專利名稱：X射線ct設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種X射線CT設(shè)備，并且特別是一種能夠執(zhí)行高分辨率攝影的X射線CT設(shè)備。
背景技術(shù)：
為了使X射線CT設(shè)備能執(zhí)行高分辨率攝影，至今為止提出了一種X射線檢測(cè)器，其中多個(gè)光電二極管具有由準(zhǔn)直器分開的各個(gè)單元(例如，參考下列專利文獻(xiàn)1)，還提出了一種X射線檢測(cè)器(例如，參考下列專利文獻(xiàn)2)，其中將閃爍體分成大量單元的反射器是傾斜的，等等。
專利文獻(xiàn)1日本未經(jīng)審查的專利公開No.2004-93489專利文獻(xiàn)2日本未經(jīng)審查的專利公開No.2004-28815傳統(tǒng)的X射線CT設(shè)備具有下列問題。
(1)盡管該X射線CT設(shè)備具有在執(zhí)行高分辨率攝影時(shí)獲得高分辨率圖像的優(yōu)點(diǎn)，其也具有增加了信號(hào)處理負(fù)擔(dān)的缺點(diǎn)，例如，只要不增加光電二極管的數(shù)量，就不會(huì)收縮圖像的攝影的范圍。也就是說，如果在即使低分辨率圖像已經(jīng)足夠的應(yīng)用中使用高分辨率攝影，那么就只存在缺點(diǎn)。
(2)在傳統(tǒng)的X射線檢測(cè)器中，由反射器或者狹縫(slit)將閃爍體分成部分以避免彼此相鄰的光電二極管接收由給定光電二極管單獨(dú)光接收的光。然而，反射器或者狹縫或者類似物的存在降低了閃爍體光發(fā)射的效率。盡管至今為止接受了這種光發(fā)射或者發(fā)光效率的降低，但是在分辨率增強(qiáng)處這種光發(fā)射效率的降低就不能被接受了。
(3)在常規(guī)X射線檢測(cè)器中，將準(zhǔn)直器置于反射器上以分隔或者劃分(block out)單元。然而，準(zhǔn)直器的存在降低了閃爍體的發(fā)光效率。盡管至今為止接受了這種光發(fā)射效率的降低，但是在分辨率增強(qiáng)處這種發(fā)光效率的降低就不能被接受了。
(4)在傳統(tǒng)的X射線檢測(cè)器中，在通道方向延伸的X射線遮板置于閃爍體上以防止切片方向上單元之間的相互干擾。然而，X射線遮板的存在降低了閃爍體的發(fā)光效率。盡管至今為止接受了這種發(fā)光效率的降低，但是在分辨率增高處這種發(fā)光效率的降低就不能被接受了。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能執(zhí)行高分辨率攝影的X射線CT設(shè)備。
在第一方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其包括X射線管；X射線檢測(cè)器，其中未分開(unfractionated)的閃爍體以薄層覆蓋在光電二極管陣列的上表面上，該二極管陣列包括在通道方向和切片方向二維排列的光電二極管；DAS，其采集從該光電二極管發(fā)送的信號(hào)；以及信號(hào)切換裝置，其在是將從相應(yīng)各個(gè)光電二極管發(fā)送的信號(hào)傳送到DAS還是將從光電二極管的N×N(其中N是大于或者等于2的整數(shù))個(gè)光電二極管發(fā)送的信號(hào)相加并將相加的結(jié)果傳送到DAS之間進(jìn)行切換。
根據(jù)該第一方面的X射線CT設(shè)備，在需要高分辨率圖像的應(yīng)用的情況下，將從相應(yīng)各個(gè)光電二極管發(fā)送的信號(hào)傳送到DAS。而對(duì)于低分辨率圖像就足夠了的應(yīng)用，將從光電二極管的N×N(其中N是大于或者等于2的整數(shù))個(gè)光電二極管發(fā)送的信號(hào)相加并將相加的結(jié)果傳送到DAS。如果在高分辨率攝影和低分辨率攝影時(shí)的攝影范圍基本相等，那么信號(hào)的數(shù)量可以減少，并且在低分辨率攝影時(shí)信號(hào)處理的負(fù)擔(dān)可以減輕。另一方面，如果信號(hào)處理負(fù)擔(dān)的程度相同，那么可以增加用于低分辨率攝影的光電二極管，因此能夠擴(kuò)展攝影的范圍。
另外，上述結(jié)構(gòu)中的術(shù)語“未分開的閃爍體”表示沒有由反射器或者狹縫或者類似物分成大量單元的閃爍體。為了防止給定單元的光電二極管接收與其相鄰單元的光，此前用反射器或者狹縫或者類似物將閃爍體分成各個(gè)單元。然而，反射器或者狹縫或者類似物的存在降低了閃爍體光發(fā)射的效率。盡管當(dāng)光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管的間距增加(例如，到1.0mm)時(shí)這種光發(fā)射效率的降低是可以接受的，但是當(dāng)光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管的間距減小(例如，到0.5mm)時(shí)這種光發(fā)射效率的降低就不能被接受了。因此，在根據(jù)該第一方面的X射線CT設(shè)備中采用未分開的閃爍體。依照該光電二極管間距的減小來薄化該閃爍體(例如，到1mm或者更薄)，使得能夠防止與給定光電二極管相鄰的光電二極管接收由給定光電二級(jí)光接收或者檢測(cè)的光。
在第二方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其中在根據(jù)第一方面的X射線CT設(shè)備中，高分辨率區(qū)中的光電二極管陣列在通道方向和切片方向中每一個(gè)方向上延伸的間距Ph≤0.6mm，而各個(gè)低分辨率區(qū)在通道方向和切片方向中每一個(gè)方向上延伸的間距P1＝N×Ph，并且當(dāng)高分辨率區(qū)中通道方向上的光電二極管數(shù)量為Ch，切片方向上的光電二極管數(shù)量為Sh，每個(gè)低分辨率區(qū)中通道方向上的光電二極管數(shù)量為C1，切片方向上的光電二極管數(shù)量為S1，能輸入到DAS的信號(hào)數(shù)量D為D時(shí)，建立下列關(guān)系D＝Ch×Sh＝Ch×Sh/(N×N)+C1×S1因?yàn)樵诟鶕?jù)該第二方面的X射線CT設(shè)備中輸入到DAS的信號(hào)的數(shù)量為常數(shù)D，所以在高分辨率攝影和低分辨率攝影時(shí)信號(hào)處理的負(fù)擔(dān)基本相等。然而，由于低分辨率區(qū)的光電二極管還可以增加并用于低分辨率攝影，所以攝影的范圍能夠擴(kuò)展。
在第三方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其包括X射線管；高分辨率X射線檢測(cè)器，其中未分開的閃爍體以薄層覆蓋在光電二級(jí)管陣列上表面上，該光電二極管陣列包括在通道方向和切片方向中每一方向上以間距Ph≤0.6mm二維排列的光電二極管；低分辨率X射線檢測(cè)器，其中閃爍體以薄層覆蓋在光電二級(jí)管陣列上表面上，該光電二極管陣列包括在通道方向和切片方向上以間距P1＞Ph二維排列的光電二極管；DAS，其采集來自光電二極管的信號(hào)；以及信號(hào)切換裝置，其在是將來自高分辨率X射線檢測(cè)器的光電二極管的信號(hào)傳送到DAS還是將來自低分辨率X射線檢測(cè)器的光電二極管的信號(hào)傳送到DAS之間進(jìn)行切換。
在根據(jù)該第三方面的X射線CT設(shè)備中，在需要高分辨率圖像的應(yīng)用中，從高分辨率X射線檢測(cè)器發(fā)送的信號(hào)傳送到DAS。在低分辨率圖像就足夠了的應(yīng)用中，從低分辨率X射線檢測(cè)器發(fā)送的信號(hào)傳送到DAS。如果在高分辨率攝影和低分辨率攝影中的攝影范圍程度相同，那么信號(hào)的數(shù)量可以減少，并且在低分辨率攝影時(shí)信號(hào)處理的負(fù)擔(dān)能夠減小。另一方面，如果信號(hào)處理的負(fù)擔(dān)程度相同，那么在低分辨率攝影時(shí)攝影的范圍可以擴(kuò)展。
另外，上述結(jié)構(gòu)中的術(shù)語“未分開的閃爍體”表示沒有由反射器或者狹縫或者類似物分成大量單元的閃爍體。為了防止給定單元的光電二極管接收與其相鄰單元的光，此前用反射器或者狹縫或者類似物將閃爍體分成各個(gè)單元。然而，反射器或者狹縫或者類似物的存在降低了閃爍體光發(fā)射的效率。盡管當(dāng)光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管的間距增加(例如，到1.0mm)時(shí)這種光發(fā)射效率的降低是可以接受的，但是當(dāng)光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管的間距減小(例如，到0。5mm)時(shí)這種光發(fā)射效率的降低就不能被接受了。因而，在根據(jù)該第三方面的X射線CT設(shè)備中采用未分開的閃爍體。依照該光電二極管間距的減小來薄化該閃爍體(例如，到1mm或者更薄)，使得能夠防止與給定光電二極管相鄰的光電二極管接收由給定光電二級(jí)光接收或者檢測(cè)的光。
在第四方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其包括X射線管；高分辨率X射線檢測(cè)器，其中未分開的閃爍體以薄層覆蓋在光電二極管陣列的上表面上，該光電二極管陣列包括在通道方向和切片方向上以間距P1≤0.6mm二維排列的光電二極管；低分辨率X射線檢測(cè)器，其中閃爍體以薄層覆蓋在光電二極管陣列的上表面上，該光電二極管陣列包括在通道方向和切片方向上以間距P1＞Ph二維排列的光電二極管；DAS，其采集來自光電二極管的信號(hào)；信號(hào)相加裝置，其將從高分辨率X射線檢測(cè)器的光電二極管發(fā)送的信號(hào)與從低分辨率X射線檢測(cè)器的光電二極管發(fā)送的信號(hào)相加，并將相加的結(jié)果傳送到DAS；以及X射線調(diào)整裝置，其在是將X射線單獨(dú)投射入高分辨率X射線檢測(cè)器還是將X射線單獨(dú)投射入低分辨率X射線檢測(cè)器之間切換。
在根據(jù)該第四方面的X射線CT設(shè)備中，對(duì)于需要高分辨率圖像的應(yīng)用，X射線單獨(dú)投射入高分辨率X射線檢測(cè)器，而對(duì)于低分辨率圖像就足夠了的應(yīng)用，X射線投射入低分辨率X射線檢測(cè)器。如果高分辨率X射線檢測(cè)器和低分辨率X射線檢測(cè)器攝影范圍的程度相同，那么信號(hào)的數(shù)量可以減少并且在低分辨率攝影中信號(hào)處理的負(fù)擔(dān)可以減輕。另一方面，如果信號(hào)處理的負(fù)擔(dān)程度相同，那么低分辨率X射線檢測(cè)器攝影的范圍可以擴(kuò)展。
另外，上述結(jié)構(gòu)中的術(shù)語“未分開的閃爍體”表示沒有由反射器或者狹縫或者類似物分成大量單元的閃爍體。為了防止給定單元的光電二極管接收與其相鄰單元的光，此前用反射器或者狹縫或者類似物將閃爍體分成各個(gè)單元。然而，反射器或者狹縫或者類似物的存在降低了閃爍體光發(fā)射的效率。盡管當(dāng)光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管的間距增加(例如，到1.0mm)時(shí)這種光發(fā)射效率的降低是可以接受的，但是當(dāng)光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管的間距減小(例如，到0.5mm)時(shí)這種光發(fā)射效率的降低就不能被接受了。因而，在根據(jù)該第四方面的X射線CT設(shè)備中采用未分開的閃爍體。依照該光電二極管間距的減小來薄化該閃爍體(例如，到1mm或者更薄)，使得能夠防止與給定光電二極管相鄰的光電二極管接收由給定光電二級(jí)光接收或者檢測(cè)的光。
在第五方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其中在如上結(jié)構(gòu)的X射線CT設(shè)備中，當(dāng)位于通道方向上高分辨率X射線檢測(cè)器中的光電二極管數(shù)量為Ch，位于切片方向上高分辨率X射線檢測(cè)器中的光電二極管數(shù)量為Sh，位于通道方向上低分辨率X射線檢測(cè)器中的光電二極管數(shù)量為C1，位于切片方向上低分辨率X射線檢測(cè)器中的光電二極管數(shù)量為S1，能輸入到DAS的信號(hào)數(shù)量為D，則建立下列關(guān)系D＝Ch×Sh＝C1×S1由于根據(jù)該第五方面的X射線CT設(shè)備輸入到DAS的信號(hào)數(shù)量為常數(shù)D，在高分辨率攝影和低分辨率攝影時(shí)信號(hào)處理的負(fù)擔(dān)基本相同。然而，低分辨率X射線檢測(cè)器的攝影范圍可以擴(kuò)展。
在第六方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其包括X射線管，以及X射線檢測(cè)器，其中未分開的閃爍體以薄層覆蓋在光電二極管陣列的上表面上，該光電二極管陣列包括在通道方向和切片方向上二維排列的光電二極管。
上述結(jié)構(gòu)中的術(shù)語“未分開的閃爍體”表示沒有由反射器或者狹縫或者類似物分成大量單元的閃爍體。為了防止給定單元的光電二極管接收與其相鄰單元的光，此前用反射器或者狹縫或者類似物將閃爍體分成各個(gè)單元。然而，反射器或者狹縫或者類似物的存在降低了閃爍體光發(fā)射的效率。盡管當(dāng)光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管的間距增加(例如，到1.0mm)時(shí)這種光發(fā)射效率的降低是可以接受的，但是當(dāng)光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管的間距減小(例如，到0.5mm)時(shí)這種光發(fā)射效率的降低就不能被接受了。
因而，在根據(jù)該第六方面的X射線CT設(shè)備中采用未分開的閃爍體。因此，光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管的間距可以減小(例如，到0.6mm或者更小)。
依照該光電二極管間距的減小來薄化該閃爍體(例如，到1mm或者更薄)，使得能夠防止與給定光電二極管相鄰的光電二極管接收由給定光電二級(jí)光接收或者檢測(cè)的光。
在第七方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其中在如上結(jié)構(gòu)的X射線CT設(shè)備中，閃爍體的厚度小于或者等于1mm。
當(dāng)使用“未分開的閃爍體”時(shí)，與由反射器分割的閃爍體相比，與給定光電二極管相鄰的光電二極管很可能會(huì)接收由該給定光電二極管檢測(cè)和接收的光。
因此，在根據(jù)該第七方面的X射線CT設(shè)備中使閃爍體薄化到1mm或者1mm以下。因此，由給定光電二極管接收的光以很小的入射角投射入其相應(yīng)的光電二極管光接收表面，中央的入射角為0°，而該光以很大的入射角投射入相鄰光電二極管的光接收表面，從而抑制了干擾。
在第八方面，，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其中在根據(jù)第六方面的X射線CT設(shè)備中，該X射線檢測(cè)器具有準(zhǔn)直器，該準(zhǔn)直器在閃爍體上的切片方向上以多個(gè)通道跳躍(channel skip)的間隔延伸。
至今為止，將準(zhǔn)直器置于閃爍體上以分隔或者劃分該單元。然而，準(zhǔn)直器的存在降低了閃爍體光發(fā)射的效率。盡管當(dāng)光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管間距較大(例如，1.0mm)時(shí)該光發(fā)射效率的降低能夠被接受，但是在光電二極管間距較小(例如，0.5mm)時(shí)該光發(fā)射效率的降低就不能被接受了。
因此，在根據(jù)該第八方面的X射線CT設(shè)備中采用在切片方向上以多個(gè)通道跳躍的間隔延伸的準(zhǔn)直器。因此，由于能夠抑制由各個(gè)準(zhǔn)直器引起的光發(fā)射效率的降低，所以光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管的間距可以減小(例如，到0.6mm或者更小)。
根據(jù)該光電二極管間距的減小來薄化閃爍體(例如到1mm或者更小)，使得能夠抑制與給定的光電二極管相鄰的光電二極管接收由該給定光電二極管接收或檢測(cè)的光。因此，即使在切片方向上延伸的準(zhǔn)直器具有多個(gè)通道跳躍的間隔也不會(huì)出現(xiàn)問題。
在第九方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其中在根據(jù)第六方面的X射線CT設(shè)備中，該X射線檢測(cè)器不具有沿閃爍體上的通道方向延伸的X射線遮板。
至今為止，在通道方向上延伸的X射線遮板被放置在閃爍體上以防止從切片方向觀察的兩個(gè)單元之間的干擾。然而，X射線遮板的存在降低了閃爍體光發(fā)射的效率。盡管當(dāng)光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管間距較大(例如，1.0mm)時(shí)該光發(fā)射效率的降低能夠被接受，但是在光電二極管間距減小(例如，到0.5mm)時(shí)該光發(fā)射效率的降低就不能被接受了。
因此，在根據(jù)該第九方面的X射線CT設(shè)備中不設(shè)置在通道方向延伸的X射線遮板。因此，由于能夠抑制由X射線遮板引起的光發(fā)射效率的降低，所以光電二極管陣列中各個(gè)光電二極管的間距可以減小(例如，到0.6mm或者更小)。
根據(jù)該光電二極管間距的減小來薄化閃爍體(例如到1mm或者更小)，使得能夠抑制與給定的光電二極管相鄰的光電二極管接收由該給定光電二極管接收或檢測(cè)的光。因此，即使放棄X射線遮板也不會(huì)有問題。
在第十方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其中在根據(jù)第八方面的X射線CT設(shè)備中，該X射線檢測(cè)器不具有沿閃爍體上的通道方向延伸的X射線遮板。
在根據(jù)該第十方面的X射線CT設(shè)備中，由于第八方面的作用和第九方面的作用之間相配合，可進(jìn)一步充分抑制光發(fā)射效率的降低。
在第十一方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其中在具有上述結(jié)構(gòu)的X射線CT設(shè)備中，位于光電二極管陣列通道方向和切片方向上的各個(gè)光電二極管的間距Ph小于或者等于0.6mm。
在根據(jù)該第十一方面的X射線CT設(shè)備中，與常規(guī)實(shí)例(在間距為1.0mm或者更大的情況)相比較，可以執(zhí)行高分辨率攝影，這是因?yàn)楦鱾€(gè)光電二極管的間距是0.6mm或者更小。
在第十二方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其中在根據(jù)第十一方面的X射線CT設(shè)備中，提供了X射線焦點(diǎn)控制裝置，其移動(dòng)X射線焦點(diǎn)以第一位置作為X射線焦點(diǎn)采集從光電二極管發(fā)送的信號(hào)，然后接著以在通道方向上從該第一位置移動(dòng)距離Δ的第二位置作為X射線焦點(diǎn)采集從光電二極管發(fā)送的信號(hào)由于X射線束從X射線焦點(diǎn)放射狀發(fā)射，所以在旋轉(zhuǎn)中心附近(在受檢者位置處)的X射線束的通道方向?qū)挾却蠹s是閃爍體位置處的X射線束通道方向?qū)挾鹊?/2。
因此，在根據(jù)該第十二方面的X射線CT設(shè)備中，在從通道方向上觀察的由彼此分開距離Δ的X射線焦點(diǎn)處執(zhí)行兩次信號(hào)收集。因此，即使X射線束投射入該閃爍體的區(qū)域相同，也能收集或者采集在旋轉(zhuǎn)中心附近(受檢者位置)的X射線束通道方向位置中的不同信號(hào)。因此可增加通道方向的分辨率。
另外，X射線焦點(diǎn)控制裝置是，例如，布置在電子槍和靶之間的電磁偏轉(zhuǎn)裝置或者靜電偏轉(zhuǎn)裝置。
在第十三方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其中在根據(jù)第十二方面的X射線CT設(shè)備中，Ph/2≤Δ≤Ph。
如在第十二方面所述，在旋轉(zhuǎn)中心附近(在受檢者位置處)的X射線束的通道方向?qū)挾却蠹s是閃爍體位置處的X射線束通道方向?qū)挾鹊?/2。然而，X射線束在實(shí)際受檢者位置處精確的通道方向?qū)挾纫蕾囉赬射線焦點(diǎn)、受檢者和X射線檢測(cè)器的幾何布置以及根據(jù)設(shè)備和受檢者而變化。也就是說，X射線焦點(diǎn)移動(dòng)經(jīng)過的距離Δ根據(jù)設(shè)備和受檢者而變化。
因此，在根據(jù)該第十三方面的X射線CT設(shè)備中設(shè)置Ph/2≤Δ≤Ph。在這一范圍內(nèi)，該距離可以根據(jù)設(shè)備和受檢者進(jìn)行調(diào)整。
在第十四方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其中在具有上述結(jié)構(gòu)的X射線CT設(shè)備中，光電二極管在與光接收表面相對(duì)的表面上分別具有信號(hào)終端。
至今為止，由于采用在光接收表面?zhèn)鹊谋砻嫔暇哂行盘?hào)終端的光電二極管，所以需要在該光接收表面?zhèn)忍峁┎季€空間。這會(huì)妨礙高分辨率。
因此，在根據(jù)該第十四方面的X射線CT設(shè)備中采用在與光接收表面相對(duì)的表面上具有信號(hào)終端的光電二極管。因此，在該光接收表面?zhèn)炔恍枰峁┎季€空間。這對(duì)高分辨率有效。
在第十五方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其包括X射線管和X射線檢測(cè)器，其中閃爍體以薄層覆蓋在光電二極管陣列的上表面上，在該光電二極管陣列中的光電二極管在通道方向和切片方向上二維排列，并且在切片方向上彼此相鄰的光電二極管被排列成在位置上移動(dòng)通道方向上的1/2間距。
在根據(jù)該第十五方面的X射線CT設(shè)備中，螺旋間距減小并且使受檢者的相同位置近似地在通道方向上移動(dòng)1/2間距，由此可以對(duì)其進(jìn)行攝影。因此，通道方向上的分辨率能夠提高兩倍。
在第十六方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，其包括X射線管和X射線檢測(cè)器，其中多個(gè)X射線檢測(cè)器模塊在通道方向沿圓弧排列，其中該X射線檢測(cè)器模塊在通道方向上的末端形成逐漸變細(xì)的表面，從而使得彼此相鄰的X射線檢測(cè)器模塊彼此緊密接觸。
由于各個(gè)傳統(tǒng)X射線檢測(cè)器模塊是以矩形的平行六面體形式成形的，所以當(dāng)多個(gè)X射線檢測(cè)器模塊在通道方向沿圓弧排列時(shí)，相鄰X射線檢測(cè)器模塊之間限定了三角形桿狀間隙。
相反，在根據(jù)該第十六方面的X射線CT設(shè)備中不會(huì)限定三角形桿狀間隙，并且相應(yīng)地該閃爍體和光電二極管可以達(dá)到較大尺寸。因此，增加了檢測(cè)的靈敏度。
根據(jù)本發(fā)明的X射線CT設(shè)備，可以執(zhí)行高分辨率攝影。
本發(fā)明的X射線CT設(shè)備用于高分辨率攝影。
本發(fā)明的其它目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將在下面由附圖示出的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的描述中體現(xiàn)。


圖1示出了根據(jù)實(shí)施例1的X射線CT設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2示出了根據(jù)實(shí)施例1的X射線檢測(cè)器模塊的側(cè)視圖。
圖3示出了根據(jù)實(shí)施例1的X射線檢測(cè)器模塊的正視圖。
圖4示出了根據(jù)實(shí)施例1的X射線檢測(cè)器模塊的底視圖。
圖5示出了根據(jù)實(shí)施例1的X射線檢測(cè)器模塊的頂視圖。
圖6示出了根據(jù)實(shí)施例1的多檢測(cè)器的正視圖。
圖7示出了根據(jù)實(shí)施例1的信號(hào)傳送部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖8示出了根據(jù)實(shí)施例1的信號(hào)傳送部分的另一種結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖9示出了X射線束的示意圖。
圖10示出了在X射線焦點(diǎn)Fa和Fb收集信號(hào)的狀態(tài)的示意圖。
圖11示出了根據(jù)實(shí)施例2的高分辨率X射線檢測(cè)器模塊的側(cè)視圖。
圖12示出了根據(jù)實(shí)施例2的高分辨率X射線檢測(cè)器模塊的底視圖。
圖13示出了根據(jù)實(shí)施例2的高分辨率X射線檢測(cè)器模塊的頂視圖。
圖14示出了根據(jù)實(shí)施例2的低分辨率X射線檢測(cè)器模塊的側(cè)視圖。
圖15示出了根據(jù)實(shí)施例2的低分辨率X射線檢測(cè)器模塊的正視圖。
圖16示出了根據(jù)實(shí)施例2的低分辨率X射線檢測(cè)器模塊的底視圖。
圖17示出了根據(jù)實(shí)施例2的低分辨率X射線檢測(cè)器模塊的頂視圖。
圖18示出了根據(jù)實(shí)施例2的信號(hào)傳送部分的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖19示出了根據(jù)實(shí)施例2的信號(hào)傳送部分的另一種結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖20示出了根據(jù)實(shí)施例3的多檢測(cè)器的側(cè)視圖。
圖21示出了根據(jù)實(shí)施例3的多檢測(cè)器的正視圖。
圖22示出了根據(jù)實(shí)施例3的多檢測(cè)器的底視圖。
圖23示出了根據(jù)實(shí)施例3的多檢測(cè)器的頂視圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過示例性實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。另外，本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的X射線CT設(shè)備100的平面圖。
該X射線CT設(shè)備100裝備有操作臺(tái)1，床裝置10以及掃描架20。
該操作臺(tái)1裝備有輸入裝置2，其接受來自操作員的輸入；中央處理器3，其執(zhí)行圖像重建過程或者類似過程；數(shù)據(jù)采集緩沖器5，其采集或者收集由掃描架20采集的投影數(shù)據(jù)；CRT 6，其顯示從投影數(shù)據(jù)量建的CT圖像，以及存儲(chǔ)裝置7，其中存儲(chǔ)程序，數(shù)據(jù)和CT圖像。
床裝置10具有工作臺(tái)12，受檢者位于該工作臺(tái)上，并由該工作臺(tái)送入掃描架20的孔(腔部)或從掃描架20的孔(腔部)中拖出。通過安裝在床裝置10中的電機(jī)來升高(在y軸方向)以及線性移動(dòng)(在Z軸方向)該工作臺(tái)12。
掃描架20裝備有X射線管21，控制管電壓/管電流的X射線管控制器22，控制X射線焦點(diǎn)的位置的X射線焦點(diǎn)控制器23，控制光圈(aperture)以控制X射線束的分布的光圈調(diào)整裝置28，具有多個(gè)檢測(cè)器序列的多檢測(cè)器24，將多檢測(cè)器24輸出的信號(hào)傳送到DAS(數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))26的信號(hào)傳送部分25，DAS26，使X射線管21或者類似物圍繞旋轉(zhuǎn)中心(大體上相當(dāng)于受檢者的體軸)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制器27，對(duì)來自操作臺(tái)1和床裝置10以及送到操作臺(tái)1和床裝置10的控制信號(hào)進(jìn)行傳送的控制控制器29，以及滑環(huán)30。
工作臺(tái)12線性移動(dòng)的量由安裝在床裝置10內(nèi)的編碼器計(jì)數(shù)。控制控制器29從該線性移動(dòng)的量來計(jì)算工作臺(tái)12的Z軸坐標(biāo)，并經(jīng)由滑環(huán)30將該Z軸坐標(biāo)發(fā)送到DAS 26，然后加到投影數(shù)據(jù)上。
在多檢測(cè)器24獲得的信號(hào)由DAS 26進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換并作為投影數(shù)據(jù)與Z軸坐標(biāo)一起經(jīng)由滑環(huán)30發(fā)送到數(shù)據(jù)采集緩沖器5。
中央處理器3對(duì)圖像采集緩沖器5中收集的投影數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)處理和圖像重建過程以產(chǎn)生CT圖像。
圖2是根據(jù)該實(shí)施例1的X射線檢測(cè)器模塊40的側(cè)視圖。圖3是其正視圖。圖4是其底視圖。圖5是其頂視圖。
X射線檢測(cè)器模塊40的結(jié)構(gòu)在于，未分開的或者未分割的閃爍體42以薄層覆蓋在光電二極管陣列41的上表面上，以多個(gè)通道跳躍的間隔在切片方向(Z軸方向)上延伸的準(zhǔn)直器43放置在閃爍體42上。該X射線檢測(cè)器模塊40沒有在通道方向上延伸的X射線遮板。
光電二極管陣列41包括高分辨率區(qū)41h和低分辨率區(qū)411，當(dāng)從切片方向看時(shí)該低分辨率區(qū)插入高分辨率區(qū)41h之間。
高分辨率區(qū)41h相當(dāng)于一個(gè)整體(one)，其中光電二極管41p以間距Ph＝0.5mm二維排列(其在一個(gè)半導(dǎo)體襯底上形成)。從通道方向看，光電二極管的數(shù)量為32個(gè)，且從切片方向看，光電二極管的數(shù)量為32個(gè)。
另外，如圖3所示，由于從通道方向看X射線檢測(cè)器模塊40的末端具有成α角逐漸變細(xì)的表面，從通道方向看，光電二極管41p的兩端在通道方向比其它部分僅稍微大些。
α角等于扇形角÷構(gòu)成多檢測(cè)器24的X射線檢測(cè)器模塊的數(shù)量÷2。例如，如果扇形角為60°，并且構(gòu)成多檢測(cè)器24的X射線檢測(cè)器模塊的數(shù)量為60，那么α＝0.5°。
每個(gè)低分辨率區(qū)411相當(dāng)于一個(gè)整體，其中從通道方向和切片方向上看，每個(gè)光電二極管41p’的大小是高分辨率區(qū)41h的每個(gè)光電二極管41p的兩倍，該光電二極管41p’以間距P1＝2×Ph＝1.0mm二維排列(低分辨率區(qū)411在一個(gè)半導(dǎo)體襯底上形成)。從通道方向上看，光電二極管的數(shù)量為16個(gè)，且從切片方向看，光電二極管的數(shù)量為24個(gè)。
另外，如圖3所示，由于從通道方向看X射線檢測(cè)器模塊40的末端具有成α角逐漸變細(xì)的表面，從通道方向看，光電二極管41p’的兩端在通道方向比其它部分僅稍微大些。
閃爍體42沒有反射器和狹縫。也就是說，該閃爍體不會(huì)被分成單元，并且其是由高密度材料制成，且其厚度為1mm。
每個(gè)準(zhǔn)直器43都是在切片方向上延伸的金屬板。像從通道方向上看那樣，從兩端看其分別置于第四通道和第五通道之間。
圖6是多檢測(cè)器24的正視圖。
多檢測(cè)器24相當(dāng)于一個(gè)整體，其中，例如從通道方向看60個(gè)X射線檢測(cè)器模塊40沿圓弧排列。由于從通道方向上看各個(gè)X射線檢測(cè)器模塊40的末端都具有成α角逐漸變細(xì)的表面，從而彼此鄰接的X射線檢測(cè)器模塊40能夠排列成彼此相接觸。由于各個(gè)X射線檢測(cè)器模塊40的光電二極管陣列41是展開的，所以閃爍體42以及光電二極管41p和41p’可以相應(yīng)地制造得較大。因此，檢測(cè)的靈敏度得以提高。
從通道方向看，作為多檢測(cè)器24使用的高分辨率區(qū)41h中的光電二極管數(shù)量為Ch＝60×32＝1820，而從切片方向看，該光電二極管的數(shù)量為Sh＝32。
從通道方向看，低分辨率區(qū)411中的光電二極管數(shù)量為C1＝60×16＝960，而從切片方向看，該光電二極管的數(shù)量為S1＝2×24＝48。
信號(hào)傳送部分25能夠在傳送從64個(gè)X射線檢測(cè)器模塊40的各自高分辨率區(qū)41h的光電二極管41p發(fā)送的61440(＝60×32×32)個(gè)信號(hào)到DAS 26，或傳送通過將從60個(gè)X射線檢測(cè)器模塊40的各自高分辨率區(qū)41h的光電二極管41p發(fā)送的信號(hào)逐四個(gè)(four by four)(＝2×2)與從低分辨率模塊411各自的光電二極管41p’發(fā)送的46080(＝60×16×24×2)個(gè)信號(hào)相加獲得的15360(＝60×32×32/(2×2))個(gè)信號(hào)到DAS 26之間執(zhí)行切換。
能輸入到DAS 26的信號(hào)數(shù)量D達(dá)到61440。
圖7是示出根據(jù)實(shí)施例1的信號(hào)傳送部分25的結(jié)構(gòu)的典型視圖。
為了使說明簡(jiǎn)單，多檢測(cè)器24簡(jiǎn)化為一個(gè)整體，其具有包含在高分辨率區(qū)41h中的2×4個(gè)光電二極管41p和具有包含在各個(gè)低分辨率區(qū)411中的1×3個(gè)光電二極管41p’。另外，DAS 26簡(jiǎn)化為能接收八個(gè)信號(hào)的整體。
另外，在各個(gè)光電二極管41p和41p’中示出的白色的圓和黑色的圓分別指示分別在相對(duì)于光檢測(cè)表面的表面上提供的信號(hào)終端。由白色的圓指示的終端在圖7中示出了布線，其作為信號(hào)取出(fetch)或者拿出終端。由黑色的圓所指示的終端用作公共布線終端，其布線沒有在附圖中示出。
信號(hào)傳送部分25將開關(guān)切換到圖7中實(shí)線表示的位置或者虛線所表示的位置。
在開關(guān)切換到圖7中由實(shí)線所指示的位置的情況下，從高分辨率區(qū)41h的光電二極管41p發(fā)送的8(＝2×4)個(gè)信號(hào)傳送到DAS 26。
在開關(guān)切換到圖7中由虛線所指示的位置的情況下，通過將從高分辨率區(qū)41h的光電二極管41p發(fā)送的信號(hào)逐四個(gè)(＝2×2)與從各個(gè)低分辨率區(qū)411的光電二極管41p’發(fā)送的6＝(1×3×2)個(gè)信號(hào)相加獲得的2(＝2×4/(2×2))個(gè)信號(hào)傳送到DAS 26。
圖8是示出根據(jù)實(shí)施例1的信號(hào)傳送部分25的另一種結(jié)構(gòu)的典型視圖。
圖8中示出的信號(hào)傳送部分25將從圖7的信號(hào)傳送部分25中各個(gè)低分辨率區(qū)411的光電二極管41p’發(fā)送的信號(hào)通過布線的或運(yùn)算(wired-Oring)與從相應(yīng)高分辨率區(qū)41h的光電二極管41p發(fā)送的信號(hào)相加，并將相加的結(jié)果傳送到DAS 26。
在這種結(jié)構(gòu)中，需要通過光圈調(diào)整裝置28使X射線束變狹窄，從而使得該X射線束在高分辨率攝影時(shí)單獨(dú)投射入高分辨率區(qū)41h。
如圖9所示，由于X射線束B從X射線焦點(diǎn)Fa放射狀發(fā)射，所以當(dāng)考慮到對(duì)應(yīng)于給定光電二極管41p的X射線束b時(shí)，X射線束b在旋轉(zhuǎn)中心IC附近(在受檢者位置處)的通道方向?qū)挾却蠹s是X射線束在閃爍體位置的通道方向?qū)挾鹊?/2，X射線束在閃爍體位置的通道方向?qū)挾龋浇o定光電二極管41p的間距Ph。例如，當(dāng)光電二極管41p的間距Ph＝0.5mm時(shí)，X射線束b在旋轉(zhuǎn)中心IC附近(在受檢者位置處)的通道方向?qū)挾却蠹s是0.25mm。
圖9中頭部為白色的箭頭m指示具有X射線束b的光投射入其相應(yīng)的光電二極管41p。當(dāng)假定閃爍體42的厚度為1mm，假定該具有X射線束b的光的發(fā)射中心定位在從該閃爍體42表面看0.3mm的深度上并在該相應(yīng)光電二極管41p中線上，并且該光電二極管41p的間距Ph＝0.5mm時(shí)，入射角θm由下式給出|θm|＜19.7°另一方面，圖9中頭部為黑色的箭頭s指示的是具有X射線束b的光投射入與相應(yīng)光電二極管41p相鄰的各個(gè)光電二極管。當(dāng)假定閃爍體42的厚度為1mm，假定該具有X射線束b的光的發(fā)射中心定位在從該閃爍體42表面看0.3mm的深度上并在該相應(yīng)光電二極管41p中線上，并且該光電二極管41p的間距Ph＝0.5mm時(shí)，入射角θm由下式給出19.7°≤|θs|≤47°因此，由于該入射角的范圍變化很大，即使在具有X射線管b的光投射到各個(gè)與相應(yīng)光電二極管41p相鄰的光電二極管時(shí)也不會(huì)有問題。
如圖10所示，中央處理器3經(jīng)由X射線焦點(diǎn)控制器23以第一位置作為X射線焦點(diǎn)Fa發(fā)射或施加X射線束B，以收集或者采集從光電二極管41p發(fā)送的信號(hào)。
然后，中央處理器3經(jīng)由X射線焦點(diǎn)控制器23以第二位置作為X射線焦點(diǎn)Fb施加X射線束B以收集從光電二極管41p發(fā)送的信號(hào)，該第二位置在通道方向上從該第一位置移動(dòng)離開距離Δ。
該距離Δ依照該設(shè)備和受檢者在Ph/2≤Δ≤Ph范圍內(nèi)調(diào)整。對(duì)于在旋轉(zhuǎn)中心IC附近(在受檢者位置處)的X射線束b，在X射線焦點(diǎn)Fa的通道方向位置，與其在X射線焦點(diǎn)Fb的通道方向位置彼此相差X射線束b在旋轉(zhuǎn)中心IC附近(在受檢者位置處)的寬度。
因此能夠提高通道方向上的分辨率。
根據(jù)實(shí)施例1的X射線CT設(shè)備100，帶來了下列有益的效果。
(1)對(duì)于需要高分辨率圖像的應(yīng)用，從高分辨率區(qū)41h中相應(yīng)各個(gè)光電二極管41p發(fā)送的信號(hào)被傳送到DAS 26。對(duì)于低分辨率圖像就足夠了的應(yīng)用，將從高分辨率區(qū)41h中光電二極管41p的2×2個(gè)光電二極管發(fā)送的信號(hào)相加并傳送到DAS 26，且從各個(gè)低分辨率區(qū)411中相應(yīng)各個(gè)光電二極管41p’發(fā)送的信號(hào)傳送到DAS 26。因此，可以在高分辨率攝影和低分辨率攝影之間自由選擇。由于在高分辨率攝影或低分辨率攝影的情況下信號(hào)D的數(shù)量相同(D＝Ch×Sh＝Ch×Sh/(N×N)+C1×S1)，所以DAS 26可以得到充分的使用。可以在低分辨率攝影中擴(kuò)充攝影的范圍。
(2)使用的閃爍體42不被反射器或者狹縫或者類似物分割成大量單元。因此，由于沒有因各個(gè)反射器或者狹縫或者類似物引起的發(fā)光或光發(fā)射的減少，所以光電二極管陣列41中各個(gè)光電二極管41p的間距Ph可以減少到少于或等于0.6mm。
(3)閃爍體42被薄化到少于或等于1mm。因此，可以抑制彼此相鄰的光電二極管41p接收由給定光電二極管41p接收的光。
(4)采用在閃爍體42上沿切片方向以多個(gè)通道跳躍的形式延伸的準(zhǔn)直器43。因此，由于能夠抑制由于各個(gè)準(zhǔn)直器43而導(dǎo)致的發(fā)光效率降低，所以光電二極管陣列41中各個(gè)光電二極管41p的間距Ph能減少到少于或等于0.6mm。
(5)不具有在閃爍體42上沿通道方向延伸的X射線遮板。因此，由于能夠抑制由于X射線遮板而導(dǎo)致的發(fā)光效率降低，所以光電二極管陣列41中各個(gè)光電二極管41p的間距Ph能減少到少于或等于0.6mm。
(6)在從通道方向上看彼此分開距離Δ(Ph/2≤Δ≤Ph)的X射線焦點(diǎn)Fa和Fb執(zhí)行兩次信號(hào)采集。因此能夠增加通道方向上的分辨率。
(7)采用在與光接收表面相對(duì)表面上具有信號(hào)終端的光電二極管41p。因此，不需要在各個(gè)光接收表面?zhèn)忍峁┎季€空間。這對(duì)于高分辨率有效。
(8)X射線檢測(cè)器模塊40在通道方向上的末端成形為以α角逐漸變細(xì)表面。因此，當(dāng)多個(gè)X射線檢測(cè)器模塊40在通道方向上沿圓弧排列時(shí)，在彼此相鄰的兩個(gè)X射線檢測(cè)器模塊40之間沒有限定三角形桿狀間隙，并且它們彼此緊貼。由此能夠使閃爍體42和光電二極管41p達(dá)到較大尺寸，并增加檢測(cè)的靈敏度。
實(shí)施例2實(shí)施例2裝備有相隔離的高分辨率X射線檢測(cè)器和低分辨率X射線檢測(cè)器作為多檢測(cè)器24。
圖11是根據(jù)實(shí)施例2的高分辨率X射線檢測(cè)器模塊40h的側(cè)視圖。其正視圖與圖3中所示的相同。圖12是其底視圖。圖13是其頂視圖。
高分辨率X射線檢測(cè)器模塊40h的結(jié)構(gòu)在于，其中未分開的或者未分割的閃爍體42以薄層覆蓋在光電二極管陣列41的上表面上，在切片方向上以多個(gè)通道跳躍的形式延伸的準(zhǔn)直器43放置在閃爍體42上。該X射線檢測(cè)器模塊40h不具有在通道方向上延伸的X射線遮板。
光電二極管陣列41相當(dāng)于整體，其中光電二極管41p以間距Ph＝0.5mm二維排列(其在一個(gè)半導(dǎo)體襯底上形成)。從通道方向看，光電二極管的數(shù)量為32個(gè)，且從切片方向看，光電二極管的數(shù)量為32個(gè)。
另外，如圖3所示，由于從通道方向上看高分辨率X射線檢測(cè)器模塊40h的末端具有成α角逐漸變細(xì)的表面，所以從通道方向看，光電二極管41p的兩端在通道方向比其它部分僅稍微大些。該角度α為0.5°。
閃爍體42沒有反射器和狹縫。也就是說，該閃爍體不會(huì)被分成單元，并且其是由高密度材料制成，且其厚度為1mm。
各個(gè)準(zhǔn)直器43都是在切片方向上延伸的金屬板。像從通道方向上看那樣，從兩端看其分別置于第四通道和第五通道之間。
與圖6中所示的方式相似，64個(gè)高分辨率X射線檢測(cè)器模塊40h在通道方向上沿圓弧排列以形成高分辨率X射線檢測(cè)器。
圖14是根據(jù)根據(jù)實(shí)施例2的低分辨率X射線檢測(cè)器模塊401的側(cè)視圖。圖15是其正視圖。圖16是其底視圖。圖17是其頂視圖。
低分辨率X射線檢測(cè)器模塊401的結(jié)構(gòu)在于，其中由反射器44分成部分或者劃分的閃爍體42’以薄層覆蓋在光電二極管陣列41’的上表面上，在切片方向上以多個(gè)通道跳躍間隔延伸的準(zhǔn)直器43布置在閃爍體42’上。該低分辨率X射線檢測(cè)器模塊401不具有在通道方向延伸的X射線遮板。
該光電二極管陣列41’相當(dāng)于一個(gè)整體，其中從通道方向和切片方向上看，各個(gè)光電二極管41p’的尺寸是高分辨率X射線檢測(cè)器的每個(gè)光電二極管41p的兩倍大，所述光電二極管41p’以間距P1＝2×Ph＝1.0mm二維排列(該光電二極管陣列在一個(gè)半導(dǎo)體襯底上形成)。從通道方向上看，光電二極管的數(shù)量為16，從切片方向上看，光電二極管的數(shù)量為32個(gè)。
各個(gè)閃爍體42’都是由反射器44分成單元的閃爍體并且具有4mm的厚度。
各個(gè)準(zhǔn)直器43都是在切片方向上延伸的金屬板。像從通道方向上看那樣，從兩端看它們分別置于第四通道和第五通道之間。
與圖6中所示的方式相似，64個(gè)低分辨率X射線檢測(cè)器模塊401在通道方向上沿圓弧排列以形成低分辨率X射線檢測(cè)器。
圖18是示出根據(jù)實(shí)施例2的信號(hào)傳送部分25的結(jié)構(gòu)的典型視圖。
為了使說明簡(jiǎn)單，多檢測(cè)器24簡(jiǎn)化為一個(gè)整體，其具有包含在高分辨率X射線檢測(cè)器24h中的2×4個(gè)光電二極管41p，并且具有包含在低分辨率X射線檢測(cè)器241中的1×8個(gè)光電二極管41p’。另外，DAS26簡(jiǎn)化為能接收八個(gè)信號(hào)的整體。
另外，在各個(gè)光電二極管41p和41p’中示出的白色的圓和黑色的圓分別指示在相對(duì)于光檢測(cè)表面的表面上分別提供的信號(hào)終端。由白色的圓指示的終端在圖18中示出布線，其作為信號(hào)取出或者拿出終端。由黑色的圓所指示的終端用作公共布線終端，其布線沒有在附圖中示出。
信號(hào)傳送部分25將開關(guān)切換到圖18中實(shí)線表示的位置或者虛線所表示的位置。
在開關(guān)切換到圖18中由實(shí)線所指示的位置的情況下，從高分辨率X射線檢測(cè)器24h的光電二極管41p發(fā)送的8(＝2×4)個(gè)信號(hào)傳送到DAS 26。
在開關(guān)切換到圖18中由虛線所指示的位置的情況下，從低分辨率X射線檢測(cè)器241的光電二極管41p’發(fā)送的8＝(1×8)個(gè)信號(hào)傳送到DAS 26。
圖19是示出根據(jù)實(shí)施例2的信號(hào)傳送部分25的另一種結(jié)構(gòu)的典型視圖。
圖19中示出的信號(hào)傳送部分25將從圖18的信號(hào)傳送部分25中低分辨率X射線檢測(cè)器241的光電二極管41p’發(fā)送的信號(hào)通過布線的或運(yùn)算與從其相應(yīng)高分辨率X射線檢測(cè)器24h的光電二極管41p發(fā)送的信號(hào)相加，并將相加的結(jié)果傳送到DAS 26。
在這種結(jié)構(gòu)的情況下，需要由光圈調(diào)整裝置28來執(zhí)行X射線束的切換，從而使得在高分辨率攝影時(shí)X射線束只投射入高分辨率X射線檢測(cè)器24h而在低分辨率攝影時(shí)X射線束只投射入低分辨率X射線檢測(cè)器241。
實(shí)施例2中的方式與實(shí)施例1中的相似，中央處理器3經(jīng)由X射線焦點(diǎn)控制器23以第一位置作為X射線焦點(diǎn)Fa發(fā)射或施加X射線束B，以收集或者采集從光電二極管41p發(fā)送的信號(hào)。然后，中央處理器3經(jīng)由X射線焦點(diǎn)控制器23以第二位置作為X射線焦點(diǎn)Fb施加X射線束B以收集從光電二極管41p發(fā)送的信號(hào)，該第二位置在通道方向上從該第一位置移動(dòng)離開距離Δ。
該距離Δ依照該設(shè)備和受檢者在Ph/2≤Δ≤Ph范圍內(nèi)調(diào)整。
因此能夠提高通道方向上的分辨率。
根據(jù)實(shí)施例2的X射線CT設(shè)備，帶來了下列有利的效果。
(1)對(duì)于需要高分辨率圖像的應(yīng)用，從高分辨率X射線檢測(cè)器24h中光電二極管41p發(fā)送的信號(hào)被傳送到DAS 26。對(duì)于低分辨率圖像就足夠了的應(yīng)用，從低分辨率X射線檢測(cè)器241中光電二極管41p’發(fā)送的信號(hào)傳送到DAS 26。因此，可以在高分辨率攝影和低分辨率攝影之間自由選擇。由于在高分辨率攝影或低分辨率攝影的情況下信號(hào)D的數(shù)量相同(D＝Ch×Sh＝C1×S1)，所以DAS 26可以得到充分的使用?？梢栽诘头直媛蕯z影中擴(kuò)充攝影的范圍。
(2)在高分辨率X射線檢測(cè)器24h中，采用未被反射器或者狹縫或者類似物分割成大量單元的閃爍體42。因此，由于沒有因各個(gè)反射器或者狹縫或者類似物引起的發(fā)光或光發(fā)射的減少，所以光電二極管陣列41中各個(gè)光電二極管41p的間距Ph可以減少到少于或等于0.6mm。(3)在高分辨率X射線檢測(cè)器24h中，閃爍體42被薄化到少于或等于1mm。因此，可以抑制彼此相鄰的光電二極管41p接收由給定光電二極管41p接收的光。
(4)采用在閃爍體42上沿切片方向以多個(gè)通道跳躍的形式延伸的準(zhǔn)直器43。因此，由于能夠抑制由于各個(gè)準(zhǔn)直器43而導(dǎo)致的發(fā)光效率降低，所以光電二極管陣列41中各個(gè)光電二極管41p的間距Ph能減少到少于或等于0.6mm。
(5)不具有在閃爍體42上沿通道方向延伸的X射線遮板。因此，由于能夠抑制由于X射線遮板而導(dǎo)致的發(fā)光效率降低，所以光電二極管陣列41中各個(gè)光電二極管41p的間距Ph能減少到少于或等于0.6mm。
(6)在從通道方向上看彼此分開距離Δ(Ph/2≤Δ≤Ph)的X射線焦點(diǎn)Fa和Fb執(zhí)行兩次信號(hào)采集。因此能夠增加通道方向上的分辨率。
(7)采用在與光接收表面相對(duì)表面上具有信號(hào)終端的光電二極管41p。因此，不需要在各個(gè)光接收表面?zhèn)忍峁┎季€空間。這對(duì)于高分辨率有效。
(8)高分辨率X射線檢測(cè)器40h在通道方向上的末端成形為以α角逐漸變細(xì)的表面。因此，當(dāng)多個(gè)高分辨率X射線檢測(cè)器模塊40h在通道方向上沿圓弧排列時(shí)，在彼此相鄰的兩個(gè)高分辨率X射線檢測(cè)器模塊40h之間沒有限定三角形桿狀間隙，并且它們彼此緊貼。由此能夠使閃爍體42和光電二極管41p達(dá)到較大尺寸，并增加檢測(cè)的靈敏度。
實(shí)施例3在實(shí)施例3中，使用其中的光電二極管排列成鋸齒形的多檢測(cè)器24。
圖20是根據(jù)該實(shí)施例3的多檢測(cè)器24的側(cè)視圖。圖21是其正視圖。圖22是其底視圖。圖23是其頂視圖。
該多檢測(cè)器24的結(jié)構(gòu)在于，其中未分開的閃爍體42以薄層覆蓋在光電二極管陣列41的上表面上，并且在切片方向上以多個(gè)通道跳躍的形式延伸的準(zhǔn)直器43布置在閃爍體42上。多檢測(cè)器24不具有在通道方向上延伸的X射線遮板。
光電二極管陣列41相當(dāng)于一個(gè)整體，其中光電二極管41p以間距Ph＝0.5mm二維排列(其在一個(gè)半導(dǎo)體襯底上形成)。然而，在切片方向上彼此相鄰的光電二極管41p排列成在位置上移動(dòng)通道方向中的1/2間距。
閃爍體42不具有反射器或者狹縫。也就是說，該閃爍體不被分割成單元，并且其由高密度材料制成，其厚度為1mm。
各個(gè)準(zhǔn)直器43都是在切片方向上延伸的金屬板。像在通道方向上看那樣，從兩端看它們分別置于第四通道和第五通道之間。
在根據(jù)實(shí)施例3的X射線CT設(shè)備中，螺旋間距減小，從而受檢者的相同位置近似地在通道方向上移動(dòng)1/2間距，由此能夠進(jìn)行攝影。因此，通道方向上的分辨率能提高兩倍。
在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以形成很多不同的本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)該理解本發(fā)明并不限定于說明書中描述的特定實(shí)施例，而是由所附的權(quán)利要求限定的。
附圖部件說明圖1100…X射線CT設(shè)備1…操作臺(tái)，2…輸入裝置，3…中央處理器，5…數(shù)據(jù)采集緩沖器，7…存儲(chǔ)裝置，10…床裝置，12…工作臺(tái)，20…掃描架，21…X射線管，22…X射線控制器，23…X射線焦點(diǎn)控制器，24…多檢測(cè)器，25…信號(hào)傳送部分，27…旋轉(zhuǎn)控制器，28…光圈調(diào)整裝置，29…控制控制器，30…滑環(huán)圖240…X射線檢測(cè)器模塊切片方向41…光電二極管陣列，411…低分辨率區(qū)，41h…高分辨率區(qū)，411…低分辨率區(qū)，41p’…光電二極管，42…閃爍體，43…準(zhǔn)直器圖3 40…X射線檢測(cè)器模塊41…光電二極管陣列，42…閃爍體，43…準(zhǔn)直器通道方向圖4 40…X射線檢測(cè)器模塊切片方向41(圖中是，11)…光電二極管陣列，411…低分辨率區(qū)，41h…高分辨率區(qū)，411…低分辨率區(qū)，41p…光電二極管，41p’…光電二極管，通道方向圖5 40…X射線檢測(cè)器模塊切片方向42…閃爍體，43…準(zhǔn)直器，通道方向圖6 24…多檢測(cè)器40…X射線檢測(cè)器模塊，通道方向圖724…多檢測(cè)器通道方向，切片方向25…信號(hào)傳送部分41…光電二極管陣列圖824…多檢測(cè)器切片方向25…信號(hào)傳送部分41…光電二極管陣列圖921…X射線管(靶)焦點(diǎn)X射線束，扇形角旋轉(zhuǎn)中心X射線束24…多檢測(cè)器，42…閃爍體41…光電二極管陣列，41p…光電二極管通道方向圖1021…X射線管(靶)
焦點(diǎn)，焦點(diǎn)X射線束，X射線束X射線束，X射線束旋轉(zhuǎn)中心24…多檢測(cè)器，42…閃爍體41…光電二極管陣列，41p…光電二極管通道方向圖11 40h…高分辨率X射線檢測(cè)器模塊41…光電二極管陣列，41p…光電二極管，42…閃爍體，43…準(zhǔn)直器切片方向圖12 40h…高分辨率X射線檢測(cè)器模塊41…光電二極管陣列，41p…光電二極管切片方向，通道方向圖13 40h…高分辨率X射線檢測(cè)器模塊42…閃爍體，43…準(zhǔn)直器切片方向，通道方向圖14 401…低分辨率X射線檢測(cè)器模塊切片方向41’…光電二極管陣列，41p’…光電二極管，42’…閃爍體，43…準(zhǔn)直器，44…反射器圖15 401…低分辨率X射線檢測(cè)器模塊41’…光電二極管陣列，42…閃爍體，43…準(zhǔn)直器，44…反射器通道方向圖16 401…低分辨率X射線檢測(cè)器模塊切片方向41p’…光電二極管，41’…光電二極管陣列通道方向圖17 401…低分辨率X射線檢測(cè)器模塊切片方向42’…閃爍體，43…準(zhǔn)直器，44…反射器通道方向圖1824…多檢測(cè)器，25…信號(hào)傳送部分，241…低分辨率X射線檢測(cè)器，24h…高分辨率X射線檢測(cè)器41p’…光電二極管，41p…光電二極管圖1924…多檢測(cè)器，25…信號(hào)傳送部分，241…低分辨率X射線檢測(cè)器，24h…高分辨率X射線檢測(cè)器41p’…光電二極管，41p…光電二極管圖20 24…多X射線檢測(cè)器41…光電二極管陣列，41p…光電二極管，42…閃爍體，43…準(zhǔn)直器，切片方向圖2124…多X射線檢測(cè)器41…光電二極管陣列，41p…光電二極管，42…閃爍體，43…準(zhǔn)直器，通道方向圖2224…多X射線檢測(cè)器41p…光電二極管切片方向，通道方向圖2324…多X射線檢測(cè)器切片方向通道方向42…閃爍體，43…準(zhǔn)直器，43…準(zhǔn)直器
權(quán)利要求
1.一種X射線CT設(shè)備(100)，包括X射線管(21)；X射線檢測(cè)器(24)，其中未分開的閃爍體(42)以薄層覆蓋在光電二極管陣列(41)的上表面上，該光電二極管陣列(41)包括在通道方向和切片方向上二維排列的光電二極管；DAS(26)，其采集從該光電二極管發(fā)送的信號(hào)；以及信號(hào)切換裝置(29)，其在是傳送從相應(yīng)各個(gè)光電二極管發(fā)送的信號(hào)到該DAS(26)還是將從該光電二極管的N×N(其中N是大于或者等于2的整數(shù))個(gè)光電二極管發(fā)送的信號(hào)相加并將相加結(jié)果傳送到DAS(26)之間切換。
2.如權(quán)利要求1所述的X射線CT設(shè)備(100)，其中該光電二極管陣列(41)包括，高分辨率區(qū)(41h)，該高分辨率區(qū)具有在通道方向和切片方向中每一個(gè)方向上延伸的間距Ph＜0.6mm，以及低分辨率區(qū)(411)，該低分辨率區(qū)的每一個(gè)均具有在通道方向和切片方向中每一個(gè)方向上延伸的間距P1＝N×Ph，并且，當(dāng)高分辨率區(qū)(41h)中通道方向上的光電二極管的數(shù)量是Ch，切片方向上的光電二極管的數(shù)量是Sh，每個(gè)低分辨率區(qū)(411)中在通道方向上的光電二極管的數(shù)量是C1，切片方向上的光電二極管的數(shù)量是S1，以及能輸入到該DAS(26)的信號(hào)的數(shù)量D是D時(shí)，建立下列關(guān)系D＝Ch×Sh＝Ch×Sh/(N×N)+C1×S1
3.一種X射線CT設(shè)備(100)，包括X射線管(21)；高分辨率X射線檢測(cè)器(24)，其中未分開的閃爍體(42)以薄層覆蓋在光電二極管陣列(41)的上表面上，該光電二極管陣列(41)包括在通道方向和切片方向中每一個(gè)方向上均以間距Ph＜0.6mm二維排列的光電二極管；低分辨率X射線檢測(cè)器(24)，其中閃爍體(42)以薄層覆蓋在光電二極管陣列(41)的上表面上，該光電二極管陣列(41)包括在通道方向和切片方向上以間距P1＞Ph二維排列的光電二極管；DAS(26)，其采集來自該光電二極管的信號(hào)；以及信號(hào)切換裝置(29)，其在是傳送來自高分辨率X射線檢測(cè)器(24)的光電二極管的信號(hào)到該DAS(26)還是傳送來自低分辨率X射線檢測(cè)器(24)的光電二極管的信號(hào)到該DAS(26)之間切換。
4.一種X射線CT設(shè)備(100)，包括X射線管(21)；高分辨率X射線檢測(cè)器(24)，其中未分開的閃爍體(42)以薄層覆蓋在光電二極管陣列(41)的上表面上，該光電二極管陣列(41)包括在通道方向和切片方向上以間距P1＜0.6mm二維排列的光電二極管；低分辨率X射線檢測(cè)器(24)，其中閃爍體(42)以薄層覆蓋在光電二極管陣列(41)的上表面上，該光電二極管陣列(41)包括在通道方向和切片方向上以間距P1＞Ph二維排列的光電二極管；DAS(26)，其采集來自該光電二極管的信號(hào)；信號(hào)相加裝置(25)，其將從高分辨率X射線檢測(cè)器(24)的光電二極管發(fā)送的信號(hào)與從低分辨率X射線檢測(cè)器(24)的光電二極管發(fā)送的信號(hào)相加，并將相加的結(jié)果傳送到該DAS(26)；以及X射線調(diào)整裝置(29)，其在是將X射線單獨(dú)投射到高分辨率X射線檢測(cè)器(24)還是將X射線單獨(dú)投射到低分辨率X射線檢測(cè)器(24)之間切換。
5.如權(quán)利要求3或4所述的X射線CT設(shè)備(100)，其中，當(dāng)高分辨率X射線檢測(cè)器(24)中位于通道方向上的光電二極管的數(shù)量是Ch，高分辨率X射線檢測(cè)器(24)中位于切片方向上的光電二極管的數(shù)量是Sh，低分辨率X射線檢測(cè)器(24)中位于通道方向上的光電二極管的數(shù)量是C1，低分辨率X射線檢測(cè)器(24)中位于切片方向上的光電二極管的數(shù)量是S1，并且能夠輸入到該DAS(26)的信號(hào)數(shù)量是D時(shí)，建立下列關(guān)系D＝Ch×Sh＝C1×S1
6.一種X射線CT設(shè)備(100)，包括X射線管(21)；以及X射線檢測(cè)器(24)，其中未分開的閃爍體(42)以薄層覆蓋在光電二極管陣列(41)的上表面上，該光電二極管陣列(41)包括在通道方向和切片方向上二維排列的光電二極管。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的X射線CT設(shè)備(100)，其中該閃爍體(42)的厚度小于或者等于1mm。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的X射線CT設(shè)備(100)，其中該光電二極管在與光接收表面相對(duì)的表面上分別具有信號(hào)終端。
9.一種X射線CT設(shè)備(100)，包括X射線管(21)；以及X射線檢測(cè)器(24)，其中閃爍體(42)以薄層覆蓋在光電二極管陣列(41)的上表面上，在該光電二極管陣列(41)中光電二極管在通道方向和切片方向上二維排列，并且在切片方向上彼此鄰接的光電二極管排列成在位置上移動(dòng)了通道方向上的1/2間距。
10.一種X射線CT設(shè)備(100)，包括X射線管(21)；以及X射線檢測(cè)器(24)，其中多個(gè)X射線檢測(cè)器(24)模塊在通道方向上沿圓弧排列；其中，該X射線檢測(cè)器(24)模塊在通道方向上的末端形成逐漸變細(xì)的表面，從而使得彼此鄰接的X射線檢測(cè)器(24)模塊彼此緊密接觸。
全文摘要
目的是提供一種能執(zhí)行高分辨率攝影的X射線CT設(shè)備(100)，該X射線CT設(shè)備(100)裝備有多檢測(cè)器(24)，其中沒有被反射器或者狹縫或者類似物分成部分的閃爍體(42)以薄層覆蓋在光電二極管陣列(41)的上表面上，該光電二極管陣列(41)包括在通道和切片方向上二維排列的光電二極管；DAS(26)，其采集從光電二極管發(fā)送的信號(hào)；以及信號(hào)傳送部分，其在是傳送從相應(yīng)各個(gè)光電二極管發(fā)送的信號(hào)到DAS(26)還是將從光電二極管的2×2個(gè)光電二極管發(fā)送的信號(hào)相加并將相加結(jié)果傳送到DAS(26)之間切換。
文檔編號(hào)G01T1/20GK1721876SQ20051008350
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2005年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月5日
發(fā)明者八幡滿 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司