[发明专利]用于光谱CT的双层探测器

说明书

技术领域

本申请涉及成像系统的应用。其主题特别应用于光谱计算机体层(CT)扫描仪并将特别参考其进行描述。但是本申请还用于DF和RF成像、X射线透视检查、放射线照相术、以及其它用于医疗和非医疗检查的成像系统。

背景技术

计算机体层(CT)成像通常采用X射线源，该X射线源产生横穿检查区的X射线的扇形射束、楔形射束、或锥形射束。设置在检查区的对象与一部分横穿的X射线相互作用并吸收一部分该X射线。相对X射线源设置包括探测器元件阵列的两维射线探测器。该射线探测器包括测量所透射的X射线的强度的闪烁体层和下面的光电探测器底层。在双能量CT系统中，闪烁晶体与两个相应的光电倍增管(例如氟化钙(CaF)和碘化钠(NaI))的每一个耦合。并排设置该两个闪烁体，或者，如U.S.4,247,774所示，闪烁体可被成形以部分重叠以便一些X射线通过两个闪烁体。较低能量的X射线在上CaF闪烁体中被吸收并引起闪烁，而较高能量的X射线通过以在NaI闪烁体中闪烁。该闪烁在相应光电倍增管中引起电流。

通常，X射线源和射线探测器安装在旋转台架的相对侧上从而使得旋转该台架以获得对象的投影视图的角度范围。在一些配置中，X射线源安装在旋转台架上而射线探测器安装在固定台架上。在任一种配置中，采用经滤波的反投影或者另一种重构方法从电信号重构投影视图，以产生对象或其选择部分的三维图示。

在双能CT系统中，可同时收集与高能和低能X射线对应的电信号并将其重构为内在记录的分离的图像。该双能片数据还可用于提供射束硬化校正。

发明内容

本发明期望提供一种克服上述及其它问题的改进的方法和装置。

根据本申请的一个方面，公开了一种射线探测器。上闪烁体两维阵列面对X射线源设置以从那里接收射线并将低能射线转换为可见光，以及透射高能射线。下闪烁体两维阵列设置在远离X射线源的上闪烁体附近以将所透射的高能射线转换为可见光。与上闪烁体和下闪烁体光学连通的光敏元件阵列观测可见光并将可见光转换为电信号。

根据本申请另一方面，公开了一种制造射线探测器的方法。将光电探测器两维阵列整体制造在芯片内。在光电探测器的光敏面上制造上闪烁体和下闪烁体。

本申请的一个优点在于采用了安全的闪烁体材料。

另一个优点在于一种商业可实施的光谱扫描仪。

另一个优点在于提供用于光谱CT的高QDE和高光学检测效率的廉价探测器。

而另一个优点在于大大改进了光收集效率。

本领域技术人员在阅读下面对优选实施例的详细描述后将清楚许多其它的优点和益处。

附图说明

本发明可以采用各种组件和组件的布置，以及各种过程操作和过程操作的安排。附图仅仅是为了描述优选实施例的目的而不应解释为限制本发明。

图1图示了一种成像系统；

图2A图示了一部分射线探测器；

图2B图示了一部分射线探测器的顶视图，其具有在Z向上延伸的线性瓦片(tile)；

图3示出了厚度不同的YAG闪烁层的吸收的曲线图；

图4图示了一部分射线探测器，其包括具有干涉滤光器的侧面安装的光电二极管；

图5图示了一部分射线探测器，其包括具有干涉滤光器的背部安装的光电二极管；

图6A图示了具有栅格的射线探测器的侧视图；

图6B图示了栅格的顶视图。

具体实施方式

参考图1，计算机体层(CT)成像装置或者CT扫描仪10包括台架12。X射线源14和源准直仪16协作产生指向检查区18的扇形、锥形、楔形、或其它形状的X射线束，该检查区包括对象(未示出)，例如在对象支架20上的患者。对象支架20在Z向上可线性移动，而旋转台架22上的X射线源14围绕Z轴旋转。

优选地，旋转台架22随着对象支架20线性推进同时旋转，以产生X射线源14和准直仪16围绕检查区18的通常螺旋的轨迹。但是，还可采用其它成像模式，例如单片或多片成像模式，其中当对象支架20保持固定时台架22旋转以产生X射线源14的通常为圆形的轨迹，在其上采集轴向图像。在采集了轴向图像后，对象支架选择地在Z向上步进预先确定的距离，并重复轴向图像采集以便以沿Z向的离散的步长采集体积数据。