本发明专利技术提供一种阴极单元化的X射线源、静态CT成像系统及图像增强方法，包括：真空管；发射电子束的阴极端，阴极端包括曝光电控模块以及矩阵排列地设置于曝光电控模块同一侧的多个电子发射单元，所有电子发射单元相互独立并且分别电性连接于曝光电控模块；被电子束轰击的阳极靶，阳极靶包括阳极主体以及成型于阳极主体的靶面，靶面位于所述电子发射单元的发射路径上；所述曝光电控模块在接收外部控制信号时使被选择的电子发射单元和曝光电控模块之间建立电压线路，电子发射单元逐一或逐行朝靶面发射电子，靶面在电子的轰击下将X射线反射至窗口。本发明专利技术能够增加扫描范围，提高静态CT的图像质量，提高X射线源的寿命。提高X射线源的寿命。提高X射线源的寿命。
【技术实现步骤摘要】
阴极单元化的X射线源、静态CT成像系统及图像增强方法
[0001]本专利技术涉及静态CT
，特别是涉及一种阴极单元化的X射线源、静态CT成像系统及图像增强方法。
技术介绍
[0002]传统的CT由机架、高压发生器、球管以及探测器几大件组成，机架是一个旋转系统，高压发生器、球管以及探测器三个主要元件安装在机架上旋转，电能一般通过滑环传递到旋转机架上，机架移动元件的供电都通过滑环传递电能。机架旋转会带来巨大的加速度，安装在机架上所有的元件都要承受巨大的离心力，会给这些元器件的造成很大的制造难度，并且影响元器件的寿命。CT为了提高其性能，包括时间分辨率和剂量等问题，机架旋转速度越来越快，现在已经成为了限制CT发展的瓶颈，很难再进一步提高。为了突破当前瓶颈，下一代的革命性CT公认的是静态CT。
[0003]静态CT在CT的发展历史上被定义为第六代CT。采用全新的成像手段，是创新性无滑环多源CT，可获得超速，超低辐射剂量成像特征和超高清图像，引领CT进入介观成像阶段。
[0004]静态CT核心部件包括探测器环和射线源环，其中探测器环配置的环形探测器，由多个光子流探测器组成。射线源环由分布式X射线管或者阵列式一体化射线源组成。
[0005]在结构设计上，静态CT不再使用滑环，由探测器环和射线源环组成双环的机械几何结构。其中，射线源环上布置了几十到上百个射线源焦点，探测器环上布置了整环的探测器，使得每个射线源焦点发出的X射线都能由对面的探测器进行成像。射线源环的分布式X射线源焦点在曝光控制时序下轮流发射X射线并由对应的探测器环收集图像，实质上产生了类似螺旋CT设备的射线源旋转投影的效果，从而可以使CT设备的时间分辨率不再依赖机械旋转的速度。
[0006]现有的静态CT一般采用单层设计，单层发射源和单层探测器，结构相对简单，但是只能在一个很窄的方向成像，在扫描的过程中也会有覆盖面积小的缺点，可能需要依靠直线运动的床架辅助完成特定器官或者样品的扫描。
技术实现思路
[0007]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种阴极单元化的X射线源、静态CT成像系统及图像增强方法，通过阴极端的单元化形式，能够选择性地多点曝光，结合靶面的角度增加了扫描范围，提高静态CT的图像质量，还可以有效降低阳极靶的局部温度，提高X射线源的寿命。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种阴极单元化的X射线源，包括：
[0009]真空管，真空管上设有允许X射线透过的窗口；
[0010]发射电子束的阴极端，阴极端设于真空管内，阴极端包括曝光电控模块以及矩阵排列地设置于曝光电控模块同一侧的多个电子发射单元，所有电子发射单元相互独立并且
分别电性连接于曝光电控模块；
[0011]被电子束轰击的阳极靶，阳极靶设于真空管内，阳极靶包括阳极主体以及成型于阳极主体的靶面，靶面位于所述电子发射单元的发射路径上，靶面的法线和电子发射单元的发射方向呈锐角设置；
[0012]所述曝光电控模块在接收外部控制信号时使被选择的电子发射单元和曝光电控模块之间建立电压线路，电子发射单元逐一或逐行朝靶面发射电子，靶面在电子的轰击下将X射线反射至窗口。
[0013]优选地，所述电子发射单元包括单元灯丝和单元开关电路，单元开关电路用于将单元灯丝和曝光电控模块电性连接。
[0014]优选地，所述阳极主体呈扇面体状，阳极主体具有楔形面，所述靶面成型于楔形面。
[0015]本专利技术还提供一种静态CT成像系统，包括：
[0016]控制系统，控制系统包括CT主机以及通信连接于CT主机的扫描时序控制器；
[0017]设于地面的机架；
[0018]X射线环，X射线环设于机架并且通信连接于扫描时序控制器，X射线环包括呈圆周阵列的多个所述阴极单元化的X射线源；
[0019]探测环，探测环设于机架并且通信连接于扫描时序控制器，单个探测环同轴布置于X射线环的一侧，探测环包括呈圆周阵列的多个探测器。
[0020]优选地，所述真空管以X射线环的轴线为圆心线圆弧延伸。
[0021]优选地，所述阴极端和阳极靶沿平行于X射线环轴线的方向对齐布置，所述窗口设于真空管径向朝内的管壁上，窗口沿X射线环径向对齐于阳极靶。
[0022]优选地，所述阴极端的数量和阳极靶的数量均为多个并且一一对应，所有阴极端沿X射线环周向依次排列，所有阳极靶沿X射线环周向依次排列。
[0023]优选地，所述静态CT成像系统还包括准直环，准直环包括同轴内套于X射线环以约束由阴极单元化的X射线源发射的X射线。
[0024]优选地，所述准直环包括圆环体以及径向贯通于圆环体的准直孔洞结构。
[0025]本专利技术还提供一种采用所述静态CT成像系统的图像增强方法，包括以下步骤：
[0026]在CT主机上设置所述阴极端的所有电子发射单元的预设曝光程序；
[0027]在曝光电控模块的控制下，基于预设曝光程序所有电子发射单元按照从X射线环径向外侧到X射线环径向内侧的曝光顺序或者从X射线环径向内侧到X射线环径向外侧的曝光顺序，逐一或逐行发射自由电子；
[0028]所有探测器所采集的曝光信息反馈至CT主机，在CT主机中形成被测物体的CT影像。
[0029]如上所述，本专利技术的阴极单元化的X射线源、静态CT成像系统及图像增强方法，具有以下有益效果：上述X射线源的阴极端不再是一个整体，而是一个被分隔、且矩阵排列的结构，通过阳极靶的靶面的倾斜角度来耦合到被测物体的水平长度方向，从而形成更大的扫描范围来观察被测物体的不同位置，这样形成的成像效果高于现有静态CT的成像效果。上述阴极端设于真空管内并且用于发射电子束，阴极端包括曝光电控模块以及矩阵排列地设置于曝光电控模块同一侧的多个电子发射单元，所有电子发射单元相互独立并且分别电
性连接于曝光电控模块，阳极靶包括阳极主体以及成型于阳极主体的靶面，靶面位于上述电子发射单元的发射路径上，靶面的法线和电子发射单元的发射方向呈锐角设置，这样可以使用背散射的方式产生X射线；如此设置，当上述曝光电控模块在接收外部控制信号时，被选择的电子发射单元和曝光电控模块之间建立电压线路，电子发射单元逐一或逐行朝靶面发射电子，靶面在电子的轰击下将X射线反射至窗口。如此设计，靶面上的焦点的大小或位置可以自由调整，可以降低上述阳极靶因曝光而升高的温度，并且可以控制CT影像的平滑度，减少伪影。因此，本专利技术的阴极单元化的X射线源通过阴极端的单元化形式，能够选择性地多点曝光，结合靶面的角度增加了扫描范围，提高静态CT的图像质量，还可以有效降低阳极靶的局部温度，提高X射线源的寿命。
附图说明
[0030]图1显示为本专利技术的阴极单元化的X射线源的立体图；
[0031]图2显示为本专利技术的阴极单元化的X射线源的局部剖视图；
[0032]图3显示为阴极端和阳极靶的第一立体图；
[0033]图4显示为阴极端和阳极靶的第二立体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种阴极单元化的X射线源，其特征在于，包括：真空管(311)，真空管(311)上设有允许X射线透过的窗口(315)；发射电子束的阴极端(312)，阴极端(312)设于真空管(311)内，阴极端(312)包括曝光电控模块(312a)以及矩阵排列地设置于曝光电控模块(312a)同一侧的多个电子发射单元(312b)，所有电子发射单元(312b)相互独立并且分别电性连接于曝光电控模块(312a)；被电子束轰击的阳极靶(313)，阳极靶(313)设于真空管(311)内，阳极靶(313)包括阳极主体(313a)以及成型于阳极主体(313a)的靶面(313b)，靶面(313b)位于所述电子发射单元(312b)的发射路径上，靶面(313b)的法线和电子发射单元(312b)的发射方向呈锐角设置；所述曝光电控模块(312a)在接收外部控制信号时使被选择的电子发射单元(312b)和曝光电控模块(312a)之间建立电压线路，电子发射单元(312b)逐一或逐行朝靶面(313b)发射电子，靶面(313b)在电子的轰击下将X射线反射至窗口(315)。2.根据权利要求1所述的阴极单元化的X射线源，其特征在于：所述电子发射单元(312b)包括单元灯丝和单元开关电路，单元开关电路用于将单元灯丝和曝光电控模块(312a)电性连接。3.根据权利要求1所述的阴极单元化的X射线源，其特征在于：所述阳极主体(313a)呈扇面体状，阳极主体(313a)具有楔形面，所述靶面(313b)成型于楔形面。4.一种静态CT成像系统，其特征在于，包括：控制系统(1)，控制系统(1)包括CT主机(11)以及通信连接于CT主机(11)的扫描时序控制器(12)；设于地面的机架(2)；X射线环(3)，X射线环(3)设于机架(2)并且通信连接于扫描时序控制器(12)，X射线环(3)包括呈圆周阵列的多个如权利要求1至权利要求3任一项所述的阴极单元化的X射线源；探测环(4)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷胜栋，
申请(专利权)人：科罗诺司医疗器械上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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