一种CT成像系统及用于CT成像的多页限束器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于CT成像的多页限束器，采用两个平行的纵向叶片，多个平行的横向叶片，横向叶片与纵向叶片相交围合成矩形，中间形成多个开孔，X射线从中间多个开孔穿过；所述多个平行的横向叶片是大于等于3个叶片。此外，本实用新型专利技术还公开了包含上述多页限束器的CT成像系统。本实用新型专利技术能减少散射线（辅助散射线估算，实现定量CT成像），在有效减除散射的同时，在更短的扫描时间内可以减少运动伪影，实现大视野成像，大大提高了扫描效率。

A CT imaging system and a multi page beam limiter for CT imaging

The utility model discloses a multi page beam limiter for CT imaging, which adopts two parallel longitudinal blades, a plurality of parallel transverse blades, the transverse blades intersect with the longitudinal blades to form a rectangle, and a plurality of openings are formed in the middle, and the X-ray passes through the plurality of openings in the middle; the plurality of parallel transverse blades are more than or equal to three blades. In addition, the utility model also discloses a CT imaging system including the multi page beam limiter. The utility model can reduce scattered rays (auxiliary scattered ray estimation, realizing quantitative CT imaging), effectively reduce scattering, reduce motion artifacts in a shorter scanning time, realize wide field imaging, and greatly improve scanning efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种CT成像系统及用于CT成像的多页限束器
本技术属于CT成像领域，具体的涉及一种CT成像系统及用于CT成像的多页限束器，尤其是基于平板探测器的锥形束CT成像系统。
技术介绍
自1971年第一台CT原型机技术以来，CT成像技术在现代医学诊断中发挥着重要的作用。大成像视野的CT成像设备更是临床应用的迫切需求。但是，由于CT探测器价格昂贵，探测器的尺寸将显著影响CT设备的制造成本。配置大尺寸探测器会显著提高CT成像设备的制造成本。为获得更大的CT成像覆盖体积，螺旋扫描是一种理想的增大成像视野的方式。据学术论文数据库检索结果，德国科学家WilliKalender在1989年研发出第一台螺旋扫描的CT设备，该设备可以有效地提高CT成像设备在Z轴方向(病人扫描过程中，病床的移动方法)的覆盖面积，实现了“长”物体的连续CT扫描。经相关专利检索发现，现有的专利均描述采用螺旋扫描方式来提高CT成像设备在Z轴方向(Z轴是与CT断层图像所在平面相对的坐标轴)的覆盖面积，如：200410026596.9等。但该种扫描方式仅限于提高Z轴方向的成像视野，所需要的探测器尺寸只能够在Z轴方向减小，并不能在保证成像视野大小不变的前提下，显著减小CT成像设备所需要的探测器尺寸。目前市场上，已经有一些锥形束CT厂商使用扫描装置(主要包括X射线球管和探测器)整体移动的方法来扩大其锥形束CT设备在Z轴方向的覆盖面积。其实现方法首先是固定成像系统在某一个高度，然后进行CT扫描和图像重建，得到该成像范围内的三维体数据。然后将该成像系统的扫描装置，包括X射线源和探测器等，上升至另一个高度，再进行一次CT成像，得到该高度位置的三维体数据。最后将两次扫描成像的三维体数据进行拼接，得到一个完整的，长Z轴覆盖的三维体数据。该方法的一个明显缺陷是两个三维体数据拼接处留下明显的图像伪影，不利于医生辨别和诊断，而且在两个位置分别进行CT扫描，需要增加额外的扫描装置移动过程，增加了整体的扫描时间，容易导致图像中产生不必要的运动伪影。中国专利技术专利申请CN201410857172.0公开了一种计算机体层摄影方法和装置，使用平板探测器偏置螺旋扫描结构，解决传统CT成像(尤其是锥形束CT成像)使用的图像拼接方法以对长Z轴覆盖的锥形束CT在拼接处图像产生伪影问题。但该专利申请存在如下缺陷：图1为基于平板探测器的锥形束CT系统示意图；图2为位于射线源前面的传统限束器示意图，每部分都可以进行运动调整。因为平板探测器像素尺寸小，无法在探测器前面加入准直器，所以射线源前面的限束器是整个成像系统中唯一的去除散射的装置。如图3所示，大开口的限束器设置可以实现单次大视野的投影照射，但采集到的信号中存在较多散射线。如图4所示，小开口的限束器设置可以有效的减少散射线，但单次成像的视野有限。小开口的限束器设置（见图4）和螺旋扫描的方式（见图5）组合可以有效的兼顾Z方向的成像视野和减少散射线（更精确的CT定量成像）。但这种方式又有一个缺点，就是需要进行多圈的螺旋扫描，整个扫描时间变长。例如单圈的扫描时间是15秒，进行5圈扫描，整个扫描时间变长为75秒。对于实际使用，会出现运动伪影等问题。中国专利技术专利申请CN2012105804541公开了一种用于CT系统的限束器，所述限束器包括成像开口、追踪开口，在射线追踪时可以降低限束器开口边缘的相互干扰，增加追踪范围，改善追踪灵敏度差或增加抗噪能力等。但其无法同时解决采集到的信号中存在较多散射线、出现运动伪影、成像视野小等问题。中国专利技术专利申请CN2010105897570公开了一种X线放射成像设备及其限束器光野调节方法、装置，其中限束器可以包括三个叶片，三个叶片围合成三角形，调节三个叶片张开距离，可改变三角形广野的大小。限束器也可以包括四个、五个或六个叶片，分别围合成矩形、五边形或六边形。但其仍然无法同时解决采集到的信号中存在较多散射线、出现运动伪影、成像视野小等问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种CT成像系统，采用多页限束器，结合螺旋扫描方式，在实现去除散射线（更准确的CT定量成像）的同时，在更短的扫描时间内获得较大的成像视野。此外，本技术还提供用于CT成像的多页限束器。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种用于CT成像的多页限束器，采用两个平行的纵向叶片，多个平行的横向叶片，横向叶片与纵向叶片相交围合成矩形，中间形成多个开孔，X射线从中间多个开孔穿过；所述多个平行的横向叶片是大于等于3个叶片。作为本技术优选的技术方案，所述横向叶片的每个页片的宽度在0.5mm~8mm之间，间距在0.5mm~8mm之间。横向叶片的宽度和间距在上述范围内可调。作为本技术优选的技术方案，所述横向叶片是等距分布的。作为本技术优选的技术方案，所述纵向叶片的宽度在0.5mm~50mm之间，间距在0~100mm范围之间。纵向叶片的宽度和间距在上述范围内可调。此外，本技术还提供一种CT成像系统，包括探测器、射线源、所述的多页限束器、信号控制模块、运动模块和计算机；所述探测器、射线源都能围绕待成像对象旋转，并能在垂直于旋转平面的方向上移动；所述探测器为锥形束CT平板探测器；所述多页限束器位于射线源和待成像对象之间，并可以根据所需的成像模式调整叶片间距；在探测器、射线源、多页限束器附近均设有运动模块，用于控制探测器、射线源、限束器的运动方式；所述信号控制模块由多个芯片组成，分别与探测器、射线源、限束器、运动模块连接，负责各部件的通讯和协调工作，包括运动控制，限束器位置控制，射线源和探测器的触发控制等；所述计算机设有图像处理模块和显示模块，图像处理模块与探测器和信号控制模块连接负责图像的运算；显示模块与信号控制模块和图像处理模块连接，负责图像的显示和设备信号的显示。作为本技术优选的技术方案，该系统还包括用于升降移动的架体、与所述架体活动连接的旋转架；所述旋转架上设有滑轨机构，所述探测器设于该滑轨机构内滑动。作为本技术优选的技术方案，所述架体包括成像部分和立柱部分，成像部分于立柱部分内为滑动结构，用于进行竖直方向的升降移动。作为本技术优选的技术方案，所述滑轨机构为两条平行的导轨，所述探测器于两条平行的导轨间滑动。作为本技术优选的技术方案，在所述架体和所述旋转架的连接处设有数据信号传输部件，该数据信号传输部件与电源线和数据线分别连接；所述数据信号传输部件通过数据线与所述信号控制模块连接。作为本技术优选的技术方案，当需要大视野成像时，探测器可被控制移动到偏置位置，以实现更大成像视野。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：相比传统的限束器，本技术的多页限束器可以通过黑色区域的散射线信号估算和减除X射线照射区域的散射线信号，能减少散射线（辅助散射线估算，实现定量CT成像），在有效减除散射的同时，在更短的扫描时间内可以减少运动伪影，实现大视野成像，大大提高了扫描效率。在数据处理过程，由于两圈扫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于CT成像的多页限束器，其特征在于，采用两个平行的纵向叶片，多个平行的横向叶片，横向叶片与纵向叶片相交围合成矩形，中间形成多个开孔，X射线从中间多个开孔穿过；所述多个平行的横向叶片是大于等于3个叶片。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于CT成像的多页限束器，其特征在于，采用两个平行的纵向叶片，多个平行的横向叶片，横向叶片与纵向叶片相交围合成矩形，中间形成多个开孔，X射线从中间多个开孔穿过；所述多个平行的横向叶片是大于等于3个叶片。


2.如权利要求1所述的多页限束器，其特征在于，所述横向叶片的每个页片的宽度在0.5mm~8mm之间，间距在0.5mm~8mm之间。


3.如权利要求1或2所述的多页限束器，其特征在于，所述横向叶片是等距分布的。


4.如权利要求1所述的多页限束器，其特征在于，所述纵向叶片的宽度在0.5mm~50mm之间，间距在0~100mm范围之间。


5.一种CT成像系统，其特征在于，包括探测器、射线源、如权利要求1-4任一项所述的多页限束器、信号控制模块、运动模块和计算机；所述探测器、射线源都能围绕待成像对象旋转，并能在垂直于旋转平面的方向上移动；所述探测器为锥形束CT平板探测器；所述多页限束器位于射线源和待成像对象之间，并根据所需的成像模式调整叶片间距；在探测器、射线源、多页限束器附近均设有运动模块，用于控制探测器、射线源、限束器的运动方式；所述信号控制模块由多个芯片组成，分别与探测器、射线源、限束器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚岩，陈毅，赵儒镇，
申请(专利权)人：上海优医基医疗影像设备有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31