專利名稱：X射線ct裝置、x射線檢測(cè)器及x射線檢測(cè)器的配置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線CT(計(jì)算機(jī)斷層攝影)裝置、X射線檢測(cè)器、以及X射線檢測(cè)器的制造方法。
背景技術(shù)：
在X射線CT裝置中，X射線從X射線管中射出，并通過(guò)準(zhǔn)直器形成扇形X射線束。
X射線管、以及面向X射線管的圓弧形檢測(cè)器和準(zhǔn)直器圍繞著目標(biāo)對(duì)象轉(zhuǎn)動(dòng)。
檢測(cè)器接收穿透目標(biāo)對(duì)象的X射線，并從所接收的X射線中獲得X射線信息作為信號(hào)。通過(guò)使用計(jì)算機(jī)處理X射線信息可獲得目標(biāo)對(duì)象的X射線斷層攝影術(shù)圖像。
從X射線管中射出的X射線，一部分直線傳播并穿透目標(biāo)對(duì)象，其它X射線被目標(biāo)對(duì)象散射。
準(zhǔn)直器具有設(shè)置在檢測(cè)器前面的準(zhǔn)直板。準(zhǔn)直器消除從傾斜方向入射的散射X射線。直線傳播并穿透了目標(biāo)對(duì)象的X射線通過(guò)準(zhǔn)直器。準(zhǔn)直板在檢測(cè)器前面形成X射線防護(hù)墻。檢測(cè)器具有以一維或二維方式排列的檢測(cè)元件。圖17和圖18示出了已知準(zhǔn)直器和X射線檢測(cè)器的立體圖。圖17示出了具有以一維方式排列的準(zhǔn)直板的準(zhǔn)直器。圖18示出了具有以二維方式排列的準(zhǔn)直板的準(zhǔn)直器。在圖17中，準(zhǔn)直板50、51與檢測(cè)元件陣列52一起示出。在圖18中，準(zhǔn)直板53與檢測(cè)元件陣列54一起示出。以一維方式排列的準(zhǔn)直器消除在特定一方向上的散射X射線，例如，通道方向。以二維方式排列的準(zhǔn)直器在兩個(gè)方向上消除散射X射線，例如，通道和斷面方向。
在制造X射線檢測(cè)器時(shí)，需要充分精確定位地裝配準(zhǔn)直器和X射線檢測(cè)器。
這是因?yàn)槿鐖D17和圖18所示，準(zhǔn)直器與X射線檢測(cè)器是分別制造的。
準(zhǔn)直器可包含多個(gè)Mo(鉬)板。X射線檢測(cè)器可包含反射板。在裝配過(guò)程中，需要在旋轉(zhuǎn)方向上將準(zhǔn)直器與X射線檢測(cè)器定位成具有小間隙。但是，執(zhí)行高精確定位的裝配過(guò)程占用相當(dāng)多的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以高定位精度并在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)制造的X射線CT裝置。本發(fā)明的另一目的是提供一種可以高定位精度并在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)制造的X射線檢測(cè)器。本發(fā)明的又一目的是提供一種可以高定位精度并在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)制造X射線檢測(cè)器的方法。
1.根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，提供一種X射線CT裝置，它包括配置成發(fā)射X射線的X射線管；面向著該X射線管的檢測(cè)器，該檢測(cè)器具有一有多個(gè)狹槽且狹槽中嵌入多個(gè)準(zhǔn)直板的檢測(cè)元件；配置成接受由該檢測(cè)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；配置成對(duì)來(lái)自該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組的計(jì)算機(jī)單元；以及配置成顯示依據(jù)該數(shù)據(jù)的圖像的顯示器。
2.根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式，提供一種X射線CT裝置，它包括配置成發(fā)射X射線的X射線管；面向著該X射線管的檢測(cè)器，該檢測(cè)器具有一有多個(gè)第一與第二狹槽的檢測(cè)元件，諸第一狹槽平行于斷面方向加工并在通道方向上間隔形成，諸第二狹槽平行于通道方向加工并在斷面方向上間隔形成，在第一和第二狹槽中填充有粘合性反射材料；配置成接受由該檢測(cè)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；配置成對(duì)來(lái)自該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組的計(jì)算機(jī)單元；配置成顯示依據(jù)該數(shù)據(jù)的圖像的顯示器；以及該多個(gè)嵌入第一和第二狹槽中的準(zhǔn)直板。
3.根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式，提供一種X射線檢測(cè)器，它包括一檢測(cè)元件，其具有多個(gè)狹槽以及多個(gè)嵌入諸狹槽的準(zhǔn)直板。
4.根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式，提供一種X射線檢測(cè)器，它包括一檢測(cè)器元件，其具有多個(gè)平行于斷面方向加工并在通道方向上間隔形成的第一狹槽、和多個(gè)平行于通道方向加工并在斷面方向上間隔形成的第二狹槽，填充在狹槽中的粘合性反射材料，以及嵌入第一和第二狹槽的多個(gè)準(zhǔn)直板。
5.根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式，提供一種制造X射線檢測(cè)器的方法，它包括在檢測(cè)元件中加工多個(gè)狹槽，向狹槽中注入粘合性反射材料，以及將多個(gè)準(zhǔn)直板嵌入狹槽中。
6.根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，提供一種制造X射線檢測(cè)器的方法，它包括在檢測(cè)元件中平行于斷面方向加工多個(gè)第一狹槽，在檢測(cè)元件中平行于通道方向加工多個(gè)第二狹槽，向平行于斷面方向的狹槽中注入粘合性反射材料，向第二狹槽中注入粘合性反射材料，將多個(gè)第一準(zhǔn)直板嵌入第一狹槽中，將多個(gè)第一準(zhǔn)直板嵌入第二狹槽中，以及拋光檢測(cè)元件上與狹槽形成側(cè)相對(duì)的區(qū)域。


被包括進(jìn)本說(shuō)明書中、并構(gòu)成其一部分的附圖，示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，且與上面給出的概括性描述以及下面給出的詳細(xì)描述一起，用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的X射線CT裝置一種實(shí)施例的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)器一種實(shí)施例的立體圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)器另一實(shí)施例的立體圖。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)元件實(shí)施例的狹槽加工的立體圖。
圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)元件實(shí)施例的狹槽加工過(guò)程的橫截面視圖。
圖6是顯示向根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)元件中注入粘合性反射材料的立體圖。
圖7是顯示將準(zhǔn)直板嵌入根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)元件中的立體圖。
圖8是顯示準(zhǔn)直板嵌入在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)元件中的橫截面視圖。
圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)元件的拋光位置的橫截面視圖。
圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例X射線通路的橫截面視圖。
圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)元件的狹槽加工的立體圖。
圖12是顯示向根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)元件中注入粘合性反射材料的立體圖。
圖13是顯示將準(zhǔn)直板嵌入根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)元件中的橫截面視圖。
圖14是顯示準(zhǔn)直板嵌入在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)元件中的立體圖。
圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)元件的拋光位置的橫截面視圖。
圖16是顯示對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)元件進(jìn)行拋光的橫截面視圖。
圖17是傳統(tǒng)準(zhǔn)直器和準(zhǔn)直板的立體圖。
圖18是另一傳統(tǒng)準(zhǔn)直器和準(zhǔn)直板的立體圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了一種X射線CT裝置。在圖1中，從X射線管1中射出的X射線用環(huán)形準(zhǔn)直器2形成扇形X射線束。
X射線管1、面朝X射線管1的檢測(cè)器10及環(huán)形準(zhǔn)直器2圍繞目標(biāo)對(duì)象3轉(zhuǎn)動(dòng)。
檢測(cè)器10從透過(guò)目標(biāo)對(duì)象3的X射線中獲驅(qū)X射線信息作為信號(hào)。通過(guò)使用計(jì)算單元4b處理信號(hào)來(lái)獲得目標(biāo)對(duì)象3的X射線斷層攝影圖像。
從X射線管1射出的X射線一部分直線傳播并穿透目標(biāo)對(duì)象3，而其它X射線被目標(biāo)對(duì)象3散射。
準(zhǔn)直器2具有設(shè)置在檢測(cè)器10前面的準(zhǔn)直板。準(zhǔn)直器消除從傾斜方向入射的散射X射線。準(zhǔn)直器使直線傳播并穿透目標(biāo)對(duì)象3的X射線通過(guò)。
準(zhǔn)直板在以一維或二維方式排列的檢測(cè)器10的前面起到X射線防護(hù)墻的作用。檢測(cè)器10從所接收的透過(guò)了目標(biāo)對(duì)象3的X射線中獲取X射線信息作為信號(hào)。目標(biāo)對(duì)象3置于檢查臺(tái)3a上。
X射線信息從檢測(cè)器10送到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4a。將從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4a獲得的數(shù)據(jù)送到計(jì)算單元4b以在顯示器4c上顯示斷層攝影圖像。計(jì)算單元4b存儲(chǔ)并重組這些數(shù)據(jù)。在美國(guó)專利US6188744中，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用包括于此。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有以一維方式排列的準(zhǔn)直器的檢測(cè)器10的立體圖。
圖3是顯示具有以二維方式排列的準(zhǔn)直器的檢測(cè)器10的立體圖。一個(gè)狹槽與另一個(gè)狹槽之間的間隔可以是規(guī)則的也可以是不規(guī)則的。
在圖2所示的實(shí)施例中，構(gòu)成檢測(cè)器10一部分的疊層X(jué)射線檢測(cè)元件11檢測(cè)所接收的X射線的量。
檢測(cè)器10是通過(guò)交替地粘合分別在通道方向(檢測(cè)器10的轉(zhuǎn)動(dòng)方向)上延伸的細(xì)長(zhǎng)方形X射線檢測(cè)元件11和細(xì)長(zhǎng)方形反射器17(反射材料)、并且在斷面方向上鄰近地排列來(lái)形成。
如圖4所示，在通道方向上設(shè)置有多個(gè)已經(jīng)在疊層X(jué)射線檢測(cè)元件11的斷面方向上加工的狹槽12。
板狀的X射線防護(hù)板(準(zhǔn)直板)13嵌入在每一個(gè)狹槽12中。在圖4中，刀片9被用來(lái)加工狹槽12。
X射線防護(hù)板13吸收那些不直線進(jìn)入檢測(cè)器10的X射線(散射X射線)。
如圖8所示，X射線防護(hù)板13在設(shè)置時(shí)通過(guò)間隙控制使其不接觸到狹槽12的底部。
執(zhí)行間隙控制，從而使嵌入的X射線防護(hù)板13不接觸到狹槽的底部。
在嵌入X射線防護(hù)板13之后，如圖8所示，用閃爍體(X射線檢測(cè)元件)拋光工具來(lái)拋光疊層X(jué)射線檢測(cè)元件11的底面。
如果X射線防護(hù)板13接觸到狹槽12的底部，疊層X(jué)射線檢測(cè)元件11的背面不會(huì)被拋光工具9拋光。這是因?yàn)閄射線防護(hù)板13是由堅(jiān)硬的難以拋光的金屬制成。在除拋光區(qū)之外的地方形成X射線防護(hù)板13。因此，如果拋光工具能夠拋光疊層X(jué)射線檢測(cè)元件11和X射線防護(hù)板13，間隙控制可能并非總是必要的。將起到粘合劑作用的反射材料涂到狹槽12中。反射材料是一種凝膠狀材料。如圖6所示，在涂了反射材料后使之硬化，則該反射材料的作用像粘合劑一樣。
在涂起到粘合劑作用的反射材料15并使之硬化之前，將X射線防護(hù)板13嵌入狹槽12中。
在該實(shí)施例中，可以不必像傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)那樣執(zhí)行反射板15和X射線防護(hù)板13的定位。
這是因?yàn)槠鸬秸澈蟿┳饔玫姆瓷洳牧?5與X射線防護(hù)板13是結(jié)合在一起的，如圖7所示。
如圖10所示，這種結(jié)構(gòu)使得X射線易于到達(dá)設(shè)置于X射線檢元件11底側(cè)的光電二極管6。這是因?yàn)榉瓷洳牧?5反射在疊層X(jué)射線檢測(cè)元件11中的X射線。
通過(guò)在垂直于通道方向的斷面方向上相鄰地排列的方式了安裝防護(hù)板，就可以吸收通道方向地散射X射線。
在圖3中，使用板狀X射線檢測(cè)元件21來(lái)形成X射線防護(hù)板23和X射線防護(hù)板13a，不同于圖2中所示的疊層X(jué)射線檢測(cè)元件。
如圖13所示，一梳狀X射線防護(hù)板23嵌入到加工成垂直于薄片方向的板狀X射線檢測(cè)元件21中的多個(gè)狹槽22的每一個(gè)之中。如圖14所示，將X射線防護(hù)板13嵌入斷面方向上加工在板狀X射線檢測(cè)元件21中的多個(gè)狹槽12a的每一個(gè)之中。
如圖12所示，將起到粘合劑作用的反射材料15a涂到狹槽22和狹槽12a中。在涂了反射材料15a之后，將梳狀X射線防護(hù)板23嵌入。
如圖15所示，和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，并不總是需要執(zhí)行反射板和X射線防護(hù)板13a、23的定位。
通過(guò)在垂直于通道方向的方向上安置X射線防護(hù)板13a，可消除在通道方向上的散射X射線。
此外，如圖10所示，通過(guò)在與斷面方向垂直的方向上安置梳狀X射線防護(hù)板23可消除斷面方向上的散射X射線。
盡管在圖3中，在垂直于斷面方向的方向上安置的是梳狀X射線防護(hù)板23，但是X射線防護(hù)板不限于梳狀結(jié)構(gòu)或形狀?？墒褂锚?dú)立片狀X射線防護(hù)板代替梳狀X射線防護(hù)板?？苫旌鲜褂锚?dú)立片狀和梳狀X射線防護(hù)板。
板狀X射線防護(hù)板13a和梳狀X射線防護(hù)板用鉬(Mo)制成，因?yàn)镸o是一種高速率X射線攔截材料。然而，可用另一種材料代替Mo。
將參照?qǐng)D4到圖9來(lái)解釋圖2中的檢測(cè)器10的制造方法。
(1)在圖4中，對(duì)疊層X(jué)射線檢測(cè)元件11的上表面進(jìn)行拋光，發(fā)射器(反射材料)17在通道方向上安置至該表面的。拋光是用磨石或拋光機(jī)器進(jìn)行以形成狹槽12。
(2)在圖4中，狹槽12的加工過(guò)程是使用刀片9作為加工工具在平行于斷面方向的方向上進(jìn)行的。狹槽12分別在向著X射線焦點(diǎn)的方向上形成。狹槽12沒(méi)有延伸出疊層X(jué)射線檢測(cè)元件11。例如，如圖4和圖5所示，從疊層X(jué)射線檢測(cè)器11的下表面到狹槽12留有剩下的約0.3mm的深度。
然而，如果疊層X(jué)射線檢測(cè)元件11的下表面用蠟等固定以避免斷裂，則狹槽12可延伸出疊層X(jué)射線檢測(cè)元件11的下表面。
(3)如圖6所示，起到粘合劑作用的反射材料15注入狹槽12。
(4)在狹槽12中嵌入X射線防護(hù)板13。如圖7和圖8所示，X射線防護(hù)板13嵌入得不接觸到狹槽12的底部。
(5)如圖9所示，在反射材料1 5硬化之后，將疊層X(jué)射線檢測(cè)元件11的下表面拋光到可看到反射材料15的位置。
將參照?qǐng)D11到圖16解釋圖3中的檢測(cè)器的制造方法。
(1)如圖11中所示，拋光X射線檢測(cè)元件21的上表面。
(2)在通道方向和斷面方向上使用刀片9拋光X射線檢測(cè)元件21。在向著X射線管焦點(diǎn)的方向上，分別形成狹槽12a和狹槽22。
狹槽12a和狹槽22沒(méi)有延伸出疊層X(jué)射線檢測(cè)元件11。例如，如圖11所示，從疊層X(jué)射線檢測(cè)器11的下表面到狹槽12a剩下約0.3mm的深度。將狹槽12a定義為第一狹槽，將狹槽22定義為第一狹槽。
(3)如圖12所示，將反射材料15注入狹槽12a和狹槽22。
(4)在注入之后，將梳狀X射線防護(hù)板23嵌入狹槽22。然后，將X射線防護(hù)板23嵌入狹槽12a。
如圖13到圖15所示，X射線防護(hù)板13設(shè)置成不接觸狹槽12a和狹槽22的底部。
(5)如圖16所示，在反射材料硬化之后，將疊層X(jué)射線檢測(cè)元件21的下表面拋光到可以看到反射材料15的位置。
圖3中的檢測(cè)器20不但可吸收和攔截通道方向上的散射X射線，也可吸收和攔截?cái)嗝娣较蛏系模驗(yàn)闄z測(cè)器20具有蜂窩結(jié)構(gòu)，與圖2中的檢測(cè)器10形成對(duì)照。
結(jié)果，檢測(cè)器20具有在高速掃描中可成孔(bore)的結(jié)構(gòu)。
因?yàn)槭菍射線防護(hù)板13a和梳狀X射線防護(hù)板23直接嵌入X射線檢測(cè)元件21，所以可以省去定位過(guò)程以減少一個(gè)制造步驟、增加精確度、并改善強(qiáng)度。
其它優(yōu)點(diǎn)及改進(jìn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯然的。因此，本發(fā)明在更廣泛的方面并不局限于這些細(xì)節(jié)以及在此顯示并描述的代表性實(shí)施例。
因此，可進(jìn)行各種更改，而不背離由所附權(quán)利要求及其等效方案所限定的總的發(fā)明思想的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種X射線CT裝置，其特征在于，它包括X射線管，用于發(fā)射X射線；檢測(cè)器，面向X射線管，所述檢測(cè)器具有一有多個(gè)狹槽及嵌入所述狹槽的多個(gè)準(zhǔn)直板的檢測(cè)元件；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，被配置成接收由所述檢測(cè)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)單元，被配置成對(duì)來(lái)自所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組；以及顯示器，被配置成依據(jù)所述數(shù)據(jù)顯示圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于，粘合性反射材料填充于狹槽中。
3.如權(quán)利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于，所述狹槽被加工成平行于斷面方向。
4.一種X射線CT裝置，其特征在于，它包括X射線管，被配置成發(fā)射X射線；檢測(cè)器，面向X射線管，所述檢測(cè)器具有一有多個(gè)第一和第二狹槽的檢測(cè)元件，所述第一狹槽加工成平行于斷面方向、且在通道方向上間隔形成，所述第二狹槽加工成平行于通道方向、且在斷面方向上間隔形成；粘合性反射材料，其填充在所述第一和第二狹槽中；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，被配置成接收由所述檢測(cè)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)；計(jì)算單元，被配置成對(duì)來(lái)自所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組；以及顯示器，被配置成依據(jù)所述數(shù)據(jù)顯示圖像；多個(gè)準(zhǔn)直板，它們嵌入在所述第一和第二狹槽中。
5.一種X射線檢測(cè)器，其特征在于，它包括檢測(cè)元件，其具有多個(gè)狹槽；以及多個(gè)準(zhǔn)直板，它們嵌入在所述狹槽中。
6.如權(quán)利要求5所述的X射線檢測(cè)器，其特征在于，具有粘合功能的反射材料注入狹槽中。
7.如權(quán)利要求6所述的X射線檢測(cè)器，其特征在于，狹槽加工成平行于斷面方向。
8.一種X射線檢測(cè)器，其特征在于，它包括檢測(cè)元件，其具有多個(gè)加工成平行于斷面方向、且在通道方向上間隔形成的第一狹槽，以及多個(gè)加工成平行于通道方向、且在斷面方向上間隔形成的第二狹槽；粘合性反射材料，其填充到所述狹槽中；以及多個(gè)準(zhǔn)直板，它們嵌入在所述第一狹槽和第二狹槽中。
9.一種制造X射線檢測(cè)器的方法，其特征在于，它包括在一檢測(cè)元件中加工多個(gè)狹槽；將粘合性反射材料注入所述狹槽；以及將多個(gè)準(zhǔn)直器嵌入所述狹槽中。
10.如權(quán)利要求9所述的制造X射線檢測(cè)器的方法，還包括拋光所述檢測(cè)元件上所述狹槽形成側(cè)背面的區(qū)域。
11.如權(quán)利要求9所述的制造X射線檢測(cè)器的方法，其特征在于，其中所述狹槽平行于斷面方向加工。
12.一種制造X射線檢測(cè)器的方法，其特征在于，它包括在檢測(cè)元件中平行于斷面方向加工多個(gè)第一狹槽；在檢測(cè)元件中平行于通道方向加工多個(gè)第二狹槽；向平行于斷面方向的所述第一狹槽中注入粘合性反射材料；向所述第二狹槽中注入所述粘合性反射材料；將多個(gè)第一準(zhǔn)直板嵌入到所述第一狹槽中；將多個(gè)第一準(zhǔn)直板嵌入到所述第二狹槽中；以及將所述檢測(cè)元件的狹槽形成側(cè)背面的區(qū)域拋光。
全文摘要
一種X射線CT裝置，包括用于發(fā)射X射線的X射線管，面向該X射線管的檢測(cè)器，具有有多個(gè)狹槽和多個(gè)嵌入該狹槽的準(zhǔn)直板的檢測(cè)器，用于接收由檢測(cè)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于重組來(lái)自數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)單元，以及用于依據(jù)該數(shù)據(jù)顯示圖像的顯示器。
文檔編號(hào)G03B42/02GK1936557SQ20061015980
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者佐久田茂 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝