CN1672039A - 用于ct扫描机的抗散射x射线屏蔽 - Google Patents

用于ct扫描机的抗散射x射线屏蔽 Download PDF

Info

Publication number
CN1672039A
CN1672039A CNA028295420A CN02829542A CN1672039A CN 1672039 A CN1672039 A CN 1672039A CN A028295420 A CNA028295420 A CN A028295420A CN 02829542 A CN02829542 A CN 02829542A CN 1672039 A CN1672039 A CN 1672039A
Authority
CN
China
Prior art keywords
detector
ray
paper tinsel
array
row
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA028295420A
Other languages
English (en)
Inventor
G·马拉穆德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN1672039A publication Critical patent/CN1672039A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5258—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise
    • A61B6/5282—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise due to scatter
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4064—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis specially adapted for producing a particular type of beam
    • A61B6/4085—Cone-beams
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/025—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using multiple collimators, e.g. Bucky screens; other devices for eliminating undesired or dispersed radiation
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/10—Scattering devices; Absorbing devices; Ionising radiation filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40—Imaging
    • G01N2223/419—Imaging computed tomograph

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

一种包含定子和具有固定在该定子上的旋转轴的转子从而该转子可以绕该旋转轴旋转的CT扫描机包括：固定在该转子上的X射线源，所述X射线源有一个焦点，X射线从该焦点发射出来；包含行和列X射线探测器的矩阵的X射线探测器阵列；用于吸收位于X射线探测器列间的X射线的抗散射(AS)材料；和用于吸收X射线探测器行间的X射线的抗散射(AS)材料，从而，该AS材料分别位于隔行和/或列探测器之间。进一步地，行间该箔的厚度和/或高度可以不同于列间箔的厚度和/或高度。

Description

用于CT扫描机的抗散射X射线屏蔽
技术领域
本发明涉及计算断层扫描(CT)X射线成像并特别涉及用于屏蔽CT成像***中的X射线探测器不受散射的X射线干扰的方法。
背景技术
在对患者进行CT X射线成像中，X射线被用于对人体区域的内部结构成像。该成像是通过CT成像***实现，后面用“CT扫描机”来表示利用X射线对身体区域的多个相邻、相对较薄的二维切片的内部结构和特征成像。
CT扫描机通常包括提供了从X射线源的焦点发射出来的平面、扇形X射线波束的X射线源和与该扇形波束基本共面并面向该X射线源的紧密分布的X射线探测器阵列。该X射线源和探测器阵列被固定在支架上，从而利用X射线扫描机被成像的人，通常躺在合适的支撑床上，可以在位于该X射线源和探测器阵列之间的支架中被定位。该支架和床相互之间可以相对移动，从而该X射线源和探测器阵列可以沿“z轴”轴向定位于沿患者身体的所需位置。
该支架包括一个固定的结构，称为定子，和一个旋转部分，称为转子，转子被固定在定子上从而转子可以绕z轴旋转。在第三代CT扫描机中，该X射线源和探测器被固定在转子上。该探测器通常沿一个圆弧排列，该圆弧的平面与z轴垂直，圆弧中心位于该扫描机的X射线源的焦点。此处，这样沿圆弧排列的探测器阵列被称为“行”探测器。定子与z轴的角位置可以被控制从而该X射线源可以定位于绕人体的所需角度，称为“观察角”。在***CT扫描机中，该X射线探测器阵列包括沿圆周排列的探测器形成完整的一圈探测器。该圈探测器是固定的，并且该X射线源被固定在转子上并与转子一起旋转。
为了对患者身体的区域中的一个切片成像，该X射线源被定位在该切片的z轴坐标处并通过至少180度角绕该切片旋转，以从多个不同观察角用X射线照射该切片。在每个观察角，探测器阵列中的探测器测量从该源发出穿过该切片的X射线的强度。在探测器阵列中的每个探测器所测量的X射线的强度是沿着从X射线源、穿过某个切片、到达该探测器的直线路径长度被该切片中的材料所衰减的X射线的数量的函数。
利用本领域中熟悉的算法对该X射线探测器提供的测量进行处理，提供了一个作为位置函数的该切片中材料的吸收系数图。在患者区域中多个连续切片的吸收系数图被用来显示和识别该区域的内部器官和特征。
许多旧式的扫描机是单切片扫描机，只包含一行(即对于***CT扫描机也是一圈)X射线探测器，并且一次只能对人体区域的一个切片成像。多数现代扫描机是多切片CT扫描机用来同时对患者的多个切片成像。多切片扫描机包括沿z轴彼此之间紧密排列的平行多行(或者对于***扫描机是一个多个圆)X射线探测器。因此多切片CT扫描机的探测器阵列是多行和多列探测器的“二维”(忽略行的曲率)矩阵。该阵列中的一列探测器是指包含在位于沿平行于探测器的z轴的同一直线上的一列探测器中的探测器。
多切片扫描机可被用于同时对患者的多个切片成像，切片的最大个数等于探测器行数。通常，来自多切片扫描机中探测器的信号根据本领域中现有的任一算法中被合并以同时为少于探测器行数的多个切片成像。目前常规的多切片扫描机可以同时对患者区域的多达四到六个切片成像并且同时对多于六个切片成像的扫描机正在发展之中。
理想情况下，CT扫描机中的每个探测器测量在通过沿着从X射线源到该探测器的基本直线路径到达该探测器的X射线的强度。因此，理想地，只有那些既没有沿着从该X射线源到该探测器的路径被该材料吸收，又没有被该材料以阻止该X射线入射到该探测器的角度散射的X射线才能到达该探测器。然而，被散射出从该X射线源到该CT扫描机的探测器阵列中一个X射线探测器的路径的X射线通常在朝向扫描机探测阵列的其它X射线探测器的方向上被散射。如果这些被散射的X射线入射到其它X射线探测器，它们就会在其它探测器所提供的测量中产生错误，并使CT扫描机提供的图像质量退化。
为了减少CT扫描机中的“散射错误”，扫描机的探测器阵列中的X射线探测器通常被屏蔽以遮挡散射的X射线。用于多切片CT扫描机的探测器阵列的“抗散射”屏蔽，在下文中称为“AS屏蔽”，通常包括一个由位于该阵列中每列探测器之间的合适的X射线吸收材料组成的薄平面反射箔，下文中称为“AS箔”。每个AS箔的平面与Z轴平行并朝向Z轴，从而该AS箔穿过X射线源的焦点，或者如果使用偏转焦点则穿过焦点的中心。在下文中，X射线源的焦点是指焦点，对于具有偏转焦点的CT扫描机来说是指该焦点的中心。对于单切片CT扫描机，AS箔在减少反射的X射线对探测器精度和图形质量的影响方面相对有效。然而，多切片扫描机中的X射线扇形波束沿Z轴实际上比单切片扫描机中的X射线扇形波束要厚一些。结果，多切片CT扫描机中的探测器实际上可能暴露于更多的散射X射线辐射中，并且因此而比单切片CT扫描机中的探测器暴露于更大量的散射X射线中。
为了克服多切片CT扫描机中更大量的散射X射线，多切片扫描机中的AS箔通常比常规的单切片扫描机中的AS箔做得要高一些。然而，可制造的AS箔的高度受限于制造公差。随着AS箔的高度增加，该箔必须被制造和定位于更精密得多的公差。例如，当CT扫描机中的AS箔的高度增加时，该AS箔必须以更高精度等级匹配该扫描机的X射线源的焦点。如果在某种程度上AS箔与该焦点未对准，或者AS箔的表面不均匀，就可能在更大程度上遮蔽与该AS箔相邻的X射线探测器。遮蔽改变了被遮蔽的X射线探测器的探测效率并可能在多切片CT扫描机生成的图像中产生伪影。另外，当存在遮蔽时，遮蔽通常不稳定并随时间而变化。结果，很难对CT扫描机提供的图像中由遮蔽引起的伪影进行补偿。
应该注意的是，由于***CT扫描机的几何形状，通常不可能为不产生探测器的有害遮蔽的***CT扫描机中包含的探测器提供抗散射屏蔽。结果，抗散射屏蔽通常没有提供给***扫描机。
对于多切片扫描机，随着同时成像的切片个数的增加，散射误差问题也严重起来。由于似乎不可能仅仅通过增加用来屏蔽探测器的AS箔的高度来解决该问题，因此需要新的方法解决散射误差。
本发明的一些实施例的一个方面涉及提供用于在多切片CT扫描机的探测器阵列中屏蔽X射线探测器以遮挡散射的X射线的改进的***。
本发明的一些实施例的一个方面涉及为包含沿至少两个不同方向的AS箔的多切片CT扫描机的探测器阵列中的X射线探测器提供AS屏蔽。
CT扫描机的AS箔的方向定义为该AS箔的平面与该X射线探测器阵列的表面相交的直线的方向。方便起见，探测器阵列表面上的特征和单元用两个坐标定位，沿z轴测量的z坐标和平行于该阵列中探测器行的探测器阵列表面上的直线(“s轴”)测量的s坐标。AS箔的方向，即与X射线探测器阵列相交的直线的方向，根据z和s轴确定。因此，上述现有技术的与CT扫描机探测器阵列中的探测器的行平行的AS箔是“z轴”AS箔。
在本发明的一个实施例中，AS屏蔽包括与多切片扫描机的探测器阵列中的探测器的行平行的s轴AS箔和z轴列AS箔。对于给定的最大AS箔高度，附加的s轴AS箔提供了有效的附加的屏蔽以遮挡产生于沿z轴的多切片扫描机的扇形波束的相对较大尺寸、厚度的散射X射线。
根据本发明的一些实施例的一个方面，对于每个X射线探测器，从位于X射线探测器中心的坐标系的原点观察，AS屏蔽的结构相似。
AS屏蔽的结构相似性减少了多切片扫描机提供的图像中可能的伪影，该伪影可能由保护不同探测器的AS屏蔽中的区别所引起的到达不同探测器的X射线的能谱的差别产生。根据本发明的一些实施例，在奇偶变换和/或旋转变换中，同样尺寸和形状的任何两个X射线探测器的AS屏蔽，分别从其坐标系看来，基本上是相同的。
因此根据跟发明的一个实施例，提供了一种包括定子和具有固定在该定子上的旋转轴的转子的CT扫描机，从而该转子可以绕旋转轴旋转，该CT扫描机包括：固定在该转子上的X射线源，所述X射线源有一个发出X射线的焦点；包括X射线探测器的行与列的矩阵的X射线探测器阵列；用于吸收X射线探测器列间的X射线的抗散射(AS)材料；和用于吸收X射线探测器行间的X射线的抗散射(AS)材料。
可选地，正如从基本上位于该探测器阵列的任何第一探测器中的第一坐标系和基本上位于该探测器阵列的任何第二探测器中的对应坐标系的透视图看来，该AS材料具有与奇偶变换和/或旋转变换中基本相同的结构。
可选地，该AS材料位于探测器的隔行之间。附加地或可选地，该AS材料位于探测器的隔列之间。
在本发明的一些实施例中，该AS材料呈薄箔形，对于该箔上任意一点，从X射线源到该点的线段基本位于该箔表面内或表面上。
可选地，探测器列间的箔向焦点延伸到与该探测器阵列有关的高度，该高度不同于位于探测器列间的箔向焦点延伸到的高度。附加地或可选地，行间的箔的厚度不同于列间箔的厚度。
在本发明的一些实施例中，该探测器具有六边形，并且该箔形成与该探测器相同的六边形。
下文中根据此处以及后面所列出的附图描述了本发明的实施例的非限定性示例。在这些图中，在多于一个图中出现的相同的结构、单元或部分在其出现的所有图中通常用同样的数字标识出来。图中所示部分的尺寸和特征的选择是出于方便和清楚表达这一目的，不一定示出了比例。
图1A示意性示出了根据现有技术的第三代多切片CT扫描机及其探测器阵列，但并未示出用来屏蔽该阵列中的X射线探测器的AS箔；
根据现有技术，图1B示意性示出了图1A中所示CT扫描机的X射线探测器阵列和用来屏蔽该阵列中的X射线探测器的AS屏蔽；
根据现有技术，图1C示意性示出了图1B中所示该探测器阵列和AS屏蔽的平面图；
图2示意性示出了根据本发明的一个实施例，具有AS屏蔽的CT扫描机的X射线探测器阵列；
根据本发明的一个实施例，图3A示意性示出了图2中所示的探测器阵列和AS屏蔽的平面图和该AS屏蔽中的z轴和s轴AS箔的结构；
根据本发明的一个实施例，图3B示意性示出了X射线探测器阵列和具有可选的z轴和s轴结构的AS屏蔽的平面图；
根据本发明的一个实施例，图3C示意性示出了X射线探测器阵列和具有另一可选z轴和s轴结构的AS屏蔽的平面图；
根据本发明的一个实施例，图3D示意性示出了X射线探测器阵列和具有z轴和s轴AS箔结构(其中z轴和s轴箔的高度不同)的AS屏蔽的局部剖面透视图；和
根据本发明的一个实施例，图3E示意性示出了具有六边形X射线探测器的X射线探测器阵列和AS屏蔽的局部剖面透视图。
图1A示意性示出了根据现有技术的第三代多切片CT扫描机20。图1A中仅示出了那些与当前讨论密切相关的CT扫描机20的特征和部分。
CT扫描机20包括可控用来提供X射线扇形波束24的X射线源22，用虚线26示意性表示，和X射线探测器30的阵列28。扇形波束24从X射线源22的焦点区32(此处是指“焦点32”)发出。X射线源22和探测器阵列28被固定在转子40上，固定在定子42上的转子40可旋转，从而该转子可以方便地绕轴44旋转，轴44标识为坐标系45的z轴。定子42和转子40是CT扫描机20的支架46的组成部分。
阵列28具有X射线探测器30的列50和行52。所示阵列28具有四行探测器52来表示(例如)CT扫描机20是最多能够一次对患者的四个切片成像的多切片扫描机。探测器的每行52是一个基本位于沿圆弧的弯曲的行，该圆的平面与z轴垂直并且其圆心位于X射线源的焦点32处。X射线探测器阵列28的特征由根据z轴确定的z坐标和根据阵列28旁边所示s轴确定的s坐标方便地确定。该s轴是一个具有与定位探测器52的行中的探测器的圆弧相同半径和圆心的圆弧。为了在图1A中显示阵列28中X射线探测器30的结构，在图1A中未示出用于屏蔽X射线探测器30并减少散射X射线影响的AS箔。该AS箔在图1B中示出，如下所述。
要注意的是，探测器阵列28中所示X射线探测器30的个数和尺寸是用于方便和清楚表示而任意选定的。实际应用中，在典型的多切片CT扫描机中的X射线探测器阵列可能包括几千个面积通常等于大约一平方毫米的小型射线探测器。
被CT扫描机20成像的患者被置于床48上。床48被固定于合适的轴承座上(未示出)，并可被控制用于沿z轴44轴向转移以定位被位于X射线源22和阵列28之间的支架中的CT扫描机20成像的患者的身体区域。当被成像区域在支架46中被合适定位时，转子40可被控制使X射线源22绕z轴旋转以从多个观察角用X射线照射该区域。对于每个观察角，阵列28中的X射线探测器30根据从X射线源22发出并穿过该区域入射到该探测器上的X射线的强度生成信号。在探测器30的同一行52中的X射线探测器30生成的信号被处理以生成该区域的切片的图像。
理想情况下，每个探测器30仅测量从X射线源22发出沿着从X射线源穿过被成像区域到达该探测器的基本直线路径传播的X射线的强度。为了减少由探测器30所提供的强度测量中的误差，该误差是由未沿直线路径到达该探测器而是在被散射后到达该探测器的X射线生成，AS箔被用来屏蔽阵列28中的X射线探测器30。
图1B示意性示出了根据现有技术的图1A所示CT扫描机20的X射线探测器阵列28和用来屏蔽该阵列中的探测器30的AS屏蔽60。同时示出了CT扫描机20的转子40的一部分，探测器阵列28被固定在该部分上，和与所述密切相关的CT扫描机20的其它特征。
AS屏蔽60包括一个置于探测器30的每行50(图1A)之间的AS箔62。每个AS箔62，此处是指“z箔”，的平面平行于z轴并朝向z轴从而该平面与焦点32相交。为了示意性示出z箔相对于焦点32的取向，对于每个z箔62，与该z箔共面的虚线64从该z箔延伸到与焦点32相交。典型地，z箔62由厚度范围从大约0.05毫米到大约0.2毫米的钨或钼箔组成，并从阵列28向焦点32延伸到从大约20毫米到大约40毫米范围内的高度。
随着z箔62被制造得更高，该箔的平面度、厚度和取向必须被控制到更精密的公差以避免由该箔引起的X射线探测器30的不良屏蔽。实际上，对于具有大约一毫米的特征尺寸的X射线探测器，z箔62可被制造的最大高度大约是40毫米。随着X射线探测器变得更小，AS箔的平面度、厚度和取向也要被控制到更严格的公差。
图1C示出了图1A和图1B中所示探测器阵列28的区域70和图1B中与该区域有关的z箔62的平面图。为了简单表示，探测器阵列28的区域70在图1C中用二维表示。包含在区域70中的探测器阵列28中的X射线探测器30用稍加阴影的方块表示，并且图1A和图1B中所示的z轴和s轴在图1C中示出以确定区域70。区域70中的探测器30的列50与z轴平行，并且包含在该区域中的探测器30的部分列与s轴平行。
相对较窄的“隔离间隙”72分隔开探测器30的同一列50中的相邻探测器30。通常隔离间隙72的宽度做得尽可能小从而提供尽可能大的X射线探测器的组装密度。典型地，隔离间隙72的宽度范围从大约0.05到大约0.3毫米。
与有效屏蔽X射线探测器相一致，Z箔62被做得尽可能薄以最小化探测器的列50之间的间隔。最小化z箔62的厚度的原因是最小化在探测器阵列28上z箔62的的覆盖区域并提供尽可能大的阵列28中X射线探测器30的组装密度。如上所述，z箔62通常用钨或钼制造，并且其厚度范围从大约0.05到大约0.2毫米。结果，探测器30的相邻列50被具有通常从大约0.2毫米到大约0.3毫米宽度范围的间隙分隔开。
根据本发明的一个实施例，图2示意性示出了CT扫描机的X射线探测器阵列80(仅示出一部分)和用来屏蔽该阵列中的探测器30的AS屏蔽82。同样示出了该CT扫描机的转子40的一部分(探测器阵列80固定在上面)和该扫描机的X射线源22。
X射线探测器阵列80与图1A和图1B中所示X射线探测器阵列28类似，并且探测器阵列80是一个X射线探测器30的列50平行于z轴且X射线探测器30的行52平行于s轴的二维阵列。X射线探测器30的行52和列50未在图2的透视图中示出，而是在下述图3A-3D中示出，图3A-3D示出了探测器阵列28的区域的平面图。
由于探测器阵列29所使用的AS屏蔽60具有AS箔，即沿单方向的z箔62(图1B和1C)，根据本发明的一个实施例，AS屏蔽82包括沿至少两个不同方向排列的AS箔。(如上所述，AS箔的方向由该箔平面和探测器阵列表面的相交线的方向确定，如根据z和s轴确定。)AS箔82包括平行于s轴的AS箔84，此处称为“s箔84”，和平行于z轴的z箔86。根据本发明的一个实施例，对z和s箔86和84进行配置从而在X射线探测器30的隔列50(图3A-3D)之间有一个z箔86并且在X射线探测器的隔行52(图3A-3D)之间有一个s箔。
要注意的是，由于创建具有沿两个方向的箔的AS箔结构通常比创建该箔沿单个方向的AS箔结构更加困难，可以利用本领域中现有的方法创建“二维”箔结构。例如，可以通过在箔上适当开槽来创建包含沿两个方向的箔的二维箔结构，从而可以将一个***到另外一个的槽中形成“小室”阵列。
图3A示意性示出了探测器阵列80的区域88的平面图。探测器30的列50平行于所示位于区域88的右侧的z轴，并且探测器30的行52平行于所示位于区域88的底部的s轴。尽管作为例子，假设探测器80具有至少八行52的探测器30，需要注意的是本发明可以利用具有不同于八行探测器的探测器阵列实现。
阴影区域84表示位于探测器30的隔行52之间的s箔，并且阴影区域86表示位于探测器30的隔列之间的z箔。隔离间隙72分隔开了未被z箔86或s箔84分隔的相邻的探测器30。
可选地，z箔86和s箔84具有相同厚度并且由具有相同宽度的阴影区域表示。可选地，z箔86和s箔84具有相同高度。z箔86和s箔84将探测器阵列80中的X射线探测器30分成四个探测器一组。一组探测器30中的每个探测器30具有一个与z箔86相邻的边和一个与s箔84相邻的边。每个探测器30的另外两个边中的每一个与隔离间隙72相邻。
z箔86和s箔84配置的结果是，阵列28中的每个X射线探测器30被一个基本相同结构的AS箔屏蔽。在旋转变换内，被探测器阵列80中的任意两个探测器30可见的AS箔86和84的结构是基本相同的。因此，可能被AS屏蔽82入到到达X射线探测器30的直射或散射X射线的强度的变化被降低，该强度变化可能产生不同的有效探测效率或者“响应率”。
根据本发明的实施例，CT扫描机的探测器阵列的AS屏蔽被可选地用于提供合适的对称度，从而该屏蔽不会在到达阵列中探测器的X射线的频谱中产生大量不均匀性。可选地，根据本发明的一个实施例，在为CT扫描机提供的AS屏蔽中，包含在该屏蔽中并被该CT扫描机中的任意两个探测器可见的AS箔的结构基本上与旋转变换和/或奇偶变换中的相同。
但是，图3A中所示的z箔86和s箔84结构表现出了上一段中讨论的可选的对称性，根据本发明的实施例，图3A中所示的结构并不是表现出所期望的对称度的AS箔的唯一结构。根据本发明的实施例，具有不同于图3A所示z箔和s箔的结构的AS屏蔽可被用于为探测器阵列80中的每个探测器30提供AS箔的基本相同的结构。
例如，图3B示意性示出了与探测器阵列80类似但具有z箔132和s箔134的结构的探测器阵列的区域130的平面图，其中在探测器30的每行52之间和该探测器的隔列50之间有一个s箔。当然，根据本发明的一个实施例，其中在探测器的隔行之间有一个s箔和在探测器的隔列之间有一个z箔的探测器阵列也是可能的。
作为另外一个示例，图3C示出了与探测器80类似但具有z箔92和s箔94的结构的探测器阵列的区域90的平面图，其中s箔94的厚度不同于z箔92的厚度。作为示例，在图3C中s箔94比z箔92更薄。对于图3C中所示AS箔结构，在奇偶和旋转变换中被区域90中的任意两个探测器30可见的AS箔的结构是相同的。
为了举例说明，沿区域90的右下角的一组四个探测器中的探测器30被标识为D1-D4。为探测器D1提供了一个具有所示x’和y’轴和与该图平面垂直并指向读者的z’轴(未示出)的局部坐标系。探测器D1具有一个AS屏蔽结构其中薄s箔94的一部分与该探测器的底边相邻并且厚z箔92的一部分与该探测器的左边相邻。另一方面，D2具有一个AS屏蔽结构其中薄s箔94的一部分与该探测器的顶边相邻，并且厚z箔92的一部分与该探测器的左边相邻。如果与探测器D1的左边和底边相邻的z箔92和s箔94的部分绕该探测器的局部坐标系中的z’轴旋转180，该z箔和s箔部分就会最终分别与探测器D1的顶边和右边相邻。通过变换该s箔部分到D1的左边，(即奇偶变换)，该部分在180旋转后位于沿D1右边，D1将具有与探测器D2相同的结构。任何探测器D1-D4的屏蔽结构通过合适的旋转和/或奇偶变换都可以被变换到任何其它探测器D1-D4的屏蔽结构。
图3D示出了用于与探测器80类似的探测器阵列102的区域的AS屏蔽100的透视局部剖面图，根据本发明的一个实施例，其中z轴和s轴箔具有不同的高度。
AS屏蔽100包括置于探测器30的隔列之间的z箔104和置于探测器30的隔行52之间的s箔106。作为例子，s箔106的高度小于z箔104的高度。在图3C所示AS箔(z箔92和s箔94)结构的情况下，对于AS屏蔽100，被任意两个探测器30可见的z箔104和s箔106的结构基本上与旋转和/或奇偶变换中的相同。
要注意的是，在图1A-3D所示的探测器阵列和AS屏蔽的示例中，探测器阵列中的X射线探测器是正方形的并具有相同尺寸。CT扫描机探测器阵列中的X射线探测器的形状可以不是正方形，例如该探测器通常是矩形。进一步地，CT扫描机探测器阵列可以包括具有不同形状或不同尺寸的X射线探测器。本发明的实施不限于包括正方形探测器的探测器阵列或具有完全相同尺寸和形状的探测器的阵列。本发明的实施可以利用具有非正方形探测器的和包括具有不同尺寸和/或形状的探测器的CT扫描机探测器阵列。根据本发明的实施例对上述具有正方形X射线探测器的探测器阵列的讨论，对AS屏蔽结构的对称性的考虑同样很好的适用于包含非正方形X射线探测器的探测器阵列和包含不同尺寸和/或形状探测器的探测器阵列。
根据本发明的实施例，图3E示意性示出一种探测器124的阵列122的AS屏蔽结构120，其中探测器124是六边形。根据本发明的实施例，被任何探测器122可见的AS屏蔽在旋转或奇偶变换中对于每个探测器基本上是相同的。
同样需要注意的是，尽管图1A、1B和2示意性示出了第三代CT扫描机和探测器阵列和/或其局部，并且图3A-3D表示被包含在或类似于图1A、1B和2中所示探测器阵列的探测器阵列，本发明适用于***以及第三代CT扫描机和X射线探测器阵列。图3A-3D及对其的讨论，如上所述，被理解为是参照具有被称为多圈探测器或部分多圈探测器的多行或部分多行探测器的***扫描机阵列。
在本申请的描述和权利要求中，“包含”、“包括”和“具有”这些动词中的每一个及其变化形式被用于表明该动词的一个或多个宾语不一定是该动词的一个或多个主语的成员、成分、单元或部分的完整列表。
本发明已经利用通过示例所提供的实施例的进行了详细描述，并且这些描述并非是为了限定本发明的范围。所述实施例包括不同的特征，并非所有特征在本发明的所有实施例中都是必需的。本发明的一些实施例仅利用了其中的一些特征或这些特征的可能组合。所述本发明的实施例的变更和包含所述实施例中特征的不同组合的本发明的实施例是可以被本领域技术人员预料到的。本发明的范围仅由下述权利要求限定。

Claims (8)

1.包含一个定子和一个具有安装在该定子上的旋转轴的转子从而该转子可以绕该旋转轴旋转的CT扫描机，包括：
安装在该转子上的X射线源，所述X射线源具有一个焦点，X射线从该焦点发射出来；
包含X射线探测器的行和列的矩阵的X射线探测器阵列；
用于吸收位于该X射线探测器的行间的X射线的抗散射(AS)材料；和
用于吸收位于该X射线探测器的列间的X射线的抗散射(AS)材料。
2.根据权利要求1的CT扫描机，其中从位于该探测器阵列的几乎任何第一探测器的第一坐标系和位于该探测器阵列的几乎任何第二探测器的相应坐标系看来，该AS材料具有和奇偶变换和/或旋转变换中基本相同的结构。
3.根据权利要求2的CT扫描机，其中该AS材料位于探测器的隔行之间。
4.根据权利要求2或权利要求3的CT扫描机，其中该AS材料位于探测器的隔列之间。
5.根据前述任一权利要求的CT扫描机，其中该AS材料以薄箔形状构成，对于该箔上任意一点，从该X射线源的焦点到该点的线段基本位于该箔之内或在该箔表面上。
6.根据权利要求5的CT扫描机，其中探测器列间的箔朝向该焦点延伸至与该探测器阵列对应的一个高度，该高度不同于位于探测器列间的箔朝向该焦点延伸所达到的高度。
7.根据权利要求5或6有关的CT扫描机，其中行间该箔的厚度不同于列间该箔的厚度。
8.根据权利要求5-7中之一的CT扫描机，其中该探测器具有六边形，并且该箔的形状被制成与该探测器形状相同的六边形。
CNA028295420A 2002-09-04 2002-09-04 用于ct扫描机的抗散射x射线屏蔽 Pending CN1672039A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IL2002/000729 WO2004023123A1 (en) 2002-09-04 2002-09-04 Anti-scattering x-ray shielding for ct scanners

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1672039A true CN1672039A (zh) 2005-09-21

Family

ID=31972035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA028295420A Pending CN1672039A (zh) 2002-09-04 2002-09-04 用于ct扫描机的抗散射x射线屏蔽

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7236560B2 (zh)
EP (1) EP1537407A1 (zh)
JP (1) JP2005537846A (zh)
CN (1) CN1672039A (zh)
AU (1) AU2002329029A1 (zh)
WO (1) WO2004023123A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100510725C (zh) * 2006-11-14 2009-07-08 北京国药恒瑞美联信息技术有限公司 用于消除散射辐射影响的虚拟滤线栅成像方法及其***
CN102610290A (zh) * 2011-01-12 2012-07-25 帕纳科有限公司 X射线遮线器装置
CN102670235A (zh) * 2011-02-28 2012-09-19 Ge医疗***环球技术有限公司 二维瞄准仪模块、x射线检测器以及x射线ct装置
CN103238086A (zh) * 2010-11-23 2013-08-07 皇家飞利浦电子股份有限公司 利用重叠光导的pet探测器模块
CN103330570A (zh) * 2013-04-27 2013-10-02 中国人民解放军北京军区总医院 X射线准直器、x射线准直***及移动ct扫描仪

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0312499D0 (en) * 2003-05-31 2003-07-09 Council Cent Lab Res Councils Tomographic energy dispersive diffraction imaging system
US7418082B2 (en) 2003-06-01 2008-08-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Anti-scattering X-ray collimator for CT scanners
US20050017182A1 (en) * 2003-07-25 2005-01-27 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Registered collimator device for nuclear imaging camera and method of forming the same
US7254215B2 (en) * 2003-10-28 2007-08-07 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Systems and methods for reducing radiation dosage
DE102004019972A1 (de) * 2004-04-23 2005-11-17 Siemens Ag Detektormodul zur Erfassung von Röntgenstrahlung
DE102004025119B4 (de) * 2004-05-21 2012-08-02 Siemens Ag Röntgenstrahler
JP2008515513A (ja) * 2004-10-06 2008-05-15 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ コンピュータ断層撮影方法
WO2006129282A2 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Arineta Ltd. Graded resolution field of view ct scanner
US7778384B2 (en) * 2005-09-13 2010-08-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Direct measuring and correction of scatter for CT
JP2007292597A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Hitachi Chem Co Ltd 放射線検出器
US20080118033A1 (en) * 2006-11-16 2008-05-22 General Electric Company Antiscatter grid arrangement
US8693621B2 (en) * 2008-05-01 2014-04-08 Koninklijke Philips N. V. Source and/or detector positioning system
US8873703B2 (en) * 2008-05-08 2014-10-28 Arineta Ltd. X ray imaging system with scatter radiation correction and method of using same
JP2010190830A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Hamamatsu Photonics Kk 放射線検出装置
DE102009052627B4 (de) * 2009-11-10 2012-07-12 Siemens Aktiengesellschaft Streustrahlungskollimator und Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlungskollimators
EP2410358A1 (en) * 2010-07-19 2012-01-25 European Space Agency Imaging optics and optical device for mapping a curved image field
US20120087462A1 (en) * 2010-10-12 2012-04-12 Abdelaziz Ikhlef Hybrid collimator for x-rays and method of making same
US8831180B2 (en) * 2011-08-04 2014-09-09 General Electric Company Apparatus for scatter reduction for CT imaging and method of fabricating same
CN103674979B (zh) * 2012-09-19 2016-12-21 同方威视技术股份有限公司 一种行李物品ct安检***及其探测器装置
EP2910189B1 (en) * 2014-02-21 2016-09-14 Samsung Electronics Co., Ltd X-ray grid structure and x-ray apparatus including the same
US10126433B2 (en) * 2014-11-10 2018-11-13 Halliburton Energy Services, Inc. Energy detection apparatus, methods, and systems
US9968314B1 (en) 2015-04-14 2018-05-15 Sebring Mechanical Design, Inc. Steerable X-ray imaging detector module
AT517438B1 (de) 2015-07-07 2018-10-15 Alfred Dipl Ing Fuchs Vorrichtung und verfahren zur detektion von strahlung
US10646176B2 (en) * 2015-09-30 2020-05-12 General Electric Company Layered radiation detector
WO2017102831A1 (en) 2015-12-15 2017-06-22 Koninklijke Philips N.V. Radiation detector with an anti-scatter grid
US10872701B2 (en) 2016-06-10 2020-12-22 Westinghouse Electric Company Llc Zirconium-coated silicon carbide fuel cladding for accident tolerant fuel application
US10952691B2 (en) * 2016-06-10 2021-03-23 Principle Imaging Corporation Scanning digital fluoroscope comprising multiple radiographic image detectors arranged as spokes extending radially outwardly from a central rotational point on a rotational plate
DE102016226032A1 (de) 2016-12-22 2018-06-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optische Anordnung zur Unterdrückung von Artefakten bei Röntgenuntersuchungen und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO2019021819A1 (ja) * 2017-07-25 2019-01-31 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 放射線検出装置
CN117518282B (zh) * 2023-11-09 2024-06-07 上海物影科技有限公司 一种小型化安检ct***

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03120500A (ja) * 1989-10-04 1991-05-22 Toshiba Corp 多孔コリメータ及びその製造方法
US5799057A (en) * 1996-12-26 1998-08-25 General Electric Company Collimator and detector for computed tomography systems
US5949850A (en) 1997-06-19 1999-09-07 Creatv Microtech, Inc. Method and apparatus for making large area two-dimensional grids
JP2000093418A (ja) * 1998-09-22 2000-04-04 Toshiba Corp Ｘ線検出装置およびｘ線イメージング装置
US6175615B1 (en) 1999-04-12 2001-01-16 General Electric Company Radiation imager collimator
JP2001046364A (ja) 1999-08-09 2001-02-20 Hitachi Medical Corp Ｘ線検出器及びこれを用いたｘ線ｃｔ装置
JP3987676B2 (ja) 2000-07-10 2007-10-10 株式会社日立メディコ Ｘ線計測装置
DE10058810A1 (de) * 2000-11-27 2002-06-06 Philips Corp Intellectual Pty Röntgendetektormodul

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100510725C (zh) * 2006-11-14 2009-07-08 北京国药恒瑞美联信息技术有限公司 用于消除散射辐射影响的虚拟滤线栅成像方法及其***
CN103238086A (zh) * 2010-11-23 2013-08-07 皇家飞利浦电子股份有限公司 利用重叠光导的pet探测器模块
CN103238086B (zh) * 2010-11-23 2016-05-04 皇家飞利浦电子股份有限公司 利用重叠光导的pet探测器模块
CN102610290A (zh) * 2011-01-12 2012-07-25 帕纳科有限公司 X射线遮线器装置
CN102670235A (zh) * 2011-02-28 2012-09-19 Ge医疗***环球技术有限公司 二维瞄准仪模块、x射线检测器以及x射线ct装置
US9020093B2 (en) 2011-02-28 2015-04-28 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Two-dimensional collimator module, X-ray detector, X-ray CT apparatus, and method for assembling two-dimensional collimator module
CN102670235B (zh) * 2011-02-28 2015-11-25 Ge医疗***环球技术有限公司 二维瞄准仪模块、x射线检测器以及x射线ct装置
CN103330570A (zh) * 2013-04-27 2013-10-02 中国人民解放军北京军区总医院 X射线准直器、x射线准直***及移动ct扫描仪
WO2014172937A1 (zh) * 2013-04-27 2014-10-30 中国人民解放军北京军区总医院 X射线准直器、x射线准直***及移动ct扫描仪
CN103330570B (zh) * 2013-04-27 2016-06-08 中国人民解放军北京军区总医院 X射线准直器、x射线准直***及移动ct扫描仪

Also Published As

Publication number Publication date
AU2002329029A1 (en) 2004-03-29
WO2004023123A1 (en) 2004-03-18
JP2005537846A (ja) 2005-12-15
US7236560B2 (en) 2007-06-26
US20060039527A1 (en) 2006-02-23
EP1537407A1 (en) 2005-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1672039A (zh) 用于ct扫描机的抗散射x射线屏蔽
US9076563B2 (en) Anti-scatter collimators for detector systems of multi-slice X-ray computed tomography systems
US7142629B2 (en) Stationary computed tomography system and method
US10393890B2 (en) X-ray imaging device
US8571176B2 (en) Methods and apparatus for collimation of detectors
CN1791944A (zh) Ct扫描装置的抗散射x射线准直器
EP3060128B1 (en) X-ray system, in particular a tomosynthesis system and a method for acquiring an image of an object
JP2001194463A (ja) Ｘ線を吸収するためのグリッド
JP2007125086A (ja) Ｘ線検出器およびｘ線ｃｔ装置
CN109195525B (zh) 用于紧凑的（准）各向同性多源x射线成像的x射线成像设备
CN103135121B (zh) 用于消除串扰的线段形模块ct探测器和方法
US10492746B2 (en) Spherical detector for CT system
JP4508305B2 (ja) 断層撮影システム及びそれ用のシンチレータ
JP3730319B2 (ja) Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
JP2002207082A (ja) ２次元放射線検出器とその製造方法
US10473796B2 (en) Scintillating array with alignment features
EP4300083A1 (en) Imaging system for radiographic examination
CN215687947U (zh) 防散射格栅和ct成像设备
WO2016203954A1 (ja) 放射線検出器とそれを備えたｘ線ｃｔ装置
JP2000193750A (ja) ２次元アレイ型ｘ線検出器、ｘ線検出器の製造方法及び２次元アレイ型ｘ線検出器を用いたｃｔスキャナ装置
US11786195B2 (en) Multi-spherical detector for CT system
US20230240626A1 (en) Detector module, detector, and medical device
CN101031240A (zh) 带有旋转探测模块的计算机断层摄影成像
JP5943760B2 (ja) 放射線検出装置および放射線撮影装置
CN117883111A (zh) 探测器模块、探测器以及医疗成像设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Open date: 20050921