[发明专利]一种放射治疗能谱CBCT的成像装置、方法及放射治疗装置

说明书

本发明提供一种放射治疗能谱CBCT的成像装置、方法及放射治疗装置，涉及医疗技术领域。该装置包括双层探测器和影像处理传输装置，双层探测器包括上层探测器和下层探测器，X射线穿过上层探测器后照射到下层探测器上，上层探测器用于感测低能X射线，下层探测器用于感测高能X射线，影像处理传输装置包括第一和第二影像处理传输装置，第一影像处理传输装置与上层探测器对应设置并用于处理传输上层探测器的感测信号，第二影像处理传输装置与下层探测器对应设置并用于处理传输下层探测器的感测信号。通过采用分别感测低能X射线和高能X射线的两层探测器，可以实现能谱成像，能够有效去除射线伪影，提供丰富的解剖信息，从而提高CBCT的影像质量。

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种放射治疗能谱CBCT的成像装置、方法及放射治疗装置。

背景技术

放射治疗用锥形束电子计算机断层扫描(Cone Beam Computed Tomography，CBCT)是目前放射治疗领域应用最为广泛的影像引导技术。它一般使用大面积非晶硅数字化X射线探测板，加速器机架旋转一周或大半周即可获取并重建一定体积范围内的电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)影像，主要用于放疗摆位时及放射治疗过程中的位置验证，以引导当次治疗和(或)后续分次治疗。

然而，由于射线伪影的存在、密度分辨率低(尤其是低对比度密度分辨率)等原因，放射治疗用CBCT的影像质量较差。锥形束图像的伪影主要来自X射线散射、扫描物体运动、平板探测器本身的性能。探测器中心部分散射信号会在投影图像上产生“杯状”伪影；与扇形束CT相比，到达CBCT探测板的X线散射明显增加，对图像质量的影像更为明显。此外，扇形束CT的硬化伪影在锥形束CT中同样难以消除，所谓X射线硬化是指：由球管产生混合X射线，受照物质对不同能量X射线具有选择性，一般来说低能量的X射线会被吸收得更多，因此经过受照物质后，X射线会发生“硬化”。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种放射治疗能谱CBCT的成像装置、方法及放射治疗装置，以解决CBCT的影像质量差的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种放射治疗能谱CBCT的成像装置，该装置包括：双层探测器和影像处理传输装置，双层探测器包括上层探测器和下层探测器，来自X射线发射装置的X射线穿过上层探测器后照射到下层探测器上，上层探测器用于感测低能X射线，下层探测器用于感测高能X射线，影像处理传输装置包括第一影像处理传输装置和第二影像处理传输装置，第一影像处理传输装置与上层探测器对应设置并且用于处理并传输上层探测器的感测信号，第二影像处理传输装置与下层探测器对应设置并且用于处理并传输下层探测器的感测信号。

可选地，该装置还包括设置在上层探测器与下层探测器之间的滤波器滤波器用于滤除穿过上层探测器之后的X射线中的低能X射线。

可选地，该装置还包括运动控制装置，运动控制装置用于控制双层探测器、影像处理传输装置和滤波器的整体运动。

可选地，双层探测器的形状为平板形或弧形。

可选地，上层探测器的闪烁体的材质为ZnSe或CsI，并且下层探测器的闪烁体的材质为Gd₂O₂S。

可选地，构成滤波器的材质包括如下中的至少一者：空气、铜、钛、铝、碘、钆。

可选地，滤波器的结构为由单一材质或多种材质混合后形成的圆形结构或方形结构。

可选地，滤波器的结构为由多种材质中的不同材质交错布置形成的棋盘形结构或者同心圆形结构。

第二方面，本发明还提供了一种放射治疗能谱CBCT的成像方法，该方法用于根据如上第一方面所述的装置，该方法包括：