[發(fā)明專(zhuān)利]CT掃描儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210533093.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102988076A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代秋聲;徐如祥;高飛;劉猛;郁朋;徐品
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): A61B6/03
• 分類(lèi)號(hào): A61B6/03
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別涉及一種CT掃描儀。

背景技術(shù)

醫(yī)用CT掃描儀雖然進(jìn)步很快，但是依然存在一些缺點(diǎn)。

一、CT掃描儀龐大笨重?，F(xiàn)有的CT掃描儀采用X射線(xiàn)源(傳統(tǒng)CT球管配上高壓電源有一百多公斤重)和探測(cè)器一起旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行掃描。由于需要轉(zhuǎn)動(dòng)的載荷很重，為了保證足夠的剛度和強(qiáng)度，CT掃描儀的轉(zhuǎn)盤(pán)、軸承，以及支持系統(tǒng)都要加厚、加重，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)掃描儀非常笨重。

二、掃描儀速度提升受限。由于CT球管的旋轉(zhuǎn)受到離心力的制約，雖然現(xiàn)在掃描一周可以在0.24s內(nèi)完成，但是掃描速度已經(jīng)接近理論極限，很難再實(shí)現(xiàn)有效的提高。而這個(gè)速度依然不能滿(mǎn)足心血管等運(yùn)動(dòng)器官或組織的成像要求。

為了提高成像速度，縮短成像時(shí)間，必須解決CT球管所受的離心力制約問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的解決辦法就是讓X射線(xiàn)源靜止。電子束CT掃描儀就是其中的一個(gè)解決方案。但是由于電子束CT掃描儀的特殊構(gòu)造，其電子束是在靶環(huán)外面通過(guò)線(xiàn)圈實(shí)現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)，所以體積龐大，未能實(shí)現(xiàn)360度斷層掃描，以及全身任意位置的掃描。

隨著納米管技術(shù)的發(fā)展，場(chǎng)發(fā)射陰極逐漸開(kāi)始應(yīng)用到X射線(xiàn)源中。人們開(kāi)始利用場(chǎng)發(fā)射陰極制作靜態(tài)X射線(xiàn)源。基于場(chǎng)發(fā)射陰極X射線(xiàn)源的新型CT掃描儀方案目前也存在好幾種，不過(guò)基本原理相同。它們都是利用場(chǎng)發(fā)射陰極體積小的特點(diǎn)，用許多個(gè)小模塊做成可以多焦點(diǎn)發(fā)射的X射線(xiàn)源，取代X射線(xiàn)源的旋轉(zhuǎn)。

CN201210211462.9揭示了一種靜態(tài)能量分辨CT掃描儀，包括電源系統(tǒng)、X射線(xiàn)源系統(tǒng)、探測(cè)器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)。X射線(xiàn)源系統(tǒng)包括一環(huán)形X射線(xiàn)源及一環(huán)形前準(zhǔn)直器環(huán)形X射線(xiàn)源包括若干基于碳納米管的X射線(xiàn)源模塊，環(huán)形前準(zhǔn)直器上分布若干準(zhǔn)直器狹縫，每個(gè)X射線(xiàn)源模塊對(duì)應(yīng)一準(zhǔn)直器狹縫。探測(cè)器系統(tǒng)包括位于環(huán)形X射線(xiàn)源內(nèi)側(cè)的兩環(huán)形探測(cè)器，環(huán)形探測(cè)器之間具有狹縫，環(huán)形探測(cè)器由若干探測(cè)器模塊組成，探測(cè)器模塊對(duì)X光子進(jìn)行能量分辨。探測(cè)器系統(tǒng)后接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)相連。X射線(xiàn)源發(fā)出的X光子依次通過(guò)環(huán)形前準(zhǔn)直器狹縫與環(huán)形探測(cè)器之間的狹縫投射到對(duì)面的探測(cè)面上(請(qǐng)參閱圖1)。

由于環(huán)形探測(cè)器所需要的探測(cè)器模塊數(shù)太多，導(dǎo)致成本太高，另外，環(huán)形探測(cè)器系統(tǒng)無(wú)法像傳統(tǒng)CT掃描儀安裝后準(zhǔn)直器，吸收康普頓散射光子，所以信噪比也不太好。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種輻射低、成像快、信噪比好的CT掃描儀。

本發(fā)明提供的CT掃描儀，包括：機(jī)架、X射線(xiàn)源、轉(zhuǎn)盤(pán)以及探測(cè)器系統(tǒng)。X射線(xiàn)源，設(shè)置于所述機(jī)架上，由X射線(xiàn)源模塊組成；轉(zhuǎn)盤(pán)，設(shè)置于所述X射線(xiàn)源的內(nèi)側(cè)；探測(cè)器系統(tǒng)，設(shè)置于轉(zhuǎn)盤(pán)上，由多個(gè)探測(cè)器組成，所述探測(cè)器呈弧形，由探測(cè)器模塊組成，其中，所述探測(cè)器與轉(zhuǎn)盤(pán)保持相對(duì)靜止，所述轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)，所述X射線(xiàn)源在所述機(jī)架上保持靜止?fàn)顟B(tài)。

本發(fā)明實(shí)施方式中CT掃描儀通過(guò)將X射線(xiàn)源固定在機(jī)架上，探測(cè)器系統(tǒng)固定在轉(zhuǎn)盤(pán)上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)，X射線(xiàn)源保持靜止，有效的提高了成像速度，降低了輻射劑量，減輕了重量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明背景技術(shù)中CT掃描儀的結(jié)構(gòu)；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式中CT掃描儀的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施方式中CT掃描儀中的X射線(xiàn)源的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施方式中CT掃描儀中的X射線(xiàn)源的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明第三實(shí)施方式中CT掃描儀中的X射線(xiàn)源的結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明一實(shí)施方式中單個(gè)X射線(xiàn)源的工作示意圖；

圖7為本發(fā)明一實(shí)施方式中轉(zhuǎn)盤(pán)、探測(cè)器與前準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)關(guān)系圖；

圖8為本發(fā)明一實(shí)施方式中探測(cè)器的結(jié)構(gòu)圖；

圖9為本發(fā)明一實(shí)施方式中CT掃描儀工作示意圖；

圖10A以及圖10B為本發(fā)明一實(shí)施方式中熱陰極X射線(xiàn)源工作流程時(shí)序圖；

圖11為本發(fā)明一實(shí)施方式中奇數(shù)個(gè)探測(cè)器與前準(zhǔn)直器時(shí)探測(cè)器中心與焦點(diǎn)平面在軸向上的位置關(guān)系圖；

圖12為本發(fā)明一實(shí)施方式中偶數(shù)個(gè)探測(cè)器與前準(zhǔn)直器時(shí)探測(cè)器中心與焦點(diǎn)平面在軸向上的位置關(guān)系圖；

圖13為本發(fā)明一實(shí)施方式中X射線(xiàn)源示意圖(360個(gè)模塊)。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。