專利名稱：靜態(tài)能量分辨ct掃描儀及其掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別涉及一種靜態(tài)能量分辨CT掃描儀及其掃描方法。
背景技術(shù)：
目前CT掃描儀在臨床中已得到廣泛的應(yīng)用。為了實現(xiàn)斷面或立體成像，現(xiàn)在使用的CT掃描儀有兩種方案，第一種方案是CT球管圍繞人體做旋轉(zhuǎn)運動，在不同視角獲取成像物體的投影圖像(請參見圖I及圖2);第二種方案是使用ー個大型特制掃描電子束X射線管，通過偏轉(zhuǎn)線圈控制電子束轟擊靶的位置，進(jìn)而獲得不同視角的投影圖像(請參見圖3)。無論第一種方案還是第二種方案，其X射線的產(chǎn)生原理基本相同。均為先給燈絲加熱，當(dāng)燈絲溫度達(dá)到上千攝氏度時發(fā)射熱電子，熱電子在電場力作用下加速撞擊陽極，從 而產(chǎn)生X射線(請參見圖2及圖3)?，F(xiàn)有的CT掃描儀的探測器采用的都是閃爍體配光電ニ極管，其信號采集屬于積分模式。圖4所示為現(xiàn)有技術(shù)中閃爍體探測器積分采集及其暗電流、余輝的示意圖，請參見圖4，在一個采樣周期內(nèi)(時間長度大約是100微秒量級)，有很多X光子進(jìn)入探測器，探測器內(nèi)的閃爍體將這些高能的X光子轉(zhuǎn)換成許多低能量的突光光子，突光光子進(jìn)入光電ニ極管，通過光電效應(yīng)再轉(zhuǎn)換成電信號輸出。就X射線源方面來講，對于第一種方案而言，由于CT球管的旋轉(zhuǎn)受到離心カ的制約，雖然現(xiàn)在掃描一周可以在O. 24s內(nèi)完成，但是掃描速度已經(jīng)接近理論極限，很難再實現(xiàn)有效的提高。而這個速度依然不能滿足心血管、冠狀動脈等運動器官或組織的成像要求。此夕卜，CT球管和探測器旋轉(zhuǎn)的成像方式導(dǎo)致系統(tǒng)電カ輸送和數(shù)據(jù)傳輸都存在困難，需要采用ー些特殊的技術(shù)來實現(xiàn)，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度。對于第二種方案而言，雖然其成像速度很快，但是其電子束是在靶環(huán)外面通過線圈實現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)，所以體積非常龐大，而且未能實現(xiàn)360度斷層掃描，以及全身任意位置的掃描。以上兩種成像方案中通過熱發(fā)射電子產(chǎn)生X射線的方式存在很多問題。無論是第ー種方案還是第二種方案，其X射線源和相關(guān)輔助設(shè)施的體積和重量都很大。熱發(fā)射產(chǎn)生電子的模式導(dǎo)致其啟動速度慢。在要求脈中式同步掃描(比如心律特定相位的掃描)吋，它不能夠關(guān)閉電子源，只能通過調(diào)整偏壓，抑制電子撞擊陽極靶，或者在射線出口設(shè)置機(jī)械門控的方式，從而增加了 X射線源的復(fù)雜程度。就探測器方面來講，在X光子轉(zhuǎn)換成電信號過程中，探測器的暗電流和余輝效應(yīng)很難消除(請再參見圖4)，因此探測器的信噪比比較差。另外，在這個轉(zhuǎn)換過程中，能量高的X光子產(chǎn)生的熒光光子的數(shù)量比較多，因此光電效應(yīng)產(chǎn)生的電子數(shù)也比較多，這樣在采集的積分信號中，高能X光子的信號權(quán)重也比較大。然而在CT成像原理中，低能部分的X光子更適合對不同的物質(zhì)進(jìn)行分辨(請參見圖5)，因此，積分模式的信號采集方式不利于CT成像。有鑒于此，有必要提出ー種新型的CT掃描儀的設(shè)計方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種靜態(tài)能量分辨CT掃描儀，以簡化結(jié)構(gòu)，降低輻射劑量、縮短掃描周期。本發(fā)明還提出一種靜態(tài)能量分辨CT掃描儀的掃描方法。為達(dá)所述優(yōu)點或其它優(yōu)點，本發(fā)明之一實施例提出一種靜態(tài)能量分辨CT掃描儀。該掃描儀包括電源系統(tǒng)、X射線源系統(tǒng)、探測器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計算機(jī)。所述探測器系統(tǒng)用于接收所述X射線源系統(tǒng)發(fā)射的X射線束。所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接所述探測器系統(tǒng)用于對所述探測器系統(tǒng)輸出的信號進(jìn)行采集和處理。所述計算機(jī)控制掃描儀工作，并對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和圖像重建。所述電源系統(tǒng)分別連接所述X射線源系統(tǒng)、探測器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計算機(jī)用于提供所需的高壓和普通電源。所述X射線源系統(tǒng)包括一個環(huán)形X射線源及ー個設(shè)置于所述環(huán)形X射線源出ロ處的環(huán)形前準(zhǔn)直器，所述環(huán)形X射線源包括若干個基于碳納米管的X射線源模塊，所述環(huán)形前準(zhǔn)直器上分布有若干個 器狹縫。所述探測器系統(tǒng)包括位于所述環(huán)形X射線源內(nèi)側(cè)的兩個環(huán)形探測器，所述兩個環(huán)形探測器之間具有狹縫，所述每個環(huán)形探測器由若干個探測器模塊組成，所述的若干個探測器模塊的探測面位于所述環(huán)形探測器的內(nèi)表面。所述X射線源所發(fā)出的X光子依次通過所述環(huán)形前準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直器狹縫與所述兩個環(huán)形探測器之間的狹縫投射到所述兩個環(huán)形探測器的探測面上。在本發(fā)明之一實施例中，所述若干個探測器模塊為基于碲鋅鎘的高計數(shù)率探測器模塊。在本發(fā)明之一實施例中，所述兩個環(huán)形探測器之間的狹縫間距大于O且小于5mm。在本發(fā)明之一實施例中，所述環(huán)形X射線源與所述兩個環(huán)形探測器的直徑范圍為O. 2m 至 I. 5mο在本發(fā)明之一實施例中，進(jìn)ー步包括兩個環(huán)形后準(zhǔn)直器分別設(shè)置于所述兩個環(huán)形探測器的兩側(cè)，用于對散射光子進(jìn)行限制。為達(dá)所述優(yōu)點或其它優(yōu)點，本發(fā)明之另ー實施例提出一種用于上述靜態(tài)CT掃描儀的掃描方法，包括步驟使所述若干個X射線源模塊沿順時針方向依次發(fā)射X射線后再沿 逆時針方向依次發(fā)射X射線，并且在所述探測器系統(tǒng)進(jìn)行投影數(shù)據(jù)輸出時記錄下所對應(yīng)的X射線源模塊的編號，在圖像重建前對所輸出的投影數(shù)據(jù)根據(jù)所對應(yīng)的X射線源模塊的編號進(jìn)行重新排列。為達(dá)所述優(yōu)點或其它優(yōu)點，本發(fā)明之再一實施例提出一種用于上述靜態(tài)CT掃描儀的掃描方法，包括步驟使所述若干個X射線源模塊中的至少兩個X射線源模塊同時發(fā)射X射線，并保證所述至少兩個X射線源模塊所發(fā)射的X射線束在所述探測器系統(tǒng)上的覆蓋范圍互不重疊；沿順時針方向移動所述若干個X射線源模塊，使位于上述至少兩個射線源模塊原始位置上的其他X射線源模塊發(fā)射X射線；沿逆時針方向移動所述若干個X射線源模塊，使位于上述至少兩個射線源模塊原始位置上的其他X射線源模塊發(fā)射X射線；在所述探測器系統(tǒng)進(jìn)行投影數(shù)據(jù)輸出時記錄下所對應(yīng)的X射線源模塊的編號，在圖像重建前對所輸出的投影數(shù)據(jù)根據(jù)所對應(yīng)的X射線源模塊的編號進(jìn)行重新排列。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果I、基于本發(fā)明制造的CT掃描儀將比現(xiàn)有CT掃描儀的結(jié)構(gòu)簡單，取消了滑環(huán)，避免了傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)成像方案中CT球管和探測器旋轉(zhuǎn)所遇到的電カ傳輸和數(shù)據(jù)傳輸?shù)葐栴}。2、本發(fā)明掃描一周所用時間比現(xiàn)有CT掃描儀的時間更短，突破CT球管旋轉(zhuǎn)成像方案的速度極限，可以從根本上解決現(xiàn)有CT所遇到的運動偽影問題。3、基于碳納米管的場發(fā)射陰極的X射線源的模塊化設(shè)計使得系統(tǒng)的維護(hù)更容易，能耗更小，運營成本更低。如果某個模塊出現(xiàn)故障，只需要更換該模塊，而不要像現(xiàn)在的CT系統(tǒng)，需要更換整個球管。4、基于碲鋅鎘的高計數(shù)率能量分辨探測器能夠?qū)光子進(jìn)行能量分辨，増加了從每個X光子提取的信息量，可以從硬件角度有效降低CT掃描的輻射劑量。
5、另外，本發(fā)明的快速開關(guān)特性可靈活變換掃描模式，輕松實現(xiàn)多種掃描模式，提高掃描效率。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細(xì)給出。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)ー步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I為現(xiàn)有技術(shù)中CT球管旋轉(zhuǎn)成像示意圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中CT球管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中電子束偏轉(zhuǎn)打靶成像示意圖。圖4為現(xiàn)有技術(shù)中閃爍體探測器積分采集及其暗電流、余輝的示意圖。圖5為不同物質(zhì)在不同能量下的衰減系數(shù)曲線。圖6為本發(fā)明第一實施例中的靜態(tài)CT掃描儀的系統(tǒng)示意圖。圖7為圖6中X射線源系統(tǒng)以及探測器系統(tǒng)的分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為圖7中X射線源系統(tǒng)以及探測器系統(tǒng)組裝后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為能量分辨探測器積分采集及其暗電流、余輝的示意圖。圖10為本發(fā)明的準(zhǔn)直器的狹縫在環(huán)形平面方向的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本發(fā)明的至少兩個X射線源模塊同時工作時的示意圖。圖中標(biāo)號說明10.X射線管，12.射線管的運動軌跡，13.螺旋掃描軌跡，20.轉(zhuǎn)子，21.電磁定子，22.支撐軸，23.鎢陽極，24.玻璃壁，25.燈絲電路，26.燈絲，24.電子束，28. X射線束，30.電子槍，31.電子束，32.真空泵，33.聚焦線圏，34.偏轉(zhuǎn)線圏，35.掃描床，36.靶環(huán)，34.檢測器，38. X射線束，40.靜態(tài)CT掃描儀，41.電源系統(tǒng)，42. X射線源系統(tǒng)，43.探測器系統(tǒng)，44.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，45.計算機(jī)，420.環(huán)形X射線源，422.環(huán)形前準(zhǔn)直器，4200. X射線源模塊，4220.準(zhǔn)直器狹縫，430.環(huán)形探測器，432.狹縫，4300.探測器模塊，434.環(huán)形后準(zhǔn)直器。
具體實施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的靜態(tài)CT掃描儀及其掃描方法的具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如下。有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細(xì)說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，當(dāng)可對本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。實施例I圖6為本發(fā)明第一實施例中的靜態(tài)能量分辨CT掃描儀的系統(tǒng)示意圖，請參見圖6，于本實施例中靜態(tài)CT掃描儀40，包括電源系統(tǒng)41、X射線源系統(tǒng)42、探測器系統(tǒng)43、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)44和計算機(jī)45，所述探測器系統(tǒng)43用于接收所述X射線源系統(tǒng)42發(fā)射的X射線束，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)44連接所述探測器系統(tǒng)43用于對所述探測器系統(tǒng)43輸出的信號進(jìn) 行采集和處理，所述計算機(jī)45對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)44輸出的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和圖像重建，所述電源系統(tǒng)41分別連接所述X射線源系統(tǒng)42、探測器系統(tǒng)43、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)44和計算機(jī)(45)用于提供所需的高壓和普通電源。圖7為圖6中X射線源系統(tǒng)以及探測器系統(tǒng)的分解結(jié)構(gòu)示意圖，圖8為圖7中X射線源系統(tǒng)以及探測器系統(tǒng)組裝后的結(jié)構(gòu)示意圖。請同時參見圖7及圖8，所述X射線源系統(tǒng)42包括一個環(huán)形X射線源420及ー個設(shè)置于所述環(huán)形X射線源420出ロ處的環(huán)形前準(zhǔn)直器422，所述環(huán)形X射線源420包括若干個基于碳納米管的X射線源模塊4200，所述的若干個X射線源模塊4200均勻分布在一環(huán)形軌道上以形成可以多點發(fā)射X射線的環(huán)形X射線源420。上述環(huán)形X射線源出口處指的是環(huán)形X射線源420出射X射線束的出口。所述環(huán)形前準(zhǔn)直器422上分布有若干個準(zhǔn)直器狹縫4220用于對X射線的出射范圍進(jìn)行限制，每個所述X射線源模塊4200對應(yīng)ー個所述準(zhǔn)直器狹縫4220。其中，基于碳納米管的X射線源模塊4200的陰極是一種場發(fā)射電子源，它是利用強(qiáng)電場下電子可以通過隧道效應(yīng)穿過材料表面勢壘發(fā)生放電現(xiàn)象的原理。采用基于碳納米管的X射線源模塊4200具有時間響應(yīng)快、可以隨時開啟、無須加熱燈絲電源、射線源體積減小等優(yōu)點。目前，碳納米管具有很低的場發(fā)射開啟電場強(qiáng)度(1-3ν/μπι)和很高的場發(fā)射電流密度Γ Α/cm2)，可在普通高真空度Γ 10_5Pa)下長期穩(wěn)定的工作。所述探測器系統(tǒng)43包括位于所述環(huán)形X射線源420內(nèi)側(cè)的兩個環(huán)形探測器430，所述兩個環(huán)形探測器430之間具有狹縫432，所述每個環(huán)形探測器430由若干個探測器模塊4300組成，所述的若干個探測器模塊4300的探測面位于所述環(huán)形探測器的內(nèi)表面。所述兩個環(huán)形探測器430的形狀和大小相同且平行設(shè)置。進(jìn)ー步的，于本實施例中，所述若干個探測器模塊4300為能量分辨計數(shù)探測器模塊。相對于傳統(tǒng)探測器，能量分辨計數(shù)探測器可以對每個X光子進(jìn)行能量分辨(探測器處理ー個X光子大約需要幾百納秒的時間)，不但通過設(shè)閾值，將小的噪聲信號拒之門外，從抑制噪聲方面提高了信噪比，而且獲取了每個X光子的能量信息，從信息増加方面提高了信噪比(圖9)。這種成像方式可以將輻射劑量降低一半。于本實施例中，優(yōu)選采用基于碲鋅鎘的高計數(shù)率探測器模塊。碲鋅鎘的高計數(shù)率探測器模塊屬于能量分辨計數(shù)探測器的ー種，具有較高的信噪比。在靜態(tài)能量分辨CT掃描儀工作過程中，所述X射線源系統(tǒng)42發(fā)出的X光子依次通過所述環(huán)形前準(zhǔn)直器422的準(zhǔn)直器狹縫4220與所述兩個環(huán)形探測器430之間的狹縫432投射到所述兩個環(huán)形探測器430的探測面上。進(jìn)ー步的，于本實施例中，還可以進(jìn)ー步包括兩個環(huán)形后準(zhǔn)直器434分別設(shè)置于所述兩個環(huán)形探測器430的兩側(cè)，用于對散射光子進(jìn)行限制。進(jìn)ー步的，于本實施例中，所述兩個環(huán)形探測器430之間的狹縫432間距優(yōu)選大于O且小于5mm。進(jìn)ー步的，于本實施例中，所述環(huán)形X射線源420與所述兩個環(huán)形探測器430的直徑范圍為O. 2m至I. 5m，優(yōu)選的為lm。進(jìn)ー步的，結(jié)合圖10所示，所述準(zhǔn)直器狹縫430的形狀在環(huán)形平面方向成等腰梯形?？梢岳斫獾氖?，上述所述“環(huán)形”可以為圓形、橢圓形等，本發(fā)明并不以此為限。實施例2:本發(fā)明第二實施例提供一種用于第一實施例中的靜態(tài)CT掃描儀的掃描方法，具體為使所述若干個X射線源模塊4200沿順時針方向依次發(fā)射X射線后再沿逆時針方向依次發(fā)射X射線，并且在所述探測器系統(tǒng)43進(jìn)行投影數(shù)據(jù)輸出時記錄下所對應(yīng)的X射線源模塊4200的編號，在圖像重建前對所輸出的投影數(shù)據(jù)根據(jù)所對應(yīng)的X射線源模塊4200的編號進(jìn)行重新排列。實施例3 本發(fā)明第二實施例提供一種用于第一實施例中的靜態(tài)CT掃描儀的掃描方法，具體為首先使所述若干個X射線源模塊4200中的至少兩個X射線源模塊4200同時發(fā)射X射線，并保證所述至少兩個X射線源模塊4200所發(fā)射的X射線束在所述探測器系統(tǒng)上的覆蓋范圍互不重疊(請參見圖11，圖11以3個X射線源模塊4200同時發(fā)射X射線為例，A、B、C分別表示3個X射線源模塊4200所發(fā)射的X射線束在所述探測器系統(tǒng)上的覆蓋范圍)。然后沿順時針方向同時移動所述若干個X射線源模塊4200，使位于上述至少兩個射線源模塊4200原始位置上的其他X射線源模塊4200發(fā)射X射線；接著沿逆時針方向同時移動所述若干個X射線源模塊，使位于上述至少兩個射線源模塊原始位置上的其他X射線源模塊4200發(fā)射X射線。在所述探測器系統(tǒng)進(jìn)行投影數(shù)據(jù)輸出時記錄下所對應(yīng)的X射線源模塊的編號，在圖像重建前對所輸出的投影數(shù)據(jù)根據(jù)所對應(yīng)的X射線源模塊的編號進(jìn)行重新排列。綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果I、基于本發(fā)明制造的CT掃描儀將比現(xiàn)有CT掃描儀的結(jié)構(gòu)簡單，取消了滑環(huán)，避免了傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)成像方案中CT球管和探測器旋轉(zhuǎn)所遇到的電カ傳輸和數(shù)據(jù)傳輸?shù)葐栴}。2、本發(fā)明掃描一周所用時間比現(xiàn)有CT掃描儀的時間更短，突破CT球管旋轉(zhuǎn)成像方案的速度極限，可以從根本上解決現(xiàn)有CT所遇到的運動偽影問題。3、基于碳納米管的場發(fā)射陰極的X射線源的模塊化設(shè)計使得系統(tǒng)的維護(hù)更容易，能耗更小，運營成本更低。如果某個模塊出現(xiàn)故障，只需要更換該模塊，而不要像現(xiàn)在的CT系統(tǒng)，需要更換整個球管。
4、基于碲鋅鎘的高計數(shù)率能量分辨探測器能夠?qū)光子進(jìn)行能量分辨，増加了從每個X光子提取的信息量，可以從硬件角度有效降低CT掃描的輻射劑量。
5、另外，本發(fā)明的快速開關(guān)特性可靈活變換掃描模式，輕松實現(xiàn)多種掃描模式，提高掃描效率。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用所述掲示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾 為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.靜態(tài)能量分辨CT掃描儀，包括電源系統(tǒng)(41)、X射線源系統(tǒng)(42)、探測器系統(tǒng)(43)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(44)和計算機(jī)(45)，所述探測器系統(tǒng)(43)用于接收所述X射線源系統(tǒng)(42)發(fā)射的X射線束，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(44)連接所述探測器系統(tǒng)(43)，用于對所述探測器系統(tǒng)(43)輸出的信號進(jìn)行采集和處理，所述計算機(jī)(45)控制掃描儀工作，對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(44)輸出的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和圖像重建，所述電源系統(tǒng)(41)分別連接所述X射線源系統(tǒng)(42)、探測器系統(tǒng)(43)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(44)和計算機(jī)(45)用于提供所需的高壓和普通電源，其特征在于 所述X射線源系統(tǒng)(42)包括一個環(huán)形X射線源(420)及一個設(shè)置于所述環(huán)形X射線源(420)出口處的環(huán)形前準(zhǔn)直器(422)，所述環(huán)形X射線源(420)包括若干個基于碳納米管的X射線源模塊(4200)，所述環(huán)形前準(zhǔn)直器(422)上分布有若干個準(zhǔn)直器狹縫(4220)用于對X射線的出射范圍進(jìn)行限制，每個所述X射線源模塊(4200)對應(yīng)一個所述準(zhǔn)直器狹縫(4220);所述探測器系統(tǒng)(43)包括位于所述環(huán)形X射線源(420)內(nèi)側(cè)的兩個環(huán)形探測 器(430)，所述兩個環(huán)形探測器(430)之間具有狹縫(432)，所述每個環(huán)形探測器(430)由若干個探測器模塊(4300)組成，所述的若干個探測器模塊(4300)的探測面位于所述環(huán)形探測器的內(nèi)表面；所述X射線源(420)發(fā)出的X光子依次通過所述環(huán)形前準(zhǔn)直器(422)的準(zhǔn)直器狹縫(4220)與所述兩個環(huán)形探測器(430)之間的狹縫(432)投射到所述兩個環(huán)形探測器(430)的探測面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜態(tài)能量分辨CT掃描儀，其特征在于所述若干個探測器模塊(4300)為基于碲鋅鎘的高計數(shù)率探測器模塊，所述探測器模塊能夠?qū)光子進(jìn)行能量分辨。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜態(tài)能量分辨CT掃描儀，其特征在于所述兩個環(huán)形探測器(430)之間的狹縫(432)間距大于0且小于5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜態(tài)能量分辨CT掃描儀，其特征在于所述環(huán)形X射線源(420)與所述兩個環(huán)形探測器(430)的直徑范圍為0. 2m至I. 5m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜態(tài)能量分辨CT掃描儀，其特征在于進(jìn)一步包括兩個環(huán)形后準(zhǔn)直器(434)分別設(shè)置于所述兩個環(huán)形探測器(430)的兩側(cè)，用于對散射光子進(jìn)行限制。
6.—種根據(jù)權(quán)利要求I至5任意一項所述的靜態(tài)能量分辨CT掃描儀的掃描方法,其特征在于，包括步驟使所述若干個X射線源模塊沿順時針方向依次發(fā)射X射線后再沿逆時針方向依次發(fā)射X射線，并且在所述探測器系統(tǒng)進(jìn)行投影數(shù)據(jù)輸出時記錄下所對應(yīng)的X射線源模塊的編號，在圖像重建前對所輸出的投影數(shù)據(jù)根據(jù)所對應(yīng)的X射線源模塊的編號進(jìn)行重新排列。
7.—種根據(jù)權(quán)利要求I至5任意一項所述的靜態(tài)能量分辨CT掃描儀的掃描方法,其特征在于，包括步驟使所述若干個X射線源模塊中的至少兩個X射線源模塊同時發(fā)射X射線，并保證所述至少兩個X射線源模塊所發(fā)射的X射線束在所述探測器系統(tǒng)上的覆蓋范圍互不重疊；沿順時針方向移動所述若干個X射線源模塊，使位于上述至少兩個射線源模塊原始位置上的其他X射線源模塊發(fā)射X射線；沿逆時針方向移動所述若干個X射線源模塊，使位于上述至少兩個射線源模塊原始位置上的其他X射線源模塊發(fā)射X射線；在所述探測器系統(tǒng)進(jìn)行投影數(shù)據(jù)輸出時記錄下所對應(yīng)的X射線源模塊的編號，在圖像重建前對所輸出的投影數(shù)據(jù)根據(jù)所對應(yīng)的X射線源模塊的編號進(jìn)行重新排列。
全文摘要
一靜態(tài)能量分辨CT掃描儀，包括電源系統(tǒng)、X射線源系統(tǒng)、探測器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計算機(jī)。X射線源系統(tǒng)包括一環(huán)形X射線源及一環(huán)形前準(zhǔn)直器，環(huán)形X射線源包括若干基于碳納米管的X射線源模塊，環(huán)形前準(zhǔn)直器上分布若干準(zhǔn)直器狹縫，每個X射線源模塊對應(yīng)一準(zhǔn)直器狹縫。探測器系統(tǒng)包括位于環(huán)形X射線源內(nèi)側(cè)的兩環(huán)形探測器，環(huán)形探測器之間具有狹縫，環(huán)形探測器由若干探測器模塊組成，探測器模塊對X光子進(jìn)行能量分辨。探測器系統(tǒng)后接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與計算機(jī)相連。X射線源發(fā)出的X光子依次通過環(huán)形前準(zhǔn)直器狹縫與環(huán)形探測器之間的狹縫投射到對面的探測面上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，輻射劑量低，掃描一周的時間短。
文檔編號A61B6/03GK102697518SQ20121021146
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者代秋聲, 劉猛, 徐品, 邢曉曼 申請人:蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所