[发明专利]辐射成象方法与系统

说明书

本发明涉及一种活体或非活体的辐射成象方法和系统，更为具体地说，涉及一种适合于X射线层析摄影法的辐射成象方法与系统。

辐射成象方法与系统(通常是X射线成象方法与系统)将来自于X射线源的X-射线引导到处于受检查状态的物体上，并用X-射线胶片或X-射线电视单元等等使透射过该物体的X-射线显象出来。

X-射线胶片或X-射线电视单元等所形成的X-射线图象，包括由X-射线胶片或电视监示器显象的透射式X-射线图象照片(单纯X-射线透射图象)，和由电视监示器显示的层析X-射线图象。而且层析摄影图象包含由CAT(计算机辅助层析摄影)产生的层析摄影图象和直接层析摄影产生的图象。前者由X-射线CAT扫描仪系统来完成，而后者则是用先前已知的X射线分层法或层析X-射线照相法。

下文将叙述产生X-射线图象的辐射成象方法与系统中，有待解决的问题。

首先，为了得到清晰的X-射线图象，要求X-射线管的焦距长度要很小。但是，由于X-射线管阳极靶区的热负载有一个限制，所以该焦距长度的下限必定被确定。即：若使靶的尺寸变小，将导致靶的热负载降低。最终无法获得所需的焦距长度。

对于大的物体而言，X-射线传感器必须有大的面积；否则，整个物体不能同时成象。大的X-射线传感器包括有摄影胶片。实际上，与电子或半导体式传感器相对应的胶片尺寸局限于几厘米的范围，而与真空式传感器相对应的胶片尺寸限于几十厘米。因此，需要一种能够对一个大物体同时成象的成象方法。    

第二，难以得到大的视场。随着距X-射线管距离的增加，视场将变大。这样，就有可能对一个大的物体同时完成成象。但是，随着距X-射线管距离的增加，X-射线的强度减弱了。因此，不可能将物体放置在一个距X-射线管远得X-射线传感器无法得到有实际意义的灵敏度的距离处。放置多个互相对置X-射线管和X-射线传感器有可能提供一个大的视场。但是，这将会在成象视场内产生不利的死间隙。于是，用传统的方法难以得到大的视场。

第三，存在着一种现象，有害的X-射线散射光被成象在传感器上，比如X-射线胶片，X-射线视象管，CCD图象传感器，或图象增强器。这个现象是图象清晰度降低的原因。

第四，当物体是人体时，需要尽可能多地减小X-射线的曝光量。为了减小曝光量，除了减小X-射线管的输出之外别无它法。但是，不可能将X-射线管的输出设定在比得到X-射线图象所需水平还低的水平上。

以下将叙述产生层析X-射线摄影图象的辐射成象方法与系统中，有待解决的问题。

首先是需要减少成象时间。也就是说，做层析X-射线成象时，体内运动最快的心脏需要成象速度最快。人类心脏大约以一秒为间隔在跳动。当需要连续拍摄层析X-射线图象时，就必须将成象时间缩短到大约1/10秒或1/10脉搏周期。在用于工业目的层析X-射线拍摄过程中，成象时间必须更短。它需要实时显示图象，即成象的计算时间为零。这是因为，与人体不同，一些工业产品连续高速度地在传送线上移动着。

第二，需要产生出清晰的且没有有害散射光线和不需人为图象处理的层析X-射线图象。也就是说，在用X-射线CAT扫描仪产生层析X-射线图象时，增加了出现人为处理的图象制品和不完整图象的可能性。这会导致无法获得高精度的检查结果。

第三，需要快速同时获得多个层析X-射线图象。

第四，需要获得有立体感的层析X-射线图象。

第五，需要提供一种可以形成层析X-射线图象并且可以对连续物体或几个物体进行检查的成象方法与系统。

第六，需要提供一种被检物体基本上不暴露在辐射中的成象方法与系统。

本发明的目的在于提供一种产生活体或非活体的X-射线图象和/或层析X-射线图象的辐射成象方法与系统，该方法与系统可以解决上述一或多个问题。

根据本发明，提供了一种物体辐射成象的系统，包括：用于产生会聚于给定位置的辐射束的会聚式辐射发生单元；一个与辐射发生单元相对的辐射传感器单元，且两者之间插入了物体；一个位于物体与辐射传感器单元之间的针孔组件；和一个用于处理辐射传感器单元输出信号的信号处理单元。

该系统进一步包括用于相对于物体移动辐射发生单元、针孔组件和辐射传感器单元的机构。

在该系统中，辐射传感器单元包括存储式二维辐射传感器，它有一个以相应于物体与辐射传感器单元间的相对速度的速度移动存储电荷的机构。

在该系统中，会聚式辐射发生单元包括多个平行排列的会聚式辐射发生器。