CN100427039C - 计算机体层成像设备的机架外壳窗口封条部件 - Google Patents

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Abstract

针对现有CT设备中，因使用透明的机架窗口封条部件，造成被检查者感觉不舒服，以及对CT设备的检测器附加本底噪声的问题，本发明中提出了一种计算机体层成像设备的机架外壳窗口封条部件，装配于所述CT设备机架外壳的环形窗口处，与所述机架外壳的其余部分相接，形成一个壳体，所述的机架外壳窗口封条部件具有选择性的滤光特性，使得在所述CT设备横断定位激光灯的激光波长上，入射的光线能够透射；而在除去所述横断定位激光灯激光波长以外的可见光波长上，入射的光线被阻断；从而使被检查者看不见机架内部的部件，消除了被检查者的不舒适感，而且由于射入机架内部的可见光的减少，降低所述检测器的本底噪声。

Description

计算机体层成像设备的机架外壳窗口封条部件
(一)技术领域
本发明涉及一种计算机体层成像(Computed Tomography)设备，更具体地说涉及一种计算机体层成像设备的机架(Gantry)外壳窗口封条(Window-Strip)部件。
(二)背景技术
计算机体层成像，又称计算机断层成像，简称CT，是近十年来发展迅速的计算机和x射线相结合的医疗诊断新技术。CT不同于传统的x射线成像，其采用x线束对人体某一部位进行逐层的横断扫描，将人体各种不同组织对x射线的不同吸收程度转变为电信号，所述电信号携带扫描横断面(Slice plane)的层面投影信息，所述的层面投影信息经计算机处理后被重建为扫描横断面的层面图像，称为人体的解剖图像，所述图像上的一个点对应于一个CT值，CT值的单位为Hu(Hounsfield Unit)，代表人体的各种组织对x射线的吸收系数。因此，CT设备利用人体组织对x射线吸收特性的微小差异，可以显示出各种人体器官，如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰以及盆部器官等的图像，并能在良好的解剖图像背景上显示出病变部位的影像；为了显示整个器官，需要多个连续的所述层面图像，通过CT设备上的图像重建程序，还可重建冠状面(Coronal plane)和矢状面(Sagittal plane)的层面图像。
一台CT设备包括机架(Gantry)、检查床(Table)和计算机系统(Computer)；机架内部主要包括高压发生器(Generator)、球管(Tube)、检测器(Detector)和数据采集系统(Data AcquisitionSystem)。高压发生器产生所需级别的高压供球管使用；球管在不同级别的高压作用下产生所需剂量(Dose)的x射线；检测器在球管的对端，接收穿透人体扫描部位的x线束，通过闪烁晶体和光电二极管器件将所述的x线束转变为电信号；数据采集系统通过测量所述检测器输出的电信号水平，采集扫描横断面的层面投影信息。此外，在机架的外壳上，安装有冠状和矢状定位激光灯，分别用于检查床上下和左右方向的辅助定位；在机架内部，安装有横断定位激光灯，其指示平面与x射线的扇形线束(Fan beam)重合于同一横断平面，用于人体扫描横断面的辅助定位；通过所述冠状、矢状和横断定位激光灯的辅助定位，可将卧于检查床上的被检查者定位于机架上孔内的合适位置。计算机系统接收数据采集系统输出的层面投影信息，运用卷积反投影(Convoluted Backprojection，又称为滤波反投影，Filtered Backprojection)算法，重建出扫描横断面的层面图像。
由于横断定位激光灯位于机架内部，用于人体扫描横断面的辅助定位，因而在机架外壳上装配有一个环形的窗口，所述的环形窗口环绕机架上孔的边缘，并通过透明的窗口封条部件封闭，使所述横断定位激光灯的光束能够从所述的环形窗口射出，所述环形窗口的封条部件与机架外壳的其余部分相接，形成一个壳体，起到防尘、防水及透光的作用。在现有的CT设备中，所述横断定位激光灯使用红色激光，所述红色激光的波长约为635nm，所述环形窗口的封条部件由树脂玻璃(Plexiglas)制成，所制成的透明窗口封条部件既可透射所述的红色激光光束，也可透射其余的可见光，因而被检查者可通过所述的环形窗口看见机架内的部件，在被检查者接收x射线扫描的过程中，所述球管、检测器等部件高速旋转，转速可达0.33秒/转，被检查者看见这些高速旋转的部件时，会产生不舒服甚至恐惧的感觉；此外，由于具有所述透明窗口封条部件的环形窗口同时也透射其余的可见光，在所述检测器通过闪烁晶体器件将x线束转变为可见光，然后由光电二极管器件将可见光转变为电信号的过程中，透射入机架内部的可见光会对所述检测器的光电转换过程产生干扰，增加所述检测器的本底噪声。
(三)发明内容
本发明的目的在于针对现有CT设备中，因使用所述透明的机架窗口封条部件造成被检查者感觉不舒服的问题，以及对所述检测器带来的附加本底噪声，提供一种CT设备的机架外壳窗口封条部件，既可使所述横断定位激光灯的激光光束射出，同时阻断其余可见光的透射，从而使被检查者看不见机架内部的部件，而且由于射入机架内部的可见光的减少，降低所述检测器的本底噪声。
本发明的目的是由以下的部件实现的：一种计算机体层成像设备的机架外壳窗口封条部件，装配于所述计算机体层成像设备机架外壳的环形窗口处，与所述机架外壳的其余部分相接，形成一个壳体，其特征在于：所述的机架外壳窗口封条部件具有选择性的滤光特性，使得在所述计算机体层成像设备横断定位激光灯的激光波长上，入射的光线能够透射；而在除去所述横断定位激光灯激光波长以外的可见光波长上，入射的光线被阻断。
根据本发明的一个方面，所述计算机体层成像设备的横断定位激光灯使用红色激光；所述计算机体层成像设备的机架外壳窗口封条部件由具有带通滤光特性的选择性滤光片制成，所述的选择性滤光片只允许635nm波长两侧+/-10nm波长范围内的入射光线透射，而将可见光波段400nm～700nm中其余波长上的入射光线阻断。
根据本发明的另一个方面，所述的机架外壳窗口封条部件以树脂玻璃作为基材，在其上加盖具有选择性滤光特性的滤光薄膜，使得在所述的激光波长上，入射的光线被加盖了所述滤光薄膜后的树脂玻璃透射；而在除去所述激光波长以外的可见光波长上，入射的光线被加盖了所述滤光薄膜后的树脂玻璃阻断。
根据本发明的又一个方面，所述的机架外壳窗口封条部件以树脂玻璃作为基材，在其上加盖具有选择性滤光特性的滤光涂层，使得在所述的激光波长上，入射的光线被加盖了所述滤光涂层后的树脂玻璃透射；而在除去所述激光波长以外的可见光波长上，入射的光线被加盖了所述滤光涂层后的树脂玻璃阻断。
(四)附图说明
本发明的目的及特征将通过实施例结合附图进行详细说明，这些实施例是说明性的，不具有限制性。
图1表示本发明的实施例中提出的选择性滤光片的带通滤光特性，图中横轴表示入射光性的波长，图中纵轴表示所述选择性滤光片对入射光性的透射率。
(五)具体实施例
以下结合图1给出一个采用具有带通滤光(Band-pass filter)特性的选择性滤光片作为CT设备机架外壳窗口封条部件的实施例。
基于光线的干涉现象(Interference phenomena)：即由于入射光线在透光物体不同反射面上反射光线的相位差别，所呈现的不同反射光线之间干涉相长(Constructive interference)或干涉相消(Destructive interference)的现象，选取多层具有不同折射率和厚度的电介质层(Dielectricmaterial layer)，形成具有如图1所示带通滤光特性的选择性滤光片；由所述图1可以看出，在所述CT设备横断定位激光灯所采用的红色激光波长处，所述选择性滤光片具有陡峭的透射特性，透射峰的中央位于635nm波长处，透射峰两侧的下降沿(Tolerance)均为10nm，在通带波段内入射光线的透射率几乎为100％，而在阻带波段上入射光线的透射率几乎为0，即所述选择性滤光片将只允许635nm波长两侧+/-10nm波长范围内的入射光线透射，而将可见光波段400nm～700nm中其余波长上的入射光线阻断。
利用具有所述带通滤光特性的选择性滤光片，制成所述CT设备的机架外壳窗口封条部件，由于所述选择性滤光片对635nm波长的入射光线的透射特性，所述CT设备横断定位激光灯的红色激光光束能够完全透过所述的环形窗口，其对人体扫描横断面的辅助定位功能不受影响；而由于所述选择性滤光片对635nm波长两侧+/-10nm波长范围以外可见光线的阻断特性，除去红色激光光束以外其余波段上的可见光线将被阻断，不能透过所述的环形窗口进入机架内部，因而被检查者将不再能通过所述的环形窗口看见机架内部的部件，即被检查者看到的所述窗口封条部件为不透明的，从而消除了采用树脂玻璃制成的窗口封条部件时，被检查者在接受扫描的过程中，机架内高速旋转的部件给被检查者带来的不舒适感；同时，由于具有所述带通滤光特性的选择性滤光片的使用，除去红色激光光束以外其余波段上的可见光将被阻断，不能透过所述的环形窗口机入机架内部，因此能够大大架少机架内部的可见光线，从而降低所述检测器的本底噪声。
除去采用具有所述带通滤光特性的选择性滤光片，制成所述CT设备的机架外壳窗口封条部件，还可以将原有所述树脂玻璃作为基材，在其上加盖具有特定选择性滤光特性的滤光薄膜或涂层，使得加盖了所述滤光薄膜或涂层后的树脂玻璃具有如图1所示的带通滤光特性，用所述改进后的树脂玻璃，制成所述CT设备的机架外壳窗口封条部件，同样能够获得如上所述的采用所述选择性滤光片时的效果。

Claims (5)

1.一种计算机体层成像设备的机架外壳窗口封条部件，装配于所述计算机体层成像设备机架外壳的环形窗口处，与所述机架外壳的其余部分相接，形成一个壳体，其特征在于：所述的机架外壳窗口封条部件具有选择性的滤光特性，使得在所述计算机体层成像设备横断定位激光灯的激光波长上，入射的光线能够透射；而在除去所述横断定位激光灯激光波长以外的可见光波长上，入射的光线被阻断。
2.如权利要求1所述的计算机体层成像设备的机架外壳窗口封条部件，其特征在于所述计算机体层成像设备的横断定位激光灯使用红色激光。
3.如权利要求2所述的计算机体层成像设备的机架外壳窗口封条部件，其特征在于所述的封条部件由具有带通滤光特性的选择性滤光片制成，所述的选择性滤光片只允许635nm波长两侧+/-10nm波长范围内的入射光线透射，而将可见光波段400nm～700nm中其余波长上的入射光线阻断。
4.如权利要求1所述的计算机体层成像设备的机架外壳窗口封条部件，其特征在于所述的封条部件以树脂玻璃作为基材，在其上加盖具有选择性滤光特性的滤光薄膜，使得在所述的激光波长上，入射的光线被加盖了所述滤光薄膜后的树脂玻璃透射；而在除去所述激光波长以外的可见光波长上，入射的光线被加盖了所述滤光薄膜后的树脂玻璃阻断。
5.如权利要求1所述的计算机体层成像设备的机架外壳窗口封条部件，其特征在于所述的封条部件以树脂玻璃作为基材，在其上加盖具有选择性滤光特性的滤光涂层，使得在所述的激光波长上，入射的光线被加盖了所述滤光涂层后的树脂玻璃透射；而在除去所述激光波长以外的可见光波长上，入射的光线被加盖了所述滤光涂层后的树脂玻璃阻断。
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