CN107315019A - 射线透射和荧光ct成像***和成像方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种射线透射和荧光CT成像***和成像方法。该***包括：射线源，发出射线束；旋转扫描设备，对被检查对象执行旋转CT扫描；透射CT探测器，接收射线源发出的穿过被检查对象的射线束；荧光CT探测器，接收射线源发出的射线束照射在被检查对象内所激发产生的荧光光子；数据采集单元，分别采集来自透射CT探测器的透射数据信号和来自荧光CT探测器的荧光数据信号；以及控制和数据处理单元，控制所述射线源发出射线束，控制旋转扫描设备对被检查对象执行旋转CT扫描，并且基于所述透射数据信号和荧光数据信号，同时获得透射CT图像和荧光CT图像。利用上述技术方案，能够通过单次圆周扫描即可实现对检查对象的同时透射CT和荧光CT成像，大大提高了现有的荧光CT成像的速度。

Description

射线透射和荧光CT成像***和成像方法
技术领域
本发明的实施例涉及辐射成像，具体涉及一种射线透射和荧光CT成像***和成像方法。
背景技术
X射线CT成像技术已经在临床医学、安检、工业无损检测等多个领域取得了巨大的成功。传统X射线CT成像的基本原理利用X射线源发出的X射线束在不同角度下扫描物体，分别测量该X射线束穿过物体前、后的信息(能量积分、光子数量等)，利用这两个信息的变化建立物理模型，然后通过CT图像重建得到被扫描物体内部物质的等效线衰减系数的分布图像，即表征物质对X射线吸收强弱的灰度图像，然而这不具有特异性和唯一性，无法实现准确的物质识别。近十年以来，X射线能谱CT(包括双能CT)技术取得了很大进展，通过采集两个以上不同能量(能谱)的X射线投影数据，利用CT重建和材料分解算法，除了可以获得不同能量下物体内部的等效线衰减系数分布图像以外，还可以获得其等效原子序数和电子密度的分布图像，具备了一定的物质识别能力，在临床医学、安检等应用领域获得了重要应用。
不同于传统X射线CT，X射线荧光CT利用一定能量的X射线束照射物体，激发物体内的某些高z元素产生特定能量的荧光光子发射出去，并被探测器探测到。由于每种元素都对应唯一的一种X射线荧光能谱，因此通过采集到的荧光能谱数据就可以实现不同元素的准确识别。荧光CT就是采集不同角度下由X射线扫描物体所产生的荧光光子，通过图像重建对特异元素物质实现高灵敏度的识别和定量的计算。截止到目前，世界上关于荧光CT的研究主要分为两大类：1)基于同步辐射光源的荧光CT研究：主要利用同步辐射光源的极高亮度和单色性，然而由于同步辐射***体积庞大和价格昂贵，因此不太适用于工程应用研究；2)基于普通X光机的XFCT研究，X光机产生的X射线能谱具有连续的特性，并且由于其低廉的价格和小巧的体积而成为当前荧光CT研究的主流，但是目前基于X光机的荧光CT成像***为了提高荧光光子收集效率和降低噪声，普遍采用了能量分辨率很高的单像素X射线谱仪探测荧光光子，通过在X光机前或者在谱仪前增加单孔准直器来确定一条射线的路径，采用效率很低的“旋转+平移”式的第一代CT扫描方式完成荧光CT数据采集，因此需要几个、甚至十几个小时的扫描时间，从而无法满足工程应用的需要。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种射线透射和荧光CT成像***和成像方法，基于第三代CT扫描方式，通过一次圆周扫描同时实现了针对对象的透射CT成像和荧光CT成像。
在本发明的一个方面，提出了一种射线透射和荧光CT成像***，包括：射线源，发出射线束；旋转扫描设备，对被检查对象执行旋转CT扫描；透射CT探测器，接收射线源发出的穿过被检查对象的射线束；荧光CT探测器，接收射线源发出的射线束照射在被检查对象内所激发产生的荧光光子；数据采集单元，分别采集来自透射CT探测器的透射数据信号和来自荧光CT探测器的荧光数据信号；以及控制和数据处理单元，控制所述射线源发出射线束，控制旋转扫描设备对被检查对象执行旋转CT扫描，并且基于所述透射数据信号和荧光数据信号，同时获得透射CT图像和荧光CT图像。
优选地，控制和数据处理单元控制旋转扫描设备旋转射线源、透射CT探测器和所述荧光CT探测器，以对被检查对象执行旋转CT扫描。
优选地，所述荧光CT探测器包括：荧光能谱探测元件；准直器，将激发产生的荧光光子准直入射在所述荧光能谱探测元件上；以及屏蔽构件，将所述荧光能谱探测元件包封起来。
优选地，所述屏蔽构件由高密度材料形成，并且所述准直器形成在所述屏蔽构件的侧壁上。
优选地，所述准直器与所述荧光能谱探测元件之间的距离以及所述荧光能谱探测元件的长度能够调节。
优选地，所述准直器形成为准直孔，所述激发产生的荧光光子通过所述准直孔准直入射在所述荧光能谱探测元件上。
优选地，所述准直孔的开孔倾角为90度，中心孔径为0.5mm。
优选地，所述荧光能谱探测元件为线阵探测元件或者面阵探测元件。
优选地，所述射线源是能够发出X射线或γ射线的装置。
优选地，所述透射CT探测器为线阵探测器或者面阵探测器。
优选地，所述控制和数据处理单元根据所述透射数据信号以及透射强度模型，计算与被检查对象有关的线衰减系数分布。
优选地，所述控制和数据处理单元根据所述荧光数据信号、荧光强度模型以及所述线衰减系数分布，计算与被检查对象有关的特异元素的浓度分布或成分分布。
优选地，所述控制和数据处理单元对获得的透射CT图像和荧光CT图像进行图像融合处理，以在显示器上显示。
在本发明的另一方面，提出了一种射线透射和荧光CT成像方法，包括步骤：控制射线源发出射线束；控制旋转扫描设备对被检查对象执行旋转CT扫描；控制分别采集来自透射CT探测器的透射数据信号和来自荧光CT探测器的荧光数据信号；以及基于所述透射数据信息和荧光数据信息，同时获得透射CT图像和荧光CT图像。
优选地，控制旋转扫描设备对被检查对象执行旋转CT扫描包括：控制旋转扫描设备旋转所述射线源、所述透射CT探测器和所述荧光CT探测器，以对被检查对象执行旋转CT扫描。
优选地，基于所述透射数据信号和荧光数据信号同时获得透射CT图像和荧光CT图像包括：基于所述透射数据信号以及透射强度模型，计算与被检查对象有关的线衰减系数分布。
优选地，基于所述透射数据信号和荧光数据信号，同时获得透射CT图像和荧光CT图像包括：基于所述荧光数据信号、荧光强度模型，以及所述线衰减系数分布，计算与被检查对象有关的特异元素的浓度分布或成分分布。
优选地，计算与被检查对象有关的特异元素的浓度分布的步骤包括，如果射线源采用单能谱CT扫描，荧光的衰减系数分布由射线的衰减系数分布来近似代替；如果射线源采用多能谱CT扫描，则荧光的衰减系数分布由各个能区的射线的衰减系数分布来近似代替，其中，k表示射线探测器能区的编号，Ek表示第k个能区光子的平均能量，是被检查对象内部的位置。
优选地，所述方法还包括：对获得的透射CT图像和荧光CT图像进行图像融合处理，以在显示器上显示。
利用上述技术方案，能够在一次完整扫描中将射线透射CT成像和荧光CT成像同时完成，进而实现了这两种成像方式的融合成像。本发明成像技术结合了传统X射线CT快速、稳定、低成本，以及PET(Positron emission tomography，正电子发射断层成像)、SPECT(Single-Photon Emission Computed Tomography，单光子发射计算机断层成像)反映人体代谢功能成像、高灵敏度的优点，借助具有生物特异性的非放射性药物可以快速地实现分子功能成像。该技术在生物、临床医学、安检等领域都具有巨大潜力和应用价值。
附图说明
下面的附图表明了本发明的实施方式。这些附图和实施方式以非限制性、非穷举性的方式提供了本发明的一些实施例，其中：
图1是描述根据本发明实施例的射线透射和荧光CT成像***的结构示意图；
图2a是描述根据本发明实施例的图1的成像***中荧光CT探测器的结构示意图；
图2b是描述根据本发明实施例图2的荧光CT探测器中准直器的具体设计图；
图3是描述在根据本发明实施例的如图1所示的成像***的控制和数据处理的逻辑图；
图4是描述根据本发明实施例的包括图1中的控制和数据处理单元的计算机的结构框图；以及
图5是描述根据本发明实施例的射线透射和荧光CT成像方法的流程图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
图1是描述根据本发明实施例的射线透射和荧光CT成像***100的结构示意图。如图1所示，根据本发明实施例的成像***100包括射线源101、旋转扫描设备102、透射CT探测器103、荧光CT探测器104、数据采集单元105以及控制和数据处理单元106。
射线源101发出射线束。射线源101可以是常用的各种型号的X光机、加速器，也可以是放射性同位素、同步辐射光源等能够发出X射线或γ射线的装置。
旋转扫描设备102对被检查对象107执行旋转CT扫描。旋转扫描设备102的核心功能是按照设定的扫描参数完成CT扫描的过程。一般临床医学CT和安检CT是采用滑环结构，旋转X光机和探测器等核心装置围绕被检查对象107完成旋转扫描。而工业CT一般采用将被检查对象固定到转台上，旋转该对象来实现CT扫描。
透射CT探测器103接收射线源101发出的穿过被检查对象107的射线束。透射CT探测器103可以采用透射CT用阵列探测器，可以是传统能量积分型探测器，例如目前医用螺旋CT上经常使用的基于闪烁体+光电倍增管结构的多排探测器阵列，或平板探测器，也可以是阵列能谱探测器，例如目前研究较多的光子计数探测器阵列。
荧光CT探测器104接收射线源101发出的射线束照射在被检查对象107内所激发产生的荧光光子。荧光CT探测器104可以采用荧光CT用阵列能谱探测器。阵列能谱探测器用于将特定能量的荧光光子从其他能量的散射光子中区分出来。传统的荧光CT探测器多数使用单像素的X射线谱仪，具有较高的能量分辨率，但是扫描速度很慢。而在本发明实施例中采用的阵列能谱探测器(例如阵列光子计数探测器)仅需要数个能窗即可实现特定能量的荧光光子采集。在本实施例中，荧光CT探测器104的数目可以是多个，例如如图1所示的2个荧光CT探测器分别位于左侧和右侧，然而本实施例不限于此。
数据采集单元105分别采集来自透射CT探测器103的透射数据信号和来自荧光CT探测器104的荧光数据信号。在实施例中，数据采集单元105分别采集透射CT探测器103和荧光CT探测器104在CT扫描过程中产生的投影数据。
控制和数据处理单元106控制射线源101发出射线束，控制旋转扫描设备102对被检查对象107执行旋转CT扫描，并且基于透射数据信号和荧光数据信号，同时获得透射CT图像和荧光CT图像。具体地，控制和数据处理单元106控制旋转扫描设备102旋转射线源101、透射CT探测器103和所述荧光CT探测器104，以对被检查对象107执行旋转CT扫描，并基于采集的透射CT探测器103和荧光CT探测器104在CT扫描过程中产生的投影数据，完成本发明的透射CT和荧光CT图像的同时重建。从而在显示器上显示透射CT图像和荧光CT图像的融合图像。
图2a是描述根据本发明实施例的图1的成像***中荧光CT探测器的结构示意图。荧光CT探测器104包括：荧光能谱探测元件201、准直器202和屏蔽构件203。
荧光能谱探测元件201能够将特定能量的荧光光子从其他能量的散射光子中区分出来，现有的荧光CT多数使用单像素的X射线谱仪，具有较高的能量分辨率，但是扫描速度很慢。而本发明的实施例中使用的阵列荧光CT能谱探测元件(例如阵列光子计数探测器)仅需要数个能窗即可实现特定能量的荧光光子采集。
准直器202将激发产生的X射线荧光光子准直入射在荧光能谱探测元件201上。在本实施例中，准直器可以是成像准直孔，基于小孔成像原理，将射线照射高z元素产生的荧光光子通过小孔准直在阵列荧光CT能谱探测元件201上实现对应直线路径的荧光采集。该成像准直孔和阵列荧光CT阵列探测元件决定了荧光CT成像视野的大小，可以通过调节成像准直孔到阵列荧光CT阵列探测器的距离、以及阵列探测器的长度来实现不同荧光CT成像视野的设计，因此，该成像准直孔是能够实现大视野荧光CT成像的核心器件之一。图2b是该成像准直孔的一种具体设计方案，开孔倾角可以为70°-110°，中心孔径可以为0.1mm-5mm。作为一种优选方案，开孔倾角优选为90°，中心孔径优选为0.5mm。
除了准直器202所在的部分以外，屏蔽构件203将荧光CT能谱探测元件201的其他部分包封起来。屏蔽构件203由高密度材料形成，准直器202形成在屏蔽构件203的侧壁上，如图2a所示。在本实施例中，屏蔽构件的作用是将荧光CT能谱探测元件严密封装在一个高密度材料的盒子(例如贴了铅皮的金属盒)里面，仅仅在盒子的一个较小端面保留成像准直孔，使得除去经过成像准直孔其他方向入射的光子均被阻挡在该屏蔽盒外，尽量降低荧光CT能谱探测元件上背景散射光子的影响。
图3是描述在根据本发明实施例的如图1所示的成像***的控制和数据处理的逻辑图。控制和数据处理单元106控制射线源101发出射线束，控制旋转扫描设备102旋转射线源101、透射CT探测器103和荧光CT探测器104，以对被检查对象107执行旋转CT扫描。透射CT探测器103接收射线源101发出的穿过被检查对象107的射线束，而荧光CT探测器104接收射线源101发出的射线束照射在被检查对象107内所激发产生的荧光光子。数据采集单元105分别采集来自透射CT探测器103的透射数据信号和来自荧光CT探测器104的荧光数据信号。控制和数据处理单元106根据透射数据信号以及透射强度模型(计算X射线透射强度的数学模型)，计算与被检查对象有关的线衰减系数分布。控制和数据处理单元106还根据所述荧光数据信号以及荧光强度模型(计算荧光强度的数学模型)，计算与被检查对象有关的特异元素的浓度分布或成分分布。在本实施例中，浓度分布或成分分布的精确重建需要用到所述线衰减系数分布，从而完成本发明的透射CT和荧光CT图像的同时重建，并且在显示器上显示透射CT图像和荧光CT图像的融合图像，该融合图像不仅包含线衰减系数分布信息(可以以灰度表示)，还包含特异元素的原子序数和相应的浓度分布信息(可以以彩色和相应的亮度表示)。
图4是描述根据本发明实施例的包括图1中的控制和数据处理单元的计算机的结构框图。如图4所示，数据采集单元所采集的数据通过接口单元68和总线64存储在存储器61中。存储器61中还存储强度模型。只读存储器(ROM)62中存储有计算机数据处理器的配置信息以及程序。随机存取存储器(RAM)63用于在控制和数据处理器66工作过程中暂存各种数据。另外，存储器61中还存储有用于进行数据处理的计算机程序。内部总线64连接上述的存储器61、只读存储器62、随机存取存储器63、输入装置65、处理器66、显示装置67和接口单元68。在用户通过诸如键盘和鼠标之类的输入装置65输入的操作命令后，计算机程序的指令代码命令处理器66执行预定的图像重建算法，在得到数据处理结果之后，将其显示在诸如LCD显示器之类的显示装置67上，或者直接以诸如打印之类硬拷贝的形式输出处理结果。
图5是描述根据本发明实施例的对透射的射线和激发出的荧光均成像的CT成像方法的流程图。
在步骤501，控制射线源发出射线束；
在步骤502，控制旋转扫描设备对被检查对象执行旋转CT扫描；
在步骤503，控制分别采集来自透射CT探测器的透射数据信号和来自荧光CT探测器的荧光数据信号；以及
在步骤504，基于所述透射数据信息和荧光数据信息，同时获得透射CT图像和荧光CT图像。
在实施例中，步骤502包括：控制旋转扫描设备旋转所述射线源、所述透射CT探测器和所述荧光CT探测器，以对被检查对象执行旋转CT扫描。
在实施例中，步骤504包括：基于所述透射数据信号以及透射强度模型，计算与被检查对象有关的线衰减系数分布。步骤504还包括：基于所述荧光数据信号、荧光强度模型以及所述线衰减系数分布，计算与被检查对象有关的特异元素的浓度分布或成分分布。
下面，对透射强度模型和荧光强度模型以及成像过程进行详细描述。
首先考虑由X射线源发出的一束X射线达到被检查对象内部的位置时，经过被检查对象的衰减，该入射X射线的能谱可以表示为：
其中，表示由X射线源出发经过位置的X射线路径，I0(E)表示X射线源发出的、照射到被检查对象之前的X射线束能谱，表示被检查对象内任意一点与能量有关的X射线衰减系数。
透射CT成像就是采集该X射线束沿其直线传播方向入射到透射探测器内产生的信号，其可以表示为：
其中，Q(E)表示探测器的能量响应函数，k表示X射线能谱探测器(例如光子计数探测器)能区的编号，Ek表示第k个能区光子的平均能量。当透射CT探测器使用的是能量积分型探测器时，上式(2)中对能量积分的能区bin(Ek)即为入射X射线能谱的宽度(0，Emax)。
而对于荧光CT成像而言，公式(1)表示的到达位置处的X射线按照如下公式存在一定概率产生特定能量的荧光光子：
其中，表示位置处特异元素对X射线的光电吸收质量系数，ω表示荧光光子的产额(可近似为已知常数)，是该位置处能够产生荧光的特异元素(例如对比剂)的质量浓度，EK表示该特异元素的K-edge能量。
上述产生的荧光光子通过图2a所示的荧光CT能谱探测器进行收集，其信号可以表示为：
测元件的某个单元的路径，表示被检查对象对荧光光子的线衰减系数，Ang表示对应到该探测器单元上的立体角，lT表示该探测器单元收集的荧光光子的直线路径。
由上述公式，可知式(2)建立了透射CT的数学强度模型，而式(1，3，4)则建立了荧光CT的数学强度模型。这两个数学强度模型之间的联系就是它们信号均来自于同一个X射线源I0(E)，同时都与被检查对象的线衰减系数分布有关。而本发明实施例图像重建的任务包含两部分：透射CT成像的核心任务重建出以及荧光CT成像的核心任务重建出特异元素的浓度分布
首先考虑透射CT图像重建，同样分为两类情况：1)如果透射CT是单能谱CT扫描(目前绝大多数CT采用该扫描方式)，则式(2)可以简化为：
此时，被检查对象的等效线衰减系数分布可以通过完整的CT扫描采集到的一系列X射线投影数据重建得到，即：
其中，I0、I分别是由X射线源发出的经过被检测对象前、后的每条X射线的强度(能量积分)。
2)如果透射CT是多能谱CT扫描(例如双能CT、能谱CT等)，则式(2)可以近似为：
因此，透射CT公式(6)和(7)都可以采用常规的滤波反投影算法或迭代重建算法重建出透射CT图像或
而荧光CT的重建要比透射CT更复杂，首先由公式(4)，利用荧光CT采集到的数据IXFCT重建出被检测对象受照射产生的荧光强度分布此时，必须考虑对象自身对荧光的衰减吸收，即的影响，一般情况下，由透射CT重建结果提供，如果透射CT是单能谱CT扫描，由近似；如果透射CT是多能谱CT扫描，则由Ek最接近荧光光子能量的能区图像近似。在已知的前提下，公式(4)可以近似为：
其中，表示处产生的荧光在进入探测器前的经过的衰减。考虑到荧光CT能够采集到的光子数普遍较少，因此，考虑到泊松噪声模型，可以通过如下公式重建出被检测对象的荧光强度分布
其中，aij表示由荧光CT成像的空间几何关系决定的投影矩阵，即荧光CT探测器采集的第i条荧光投影IXFCT_i对带重建荧光强度分布IXRF的第j个像素的IXRF_j贡献。
一旦重建出被检测对象的荧光强度分布则通过公式(3)就可以求出被检查对象内特异元素(对比剂)的浓度分布
其中，等号右边分母中的ω对于特定的已知元素而言均为已知量，而可以通过公式(1)求得。类似于前面对的近似，式(1)中的也是通过透射CT提供的，即：如果透射CT是单能谱CT扫描，由近似；如果透射CT是多能谱CT扫描，则由各个能区的能谱CT图像近似。
本发明的成像***通过旋转扫描，同时采集射线源发出的射线束穿过被检查对象后衰减的信息，以及该射线束照射对象内的某些高z元素而激发产生的特征X光子，经过图像重建同时获得射线透射CT图像和荧光CT图像。由于透视CT可以提供高空间分辨率的对象结构信息，而荧光CT可以针对特异元素(某些特定的高z元素)实现高灵敏度的浓度分布成像，因此，本发明的成像装置可以为临床医学、安检等领域提供高质量的多模态信息图像。
以上的详细描述通过使用方框图、流程图和/或示例，已经阐述了X射线成像***和成像方法的众多实施例。在这种方框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域技术人员应理解，这种方框图、流程图或示例中的每一功能和/或操作可以通过各种硬件、软件、固件或实质上它们的任意组合来单独和/或共同实现。在一个实施例中，本发明的实施例所述主题的若干部分可以通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、或其他集成格式来实现。然而，本领域技术人员应认识到，这里所公开的实施例的一些方面在整体上或部分地可以等同地实现在集成电路中，实现为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，实现为在一台或多台计算机***上运行的一个或多个程序)，实现为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)，实现为固件，或者实质上实现为上述方式的任意组合，并且本领域技术人员根据本发明，将具备设计电路和/或写入软件和/或固件代码的能力。此外，本领域技术人员将认识到，本发明所述主题的机制能够作为多种形式的程序产品进行分发，并且无论实际用来执行分发的信号承载介质的具体类型如何，本发明所述主题的示例性实施例均适用。信号承载介质的示例包括但不限于：可记录型介质，如软盘、硬盘驱动器、紧致盘(CD)、数字通用盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等；以及传输型介质，如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。
虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (19)

1.一种射线透射和荧光CT成像***，包括：
射线源，发出射线束；
旋转扫描设备，对被检查对象执行旋转CT扫描；
透射CT探测器，接收射线源发出的穿过被检查对象的射线束；
荧光CT探测器，接收射线源发出的射线束照射在被检查对象内所激发产生的荧光光子；
数据采集单元，分别采集来自透射CT探测器的透射数据信号和来自荧光CT探测器的荧光数据信号；以及
控制和数据处理单元，控制所述射线源发出射线束，控制旋转扫描设备对被检查对象执行旋转CT扫描，并且基于所述透射数据信号和荧光数据信号，同时获得透射CT图像和荧光CT图像。
2.如权利要求1所述的成像***，其中，控制和数据处理单元控制旋转扫描设备旋转射线源、透射CT探测器和荧光CT探测器，以对被检查对象执行旋转CT扫描。
3.如权利要求1所述的成像***，其中，所述荧光CT探测器包括：
荧光能谱探测元件；
准直器，将激发产生的射线荧光光子准直入射在所述荧光能谱探测元件上；以及
屏蔽构件，将所述荧光能谱探测元件包封起来。
4.如权利要求3所述的成像***，其中，所述屏蔽构件由高密度材料形成，并且所述准直器形成在所述屏蔽构件的侧壁上。
5.如权利要求3所述的成像***，其中，所述准直器与所述荧光能谱探测元件之间的距离以及所述荧光能谱探测元件的长度能够调节。
6.如权利要求3所述的成像***，其中，所述准直器形成为准直孔，所述激发产生的荧光光子通过所述准直孔准直入射在所述荧光能谱探测元件上。
7.如权利要求6所述的成像***，所述准直孔的开孔倾角为90度，中心孔径为0.5mm。
8.如权利要求3所述的成像***，其中，所述荧光能谱探测元件为线阵探测元件或者面阵探测元件。
9.如权利要求1所述的成像***，其中，所述射线源是能够发出X射线或γ射线的装置。
10.如权利要求1所述的成像***，其中，所述透射CT探测器为线阵探测器或者面阵探测器。
11.如权利要求1所述的成像***，其中，所述控制和数据处理单元根据所述透射数据信号以及透射强度模型，计算与被检查对象有关的线衰减系数分布。
12.如权利要求11所述的成像***，其中，所述控制和数据处理单元根据所述荧光数据信号、荧光强度模型以及所述线衰减系数分布，计算与被检查对象有关的特异元素的浓度分布或成分分布。
13.如权利要求1所述的成像***，其中，所述控制和数据处理单元对获得的透射CT图像和荧光CT图像进行图像融合处理，以在显示器上显示。
14.一种射线透射和荧光CT成像方法，包括步骤：
控制射线源发出射线束；
控制旋转扫描设备对被检查对象执行旋转CT扫描；
控制分别采集来自透射CT探测器的透射数据信号和来自荧光CT探测器的荧光数据信号；以及
基于所述透射数据信号和荧光数据信号，同时获得透射CT图像和荧光CT图像。
15.如权利要求14所述的方法，其中，控制旋转扫描设备对被检查对象执行旋转CT扫描包括：控制旋转扫描设备旋转所述射线源、所述透射CT探测器和所述荧光CT探测器，以对被检查对象执行旋转CT扫描。
16.如权利要求14所述的方法，其中，基于所述透射数据信号和荧光数据信号同时获得透射CT图像和荧光CT图像包括：基于所述透射数据信号以及透射强度模型，计算与被检查对象有关的线衰减系数分布。
17.如权利要求16所述的方法，其中，基于所述透射数据信号和荧光数据信号，同时获得透射CT图像和荧光CT图像包括：基于所述荧光数据信号、荧光强度模型以及所述线衰减系数分布，计算与被检查对象有关的特异元素的浓度分布或成分分布。
18.如权利要求17所述的方法，计算与被检查对象有关的特异元素的浓度分布的步骤包括，如果射线源采用单能谱CT扫描，荧光的衰减系数分布由射线的衰减系数分布来近似代替；如果射线源采用多能谱CT扫描，则荧光的衰减系数分布由各个能区的射线的衰减系数分布来近似代替，其中，k表示射线探测器能区的编号，Ek表示第k个能区光子的平均能量，是被检查对象内部的位置。
19.如权利要求14所述的方法，还包括：对获得的透射CT图像和荧光CT图像进行图像融合处理，以在显示器上显示。
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