[发明专利]精确自动对准的CT检测器传感器

说明书

公开了一种CT检测器模块，其包含模块框架和定位在模块框架上的多个可平铺的检测器传感器。可平铺检测器传感器的每一个包含检测器元素的阵列和安装结构，该安装结构直接地或间接地耦合到检测器元素以提供用于检测器传感器与模块框架的安装和对准。安装结构包含对准板，其通常与检测器元素的阵列相对地定位，其中对准板具有形成基准结构的对准销以将检测器传感器对准在模块框架上，以及一个或多个螺纹凸起部，其配置成在其中接收紧固件，紧固件将检测器传感器固定到模块框架。模块框架包含键控部件，其在检测器传感器安装在模块框架上时接收对准销，以便将检测器传感器对准在模块框架上。

技术背景

本发明的实施例一般涉及用于诊断成像的射线照相检测器，并且更特别地，涉及计算机断层扫描(CT)检测器模块，其具有多个可平铺(tileable)的检测器传感器，其具有形成在其上的自动对准部件(feature)。

通常，在计算机断层扫描(CT)成像系统中，X射线源向对象或目标(例如，患者或一件行李)发射扇形射束。在下文中，术语“对象”和“目标”应当包含能够被成像的任何事物。射束在由对象衰减后，碰撞在辐射检测器的阵列上。在检测器阵列处接收的衰减射束辐射的强度通常取决于通过对象的X射线束的衰减。检测器阵列的每个检测器元素产生单独的电信号，其指示由每个检测器元素接收的衰减的射束。电信号被发送到模数转换器并且然后被发送用于处理成数字图像。

在多切片(multi-slice)成像系统中，平行的检测器模块行-各由多个检测器包装件(pack)或传感器组成-被布置，使得对应于每个单个阵列行的数据能够用来生成通过患者的单个薄切片图像。检测器模块通常以并排方式定位在一起以形成基本上以X射线源为中心的弧。在定位并且附接检测器模块到CT成像系统的台架时，认识到，检测器模块的这种定位和附接必须以极大精确来完成，使CT成像系统的制造非常困难并且常常在可接受质量的CT成像系统能够运送到客户之前需要检测器模块的大量测试、重新加工和重新对准。

另外，一旦CT成像系统在现场中使用，检测器模块的更换是困难的并且费时的。也就是说，为了更换检测器模块中的有缺陷的辐射检测器，需要整个模块被移除并且带到特定离线夹具以便调换辐射检测器，其中高度训练的技师执行该更换。在现场中，这种对准夹具的使用是不实际的并且不期望的，因为该夹具将会需要没有损坏的情况下运送到现场，并且此外，现场安装工程师将会需要知道如何正确地使用该夹具并且能够校验辐射检测器在安装后的对准。备选地，整个模块-其能够由多个检测器传感器组成-必须作为单元而不仅是有缺陷的传感器来更换。随着检测器覆盖增加，这个问题对于检测器厂商更换现场中整个多传感器模块变得更加昂贵。

因此，将会期望设计一种CT检测器，其在没有对于特定对准夹具的需要或高度训练安装技师的技能的情况下提供其自动对准。对于这种CT检测器还将会期望具有可平铺构造，其实现了便于安装、可量测性、早期易测性、和可维修性，其中实现单个传感器调换/更换而不是全部的多传感器模块调换。

发明内容

根据本发明的一个方面，CT系统包含：可旋转的台架，其具有开口以接收待扫描的目标；X射线投射源，其定位在可旋转的台架上，将X射线射束向目标投射；以及多个检测器模块，其定位在可旋转的台架上并且配置成接收由目标衰减的X射线。多个检测器模块中的每一个还包含：在其上具有顶表面和侧表面的模块框架；以及多个可平铺的检测器传感器，其定位在模块框架的顶表面上以便接收由目标衰减的X射线，其中多个可平铺的检测器传感器中的每一个包含检测器元素阵列，其配置成接收通过目标衰减的X射线并且将X射线转化为电信号；以及安装结构，其直接地或间接地耦合至检测器元素阵列并且配置成提供检测器传感器到模块框架的安装和对准，安装结构包括对准板，其定位在检测器传感器上通常与检测器元素阵列相对的检测器传感器的表面上。对准板包含：对准销，形成基准结构以将检测器传感器对准在模块框架上；以及一个或多个螺纹凸起部，其配置成在其中接收紧固件，紧固件将检测器传感器固定至模块框架。模块框架包含形成在其中的键控部件，其在检测器传感器安装在模块框架上时将每个相应检测器传感器的对准销接收于其中，以便将检测器传感器对准在模块框架上。