[发明专利]具有多个电离射线源的放射装置和实现该装置的方法

说明书

本发明涉及一种放射装置，包括电离射线发生器(12)和检测器(14)，检测器被构造为检测由发生器(12)发射的射线，发生器(12)和检测器(14)相对于彼此相反，装置(10)界定有用体积(60)，其由来自发生器(12)并由检测器(14)接收的电离射线穿过，发生器(12)包括多个源(16)，其沿方向(18)分布并且各自发射基本平坦且呈扇尾形形状的电离射线束(20)，源(16)被设置为在没有平移的情况下辐射所有有用体积(60)。本发明的另一个主题是一种实施根据本发明的装置(10)的方法，该方法包括连续排序源(16)中的多个的发射。

技术领域

本发明涉及一种放射装置和实现该装置的方法。本发明可以在医疗领域、在工业中实现用于进行无损检查以及在安全中实现用于检测危险物体或材料。本发明还涉及一种实现该放射装置的方法。本发明在计算机断层摄影中特别有用。本发明还可以在常规放射学中实施而无需围绕待进行X射线照射的对象进行移动。

背景技术

众所周知，计算机断层摄影，也称为扫描摄影，实施配备有发射扇尾形准直束(称为“扇形束”)的x射线管的系统，该束与设置在束对面的条形检测器相关联。管和检测器围绕容纳患者的桌台回转。每次回转，桌台都会沿着管和检测器的旋转轴线前进。计算机处理允许重建患者的解剖结构的2D切割图或3D体积图。该系统被称为“CT扫描器”，“CT”是计算机断层摄影”的缩写。

最近，已经出现了具有发射锥形X射线束(称为“锥形束”)的管的其他系统，该束与平坦检测器相关联。管和检测器安装在字母C形状的回转臂上。这些系统称为“C臂”或缩写为CBCT，意为“锥形束计算机断层摄影”。束的锥形形状可以免除为CT扫描仪实施的平移。对于CBCT，数据的采集更快，这是由于其只需要围绕由管和检测器形成的组件围绕患者单次回转即可。

在CT扫描仪类型的系统中，与条形检测器相关的束的平坦形式使得尤其通过X射线与患者的康普顿相互作用而可以限制散射辐射的影响。在实现与平坦检测器相关联的锥形束的CBCT型系统中，可以通过使用放置在检测器上的反散射网格来最小化散射辐射的影响。然而，CBCT类型系统无法为某些医学检查获得足够清晰度，特别是对于软组织的分析。

此外，在已知的CT扫描仪或CBCT类型的系统中，X射线管具有显著的尺寸，特别是由于热离子阴极的实施。此外，根据X射线管的功率，X射线管可以配备固定阳极或允许分散耗散热功率的回转阳极。固定阳极管的功率为几千瓦且主要用于低功率医疗、安全和工业应用。旋转阳极管的功率可以超过100千瓦并且主要实施于医疗领域以用于需要大量X射线通量的成像，从而可以增强所获得图像的对比度。例如，工业管的直径在450kV时约为150mm，在220kV时约为100mm，在160kV时约为80mm。所示电压对应于施加在阴极和阳极之间的电势差。

发明内容

本发明旨在生产一种结合了两种已知装置类型(CT扫描仪和CBCT)的优点同时避免其缺点的放射装置。根据本发明的装置包括围绕患者或更一般地围绕要进行X射线照射的对象一起回转的发生器和检测器。其实现了“扇形束”类型的束，同时只需要围绕待进行X射线照射的对象单次回转，甚至分数圈回转。

本发明的目的是生产一种放射装置，其机械结构比CT扫描仪类型的装置轻得多，同时保持对散射辐射影响的低易感性。在本发明的某些变型中，甚至可以校正散射辐射影响且因此清晰地提高所获得的放射图像的质量，无论是二维图像还是三维图像。

为此，本发明的主题是一种放射装置，其包括电离射线发生器和检测器，该检测器被构造为检测由发生器发射的射线，发生器和检测器彼此相反，该装置界定有用体积，该有用体积由来自发生器并被检测器接收的电离射线穿过，发生器包括多个源，其沿一个方向分布并且各自朝检测器(14)发射基本上平坦且呈扇尾形形状的电离射线束,源被设置为辐照所有有用体积而没有平移。该装置还包括计算机，该计算机被构造为产生位于有用体积中的待被X射线照射的对象的二维图像，而在发生器和检测器之间没有相对移动，该计算机被构造为沿着检测器的带从检测器收集信息，每个带均被设置为与束中的一个相反并通过并接来自检测器的不同带的信息来建立二维图像。