CN101099680A - 多层探测器ct - Google Patents

Abstract

一种用于检查身体和岩芯等用的CT。其据X射线照射还能穿透探测器的原理用多层探测器扫描，其深层探测器单元面积比浅层的小以得到更高的空间分辨率和避免浅层探测器单元引线和边缘带来伪影干扰。其在不增加探测器几何接收面积的前提下增加探测器有效接收面积，能同时增加顾此失彼的密度分辨率和空间分辨率，在确保影像质量前提下减少扫描时间和X射线剂量或在保持原有CT扫描时间和X射线剂量前提下提高影像质量，能节省X射线和加快扫描，能减少有害辐射。各层探测器信号可相加后成像，也可分别单独成像或与其他层的进行各种组合形式的叠加后成像可一次扫描得到多种分辨率的影像。本发明技术方案可在单排、多排和螺旋CT上实现。

Description

多层探测器CT

技术领域  本发明涉及一种CT，特别是涉及一种多层探测器新型CT。

背景技术  现有CT都仅使用一层探测器，在X射线曝光剂量一定时增加探测器接收面积提高密度分辨率的同时却降低了空间分辨率，减少探测器接收面积提高分空间辨率的同时却降低了密度分辨率，而增加X射线曝光剂量则使受检者受到更多的有害辐射和昂贵的CT管球损耗增加，现有的CT扫描一次得到的是密度分辨率和空间分辨率都单一的影像。

发明内容  本发明涉及的CT利用X射线照射到探测器上还能穿透探测器的原理用多层探测器扫描，在不增加探测器几何接收面积的前提下增加探测器有效接收面积，极大地解决了CT探测器接收面积和分辨率之间的矛盾，能在保证原有CT影像质量的前提下减少扫描时间和X射线剂量或在保持原有CT扫描时间和X射线剂量前提下提高影像质量。CT探测器接收面积的减少在提高空间分辨率同时降低了密度分辨率，要保持原有密度分辨率就得延长扫描时间或增加X射线的毫安数，此举无疑使昂贵的CT管球损耗增加和不得不用更昂贵的更高热容量的X射线管，也使受检者受到更多的有害辐射，延长扫描时间还使运动伪影增加和对造影剂加强扫描不利；现有的CT扫描一次得到的是密度分辨率和空间分辨率都单一的影像。本发明涉及的多层探测器CT在不增加探测器几何接收面积的前提下增加探测器有效接收面积而极大地解决了上述矛盾，这种CT多层探测器各层同一对应位置的探测器单元的信号可以相加后作为一个探测器的信号使用以增加探测器有效接收面积，也可实现一次扫描得到空间分辨率和密度分辨率各有侧重的各层探测器的多幅影像。实现后一个效果的技术方案是其中每一层探测器的数据都有单独的硬件和软件校正以及并行成像同时得到不同空间分辨率和密度分辨率的影像，各层探测器的影像可以进行各种组合形式的叠加得到信息更加丰富的影像。其有益效果是在不增加X射线强度和曝光时间的前提下提高CT影像的空间分辨率和密度分辨率或在保证CT原有影像的分辨率的前提下减少X射线强度和曝光时间，可同时得到不同空间分辨率和密度分辨率的影像——概括起来就是：得到质量更好和种类更多的影像以及减少X射线管的耗损及X射线的有害辐射。

附图说明  下面结合所实施例附图对本发明进一步说明。

图1是本发明技术应用于双排探测器CT构成双层双排探测器CT的实施例方框图。

图2是本发明技术应用于单排探测器CT构成双层单排探测器CT的实施例方框图。

图3是本发明技术应用于单排探测器CT将双层探测器信号合成为一层探测器的单排探测器CT的实施例方框图。

具体实施方式  本发明涉及的CT利用X射线照射到探测器上还能穿透探测器的原理用多层探测器扫描，在不增加探测器几何接收面积的前提下增加探测器有效接收面积。例如，用本发明技术实现的双层双排探测器CT的实施例中有两层探测器，其中第二层探测器的每一个探测器单元几何面积都比第一层探测器的每一个单元几何面积小。每一层探测器得到的数据都可以单独成像，所有层探测器得到的影像可以加权合成出新的影像。第一层探测器因为探测器单元几何面积较大得到的是密度分辨率较高的影像，第二层探测器因为探测器单元几何面积较小得到的是空间分辨率较高的影像。这样能实现CT扫描一次得到不同的密度分辨率和空间分辨率的影像。第二层探测器因为比第一层探测器的探测器单元几何面积小保证了其仅仅接收通过第一层探测器均匀部分透射过来的X射线，防止第一层探测器边缘和引线等不均匀部分在第二层探测器上投影形成干扰。其中的X射线发生器、扫描驱动和扫描床控系统等和显示部分与现有CT的一样，此处不再赘述。其中第一层探测器和第一层探测器信号放大、处理和成像重建系统与现有CT的一样，第二层探测器和第二层探测器信号放大、处理和成像重建系统与现有CT的也一样。也就是说每层探测器及其信号放大、处理和成像重建系统和现有CT的都一样。其中的影像数据叠加及叠加方式选择系统用于将各层探测器的数据进行各种组合形式的叠加后成像可一次扫描得到多种分辨率的影像。同样的道理，可以用更多层的探测器制作多层探测器CT，也可以将本发明技术运用到现已普遍流行的多排探测器CT上组成多排多层探测器CT。其中，下一层探测器的探测器单元几何面积要比上一层的小以保证其仅仅接收通过上面层探测器均匀部分透射过来的X射线，防止上面层探测器边缘和引线等不均匀部分在此层探测器上投影形成干扰，同时也靠不同层的不同几何面积的探测器得到不同空间分辨率和密度分辨率的影像。每层探测器的影像数据都可以用一个专门的影像处理计算机系统进行处理，每层探测器的影像数据都可以有各自的校正，现在计算机硬件的高度集成化和低成本化以及现有多排探测器CT软件系统的成熟运用使此方案现实可行。根据实际情况，各层探测器可以用不同材料的以力求上一层探测器容易透过并均匀地透过X射线，使下一层探测器尽量多地接收X射线而接收的X射线又未被上一层探测器的边缘和信号引线等非均匀部分投影干扰。每一层探测器数据可以单独成像用来显示，各层探测器数据可以根据需要在原始数据阶段或成像后的数据阶段进行各种组合形式的叠加得到信息更加丰富的影像。各层探测器不但提供了不同分辨率的影像，而且也因为其下层探测器接收的X射线经过了此层探测器过滤提供了不同质的X射线的影像而提供了更多的影像诊断信息。再例如，用本发明技术实现的双层单排探测器CT的实施例中，除了探测器的排数仅有一排以外与上述实施例基本一样。而用本发明技术实现的双层探测器信号叠加后合成为一层探测器的单排探测器CT的实施例中，除了探测器信号是双层探测器信号经过叠加电路合成的以外和传统CT一样，探测器信号经过探测器信号放大、处理和成像重建系统处理后直接显示。由现有CT可以选择不同厚度的铝或铜等X射线源滤过器这一事实可知不必担心本发明第一层探测器以外的探测器影像数据不能将水的CT值定标到0而又将空气的CT值定标到-1000。即使万一因为第一层探测器以外层的探测器因为接收的X射线经过上层探测器影响到任何一种与现有CT一样的校正也不必担心，因为CT值必定是人为定义的而无论如何人体组织等扫描对象的密度与这种CT的影像黑白关系还是会一致的。实际上，考虑到X射线管灯丝焦点在平方毫米级别的实际尺寸和探测器的实际面积，CT探测器信号这种微弱电信号的可以做得很细的信号引线即使投影到下一层探测器上带来的干扰也是及其有限的，很薄的一层铜皮或电镀金属引线对于X射线的衰减作用相对于整个探测器的厚度也是微不足道的。

Claims (5)

1.本发明涉及一种多层探测器CT，其特征在于：这种CT用多层探测器扫描。

2.根据权利要求1所述的CT，其特征在于：这种CT的各层探测器的同一对应位置探测器单元的信号可以相加后作为一个探测器的信号使用以增加探测器有效接收面积。

3.根据权利要求1所述的CT，其特征在于：这种CT的各层探测器数据可单独成像，也可进行各种组合形式的加权叠加形成信息更加丰富的影像。

4.根据权利要求1所述的CT，其特征在于：这种CT的多层探测器可以是单排的、双排的和多排的。

5.根据权利要求1所述的CT，其特征在于：这种CT的多层探测器各层可以用不同材料的以保证上一层探测器容易透过并均匀地透过X射线，使下一层探测器尽量多地接收X射线而接收的X射线又未被上一层探测器地边缘和信号引线等干扰。各种组合形式的加权叠加形成信息更加丰富的影像。