固定式ＣＴ系统（１０），包括至少一个环形Ｘ射线源组件（１２）而此组件具有沿其环形路径分开设置的多个Ｘ射线源（１００）。各Ｘ射线源（１００）具有相应的固定的Ｘ射线靶（１０２）、电子束聚焦室（１０４）、Ｘ射线通道（１０６）、相对此Ｘ射线靶（１０２）分开设置的电子束源（１０８）、位于此电子束聚焦室（１０４）与包围上述电子束源（１０８）的绝缘室（１１２）之间的真空室（１１０）、以预定角位移偏离此Ｘ射线靶（１０２）与Ｘ射线通道（１０６）的辐射窗（１１６）以及接附于Ｘ射线靶（１０２）的靶基底（１１８）。
【技术实现步骤摘要】
一般地说，本专利技术涉及计算机X射线断层扫描(CT)系统，具体涉及到具有小型X射线源组件的固定式计算机X射线断层扫描(CT)系统。
技术介绍
计算机X射线断层扫描(CT)是一种根据三维实体结构形成二维横剖面图像的技术。这种CT成像系统主要包括一CT门式架和病人检查台或床。此门式架是可动的框架。它配备有通常是包含准直仪与滤光片的X射线管的X射线源、探测器、数据采集系统(DAS)、包括滑环系统的旋转部件以及所有的相关电子器件如门式架变角马达与定位激光束。 在已知的第三代CT系统(盘旋式/螺旋形)中，上述X射线源与探测器阵列随门式架在成像平面内且环绕待成像的物体转动，因此X射线束与物体相交的角经常地改变。X射线源通常包括X射线管，该X射线管于焦点处发射X射线束。X射线探测器是当被X射线光子碰撞时产生光或电能的晶体或电离气体。CT系统中所用的这两种探测器是闪烁的或固态的和氙气探测器。这种CT系统一般可包括在病人后面的准直仪以减少探测器处散射的辐射。 当前的第三代CT系统涉及到使X射线源绕病人转动进行身体扫描，同时具有对扫描速度的限制。 下一代CT结构它包括了固定式CT原理、提供了高的速扫速度，它们涉及将高功率、快速移动的电子束引向固定的X射线靶以产生X射线。这种固定式CT原理在CT扫描系统中在小型X射线产生设备的靶与几何设计方面显现了独特的挑战。存在与聚焦的高功率电子束照射固定的X射线靶以及导致在固定式CT系统的各个部件上有热分布相关的显著的热与结构上的风险。 因此，最好能提供这样的小型CT系统几何结构，它们能减轻热与结构方面的风险，并可以容纳主要的CT系统部件，包括固定的靶、电子束源、聚焦室与辐射窗，还能满足先进的CT系统的高功率与较快的扫描速度的要求。
技术实现思路
简要地说，根据本专利技术一实施例，固定式CT系统具有至少一个环形X射线源组件，此组件则包括沿着该环形X射线源组件隔开的多个相应的X射线源。每个X相应的射线源包括各自的X射线靶、电子束聚焦室、X射线通道以及相对于各固定的X射线靶相互分开设置的电子束源。此电子束聚焦室具有经选择的横剖面轮廓，从而使从电子束源发射出的许多电子碰撞各固定的X射线靶，以产生进入X射线通道内的X射线。 附图说明 通过下面结合附图所作的详细说明，当可更好地理解本专利技术上述的和其他的特点、方面与优点，在所有附图中以相同的标号表示相同的部件，附图中图1是包括环形X射线源组件的固定式CT系统的剖面图；图2是环形X射线源组件中一X射线源的横剖面图；图3示明本专利技术一实施例中的具有减少热应力的顺从式器件的辐射窗；图4示明在图2的真空室和X射线通道中的电子束散射分布；图5示明具有防止反向散射的电子碰撞固定的X射线靶的沟槽的实施例；图6示明具有防止反向散射的电子碰撞固定的X射线靶的凹口的实施例；图7示明在图2的电子束聚焦室顶部中有多个冷却槽的实施例；图8示明在图2的靶基片中有多个冷却槽的实施例；图9示明包括多个环形X射线源组件的固定式CT系统的实施例；图10示明包括有沿着X射线源组件的环形路程放置的且与此环形X射线源组件相分开偏置的探测器的实施例。 具体实施方式 本专利技术描述了适当的固定式CT实施例，这些实施例将主要源部件(包括固定的X射线靶102、电子束源108、电子束聚焦室104以及高的热流量冷却装置)组合成小型形式，由此而能引入固定式CT。 图1是固定式CT系统10的剖面图，此CT系统10在其一种实施例中包括至少一个环形X射线源组件12，后者具有多个沿该环形X射线组件源分开的X射线源100。在图2所示的一种具体实施例中，每个X射线源100包括相应的固定的X射线靶102、电子束聚停室104、X射线通道106以及相对于相应的固定的X射线靶102以分开关系设置的电子束源108。这种分开关系要使得从电子束源108发出的电子束以约20°的小角度入射到X射线靶102上。该电子束聚焦室104包括真空室110的一部份，该电子束聚焦室具有选择的剖面轮廓(也就是说，室104的由顶部202、底部204限定的室104的结构包括由这些部分确定的内壁形状、内壁间的空间、与电子束源108和X射线通道106等部件的分隔关系)，这样将从电子束源108发射出的大量电子聚焦而碰撞相应的固定的X射线靶102，以产生进入X射线通道106的X射线。所选择的剖面轮廓是以电子光学原理为依据，以确保电子束正确地聚焦到靶命中点。 真空室110设在电子束聚焦室104与绝缘室112之间，如图2所示。图2还表明了X射线通道106是真空室110的延伸部分。 电子束源108通过将其放置于包含有绝缘介质如高温陶瓷或塑料(例如GE塑料公司制的ULTEM)的绝缘室114(图5)中，而与相应的固定的X射线靶102绝缘。在一例子中，装于绝缘室112内的电子束源108适合相对于真空室110与电子束聚焦室104保持于负电位，而固定的X射线靶102则接地。这里用到的“适合”以及类似意义的词是指对于导体、绝缘体与电源等电气装置可在部件之间保持电位。在另一例中，电子束源108接地而固定的X射线靶102则保持于正电位。或是在又一例中，电子束源108保持于负电位而固定的X射线靶则保持于正电位。 电子束源108包括丝极或场发射极阵列，丝极一般包括螺旋丝或扁平丝，它们的例子是周知的。 在一特殊的实施例中，图2的各X射线源100还包括一以预定的角位移偏离相应的固定的X射线靶102与X射线通道106的辐射窗116。辐射窗116用作各固定的X射线靶102产生的多束X射线的输出路径。上述预定的角位移保证了从此辐射窗116有最大的X射线通量射出。辐射窗116包括铝或铍之类的材料。为了释放由于热循环可能在辐射窗连接区产生的热应力，在本专利技术一实施例中采用了类似于图3中示明的合适的顺从式器件117。这种顺从式器件117可以是弹簧或任何通常的柔性材料。在另一特殊的实施例中，辐射窗116通过铜焊触点与靶基底118和电子束聚焦室104的选择的剖面轮廓耦连。在另一实施例中，这种耦连则是通过机械触点实现。在一实施例中，辐射窗116与电子束聚焦室104的支承横剖面是通过X射线源100的外表面与X射线靶102之间空隙的小间隙201(图5)而与相应的固定的X射线靶102电绝缘。在另一实施例中，辐射窗116相对于相应的固定的X射线靶102为负偏压，这有助于减少电子在辐射窗116处的沉积量，而这将进一步导致降低辐射窗116的峰值温度与应力。 上述各实施例中描述的固定的X射线靶102包括原子序数至少约为40的金属或金属合金。这类金属与金属合金选自钨、钼、铼、铑与锆这一组中。 在另一实施例中，各X射线源100还包括接附于相应固定的X射线靶102上的靶基底118(图2)。该靶基底118所取的形状也形成为电子束聚焦室104所选择的剖面轮廓的底部，如图2所示。该靶基底118包括热导率大于约75W/M/K的高热导率的材料。这种高热导率的材料选自铜、铝、石墨、泡沫石墨以及铝与铜的泡沫金属所成的组中。固定的X射线靶102与高热导率靶基片118接地而保持于零电位，或者使固定的X射线靶102与靶基底118相对于电子束源108与辐射窗116为正偏压。 在一更特殊的实施例中，电子束聚焦室本文档来自技高网...
【技术保护点】
固定式ＣＴ系统（１０），此系统包括：至少一个环形Ｘ射线源组件（１２），它具有沿所述环形Ｘ射线源组件（１２）分开设置的多个相应的Ｘ射线源（１００），其中各所述相应的Ｘ射线源（１００）具有相应的固定Ｘ射线靶（１０２）、电子束聚焦 室（１０４）、Ｘ射线通道（１０６）以及相对此相应的固定的Ｘ射线靶（１０２）相分开设置的电子束源（１０８），此电子束聚焦室（１０４）具有选择的剖面轮廓以使上述电子束源（１０８）发射出的许多电子聚焦以碰撞上述相应的固定的Ｘ射线靶（１０２），从而产生进入该Ｘ射线通道（１０６）的Ｘ射线。
【技术特征摘要】
US 2003-5-19 10/440695书是用来涵盖属于本发明实质精神范围内所有这种改进与变更形式的。 元件表10固定式CT系统12环形X射线源组件110 X射线源102固定的X射线靶104电子束聚焦室106 X射线通道108电子束源110真空室112绝缘室114绝缘器介质116辐射窗117顺从式装置118靶基底200靶基底中的冷却通道201 X射线源的表面与X射线靶间的空隙202电子聚焦室的顶部204电子聚焦室的底部206沟槽208凹口210电子束源顶部中的冷却通道220探测器240一批环形X射线源组件权利要求1.固定式CT系统(10)，此系统包括至少一个环形X射线源组件(12)，它具有沿所述环形X射线源组件(12)分开设置的多个相应的X射线源(100)，其中各所述相应的X射线源(100)具有相应的固定X射线靶(102)、电子束聚焦室(104)、X射线通道(106)以及相对此相应的固定的X射线靶(102)相分开设置的电子束源(108)，此电子束聚焦室(104)具有选择的剖面轮廓以使上述电子束源(108)发射出的许多电子聚焦以碰撞上述相应的固定的X射线靶(102)，从而产生进入该X射线通道(106)的X射线。2.权利要求1所述的系统，其中所述各X射线源(100)还包括设在上述电子束聚焦室(104)与绝缘室(112)之间的真空室(110)，而此绝缘室(112)则包围上述电子束源(108)。3.权利要求1所述的系统，其中所述各X射线源(100)还包括相对于上述相...
【专利技术属性】
技术研发人员：MG科勒加尔，CR威尔逊，BP布莱，MG本兹，
申请(专利权)人：GE医疗系统环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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