一種基于康普頓背散射掃描技術(shù)的醫(yī)用ct的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種基于康普頓背散射掃描技術(shù)的醫(yī)用CT機(jī)，包括X射線(xiàn)機(jī)球管、前準(zhǔn)直器、非晶硅平板探測(cè)器、后準(zhǔn)直器和被檢測(cè)物；所述X射線(xiàn)機(jī)球管上方設(shè)有第一微調(diào)接頭，第一掃描頭滑套與第一微調(diào)接頭連接，并套在掃描頭支架上的一端；所述第二掃描頭滑套套在掃描頭支架上的另一端，并與非晶硅平板探測(cè)器上的第二微調(diào)接頭連接。本發(fā)明CBS-CT機(jī)輻射劑量極小，屬微劑量，對(duì)人體無(wú)任何危害，CBS技術(shù)檢測(cè)低密度物質(zhì)，如人體組織和器官，其靈敏度比透射（TR）技術(shù)高得多，不需要精密的掃描定位床，因此，方便于現(xiàn)場(chǎng)使用，在病房、野外及120救護(hù)車(chē)上都可以做CBS-CT，且體積小，重量輕，屏蔽簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，方便移動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于康普頓背散射掃描技術(shù)的醫(yī)用CT機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，具體是一種基于康普頓背散射掃描技術(shù)的醫(yī)用CT機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]至今，國(guó)內(nèi)外所用的醫(yī)用CT機(jī)，無(wú)論是常規(guī)CT，還是多排螺旋CT，都是基于射線(xiàn)透射原理的TR-CT機(jī)，該類(lèi)TR-CT機(jī)存在較多問(wèn)題，主要有:1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積和重量過(guò)大，占地面積大，屏蔽防護(hù)成本高；2、輻射劑量大，對(duì)人體危害較大，因此，國(guó)內(nèi)外業(yè)界都主張限做CT ;3、價(jià)格昂貴，尤其是國(guó)外進(jìn)口的CT機(jī)，經(jīng)濟(jì)型的約為35飛O萬(wàn)美元每臺(tái)，高檔的約為100^225萬(wàn)美元每臺(tái)；4、需要精密的掃描定位床，因而無(wú)法用于現(xiàn)場(chǎng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種微劑量，小型輕便且適用于現(xiàn)場(chǎng)使用的基于康普頓背散射掃描技術(shù)的醫(yī)用CT機(jī)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
第一，采用新的原理:利用X射線(xiàn)康普頓背散射掃描(CBS)成像原理，即依據(jù)射線(xiàn)與人體組織相互作用中的康普頓背散射效應(yīng)，由人體的單側(cè)測(cè)量某方向出射的散射光子數(shù)，求出人體中被測(cè)組織和器官中的電子密度分布，進(jìn)而根據(jù)要求處理得到被測(cè)組織和器官特定的醫(yī)學(xué)指標(biāo)，并借助于二維和三維圖像，即CT圖像表示出來(lái)，其圖像重建不依賴(lài)于算法，只需將測(cè)得的各組光子計(jì)數(shù)數(shù)組排列起來(lái)即可。這個(gè)原理與TR-CT機(jī)原理不同，在TR-CT機(jī)中，X射線(xiàn)機(jī)與探測(cè)器陣列分別置于被檢測(cè)人體的兩側(cè)，圖像重建依賴(lài)于算法，例如雷當(dāng)變換，其實(shí)質(zhì)是把二維問(wèn)題化為一維問(wèn)題，即把積分方程組化為線(xiàn)性代數(shù)方程組，求解線(xiàn)性減弱系數(shù)。而且這種原理本身就要求精密掃描定位床，旋轉(zhuǎn)中心與被檢測(cè)物的質(zhì)心重合，保證圖像重建的質(zhì)量。
[0005]第二，在CBS-CT機(jī)中，由于射線(xiàn)源與探測(cè)器陣列在被測(cè)物體的同一側(cè)，所以可以采用低管電壓(8(TllOKV)、低管電流(2(T50mA)的X射線(xiàn)機(jī)，而TR-CT機(jī)的管電流一般為50(Tl000mA。這樣CBS-CT機(jī)就大大減小了人體受到的射線(xiàn)劑量，例如，做一次CBS-CT檢查人體所受劑量< 0.5mSv，這是國(guó)際防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公眾年有效劑量控制值的1/2，相當(dāng)于國(guó)外螺旋CT機(jī)的I/26?I/42。
[0006]第三，本CBS-CT機(jī)采用小型輕便，具有多個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的可靈活移動(dòng)的掃描運(yùn)動(dòng)機(jī)械裝置，方便現(xiàn)場(chǎng)CBS-CT掃描。
[0007]第四，在本CT機(jī)中，采用X射線(xiàn)機(jī)錐形束和非晶硅平板探測(cè)器，并與被檢測(cè)人體構(gòu)成CBS幾何學(xué)，即為CBS-CBCT，而在TR-CT中，被檢測(cè)人體位于X射線(xiàn)機(jī)與平板探測(cè)器之間，屬射線(xiàn)透射幾何學(xué)，即為T(mén)R-CBCT。至今，在TR-CBCT機(jī)中，存在著現(xiàn)有的圖像重建算法只適用于口腔、牙齒等小物體，而且一次和多次散射劑量較大，掃描時(shí)間較長(zhǎng)等嚴(yán)重問(wèn)題，而在CBS-CBCT機(jī)中，通過(guò)硬件和軟件很好的解決了傳統(tǒng)TR-CT機(jī)中的散射計(jì)量大，掃描時(shí)間長(zhǎng)等嚴(yán)重問(wèn)題，即可給較大物體，如人體組織和器官做CT掃描成像，又使二次以上的多次散射劑量大大減小，并大大縮短了掃描時(shí)間。因而，CBS-CBCT能更方便更快地做二維、三維圖像重建。
[0008]本發(fā)明CBS-CT機(jī)與TR-CT機(jī)技術(shù)相比，具有如下突出優(yōu)勢(shì):
(1)輻射劑量極小，屬微劑量，對(duì)人體無(wú)任何危害；
(2)CBS技術(shù)檢測(cè)低密度物質(zhì)，如人體組織和器官，其靈敏度比TR技術(shù)高得多；
(3)不需要精密的掃描定位床，因此，方便于現(xiàn)場(chǎng)使用，在病房、野外及120救護(hù)車(chē)上都可以做CBS-CT ；
(4)體積小，重量輕，屏蔽簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，方便移動(dòng)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1-縱向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌、2-立柱、3-上下(X向)運(yùn)動(dòng)滑套、4-橫向(Y向)運(yùn)動(dòng)滑套、5-萬(wàn)向節(jié)、6-掃描頭支架、7-第一微調(diào)接頭、8-第二微調(diào)接頭、9-X射線(xiàn)機(jī)球管、10-前準(zhǔn)直器、11-非晶硅平板探測(cè)器、12-后準(zhǔn)直器、13-被檢測(cè)物、14-X射線(xiàn)機(jī)發(fā)出的錐形射束、15-被探測(cè)器接收的散射射線(xiàn)、16-第一掃描頭滑套、17-第二掃描頭滑套、18-采傳電子學(xué)系統(tǒng)、19-電源、20-X射線(xiàn)機(jī)控制器、21-X射線(xiàn)機(jī)高壓發(fā)生器、22-橫向支架、23-第一電纜、24-第二電纜。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0011]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種基于康普頓背散射掃描技術(shù)的醫(yī)用CT機(jī)，包括X射線(xiàn)機(jī)球管9、前準(zhǔn)直器10、非晶硅平板探測(cè)器11、后準(zhǔn)直器12和被檢測(cè)物13 ;所述X射線(xiàn)機(jī)球管9和非晶硅平板探測(cè)器11都在被檢測(cè)物13的同一側(cè)，可以與被檢測(cè)物13很近，它們之間的傾角即散射角可以通過(guò)第一微調(diào)接頭7和第二微調(diào)接頭8來(lái)調(diào)節(jié)；所述X射線(xiàn)機(jī)球管9上方設(shè)有第一微調(diào)接頭7，第一掃描頭滑套16與第一微調(diào)接頭7連接，并套在掃描頭支架6上的一端；所述第二掃描頭滑套17套在掃描頭支架6上的另一端，并與非晶硅平板探測(cè)器11上的第二微調(diào)接頭8連接，通過(guò)調(diào)節(jié)第一掃描頭滑套16、第二掃描頭滑套17和掃描頭支架6可以改變視場(chǎng)的大??；所述掃描頭支架6上設(shè)有萬(wàn)向節(jié)5，萬(wàn)向節(jié)5與橫向運(yùn)動(dòng)滑套4連接，所述橫向運(yùn)動(dòng)滑套4套在橫向支架22上；所述橫向支架22通過(guò)上下運(yùn)動(dòng)滑套3安裝在立柱2上，立柱2底端連接在縱向運(yùn)動(dòng)滑套I上；所述前準(zhǔn)直器10與X射線(xiàn)機(jī)球管9連接，后準(zhǔn)直器12與非晶硅平板探測(cè)器11連接；所述被檢測(cè)物13放置在X射線(xiàn)機(jī)球管9和非晶硅平板探測(cè)器11的下方；所述X射線(xiàn)機(jī)高壓發(fā)生器21和X射線(xiàn)機(jī)控制器20與X射線(xiàn)機(jī)球管9通過(guò)第二電纜24連接；所述非晶硅平板探測(cè)器11與電子系統(tǒng)18及其電源19通過(guò)第一電纜23連接。本CT機(jī)的三維掃描方式:通過(guò)立柱2在縱向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌I上移動(dòng)，可以進(jìn)行Z向掃描，通過(guò)上下滑套3在立柱2上進(jìn)行升降移動(dòng)，通過(guò)橫向滑套4在橫向支架22上移動(dòng),可以進(jìn)行X向掃描；對(duì)于每個(gè)方向的掃描，都可以通過(guò)萬(wàn)向節(jié)5和掃描頭支架6移動(dòng)或傾斜，以適應(yīng)人體不同部位和不同角度CT掃描的需要；X射線(xiàn)機(jī)高壓發(fā)生器21和X射線(xiàn)機(jī)控制器20與X射線(xiàn)球管9通過(guò)第二電纜24連接，可放在其他位置，與整機(jī)三維掃描互不干擾，非晶硅平板探測(cè)器與電子系統(tǒng)18及其電源19通過(guò)第一電纜23連接，也與整機(jī)掃描互不干擾，在本CT機(jī)中，不需要滑環(huán)機(jī)構(gòu)，體積小，重量輕，屏蔽簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，方便移動(dòng)，適用于病房、野外及120救護(hù)車(chē)上的現(xiàn)場(chǎng)使用，輻射劑量極小，對(duì)人體無(wú)任何危害，不需要精密的掃描定位床。
[0012]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0013]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種基于康普頓背散射掃描技術(shù)的醫(yī)用CT機(jī)，其特征在于，采用的是新的掃描成像原理一射線(xiàn)康普頓背散射掃描技術(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于康普頓背散射掃描技術(shù)的醫(yī)用CT機(jī)，其特征在于，X射線(xiàn)機(jī)球管(9)和非晶硅平板探測(cè)器(11)設(shè)置在被檢測(cè)物(13)的同一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于康普頓背散射掃描技術(shù)的醫(yī)用CT機(jī)，其特征在于，X射線(xiàn)機(jī)的高壓為8(TllOKV，管電流只需2(T50mA。
【文檔編號(hào)】A61B6/03GK104161538SQ201410426026
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】丁厚本, 丁莉, 丁青, 王玲, 丁蓉 申請(qǐng)人:丁厚本