[发明专利]转子和X射线CT扫描器

说明书

技术领域

本发明涉及计算机断层摄影(CT)X射线成像，并具体而言涉及转子和用于X射线CT成像的X射线CT扫描器。

背景技术

在患者的CT X射线成像中，X射线用于对患者身体区域的内部结构和特征成像。该成像由在下文中称为“CT扫描器”的CT成像系统执行，该CT成像系统通常包括X射线源和放置为面对X射线源的密排X射线探测器阵列。X射线源和探测器阵列安装在扫描架上从而使被CT扫描器成像并通常躺在适当的支撑躺椅上的人可以在被安置在扫描架中的X射线源和探测器阵列之间。扫描架和躺椅可相对于彼此移动，从而使X射线源和探测器阵列能够在沿着患者身体的期望位置处被沿着“z-轴”轴向放置。扫描架包括固定结构，称为定子，和旋转元件，称为转子。转子安装在定子上从而使转子可在与z-轴垂直的平面中绕着旋转中心旋转。

目前，X射线探测器安装在数据测量系统的支架中，然后该支架安装在CT转子上。过去的转子旋转速度是每秒一圈或者更少。在这些速度下支架的离心力是适中的，并且支架的扭曲并不是大问题。然而，转子的旋转速度是接近每秒4圈，这导致了是每秒一圈的16倍的离心力。抵抗该力的一个方法是使得支架结构更加坚固，但是那可增加成本并使得支架变重。

大的离心力对CT成像具有负面影响。如所公知的，在CT扫描器中探测器相对于X射线辐射的焦斑和旋转中心处于精确位置是很重要的。此外，扫描器中的防散射栅格应被对准从而使它们全部指向焦斑。支架上的大离心力将使得探测器运动，这可导致图像伪影。

另一方面，目前在CT扫描器中使用的x射线管是具有其自己的x射线屏蔽、结构外壳和电机定子的独立单元。然后该管组件安装在管架上，其可能整合或者不整合至转子本身。当管被替换时，x射线屏蔽和结构外壳也被替换，即使这些部分并没有损坏。对于一些CT扫描器，已经知道x射线管架在离心力下移动会导致焦斑的不期望运动，这会引入图像伪影。

因而需要提供一种具有新结构的转子，其减少X射线辐射源的焦斑和探测器模块之间的相对运动，从而减小成像伪影。

发明内容

本发明的目的是减小辐射源焦斑和探测器模块之间的相对运动从而减少成像伪影。本发明通过提供将辐射源和探测器模块并入圆形体的转子来实现该目的，该转子包括：

-具有焦斑(10)的辐射源，其用于向对象辐射射束；

-探测装置(12)，其用于生成响应于所述射束的能量衰减的信号；

-圆形体(14)，其具有用于容纳该辐射源的腔(11)，以及其上安装该探测装置(12)的圆弧形表面(17，27)；

其中该圆弧形表面(17，27)相对于该对象放置在该腔(11)的对面，所述腔(11)包括安装有用以屏蔽该辐射不朝着该对象的屏蔽(15)的内表面。

通过将辐射源安装在圆形体上具有屏蔽的腔内，用于辐射源的常规外壳和屏蔽被去除，导致由在常规CT扫描器中辐射源安装其上的结构的运动引起的焦斑运动的减小。

在本发明的实施例中，探测装置具有多个探测器模块，该探测器模块直接安装在该圆弧形表面上并且每个探测器模块指向该焦斑。

通过直接将该探测器模块安装在该圆形体上，该探测模块上的离心力将被直接传送至该圆形体，而不经过中间结构外壳，导致探测器模块相对于焦斑的运动减小。这也帮助减小由中间结构外壳引起的机械堆叠误差。

在实施例中，探测模块位于圆弧形表面上。该圆弧形表面的圆心是转子的旋转中心，并且该探测器模块指向该X射线辐射的焦斑。与探测模块位于以X射线辐射的焦斑为圆心的圆弧上的常规布置相比较，这一布置减小了在第一和最后的探测器模块附近的圆形体结构的变薄，并因而可使得圆形体更加坚固。

在实施例中，该探测器模块与该圆弧形表面上的各个锯形凹槽相接合。该布置改善了探测器模块与焦斑的对准。

所描述转子的修改和其变型可以由本领域技术人员基于目前的描述而实现。

附图说明

从以下结合附图考虑的详细描述，本发明的以上和其它目的和特征将变得更加显而易见，在附图中：

图1A和1B的示意性剖面图图示了根据本发明的转子的实施例；

图2A和2B的示意性剖面图图示了在根据本发明的转子的实施例中圆形体的圆弧形表面的示例性位置；

图3A和3B的示意性剖面图图示了在根据本发明的转子的实施例中探测器模块的示例性布置；

图4的示意性剖面图图示了在根据本发明的转子的实施例中的高压电源；

图5的示意图图示了在根据本发明的转子的实施例中探测器模块和圆形体之间的第一接合方式；