CN101849837B - 高速ct装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及X射线的实际应用，具体来说是一种高速CT装置，包括布置在同一平面上的至少两组图像采集组，每组图像采集组包括一个X射线装置和与所述X射线装置相对的探测器，各组图像采集组中的X射线装置和探测器相间隔地呈环形分布，在所述环形的中心具有一个中心扫描区。本发明中的各个部件均为固定安装，采用各个图像采集组分别曝光，再将曝光后的图像重建，形成断层图像，因此不需要转动探测器和X射线装置，无需滑环这种复杂的导线引出机械结构，本发明结构简单，使用更加可靠，而且，多个图像采集组可以同时曝光，极大地提升了整个CT扫描速度。此外，由于所采用的X射线组合机头自身成本低，也使得整个装置的成本大大降低。

Description

高速CT装置
技术领域
本发明涉及X射线的实际应用，具体来说是一种高速CT装置。
背景技术
目前的CT机均包括一个弧形探测器与一个大容量X射线球管，将二者相对固定于滑环之上，利用滑环的旋转曝光采集图像，再旋转曝光采集图像，从多次旋转后采集的图像进行图像的重建，最后显示被照射物体的断层图像。
然而，滑环机构的机械结构和导线连接比较复杂，加工制造成本高，使用过程中的可靠性不很理想，而且，要完成一次CT图像，需要多次旋转和曝光过程，因此整个扫描过程时间较长。此外，所采用的大容量X射线球管成本高，辐射剂量大，对人体健康有一定影响。
发明内容
本发明克服了上述缺点，提供了一种结构简单、成本低廉的高速CT装置。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种高速CT装置，包括布置在同一平面上的至少三组图像采集组，每组图像采集组包括一个X射线装置和与所述X射线装置相对的探测器，各组图像采集组中的X射线装置和探测器相间隔地呈环形分布，在所述环形的中心具有一个中心扫描区。
所述中心扫描区可设置有一个垂直于图像采集组所在平面的载物台。
所述每个图像采集组中的探测器可为一个或并排放置的至少两个。
所述载物台的台面可由碳纤维板构成。
所述载物台可通过支撑架固定，所述支撑架处于图像采集组所在平面之外。
每组所述图像采集组中，从所述X射线装置发出并投射到相对的探测器上的X射线形成一个照射场，任一图像采集组的照射场都能够覆盖所述中心扫描区。
所述X射线装置的出光口可加有遮线器，将X射线约束在对应的探测器的接收区。
所述探测器和所述遮线器的前端可相对布置于一个与所述中心扫描区同心的另一个圆周上。
所述装置可包括五组所述图像采集组。
所述X射线装置可采用X射线组合机头。
本发明中的各个部件均为固定安装，采用各个图像采集组分别曝光，再将曝光后的图像重建，形成断层图像，因此不需要转动探测器和X射线装置，所以无需滑环这种复杂的导线引出机械结构，本发明结构简单，使用更加可靠，而且，多个图像采集组可以同时曝光，极大地提升了整个CT扫描速度。此外，由于所采用的X射线组合机头自身成本低，也使得整个装置的成本大大降低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1中所示，包括布置在同一平面上的至少五组图像采集组，每组图像采集组包括一个X射线装置和与所述X射线装置相对的探测器，所述每个图像采集组中的探测器并排放置有两个，例如，X射线装置11发出的X射线对应照射在并排放置的探测器21和21’上，依此类推，X射线装置12发出的X射线对应照射在并排放置的探测器22和22’上，X射线装置13发出的X射线对应照射在并排放置的探测器23和23’上， X射线装置14发出的X射线对应照射在并排放置的探测器24和24’上，X射线装置15发出的X射线对应照射在并排放置的探测器25和25’上。
各组图像采集组中的X射线装置和探测器相间隔地呈环形分布，在各图像采集组所在平面的中心具有一个用于安置被照物的中心扫描区4，以其中的一组为例，X射线装置11和探测器21、21’相对放置且固定于被照物两侧，使用多个图像采集组环绕被照物且这几个图像采集组放置于同一个平面内，这几个X射线装置同时曝光，通过各探测器同时采集图像，然后，由计算机软件对采集的图像进行图像重建，形成探测器宽度范围内的多个断层图像。通过上述结构可知，本发明各个部件均为固定安装，不需要转动探测器和X射线装置，所以，无需滑环这种复杂的导线引出机械结构，结构简单，使用更加可靠。
每组图像采集组中，从所述X射线装置发出并投射到相对的探测器上的X射线形成一个照射场，任一图像采集组的照射场都能够覆盖所述中心扫描区4，进而确保置于所述中心扫描区中的被照物能够被各个图像采集组所采集到。所述中心扫描区4设置有一个垂直于图像采集组所在平面的载物台5。所述载物台的台面由碳纤维板构成，所述载物台通过支撑架固定，所述支撑架处于图像采集组所在平面之外。
更具体的，图1中，所述探测器长度a为40厘米、宽度b为20厘米，灵敏单元的大小为0.5mm×0.5mm；X射线装置采用的是组合机头；被照物(可以是人体或物体)限定在直径60厘米的中心扫描区4内，且固定于载物台上，载物台5的台面为碳纤维板，它对X射线的吸收很小，它的纵向(与图像采集组所在平面垂直的方向)两端由支撑架固定，支撑架处于X射线的照射场外，对图像无影响；在X射线装置的出光口加装有遮线器3，以约束X射线的视野只照射到对应探测器的灵敏接收区(例如上述的40cm×20cm的面积)上。由于所采用的组合机头是一种低剂量的X射线源，标准使用时的X射线曝光条件为90KV、20～80mA、100～800ms降低了辐射剂量，保护了人体健康。虽然本发明中采用了多个X射线装置，由于他们采用的是分别曝光的形式，功率要求低，采用目前市场上的组合机头就能满足要求，一个组合机头大约3000元，而一个常规的CT球管需要60万元，还不算高压发生器，仪此一项可节约大量成本。
所述探测器和X射线装置的遮线器3的前端相对布置于一个与所述中心扫描区4同心的另一个圆周6上：遮线器3的前端不能进入圆周6内。这样，五组图像采集组中每组两个探测器彼此相连，两组探测器中间相距c为14厘米，间隔的放置X射线装置和遮线器3，这样5个X射线装置、遮线器和5组10个探测器就可以布满圆周6的一圈，且每个X射线装置和遮线器正对对应的两个并排拼接的探测器。当五个X射线装置同时曝光时，对应的五组10个探测器同时接收和采集图像信号，再通过对五组10个探测器的图像数据进行图像重建，就可以得到被照物的层厚为0.5mm的断层图像，可以获得断层的图像区域长为20厘米，当然，如果将像素进行合并就可以得到不同层厚的断层图像。这样，在长40厘米、宽20厘米，灵敏单元0.5毫米×0.5毫米的探测器上，实现400排的CT图像扫描，目前是世界之最，目前世界上CT的探测器最多的排数是320排，层厚0.5毫米，宽16厘米的范围。而且采集400层，层厚0.5mm，宽20cm的范围需要0.6秒到1秒，扫描速度较原有的CT装置有了大幅提高。
以上只是一个具体例子，类似的可以改变探测器的长度和宽度，相应的可以增加或减少布置于圆周6上的图像采集组的数量，来达到快速获取被照物断层图像的目的。只要几个探测器并排拼接弧长超过园的半径，就可取得被照物的断层图像，至于是一个X射线装置对一个或几个探测器，主要看探测器的长度，对较长的探测器可以采用一个X射线装置对应一个探测器，对较短的探测器可以采用一个X射线装置对几个探测器。
以上对本发明所提供的高速CT装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种高速CT装置，其特征在于：包括布置在同一平面上的至少三组图像采集组，每组图像采集组包括一个X射线装置和与所述X射线装置相对的探测器，所述X射线装置的出口加有遮线器，将X射线约束在对应的探测器的接收区，各组图像采集组中的X射线装置和探测器相间隔地呈环形分布，在所述环形的中心具有一个中心扫描区。
2.根据权利要求1所述的高速CT装置，其特征在于：所述中心扫描区设置有一个垂直于图像采集组所在平面的载物台。
3.根据权利要求1所述的高速CT装置，其特征在于：所述每个图像采集组中的探测器为一个或并排放置的至少两个。
4.根据权利要求2所述的高速CT装置，其特征在于：所述载物台的台面由碳纤维板构成。
5.根据权利要求2或4所述的高速CT装置，其特征在于：所述载物台通过支撑架固定，所述支撑架处于图像采集组所在平面之外。
6.根据权利要求1所述的高速CT装置，其特征在于：每组所述图像采集组中，从所述X射线装置发出并投射到相对的探测器上的X射线形成一个照射场，任一图像采集组的照射场都能够覆盖所述中心扫描区。
7.根据权利要求1所述的高速CT装置，其特征在于：所述探测器和所述遮线器的前端相对布置于一个与所述中心扫描区同心的另一个圆周上。
8.根据权利要求1所述的高速CT装置，其特征在于：所述装置包括五组所述图像采集组。
9.根据权利要求1所述的高速CT装置，其特征在于：所述X射线装置采用X射线组合机头。
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