[发明专利]一种X射线成像设备

说明书

一种X射线成像设备(10)，包括至少两个基本为平面的面板(20、21)，每个面板包括容纳在真空外壳中的多个X射线发射器，其中，所述至少两个面板均具有一个中心面板轴线(28)，并且所述至少两个面板被布置成使得它们的中心面板轴线彼此不平行，并且所述设备还包括一面板保持装置，并且所述设备被布置成使得所述面板保持装置在对象的X射线成像期间保持所述至少两个面板相对于物体静止。

本发明一般涉及一种X射线成像设备以及一种产生X射线图像的方法，同时本发明在医药领域有特别的用途，但是这并不是本发明的唯一用途。

本发明涉及X射线源，并且尤其涉及多个X射线源。众所周知，可以使用门架和计算机控制的电动载物台以受控的方式移动X射线管，以便从多个角度和多个位置对物体进行成像。还已知可以布置多个X射线管来完成相似的任务，这种多个X射线管的布置使得操作速度更快，精度更高，但是这造成了额外的成本，同时增加了复杂性。

还已经公开了可以构造发射器的阵列，使得发射器的单个线性或2D配置可以覆盖多个位置和角度，实现成像。这些“面板”从概念上讲很简单，提供一个单一的真空外壳，该外壳包含并支持分布式X射线源的所有发射器和目标。

文献中已经考虑了各种其他配置，包括内置在多个离散单元中的多组发射器。通常根据一般的工程考虑因素(例如机械配合)来选择这些配置。

传统X射线系统依赖于电子管从点源生成X射线锥。这些基于电子管的源几乎可用于所有医学X射线成像。可用于X射线成像系统的配置会受到源的几何结构的限制，同时这些配置通常包括2D“平面”，3D“CT”(计算机断层扫描)和部分3D“断层合成系统”。

在平面配置中，手动或通过电动门架帮助将X射线源相对于患者和探测器放置，然后将X射线源固定在单个固定位置并进行单次曝光。这些系统可产生2D阴影图，通常部署成本低(投资成本低，安装和维护成本低)，且这些系统操作简单，每张图像的获取成本也很低。在许多领域缺乏平面成像：量化，适应症特异性，检测各种解剖异常的能力等。这些不足有很多是来自无法消除上覆组织和下层组织的影响(衰减)。

计算机断层扫描(CT)系统围绕要成像的对象(例如人体)旋转源和探测器，并使用断层摄影术重建对象的三维模型。CT通常可以解决平面成像的不足，但是，部署成本，每次的使用成本，施用于患者的剂量，大小，重量(因此缺乏便携性)，读取时间等增加了一个数量级。在重症监护或危险情况下，这种剂量负担和成本通常也是合理的，但是在一般常规性的成像或筛查过程中，这种风险和费用并非总是可接受的。

数字断层合成(DT)系统通常会在指向探测器的同时，在有限的角度(位置)范围内移动X射线源。尽管已经考虑了其他配置，但是传统的DT系统共享使用极限角覆盖(例如40°)和使用不同的数学算法来重建部分3D场景。DT通常是平面和CT之间的一种合理的折中方案。在某些情况下，DT可以提供与CT一样准确的临床诊断，但剂量和成本要与与平面成像相关的剂量和成本相近得多。

由于DT需要从精确移动和定位的源进行多次曝光，因此这些系统安装在放射室中，(与平面放射学相比)具有相对较高的部署成本，并且不能移动。成本和复杂性很大程度上是受到(基于电子管的)源限制的影响。

不用移动这一点是可取的。目前许多配置中已经用到了这种“分布式源”，所述这些配置包括使用位于弧形或直线中的多个常规管；可单独激活的阴极线性阵列；以及冷阴极的二维阵列。这些固定的分布式源的存在使得不再需要移动源，从而可以降低成本，复杂性和尺寸要求，从而为移动3D放射学提供了机会。这些类型的源还可以提高采集速度，从而减少运动模糊的可能性。