带有旋转探测模块的计算机断层摄影成像制造技术

一种计算机断层摄影成像装置包括具有探测模块（１８）的辐射探测器（１６），所述探测模块在轴向方向（Ｏ↓［Ｚ］）倾斜选定角α。辐射源（１２）在至少两个点（ＦＳ１，ＦＳ２）之间提供焦点调制以增加横向于轴向方向（Ｏ↓［Ｚ］）的采样速率从而获得更各向同性的分辨率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请涉及诊断成像领域。它特别应用于三维多切片、锥形或楔形束，尤其应用于螺旋计算机断层摄影成像，并且将特别参考其进行描述。然而，它也应用于SPECT、PET和利用x射线探测器的其他成像装置和方法。CT扫描器典型地包括x射线源和分别固定到机架(gantry)的直径相对侧上的x射线探测器的阵列。在扫描位于机架的腔孔中的患者期间，该机架绕着旋转轴旋转，同时x射线从x射线源的焦点穿过患者到达探测器。同时采集投影的阵列并且维度沿着机架旋转的方向，例如OX方向，和沿着轴向方向，例如OZ方向。增加带有大轴向覆盖度的多切片CT扫描器中的分辨率涉及成本的显著增加，原因是这样的系统中的分辨率取决于探测器的分辨率和数据采集的速率。已提出了几种具有成本效益的技术。增加沿着OX方向的分辨率的一种技术是利用双焦点调制，其中焦点在空间上沿OX方向被调制。增加沿OX方向的分辨率的另一方式是通过组合具有四分之一探测器移位的相反射线。通过使用双焦点调制和四分之一探测器移位，在沿OX方向的数据采样中可以获得四倍提高。为了消除带有大轴向覆盖度的扫描器中的伪像以及精确地解析被扫描对象中的较小图案，增加沿着OZ方向的分辨率是重要的。然而，类似于沿OX方向的提高，通过使用焦点调制和组合相反射线获得沿OZ方向的数据采样的提高是困难的。对于OZ方向来说通常没有与四分之一探测器移位技术类似的技术，并且沿OZ方向的焦点调制被x射线管阳极几何形状复杂化。对于各向同性x射线探测器阵列，沿OX方向利用双焦点调制和四分之一探测器移位而没有沿OZ方向应用的类似数据采样提高技术导致高各向异性数据采样，这对于临床应用是不利的。增加沿着OZ方向的分辨率的一种方案是使用交错奇异阵列探测器。然而，探测器阵列制造领域中当前技术的状态使交错奇异阵列的制造成为复杂和昂贵的任务。该困难可以通过将晶片的切口加倍成像素然后在希望的交错阵列中将每两个小像素(在光电二极管上)组合成一个像素来加以克服。然而，由于原始小像素之间的附加间隔，有效探测面积将减小大约10-13％并且扫描器性能将被减小。如果整个数据测量系统(DMS)由单个小模块(沿着OX和OZ这二者)构造，则产生另一问题。在任何两个模块边缘上的交错像素(沿着OZ)必须由两个分离部分构造，一个来自每个模块(通过求和单个电信号)。这将需要附加电通道并且也会增加组合像素的噪声，潜在地导致扫描器性能的降低。本专利技术设想了克服前述和其他局限性的改进装置和方法。根据本申请的一个方面，公开了一种放射照相成像装置。辐射探测器具有探测模块，所述探测模块相对于轴向方向成角度地倾斜大于0°小于90°的预定角。探测模块沿着横向于轴向方向的横向方向彼此对准。根据另一方面，公开了一种放射照相成像方法。安装辐射探测器的探测模块，使得探测模块相对于轴向方向倾斜大于0°小于90°的预定角。探测模块沿着横向于轴向方向的横向方向彼此对准。本申请的一个优点在于增加沿轴向方向的分辨率。另一优点在于通过使用标准矩形模块在沿着OX和OZ方向实现了近乎各向同性分辨率。另一优点在于通过使用标准矩形探测器模块以低成本增加分辨率。又一优点在于图像伪像减少和图像质量提高。对于本领域的普通技术人员而言，在阅读以下优选实施方式的具体描述之后，许多附加优点和益处将变得非常清楚。本专利技术可以采用各种部件和部件的布置以及各种过程操作和过程操作的安排的形式。附图仅仅用于图示优选实施方式而不应当被理解成限制本专利技术。附图说明图1显示了计算机断层摄影成像系统的示意表示；图2显示了旋转了第一角度的辐射探测器模块的一部分的示意表示；图3显示了旋转了第二角度的辐射探测器模块的一部分的示意表示；图4示意地图示了焦点调制；图5示意地图示了位于球表面区段上的模块列；图6A示意地图示了相对于焦点直的旋转模块列；图6B示意地图示了探测器阵列的侧视图；图7示意地图示了旋转辐射探测器模块的一部分，在该部分中像素被组合成第一配置的探测区段；图8示意地图示了旋转辐射探测器模块的一部分，在该部分中像素被组合成第二配置的探测区段；图9示意地图示了旋转辐射探测器模块的一部分，在该部分中像素被组合成第三配置的探测区段；图10示意地图示了旋转辐射探测器模块的一部分，在该部分中像素被组合成第四配置的探测区段；图11示意地图示了旋转辐射探测器模块的一部分，在该部分中像素被组合成第五配置的探测区段；和图12示意地图示了旋转辐射探测器模块的一部分，在该部分中像素被组合成第六配置的探测区段。参考图1，计算机断层摄影扫描器10容纳或支撑辐射源12，在一个实施方式中所述辐射源是x射线源，其将辐射束投影到扫描器10所限定的检查区14中。当穿过检查区14之后，辐射束由二维辐射探测器16探测，所述辐射探测器被布置成当辐射束穿过检查区14之后探测辐射束。辐射探测器16包括多个探测模块或探测元件18。每个模块18绕着其对称轴旋转预定角α，该角α在下面详细进行论述。典型地，x射线管产生具有锥形束、楔形束或其他束几何形状的发散x射线束，当x射线束穿过检查区14时，x射线束扩大以基本上充满辐射探测器16的面积。将成像受检者放置在检查台22或放置在将成像受检者移动到检查区14中的其他支撑物上。检查台22可沿着轴向方向OZ(在图1中被指定为Z方向)线性移动。辐射源12和辐射探测器16相对于检查区14相对地被安装在旋转机架24上，使得机架24的旋转实现辐射源12绕着检查区14旋转以提供视图的角范围。采集的数据被称为投影数据，原因是每个探测器元件探测与沿着线、窄锥或从源延伸到探测器元件的其他基本上线性投影进行的衰减线积分对应的信号。在一个实施方式中，随旋转机架24旋转而检查台22固定时，采集轴向投影数据集。轴向投影数据集包括与横向于轴向或Z方向的探测器元件的行或列对应的多个轴向切片。可选地，通过执行重复的轴向扫描和在每个轴向扫描之间移动检查台22来采集附加轴向切片。在另一实施方式中，通过与检查台22的连续线性移动同时旋转机架24来采集螺旋投影数据集，以产生辐射源12绕着放置在检查台22上的成像受检者的螺旋轨迹。在扫描期间，沿着每个投影通过的辐射的某一部分由成像受检者吸收以产生大体上空间变化的辐射衰减。辐射探测器16的探测器元件采样横过辐射束的辐射强度以生成辐射吸收投影数据。当机架24旋转从而辐射源12绕着检查区14旋转时，采集投影数据的多个角视图，它们一起限定存储在缓冲存储器28中的投影数据集。对于多切片扫描器中的源聚焦采集几何形状，衰减线积分的读数或存储在缓冲存储器28中的投影数据集的投影可以用参数表示为P(γ，β，n)，其中γ是旋转机架24的位置所确定的辐射源12的源角，β是扇内的角(β∈，其中Φ是扇角)，n是沿OZ方向的探测器行数目。优选地，重组(rebinning)处理器30将投影数据重组成正则经轴坐标的平行、非等距光栅。重组可以被表达为P(γ，β，n)→P(θ，l，n)，其中θ用参数表示投影数目，该投影数目由用l参数表示的平行读数组成，l指定读数和等角点之间的距离，n是沿OZ方向的探测器行数目。重组的平行射线投影数据集P(θ，l，n)存储在投影数据集存储器32中。可选地，在将投影数据P(θ，l，n)存储到投影数据集存储器32中之前投影数据由内插处理器34本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射照相成像装置，包括：具有探测模块（１８）的辐射探测器（１６），所述探测模块相对于轴向方向（Ｏ↓［Ｚ］）成角度地倾斜大于０°小于９０°的预定角（α）并且沿着横向于轴向方向（Ｏ↓［Ｚ］）的横向方向（Ｏ↓［Ｘ］）彼此对准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R卡米，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]