多層x射線計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)的探測系統(tǒng)的反散射準(zhǔn)直器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于多層X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)的探測系統(tǒng)。探測系統(tǒng)包括用于探測X射線光子的多個(gè)X射線探測器模塊；其中每個(gè)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(gè)的探測元件，用以探測X射線光子，行方向?yàn)閆軸方向，列方向?yàn)閄軸方向；所述單個(gè)的探測元件被溝槽分隔，所述溝槽為不探測射線的區(qū)域，且所述溝槽也由溝槽行和溝槽列構(gòu)成矩陣形式；以及一反散射準(zhǔn)直器，包括多個(gè)設(shè)置在所述探測模塊上并對準(zhǔn)X射線源的焦點(diǎn)的反散射板；其中部分或全部所述反散射板被設(shè)置在探測元件上方，設(shè)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(dá)所述探測元件。
【專利說明】多層X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)的探測系統(tǒng)的反散射準(zhǔn)直器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多層X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在X射線CT系統(tǒng)中，X射線被用于對一主體的局部或一對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行成像。術(shù)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(tǒng)實(shí)現(xiàn)，利用X射線對內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性成像形成一組薄層平面切片或者對象的一個(gè)區(qū)域的3D圖像。對于醫(yī)學(xué)應(yīng)用來說，成像對象包括人體。
[0003]X射線CT系統(tǒng)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(shè)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(huán)形支架上，使用CT系統(tǒng)成像的病人通常躺在一合適的支撐墊上，被定位在環(huán)形支架內(nèi)，位于X射線源和探測器陣列之間。所述環(huán)形支架和支撐墊可以相對運(yùn)動(dòng)，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(shè)定的位置。
[0004]環(huán)形支架包括一可稱為定子的固定結(jié)構(gòu)，以及一稱為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子被安裝在定子上并可繞軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。在第三代CT系統(tǒng)中，X射線源和探測器陣列被安裝在轉(zhuǎn)子上。轉(zhuǎn)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(huán)繞病人的所需的角度，即視角。
[0005]為了對病人的局部進(jìn)行一個(gè)層的成像，X射線源被設(shè)置在該層的軸向位置并繞該層轉(zhuǎn)動(dòng)以便用X射線從一組不同的視角照射該層。在每個(gè)視角，探測器陣列中的探測器產(chǎn)生與從X射線源穿越該層的X射線的強(qiáng)度相關(guān)的信號。該信號被處理以確定X射線從X射線源經(jīng)過不同的路徑長度穿越成像的層導(dǎo)致的衰減的數(shù)值。利用該X射線衰減的數(shù)值，確定該層的材料的X射線吸收系數(shù)與該層的位置的函數(shù)關(guān)系。吸收系數(shù)被用來生成該層的圖像，確定該層的組織的組成和密度。
[0006]包括在CT系統(tǒng)的探測器陣列中的X射線探測器通常被分為幾個(gè)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?，F(xiàn)代大部分的CT系統(tǒng)設(shè)計(jì)成對病人的多個(gè)層同時(shí)成像的多層CT系統(tǒng)。在多層CT系統(tǒng)中的每個(gè)探測器模塊中的X射線探測元件被設(shè)置成由行和列構(gòu)成的矩陣。在一個(gè)CT系統(tǒng)中的任意兩個(gè)CT探測器模塊中的X射線探測器矩陣是實(shí)質(zhì)相同的，包括相同行數(shù)和相同列數(shù)的探測元件。模塊被相鄰連續(xù)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(shè)置的X射線探測元件多行排列。
[0007]多層X射線CT系統(tǒng)通常以其能夠同時(shí)成像的最多層數(shù)命名，例如，8層CT系統(tǒng)即是指能夠同時(shí)成像最多8個(gè)層的系統(tǒng)；16層CT系統(tǒng)能夠同時(shí)成像至多16個(gè)層。
[0008]探測陣列中每一長行的X射線探測元件設(shè)置在以CT系統(tǒng)的X射線源的焦點(diǎn)為圓心的一圓弧上，這些探測元件和探測器模塊的設(shè)計(jì)依賴于圓的半徑，此后將該半徑稱為聚焦距離。因此，根據(jù)一個(gè)CT系統(tǒng)的聚焦距離設(shè)計(jì)的圓弧的X射線探測器系統(tǒng)不能被應(yīng)用于另一個(gè)不同聚焦距離的CT系統(tǒng)。
[0009]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(zhuǎn)換材料的限定的敏感區(qū)域，用于探測X射線光子，并產(chǎn)生第二能量光子或者電子。探測器元件被非敏感區(qū)域包圍，此后稱為溝槽，其對X射線光子不產(chǎn)生響應(yīng)。
[0010]典型的X射線探測器包括一用以校準(zhǔn)探測器接收到的X射線束的具有多個(gè)反散射板的準(zhǔn)直器，與準(zhǔn)直器相鄰設(shè)置的用以將X射線轉(zhuǎn)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(chǎn)生電子的光電二極管。準(zhǔn)直器上的反散射板被設(shè)置在探測器陣列的溝槽，并應(yīng)當(dāng)具有嚴(yán)格限定的公差。由于具有嚴(yán)格精準(zhǔn)的要求，對探測器模塊和準(zhǔn)直器的反散射板的對準(zhǔn)固定代價(jià)很大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種用于多層X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)的探測系統(tǒng)。
[0012]為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種用于多層X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)系統(tǒng)的探測系統(tǒng)，該多層X射線CT系統(tǒng)包括至少一個(gè)X射線源，探測系統(tǒng)包括:用于探測X射線光子的多個(gè)X射線探測器模塊；其中每個(gè)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(gè)的探測元件，用以探測X射線光子，行方向?yàn)閆軸方向，列方向?yàn)閄軸方向；所述單個(gè)的探測元件被溝槽分隔，所述溝槽為不探測射線的區(qū)域，且所述溝槽也由溝槽行和溝槽列構(gòu)成矩陣形式；以及一反散射準(zhǔn)直器，包括多個(gè)設(shè)置在所述探測模塊上并對準(zhǔn)X射線源的焦點(diǎn)的反散射板；其中部分或全部所述反散射板被設(shè)置在探測元件上方，設(shè)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(dá)所述探測元件。
[0013]上述技術(shù)方案中的一種形式是，平行于Z軸布置的所述反散射板被設(shè)置在所述探測模塊的部分或全部列的上方，且不在所述探測模塊的任一溝槽列的上方。平行于Z軸布置的所述反散射板可以不在任意兩個(gè)沿X軸相鄰的探測模塊之間。
[0014]上述技術(shù)方案中的另一種形式是，平行于Z軸布置的所述反散射板被設(shè)置在所述探測模塊的部分或全部元件列的上方且不在所述探測模塊的任何中間溝槽列的上方；并且，平行于Z軸布置的所述反散射板也可以設(shè)置在任意兩個(gè)沿X軸相鄰的探測模塊之間。
[0015]上述技術(shù)方案中的再一種形式是，所述探測模塊的邊緣的元件列的寬度小于所述探測模塊的中間元件列的寬度。在所述探測模塊的每一中間元件列的上方設(shè)有一所述反散射板；在所述探測模塊的兩邊緣元件列的上方?jīng)]有反散射板；在沿X軸相鄰設(shè)置的兩個(gè)探測模塊之間設(shè)有一所述反散射板。所述反散射板的厚度的標(biāo)稱值等于所述探測模塊的所述邊緣元件列的寬度與所述中間元件列的寬度的差值。
[0016]本發(fā)明公開的另一個(gè)技術(shù)方案是，一種用于生成對象的CT圖像的多層X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)系統(tǒng)，包括:一可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)架；一安裝于所述可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)架的X射線源，用于產(chǎn)生穿透所述對象的X射線束；以及安裝在所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)架的相對于X射線源的另一側(cè)的一探測系統(tǒng)，用于接收對應(yīng)于所述對象的所述X射線束。所述探測系統(tǒng)包括:用于探測X射線光子的多個(gè)X射線探測器模塊；其中每個(gè)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(gè)的探測元件，用以探測X射線光子，行方向?yàn)閆軸方向，列方向?yàn)閄軸方向；所述單個(gè)的探測元件被溝槽分隔，所述溝槽為不探測射線的區(qū)域，且所述溝槽也由溝槽行和溝槽列構(gòu)成矩陣形式；以及一反散射準(zhǔn)直器，包括多個(gè)設(shè)置在所述探測模塊上并對準(zhǔn)X射線源的焦點(diǎn)的反散射板；其中部分或全部所述反散射板被設(shè)置在探測元件上方，設(shè)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(dá)所述探測元件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中多層X射線CT系統(tǒng)的原理示意圖。
[0018]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中相鄰布置以形成CT探測器系統(tǒng)的探測模塊示意圖。
[0019]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中CT探測器系統(tǒng)的反散射板和探測模塊的布置示意圖。
[0020]圖4是現(xiàn)有技術(shù)中CT探測器系統(tǒng)的反散射板和探測模塊的一種布置的剖視示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中CT探測器系統(tǒng)的反散射板和探測模塊的布置示意圖。
[0022]圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中CT探測器系統(tǒng)的反散射板和探測模塊的一種布置的剖視示意圖。
[0023]圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中CT探測器系統(tǒng)的反散射板和探測模塊的布置示意圖。
[0024]圖8是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中CT探測器系統(tǒng)的反散射板和探測模塊的一種布置的剖視示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]附圖1所示為一種現(xiàn)有技術(shù)的多層X射線CT系統(tǒng)100的原理示意圖。典型的多層CT系統(tǒng)包括一 X射線源110，其產(chǎn)生一錐形X射線束140。X射線束140穿過設(shè)置在病人前的準(zhǔn)直器130，該準(zhǔn)直器使X射線束僅照射目標(biāo)區(qū)域，遮擋不需要的區(qū)域的X射線。病人通常身在掃描系統(tǒng)的掃描視場(FOV) 150內(nèi)，被X射線束140照射。X射線探測系統(tǒng)120接收X射線光子并轉(zhuǎn)換成與X射線光子能量成比例的模擬信號。X射線CT系統(tǒng)100還包括一環(huán)形機(jī)架160，其包括一轉(zhuǎn)動(dòng)部分162和一固定部分164。X射線源110，準(zhǔn)直器130和探測系統(tǒng)120被安裝在環(huán)形機(jī)架160的轉(zhuǎn)動(dòng)部分162上。轉(zhuǎn)動(dòng)部分162繞旋轉(zhuǎn)中心C 170旋轉(zhuǎn)。
[0026]X射線源110的焦點(diǎn)S (有時(shí)也被指代為X射線源的位置)與旋轉(zhuǎn)中心C (也稱為iso-中心)之間的距離182，此后被表示為Rsc ；X射線源110的焦點(diǎn)S與探測器系統(tǒng)D之間的距離180，此后被表示為聚焦距離Rsd。不同的CT系統(tǒng)可以有不同的Rsc，Rsd，和/或掃描FOV。
[0027]從旋轉(zhuǎn)中心指向X射線源的焦點(diǎn)的方向此后以Y軸表示，與成像平面或旋轉(zhuǎn)平面垂直的方向此后表不為Z軸,在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)垂直于Y軸的方向此后以X軸表不。
[0028]附圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中相鄰布置以形成CT探測器系統(tǒng)的探測模塊示意圖。CT探測器系統(tǒng)包括相鄰布置在一弧形支撐結(jié)構(gòu)上的很多個(gè)探測器模塊200。每一探測器模塊被分為具有行和列的矩陣方式的單個(gè)的探測元件201。行方向沿著Z軸方向，而列方向沿著X軸方向。一元件列211或212被定義為沿著Z軸在一給定列位置(在X軸上的位置)的多個(gè)探測元件；而一元件行231或232被定義為沿著X軸在一給定行位置(在Z軸上的位置)的多個(gè)探測元件。探測模塊的邊緣元素列212是靠著探測模塊邊緣的兩個(gè)元件列，探測模塊的中間元件列211是探測模塊中除了邊緣元件列之外的所有元件列。探測模塊的邊緣元件行232是靠著探測模塊邊緣的兩個(gè)元件行，探測模塊的中間元件行231是探測模塊中除了邊緣元件行之外的所有元件行。
[0029]每一探測元件201接收X射線光子，在使用閃爍材料時(shí)，將其轉(zhuǎn)換成第二能量光子；或者，在使用直接轉(zhuǎn)換材料例如CZT (碲化鎘鋅)時(shí)，將其直接轉(zhuǎn)換成電子。單個(gè)的探測元件201被不探測X射線光子的溝槽202分隔，通常溝槽內(nèi)被填充有高Z材料或遮罩以阻擋X射線光子。溝槽202也形成具有行和列的矩陣形式。中間溝槽列221被定義為位于兩個(gè)元件列之間的溝槽，邊緣溝槽列222位于一平行于Z軸的探測器模塊邊緣和一邊緣元件列之間；中間溝槽列和/或邊緣溝槽列此后被稱為溝槽列。中間溝槽行241被定義為位于一探測模塊的兩個(gè)元件行之間溝槽；邊緣溝槽行242位于一平行于X軸的探測器模塊的邊緣和探測器模塊的一邊緣元件行之間；中間溝槽行和/或邊緣溝槽行此后被稱為溝槽行。
[0030]對于一探測器模塊，兩個(gè)相鄰的探測元件的中心之間的距離被稱為間距。沿X軸的間距表示為cdx，沿Z軸的間距表示為cdz。相應(yīng)地，每一單個(gè)探測器的尺度為被表示為沿X軸的cpx (元件列寬度)和沿Z軸的cpz (元件行寬度)。溝槽的尺度被表示為沿X軸的cgx (溝槽列寬度)和沿Z軸的cgz (溝槽行高度)。邊緣列溝槽寬度被表示為egx。
[0031 ] 兩相鄰模塊間的距離表示為mx。兩邊緣元件列的寬度可以和中間元件列的寬度不同，理由會在下文描述；邊緣元件列的寬度表示為epx。
[0032]一個(gè)具有32個(gè)元件行和24個(gè)元件列且具有相同元件列寬度的探測器模塊的尺寸不例如下:cdx=lmm ；epx=cpx=0.85mm ；Cgx=0.15mm ；egx=0.085mm ；cdz=lmm ；cpz=0.915mm ；Cgz=0.085mmo
[0033]一個(gè)具有32個(gè)元件行和24個(gè)元件列且邊緣元件列寬度與中間元件列寬度不同的探測器模塊的尺寸示例如下:cdx=lmm ；cpx=0.915mm ；Cgx=0.085mm ；egx=0.085mm ；epx=0.8mm ；cdz=lmm ；cpz=0.915mm ；cgz=0.085mmo
[0034]探測器的間距cdx和cdz決定了 CT系統(tǒng)的空間分辨率，例如MTF (調(diào)制傳遞函數(shù))和SSP(層厚敏感曲線)。給定探測器的間距，需要獲得盡可能小的溝槽列寬度Cgx和溝槽行高度cgz (或者盡可能大的元件列寬度cpx和元件行高度cpz)，從而，每個(gè)單個(gè)的探測元件可以接收盡可能多的X射線光子以便在構(gòu)建用于分析的圖像時(shí)具有足夠的SNR (信噪比)，從而減少對病人的福射劑量。
[0035]由于探測器模塊存在機(jī)械誤差，以及在組裝探測器模塊時(shí)的限制，模塊和模塊之間需要存在間距。模塊和模塊間距的一個(gè)實(shí)例是mx= 0.1mm0
[0036]對于具有相同元件列寬度的探測器模塊，由于增加了模塊和模塊間距，相鄰兩個(gè)探測器模塊的相鄰兩個(gè)邊緣元件列之間的間距會和探測器模塊內(nèi)的間距不同。
[0037]通過減小邊緣元件列的寬度(由此邊緣元件列寬度小于中間元件列寬度)，兩相鄰探測器模塊上的兩個(gè)相鄰的邊緣元件列之間的間距可以與探測器模塊內(nèi)部的探測器間距保持相同。
[0038]圖3所示是現(xiàn)有技術(shù)中CT探測器系統(tǒng)的反散射準(zhǔn)直器的反散射板和探測模塊的布置。圖4是現(xiàn)有技術(shù)中CT探測器系統(tǒng)的反散射準(zhǔn)直器的反散射板和探測模塊的剖視示意圖。平行于Z軸的反散射板250被設(shè)置在探測模塊的上方，對準(zhǔn)CT系統(tǒng)的X射線源的焦點(diǎn)。反散射板250布置在探測器模塊的溝槽列221和222以及兩相鄰探測器模塊的間隔223的上方；反散射板250沒有設(shè)置在中間元件列221和邊緣元件列222的上方。反散射板的厚度251小于溝槽列的寬度cgx以及相鄰模塊間的間隔2egX+mX，從而反散射板不會阻擋初級X射線光子260到達(dá)單個(gè)的探測元件。初級X射線光子是從X射線源發(fā)射的X射線光子；如果路徑上有掃描對象或病人，這些初級X射線光子會被衰減。散射X射線光子270(或散射子)是由初級X射線光子和掃描對象或病人發(fā)生相互作用而產(chǎn)生的X射線光子；典型地，散射子的方向圍繞相互作用點(diǎn)均勻分布。因此將反散射板在探測器模塊上方對準(zhǔn)X射線源設(shè)置減弱了散射子到達(dá)單個(gè)的探測元件的數(shù)量，增加了初級X射線光子相對于散射子的比率。
[0039]當(dāng)反散射板250被設(shè)置在探測模塊200的溝槽列(221和222)上方時(shí)，反散射板的厚度被要求比溝槽的寬度小，以使得反散射板不會阻擋初級光子到達(dá)探測元件，這導(dǎo)致了對于反散射板的厚度的極高的公差要求，同時(shí)對反散板的安裝位置也提出了高精底和嚴(yán)格的公差要求；這種嚴(yán)格的公差要求和高精度需求導(dǎo)致CT探測器系統(tǒng)的制造和組裝成本非常大。
[0040]圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中CT探測器系統(tǒng)的反散射準(zhǔn)直器的反散射板和探測模塊的布置示意。圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中CT探測器系統(tǒng)的反散射板和探測模塊的一種布置的剖視示意圖。
[0041 ] 根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，反散射板350被設(shè)置在探測器模塊300的元件列311和312上方，而不是在探測器模塊300的溝槽列321和322上方。由于元件列的寬度要比溝槽列的寬度大得多，安裝反散射板的公差和精度要求可以降低，從而減少CT探測器系統(tǒng)的制備和組裝成本。
[0042]由于反散射板350是直接設(shè)置在兀件列311和312的上方,部分初級光子被反散射板阻擋不能到達(dá)探測元件。有效的元件列寬度是元件列寬度和反散射板的厚度之差，或者，有效的溝槽列寬度是溝槽列寬度和反散射板的厚度的和。根據(jù)本實(shí)施例的一種方式，探測器模塊的溝槽列的寬度可以被縮小至例如50um，因?yàn)椴恍枰跍喜哿械膶挾戎腥菁{反散射板的厚度。
[0043]本實(shí)施例的另一種方式中，探測器模塊的所有元件列具有實(shí)質(zhì)上相同的元件列寬度；每一反散射板350被設(shè)置在一個(gè)元件列311或312的中央上方，而沒有反散射板被設(shè)置在探測器模塊的溝槽列321或322的上方或者在沿X軸方向相鄰的兩個(gè)探測器模塊300的間隔323的上方。例如，一探測器系統(tǒng)包括有37個(gè)探測器模塊，每一探測器模塊包括24列32行探測元件，探測器模塊沿以X射線源為圓心的圓弧相鄰布置；反散射板對準(zhǔn)X射線源的焦點(diǎn)并設(shè)置在每一探測器模塊的每一元件列的中央上方，由此，整個(gè)探測器系統(tǒng)具有888個(gè)(24列/模塊和37個(gè)模塊)反散射板350。
[0044]圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中CT探測器系統(tǒng)的反散射準(zhǔn)直器的反散射板和探測模塊的布置示意。圖8是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中CT探測器系統(tǒng)的反散射板和探測模塊的一種布置的剖視示意圖。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，反散射板450被設(shè)置在探測器模塊400的中間元件列411的上方，但不設(shè)置在邊緣元件列412的上方；反散射板450也設(shè)置在兩個(gè)相鄰探測器模塊400的間隔423的上方。例如，一個(gè)探測器系統(tǒng)包括37個(gè)探測器模塊，每個(gè)探測器模塊包括24列32行探測元件；探測器模塊沿以X射線源為圓心的圓弧相鄰布置；反散射板對準(zhǔn)X射線源的焦點(diǎn)并設(shè)置在每一探測器模塊的每一中間元件列的中央上方，由此，整個(gè)探測器系統(tǒng)具有852個(gè)(22個(gè)中間元件列/模塊乘以37個(gè)模塊+38個(gè)包括兩端的模塊間隔)反散射板。
[0046]本實(shí)施例的一種形式中，探測器模塊400的邊緣元件列寬度小于探測器模塊400的中間元件列寬度。例如，邊緣元件列寬度是0.80毫米，而中間元件列寬度是0.915毫米。在另一種形式中，反散射板450的標(biāo)稱厚度可以是中間元件列寬度和邊緣元件列寬度的差。例如，在前一例子中，反散射板的標(biāo)稱厚度為0.115毫米。
[0047]在本實(shí)施例的另一種形式中，反散射板的間距451，即兩相鄰反散射板之間的距離，如附圖8所示，沿一探測器模塊的中央至兩個(gè)邊緣方向以不遞減的方式設(shè)置。整個(gè)探測器系統(tǒng)的反散射準(zhǔn)直器中的每個(gè)探測模塊的反散射板以相同的方式布置，使得反散射板間距相對于整個(gè)探測器系統(tǒng)的扇形角形成一周期函數(shù)。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，反散射準(zhǔn)直器具有兩維的反散射板，分別沿X軸和Z軸布置。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以得知，平行于X軸的反散射板也可以布置在探測器模塊的元件行的上方，而不是在探測器模塊的溝槽行的上方，從而減小制備和組裝反散射準(zhǔn)直器時(shí)的公差和精度要求。在本發(fā)明公開的特別描述的實(shí)施例的同時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以得知在形式和細(xì)節(jié)上可以進(jìn)行變動(dòng)而仍然屬于本發(fā)明權(quán)利要求請求保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于多層X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)的探測系統(tǒng)，所述X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)包括至少一個(gè)X射線源，其特征在于，探測系統(tǒng)包括: A.用于探測X射線光子的多個(gè)X射線探測器模塊；其中每個(gè)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(gè)的探測元件，用以探測X射線光子，行方向?yàn)閆軸方向，列方向?yàn)閄軸方向；所述單個(gè)的探測元件被溝槽分隔，所述溝槽為不探測射線的區(qū)域，且所述溝槽也由溝槽行和溝槽列構(gòu)成矩陣形式；以及， B.一反散射準(zhǔn)直器，包括多個(gè)設(shè)置在所述探測模塊上并對準(zhǔn)X射線源的焦點(diǎn)的反散射板；其中部分或全部所述反散射板被設(shè)置在探測元件上方，設(shè)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(dá)所述探測元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:平行于Z軸布置的所述反散射板被設(shè)置在所述探測模塊的部分或全部列的上方，且不在所述探測模塊的任一溝槽列的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于:平行于Z軸布置的所述反散射板不在任意兩個(gè)沿X軸相鄰的探測模塊之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:平行于Z軸布置的所述反散射板被設(shè)置在所述探測模塊的部分或全部元件列的上方且不在所述探測模塊的任何中間溝槽列的上方；并且，平行于Z軸布置的所述反散射板也設(shè)置在任意兩個(gè)沿X軸相鄰的探測模塊之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:平行于X軸布置的所述反散射板被設(shè)置在所述探測模塊的部分或全部行的上方，且不在所述探測模塊的任一溝槽行的上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于:平行于X軸布置的所述反散射板不在任意兩個(gè)沿Z軸相鄰的探測模塊之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:平行于X軸布置的所述反散射板被設(shè)置在所述探測模塊的部分或全部元件行的上方且不在所述探測模塊的任何中間溝槽行的上方；并且，平行于X軸布置的所述反散射板也設(shè)置在任意兩個(gè)沿Z軸相鄰的探測模塊之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:每一所述探測器模塊中的所有探測元件具有相同的元件列寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于:平行于Z軸布置的每一所述反散射板設(shè)置在所述探測器模塊的每一元件列的中央上方；并且沒有反散射板被設(shè)置在沿X軸相鄰的兩個(gè)探測模塊之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述探測模塊的邊緣的元件列的寬度小于所述探測模塊的中間元件列的寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于:在所述探測模塊的每一中間元件列的上方設(shè)有一所述反散射板；在所述探測模塊的兩邊緣元件列的上方?jīng)]有反散射板；在沿X軸相鄰設(shè)置的兩個(gè)探測模塊之間設(shè)有一所述反散射板。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述反散射板的厚度的標(biāo)稱值等于所述探測模塊的所述邊緣元件列的寬度與所述中間元件列的寬度的差值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于:從每一探測模塊的中央到兩側(cè)邊緣，所述反散射板的間距以不減少的方式設(shè)置。
14.一種用于生成對象的CT圖像的多層X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)，其特征在于，包括: A.一可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)架； B.一安裝于所述可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)架的X射線源，用于產(chǎn)生穿透所述對象的X射線束；以及 C.安裝在所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)架的相對于X射線源的另一側(cè)的一探測系統(tǒng)，用于接收對應(yīng)于所述對象的所述X射線束，包括: i.用于探測X射線光子的多個(gè)X射線探測器模塊；其中每個(gè)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(gè)的探測元件，用以探測X射線光子，行方向?yàn)閆軸方向，列方向?yàn)閄軸方向；所述單個(gè)的探測元件被溝槽分隔，所述溝槽為不探測射線的區(qū)域，且所述溝槽也由溝槽行和溝槽列構(gòu)成矩陣形式；以及， ii.一反散射準(zhǔn)直器，包括多個(gè)設(shè)置在所述探測模塊上并對準(zhǔn)X射線源的焦點(diǎn)的反散射板；其中部分或全部所述反散射板被設(shè)置在探測元件上方，設(shè)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(dá)所述探測元件。
【文檔編號】A61B6/03GK104161535SQ201410233577
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月3日
【發(fā)明者】應(yīng)崢嶸 申請人:蘇州波影醫(yī)療技術(shù)有限公司