利用多点发射源进行CT成像的方法和系统技术方案

技术编号:2728904 阅读:283 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及利用多点发射源进行CT成像的方法和系统。本发明专利技术的CT成像系统包括可旋转台架,所述台架具有用来接收待扫描的对象的开口。多个x射线发射源被附加到该可旋转台架上,每个x射线发射源被配置成朝向所述对象发射锥束x射线。该CT成像系统还包括多个x射线探测器阵列,所述x射线探测器阵列被附加到所述台架上并且被定位成接收穿过所述对象的x射线。所述多个x射线探测器阵列当中的至少一个x射线探测器阵列被配置成接收来自多于一个x射线发射源的x射线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及诊断成像,更具体来说,本专利技术涉及一种利用多点发射源进行CT成像的方法和设备。
技术介绍
一般来说,在计算机断层摄影(CT)成像系统中,x射线源朝向对象或目标(比如患者或行李)发射锥形束。此后,术语“对象”和“目标”应当包括能够被成像的任何事物。在被所述对象衰减之后,所述射束照射到辐射探测器阵列上。在该探测器阵列处接收到的所述经过衰减的射束辐射的强度通常取决于所述对象对所述x射线束的衰减。该探测器阵列的每个探测器元件产生单独的电信号,所述电信号指示由每个探测器元件接收到的经过衰减的射束。所述电信号被传送到数据处理系统以进行分析,从而最终产生图像。一般来说,所述x射线源和探测器阵列在成像平面内并且在所述对象周围绕着台架旋转。x射线源典型地包括x射线管,其在焦点处发射x射线束。x射线探测器通常包括:准直器,其用于对在该探测器处接收到的x射线束进行准直;与准直器相邻的闪烁体,其用于把x射线转换成光能;以及光电二极管,其用于从该相邻的闪烁体接收所述光能并且从光能产生电信号。一般来说,闪烁体阵列当中的每个闪烁体把x射线转换成光能。每个闪烁体把光能释放到与之邻近的光电二极管。每个光电二极管检测所述光能,并且生成相应的电信号。所述光电二极管的输出随后被传送到所述数据处理系统以进行图像重建。一般来说,希望提高CT扫描器的速度、覆盖范围和分辨率。近年来,制造商已经通过提高台架速度、减小像素尺寸以及扩展探测器在Z方向上的覆盖范围(通过延长探测器阵列在Z方向上的长度)而改进了扫描器。这种方法导致开发出具有更大探测器阵列的CT系统。然而,更大的探测器阵列出于多种原因可能是不合期望的。例如,大探测器阵列增加了CT系统的成本和复杂度,不仅是对于探测器部件本身,而且-->对于读出数目更多的通道所需要的数据采集系统也是如此。探测器阵列尺寸的增大还导致总体探测器质量的增大,从而导致CT系统的部件中机械应力增大。通常在CT台架旋转过大约180度的过程中采集一个完整的数据集,从而定义了CT扫描器的时间分辨率,忽略了锥角。相应地,可以通过更快地转动所述台架来提高时间分辨率。然而,其中的机械应力随着台架速度的提高而显著增大,从而台架的上限速度受到实际限制。随着探测器阵列在Z方向上变得更长,锥角也会增大。所述锥角是沿着Z方向在所述焦点与探测器阵列的边缘之间的角度。锥束角的增大导致在重建图像中的锥束伪影。在超出某一极限之后,锥束变得严重,并且可能无法通过简单地增加探测器阵列沿着Z方向的长度来增大扫描覆盖范围。通常还期望仅仅从患者的心脏区域以及从更大的患者视场获得扫描数据,同时减小在CT扫描期间施加给患者的x射线剂量。传统的单点CT扫描器通常使用蝴蝶结状滤波器以使得所检测到的通量在整个探测器阵列上在某种程度上是均匀的。所述蝴蝶结状滤波器导致不可用于图像采集目的的散射的辐射。由于散射辐射的数量对于单点CT源来说往往较高,因此所述探测器具有准直器,该准直器被定位成衰减或者阻断不是得自主源的x射线。所述准直器也导致剂量效率的损失,对于给定的图像质量,这导致对患者施加的剂量增大。因此,期望设计一种改进图像质量同时增大对象的Z覆盖范围并且减少施加给对象的剂量的CT设备和方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服了上述缺陷的方法和设备。多个x射线发射源和x射线探测器被定位成使得所述多个探测器接收来自多于一个x射线发射源的x射线。根据本专利技术的一方面,一种CT成像系统包括可旋转台架,该台架具有用来接收待扫描的对象的开口。多个x射线发射源被附加到该可旋转台架,每个x射线发射源被配置成朝向所述对象发射锥形束x射线。该CT成像系统还包括多个x射线探测器阵列,所述x射线探测器阵列被附加到所述台架上并且被定位成接收穿过所述对象的x射线。所述多-->个x射线探测器阵列中的至少一个x射线探测器阵列被配置成接收来自多于一个x射线发射源的x射线。根据本专利技术的另一方面,一种制造CT成像系统的方法包括:把多个x射线源附加到可旋转的CT台架。该方法还包括:把多个x射线探测器阵列附加到该可旋转CT台架,并且把至少其中一个x射线探测器阵列配置成接收来自所述多个x射线源中的多于一个x射线源的x射线。根据本专利技术的另一方面,一种CT成像系统包括被配置成围绕对象旋转的台架。一对线源被配置成朝向所述对象发射x射线,并且探测器阵列被配置成接收发射自该对线源当中的每一个线源并且分别至少穿过该对象的小FOV的x射线。通过下面的详细描述和附图,本专利技术的各种其他特征和优点将变得显而易见。附图说明附图说明了当前为了实施本专利技术所构想的一个优选实施例。在附图中:图1是CT成像系统的图示。图2是图1中示出的系统的示意方框图。图3是CT系统探测器阵列的一个实施例的透视图。图4是探测器的一个实施例的透视图。图5是根据本专利技术的一个实施例的CT系统的多个发射源和多个探测器阵列的布置的示意图。图6是根据本专利技术的另一个实施例的CT系统的多个发射源和多个探测器阵列的布置的示意图。图7是根据本专利技术的另一个实施例的CT系统的多个发射源和多个探测器阵列的布置的示意图。图8是根据本专利技术的另一个实施例的CT系统的多个发射源和多个探测器阵列的布置的示意图。图9是根据本专利技术的另一个实施例的CT系统的多个发射源和多个探测器阵列的布置的示意图。图10是结合了本专利技术的一个实施例的用于非侵入性包裹检查系统-->的CT系统的图示。具体实施方式下面将关于十六层计算机断层摄影(CT)系统描述本专利技术的操作环境。然而,本领域技术人员应当认识到,本专利技术同样适用于单层或其他多层配置。此外,将关于x射线的检测和转换来描述本专利技术。然而,本领域技术人员还将认识到,本专利技术同样适用于其他高频电磁能量的检测和转换。下面将关于“第三代”CT扫描器描述本专利技术,但是本专利技术同样适用于其他CT系统。参照图1和2,其中示出了计算机断层摄影(CT)成像系统10,其包括代表“第三代”CT扫描器的台架12。台架12具有x射线源14,其朝向处在该台架12的相对侧的探测器阵列18投射x射线束16。探测器阵列18由多个探测器20形成,所述探测器20一同感测穿过患者22的投影x射线。每个探测器20产生电信号,所述电信号表示照射的x射线束的强度,从而表示在穿过患者22时受到衰减的所述射束的强度。在采集x射线投影数据的扫描期间,台架12以及安装在其上的部件围绕旋转中心24进行旋转。台架12的旋转和x射线源14的操作受到CT系统10的控制机构26的控制。控制机构26包括x射线控制器28和台架电机控制器30,该x射线控制器28向x射线源14提供功率和定时信号,该台架电机控制器30控制台架12的旋转速度和位置。控制机构26中的数据采集系统(DAS)32从探测器20采样模拟数据,并且将所述数据转换成数字信号以进行后续处理。图像重建器34从DAS 32接收经过采样及数字化的x射线数据,并且执行高速重建。所重建的图像被作为输入施加到计算机36,计算机36把所述图像存储在大容量存储装置38中。计算机36还通过具有键盘的控制台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允许操作员观察来自计算机36的所重建的图像和其他数据。由操作员提供的命令和参数被计算机36用来向DAS 32、x射线控制本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种CT成像系统(10),包括:    可旋转台架(12),其具有用来接收待扫描对象(22)的开口(48);    附加到该可旋转台架(12)上的多个x射线发射源(102,104,106),每个x射线发射源(102,104,106)被配置成朝向该对象(22)发射扇形束x射线;以及    附加到该台架(12)上并且被定位成接收穿过该对象(22)的x射线的多个x射线探测器阵列(110,122,112),其中所述多个x射线探测器阵列(110,122,112)中的至少一个x射线探测器阵列被配置成接收来自多于一个x射线发射源(102,104,106)的x射线。

【技术特征摘要】
US 2006-11-24 11/5630611.一种CT成像系统(10),包括:可旋转台架(12),其具有用来接收待扫描对象(22)的开口(48);附加到该可旋转台架(12)上的多个x射线发射源(102,104,106),每个x射线发射源(102,104,106)被配置成朝向该对象(22)发射扇形束x射线;以及附加到该台架(12)上并且被定位成接收穿过该对象(22)的x射线的多个x射线探测器阵列(110,122,112),其中所述多个x射线探测器阵列(110,122,112)中的至少一个x射线探测器阵列被配置成接收来自多于一个x射线发射源(102,104,106)的x射线。2.权利要求1的CT成像系统(10),其中,所述多个x射线发射源中的至少一个是x射线管(124)。3.权利要求1的CT成像系统(10),其中,所述多个x射线发射源(102,104,106)关于所述多个x射线探测器阵列(110,122,112)对称地定位。4.权利要求1的CT成像系统(10),其中,所述多个x射线发射源(102,104,106)与中心点等距地弧状定位。5.权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:BKB德曼CR威尔逊B克劳斯M亚特罗JW勒布朗D贝克SK巴苏M韦米利亚Y兹耶
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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