[发明专利]X射线CT装置

说明书

发明的背景

本发明涉及X射线CT装置和方法，特别涉及X射线管和X射线检测器(多行检测器)互相相对放置且其间放置患者的X射线CT装置和方法，该检测器包括在通道排列方向线性排列以在受治疗者身体轴向形成多个行的多个X射线检测器元件，用于在来自X射线检测器的检测信号的基础上再现患者的层析X射线摄影图像。

在这种类型的X射线CT装置中，由于在一次扫描中可以从多行检测器的多个行同时获得投影数据，因此可以提高X射线CT成像的速度。然而，由于扫描(投影)数据采集图表(即患者的切片的图形)是固定的，因此该装置不能灵活地适于各种医疗目的的成像，希望进一步改进。

相关技术

图1是常规X射线CT装置的主要部分的结构图。该装置一般由用于进行轴向/螺旋扫描和利用X射线扇束XLFB在目标上读数的扫描台架部分30、用于支撑患者100和在体轴CLb方向移动患者100的成像台20、和遥控设置用于控制扫描台架部分30和成像台20并由例如放射学家操作的操纵台部分10构成。

在扫描台架部分30中，参考标记40表示旋转阳极型X射线管，150表示用于限制在体轴方向的X射线的辐射宽度的准直器，50aA表示用于控制准直器150的狭缝宽度w的准直器控制部分，70表示X射线检测器(多行检测器)，在该X射线检测器中多个X射线检测元件在通道CH排列方向线性排列以便在例如体轴方向形成四行L1-L4，80’表示用于在X射线检测器70的通道检测信号基础上产生患者的投影数据g(X，θ)并采集该数据的数据采集部分(DAS)，30A表示用于进行X射线图像拍摄系统的旋转控制的旋转控制部分(以下有时也称为台架)。图1另外还示出了关于扫描台架部分30固定的x-、y-和z-坐标轴，其中z轴与体轴CLb方向一致。

在操纵台部分10中，参考标记11表示用于进行X射线CT装置的主控制和处理(如扫描设计、扫描控制、CT层析X射线摄影图像再现处理等)的中央处理装置，13表示用于显示扫描设计图、扫描/再现CT层析X射线摄影图像等的显示器件(CRT)，14表示用于交换在中央处理装置11和扫描台架部分30及成像台20之间的几种控制信号C1，C2和监视信号的控制接口，15表示用于累积来自数据采集部分80’的投影数据的数据采集缓冲器。

现在简述一下操作。来自X射线管40的X射线扇束XLFB穿过患者100并撞击X射线检测器70的所有检测器行L1-L4。数据采集部分80’通过集成和A/D转换检测器行L1-L4的通道检测信号电流产生对应投影数据g₁(X，θ)-g₄(X，θ)，并在数据采集缓冲器15中储存投影数据。接着，通过稍微旋转台架到视角θ，进行相同的投影，等等；由此为台架的一次旋转采集和累积投影数据。

而且，成像台20根据轴向/螺旋扫描设计方案在患者100的体轴方向断续/连续地移动，因而，可以采集和累积患者所要求成像区域的所有投影数据。然后中央处理装置11与扫描操作同时或在扫描操作之后在得到的投影数据基础上再现患者100的CT层析X射线摄影图像，并在显示器件13上显示CT层析X射线投影图像。

插图(a)表示常规准直器150的平面图。准直器150具有这样的结构，以便垂直于z轴设置的两个平行狭缝板150a和150b利用螺栓154在四个角部枢轴地固定到两个铰链152a和152b上以形成平行四边形，铰链152a和152b被各自枢轴153a和153b在铰链152a和152b的中线CL上枢轴地支撑。在这个构形中，通过旋转铰链152b的枢轴153b可以关于中线CL对称地改变在z轴方向上的狭缝宽度w。狭缝宽度w的中线CL在原位对应X射线检测器行的中线CL。

常规数据采集部分80’包括能组合(相加)穿过检测器行的通道检测信号电流的开关单元(SWU)81’和通过集成和A/D转换从开关单元81’输出的通道组合电流而可以产生四列投影数据g₁(X，θ)-g₄(X，θ)的数据采集单元(DAS1-DAS4)。通过组合穿过对应所要求切片宽度的检测器行的通道检测信号电流，数据采集部分80’可以再现关于X射线检测器行的中线CLd对称并有不同切片宽度的CT层析X射线投影图像，如下面将介绍的。下面将具体介绍用于提供不同切片宽度的常规扫描(投影)数据采集方案。