【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利说明书属于3d x射线放射摄影系统和方法领域，并且特别地涉及使用高功率脉冲x射线源和大视场数字刚性或柔性板x射线检测器的快速断层合成系统。
技术介绍
1、存在一种数字x射线3d射线放射摄影，如钼靶摄影；数字(dts)是一种用于在与常规放射摄影相当的辐射剂量水平下执行高分辨率有限角度断层摄影的方法。这些数字断层合成系统通常使用安装在可旋转c形臂组件的一端处的x射线源和安装在另一端处的数字平板检测器。x射线源与检测器之间有可压缩并固定乳房的装置。对乳房的压缩是必要的，因为x射线散射减少、辐射剂量减少、跨检测器的光密度更均匀并且解剖结构的可视化改善。断层合成可用于筛查无症状女性的乳腺癌早期迹象。该类型的成像也可用作针对具有乳腺癌症状的女性的诊断工具。断层合成是一种先进类型的钼靶摄影断层合成。与2d钼靶摄影相比，数字乳腺断层合成(dbt)检测更多癌症，并且具有更少的假阳性召回和更精确的病变定位。当执行断层合成时，x射线源将需要围绕乳房以弧线移动。在x射线源围绕乳房移动的同时，以不同的角度获取一系列的低剂量x射线图像。收集的数据集允许重建平行平面。每个平面都清晰可见，并且那些平面外组织图像很模糊。通常，更宽的扫掠角度将生成更多的数据投影并且导致更好的3d分辨率，但其花费更长的时间。数据处理是特定于制造商的，因为可能使用不同的重建算法。应强调的是，这些种类的数字断层合成系统和方法也可应用于其他x射线3d放射摄影应用，诸如针对covid的x射线3d胸部诊断系统、x射线3d无损检测(ndt)统和x射线3d安全检查系统。存在利用单个x射线源
技术实现思路
1、在第一方面，一种用于提供使用运动中的多个脉冲x射线源的快速3d断层合成放射摄影的系统，该系统带有：初级马达臂工作台，该初级马达臂工作台以预定半径旋转；初级马达，该初级马达与所述初级马达臂工作台接合并且控制初级马达工作台的速度；一个或多个次级马达工作台，该一个或多个次级马达工作台耦接到所述初级马达臂工作台以形成运动对并且沿弧形的方向移动；一个或多个次级马达，每个次级马达接合次级马达工作台并且控制次级马达工作台的速度；多个x射线源，每个x射线源通过次级马达工作台移动；支撑框架结构，该支撑框架结构为初级马达臂工作台和次级马达工作台提供壳体；x射线源和平板检测器，该平板检测器用于接收x射线成像数据。
2、在第二方面，一种使用运动中的多个脉冲x射线源的快速3d放射摄影的方法包括：将初级马达臂工作台和一个或多个次级马达工作台对定位到预定初始位置；通过所述初级马达以预定恒定速度扫掠初级马达工作台；使次级马达工作台对中的每个次级马达工作台在相反的方向上振荡；当x射线源在与初级马达臂工作台的方向相反的方向上并且以初级马达工作台的选定速度移动时，电激活x射线源和平板检测器；以及利用平板检测器从x射线源获取图像数据。
3、在另一方面，使用运动中的多个脉冲x射线源对来执行高效和超快的3d放射摄影的x射线成像系统包括多个脉冲x射线源，该多个脉冲x射线源安装在运动中的结构上以形成源阵列。该多个x射线源在预定义弧形轨迹上以作为组的恒定速度相对于物体同时移动。在一对中，一个单独的x射线源也可围绕其静态位置以小距离快速移动，但具有与另一个x射线源相反的方向。当单独的x射线源具有等于组速度的速度但具有相反的移动方向时，通过外部暴露控制单元来激活单独的x射线源和x射线检测器。此布置允许x射线源在x射线源激活和x射线检测器暴露期间保持相对静止。x射线接收器为x射线平板检测器。运动操作中的多个x射线源导致对于单独的x射线源而言大大减小的源行进距离。可在短得多的时间内以总体宽得多的扫掠角度来获取3d放射摄影图像数据，并且也可在进行扫描的同时几乎实时进行图像分析。
4、另一方面，除刚性平板检测器之外，或者柔性x射线检测器也会使得可以具有曲面几何形状，使得失真将最小。3d x射线放射摄影图像是基于带有x射线暴露源的成角度几何形状的每个图像来重建的。广泛得多的应用包括：3d钼靶摄影或断层合成、针对covid的胸部3d放射摄影或快速3d ndt、快速3d x射线安全检查。
5、另一方面，x射线源运动轨迹也可布置在环形结构处，使得可从物体的上半球的360度视野来执行物体3d成像。x射线源阵列在圆形轨迹上以组的恒定速度围绕正被成像的扫描物体同时移动。对于一对x射线源，单独的x射线源也可围绕其静态位置快速移动小距离，但一个x射线源以与另一个x射线源相反的角方向移动，使得角动量总是被抵消。当单独的x射线源具有等于组速度的速度但相反的移动方向时，通过外部暴露控制单元来触发单独的x射线源。
6、然而，现有技术当中存在缺点。主要缺点是单个x射线源要花费很长时间来获取良好的数据投影。第二个缺点是难以进行实时重建，因为整个过程很慢。第三个缺点是使用刚性x射线平板检测器具有更严重的几何形状失真。
7、本专利技术中的系统的优点可包括以下中的一者或多者。运动中的多个x射线源的各种实施例用于新颖的超快3d放射摄影系统中。第一个优点是系统总体更快-取决于使用的x射线源对的数量。每个x射线源将仅需要机械地行进弧形轨迹中的整个距离的一小部分。这大大减少了物体在x射线诊断机处所需的数据获取时间量。第二个优点是图像分析也可在扫描进行时几乎实时完成。对拍摄的图像的判断将影响针对下一次拍摄的x射线源位置。无需等到整个图像获取完成才进行分层图像重建。
8、第三个优点是由于运动伪影的减少，可以获取高分辨率和高对比度图像。每个x射线源也安装在子结构上，该子结构使源围绕其原点振动。振动速度和轨迹速度的组合导致x射线源在单独的x射线源被激活时的相对静止位置。第四个优点是系统可进行宽得多的扫掠，以更快地获取更多的数据投影。更多的数据投影意味着更好的图像构建，其将导致减少的误诊率。
9、第五个优点是由于更宽的角度和更快的成像获取。可以将时间分量添加到3d空间成像以形成4d成像数据集。第六个优点是x射线柔性曲面检测器几何形状将使图像失真少得多。由于技术日新月异，当今的电子器件可被制作得具有柔性、更快、更紧凑并且更高效。就像柔性太阳能电池板充电器一样，x射线检测器实际上也可被制作得具有柔性。典型的现代x射线板检测器包括薄膜晶体管(tft)、x射线闪烁体层和读出电子器件等。尽管读出电子器件板在当前技术下无法被制作得具有柔性，但是使用柔性衬底可使基于tft的检测器被制作得具有柔性。闪烁材料层(诸如gd2o2s：tb(gos或gadox))在几十年前就已被制作得具有一定程度的柔性，以便附接到柔性膜来进行x射线成像。
10、第七个优点是，在相反方向上移动以抵消动量的成对源的布置允许使用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于使用多个重型X射线源对提供快速3D X射线放射摄影的断层合成成像系统，其包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中X射线检测器为曲面板检测器。
3.根据权利要求1所述的系统，其包括两个可移动X射线源，所述两个可移动X射线源具有机械同步运动以暴露所述检测器。
4.根据权利要求3所述的系统，其包括驱动马达，所述驱动马达通过两个齿轮驱动器耦接以利用机械同步源移动来移动两个可移动X射线源。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述X射线源经由两个X射线管安装支架连接，所述两个X射线管安装支架经由两个驱动门连接到所述两个齿轮驱动器。
6.根据权利要求3所述的系统，其包括油箱和高电压发电机，所述油箱和所述高电压发电机安装在与所述X射线源相对的刚性框架上以平衡重量，其中所述检测器定位在独立的框架上。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述X射线源在预定义弧形轨迹上以作为组的恒定速度相对于物体同时移动。
8.根据权利要求1所述的系统，其中当单独的X射线源具有等于组速度的速度但具有相反的移动方向时，通过外
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述X射线源布置在旋转臂工作台上以形成源阵列，并且每个单独的X射线源围绕静态位置移动并允许所述X射线源在X射线脉冲触发暴露持续时间期间保持静止。
10.根据权利要求1所述的系统，其中使用定位系统通过所述马达使所述初级马达臂工作台和所述次级马达工作台移动到预定初始位置，其中通过初级马达以预定恒定速度来扫掠所述初级马达臂工作台，并且次级马达工作台通过次级马达以预定顺序振荡。
11.一种带有运动补偿式多个脉冲X射线源对的快速3D X射线断层合成放射摄影的方法，其包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其包括：利用所述板检测器从运动补偿式多个脉冲X射线源对捕获X射线。
13.根据权利要求11所述的方法，其包括：以机械同步运动来移动两个可移动X射线源以暴露所述检测器。
14.根据权利要求13所述的方法，其包括：使用通过两个齿轮驱动器耦接的驱动马达以机械同步管移动来移动两个X射线源。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述X射线源经由两个管安装支架连接，所述两个管安装支架经由两个驱动门连接到所述两个齿轮驱动器。
16.根据权利要求13所述的方法，其包括油箱和高电压发电机，所述油箱和所述高电压发电机安装在与所述X射线源相对的刚性框架上以平衡重量，其中所述检测器定位在独立的框架上。
17.根据权利要求11所述的方法，其包括：使所述X射线源在预定义弧形轨迹上以作为组的恒定速度相对于物体同时移动。
18.根据权利要求11所述的方法，其包括：使单独的X射线源以等于组速度的速度但以相反的移动方向移动，并且通过外部暴露控制单元来激活所述单独的X射线源和检测器。
19.根据权利要求11所述的方法，其中所述X射线源布置在旋转臂工作台上以形成源阵列，并且每个单独的X射线源围绕静态位置移动并允许所述X射线源在X射线脉冲触发暴露持续时间期间保持静止。
20.根据权利要求11所述的方法，其包括：使用定位系统使所述初级马达臂工作台和所述次级马达工作台移动到预定初始位置，并且以预定恒定速度来扫掠所述初级马达臂工作台并使所述次级马达工作台以预定顺序振荡。
21.一种用于使用多个重型X射线源对提供快速3D X射线放射摄影的X射线成像系统，其包括：
22.一种用于使用多个重型X射线源对提供快速3D X射线放射摄影的X射线成像系统，其包括：
23.一种带有运动补偿式多个脉冲X射线源对的快速3D X射线放射摄影的方法，其包括：
24.一种利用多个脉冲X射线源对的快速3D X放射摄影的方法，其包括：
25.根据权利要求24所述的方法，其中使所述X射线源在所述X射线平板检测器上方以圆周运动移动。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于使用多个重型x射线源对提供快速3d x射线放射摄影的断层合成成像系统，其包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中x射线检测器为曲面板检测器。
3.根据权利要求1所述的系统，其包括两个可移动x射线源，所述两个可移动x射线源具有机械同步运动以暴露所述检测器。
4.根据权利要求3所述的系统，其包括驱动马达，所述驱动马达通过两个齿轮驱动器耦接以利用机械同步源移动来移动两个可移动x射线源。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述x射线源经由两个x射线管安装支架连接，所述两个x射线管安装支架经由两个驱动门连接到所述两个齿轮驱动器。
6.根据权利要求3所述的系统，其包括油箱和高电压发电机，所述油箱和所述高电压发电机安装在与所述x射线源相对的刚性框架上以平衡重量，其中所述检测器定位在独立的框架上。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述x射线源在预定义弧形轨迹上以作为组的恒定速度相对于物体同时移动。
8.根据权利要求1所述的系统，其中当单独的x射线源具有等于组速度的速度但具有相反的移动方向时，通过外部暴露控制单元来激活所述单独的x射线源和x射线检测器。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述x射线源布置在旋转臂工作台上以形成源阵列，并且每个单独的x射线源围绕静态位置移动并允许所述x射线源在x射线脉冲触发暴露持续时间期间保持静止。
10.根据权利要求1所述的系统，其中使用定位系统通过所述马达使所述初级马达臂工作台和所述次级马达工作台移动到预定初始位置，其中通过初级马达以预定恒定速度来扫掠所述初级马达臂工作台，并且次级马达工作台通过次级马达以预定顺序振荡。
11.一种带有运动补偿式多个脉冲x射线源对的快速3d x射线断层合成放射摄影的方法，其包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其包括：利用所述板检测器从运动补偿式多个脉冲x射线源对捕获x射线。
13.根据权利要求11...
【专利技术属性】
技术研发人员：马纳特·毛林拜，顾淳元，杨林波，刘建强，
申请(专利权)人：AIXSCAN公司，
类型：发明
国别省市：
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