用于层析X射线照相组合的基于扫描的电离性辐射检测制造技术

技术编号:345111 阅读:238 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于获得对象(5)的层析X射线照相组合数据的设备包括:围绕对称轴(3)发射辐射(2)的源(1);包括一组线状检测器(6a)的辐射检测器(6),每个线状检测器均以相应角度(α↓[1]、…、α↓[n]、…、α↓[N])指向所述发散辐射源;以及在与对称轴正交的方向以线性方式相对于所述对象移动所述辐射源和所述辐射检测器的装置(7),同时每个线状检测器适于记录以相应角度透射通过所述对象的辐射的线像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及用于为检查对象获得层析X射线照相组合数据的基于扫描的设备和方法。本专利技术与相关技术背景诸如乳房X线照相术等X射线医疗诊断方法是一种可形成诸如患者乳房等要检查的某一身体部位的一个或多个图像,以用于例如癌症早期检测的低剂量过程。乳房X线照相诊断过程一般包括获得每个患者乳房的两个图像,一个来自上面,一个来自侧面。内科医生或放射科技师随后检查乳房的图像,即乳房X线照片,以确定任何乳腺癌。虽然此过程是检测乳腺癌早期形态的最佳方法之一,但查看乳房X线照片的内科医生或放射科技师仍有可能错过检测到乳腺癌。例如,射线照片上密集的纤维腺体组织可使得乳腺癌模糊而被错过。人们已在研究以不同角度采集多个图像的层析X射线照相组合成像法,以力图检测乳腺癌的早期形态。通过组合多个图像,可重新构建与检测器平行并在正被成像的乳房中的任一平面。采用的图像越多,获得的重建层析X射线照相组合图像的图像质量就越佳。此外,用于检测电离性辐射的各种线状检测器在本领域中是已知的。虽然这种检测器支持即时一维成像,但二维成像只可通过在横贯一维检测器阵列的方向上扫描线状检测器并可选择扫描辐射源的方式来执行。在层析X射线照相组合中使用此类检测器,其中必须以不同角度采集多个图像,这将极其耗时。专利技术概述因此,本专利技术的一个主要目的是分别提供一种基于扫描的设备和方法,以便以高于使用先有技术的基于扫描的设备和方法可获得的速度来获得对象的层析X射线照相组合数据。在此方面,一个特殊的目的是提供此类设备和此类方法,它们能够通过多个一维检测器即时记录对象的多个一维图像,并通过扫描,即时记录所述对象的多个二维图像,其中,以不同的角度记录所述对象的每个一维图像。本专利技术的又一目的是提供此类设备和此类方法,它们能够通过经所述对象扫描多个一维检测器而记录所述对象的若干二维图像,其中,以不同的角度记录所述对象的每个二维图像,并且其中,所述二维图像的数量高于所述一维检测器的数量。本专利技术的另一目的是提供此类设备和此类方法,它们不复杂并且可以从重叠的组织产生具有高空间分辨率、高信噪比、高动态范围、高图像对比度及低噪声的高质量二维层析X射线照相组合图像。本专利技术的又一目的是提供可靠、准确且费用不高的此类设备和此类方法。这些以及其它目的可通过所附权利要求中要求的设备和方法达到。本专利技术者已发现,通过提供围绕对称轴发射辐射的发散辐射源和包括一组线状检测器的辐射检测器(每个线状检测器指向发散辐射源以允许以多个不同角度中的一个相应角度传播的辐射射线束在透射通过要检查的对象后进入线状检测器),并在与对称轴正交的方向上线性地相对于所述对象移动所述辐射源和所述辐射检测器,同时每个所述线状检测器记录以所述不同角度中的一个相应角度透射通过所述对象的辐射的线像,由此可形成多个二维图像,其中,每个二维图像由所述线状检测器中单个检测器记录的多个线像形成。因此,不同角度的多个二维图像在单次扫描中产生,这使检测时间按对应于所产生的二维图像数量的因子减小。最好是提供一种装置,用以围绕与对称轴正交的旋转轴旋转所述辐射检测器,其中,所述线状检测器在旋转后均指向所述发散辐射源,以允许以另外多个不同角度中的一个相应角度传播的辐射射线束进入所述线状检测器,并且用于移动的所述装置还安排为重复所述发散辐射源和所述辐射检测器相对于所述对象的所述基本线性的移动,同时每个所述线状检测器适于记录以所述另外多个不同角度的一个相应角度透射通过所述对象的辐射的另外多个线像。从所述设备得到的数据特别适用于层析X射线照相组合或X射线分层摄影成像。线状检测器最好但不排他地使用基于气体的平行板(parallelplate)检测器。其它可使用的线状检测器包括基于闪烁器的阵列、CCD阵列、基于TFT和CMOS的检测器、液体检测器及二极管阵列,例如具有侧向、近侧向或垂直入射X射线的PIN二极管阵列。在检测器前端可布置准直仪构件以部分地抑制散射的X射线。由随后给出的对本专利技术优选实施例的详细说明及附附图说明图1-4可明白本专利技术的其它特征及优点,这些说明和附图仅作图解,并不限制本专利技术。附图简述图1通过顶视图示意性地显示了根据本专利技术优选实施例,用于获得对象X射线检查的层析X射线照相组合数据的设备;图2a-c各自通过顶视图示意性地显示了在图1设备第一次扫描移动期间遍历检查对象的特殊X射线束;图3a-c各自通过顶视图示意性地显示了在图1设备第二次扫描移动期间遍历检查对象的特殊X射线束;图4示意性地显示了沿线I-I获得的图1线状检测器的横截面图。优选实施例说明图1所示设备包括产生围绕对称轴3(与z轴平行)的X射线2的发散X射线源1、准直仪4、辐射检测器6及装置7,所述装置7用于将X射线源1、准直仪4和辐射检测器6彼此固定连接,并在基本上与对称轴3正交的方向8(一般与x轴平行)上,基本上线性地移动X射线源1、准直仪4和辐射检测器6,从而扫描要检测的对象5。辐射检测器6包括一组线状检测器6a,每个线状检测器指向发散辐射源1,以允许以相对于辐射检测器6前表面的多个不同角度α1、...、αn、...、αN中的一个相应角度传播的辐射2的相应射线束b1、...、bn、...、bN进入相应的线状检测器6a。线状检测器6a记录在y方向上延伸的线像。准直仪4例如可以是钨薄箔,具有蚀刻成的窄辐射透明切口,切口数量对应于辐射检测器6的线状检测器6a数量。这些切口与线状检测器6a对齐,这样,通过准直仪4的切口的X射线将到达检测器单元6a,即作为相应的射线束b1、...、bn、...、bN。准直仪4是可选的,它防止未直接指向线状检测器6a的辐射射到对象5上,从而减少对该对象的辐射剂量。这在对象是人或动物或其身体部位的所有应用中都是有利的。在扫描期间,装置7以如箭头8所示平行于辐射检测器前端的线性方式,相对于所述对象5移动辐射源1、准直仪4和辐射检测器6,同时,每个线状检测器6a记录以不同角度α1、...、αn、...、αN中的一个相应的角度透射通过对象5的辐射的多个线像。最好对对象5执行一定长度的扫描,该长度足够长,以便可跨越整个感兴趣对象扫描每个线状检测器,以获得相应于各线状检测器6a的以不同角度α1、...、αn、...、αN中的一个相应角度透射通过对象5的辐射的二维图像。在图2a-c中,示意性地显示了在图1所示设备扫描期间遍历检查对象时的三个不同的X射线束b1、bn、bN。标号9表示与x轴平行的平面,它与扫描方向8和辐射检测器2前端一致。正如在图2a-c中看到的一样,每个线状检测器/X射线束对以不同角度中的一个独特角度产生了完整的二维图像。图2a显示了以角度α1透射通过对象的辐射的二维图像形成;图2b显示了以角度αn透射通过同一对象的辐射的二维图像形成;以及图2c显示了一个类似的、但角度为αN的二维图像形成。最好是,根据应用或检查类型,不同的角度分布在至少5°,更好为至少10°,且最好为至少15°的角度范围αN-α1,以便获得检查对象的高质量层析X射线照相组合数据。视检查期间需要以不同角度记录的图像数量而定,线状检测器组中的线状检测器6a数量至少为3个,更好是至少为10个,且最好为至少25个。在图2a-c中由sl表示的扫描步长取决于根据一维记录形成的二维图像空间分辨率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于获得对象(5)的层析X射线照相组合数据的基于扫描的设备,其特征在于:-设为围绕对称轴(3)发射辐射(2)的发散辐射源(1);-辐射检测器(6),其包括一组线状检测器(6a),每个线状检测器指向所述发散辐射源,以允许以 多个不同角度(α↓[1]、…、α↓[n]、…、α↓[N])中的一个相应角度传播的所述辐射的相应射线束(b↓[1]、…、b↓[n]、…、b↓[N])进入所述线状检测器;-布置在所述发散辐射源与所述辐射检测器之间的辐射路径上、用于容纳所 述对象的对象区域;以及-装置(7),设为在基本上与所述对称轴正交的方向(8)上,基本上线性地相对于所述对象移动所述发散辐射源和所述辐射检测器,同时每个所述线状检测器适于记录以所述多个不同角度中的一个相应角度透射通过所述对象的辐射的多 个线像。

【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:C乌尔贝里S索科洛夫T弗兰克
申请(专利权)人:爱克斯康特公司
类型:发明
国别省市:SE[瑞典]

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