一种用于多层X射线CT系统的数据测量和采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于多层X射线CT系统的数据测量和采集系统，包括：多个X射线闪烁体阵列，多个光电二极管模块，所述X射线闪烁体阵列被安装在所述光电二极管模块上，用于将模拟信号数字化成为数字信号的与光电二极管模块连接的多个数字化卡，与数字化卡经数字线连接的一个或多个主板，所述主板控制数字化卡对模拟信号进行采样和数字化；，用于安装和固定光电二极管模块、数字化卡和主板的一弧形支撑结构，其中弧形支撑结构的弧聚焦于X射线CT系统的一个X射线源，并且每一X射线闪烁体阵列被设置聚焦于X射线源。本发明专利技术大大减小了数据传送时可能受到的干扰，并可以用于不同层数的不同多层X射线CT系统。

【技术实现步骤摘要】
一种用于多层X射线CT系统的数据测量和采集系统
本专利技术涉及一种多层X射线CT系统，具体涉及一种用于多层X射线CT系统的数据测量和采集系统。
技术介绍
在X射线CT系统中，X射线被用于对受治疗者的局部或对象的内部结构和特性进行成像。所述成像由X射线CT系统实现，利用X射线对内部结构和特性成像形成一组薄层平面切片或者对象的一个区域的3D图像。对于医学应用来说，成像对象包括人体。X射线CT系统通常包括一提供锥形X射线束的X射线源，以及面对X射线源设置的邻近排列的一组X射线探测器阵列。X射线源和探测器阵列被安状在一环形支架上，使用CT系统成像的病人通常躺在一合适的支撑垫上，被定位在环形支架内，位于X射线源和探测器阵列之间。所述环形支架和支撑垫可以相对运动，使得X射线源和探测器阵列能够被设置在沿病人的轴向相对位置。所述环形支架包括一可称为定子的固定结构，以及一称为转子的转动结构，所述转子被安状在定子上并可沿轴向转动。在第三代CT系统中，X射线源和探测器被安装在转子上。转子相对于轴向的角度位置是可控的，从而X射线源能够被定位到环绕病人的所需的角度，即视角。为了对病人的局 部进行一个层的成像，X射线源被设置在该层的轴向位置并绕该层转动以便用X射线从一组不同的视角照射该层。在每个视角，探测器阵列中的探测器产生与从X射线源穿越该层的X射线的强度相关的信号。该信号被处理以确定X射线从X射线源经过不同的路径长度穿越成像的层导致的衰减的数值。利用该X射线衰减的数值，确定该层的材料的X射线吸收系数与该层的位置关系。吸收系数被用来生成该层的图像，确定该层的组织的组成和密度。包括在CT系统的探测器阵列中的X射线探测器通常被分为几个模块，此后称之为CT探测器模块，每一模块包括一组X射线探测器。现代大部分的CT系统设计成同时产生多层成像的多层CT系统。在多层CT系统中的每个CT探测器模块中的X射线探测器被设置成由行和列构成的矩形阵列。在一个CT系统中的任意两个CT探测器模块中的X射线探测器阵列是完全相同的，包括相同行数和相同列数的探测器。模块被相邻连续布置，各行的探测器端部相邻，使得X射线探测器形成一组长的以行平行设置的方式。多层X射线CT系统通常以其能够同时成像的最多层数命名，例如，8层CT系统即是指能够同时成像最多8个层的系统；16层CT系统能够同时成像至多16个层。X射线探测器的每一长行设置在以CT系统的X射线源的焦点为圆心的一圆弧上，这些探测器的设计依赖于圆的半径，此后将该半径称为聚焦距离。根据一个CT系统的聚焦距离设计的圆弧上的X射线探测器不能应用于另一个不同聚焦距离的CT系统。典型的X射线探测器包括一用以校准探测器接收到的X射线束的具有多个反散射板的瞄准器，与瞄准器相邻设置的用以将X射线转换成光能的闪烁体，以及用于从相邻的闪烁体接收光能并产生电信号的光电二极管。瞄准器上的反散射板与闪烁体元件阵列对准排列，并应当具有很小的公差。对多个闪烁体元件阵列和反散射板的对准固定是一个非常耗费时间和人力的过程。用于处理来自CT探测器模块中的X射线探测器的模拟信号的电子元件通常被设置在远离探测器模块的位置。探测器模块中的每一探测器通过一连接线与该模块的电子处理元件连接，模拟信号经该连接线从探测器传递至处理电路。由于光电二极管产生的电荷非常小，传递这些电荷的连接线非常容易受到干扰，导至重建的CT图像产生伪影；连接线越长，受到的干扰越大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于多层X射线CT系统的数据测量和采集系统，以解决现有技术的上述问题。为实现本专利技术的目的，本专利技术采用的技术方案是: 一种用于多层X射线CT系统的数据测量和采集系统，所述X射线CT系统包括至少一个X射线源，所述数据测量和采集系统包括: (1)用于接收X射线光子并将其转换成可见光子的多个X射线闪烁体阵列； (2)用于将所述可见光子转换成模拟信号的多个光电二极管模块，所述X射线闪烁体阵列被安装在所述光电二极管模块上； (3)用于将所述模拟信号数字化成为数字信号的与所述光电二极管模块连接的多个数字化卡； (4)与所述数字化卡经数字线连接的一个或多个主板，所述主板控制所述数字化卡对所述模拟信号进行采样和数字化； (5)用于安装和固定所述光电二极管模块、所述数字化卡和所述主板的一弧形支撑结构，其中所述弧形支撑结构的弧聚焦于所述X射线CT系统的一个X射线源，并且每一所述X射线闪烁体阵列被设置聚焦于所述X射线源。上述技术方案中，所述弧形支撑结构的半径根据多层X射线CT系统的X射线源的聚焦距离而配置，在预先设定的半径范围内，至少具有与第一 X射线源的聚焦距离相等的第一半径的第一弧形铸件，以及与第二 X射线源的聚焦距离相等的第二半径的第二弧形机加工件，第一半径与第二半径不相同，第二弧形机加工件是从第一弧形铸件经机加工而成。所述数据测量和采集系统包括反散射板和弯曲的反散射齿形金属条，所述反散射板经弯曲的反散射齿形金属条与所述闪烁体阵列固定并对准，所述弯曲的反散射齿形金属条被固定对准于所述弧形支撑结构上。所述弯曲的反散射齿形金属条由柔性金属制备，以从旋转中心指向X射线源的焦点的方向为Y轴，沿Y轴方向设有至少两根所述弯曲的反散射齿形金属条，所述反散射板的两个相对的表面嵌设在该至少两根所述弯曲的反散射齿形金属条上的沿Y轴方向对准的槽中；所述弯曲的反散射齿形金属条与所述弧形支撑结构具有相同的弯曲度，且该组合的弯曲方向和所述槽使得所述反散射板对准所述X射线源。所述光电二极管模块包括: (I)用于将所述可见光子转换成所述模拟信号的光电二极管阵列；(2)一支撑基座，所述光电二极管阵列被安装于该支撑基座上；(3)一支撑板，所述支撑板安装于所述支撑基座与安装光电二极管阵列侧面相对的另一侧。或者，所述光电二极管模块包括: (1)一个或多个高密度连接器； (2)用于将所述可见光子转换成所述模拟信号的光电二极管阵列； (3)一支撑基座； 所述光电二极管阵列安装于所述支撑基座上，所述高密度连接器安装于所述支撑基座上；由光电二极管阵列产生的模拟信号被传送至所述高密度连接器。进一步的技术方案，所述光电二极管模块还包括用于将光电二极管模块的元件沿Z轴汇流的组合开关；所述光电二极管阵列产生的模拟信号经该组合开关被传送至所述高密度连接器，所述Z轴为与旋转平面垂直的方向。上述技术方案中，所述数字化卡上设置有与所述光电二极管模块上的高密度连接器配合的高密度插头。所述光电二极管模块沿Y轴布置，所述Y轴为从旋转中心指向X射线源的焦点的方向。一种技术方案，所述光电二极管模块包括组合开关，当开关被使能时，沿Z轴组合光电二极管模块的元件，当开关被禁用时，模拟信号直接通过；其中，DMAS为第一多层X射线CT系统第一组数字卡准备和配置，并带有设置在光电二极管模块上的可以被使能或禁用的组合开关，或者，DMAS为第二多层X射线CT系统的第二组数字卡准备和配置，并带有设置在光电二极管模块上的可以被使能或禁用的组合开关；所述第一组数字卡和第二组数字卡的数量不同；所述第一多层X射线CT系统的最大层数和所述第二多层X射线CT系统的最大层数不同。进一步的技术方案，所述数据测量和采集系统还包括上弯曲反散射齿形金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多层X射线CT系统的数据测量和采集系统，所述X射线CT系统包括至少一个X射线源，其特征在于，所述数据测量和采集系统包括：(1)用于接收X射线光子并将其转换成可见光子的多个X射线闪烁体阵列；(2)用于将所述可见光子转换成模拟信号的多个光电二极管模块，所述X射线闪烁体阵列被安装在所述光电二极管模块上；(3)用于将所述模拟信号数字化成为数字信号的与所述光电二极管模块连接的多个数字化卡；(4)与所述数字化卡经数字线连接的一个或多个主板，所述主板控制所述数字化卡对所述模拟信号进行采样和数字化；(5)用于安装和固定所述光电二极管模块、所述数字化卡和所述主板的一弧形支撑结构，其中所述弧形支撑结构的弧聚焦于所述X射线CT系统的一个X射线源，并且每一所述X射线闪烁体阵列被设置聚焦于所述X射线源。

【技术特征摘要】
2012.08.20 US 13/589,2451.一种用于多层X射线CT系统的数据测量和采集系统，所述X射线CT系统包括至少一个X射线源，其特征在于，所述数据测量和采集系统包括: (1)用于接收X射线光子并将其转换成可见光子的多个X射线闪烁体阵列； (2)用于将所述可见光子转换成模拟信号的多个光电二极管模块，所述X射线闪烁体阵列被安装在所述光电二极管模块上； (3)用于将所述模拟信号数字化成为数字信号的与所述光电二极管模块连接的多个数字化卡； (4)与所述数字化卡经数字线连接的一个或多个主板，所述主板控制所述数字化卡对所述模拟信号进行采样和数字化； (5)用于安装和固定所述光电二极管模块、所述数字化卡和所述主板的一弧形支撑结构，其中所述弧形支撑结构的弧聚焦于所述X射线CT系统的一个X射线源，并且每一所述X射线闪烁体阵列被设置聚焦于所述X射线源。2.根据权利要求1所述的数据测量和采集系统，其特征在于:所述弧形支撑结构的半径根据多层X射线CT系统的X射线源的聚焦距离而配置；在预先设定的半径范围内，至少具有与第一 X射线源的聚焦距离相等的第一半径的第一弧形铸件，以及与第二 X射线源的聚焦距离相等的第二半径的第二弧形机加工件，第一半径与第二半径不相同，第二弧形机加工件是从第一弧形铸件经机加工而成。3.根据权利要求1所述的数据测量和采集系统，其特征在于:所述数据测量和采集系统包括反散射板和弯曲的反散射齿形金属条，所述反散射板经弯曲的反散射齿形金属条与所述闪烁体阵列固定并对准，所述弯曲的反散射齿形金属条被固定对准于所述弧形支撑结构上。4.根据权利要求3所述的数据`测量和采集系统，其特征在于:所述弯曲的反散射齿形金属条由柔性金属制备，以从旋转中心指向X射线源的焦点的方向为Y轴，沿Y轴方向设有至少两根所述弯曲的反散射齿形金属条，所述反散射板的两个相对的表面嵌设在该至少两根所述弯曲的反散射齿形金属条上的沿Y轴方向对准的槽中；所述弯曲的反散射齿形金属条与所述弧形支撑结构具有相同的弯曲度，且该组合的弯曲方向和所述槽使得所述反散射板对准所述X射线源。5.根据权利要求1所述的数据测量和采集系统，其特征在于:所述光电二极管模块包括组合开关，当开关被使能时，沿Z轴组合光电二极管模块的元件，当开关被禁用时，模拟信号直接通过；其中，DMAS为第一多层X射线CT系统第一组数字卡准备和配置，并带有设置在光电二极管模块上的可以被使能或禁用的组合开关，或者，DMAS为第二多层X射...

【专利技术属性】
技术研发人员：应峥嵘，
申请(专利权)人：苏州波影医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：