[發(fā)明專利]射線透射和熒光CT成像系統(tǒng)和成像方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710616773.6
• 申請(qǐng)日: 2017-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN107315019A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李亮;陳志強(qiáng);張麗;趙自然;邢宇翔;張思遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);同方威視技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N23/04
• 分類號(hào): G01N23/04;G01N23/223
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 范心田

1.一種射線透射和熒光CT成像系統(tǒng)，包括：

射線源，發(fā)出射線束；

旋轉(zhuǎn)掃描設(shè)備，對(duì)被檢查對(duì)象執(zhí)行旋轉(zhuǎn)CT掃描；

透射CT探測(cè)器，接收射線源發(fā)出的穿過被檢查對(duì)象的射線束；

熒光CT探測(cè)器，接收射線源發(fā)出的射線束照射在被檢查對(duì)象內(nèi)所激發(fā)產(chǎn)生的熒光光子；

數(shù)據(jù)采集單元，分別采集來自透射CT探測(cè)器的透射數(shù)據(jù)信號(hào)和來自熒光CT探測(cè)器的熒光數(shù)據(jù)信號(hào)；以及

控制和數(shù)據(jù)處理單元，控制所述射線源發(fā)出射線束，控制旋轉(zhuǎn)掃描設(shè)備對(duì)被檢查對(duì)象執(zhí)行旋轉(zhuǎn)CT掃描，并且基于所述透射數(shù)據(jù)信號(hào)和熒光數(shù)據(jù)信號(hào)，同時(shí)獲得透射CT圖像和熒光CT圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，控制和數(shù)據(jù)處理單元控制旋轉(zhuǎn)掃描設(shè)備旋轉(zhuǎn)射線源、透射CT探測(cè)器和熒光CT探測(cè)器，以對(duì)被檢查對(duì)象執(zhí)行旋轉(zhuǎn)CT掃描。

3.如權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述熒光CT探測(cè)器包括：

熒光能譜探測(cè)元件；

準(zhǔn)直器，將激發(fā)產(chǎn)生的射線熒光光子準(zhǔn)直入射在所述熒光能譜探測(cè)元件上；以及

屏蔽構(gòu)件，將所述熒光能譜探測(cè)元件包封起來。

4.如權(quán)利要求3所述的成像系統(tǒng)，其中，所述屏蔽構(gòu)件由高密度材料形成，并且所述準(zhǔn)直器形成在所述屏蔽構(gòu)件的側(cè)壁上。

5.如權(quán)利要求3所述的成像系統(tǒng)，其中，所述準(zhǔn)直器與所述熒光能譜探測(cè)元件之間的距離以及所述熒光能譜探測(cè)元件的長(zhǎng)度能夠調(diào)節(jié)。

6.如權(quán)利要求3所述的成像系統(tǒng)，其中，所述準(zhǔn)直器形成為準(zhǔn)直孔，所述激發(fā)產(chǎn)生的熒光光子通過所述準(zhǔn)直孔準(zhǔn)直入射在所述熒光能譜探測(cè)元件上。

7.如權(quán)利要求6所述的成像系統(tǒng)，所述準(zhǔn)直孔的開孔傾角為90度，中心孔徑為0.5mm。

8.如權(quán)利要求3所述的成像系統(tǒng)，其中，所述熒光能譜探測(cè)元件為線陣探測(cè)元件或者面陣探測(cè)元件。

9.如權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述射線源是能夠發(fā)出X射線或γ射線的裝置。

10.如權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述透射CT探測(cè)器為線陣探測(cè)器或者面陣探測(cè)器。

11.如權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述控制和數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述透射數(shù)據(jù)信號(hào)以及透射強(qiáng)度模型，計(jì)算與被檢查對(duì)象有關(guān)的線衰減系數(shù)分布。

12.如權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)，其中，所述控制和數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述熒光數(shù)據(jù)信號(hào)、熒光強(qiáng)度模型以及所述線衰減系數(shù)分布，計(jì)算與被檢查對(duì)象有關(guān)的特異元素的濃度分布或成分分布。

13.如權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述控制和數(shù)據(jù)處理單元對(duì)獲得的透射CT圖像和熒光CT圖像進(jìn)行圖像融合處理，以在顯示器上顯示。

14.一種射線透射和熒光CT成像方法，包括步驟：

控制射線源發(fā)出射線束；

控制旋轉(zhuǎn)掃描設(shè)備對(duì)被檢查對(duì)象執(zhí)行旋轉(zhuǎn)CT掃描；

控制分別采集來自透射CT探測(cè)器的透射數(shù)據(jù)信號(hào)和來自熒光CT探測(cè)器的熒光數(shù)據(jù)信號(hào)；以及

基于所述透射數(shù)據(jù)信號(hào)和熒光數(shù)據(jù)信號(hào)，同時(shí)獲得透射CT圖像和熒光CT圖像。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，控制旋轉(zhuǎn)掃描設(shè)備對(duì)被檢查對(duì)象執(zhí)行旋轉(zhuǎn)CT掃描包括：控制旋轉(zhuǎn)掃描設(shè)備旋轉(zhuǎn)所述射線源、所述透射CT探測(cè)器和所述熒光CT探測(cè)器，以對(duì)被檢查對(duì)象執(zhí)行旋轉(zhuǎn)CT掃描。

16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，基于所述透射數(shù)據(jù)信號(hào)和熒光數(shù)據(jù)信號(hào)同時(shí)獲得透射CT圖像和熒光CT圖像包括：基于所述透射數(shù)據(jù)信號(hào)以及透射強(qiáng)度模型，計(jì)算與被檢查對(duì)象有關(guān)的線衰減系數(shù)分布。

17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，基于所述透射數(shù)據(jù)信號(hào)和熒光數(shù)據(jù)信號(hào)，同時(shí)獲得透射CT圖像和熒光CT圖像包括：基于所述熒光數(shù)據(jù)信號(hào)、熒光強(qiáng)度模型以及所述線衰減系數(shù)分布，計(jì)算與被檢查對(duì)象有關(guān)的特異元素的濃度分布或成分分布。