[发明专利]用于X射线CT系统的摇床及X射线CT系统

说明书

本发明涉及一种用于支持X射线CT系统中的受检者(人体)的摇床，所述X射线CT系统是利用X射线照射而获得受检者的X射线断层图像的系统。

X射线CT(计算机断层)系统及设备包含一个具有环形腔部分的装置(通常被称为门架装置)，和一个用于为门架装置提供几种控制信号及根据门架装置所采集到的信号(数据)重建X射线断层图象以供显示的操作控制台。

门架装置包含有一个X射线源(X射线管)，一个用于检测X射线的X射线检测器，和一个在其间放置受检者的空腔。通过旋转X射线源和X射线检测器，就可在不同的旋转角度上获得对应于通过受检者(经受检者衰减)的X射线数量的信号(数据)。利用所采集到的信号，操作控制台计算出受检者横截面上的一个小区域内的X射线衰减系数，然后将计算得到的数值以像素值的形式显示出来而最终生成观察者可看到的图像。所获得的图像通常被称为X射线断层图像，生成X射线断层图像的过程被称为X射线断层图像重建过程或简称为重建。

除上述组成部分外，X射线CT系统还需要一个用于支持和固定在门架装置空腔部分中的受检者以及用于将受检者运向空腔部分的运送装置。与受检者直接接触的运送装置上的平台通常被称为摇床。

由于摇床和受检者一起受到X射线的照射，所以构造摇床的材料需具有高的X射线透射系数。通常采用这种材料，即包含由外围的CFRP(碳纤维强化塑料)等进行强化的泡沫材料如丙烯酸树脂的材料。

在X射线CT系统中，有时会在重建图像中出现被称为赝象的干扰图像。当一个受检者具有高于周围的X射线衰减系数(低X射线透射系数)时就会产生赝象。如果干扰发生在重建的受检者X射线断层图像之外，就不会造成任何影响。但是，发生在重建图像之内的干扰会导致误诊断。

人们也知道赝象现象出现在具有高X射线衰减系数的受检者的切线方向上。

下面将对常规摇床结构与赝象之间的关系进行描述。

附图1表示的是一个其端部一侧靠近门架装置的摇床的三方向投影视图，其中(a)是摇床的顶平面图(从置于摇床上受检者的上面看到的视图)，(b)是从运送方向(也就是从门架装置方向)看去而得到的前(端)视图，(c)是一个侧视图。

如图所示，从横向或从运送方向看去，摇床截面呈碗状(倒置梯形)，其顶边如端视图(b)中所示形成一凹曲线，这样就便于使躺着的受检者得到稳定支持。如侧视图(c)所示，从侧视方向看去，其截面形成了以角度θ切削端部而形成的形状(将在后面内容中对切削形状的原因进行描述)。

附图2表示一个示例性的、在附图1所示位置S处对放于所述摇床上的受检者进行扫描而重建X射线断层图像。(扫描平面正交于附图1的画面。)

尽管摇床是用具有高X射线透射系数的材料制成，但构成摇床表面的强化CFRP具有低于周围空气的透射系数。因此如附图2所示沿覆盖在表面上的CFRP的切线方向产生了许多线性赝象。

由于摇床的截面呈碗状，所以在摇床的侧表面所产生的赝象仅出现在背离受检者的方向上。相类似地，在放置受检者的曲面上产生的赝象也仅出现在切线方向上而不会进入受检者的X射线断层图像中。基于这点可以保证在如附图2所示情况中所产生的赝象基本上是不会对基于X射线断层图像的诊断造成影响。

接着将对如附图1中所示的、从侧面看去以角度θ切削端部而形成的端部形状的原因进行解释，接着将讨论关于在端部产生赝象的问题。

赝象产生的原因是在扫描平面中存在着具有低X射线透射系数的材料。因此如果摇床的端平面不是象附图1中所示那样倾斜而是垂直的话，则当对相应于垂直端平面的位置进行扫描时就会产生赝象，这是由于具有低X射线透射系数的CFRP层延伸到了相应于扫描平面的平面内。因此将摇床端部表面制成如附图1(c)侧视图中所示的倾斜状。

角度θ应大于某一值。这是由于如图3所示，并不总是在垂直于摇床运送方向的平面内、也可以在门架装置倾斜一定角度θ0的情况下实施扫描。之所以进行倾斜是由于构成人体背骨的脊椎延伸成一个柔和的S形曲线，有时就需要在垂直于这一曲线的某部分的平面内重建X射线断层图像。因此如果摇床端部的倾斜角θ小于最大倾角，则在实际使用中就会出现门架的倾斜角等于θ的情况，这样就会导致产生前述的赝象。因此摇床端部的倾角θ需要大于门架装置的最大倾斜角。但是如果门架装置没有倾斜功能的话，则就不存在上述的对角度的限制，只要角度合适即可。

另外当受检者躺在摇床上时，端部可支持受检者的头部或者脚部。由于扫描时需要受检者处于平稳状态，所以一些摇床端部设置有用于稳定固定受检者头部的机构。可以如附图4所示将一个头架插入到摇床端表面上设置的连接槽内。