[发明专利]CT扫描系统及方法

说明书

本发明涉及一种CT扫描系统及方法，该扫描系统包括至少一个射线源组，用于向被扫描物体发射射线，每个射线源组包括多个射线源，多个射线源在同一扫描平面内彼此间隔布置并且具有不同的射线张角方向；以及至少一个探测器，与至少一个射线源组一一对应地相对设置，每个探测器接收从对应的射线源组发射的并且透射通过被扫描物体的射线，其中，至少一个射线源组在扫描过程中围绕被扫描物体旋转以在多个旋转角度上对被扫描物体进行扫描，并且在同一旋转角度处，每个射线源组中的多个射线源依次发射射线束。

技术领域

本发明涉及CT成像技术领域，特别是涉及一种CT扫描系统及方法。

背景技术

CT扫描技术能够测量物体不同角度的射线投影，通过合适的成像算法，以二维或三维图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体内部的结构、组成、材质和缺损状况，因此不仅成为医学临床诊断分析和确定病灶不可或缺的有效手段，而且逐渐成为工业无损检测、材料组织分析、货物/车辆安全检查等领域的重要工具。

不同应用场景下的CT系统之间可能存在个体差异，但基本结构大体相同。典型的CT扫描系统由射线源、探测器、扫描与控制装置、数据采集与处理装置、图像重建与显示装置等组成。

发明内容

现有的CT系统中，射线源和探测器的数量常常是相同的，每个射线源发出的射线照射到被检测物体上，穿过该物体由对应的探测器接收，这样的CT扫描系统中成像视野受到系统尺寸和射线张角的限制。如果要在完备数据条件下获得更大的成像视野，通常会选择在保持系统整体尺寸不变的条件下，放大射线源的张角并同步增加探测器的尺寸，或者保持射线源束流的张角不变而增大射线源与探测器之间的距离。前一种方案由于射线源束流存在剂量角分布的情况，会导致图像质量下降，后一种方案虽然可以避免因射线源大张角存在剂量角分布导致图像质量下降的情况，但是会造成系统整体尺寸的增加，给设备的设计、建造、辐射防护、施工和维护等带来不便。

为了扩大成像视野，且不增加探测器尺寸和系统尺寸，本发明提出一种CT扫描系统，其包括：至少一个射线源组，用于向被扫描物体发射射线，每个射线源组包括多个射线源，多个射线源在同一扫描平面内彼此间隔布置并且具有不同的射线张角方向；以及至少一个探测器，与至少一个射线源组一一对应地相对设置，每个探测器接收从对应的射线源组发射的并且透射通过被扫描物体的射线，其中，至少一个射线源组在扫描过程中围绕被扫描物体旋转以在多个旋转角度上对被扫描物体进行扫描，并且在同一旋转角度处，每个射线源组中的多个射线源依次发射射线束。

根据一些实施例，在扫描过程中，至少一个探测器与至少一个射线源组同步旋转。

根据一些实施例，每个射线源组中的多个射线源的射线束的能量和/或张角大小相同，或者每个射线源组中的多个射线源的射线束的能量和/或张角大小不同。

根据一些实施例，每个射线源组中的多个射线源在同一扫描平面内沿旋转方向的切线方向间隔排列。

根据一些实施例，每个射线源组中的多个射线源沿切线方向呈弧形、直线型排列。

根据一些实施例，每个射线源组形成为多焦点分布式射线源或者包括多个独立的射线源模块。

根据一些实施例，至少一个探测器中的每个探测器为单排探测器或多排探测器；以及每个探测器呈直线型或弧形。

根据一些实施例，每个射线源组中的多个射线源的射线束能量设置为从多个射线源排列的中间向两侧依次减小。

根据一些实施例，CT扫描系统还包括控制装置，所述控制装置根据被扫描物体的大小来控制每个射线源组中发射射线的射线源的数量和位置。

根据一些实施例，至少一个探测器中的每个探测器中的探测器晶体配置成可独立旋转的，使得当每个射线源组中的多个射线源依次发射射线束时，对应的探测器中的探测器晶体的射线接收面能够被调整为与各个射线源的射线束垂直。