CT探测器模块的宽温度校正方法及采用其的CT技术

本发明专利技术适用计算机断层扫描技术领域，提供了一种CT探测器模块的宽温度校正方法及采用其的CT。该CT通过在每个探测器模块上增加对应温度传感器，采集不同温度下的探测器灵敏度建立温度

【技术实现步骤摘要】
CT探测器模块的宽温度校正方法及采用其的CT


[0001]本专利技术属于计算机断层扫描
，尤其涉及一种CT探测器模块的宽温度校正方法及采用其的CT。

技术介绍

[0002]CT探测器系统主要由准直器、探测器模块、数据采集模块、控制板、风扇及用于封装、固定这些部件的机械结构等组成。每个探测器模块对应一个数据采集模块。数据采集模块上焊接有各种芯片，探测器系统工作时，这些芯片会产生大量的热，从而使探测器内部温度不断升高。
[0003]对于探测器模块内的光电二极管而言，其内部的载流子主要靠热运动激发，其能量分布遵从玻尔兹曼分布，温度升高会导致载流子浓度增加。温度增加几度，载流子浓度会增加几十倍。为了防止因温度变化而导致探测器各模块的灵敏度发生不同步的变化，一般采用将CT整机置于一个恒温的环境中，或者调整数据采集模块上高功耗芯片(AD芯片、FPGA芯片)的位置，让其能够直接受到后置的风扇产生的强气流吹风，提高散热效率的方式来保证CT整机的温度变化不大。
[0004]但前者需要额外的加热装置，导致系统功耗增加，功率加大，结构复杂，不利于成像系统和CT整机的小型化。后者虽然有利于成像系统的小型化，但是由于各探测器模块在探测器系统的位置不一样，在环境温度发生剧烈变化的环境下使用时依然会出现探测器模块的温度变化不同步的现象，从而导致环状伪影。现有技术存在不足。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种CT探测器模块的宽温度校正方法，旨在建立不同温度下各探测器灵敏度的校正表，通过校正避免宽温度环境中成像时的断层图像的环状伪影问题。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种CT探测器模块的宽温度校正方法，所述方法包括下述步骤：
[0007]F1.采集CT中各个探测器模块在不同温度下的输出信号强度，计算对应的温度—灵敏度校正系数，建立温度—灵敏度校正表；
[0008]F2.在实际环境中基于所述温度—灵敏度校正表，校正各个所述探测器模块的投影数据。
[0009]进一步的，所述步骤F1包括以下步骤：
[0010]S1.CT关机，将CT处于预设温度的环境中，对各个所述探测器模块的对应温度传感器进行校准；
[0011]S2.CT开机，记录曝光前各个所述探测器模块的暗电流；进行空气曝光；记录X射线源管电流、各个所述探测器模块的输出信号强度，以及曝光时对应的环境温度；
[0012]S3.升高环境温度，继续空气曝光；记录各个所述探测器模块在不同温度下的输出
信号强度和暗电流，以及对应的X射线源管电流；
[0013]S4.完成工作温度范围的数据采集后，对数据进行建表处理，建立温度—灵敏度校正表。
[0014]进一步的，所述步骤F2包括以下步骤：
[0015]T1.采集各个所述探测器模块的实际环境温度来计算平均环境温度；
[0016]T2.以所述平均环境温度作为所述基准温度对所述温度—灵敏度校正表进行变换；
[0017]T3.以变换后的温度—灵敏度校正表校正各个所述探测器模块在实际环境温度时的投影数据。
[0018]另一方面，本专利技术还提供一种工作在宽环境温度范围的CT，包括转盘和分别固定在所述转盘两端对应设置的X射线源和探测系统，采用如上述任一项所述的CT探测器模块的宽温度校正方法。
[0019]进一步的，所述探测系统包括多个探测器模块；多个所述探测器模块呈圆弧状排列，圆弧的圆心为所述X射线源的焦点；
[0020]所述探测器模块在X射线的方向上依次设置有闪烁体、光电二极管、基板和接插件；所述基板在面对所述X射线源的一面上设置有温度传感器。
[0021]进一步的，所述温度传感器的工作温度范围为
‑
50摄氏度到100摄氏度，精度大于0.5摄氏度。
[0022]本专利技术提供一种温度—灵敏度校正表建立方案并具体应用在CT的投影数据校正中。首先在硬件上通过在每个探测器模块上增加对应的温度传感器，实现了在不同环境温度下均可以准确检测到每个探测器模块的实际工作温度，进而基于探测器模块的输出在温度与灵敏度的关系上建立校正表。最终在实际成像过程中基于该校正表对每个探测器模块的投影数据进行分别校正，使在较宽温度环境中使用CT时，其中所有的探测器模块都能输出基于一个标准温度的投影数据，有效的消除断层图像的环状伪影，增强成像系统适应环境的能力。
附图说明
[0023]图1是本专利技术实施例一提供的CT探测器模块的宽温度校正方法的实现流程图；
[0024]图2是本专利技术实施例一提供的CT探测器模块的宽温度校正方法中构建校正表的实现流程图；
[0025]图3是本专利技术实施例一提供的CT探测器模块的宽温度校正方法中应用校正表的实现流程图；
[0026]图4是本专利技术实施例二提供的CT的探测器模块结构示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述：
[0029]实施例一：
[0030]图1示出了本专利技术实施例一提供的CT探测器模块的宽温度校正方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：
[0031]本专利技术提供了一种CT探测器模块的宽温度校正方法，所述方法包括下述步骤：
[0032]F1.采集CT中各个探测器模块在不同温度下的输出信号强度，计算对应的温度—灵敏度校正系数，建立温度—灵敏度校正表；
[0033]F2.在实际环境中基于温度—灵敏度校正表，校正各个探测器模块的投影数据。
[0034]如图2所示，步骤F1包括以下步骤：
[0035]S1.CT关机，将CT处于预设温度的环境中，对各个探测器模块的对应温度传感器进行校准；
[0036]S2.CT开机，记录曝光前各个探测器模块的暗电流；进行空气曝光；记录X射线源管电流、各个探测器模块的输出信号强度，以及曝光时对应的环境温度；
[0037]S3.升高环境温度，继续空气曝光；记录各个探测器模块在不同温度下的输出信号强度和暗电流，以及对应的X射线源管电流；
[0038]S4.完成工作温度范围的数据采集后，对数据进行建表处理，建立温度—灵敏度校正表。
[0039]进一步的，步骤S4包括以下步骤：
[0040]S41.扣除各个探测器模块的输出信号强度在不同预设温度下的暗电流，得到净信号强度：
[0041]d
k,n
＝D
k,n
‑
B
k,n
；
[0042]其中，d为净信号强度，D为输出信号强度，B为暗电流，k为预设温度，n为探测器模块编号；
[0043]S42.对各预设温度下的X射线源管电流进行归一化校正，获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CT探测器模块的宽温度校正方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：F1.采集CT中各个探测器模块在不同温度下的输出信号强度，计算对应的温度—灵敏度校正系数，建立温度—灵敏度校正表；F2.在实际环境中基于所述温度—灵敏度校正表，校正各个所述探测器模块的投影数据。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤F1包括以下步骤：S1.CT关机，将CT处于预设温度的环境中，对各个所述探测器模块的对应温度传感器进行校准；S2.CT开机，记录曝光前各个所述探测器模块的暗电流；进行空气曝光；记录X射线源管电流、各个所述探测器模块的输出信号强度，以及曝光时对应的环境温度；S3.升高环境温度，继续空气曝光；记录各个所述探测器模块在不同温度下的输出信号强度和暗电流，以及对应的X射线源管电流；S4.完成工作温度范围的数据采集后，对数据进行建表处理，建立温度—灵敏度校正表。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：S41.扣除各个所述探测器模块的输出信号强度在不同预设温度下的暗电流，得到净信号强度：d
k,n
＝D
k,n
‑
B
k,n
；其中，d为净信号强度，D为输出信号强度，B为暗电流，k为预设温度，n为探测器模块编号；S42.对各预设温度下的X射线源管电流进行归一化校正，获取管电流的校正系数：其中，a为所述管电流的校正系数；I为管电流；k为预设温度；I1为标准电流；S43.利用所述管电流的校正系数对各温度下各所述探测器模块的净信号强度进行归一化校正，消除管电流涨落对探测器灵敏度的影响：其中，a
k
为温度为k时的管电流的校正系数，C为管电流归一到标准电流时探测器输出的信号强度，C
k,n
为所述净信号强度在预设温度k时曝光时第n个探测器模块的信号强度；S44.在多个所述预设温度中选择一个预设温度作为基准温度，对各探测器模块在各个预设温度时的灵敏度进行归一化处理，构建温度—灵敏度校正表。4.如权利要求3所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张猛蛟，吕显云，
申请(专利权)人：四川玄光立影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：