具有非矩形单元的计算机断层扫描检测器制造技术

ＣＴ检测器单元（５２）被构造为具有对角定向的周边壁（５６）。利用这种结构，所得到的由这种ＣＴ检测器单元（５２）组成的ＣＴ检测器提高了空间覆盖率（空间密度）。尽管空间覆盖率增加了，但检测器通道的数量没有增加。而且，可在与传统制造技术没有太大变化的情况下构造该检测器单元（５２）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及CT检测器设计，尤其涉及具有非矩形检测器单元的CT检测器。
技术介绍
在传统的多行CT检测器中，检测器单元的二维阵列在x和z方向上延伸。而且，在传统检测器中，阵列的每个单元被构造为具有矩形活动区。该活动区通常垂直于x射线源旋转的平面，并且在能量累计(energyintegrating)闪烁体的环境下，将x射线转换为光。每个闪烁体发出的光由相应的光电二极管感测并转换为电信号。该电信号的幅度通常代表由光电二极管检测的能量(x射线的数量×x射线的能级)。光电二极管的输出接着被数据采集系统处理以用于图像处理。如上所述，2D阵列的每个检测器单元具有大体上矩形或正方形表面，并且在x和z方向上是邻接的。这样，在x或z方向上不存在重叠。这种不重叠对感兴趣区域(即感兴趣解剖体)的空间频率设置了上限，所述区域可以无伪像地被分辨。多种方法已经被开发来克服传统2D检测器阵列的上采样限制。在一个提议的解决方案中，小型化的努力导致了各个检测器单元或像素尺寸的减小。因为每个检测器单元的输出对应于重构图像中的像素；所以传统上，检测器单元还称为像素。将检测器活动区分段为更小的单元使奈奎斯特频率增加，但增加了数据通道和系统带宽的消耗。而且，由于下降的量子效率和增加的电子噪声，而使系统DQE降级，这导致图像质量的降级。在另一个提议的技术中，通过以2倍或4倍的普通采样率在x和/或z方向上偏转x射线焦点而进行的焦点偏转已经被发现用来提供附加的视图集合。从导致产生独特采样的稍微不同的透视图中采集不同的视图集合，所述独特采样提供感兴趣区域的重叠视图而无需子像素化(subpixellation)。该方法的缺陷在于，需要具有非常高采样率的数据采集系统通道。而且，这种技术需要x射线源和专用于快速射束偏转的相关联硬件。最后，已经发现焦点偏转产生噪声增加且剂量效率降低的图像。另一个提议的增加CT检测器的采样密度的方法涉及像素的交错。具体地，已经提出通过在z方向上偏移x方向上的每隔一个的通道或检测器单元的列来提高采样密度。在一个所提议的方法中，偏移量等于检测器宽度的一半。该提议的CT检测器设计以及更传统的CT检测器设计如图1-2所示。如图1中所示，传统CT检测器2由活动区形状为矩形的检测器单元3的2D阵列限定。如上面所示和所描述的，该阵列在x和z方向上延伸。在图2中所示的CT检测器设计中，检测器单元3的每隔一个通道4(列)被偏移。这在行5之间提供了增加单元数量、减小单元尺寸、或增加数据采集系统采样率的中间采样位置。但是，这种交错设计对于制造是困难的，因为所有行都没有对准。因此，所期望的是设计一种提供增加的采样密度的CT检测器，该CT检测器对于制造是实用的且不会使数据采集系统超负荷或需要不切实际数目的数据采集通道。
技术实现思路
本专利技术涉及一种被构造为克服前述缺陷的CT检测器。该CT检测器包括检测器单元，所述检测器单元具有对角定向的周边壁。利用这种结构，CT检测器提高了空间覆盖率(采样密度)。尽管空间覆盖率增加了，但检测器通道的数量没有增加。而且，可用传统切割技术来构造检测器单元。因此，根据一个方面，本专利技术包括一种检测器单元，该检测器单元具有总体平坦的活动表面和一组限定总体平坦的活动表面的周边壁。该单元被如此构造使得一对周边壁之间形成的交叉角是锐角。根据本专利技术的另一方面，公开了一种用于射线照相成像的检测器。该组件包括具有多个检测器单元的检测器阵列，并沿着x方向和垂直于x方向的z方向排列。至少一个检测器单元在x-z平面中具有至少一条边。根据本专利技术的另一个方面，在CT系统中实现了本专利技术。该CT系统包括围绕旋转平面旋转的台架，和布置在台架中并设计为投射x射线束的x射线源。该系统还具有与台架旋转平面平行且布置在台架中的x射线检测器。该x射线检测器被配置为将由x射线源投射且由要成像对象衰减的辐射转换成可处理的形式，以便重构对象的图像。该x射线检测器包括检测器单元的阵列，其中每个检测器单元具有菱形的活动区。通过下面详细描述和附图，本专利技术的各种其它特征和优点将更加清楚。附图说明了当前期望用来实现本专利技术的一个优选实施例。在附图中图1是由正方形检测器单元组成的传统矩形CT检测器矩阵的平面图。图2是具有交错检测器通道的CT检测器矩阵的平面图。图3是CT成像系统的示图。图4是图1中所示的系统的示意框图。图5是根据本专利技术一个方面的CT检测器矩阵的平面图，CT检测器矩阵的检测器单元具有对角边。图6是根据本专利技术的一个方面的单个示例检测器的平面图。图7是说明传统CT检测器矩阵和图5的CT检测器矩阵的z轴比较的曲线图。图8是根据本专利技术另一个方面的具有菱形检测器单元的CT检测器矩阵的平面图。图9是说明传统矩形检测器单元和菱形检测器单元在z轴剖面上比较的曲线图。图10是供非侵害包裹检查系统使用的CT系统的示图。具体实施例方式参考图1和2，一种示例性的计算机断层扫描(CT)成像系统10被示出为包括代表“第三代”CT扫描仪的台架12。本领域技术人员将理解，本专利技术可应用于其它配置的CT扫描仪，诸如一般被称为第一代、第二代、第四代、第五代、第六代等的那些扫描仪。此外，本专利技术将被描述为可应用于能量累计单元以及光子计数(photon counting)和/或能量差别(energy discriminating)单元的CT检测器单元几何结构。台架12具有x射线源14，其向位于台架12相对侧上的检测器阵列18投射x射线束16。检测器阵列18由多个检测器20形成，所述多个检测器20一起感测穿过病人22的所投射的x射线。每个检测器20产生一个电信号，该电信号代表在x射线束穿过病人22时的碰撞x射线束进而衰减射束的强度。在为采集x射线投射数据而进行扫描期间，台架12和安装在其上的部件围绕旋转中心或平面24旋转。台架12的旋转和x射线源14的操作由CT系统10的控制机构26操纵。控制机构26包括x射线控制器28，其提供功率和定时信号给x射线源14；和台架电动机控制器30，其控制台架2的旋转速度和位置。控制机构26中的数据采集系统(DAS)32采样来自检测器20的模拟数据，并将该数据转换为数字信号用于后续处理。图像重构器34从DAS 32接收采样和数字化的x射线数据，并进行高速重构。重构的图像作为输入被应用于在大容量存储设备38中存储该图像的计算机36。计算机36还经由具有键盘的控制台40从操作员接收命令和扫描参数。相关联的阴极射线管显示器42允许操作员观察重构的图像和来自计算机36的其它数据。操作员提供的命令和参数由计算机36用来提供控制信号和信息给DAS 32、x射线控制器28和台架电动机控制器30。此外，计算机36操作控制机动化的工作台46的工作台电动机控制器44以定位病人22和台架12。特别地，工作台46将部分的病人22移动经过台架开口48。如上所提到的，本专利技术涉及由各个检测器单元或像素形成的CT检测器。这些单元由活动表面或活动区限定，并将x射线转换为可用于图像重构的可处理形式。在该方面，这些单元可通过闪烁体-光电二极管组合来将x射线转换为光、检测该光、并提供电信号给数据采集系统以用于图像重构。但是，本专利技术不限于闪烁体-光电二极管的构造。即，如下所图示说明的，本专利技术还可应用于直接转换检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测器单元（５２），包括：　　　　总体平坦的活动表面（５４）；和　　　　一组限定总体平坦的活动表面（５４）的周边壁（５６），其中一对周边壁（５６）之间形成的交叉角（α↓［１］，α↓［２］）是锐角。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C肖内西，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]