一种探测器系统及CT扫描仪技术方案

本实用新型专利技术提供的探测器系统，采用直线形的探测器系统替代现有的环形或弧形探测器系统，由于直线形探测器系统的机械机构比圆弧形机械结构容易加工，可以降低机械加工成本；此外，本实用新型专利技术还提供了一种CT扫描仪，其包括上述直线形的探测器，这样直接减少了探测器系统所需要的模块数目，降低了CT扫描仪的成本，同时，避免使用滤过器来调整束流强度分布，提高环形源所产生的X射线的利用效率，降低系统的能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种探测器系统及CT扫描仪
本技术涉及医疗器械领域，特别涉及一种探测器系统及CT扫描仪。
技术介绍
CT在临床中有广泛应用。为了实现断层成像，已经使用的CT主要有三种方案，第一种方案是CT的X射线源与探测器系统围绕人体做旋转运动，在不同视角获取成像物体的投影图像；第二种方案是使用一个大型特制扫描电子束X线管，通过偏转线圈控制电子束轰击靶的位置，进而获得不同视角的投影图像。第三种方案是环形探测器静止不动，X射线源旋转由于环形探测器所需要的探测器模块数太多，成本太高，信噪比也不好，因此该机型已经停产。目前主要应用的是第一种方案。对于第一种方案而言，由于CT球管的旋转受到离心力的制约，虽然现在扫描一周可以在0.27s内完成，但是扫描速度已经接近理论极限，很难再实现有效的提高。然而，这个速度依然不能满足心脏等运动器官或组织的成像要求。为了克服离心力的限制，提高CT扫描成像速度，采用许多个小模块组成环形X射线源，以此取代X射线源的旋转，成为了目前唯一可行的解决方案，于是各种环形源的实施方案被提了出来。在专利201210211462.9中，其探测器方案采用的是环形探测器；在专利201210533093.5中，采用的是圆弧形探测器。但是，无论是环形探测器，还是圆弧形探测器，它们都是由多个探测器模块组装而成。相对而言，在成像视野相同的情况下，专利201210533093.5中的三个圆弧形探测器系统所需要的探测器模块数量比专利201210211462.9中的圆环型探测器系统少，不过总量依然偏多，这将使得整机的成本非常高。另外，对于正常的人体而言，从焦点发射的X射线在穿过人体到达探测器，由于人体中央部位一般比较厚，因此，穿过中央部位的射线强度将远远小于边沿区域，一般是量级上的差异。对于专利201210533093.5中的圆弧形探测器而言，由于焦点到探测器各个模块的距离相等，所以中央区域对应的探测器模块探测到的信号强度比边沿探测器模块小很多。专利201210211462.9中的环形探测器而言，由于中央区域对应的探测器离焦点的距离比边沿区域更远，所以其信号强度更弱。此外，在图像重建过程中，如果探测器系统各模块输出的数据大小差别太大，在图像重建中会增加系统的误差，降低断层图像的质量。为了提高断层图像的质量，避免上述误差，在CT的实际应用过程中，人们会设计一个楔形或蝶形滤过器，通过滤过器的吸收，调整探测器各模块接收到的射线强度，缩小其差距。虽然通过滤过器可以很好的调整探测器各个模块接收到的射线强度，让探测器各模块的输出信号大小在同一水平，但是滤过器对X射线的吸收，降低了X射线的利用效率。由于在电子打靶产生X射线的过程中，只有不到1％的能量转化成X射线，如果不能充分利用，那么需要增大管电流来保证射线强度，从而导致整机的能耗将会显著增加，增加系统的运营成本。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种成本低、能耗低的探测器系统及其CT扫描仪。本技术提供的探测器系统，由若干个探测器单元组成，且若干个所述探测器单元沿直线排列。本技术还提供了一种CT扫描仪，包括：机架；射线源系统，由若干个射线源单元组成，若干个所述射线源单元环绕地固定于所述机架上；转盘，可旋转地设置于所述射线源系统的内侧；探测器系统，固定于所述转盘上，所述探测器系统由若干个探测器子系统组成，所述探测器子系统由若干个探测器单元组成，且若干个所述探测器单元沿直线排列。在一些实施例中，所述射线源单元为X射线源或X射线管。在一些实施例中，还包括设置于所述转盘上的多个前准直器，所述前准直器的数量与所述探测器子系统的数量相同，每个所述前准直器与每个所述探测器子系统交错放置。在一些实施例中，还包括多个前准直器，所述前准直器位于所述射线源单元的射线出口处，且与所述射线源单元保持静止状态，所述前准直器的数量与所述射线源单元的数量相同。在一些实施例中，所述前准直器的视野覆盖正对的所述探测器子系统。在一些实施例中，每个所述探测器子系统的长度相同。在一些实施例中，每个所述探测器子系统形成的几何图形的中心与所述转盘所在的几何中心重合。本技术提供的探测器系统及CT扫描仪，采用直线形的探测器系统替代现有的环形或弧形探测器系统，这样直接减少了探测器系统所需要的模块数目，降低了系统的成本；另外，本申请采用的直线形探测器系统的机械机构比圆弧形机械结构容易加工，可以降低机械加工成本。此外，由于本申请采用直线形探测器系统，从而避免使用滤过器来调整束流强度分布，提高环形源所产生的X射线的利用效率，降低系统的能耗。附图说明图1为本技术提供的探测器系统的结构示意图。图2为本技术提供的CT扫描仪的结构示意图。图3为本技术提供的CT扫描仪中采用圆弧形探测器与直线形探测器的几何关系比较示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术而不是要求本技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。请参阅图1，为本技术提供的探测器系统100的结构示意图，所述探测器系统100由若干个探测器单元110组成，且若干个所述探测器单元110沿直线排列。可以理解，本申请采用的直线形探测器系统的机械机构比圆弧形机械结构容易加工，可以降低机械加工成本。请参阅图2，为本技术提供的CT扫描仪200的结构示意图，包括：机架(图未示)、射线源系统210、转盘(图未示)、探测器系统220及前准直器230。其中：射线源系统210，由若干个射线源单元211组成，若干个所述射线源单元211环绕地固定于所述机架上。优选地，所述射线源单元211为X射线源或X射线管。转盘可旋转地设置于所述射线源系统210的内侧。探测器系统220固定于所述转盘上，所述探测器系统220由若干个探测子系统组成，所述探测器子系统由若干个探测器单元221组成，且若干个所述探测器单元221沿直线排列。优选地，所述探测器系统220由3个探测子系统组成，每个所述探测器单元211的长度相同，且每个所述探测器单元211形成的几何图形的中心与所述转盘所在的几何中心重合。可以理解，所述探测器系统220与所述转盘保持相对静止，通过所述转盘旋转带动所述探测器系统220同步旋转。本技术提供的CT扫描仪200,还包括设置于所述转盘上的多个前准直器230，所述前准直器230的数量与所述探测器子系统的数量相同，每个所述前准直器230与每个所述探测器子系统交错放置。在另一实施方式中，前准直器230位于所述射线源单元211的射线出口处，且与所述射线源单元保持静止状态(图未示)，所述前准直器230的数量与所述射线源单元211的数量相同。优选地，所述前准直器230的视野覆盖正对的所述探测器单元211，这样可以有效地约束X射线的出射范围。请参阅图3，为本技术提供的CT扫描仪中采用圆弧形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测器系统，其特征在于，由若干个探测器单元组成，且若干个所述探测器单元沿直线排列。

【技术特征摘要】
1.一种探测器系统，其特征在于，由若干个探测器单元组成，且若干个所述探测器单元沿直线排列。2.一种CT扫描仪，其特征在于，包括：机架；射线源系统，由若干个射线源单元组成，若干个所述射线源单元环绕地固定于所述机架上；转盘，可旋转地设置于所述射线源系统的内侧；探测器系统，固定于所述转盘上，所述探测器系统由若干个探测器子系统组成，所述探测器子系统由若干个探测器单元组成，且若干个所述探测器单元沿直线排列。3.如权利要求2所述的CT扫描仪，其特征在于，所述射线源单元为X射线源或X射线管。4.如权利要求2所述的CT扫描仪，其特征在于，还包括设置于所述转盘上的多个前准直器，所述前准直器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海波，林祖伦，
申请(专利权)人：苏州爱思源光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32