[發明專利]多層X射線計算機斷層掃描系統的探測系統的反散射準直器

有效

• 申請號: 201410233577.7
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104161535A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 應崢嶸
• 申請（專利權）人: 蘇州波影醫療技術有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種多層X射線計算機斷層掃描(CT)系統。

背景技術

在X射線CT系統中，X射線被用于對一主體的局部或一對象的內部結構和特性進行成像。術語“主體”和“對象”包括任何可以被成像的物體。所述成像由X射線CT系統實現，利用X射線對內部結構和特性成像形成一組薄層平面切片或者對象的一個區域的3D圖像。對于醫學應用來說，成像對象包括人體。

X射線CT系統通常包括一提供錐形X射線束的X射線源，以及面對X射線源設置的緊密排列的一組X射線探測器陣列。X射線源和探測器陣列被安狀在一環形支架上，使用CT系統成像的病人通常躺在一合適的支撐墊上，被定位在環形支架內，位于X射線源和探測器陣列之間。所述環形支架和支撐墊可以相對運動，使得X射線源和探測器陣列能夠沿病人的軸向被定位在所設定的位置。

環形支架包括一可稱為定子的固定結構，以及一稱為轉子的轉動結構，所述轉子被安裝在定子上并可繞軸向轉動。在第三代CT系統中，X射線源和探測器陣列被安裝在轉子上。轉子相對于軸向的角度位置是可控的，從而X射線源能夠被定位到環繞病人的所需的角度，即視角。

為了對病人的局部進行一個層的成像，X射線源被設置在該層的軸向位置并繞該層轉動以便用X射線從一組不同的視角照射該層。在每個視角，探測器陣列中的探測器產生與從X射線源穿越該層的X射線的強度相關的信號。該信號被處理以確定X射線從X射線源經過不同的路徑長度穿越成像的層導致的衰減的數值。利用該X射線衰減的數值，確定該層的材料的X射線吸收系數與該層的位置的函數關系。吸收系數被用來生成該層的圖像，確定該層的組織的組成和密度。

包括在CT系統的探測器陣列中的X射線探測器通常被分為幾個模塊，此后稱之為CT探測器模塊，每一模塊包括一組X射線探測器。現代大部分的CT系統設計成對病人的多個層同時成像的多層CT系統。在多層CT系統中的每個探測器模塊中的X射線探測元件被設置成由行和列構成的矩陣。在一個CT系統中的任意兩個CT探測器模塊中的X射線探測器矩陣是實質相同的，包括相同行數和相同列數的探測元件。模塊被相鄰連續布置，各行的探測器端部相鄰，使得X射線探測元件形成一組長的平行設置的X射線探測元件多行排列。

多層X射線CT系統通常以其能夠同時成像的最多層數命名，例如，8層CT系統即是指能夠同時成像最多8個層的系統；16層CT系統能夠同時成像至多16個層。

探測陣列中每一長行的X射線探測元件設置在以CT系統的X射線源的焦點為圓心的一圓弧上，這些探測元件和探測器模塊的設計依賴于圓的半徑，此后將該半徑稱為聚焦距離。因此，根據一個CT系統的聚焦距離設計的圓弧的X射線探測器系統不能被應用于另一個不同聚焦距離的CT系統。

在一閃爍體陣列中的每一探測器元件包括一使用X射線直接轉換材料的限定的敏感區域，用于探測X射線光子，并產生第二能量光子或者電子。探測器元件被非敏感區域包圍，此后稱為溝槽，其對X射線光子不產生響應。

典型的X射線探測器包括一用以校準探測器接收到的X射線束的具有多個反散射板的準直器，與準直器相鄰設置的用以將X射線轉換成光能的閃爍體，以及用于從耦合的閃爍體接收光能并產生電子的光電二極管。準直器上的反散射板被設置在探測器陣列的溝槽，并應當具有嚴格限定的公差。由于具有嚴格精準的要求，對探測器模塊和準直器的反散射板的對準固定代價很大。

發明內容

本發明的發明目的是提供一種用于多層X射線計算機斷層掃描系統的探測系統。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種用于多層X射線計算機斷層掃描（CT）系統的探測系統，該多層X射線CT系統包括至少一個X射線源，探測系統包括：用于探測X射線光子的多個X射線探測器模塊；其中每個所述探測器模塊被分為以元件行和元件列的矩陣形式組織的單個的探測元件，用以探測X射線光子，行方向為Z軸方向，列方向為X軸方向；所述單個的探測元件被溝槽分隔，所述溝槽為不探測射線的區域，且所述溝槽也由溝槽行和溝槽列構成矩陣形式；以及一反散射準直器，包括多個設置在所述探測模塊上并對準X射線源的焦點的反散射板；其中部分或全部所述反散射板被設置在探測元件上方，設置在所述探測元件上方的反散射板阻擋散射的X射線光子以及部分來自所述X射線源的初級X射線光子，使其不能到達所述探測元件。?