[发明专利]CT系统及CT扫描方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学成像设备，特别是涉及一种CT系统及CT扫描方法。

背景技术

CT（Computed Tomography，计算机断层成像）依赖于多个视角的射线成像，然后通过重建算法获得物体的三维数据。

传统的CT系统，为了实现断层成像，获得多角度投影图像主要方案是采用单个射线球管围绕扫描物体做旋转运动，按照旋转角度依次获得投影图像。由于CT系统中球管的旋转受到离心力的制约，扫描速度受到限制，无法满足心血管、冠状动脉等运动器官成像要求或工业、安检中对近乎实时成像的要求。此外，因CT球管和探测器旋转的成像方式导致系统电力输送和数据传输都存在困难，需要采用专门的旋转部件（如旋转机架与导电滑环）实现，增加了系统的复杂程度与成本。

发明内容

基于此，有必要针对现有的CT系统扫描速度不够及需采用专门的旋转部件成本高的问题，提供一种快速扫描且能降低成本的CT系统。

此外，还有必要提供一种CT扫描方法。

一种CT系统，包括多个射线管、图像探测器和驱动控制器，所述驱动控制器分别与所述图像探测器和多个射线管相连；每个射线管具有多个发射的焦点，焦点空间分布构成一个多边形或圆环或部分圆环；所述图像探测器包括多个探测器单元，多个探测器单元构成一个圆环或部分圆环，与所述焦点构成的圆环同心，且两个圆环在轴向方向偏置布置；所述驱动控制器用于控制多个射线管中各个射线管的多个焦点切换发射，并控制所述图像探测器采集焦点发射扫描物体后形成的投影数据。

一种CT扫描方法，包括：

发射射线步骤，控制多个射线管中各个射线管的多个焦点切换发射，其中，每个射线管具有多个发射的焦点，焦点空间分布构成一个多边形或圆环或部分圆环；

采集数据步骤，通过图像探测器采集所述焦点发射扫描物体后形成的投影数据，其中，所述图像探测器包括多个探测器单元，多个探测器单元构成一个圆环或部分圆环，与所述焦点构成的圆环同心，且两个圆环在轴向方向偏置布置。

上述CT系统及CT扫描方法，通过控制多个焦点切换发射，实现多角度的CT投影数据采集，相比于传统的单射线源旋转扫描，可实现快速静态扫描，不需专门的旋转部件，降低了成本，且利用多焦点射线管取代单焦点射线管，使得在有限长的圆周上可布置更多的发射焦点，同时降低了封装成本。

另外，采用每个射线管的焦点扫描次序为每一个射线管当前发射的焦点位置与该射线管前一个发射的焦点位置及该射线管后一个发射的焦点位置间隔至少大于或等于2倍的第一预设距离，以及控制该每相邻两次发射由相邻的两个射线管相同的焦点位置或者非相邻的两个射线管相同的焦点位置完成，可减小射线管热载荷，延长其使用寿命；多个焦点同时被激活可提高扫描速度。

附图说明

图1为一个实施例中CT系统的结构示意图；

图2为一个实施例中射线管的结构示意图；

图3为另一个实施例中射线管的结构示意图；

图4为另一个实施例中射线管控制器132的结构示意图；

图5为CT系统包括5个射线管扫描物体的示意图；

图6为CT系统采用多个焦点同时扫描物体的示意图；

图7为多个焦点同时扫描大物体时采用频分复用的示意图；

图8为一个实施例中CT扫描方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为一个实施例中CT系统的结构示意图。该CT系统，包括多个射线管110、图像探测器120和驱动控制器130，其中，驱动控制器130分别与图像探测器120和多个射线管110相连。

每个射线管110具有多个发射的焦点112，焦点112空间分布构成一个多边形或圆环或部分圆环。焦点112空间分布构成的多边形或圆环或部分圆环以扫描轴线作为中心。每个焦点112发射对应于CT系统扫描的一个投影视角，发射方向经多孔准直器（图未示）后指向扫描轴心。焦点112可分布于整个圆环或部分圆环，为了节省成本和加快扫描，可采用短扫描方案，利用解析重建算法，让焦点（即发射源）分布角度范围在180度加上β，其中，β为单个焦点发射角度。在其他实施例中，可采用迭代重建算法，焦点分布角度范围为60度至100度，如此很大程度节省了焦点和图像探测器成本，并提高扫描速度。