[发明专利]CT扫描仪

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种CT扫描仪。

背景技术

医用CT扫描仪虽然进步很快，但是依然存在一些缺点。

一、CT扫描仪庞大笨重。现有的CT扫描仪采用X射线源(传统CT球管配上高压电源有一百多公斤重)和探测器一起旋转的方式进行扫描。由于需要转动的载荷很重，为了保证足够的刚度和强度，CT扫描仪的转盘、轴承，以及支持系统都要加厚、加重，进而导致整个扫描仪非常笨重。

二、扫描仪速度提升受限。由于CT球管的旋转受到离心力的制约，虽然现在扫描一周可以在0.24s内完成，但是扫描速度已经接近理论极限，很难再实现有效的提高。而这个速度依然不能满足心血管等运动器官或组织的成像要求。

为了提高成像速度，缩短成像时间，必须解决CT球管所受的离心力制约问题。这个问题的解决办法就是让X射线源静止。电子束CT扫描仪就是其中的一个解决方案。但是由于电子束CT扫描仪的特殊构造，其电子束是在靶环外面通过线圈实现的偏转，所以体积庞大，未能实现360度断层扫描，以及全身任意位置的扫描。

随着纳米管技术的发展，场发射阴极逐渐开始应用到X射线源中。人们开始利用场发射阴极制作静态X射线源。基于场发射阴极X射线源的新型CT扫描仪方案目前也存在好几种，不过基本原理相同。它们都是利用场发射阴极体积小的特点，用许多个小模块做成可以多焦点发射的X射线源，取代X射线源的旋转。

CN201210211462.9揭示了一种静态能量分辨CT扫描仪，包括电源系统、X射线源系统、探测器系统、数据采集系统和计算机。X射线源系统包括一环形X射线源及一环形前准直器环形X射线源包括若干基于碳纳米管的X射线源模块，环形前准直器上分布若干准直器狭缝，每个X射线源模块对应一准直器狭缝。探测器系统包括位于环形X射线源内侧的两环形探测器，环形探测器之间具有狭缝，环形探测器由若干探测器模块组成，探测器模块对X光子进行能量分辨。探测器系统后接数据采集系统，数据采集系统与计算机相连。X射线源发出的X光子依次通过环形前准直器狭缝与环形探测器之间的狭缝投射到对面的探测面上(请参阅图1)。

由于环形探测器所需要的探测器模块数太多，导致成本太高，另外，环形探测器系统无法像传统CT扫描仪安装后准直器，吸收康普顿散射光子，所以信噪比也不太好。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种辐射低、成像快、信噪比好的CT扫描仪。

本发明提供的CT扫描仪，包括：机架、X射线源、转盘以及探测器系统。X射线源，设置于所述机架上，由X射线源模块组成；转盘，设置于所述X射线源的内侧；探测器系统，设置于转盘上，由多个探测器组成，所述探测器呈弧形，由探测器模块组成，其中，所述探测器与转盘保持相对静止，所述转盘旋转，所述X射线源在所述机架上保持静止状态。

本发明实施方式中CT扫描仪通过将X射线源固定在机架上，探测器系统固定在转盘上，通过旋转转盘，X射线源保持静止，有效的提高了成像速度，降低了辐射剂量，减轻了重量。

附图说明

图1为本发明背景技术中CT扫描仪的结构；

图2为本发明一实施方式中CT扫描仪的结构图；

图3为本发明一实施方式中CT扫描仪中的X射线源的结构图；

图4为本发明另一实施方式中CT扫描仪中的X射线源的结构图；

图5为本发明第三实施方式中CT扫描仪中的X射线源的结构图；

图6为本发明一实施方式中单个X射线源的工作示意图；

图7为本发明一实施方式中转盘、探测器与前准直器的结构关系图；

图8为本发明一实施方式中探测器的结构图；

图9为本发明一实施方式中CT扫描仪工作示意图；

图10A以及图10B为本发明一实施方式中热阴极X射线源工作流程时序图；

图11为本发明一实施方式中奇数个探测器与前准直器时探测器中心与焦点平面在轴向上的位置关系图；

图12为本发明一实施方式中偶数个探测器与前准直器时探测器中心与焦点平面在轴向上的位置关系图；

图13为本发明一实施方式中X射线源示意图(360个模块)。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。