[发明专利]CT系统及成像方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及医学成像系统，尤其涉及CT系统及成像方法。

【背景技术】

计算机断层扫描(ComputedTomography，CT)是X射线成像技术的一个重大突破，在医学上可用来诊断脊柱和头部损伤、颅内肿病、脑中血凝块、胃肠疾病以及肌体软组织损伤等。目前的计算机断层扫描系统的主要结构包括两大部分：X射线断层扫描装置和计算机装置。前者主要由产生X射线束的高压发生器和球管以及接收、检测X线的探测器组成，后者主要包括数据采集系统、中央处理系统、操作台、图像显示器等辅助设备，X射线球管和探测器分别安装在被扫描组织的两侧，方向相对。其大致的原理是：CT利用人体不同组织对X射线的吸收不等，将人体被测层面分成许多立方体小块(体素)，CT测得每一体素的密度和灰度(像素)，X射线经过选定层面后的衰减总量为各体素X射线衰减量的总和，旋转球管，X线从不同角度穿过选定层面，旋转多次后，可得一联立方程，在该方程中，X线衰减总量为已知值，各体素X线衰减值为未知量，经计算机运算求出各体素X射线衰减值(对应各像素)，由这些像素组成一幅二维的断层图像，不同的二维图像在计算机中组合成一副三维图像。

在CT数据采集系统中，探测器是整个系统的核心部件，其结构十分复杂，它直接接收X射线束穿过被测物后的光子信号，通过其自身的特性转换为相应的电信号，一个典型的CT探测器主要包括介质(如气体闪烁体等)、光电转换阵列和电子学部分，此外还有准直器、电源灯辅助设备。在探测器工作过程中，X射线信号照射到晶体表面会产生部分热能，随后X射线辐射能量会转换为晶格的热运动能量，从而引起探测器晶体温度升高。然而，探测器所使用的材料如钨酸镉晶体对于温度非常敏感，环境温度的变化会引起光电峰值漂移，影响光电转换性能。更恶劣的是，如果温度变化过大，将导致晶体探测器性能发生变化，重建图像出现条纹，从而影响诊断识别。

现有技术中，CT探测器系统大都安装在一个较大的金属基体上，为了使探测器温度维持在稳定水平，通常在金属基体上设置一些半导体温度传感器、加热器件和冷却器件，根据温度传感器反馈金属基体表面的温度来控制冷却风扇或者加热器件的工作，从而维持探测器温度在一定范围内。然而，温度传感器的里面的热电阻或者热耦合的热惰性会使得温度传感器探测的温度变化落后于探测器本身温度的变化，而且温度探测器探测到并不是探测器的真实温度，而是金属基体或者探测器周围的温度。而在CT成像系统运行过程中，高速旋转的机架、发出X射线的高压球管、高集成度的传感器都会产生大量热量，从而引起整个系统温度的升高，而温度传感器周围的探测环境也不可避免的受到上述诸多因素的影响，从而导致温度传感器探测到温度值与探测器实际温度有差异，最终生成的图像也会产生伪影。鉴于此，有必要提出可有效避免温度波动产生伪影的CT成像方法。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题提出一种可有效避免温度波动产生伪影的CT成像方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种CT系统，包括：

CT球管，用于产生X射线信号；

探测器，用于接收X射线信号，并将所述X射线信号转换为相应的电信号以及感应获取探测器自身温度信息；

数据采集模块，与所述探测器连接，用于将所述探测器输出的电信号转换为投影数据并将探测器自身温度信息转化为探测器温度值；

控制模块，用于将探测器温度值控制在目标温度范围内，并启动CT球管工作；

图像重建模块，与所述数据采集模块连接，用于根据所述投影数据重建断层摄影图像。

进一步地，还包括温度调节模块，用于在所述控制模块控制下调节所述探测器的温度至目标温度范围内。

进一步地，所述温度调节模块为设置于探测器支架表面的若干个加热单元或/和冷却单元。

进一步地，当探测器的温度低于目标温度范围的下限值时，则所述控制模块控制所述加热单元对所述探测器升温；当探测器的温度高于目标温度范围的上限值时，则所述控制模块控制所述冷却单元对所述探测器降温。

进一步地，所述探测器支架上还分散设置有若干个温度传感器，用于获取空气温度。

本发明还提供一种CT系统的成像方法，在成像扫描前，根据探测器自身温度信息获取探测器转化温度值，并判断扫描前探测器温度值是否在目标温度范围内，如果条件满足，则执行CT扫描；否则，则调节扫描前探测器的温度至目标温度范围内。