[发明专利]采用X射线和伽马检测的多检测器成像系统

说明书

背景技术

本文所公开的主题一般涉及医疗成像系统，以及更具体来说涉及诊断成像系统，其将计算机断层扫描(CT)与核医学(NM)单光子发射计算机断层扫描(SPECT)系统相结合。

在CT成像中，将患者放置于台架中。台架能够包括用于支承旋转构件的固定框架。旋转构件包含中央开口或膛，其足够大以接纳沿扫描轴延伸的患者。旋转构件在扫描或成像规程期间围绕患者旋转。x射线管能够与x射线检测器阵列完全相反地跨中央开口定位在旋转构件上。随着旋转构件旋转，x射线管沿扫描平面将能量束或x射线投射经过患者并且投射到检测器阵列。通过围绕扫描轴并且相对于患者旋转x射线源，x射线从许多不同方向投射经过患者。患者的被扫描部分的图像能够使用计算机从由检测器阵列所提供的数据来构成。

在NM成像、例如SPECT或PET成像中，内部地向患者给予放射性药物。通常安装于台架上的检测器(例如伽马拍摄装置)捕获由放射性药物所发射的辐射，并且这个信息由计算机用来形成图像。NM图像主要示出例如患者或者被成像患者的一部分的生理功能。

在NM系统中，能够有利的是收集CT信息用于衰减校正、体形规划（body shape planning）、粗查(scouting)特定器官和CT数据的其他已知益处的目的。需要提供低成本和有效的这种系统。

发明内容

按照实施例，提供一种成像系统，其包含：台架，具有贯穿其中的膛；多个图像检测器，附连到台架，并且围绕膛的圆周径向间隔，使得间隙沿膛的圆周存在于图像检测器之间；x射线源，附连到台架，其中x射线源跨膛将x射线传送到图像检测器的至少两个；其中一个或多个检测器检测发射辐射和x射线辐射。

该系统还能够包含固定结构和旋转构件；其中x射线源附连到旋转构件，并且多个图像检测器附连到固定结构；并且其中旋转构件进行旋转，以允许x射线源绕膛内部的成像受检者的轨道运行，每个图像检测器还包括扫描马达；检测器头，包括检测器元件；以及其中，如果图像检测器处于x射线传输扇形束中，则扫描马达将检测器头的角度调整为指引在x射线源处。图像检测器还能够包括径向马达以用于将图像检测器延伸更靠近感兴趣区域并且更远离感兴趣区域收回图像；并且其中如果图像检测器不在x射线传输扇形束中，则扫描马达将检测器头的角度调整为指引在感兴趣区域处，以及径向运动马达基于其到感兴趣区域的距离来延伸或收回图像检测器。

在备选实施例中，多个图像检测器附连到旋转构件，以及x射线源附连到固定结构；并且其中旋转构件进行旋转，以允许成像检测器绕膛内部的成像受检者的轨道运行。备选地，台架能够包含两个旋转构件，其中两种旋转构件均是环形的；并且其中多个图像检测器附连到第一旋转构件，以及x射线源附连到第二旋转构件。在这种情况下，多个检测器能够围绕膛在外圆周上旋转；以及x射线源能够围绕膛在内圆周上旋转。

系统中的间隙可接收辐射，使得所传送的x射线在扇形束中传送；以及多于扇形束角的50%是间隙传输，因为x射线进入间隙并且没有碰撞图像检测器。在这种情况下，该系统还能够包括源准直仪；并且其中系统中的处理器指引准直仪阻塞间隙传输。图像检测器能够围绕膛的圆周规则地间隔，使得图像检测器之间的间隙是基本上相等的。备选地，图像检测器能够围绕膛的圆周不规则地间隔，使得图像检测器之间的间隙是不相等的。

该系统包含图像重构模块，其：接收来自多个图像检测器的发射辐射和x射线辐射，并且生成医疗图像；以及向显示器或存储器装置输出医疗图像。图像重构模块能够使用发射辐射来重构第一医疗图像，并且使用x射线辐射对第一医疗图像执行衰减校正，以生成第二医疗图像。如果图像检测器还包括:扫描马达；包括检测器元件的检测器头；以及用于延伸和收回图像检测器的径向马达；然后图像重构模块能够使用x射线辐射来确定感兴趣区域的位置；径向马达将图像检测器延伸到感兴趣区域；扫描马达将检测器头角调整为指引到感兴趣区域，以及检测器元件检测发射辐射。此外，图像重构模块能够使用发射辐射来重构第二医疗图像，并且使用x射线辐射来确定与第二医疗图像相关的解剖形状。

系统的附加特征能够包含如下配置：x射线源传送低功率x射线，图像检测器还包括由碲化镉锌(CZT)所制成的检测器元件，系统具有附连到台架的第二x射线源，x射线源和多个图像检测器共用X-Y平面，图像检测器是光子计数检测器，或者发射辐射是单光子发射计算机断层扫描(SPECT)辐射。

在实施例中，该系统能够激活处于x射线传输扇形束中的图像检测器，并且不激活处于x射线传输扇形束之外的图像检测器。