电子束扫描多焦点反射式射线源装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电子束扫描多焦点反射式射线源装置，包括射线源；射线源包括为第一壳体、设置在第一壳体内的扫描束电子枪、靶材组件、准直器以及控制组件；第一壳体上设有电极组件，控制组件与电极组件和扫描束电子枪电连接，电极组件通过控制组件为扫描束电子枪提供电能；靶材组件与扫描束电子枪间隔相对，其上设有多个间隔排布的受轰击位置，受轰击位置在扫描束电子枪发出的电子束的轰击下发射出X射线；准直器设置在靶材组件发射出X射线的一侧，其上设有分别与每一受轰击位置对应的多个准直窗口；靶材组件发射出的X射线通过准直窗口发射到射线源外部的探测器接收面上。本发明专利技术的电子束扫描多焦点反射式射线源装置，实现多焦点投影图像采集。

【技术实现步骤摘要】
电子束扫描多焦点反射式射线源装置
本专利技术涉及成像
，尤其涉及一种电子束扫描多焦点反射式射线源。
技术介绍
断层合成成像技术是医学放射影像学的重要部分，最典型的形式就是CT成像，其采用一个窄带探测器正对窄缝射线源，成像目标则位于两者之间。当射线源发出的X射线穿过成像目标，其衰减后的剩余射线就在探测器上获得一幅投影图像。以成像目标为中心，探测器和射线源同步围绕成像目标作360°旋转，过程中采集多达几百幅甚至上千幅投影图像后，通过重建软件，就可以将成像目标的内部三维结构包括X射线衰减密度等信息重建出来，进而获得各个方向的断层合成图像，供医生进行疾病诊断。CT技术使医生获得了“神奇的眼睛”，可以看到人体内部的细节，从而成为疾病诊断的利器，目前已经成为医院不可或缺的重要设备，但其也有一些局限或缺陷，主要有：CT的辐射剂量较大，譬如相当于典型的乳腺X线摄影的十几到几十倍，人体辐射伤害一直受到关注甚至质疑；目前的整体几何分辨率较低，譬如只相当于数字乳腺X线摄影的1/2或更低，需要精细分辨解剖细节的临床应用仍旧受到局限；针对密度对比度较小的人体部位，其分辨能力较差。由于上述局限性，在某些临床领域，例如乳腺癌筛查和疾病诊断、齿科摄影等领域，依然依赖专用的X射线摄影或断层合成成像技术。在乳腺成像领域，断层成像领域的进展明显落后于普通全身X射线CT技术的发展。直至2011年，美国的HOLOGIC公司获得FDA批准，第一次将数字化乳腺断层合成成像技术(DigitalBreastTomosynthesis，简称DBT)用于乳腺癌筛查。DBT成像过程分为三步：(1)图像采集：在探测器、乳房、压迫板不动的前提下，球管围绕乳房中心沿着一段(或一定角度范围的)弧线运动，在这过程中每隔一定角度拍摄一幅乳房的投影图像。(2)图像重建：投影图像采集完成后，作为原始数据，经过各种图像重建算法软件的处理，可以获得不同厚度坐标方向的断层合成图像，这个过程称为断层图像重建。(3)图像后处理：对重建好的图像进行后处理，主要的内容包括降噪、降低伪影、突出临床感兴趣区结构等特定目的，获得最终的图像。运动模糊(MotionBlur)是在第一步的投影图像采集过程中，球管运动造成的图像模糊(MotionBlur)和乳房蠕动造成的运动模糊，一直受到学界的关注和研究。通常情况下，球管运动和投影采集采用两种方式：(1)球管连续运动过程中，间隔特定时间(角度)发出X射线照射乳房，探测器采集一幅投影图像；(2)Step-and-Shoot模式，即球管步进运动一定角度，然后停止，发出X射线，探测器采集一幅投影图像；然后球管步进到下一个采集角度，再曝光采集下一帧投影图像。然而，上述两种方式存在以下缺陷：采用球管连续运动可以缩短扫描时间，但由于探测器数据采集需要时间(通常大于100毫秒)，在此过程中球管焦点连续运动，将造成物体在探测器上的投影模糊，降低系统传递函数(MTF)，增加图像失真。采用Step-and-Shoot模式，其可避免射线源(球管)的运动模糊，但还是无法避免运动刹车停止时，球管微小振动带来的运动模糊；延长球管停顿时间有利于消除振动，但将显著延长扫描时间，将会增加乳房蠕动造成的运动模糊。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种实现多焦点投影图像采集，避免图像模糊的电子束扫描多焦点反射式射线源装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电子束扫描多焦点反射式射线源装置，包括射线源；所述射线源包括为X射线的发生提供真空环境的密闭的第一壳体、设置在所述第一壳体内的扫描束电子枪、靶材组件、准直器以及控制组件；所述第一壳体上设有电极组件，所述控制组件与所述电极组件和扫描束电子枪电连接，所述电极组件通过控制组件为所述扫描束电子枪提供电能；所述靶材组件与所述扫描束电子枪间隔相对并可相对所述扫描束电子枪移动，所述靶材组件上设有多个间隔排布的受轰击位置，所述受轰击位置在所述扫描束电子枪发出的电子束的轰击下发射出X射线；所述准直器设置在所述靶材组件发射出X射线的一侧；所述准直器上设有分别与每一个受轰击位置对应的多个准直窗口；所述靶材组件发射出的X射线通过所述准直窗口发射到所述射线源外部的探测器接收面上。优选地，所述射线源还包括设置在所述第一壳体内并与所述控制组件电连接的第一驱动组件；所述第一驱动组件连接并驱动所述靶材组件在水平方向上来回移动。优选地，所述靶材组件的受轰击面相对电子束射出方向倾斜，与电子束射出方向之间形成夹角；所述射线源还包括设置在所述第一壳体内并与所述控制组件电连接的第二驱动组件；所述第二驱动组件连接并驱动所述靶材组件沿着其受轰击面倾斜的方向来回移动。优选地，沿着X射线射出的方向，所述准直窗口的宽度从一端到相对另一端逐渐增大。优选地，所述靶材组件包括靶材基体、固定在所述靶材基体上的靶材以及散热基体；所述靶材位于所述靶材基体朝向所述扫描束电子枪的一侧上，所述受轰击位置形成在所述靶材上；所述散热基体与所述靶材接触以导出靶材的热量。优选地，所述准直器与所述散热基体连接进行定位。优选地，所述扫描束电子枪包括外壳、发出电子束的阴极灯丝及控制栅、用于提高电子束的速度和动能的加速电极、分别对电子束进行聚焦的第一聚焦系统和第二聚焦系统、对电子束在水平方向上进行调整的水平偏转系统、以及对电子束在垂直方向上进行调整的垂直偏转系统；所述水平偏转系统和垂直偏转系统设置在所述外壳朝向靶材组件的一端上；所述加速电极、第一聚焦系统和第二聚焦系统设置在所述外壳内。优选地，所述电子束扫描多焦点反射式射线源装置还包括外壳组件，所述射线源设置在所述外壳组件内；所述外壳组件内灌注散热油包覆所述射线源，将所述射线源的热量导出扩散；所述外壳组件上设有与所述电极组件电连接的电缆接头组件。优选地，所述外壳组件包括密闭的第二壳体以及设置在所述第二壳体内的胀缩囊；所述散热油罐装在所述胀缩囊内，所述射线源容置在所述胀缩囊内并浸在散热油内；所述胀缩囊与所述第二壳体之间的空间抽真空形成一个真空夹层。优选地，所述电子束扫描多焦点反射式射线源装置还包括设置在所述外壳组件内的基准座，所述射线源安装定位在所述基准座上。本专利技术的电子束扫描多焦点反射式射线源装置，应用于乳腺成像等领域，简化了成像系统的运动控制，实现多焦点投影图像采集。应用在乳腺成像中，在C臂球管静止时，即可实现多焦点投影图像采集，从而避免了球管运动导致的图像模糊。通过控制组件和驱动组件的配合，以电子控制方式实现焦点切换，切换速度极快，可相当于C臂旋转运动速度的数十倍以上，因此制约投影图像采集时间的仅限于探测器动态采集能力，有利于减少乳房蠕动带来的图像模糊；图像采集时间的大幅缩短，乳房压迫受痛时间压缩，可提高病人舒适度和接受检查的顺应性和主动性，有利于乳腺癌筛查的普及。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术一实施例的电子束扫描多焦点反射式射线源装置在纵向上的剖面结构示意图；图2是本专利技术一实施例的电子束扫描多焦点反射式射线源装置在水平方向上的剖面结构示意图；图3是本专利技术一实施例的电子束扫描多焦点反射式射线源装置中扫描束电子枪的结构示意图；图4是本专利技术一实施例的电子束扫描多焦点反射式射线源装置中靶材组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子束扫描多焦点反射式射线源装置，其特征在于，包括射线源（1）；所述射线源（1）包括为X射线的发生提供真空环境的密闭的第一壳体（10）、设置在所述第一壳体（10）内的扫描束电子枪（20）、靶材组件（30）、准直器（40）以及控制组件（50）；所述第一壳体（10）上设有电极组件（11），所述控制组件（50）与所述电极组件（11）和扫描束电子枪（20）电连接，所述电极组件（11）通过控制组件（50）为所述扫描束电子枪（20）提供电能；所述靶材组件（30）与所述扫描束电子枪（20）间隔相对并可相对所述扫描束电子枪（20）移动；所述靶材组件（30）上设有多个间隔排布的受轰击位置，所述受轰击位置在所述扫描束电子枪（20）发出的电子束的轰击下发射出X射线；所述准直器（40）设置在所述靶材组件（30）发射出X射线的一侧；所述准直器（40）上设有分别与每一个受轰击位置对应的多个准直窗口（41）；所述靶材组件（30）发射出的X射线通过所述准直窗口（41）发射到所述射线源外部的探测器（2）接收面上。

【技术特征摘要】
1.一种电子束扫描多焦点反射式射线源装置，其特征在于，包括射线源（1）；所述射线源（1）包括为X射线的发生提供真空环境的密闭的第一壳体（10）、设置在所述第一壳体（10）内的扫描束电子枪（20）、靶材组件（30）、准直器（40）以及控制组件（50）；所述第一壳体（10）上设有电极组件（11），所述控制组件（50）与所述电极组件（11）和扫描束电子枪（20）电连接，所述电极组件（11）通过控制组件（50）为所述扫描束电子枪（20）提供电能；所述靶材组件（30）与所述扫描束电子枪（20）间隔相对并可相对所述扫描束电子枪（20）移动；所述靶材组件（30）上设有多个间隔排布的受轰击位置，所述受轰击位置在所述扫描束电子枪（20）发出的电子束的轰击下发射出X射线；所述准直器（40）设置在所述靶材组件（30）发射出X射线的一侧；所述准直器（40）上设有分别与每一个受轰击位置对应的多个准直窗口（41）；所述靶材组件（30）发射出的X射线通过所述准直窗口（41）发射到所述射线源外部的探测器（2）接收面上。2.根据权利要求1所述的电子束扫描多焦点反射式射线源装置，其特征在于，所述射线源（1）还包括设置在所述第一壳体（10）内并与所述控制组件（50）电连接的第一驱动组件（60）；所述第一驱动组件（60）连接并驱动所述靶材组件（30）在水平方向上来回移动。3.根据权利要求1所述的电子束扫描多焦点反射式射线源装置，其特征在于，所述靶材组件（30）的受轰击面相对电子束射出方向倾斜，与电子束射出方向之间形成夹角；所述射线源还包括设置在所述第一壳体（10）内并与所述控制组件（50）电连接的第二驱动组件（70）；所述第二驱动组件（70）连接并驱动所述靶材组件（30）沿着其受轰击面倾斜的方向来回移动。4.根据权利要求1-3任一项所述的电子束扫描多焦点反射式射线源装置，其特征在于，沿着X射线射出的方向，所述准直窗口（41）的宽度从一端到相对另一端逐渐增大。5.根据权利要求1-3任一项所述的电子束扫描多焦点反射式射线源装置，其特征在于，所述靶材组件（30）包括靶材基体（31）、固定在所述靶材基体（31）上的靶材...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海明，熊永生，李文玉，赖刚，王勇，吴思，黎国武，易明军，陈爱娣，汪栋辉，
申请(专利权)人：深圳圣诺医疗设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44