專利名稱：具有多部分部件的準(zhǔn)直器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及診斷顯象，更具體地說，涉及一種具有獨(dú)立于屏蔽部件的準(zhǔn)直部件的準(zhǔn)直器組件。
背景技術(shù)：
通常，在計(jì)算機(jī)斷層(CT)成像系統(tǒng)中，X-射線源沿投射路徑向受檢體或目標(biāo)、例如病人或一件行李發(fā)射扇形光束。在下文中，術(shù)語“受檢體”和“目標(biāo)”將包括能夠成像的一切，例如內(nèi)科病人。光束經(jīng)受檢體衰減后射(impinge)在輻射檢測(cè)器陣列(array of radiation detectors)上。檢測(cè)器陣列接收到的衰減的射線束的強(qiáng)度一般取決于受檢體對(duì)X-射線束的衰減。檢測(cè)器陣列的每一檢測(cè)器元件產(chǎn)生代表每一檢測(cè)器元件所接收的衰減射線束的分離的電信號(hào)。所述電信號(hào)被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)以進(jìn)行分析，該系統(tǒng)最終形成一幅圖像。
通常，X-射線源和檢測(cè)器陣列在臺(tái)架內(nèi)繞成像平面和受檢體旋轉(zhuǎn)。X-射線源一般包括在焦點(diǎn)處發(fā)射X-射線束的X-射線管。X-射線檢測(cè)器一般包括校準(zhǔn)檢測(cè)器接收的X-射線束和減少X-射線散射的準(zhǔn)直器、將X-射線轉(zhuǎn)換成光能的閃爍器、設(shè)置在閃爍器間減少串?dāng)_輻射的多個(gè)反射器元件、和檢測(cè)閃爍器的光輸出并由此產(chǎn)生電信號(hào)的光電二極管。
如上所述，X-射線檢測(cè)器一般包括用于校準(zhǔn)X-射線束、使由病人散射并被檢測(cè)室(detector cell)檢測(cè)到的X-射線減到最少的準(zhǔn)直器組件(collimatorassembly)。減少接收這種被散射的X-射線即減少了圖像干擾，從而改善了最后的重建圖像。準(zhǔn)直器組件通常是由閃爍器陣列上方的沿一維或二維延伸的多個(gè)板或壁所確定的單一結(jié)構(gòu)。通常準(zhǔn)直器板具有垂直于投射路徑的寬度或厚度，其基本上類似于設(shè)在每個(gè)閃爍器之間的反射層材料的寬度。因此，準(zhǔn)確地將準(zhǔn)直器組件的每塊板與閃爍器之間的反射層材料間隔對(duì)準(zhǔn)、從而無阻礙地減少散射或使所述室的任一有效區(qū)域或閃爍器區(qū)域的阻塞(blockage)減到最小對(duì)于制造和組裝過程是極為重要的。
現(xiàn)有的制造工藝試圖通過按一定空間尺寸制造與整個(gè)檢測(cè)器陣列的寬和長(zhǎng)相匹配的連續(xù)準(zhǔn)直器組件來實(shí)現(xiàn)這種精確對(duì)準(zhǔn)。即，將閃爍器按陣列或單元(pack)排列，并使其定位于安裝底座(tooling base)上，使得該陣列或單元被緊固到所述連續(xù)準(zhǔn)直器組件上。因此，連續(xù)的準(zhǔn)直器組件的板必須準(zhǔn)確地與每個(gè)像素化的閃爍器室(pixilated scintillator cells)之間的反射器壁或元件對(duì)準(zhǔn)；否則，必須廢棄所述準(zhǔn)直器組件和放棄制造新準(zhǔn)直器，或者必須廢棄所述閃爍器陣列或單元和放棄制造新單元或陣列。這種工藝要求非常高的緊密度容限(excessively tight tolerancing)，并要求技術(shù)非常熟練的操作人員耐心地組裝。因此，現(xiàn)有的工藝可能造成零件、材料和人力的浪費(fèi)。
除了減少X-射線散射外，現(xiàn)有的準(zhǔn)直器組件還執(zhí)行屏蔽功能。也就是說，準(zhǔn)直器組件一般包括大量的鎢以起減少X-射線散射的作用。然而，通常使用鎢的量應(yīng)超過所需要的最小量。被使用的多余的鎢將增加準(zhǔn)直器板的橫截面寬度。多出的寬度需要作為閃爍器、反射器和光電二極管的多個(gè)部件的屏蔽。例如，對(duì)于在制造過程中減少的閃爍器邊緣來說，這不是罕見的。此外，對(duì)于在暴露于X-射線或γ-射線時(shí)將褪色的反射器外露部分來說，這也是很普遍的，這對(duì)反射器的反射性能將起負(fù)面作用。而且，沒有屏蔽的X-射線可穿透反射器并被光電二極管陣列吸收形成不希望有的噪聲信號(hào)。因此，準(zhǔn)直器的寬度一般是隨添加的鎢和其他材料而增大，這樣使得減少的邊緣和其他外露反射器以及光電二極管被“屏蔽”在X-射線直接照射之外。另外，鎢吸收X-射線或γ-射線，同樣，對(duì)病人施加的輻射劑量必須足以適應(yīng)鎢的吸收性能。這種標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)如圖8所示。
現(xiàn)參見圖8，其為標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)器的橫截面示意圖。檢測(cè)器2具有多個(gè)布置在陣列4中的閃爍器3，它們被設(shè)計(jì)成可根據(jù)高頻電磁能、例如X-射線或γ-射線的接收來輸出光，所述光由光電二極管陣列5檢測(cè)。閃爍器3分別由一系列通過反射橋或?qū)?連接的反射器元件或壁6限定。反射器元件6減少了相鄰閃爍器3之間的串?dāng)_。在反射層7前面或固定在其上的是共同構(gòu)成準(zhǔn)直器組件9的多個(gè)準(zhǔn)直器板或元件8。準(zhǔn)直器組件9校準(zhǔn)投射到閃爍器陣列上的輻射，減少X-射線散射并屏蔽閃爍器邊緣、其他外露反射器部分，而且將光電二極管與穿透反射器層6的X-射線屏蔽開。各單個(gè)準(zhǔn)直器元件(collimator element)8的寬度Wc基本上等于或略寬于每個(gè)反射器元件6的寬度Wr。如上所述，準(zhǔn)直器元件和反射器元件的這種大致或近似相等的寬度要求將準(zhǔn)直器組件9準(zhǔn)確地放到閃爍器陣列4中。
另外，如上所述，為了充分屏蔽閃爍器邊緣、反射器和光電二極管，準(zhǔn)直器板的寬度必須寬于校準(zhǔn)和減少X-射線散射的另外需要的寬度。而且為了配合這種尺寸限制，必須保持特定的長(zhǎng)闊比。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將很容易理解“長(zhǎng)闊比”是指Y方向上準(zhǔn)直器板的長(zhǎng)度或高度與X-方向上準(zhǔn)直器板之間的寬度的尺寸比。因此，為了保持正確的校準(zhǔn)，每個(gè)準(zhǔn)直器板的高度必須作成比屏蔽閃爍器邊緣、反射器和光電二極管所需的尺寸大很多。所有這些都將延長(zhǎng)制造過程、增加附帶成本、而且增加了獲取數(shù)據(jù)所需的輻射量。
因此，人們期望設(shè)計(jì)一種準(zhǔn)直部件(collimating components)與屏蔽部件分開的準(zhǔn)直器組件。還期望制造出準(zhǔn)直部件比屏蔽部件薄的準(zhǔn)直器組件，借此提高制造公差，減少材料需求，并降低成像期間所需的劑量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種克服前面提到的缺點(diǎn)、具有多個(gè)多部分元件(multi-piece elements)或部件的準(zhǔn)直器組件。該準(zhǔn)直器組件由沿至少一維延伸的一系列準(zhǔn)直器元件或板所限定。每個(gè)準(zhǔn)直器元件具有結(jié)構(gòu)上相互獨(dú)立的準(zhǔn)直部件和屏蔽部件。準(zhǔn)直部件可以與屏蔽部件相連或通過小的空氣隙隔開。優(yōu)選屏蔽部件比準(zhǔn)直部件寬，但準(zhǔn)直部件比屏蔽部件高。采用這種結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)直器組件可使校準(zhǔn)和屏蔽達(dá)到最優(yōu)，而且減少了材料需求，并縮小了總體尺寸。
因此，按照本發(fā)明的一方面，用于CT檢測(cè)器陣列的準(zhǔn)直器包括一第一部件和一第二部件。第一部件被構(gòu)成為對(duì)沿投射路徑從投射源投射到待掃描的受檢體上的高頻電磁能射線進(jìn)行校準(zhǔn)，而第二部件被構(gòu)成為對(duì)CT檢測(cè)器陣列的閃爍器邊緣、反射器和光電二極管中之一進(jìn)行屏蔽。
按照本發(fā)明另一方面，CT系統(tǒng)包括一具有開孔的旋轉(zhuǎn)臺(tái)架和一臺(tái)床，所述開孔設(shè)在臺(tái)架中心，其被構(gòu)成為可接收待掃描的受檢體，所述臺(tái)床可穿過開孔前后移動(dòng)，其被構(gòu)成為可對(duì)受檢體進(jìn)行定位以獲取數(shù)據(jù)。CT系統(tǒng)還包括一位于旋轉(zhuǎn)臺(tái)架內(nèi)、被構(gòu)成為沿投射路徑向受檢體投射高頻電磁能的高頻電磁能投射源。設(shè)有CT檢測(cè)器陣列并將其構(gòu)成為可接收由受檢體射出的高頻電磁能。CT檢測(cè)器陣列包括一被構(gòu)成為可接收高頻電磁能并針對(duì)該處輸出光的閃爍器陣列。檢測(cè)器陣列還包括多個(gè)濾除高頻電磁能散射的準(zhǔn)直元件，以及多個(gè)固定到或在閃爍器陣列前面的屏蔽元件，以至少對(duì)閃爍器邊緣進(jìn)行屏蔽，避免吸收能量。CT檢測(cè)器陣列還包括一被構(gòu)成為檢測(cè)閃爍器陣列的光輸出并輸出一系列電信號(hào)的光電二極管陣列。CT系統(tǒng)還包括一被構(gòu)成為接收來自光電二極管陣列電信號(hào)的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)(DAS)和一被構(gòu)成為通過DAS由所接收的電信號(hào)重建受檢體圖像的圖像重建器。
按照本發(fā)明的再一方面，一種制造帶有獨(dú)立的、檢測(cè)室最佳化的CT檢測(cè)器陣列的方法包括形成一限定多個(gè)閃爍器的閃爍器單元和在相鄰閃爍器之間的閃爍器單元上沉積屏蔽元件的步驟。該方法還包括形成一準(zhǔn)直器元件陣列并將該陣列對(duì)準(zhǔn)、使得每個(gè)準(zhǔn)直器元件總體上與相應(yīng)的屏蔽元件對(duì)準(zhǔn)的步驟。然后將光電二極管陣列耦聯(lián)到閃爍器單元上。
通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚。


所示

了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目前預(yù)期的一優(yōu)選實(shí)施方式。附圖中圖1是CT成像系統(tǒng)的透視圖；圖2是圖1所示系統(tǒng)的方框圖；圖3是CT系統(tǒng)探測(cè)器陣列的一實(shí)施方式的透視圖；圖4是探測(cè)器的一實(shí)施方式的透視圖；圖5示出了圖4中四片模式(four-slice mode)探測(cè)器的各種結(jié)構(gòu)；圖6是本發(fā)明的探測(cè)器的剖面示意圖；圖7是用于非進(jìn)入式(non-invasive)包裹檢查系統(tǒng)的CT系統(tǒng)透視圖；圖8是現(xiàn)有探測(cè)器的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的操作環(huán)境是相對(duì)于一四片式計(jì)算機(jī)斷層(CT)系統(tǒng)來描述的。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明同樣可用于單片式或其他多片式結(jié)構(gòu)。而且，本發(fā)明將就X-射線的探測(cè)和變換來進(jìn)行描述。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到本發(fā)明同樣可用于其他高頻電磁能的檢測(cè)和變換。本發(fā)明將就“第三代”CT掃描機(jī)來進(jìn)行描述，但同樣可用于其他CT系統(tǒng)。
參見圖1和2，它們示出了計(jì)算機(jī)斷層(CT)成像系統(tǒng)10，其包括代表“第三代”CT掃描機(jī)的臺(tái)架12。臺(tái)架12具有一向臺(tái)架對(duì)側(cè)的檢測(cè)器陣列18投射X-射線束16的X-射線源14。檢測(cè)器陣列18由多個(gè)檢測(cè)器20組成，它們共同對(duì)經(jīng)內(nèi)科病人22所投射出的X-射線進(jìn)行檢測(cè)。每個(gè)檢測(cè)器20產(chǎn)生一電信號(hào)，所述電信號(hào)表示射出的X-射線束的強(qiáng)度，因而表示穿過病人22后衰減的射束強(qiáng)度。在獲取X-射線投影數(shù)據(jù)的掃描期間，臺(tái)架12和固定其上的部件繞旋轉(zhuǎn)中心24旋轉(zhuǎn)。
臺(tái)架12的旋轉(zhuǎn)和X-射線源14的操作由CT系統(tǒng)10的控制機(jī)構(gòu)26操縱。控制機(jī)構(gòu)26包括向X-射線源14提供電源和定時(shí)信號(hào)的X-射線控制器28，以及控制臺(tái)架12的旋轉(zhuǎn)速度和位置的臺(tái)架電動(dòng)機(jī)控制器30?？刂茩C(jī)構(gòu)26中的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)(DAS)32對(duì)來自檢測(cè)器20的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)以進(jìn)行后續(xù)處理。圖像重建裝置34接收來自DAS 32的采樣和數(shù)字化的X-射線數(shù)據(jù)并進(jìn)行快速重建。重建后的圖像輸入到計(jì)算機(jī)36，計(jì)算機(jī)將該圖像儲(chǔ)存到大容量存儲(chǔ)器38中。
計(jì)算機(jī)36也可通過帶有鍵盤的操作臺(tái)40接收操作員發(fā)出的指令和掃描參數(shù)。相關(guān)的陰極射線管顯示器42使操作員能觀察到重建圖像和來自計(jì)算機(jī)36的其他數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)36根據(jù)操作員所發(fā)出的指令和參數(shù)向DAS 32、X-射線控制器28和臺(tái)架電動(dòng)機(jī)控制器30提供控制信號(hào)和信息。另外，計(jì)算機(jī)36操縱臺(tái)式電動(dòng)機(jī)控制器44，該臺(tái)式電動(dòng)機(jī)控制器控制電動(dòng)臺(tái)床46，以對(duì)病人22和臺(tái)架12進(jìn)行定位。具體地說，臺(tái)床46移動(dòng)病人22的體部穿過臺(tái)架開口48。
如圖3和4所示，檢測(cè)器陣列18包括多個(gè)構(gòu)成閃爍器陣列56的閃爍器57。由一系列準(zhǔn)直器板或壁(未示出)限定的準(zhǔn)直器組件(未示出)位于閃爍器陣列56之上，以便在X-射線束射到閃爍器陣列56之前對(duì)X-射線束16進(jìn)行校準(zhǔn)。
在圖3所示的一實(shí)施方式中，檢測(cè)器陣列18包括57個(gè)檢測(cè)器20，每個(gè)檢測(cè)器20具有16×16的矩陣尺寸(array size)。因而陣列18有16行和912列(16×57檢測(cè)器)，這使得臺(tái)架12每次旋轉(zhuǎn)可同時(shí)采集16片數(shù)據(jù)。
圖4中的開關(guān)陣列(switch arrays)80和82是連接在閃爍器陣列56和DAS32之間的多維半導(dǎo)體矩陣(multi-dimensional semiconductor arrays)。開關(guān)陣列80和82包括多個(gè)按多維矩陣排列的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)(未示出)。所述FET矩陣包括多個(gè)與各個(gè)光電二極管60的每一個(gè)相連的電導(dǎo)線，以及多條通過柔軟的電接口84與DAS 32電連接的輸出引線。具體而言，大約一半光電二極管的輸出與開關(guān)80電連接，另一半光電二極管的輸出與開關(guān)82電連接。另外，可在每個(gè)閃爍器57之間插入一反射層(未示出)，以減少相鄰閃爍器的光散射。通過固定架79將每個(gè)檢測(cè)器20緊固到圖3所示的檢測(cè)器框架77上。
開關(guān)陣列80和82還包括解碼器(未示出)，解碼器可根據(jù)期望的片數(shù)(number of slices)和每片的片分辨率來啟動(dòng)、截止或者組合光電二極管輸出。在一實(shí)施方式中，解碼器是現(xiàn)有技術(shù)中公知的解碼器芯片或FET控制器。解碼器包括多個(gè)與開關(guān)陣列80和82以及DAS 32耦聯(lián)的輸出和控制線。在一被限定為16片模式的實(shí)施方式中，解碼器啟動(dòng)開關(guān)陣列80和82，使得光電二極管陣列52的所有列被激活，結(jié)果，通過DAS 32同時(shí)獲得16片數(shù)據(jù)以進(jìn)行處理。當(dāng)然，還可以有許多其他的片組合。例如，解碼器也可以選自包括一、二和四片模式的其他片模式。
如圖5所示，通過發(fā)送適當(dāng)?shù)慕獯a器指令，開關(guān)陣列80和82可以設(shè)置成四片模式，使得可以從一行或多行光電二極管陣列52的四片中采集數(shù)據(jù)。根據(jù)開關(guān)陣列80和82的特殊結(jié)構(gòu)，可以啟動(dòng)、截止或組合光電二極管60的各種組合，使得片厚度可以由閃爍器陣列元件57的一行、兩行、三行或四行組成。其他例子包括單片模式，其包括片范圍為1.25mm厚到20mm厚的一片；以及兩片模式，其包括片范圍為1.25mm厚到10mm厚的兩片。除所描述這些模式以外還可考慮其他模式。
現(xiàn)參見圖6，該圖示意地示出了具有帶多部分部件的準(zhǔn)直器組件的CT檢測(cè)器。檢測(cè)器20包括被耦合成接收來自閃爍器元件57的閃爍器陣列56的光發(fā)射的光電二極管陣列52。閃爍器元件57由被設(shè)計(jì)成可根據(jù)接收的X-射線、γ-射線或其他形式的高頻電磁能發(fā)光的單一或復(fù)合材料構(gòu)成。光電二極管52檢測(cè)閃爍器陣列56的光輸出并產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，對(duì)這些電信號(hào)進(jìn)行處理，隨后用于重建受檢體的圖像。
與前面相對(duì)于圖8所述的現(xiàn)有的CT檢測(cè)器類似，檢測(cè)器20也包括準(zhǔn)直器組件84，以減少X-射線散射并屏蔽閃爍器邊緣、其他外露的反射器、和光電二極管陣列的光電二極管。然而，與圖8的檢測(cè)器不同的是，CT檢測(cè)器20的所述準(zhǔn)直器組件是由多個(gè)多部分元件86構(gòu)成。在一實(shí)施方式中，每個(gè)元件86有單個(gè)準(zhǔn)直部件88和單個(gè)屏蔽部件90，它們結(jié)構(gòu)上彼此獨(dú)立，尺寸上彼此不同，這將在下面描述。也就是說，每個(gè)屏蔽部件的寬度Ws大于每個(gè)準(zhǔn)直部件的寬度Wr。
具體而言，每個(gè)準(zhǔn)直部分或部件88在X方向比屏蔽部件90窄。反之，每個(gè)準(zhǔn)直部件88在Y方向上的尺寸大于屏蔽部件90。X方向?qū)?yīng)于CT檢測(cè)器的寬度，而Y方向?qū)?yīng)于檢測(cè)器的高度。這樣，由于準(zhǔn)直部件88不起屏蔽部件的作用，因此要保持適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)直長(zhǎng)闊比，但可以采用最佳數(shù)量的準(zhǔn)直材料。相反，由于屏蔽部件90不負(fù)責(zé)準(zhǔn)直，屏蔽部件不需要特定的長(zhǎng)闊比。因此，屏蔽部件90只需具有足夠的寬度，以獲得對(duì)減少的閃爍器邊緣和其他外露反射器材料的屏蔽。因此，屏蔽部件90可具有近似200微米的寬度，而準(zhǔn)直部件88可以具有等于或小于25微米的寬度。
使準(zhǔn)直元件比屏蔽元件窄具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，第一，寬度上的不同使得準(zhǔn)直器組件更容易放置。也就是說，由于準(zhǔn)直元件比屏蔽元件窄，因此在放置準(zhǔn)直器組件以及使準(zhǔn)直器元件彼此相互隔開時(shí)具有更大的活動(dòng)范圍。第二，準(zhǔn)直器元件寬度的減小降低了準(zhǔn)直器組件的材料費(fèi)用。第三，使準(zhǔn)直器元件變窄增加了每個(gè)閃爍器所接收的X-射線或γ-射線的量。因此，改善了輻射檢測(cè)或QDE(Quantum Detection Efficiency量子檢測(cè)效率)。第四，減少了X-射線的阻塞，從而提高了CT檢測(cè)器的低信號(hào)性能。第五，低信號(hào)性能提高的附加效果是減小了施加給受檢體的輻射劑量。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很容易意識(shí)到根據(jù)上述結(jié)構(gòu)可從這些明確列舉的例子中分析得出許多其他優(yōu)點(diǎn)。
前述準(zhǔn)直器組件的多部分準(zhǔn)直器元件在結(jié)構(gòu)上彼此獨(dú)立。因此，所述準(zhǔn)直元件可以由不同于形成屏蔽元件的材料制成。但優(yōu)選準(zhǔn)直元件和屏蔽元件二者都采用具有高原子序數(shù)的材料制成。例如，可采用載荷環(huán)氧樹脂類(loaded epoxies)、鉛、鉛合金等構(gòu)成屏蔽元件。另外，準(zhǔn)直元件和屏蔽元件可以由復(fù)合材料或鑄造材料形成，并按照現(xiàn)有的一些工藝來制造。在一示例性工藝中，屏蔽元件采用公知的半導(dǎo)體制造工藝來形成，在其上蝕刻、即化學(xué)蝕刻一層屏蔽材料，以制作一系列屏蔽元件。由于屏蔽元件在Y方向上較短，因此化學(xué)蝕刻是一種優(yōu)選的制造工藝。
也可以采用其他制造工藝，包括激光切割、離子束蝕刻(ion beammilling)、或在有一層薄粘接層的閃爍器陣列上固定屏蔽元件格柵。也可以在澆鑄過程中形成屏蔽元件，再將對(duì)多個(gè)屏蔽元件限定了期望高度和寬度的鑄模放在閃爍器單元的頂上并填充屏蔽材料，經(jīng)硬化(curing)和后加工(即，研磨)形成與閃爍器單元成一體的多個(gè)屏蔽元件。此外，可將所述鑄模構(gòu)造成限定出一系列準(zhǔn)直腔，這些準(zhǔn)直腔比一系列屏蔽腔深且窄，使得屏蔽腔先充滿屏蔽材料并使之硬化。然后，使準(zhǔn)直腔充滿準(zhǔn)直材料。用這種結(jié)構(gòu)，屏蔽元件可獨(dú)立于準(zhǔn)直元件，且與準(zhǔn)直元件的尺寸不同，但彼此互相連接，由此使圖6所示的元件之間的間隙最小。
上面已就用于CT成像系統(tǒng)的CT檢測(cè)器的集成閃爍器和準(zhǔn)直器的制造對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。按照本發(fā)明，帶有獨(dú)立于屏蔽元件的準(zhǔn)直元件的準(zhǔn)直器組件的CT檢測(cè)器可以用于醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)以及與圖7所示類似的包裹檢查系統(tǒng)，上述準(zhǔn)直器組件具有與屏蔽元件獨(dú)立的準(zhǔn)直元件。
參見圖7，包裹/行李檢查系統(tǒng)100包括具有中間可以通過包裹或行李件的開口104的旋轉(zhuǎn)臺(tái)架102。旋轉(zhuǎn)臺(tái)架102裝有高頻電磁能源156以及具有類似于前面所述的CT檢測(cè)器的檢測(cè)器組件108。還設(shè)有輸送系統(tǒng)110，其包括傳送帶112，傳送帶由構(gòu)件114支撐，以便自動(dòng)且連續(xù)地使包裹或行李件116通過待掃描開口114。目標(biāo)166由傳送帶112送過開口104，然后獲得成像數(shù)據(jù)，傳送帶112以可控和連續(xù)的方式從開口114中移走包裹116。結(jié)果，郵局檢查員、包裹管理員和其他保安人員可以非進(jìn)入方式檢查包裹116內(nèi)的爆炸物、刀、槍、違禁品等。
另外，本發(fā)明被描述為沿著一維、即沿X軸鑄造準(zhǔn)直器板。然而也可以沿X和Z軸來形成準(zhǔn)直器板，借此呈現(xiàn)出多部分準(zhǔn)直器元件的“棋盤式”布置。
因此，按照本發(fā)明的一實(shí)施方式，CT檢測(cè)器陣列的準(zhǔn)直器包括一第一部件和一第二部件。第一部件設(shè)置為對(duì)沿投射路徑從投射源投射到待掃描的受檢體的高頻電磁能射線進(jìn)行校準(zhǔn)，而第二部件設(shè)置為對(duì)CT檢測(cè)器陣列的閃爍器邊緣、反射器和光電二極管中的至少之一進(jìn)行屏蔽。
按照本發(fā)明的另一實(shí)施方式，CT系統(tǒng)包括一具有開孔的旋轉(zhuǎn)臺(tái)架和一臺(tái)床，該開孔設(shè)在臺(tái)架中心，其構(gòu)成為可接收待掃描的受檢體，所述臺(tái)床可穿過開孔前后移動(dòng)，其構(gòu)成設(shè)置為可對(duì)受檢體進(jìn)行定位以獲取數(shù)據(jù)。CT系統(tǒng)還包括一位于旋轉(zhuǎn)臺(tái)架內(nèi)并被構(gòu)成為沿投射路徑向受檢體發(fā)射高頻電磁能的高頻電磁能投射源。設(shè)置CT檢測(cè)器陣列，并將其構(gòu)成為可接收由受檢體射出的高頻電磁能。CT檢測(cè)器陣列包括被構(gòu)成為可接收高頻電磁能并針對(duì)該處輸出光的閃爍器陣列。檢測(cè)器陣列還包括多個(gè)濾除高頻電磁能散射的準(zhǔn)直元件、以及多個(gè)固定到閃爍器陣列上的屏蔽元件，以至少對(duì)閃爍器邊緣進(jìn)行屏蔽避免吸收能量。CT檢測(cè)器陣列還包括一被構(gòu)成為檢測(cè)閃爍器陣列的光輸出并輸出一系列電信號(hào)的光電二極管陣列。CT系統(tǒng)還包括一被構(gòu)成為接收來自光電二極管陣列的電信號(hào)的DAS和一被構(gòu)成為由DAS所接收電信號(hào)來重建受檢體圖像的圖像重建器。
按照本發(fā)明的再一實(shí)施方式，一種制造帶有獨(dú)立的、檢測(cè)室最優(yōu)化的CT檢測(cè)器陣列的方法包括形成一限定多個(gè)閃爍器的閃爍器單元和在相鄰閃爍器之間的閃爍器單元上沉積屏蔽元件的步驟。該方法還包括形成一準(zhǔn)直器元件陣列并使該陣列對(duì)準(zhǔn)，使得每個(gè)準(zhǔn)直器元件總體上與相應(yīng)的屏蔽元件對(duì)準(zhǔn)的步驟。然后將光電二極管陣列耦聯(lián)到閃爍器單元上。
上面通過優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。應(yīng)意識(shí)到，除明確描述的內(nèi)容之外的那些等同物、替換物以及變型都是可行的，并都落入所附的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于CT檢測(cè)器陣列的準(zhǔn)直器，該準(zhǔn)直器(84)包括一第一部件(88)，其被構(gòu)成為對(duì)從投射源(14)投射到待掃描的受檢體(22)上的高頻電磁能射線(16)進(jìn)行校準(zhǔn)；一第二部件(90)，其被構(gòu)成為對(duì)CT檢測(cè)器陣列(18)的閃爍器邊緣、反射器和光電二極管(60)中至少之一進(jìn)行屏蔽。
2.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直器，其中，所述第一部件(88)獨(dú)立于所述第二部件(90)。
3.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直器，其中，所述第一部件(88)的寬度小于所述第二部件(90)的寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直器，其中，沿平行于所述投射路徑所述第一部件(88)的厚度大于所述第二部件(90)的厚度。
5.如權(quán)利要求4所述的準(zhǔn)直器，其中，所述第一部件(88)具有小于200微米的寬度。
6.如權(quán)利要求4所述的準(zhǔn)直器，其中，所述第一部件(88)和所述第二部件(90)由具有高原子序數(shù)的材料制成。
7.如權(quán)利要求6所述的準(zhǔn)直器，其中，所述第一部件(88)至少由鎢制成。
8.如權(quán)利要求6所述的準(zhǔn)直器，其中，所述第一部件(88)由不同于所述第二部件的材料制成。
9.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直器，其中，將該準(zhǔn)直器結(jié)合到具有旋轉(zhuǎn)臺(tái)架(12)的CT系統(tǒng)(10)中。
10.如權(quán)利要求9所述的準(zhǔn)直器，其中，所述CT系統(tǒng)包括一醫(yī)學(xué)圖像掃描儀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種準(zhǔn)直器組件(84)，其由沿閃爍器單元(20)的至少一維延伸的一系列多部分準(zhǔn)直器元件或板(86)限定。每個(gè)準(zhǔn)直器元件(84)具有結(jié)構(gòu)上相互獨(dú)立的準(zhǔn)直部件(88)和屏蔽部件(90)。準(zhǔn)直部件(88)可以與屏蔽部件(90)相連或通過小的空氣隙與屏蔽部件隔開。屏蔽部件(90)比準(zhǔn)直部件(88)寬，但準(zhǔn)直部件(88)具有較高的高度。采用這種結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)直組件(84)可使校準(zhǔn)和屏蔽達(dá)到最優(yōu)，而且降低了材料的需求，并縮小了總體尺寸。
文檔編號(hào)A61B6/03GK1541620SQ20041003506
公開日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2004年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月2日
發(fā)明者戴維·M·霍夫曼, 戴維 M 霍夫曼 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)藥系統(tǒng)環(huán)球科技公司