防散射X射线计算机断层仪及使用方法技术

本发明专利技术提供了防散射X射线计算机断层仪及使用方法，属于医疗设备领域，包括倾斜支架和旋转支架，旋转支架相对倾斜支架转动连接，旋转支架上均布有多个X射线光源‑后准直器组件，倾斜支架上设有探测器组件，探测器组件为圆形，且设在X射线光源‑后准直器组件的外圈；X射线光源‑后准直器组件包括配对设置且位置相对固定的X射线光源和后准直器，探测器组件用来接收直接来自X射线光源、通过后准直器的主射线；旋转支架的中部设有成像区，系统可对成像区内的患者组织进行结构成像，X射线光源和后准直器相对成像区异侧设置。本发明专利技术设置后准直器，解决了散射的问题，提升扫描速度，提高成像质量。

【技术实现步骤摘要】
防散射X射线计算机断层仪及使用方法
本专利技术属于医疗设备领域，涉及医学影像设备，尤其涉及防散射X射线计算机断层仪及使用方法。
技术介绍
CT即电子计算机断层扫描，它是利用X线束，与X射线探测器一同围绕人体的某一部位进行断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查，CT发展经历了五代，以下介绍一下各代CT的结构和特点：a.第一代CT，采取旋转/平移方式进行扫描采集，一个角度的投影由于采用笔形X线束和对应1～2个探测器采用平移扫描的方式获得；然后旋转到下一个角度，采集下一个角度的投影。第一代CT采集的数据少，耗时长，图像质量差。b.第二代CT，扫描方式也采取旋转/平移方式，X射线由笔束变为扇形，探测器对应增至几十个。第二代CT扫描范围、采集数据均有所增加，扫描速度有所加快，图像质量亦有所提高。第一代CT、第二代CT，时间分辨率太差，只能用于头颅和四肢成像；扫描时间也太过于长。在当今的临床上已无应用。c.第三代CT，扫描方式为旋转方式，探测器数量增至成百上千个，一个角度内的投影由探测器一次完成，不需要探测器的平移。第三代CT，扫描时间在以内，伪影大为减少，图像质量明显提高。第三代CT，是当前CT的最主要存在形式，与最初的雏形第三代CT相比，加入了滑环和多排探测器等技术。第三代CT的缺点是，转盘转速已经接近机械和部件的极限；多光源、多组探测器的解决方案，布置两组就基本没有空间了。d.第四代CT，探测器数量更多，多达几千个；探测器呈圆环状排列，探测器不再需要旋转，只有X射线管围绕患者旋转，即旋转/固定式。第四代CT扫描速度较快。第四代CT，受成本较高的困扰，但其最大问题是散射问题得不到解决。e.第五代CT，利用一个电子枪产生的电子束轰击环形钨靶，圆环形排列的探测器采集信息。第五代CT，扫描速度最快。第五代CT，设备庞大、设备复杂，成本太高；第五代CT还存在高真空、高散射等技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是在于提供防散射X射线计算机断层仪及使用方法，设置后准直器，解决了散射的问题，提升扫描速度，提高成像质量。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：防散射X射线计算机断层仪及使用方法，包括倾斜支架和旋转支架，所述旋转支架相对倾斜支架转动连接，所述旋转支架上均布有多个X射线光源-后准直器组件，所述倾斜支架上设有探测器组件，所述探测器组件为圆形，且设在所述X射线光源-后准直器组件的外圈；所述X射线光源-后准直器组件包括配对设置且位置相对固定的X射线光源和后准直器，所述探测器组件用来探测通过后准直器的X射线；所述旋转支架的中部设有成像区，系统可对成像区内的患者组织进行结构成像，所述X射线光源和后准直器相对成像区异侧设置。进一步的，所述倾斜支架、旋转支架和成像区均同轴设置，所述旋转支架通过轴承结构相对倾斜支架转动连接，所述旋转支架与在倾斜支架上旋转，具体连接和驱动方式为行业共知，不做具体限定。进一步的，所述后准直器设置在旋转支架上，位于成像区与探测器之间，所述后准直器的每个单元均与所述X射线源的焦点对齐设置。进一步的，每次采集时，后准直器在探测器组件上方停留时间总占比相同，遵循以下公式：准直器隔板的角速度×旋转中心到探测器的距离×一帧采集时间＝像素中心距的整数倍。进一步的，所述探测器组件包括底座、支板、电路板和探测器，所述底座为圆形，所述支板为L形且固锁在所述底座上，多个所述支板均布设置且形成圆形，所述电路板固定在所述支板靠近后准直器的一侧，一个支板对应一个电路板设置，所述探测器设在所述电路板远离所述支板的一侧，一个电路板对应一个探测器设置；所述电路板相对X射线源布置在视野的异侧，所述电路板与旋转中心线平行，各个所述电路板的扩展面均经过X射线源的焦点。进一步的，所述倾斜支架的两侧架设在固定支架上且与所述固定支架铰接，所述倾斜支架的一侧设有驱动件，所述驱动件的一端铰接在所述固定支架上，另一端的出力轴与所述倾斜支架的下端铰接。进一步的，所述驱动件为油缸或电动推杆，所述驱动件的数量为两个且在所述倾斜支架的宽度方向分散设置，所述倾斜支架的出力轴通过U形的铰接座与所述倾斜支架铰接，另一端通过U形的铰接座与所述固定支架铰接。进一步的，所述倾斜支架为板状结构，所述倾斜支架一侧的两端设有加强筋，所述固定支架包括底板，所述底板上端面的两侧设有支柱，所述加强筋通过轴承结构与所述支柱铰接，所述支柱上设有减重孔。1、防散射X射线计算机断层仪的使用方法，包括以下步骤，S1、患者定位，患者位于成像区内，居中，根据不同的患者需求，通过驱动件进行旋转支架的倾斜角度调整；S2、旋转支架旋转，同时探测器组件相对旋转支架静止不动，X射线源在进行X射线曝光的同时，与后准直器一起绕患者旋转，进行数据采集；S3、数据采集，在每一个采集角度，主射线通过后准直器从而被探测器接收，大部分散射线被后准直器阻挡，三组X射线光源-后准直器组件同时曝光，旋转支架进行120°的旋转，完成旋转一周所需的采集数据。与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果如下。1、本专利技术均布有多个X射线光源-后准直器组件，实现多光源快速采集，完成一圈投影采集的时间更短了；而且多组对称摆放，动平衡更容易实现，有利于转速的提高，后准直器的使用，很大程度上解决了困扰第四代CT的散射问题；2、本专利技术的探测器组件固定在倾斜支架上，探测器静态设置，这样传统结构中的滑环中将不再需要大数据量的数据传输通道，从技术上为更多排的探测器、甚至覆盖全身的探测器的使用提供了可能，探测器与后准直器的分离，后准直器与X射线光源相对固定的一起旋转去除散射，提高系统稳定性和数据传输速度。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术防散射X射线计算机断层仪及使用方法正视的结构示意图；图2是本专利技术防散射X射线计算机断层仪及使用方法后视的结构示意图；图3是本专利技术图2的A部详图；图4是本专利技术倾斜支架和旋转支架及相关零件配合后正视的结构示意图；图5是本专利技术倾斜支架和旋转支架及相关零件配合后在形成光源区的结构示意图；图6是本专利技术倾斜支架和旋转支架及相关零件配合后后视的结构示意图；图7是本专利技术探测器组件的结构示意图；图8是本专利技术后准直器正视的结构示意图；图9是本专利技术后准直器后视的结构示意图。附图说明：1、固定支架；11、底板；12、支柱；121、减重孔；13、驱动件；131、铰接座；2、倾斜支架；21、槽轮；22、皮带；23、旋转电机；24、加强筋；3、旋转支架；31、底座；311、加强凸起；312、定位凸起；32、支板；33、电路板；34、探测器；4、X射线光源；5、后准直器；51、第一挡板；5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.防散射X射线计算机断层仪，其特征在于：包括倾斜支架和旋转支架，所述旋转支架相对倾斜支架转动连接，所述旋转支架上均布有多个X射线光源-后准直器组件，所述倾斜支架上设有探测器组件，所述探测器组件为圆形，且设在所述X射线光源-后准直器组件的外圈；/n所述X射线光源-后准直器组件包括配对设置且位置相对固定的X射线光源和后准直器，所述探测器组件用来探测通过后准直器的X射线；/n所述旋转支架的中部设有成像区，系统可对成像区内的患者组织进行结构成像，所述X射线光源和后准直器相对成像区异侧设置。/n

【技术特征摘要】
1.防散射X射线计算机断层仪，其特征在于：包括倾斜支架和旋转支架，所述旋转支架相对倾斜支架转动连接，所述旋转支架上均布有多个X射线光源-后准直器组件，所述倾斜支架上设有探测器组件，所述探测器组件为圆形，且设在所述X射线光源-后准直器组件的外圈；
所述X射线光源-后准直器组件包括配对设置且位置相对固定的X射线光源和后准直器，所述探测器组件用来探测通过后准直器的X射线；
所述旋转支架的中部设有成像区，系统可对成像区内的患者组织进行结构成像，所述X射线光源和后准直器相对成像区异侧设置。


2.根据权利要求1所述的防散射X射线计算机断层仪，其特征在于：所述倾斜支架、旋转支架和成像区均同轴设置，所述旋转支架通过轴承结构相对倾斜支架转动连接，所述旋转支架远离所述倾斜支架的一侧设有槽轮，所述槽轮内设有驱动其转动的皮带，所述皮带通过固设在所述倾斜支架上的旋转电机驱动。


3.根据权利要求1所述的防散射X射线计算机断层仪，其特征在于：所述后准直器设置在旋转支架上，位于成像区与探测器之间，所述后准直器的每个单元均与所述X射线源的焦点对齐设置。


4.根据权利要求1所述的防散射X射线计算机断层仪，其特征在于：每次采集时，后准直器在探测器组件上方停留时间总占比相同，遵循以下公式：
准直器隔板的角速度×旋转中心到探测器的距离×一帧采集时间＝像素中心距的整数倍。


5.根据权利要求1所述的防散射X射线计算机断层仪，其特征在于：所述探测器组件包括底座、支板、电路板和探测器，所述底座为圆形，所述支板为L形且固锁在所述底座上，多个所述支板均布设置且形成圆形，所述电路板固定在所述支板靠近后准直器的一侧，一个支板对应一个电路板设置，所述探测器设在所述电路板远离所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文田，李军，
申请(专利权)人：天津金曦医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12