題，解決了現有計算機斷層掃描系統中過量輻射和數據缺失的問題。

本發明的技術方案是：

一種計算機斷層掃描系統中小感興趣區域的X射線調制器，包括上下2組準直器刀片和左右2組調制器刀片。2組調制器刀片由電機分別控制，并能跟蹤小感興趣區域8隨照射角度變化而產生的位移；2組調制器刀片對X射線有一定的透明度，調制器刀片允許一部分X射線透過，并在穿過成像物體后被探測器接受，使得這部分X射線不直接參與成像。

所述計算機斷層掃描系統中小感興趣區域的X射線準直器包括電機B2、與電機B2連接的絲桿B20、由絲桿B20驅動移動的調制器刀片B4、電機C3、與電機C3連接的絲桿C30、由絲桿C30驅動移動的調制器刀片C5，所述調制器刀片B4和調制器刀片C5分別在同一個平面或相互平行的平面內做水平移動。

所述調制器刀片B4靠近調制器刀片C5的一側為調制器刀片B不完全阻擋部分40，調制器刀片C5靠近調制器刀片B4的一側為調制器刀片C不完全阻擋部分50。

所述調制器刀片B不完全阻擋部分40對X光的透視率大于調制器刀片B4對X光的透視率。

所述調制器刀片C不完全阻擋部分50對X光的透視率大于調制器刀片C5對X光的透視率。

所述調制器刀片B不完全阻擋部分40的厚度小于調制器刀片B4的厚度，或者當選取不同材料時，B不完全阻擋部分40的對X射線的阻擋率小于調制器刀片B4的阻擋率。

所述調制器刀片C不完全阻擋部分50的厚度小于調制器刀片C5的厚度，或者當選取不同材料時，C不完全阻擋部分50的對X射線的阻擋率小于調制器刀片C5的阻擋率。

所述計算機斷層掃描系統中小感興趣區域的X射線調制器還包括電機A1、與電機A1連接的絲桿A10、由絲桿A10驅動的可張開或閉合的一組準直器刀片A7，該組準直器刀片A7、準直器刀片B4和準直器刀片C5之間合成的窗口為照射區域6。準直器刀片A7在掃描過程中并不移動。

平板探測器9始終位于X光源的一定位置，并與之垂直。

一種計算機斷層掃描系統中小感興趣區域的X射線掃描成像方法，包括以下步驟：