CN102440794B - 用于体积计算机断层摄影成像的多面可平铺检测器 - Google Patents
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Abstract
提供具有增加切片采集与最小图像数据降级的CT图像采集系统和方法。系统(10)包括将x射线(16)的锥形射束从x射线投射源(14)的焦点(15)投射到对象(22)的经定位x射线投射源(14)和定位在可旋转机架(12)上以接收被对象(22)衰减的x射线的多个检测器模块(20)。检测器模块(20)中的每个包括具有顶表面(56)的模块框架(52)，顶表面包括形成在其上的为相对焦点(15)以不同角定向而构造的多个面(58)和定位在多个面(58)上以接收被对象(22)衰减的x射线并将x射线(16)转换为电信号的多个子模块(60)，每个子模块(60)基于其上安装子模块(60)的相应面(58)以相对焦点(15)的角定向。
Description
技术领域
本发明的实施例一般涉及用于诊断成像的射线照相检测器，尤其涉及具有以最小图像数据降级提供增加切片(slice)采集的多面(multi-faceted)构造的计算机断层摄影(CT：Computed Tomography)检测器模块。
背景技术
典型地，在计算机断层摄影(CT)成像系统中，x射线源朝例如患者或行李的受试者(subject)或对象发射扇形射束。在下文中，术语“受试者”和“对象”应当包括能够被成像的任何事物。射束在被受试者衰减之后撞击在辐射检测器阵列上。在检测器阵列接收的衰减射束辐射的强度典型地取决于受试者对x射线射束的衰减。检测器阵列的每个检测器元件产生指示每个检测器元件接收的衰减射束的分离电信号。这些电信号被传送到数据处理系统以供分析，所述分析最终产生图像。
通常，x射线源和检测器阵列在成像平面内的机架周围并且围绕受试者旋转。x射线源典型地包括在焦点发射x射线射束的x射线管。X射线检测器典型地包括用于校准在检测器接收的x射线射束并且拒绝来自患者的散射的准直器、与准直器相邻的用于将x射线转换为光能的闪烁器(scintillator)以及用于接收来自相邻闪烁器的光能并且从其产生电信号的光电二极管。
典型地，闪烁器阵列的每个闪烁器将x射线转换为光能。每个闪烁器将光能释放到与之相邻的光电二极管。每个光电二极管检测光能并且生成对应电信号。光电二极管的输出然后被传送到数据处理系统以供图像重建。
在过去的十年中，体积(volumetric)或锥形射束CT(VCT)技术的发展已经导致在CT检测器中使用的切片(Z轴线)数量的快速增加。实际上，在VCT中使用的检测器通过增加患者曝光面积而在患者扫描中实现越来越多的覆盖范围。为适应(accommodate)这样的覆盖范围，CT检测器的宽度已在Z轴线(即，患者长度方向)增加。现有技术CT系统的x射线检测器由耦合到硅光电二极管2D阵列的闪烁像素2D阵列组成，其中确定该典型阵列的尺寸以便能够提供64个切片的采集(即，在GE扫描仪的情况下按ISO的40mm阵列尺寸)。
然而，目前对心脏成像的需要已越来越多地受到关注并且在一次旋转内对心脏进行成像已成为要求。为了在一次旋转中对心脏进行成像，按ISO检测器阵列尺寸需要为～160mm以在一半扫描中覆盖整个器官，这在我们的案例中相当于256个切片的检测器。然而，将检测器在Z轴线的覆盖范围从超过64个切片向上增加到256个切片可能导致检测器性能的降级。也就是说，检测器像素的性能，尤其是在沿Z轴线离检测器中心线更大距离的那些像素的性能，将由于此类像素接收来自锥形射束的x射线所处的角而降级。在沿Z轴线的某个位置，x射线的主射束将在Z方向横过(cross)两个邻接像素，由此引起显著的统称为“视差”的切片间串扰(crosstalk)、由于通过像素的射束硬化(hardening)而产生的光谱非线性、切片轮廓(profile)降级和调制传递函数(MTF)劣化。这种由增加的切片数量引起的视差能够导致伪像(artifact)出现在重建的CT图像中，由此给由256切片及以上的检测器提供的图像质量带来显著缺陷。
所以，设计通过容纳(accommodate)高达256个切片的数据采集而提供VCT心脏成像的CT检测器会合乎需要。使此类检测器中的视差效应最小化以提供患者心脏区域的高质量图像重建对于此类CT检测器同样会合乎需要。
发明内容
本发明是用于以最小图像数据降级提供增加切片采集的CT图像采集的有向(directed)设备。提供具有多面构造的检测器模块，其中在该模块上的多个面被构造以便相对x射线源焦点以不同角进行定向(orient)。检测器子模块定位在有角(angled)面上以接收被对象衰减的x射线并且将x射线转换为电信号，其中检测器子模块相对焦点的偏角调节(angling)用于使图像数据降级最小化。
根据本发明的一个方面，一种CT系统包括：可旋转机架，具有接收待扫描对象的开口；定位在可旋转机架上的x射线投射源，将x射线的锥形射束从x射线投射源的焦点投射到对象；以及多个检测器模块，定位在可旋转机架上并且配置成接收被对象衰减的x射线。多个检测器模块中的每一个还包括具有顶表面的模块框架，所述顶表面包括形成在其上的经过构造相对焦点以不同角进行定向的多个面和定位在所述多个面上以接收被对象衰减的x射线并且将x射线转换为电信号的多个子模块，其中每个子模块基于该模块被安装在其上的相应面以相对焦点的角进行定向。该CT系统还包括连接到多个子模块以从其接收电信号的数据采集系统(DAS)。
根据本发明的另一方面，一种用于在CT扫描过程期间接收被对象衰减的x射线的检测器模块包括具有非平面顶表面的模块框架，所述顶表面包括以台阶式配置形成在其上的多个面，其中所述多个面沿检测器的Z轴线对准。检测器模块还包括定位在所述多个面上以接收被对象衰减的x射线并且将x射线转换为电信号的多个子模块和连接到所述多个子模块以从其接收电信号的数据采集系统(DAS)。
根据本发明的又一方面，一种CT系统包括：可旋转机架，具有接收待扫描对象的开口；定位在可旋转机架上的x射线投射源，将x射线的锥形射束从x射线投射源的焦点投射到对象；以及多个检测器模块，定位在可旋转机架上以接收被对象衰减的x射线。所述多个检测器模块中的每一个包括多面检测器模块，所述多面检测器模块包括沿Z轴线对准的多个子模块，其中多个子模块中的每一个基于其沿Z轴线在多面检测器模块上的位置相对x射线投射源的焦点以最佳角进行定向。
从以下详细描述和附图，各种其他特征和优点将显而易见。
附图说明
附图示出当前预期用于实现本发明的优选实施例。
在附图中：
图1是CT成像系统的示图。
图2是图1中所示系统的示意框图。
图3是CT系统检测器阵列的一个实施例的透视图。
图4是根据本发明实施例的检测器模块的透视图。
图5是根据本发明实施例与图4中检测器模块一起使用的检测器子模块的透视图。
图6是与非侵入包裹检查系统一起使用的CT系统的示图。
具体实施方式
针对256切片计算机断层摄影(CT)系统描述本发明的操作环境。然而，如下面将要详细解释的一样，本发明同样适用于与在六十四个切片和256个切片之间及以上的其他多切片配置一起使用。而且，将针对x射线的检测和转换描述本发明。然而，本领域技术人员还将领会本发明同样适用于其他高频电磁能量的检测和转换。本发明将针对“第三代”CT扫描仪进行描述，但是同样适用于其他CT系统。
参考图1和2，计算机断层摄影(CT)成像系统10示为包括代表“第三代”CT扫描仪的机架12。机架12具有x射线源14，x射线源14从源14的焦点15并朝在机架12相对侧的检测器组件18投射x射线射束。现在参考图2，检测器组件18由多个检测器模块20和数据采集系统(DAS)32构成。多个检测器模块20感测经过医疗患者22的所投射x射线16，并且DAS 32将该数据转换为数字信号供后续处理。每个检测器模块20产生模拟电信号，该模拟电信号表示撞击x射线射束及由此因其经过患者22而衰减的射束的强度。在采集x射线投射数据的扫描期间，机架12和安装在其上的部件围绕旋转中心24旋转。
机架12的旋转和x射线源14的操作由CT系统10的控制机构26管理。控制机构26包括将功率和定时(timing)信号提供给x射线源14的x射线控制器28以及控制机架12的转速和位置的机架电机控制器30。图像重建器34从DAS32接收采样的数字化x射线数据并且执行高速重建。重建的图像作为输入施加给计算机36，计算机36将该图像存储在大容量存储装置38中。
计算机36也经由控制台40从操作者接收命令和扫描参数，控制台具有某种形式的操作者接口，例如键盘、鼠标、语音激活控制器或任何其他合适输入设备。关联的显示器42允许操作者观察来自计算机36的重建图像和其他数据。操作者提供的命令和参数被计算机36用于将控制信号和信息提供给DAS 32、x射线控制器28和机架电机控制器30。另外，计算机36操作工作台(table)电机控制器44，工作台电机控制器44控制电动化(motorized)工作台46以定位患者22和机架12。特别地，工作台46移动患者22全部或部分通过图1的机架开口48。
如图3中所示，检测器组件18包括具有放置在其间的准直片或板19的轨道(rail)17。对板19进行定位，以便在x射线16撞击在例如定位在检测器组件18上的图4中检测器模块20上之前校准此类射束。根据本发明实施例，检测器组件18包括57个检测器模块20，每个检测器模块20具有256x16阵列大小的像素元件，如将在下面详细解释的一样。因此，检测器组件18具有256行和912列(16x57个检测器)，这允许随机架12的每次旋转收集256个同时的数据切片。
参考图4，根据本发明的示范实施例示出检测器模块20的构造。检测器模块20包括其内具有开口以容纳DAS 32的模块框架(frame)52。模块框架52的顶表面56被构造为具有台阶式(stepped)配置并且因此包括在其上的多个面(facet)58。面58沿Z轴线60沿模块框架52纵向对准。根据本发明的一个实施例，八个面58形成在模块框架52的顶表面56上。
如图4中所示，形成在模块框架52顶表面56上的每个面58被确定尺寸和配置成容纳检测器子模块60以接收和处理经患者或对象衰减的x射线。尽管仅单个子模块60示为被包括在检测器模块20上，但是要认识到子模块60可以被放置在模块框架52的每个/所有面58上，使得多个子模块60被包括在检测器模块20中(例如八个子模块60)。
在图5中根据本发明实施例示出子模块60的详图。子模块60包括布置成闪烁组装件(pack)阵列64的许多闪烁器检测器元件或像素62。根据一个实施例，闪烁组装件阵列64由32x 16阵列的检测器元件62组成，使得每个闪烁组装件阵列64包括32个切片。闪烁组装件阵列64定位在由多个二极管元件或像素68构成(即，32x16二极管阵列)的背光(backlit)二极管阵列66上。检测器元件62光耦合到背光二极管阵列66，并且背光二极管阵列66又电耦合到附连到二极管阵列66的一面并且附连到DAS 32(图4)的挠性(flex)电路70。在一个实施例的操作中，撞击在检测器元件62内以生成光子的x射线横跨(traverse)组装件阵列64，由此生成在背光二极管阵列66内的二极管68上被检测的模拟信号。生成的模拟信号从背光二极管阵列66通过挠性电路70运送到DAS 32，在那里将模拟信号转换为数字信号。
根据本发明的实施例，子模块60的尺寸能够变化以便优化性能和可缩放性(scalability)。该子模块例如可以具有长度为20mm的尺寸(即，沿Z轴线为20mm)。然而要认识到，子模块60的长度可以从10mm一直到40mm，这取决于检测器模块20的精确配置，例如每个面58的尺寸。此外，尽管子模块60示为包括闪烁器阵列64和光电二极管阵列66，但是要认识到子模块60中的此类元件/材料可以被替换为将x射线直接转换为电信号的直接转换材料，例如碲化镉(CdTe：cadmium-telluride)或碲化锌镉(CZT：cadmium-zinc-telluride)。
再次参考图4，看到八个面58沿Z轴线沿模块框架52纵向对准，因此允许增加在CT成像期间能够获得的切片的数量。根据本发明的一个实施例，检测器模块20能够包括八个子模块60，其中每个子模块60定位在相应面58上，使得每个子模块60中检测器元件62的每个32x16阵列的总和对于检测器模块20导致256x16阵列大小的检测器元件62。因此，检测器模块20提供将随机架12(图1)的每次旋转而收集的256个同时数据切片。然而，有益地，检测器模块20的子模块60是可平铺(tileable)的，因为包括在检测器模块20中的子模块60的数量能够根据需要而变化。也就是说，根据本发明的实施例，例如只有四个子模块60可以被包括在检测器模块20中。在只有四个子模块60被包括在检测器模块20中的实施例中，子模块60将沿Z轴线以关于检测器模块中心线72的对称方式被定位在面58上。对于尺寸被确定为具有20mm长度的子模块60，因此要认识到检测器模块20能够基于在Z轴线上增加(populate)和减少(depopulate)子模块60而被构建为具有从20到160mm的长度。
在检测器模块20中包括例如八个子模块60的更大量子模块60以形成256切片检测器时，要认识到，由于检测器模块20的长度在Z方向(即，基于子模块60数量的检测器元件/像素62阵列长度)增加，由检测器模块20采集的CT数据的质量可降低。也就是说，检测器元件/像素62在Z轴线的性能将因接收x射线16所处的锥角而降级。在沿Z轴线的某些位置，主x射线射束16将在Z方向横过两个邻接像素62，从而导致显著的主射束16沿Z轴线从一个切片到其相邻切片的x射线串扰、由于通过像素的射束硬化而产生的光谱非线性、切片轮廓降级和调制传递函数(MTF)劣化，这些质量问题被统称为“视差”。这种在检测器模块20中经历的视差可以在重建的CT图像中导致显著伪像。
因此，对检测器模块20进行配置，使得每个子模块60以相对x射线射束焦点15的某个角进行定位以避免视差效应。为了以相对焦点15的预期角定位子模块60，模块框架52顶表面56的每个面58以向焦点15的给定角74进行定向。单独对形成每个面58的角74进行优化，使得子模块60的切片受视差现象影响最小(即，使切片之间的x射线串扰、光谱非线性、切片轮廓降级和MTF劣化最小化)，其中每个面58相对焦点15的角按预期性能和待改善特定图像质量参数的函数而变化/确定。根据本发明的实施例，每个面58相对焦点15进行定向的角74能够变化，以属于落在面58平放在顶表面56上与面58被转动一个角以与焦点15垂直(即，与从焦点15发射的并且被定位在相应面58上的子模块60接收的x射线射束16垂直)之间的角范围。一般而言，特定面58离检测器模块20的中心线72越远，则该面58相对焦点15的角74将增加。因此，与在模块框架52上邻近中心线72的中间面58相比，模块框架52上最外面的面58可相对焦点15以更大角进行定向，其中中间面58可以几乎平坦地定向在顶表面56上。子模块60然后被定位在面58上，并且例如通过粘合剂、螺钉或任何其他可接受紧固方法固定在那里以便以由其对应面58形成的预期角进行定位。
因此，通过模块框架52上的有角面58对子模块60相对焦点15的偏角调节提供对在Z轴线的焦点运动不敏感的检测器模块20。在检测器模块20中使视差现象最小化，由此使最外面子模块60的串扰、光谱线性和切片轮廓与最里面子模块60一致，并且类似于与现有64切片检测器模块架构大致关联的VCT规范。如上文所提出的，每个面相对焦点的角按预期性能和待改善特定图像质量参数的函数而变化/确定。
现在参考图6，包裹/行李检查系统100包括其中具有开口104的可旋转机架102，包裹或行李可以通过开口104。可旋转机架102收容有高频电磁能量源106以及具有检测器模块20的检测器组件108，检测器模块20与图4和5中示出的类似。还提供传送系统110，并且传送系统110包括传送带112，传送带112由结构114支撑以自动和连续地使包裹或行李116通过开口104以进行扫描。对象116通过传送带112被馈送通过开口104，然后采集成像数据，并且传送带112以受控和连续方式将包裹116从开口104移走。因此，邮局检查员、行李处理员和其他安全人员可以非侵入地检查包裹116的内容，查找爆炸物、刀具、枪支、违禁品等。
根据本发明的一个实施例，将检测器模块20(图4)合并到包裹/行李检查系统100提供减少的包裹116扫描时间。也就是说，检测器模块20(图4)允许系统100在机架102的单个旋转中扫描更大量的包裹，因为检测器模块20能够采集256个切片。因此，通过将检测器模块20(图4)合并到系统100，实现包裹/行李检查系统100对包裹116的更有效率扫描。
所以，根据本发明的一个实施例，一种CT系统包括：可旋转机架，具有接收待扫描对象的开口；定位在可旋转机架上的x射线投射源，从x射线投射源的焦点朝对象投射x射线的锥形射束；以及，多个检测器模块，定位在可旋转机架上并且配置成接收被对象衰减的x射线。多个检测器模块中的每一个还包括具有顶表面的模块框架，顶表面包括形成在其上的多个面和多个子模块，对所述多个面进行构造以便相对焦点以不同角进行定向，所述多个子模块定位在所述多个面上以接收被对象衰减的x射线并且将x射线转换为电信号，其中每个子模块基于安装在其上的相应面以相对焦点的角进行定向。该CT系统还包括：数据采集系统(DAS)，连接到多个子模块以从其接收电信号。
根据本发明的另一实施例，一种用于在CT扫描过程期间接收被对象衰减的x射线的检测器模块包括具有非平面顶表面的模块框架，所述顶表面包括以台阶式配置形成在其上的多个面，其中所述多个面沿检测器的Z轴线对准。所述检测器模块还包括多个子模块和数据采集系统(DAS)，所述多个子模块定位在所述多个面上以接收被对象衰减的x射线并且将x射线转换为电信号，所述数据采集系统连接到所述多个子模块以从其接收电信号。
根据本发明的又一方面，一种CT系统包括：可旋转机架，具有接收待扫描对象的开口；定位在可旋转机架上的x射线投射源，从x射线投射源的焦点朝对象投射x射线的锥形射束；以及，多个检测器模块，定位在可旋转机架上以接收被对象衰减的x射线。所述多个检测器模块中的每一个包括多面检测器模块，多面检测器模块包括沿Z轴线对准的多个子模块，其中多个子模块中的每一个基于其沿Z轴线在多面检测器模块上的位置相对x射线投射源的焦点以最佳角进行定向。
本文字描述使用包括最佳模式的示例来公开本发明，并且还允许本领域技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统并执行任何合并的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例具有没有与权利要求中文字语言不同的结构要素，或者如果它们包括具有与权利要求中文字语言的非实质差别的等效结构要素，那么此类其他示例旨在处于权利要求书的范围内。
Claims (10)
1.一种CT系统(10)，包括：
可旋转机架(12)，具有接收待扫描对象(22)的开口(48)；
定位在所述可旋转机架(12)上的x射线投射源(14)，将x射线(16)的锥形射束从所述x射线投射源(14)的焦点(15)投射到所述对象(22)；和
多个检测器模块(20)，定位在所述可旋转机架(12)上并且配置成接收被所述对象(22)衰减的x射线，其中所述多个检测器模块(20)中的每一个包括：
具有顶表面(56)的模块框架(52)，所述顶表面包括形成在其上的多个面(58)，其中构造所述多个面(58)以便相对所述焦点(15)以不同角进行定向；
多个子模块(60)，定位在所述多个面(58)上以接收被所述对象(22)衰减的x射线并且将所述x射线(16)转换为电信号，其中每个子模块(60)基于其上安装所述子模块(60)的相应面(58)以相对所述焦点(15)的角进行定向；和
数据采集系统(DAS)(32)，连接到所述多个子模块(60)以从其接收所述电信号。
2.根据权利要求1所述的CT系统(10)，其中所述多个面(58)沿Z轴线(60)对准，所述Z轴线(60)是所述对象(22)通过所述CT系统(10)的行进方向。
3.根据权利要求1所述的CT系统(10)，其中所述模块框架(52)的顶表面(56)被构造成具有台阶式配置，使得所述多个子模块(60)中最外面的子模块相对所述多个子模块(60)中最中间的子模块以不同高度进行定位。
4.根据权利要求1所述的CT系统(10)，其中所述多个面(58)中每个面相对所述焦点(15)的角的范围在平放在所述模块框架(52)的顶表面(56)上和转动一个角度以便垂直于所述焦点(15)之间。
5.根据权利要求1所述的CT系统(10)，其中所述多个面(58)包括八个面。
6.根据权利要求1所述的CT系统(10)，其中所述多个子模块(60)包括可平铺子模块(60)，所述可平铺子模块可选择性地加到所述模块框架(52)的面(58)，使得所述多个子模块(60)包括数量比所述多个面(58)中面(58)的数量小或与其相等的子模块(60)。
7.根据权利要求1所述的CT系统(10)，其中所述多个子模块(60)的每一个包括：
闪烁器阵列(64)，具有配置成接收通过所述对象(22)衰减的x射线(16)的多个闪烁器像素(62)；
光电二极管阵列(66)，光耦合到所述闪烁器阵列(64)并且包括配置成检测从对应闪烁器像素(62)输出的光的多个光电二极管(68)；和
挠性电路(70)，连接到所述光电二极管阵列(66)以从其接收电信号并且将所述电信号传递到所述DAS(32)。
8.根据权利要求7所述的CT系统(10)，其中所述挠性电路(70)配置成将所述子模块固定到所述模块框架(52)。
9.根据权利要求7所述的CT系统(10)，其中所述多个子模块(60)的每一个包括闪烁器像素(62)的32x16阵列，使得所述多个子模块(60)的每一个配置成采集32个图像数据切片。
10.根据权利要求1所述的CT系统(10)，其中所述检测器模块(20)配置成在所述x射线源(14)围绕所述可旋转机架(12)的单次旋转期间采集256个图像数据切片。
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|---|---|---|---|---|
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| CN104345070B (zh) * | 2013-07-29 | 2018-03-23 | 同方威视技术股份有限公司 | 探测器模块、安装探测器模块的方法及射线检测系统 |
| US20170090042A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-03-30 | Varian Medical Systems, Inc. | Method for fabricating pixelated scintillators |
| US10145966B2 (en) | 2015-10-02 | 2018-12-04 | Varian Medical Systems, Inc. | Methods for fabricating pixelated scintillator arrays |
| US11156727B2 (en) | 2015-10-02 | 2021-10-26 | Varian Medical Systems, Inc. | High DQE imaging device |
| US10330798B2 (en) * | 2016-04-01 | 2019-06-25 | Varian Medical Systems, Inc. | Scintillating glass pixelated imager |
| WO2019047054A1 (en) * | 2017-09-06 | 2019-03-14 | Shenzhen United Imaging Healthcare Co., Ltd. | TOMODENSITOMETRY DETECTOR MODULE AND THERMAL DISSIPATION STRUCTURE |
| US10497153B2 (en) | 2018-02-08 | 2019-12-03 | FMI Medical Systems Co., Ltd. | Heel effect correction in computed tomography |
| JP7199455B2 (ja) * | 2018-06-13 | 2023-01-05 | プリズマティック、センサーズ、アクチボラグ | Ｘ線検出器設計 |
| CN108836376B (zh) | 2018-06-29 | 2020-01-03 | 东软医疗系统股份有限公司 | 检测器模块、检测器及医疗设备 |
| WO2020142977A1 (en) * | 2019-01-10 | 2020-07-16 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | Image sensor having radiation detectors of different orientations |
| US11375962B2 (en) * | 2019-08-05 | 2022-07-05 | Linev Systems, Inc. | Fast foreign object scanner for scanning human bodies |
| CN110664422A (zh) * | 2019-09-09 | 2020-01-10 | 东软医疗系统股份有限公司 | 探测器模块、探测器及医疗成像设备 |
| CN110664424B (zh) * | 2019-09-30 | 2023-05-02 | 东软医疗系统股份有限公司 | 检测器模块及具有其的ct检测器 |
| CN111281406A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-16 | 东软医疗系统股份有限公司 | 闪烁体像素阵列、检测器子模块、模块、检测器及ct设备 |
| CN111227859A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 东软医疗系统股份有限公司 | 检测器模块、检测器及ct设备 |
| CN111227857A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 东软医疗系统股份有限公司 | 检测器模块、检测器及ct设备 |
| CN111227858A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-05 | 东软医疗系统股份有限公司 | 检测器模块、检测器及ct设备 |
| US11602317B2 (en) | 2021-04-22 | 2023-03-14 | MinFound Medical Systems Co., Ltd. | Apparatus and method for module alignment in CT detector |
| CN113812971B (zh) * | 2021-08-27 | 2023-10-13 | 浙江大学 | 一种多自由度四维双能锥束ct成像系统及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5757878A (en) * | 1996-08-16 | 1998-05-26 | Analogic Corporation | Detector arrangement for x-ray tomography system |
| US5781606A (en) * | 1996-07-25 | 1998-07-14 | Analogic Corporation | X-ray tomography system with substantially continuous radiation detection zone |
| CN1626038A (zh) * | 2003-12-11 | 2005-06-15 | Ge医疗系统环球技术有限公司 | 用于ct检测器的多层反射器 |
| CN1644166A (zh) * | 2003-11-26 | 2005-07-27 | Ge医药系统环球科技公司 | 具有光遮罩层的ct检测器 |
| CN1939221A (zh) * | 2005-09-28 | 2007-04-04 | 株式会社东芝 | X射线计算机断层摄影装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3900245A1 (de) * | 1988-01-06 | 1989-07-20 | Hitachi Ltd | Mehrelement-strahlungsdetektor |
| JP4250795B2 (ja) * | 1999-02-23 | 2009-04-08 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線ｃｔ装置 |
| US6584167B1 (en) | 2002-04-26 | 2003-06-24 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Methods and apparatus for increasing scanning modes |
| US6979826B2 (en) | 2002-07-29 | 2005-12-27 | Ge Medical Systems Global Technology Company Llc | Scintillator geometry for enhanced radiation detection and reduced error sensitivity |
| US6982424B2 (en) * | 2003-06-02 | 2006-01-03 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | X-ray and CT image detector |
| US7149284B2 (en) | 2003-11-13 | 2006-12-12 | General Electric Company | Segmented collimator assembly |
| US7166844B1 (en) * | 2004-06-01 | 2007-01-23 | Science Applications International Corporation | Target density imaging using discrete photon counting to produce high-resolution radiographic images |
| US7602951B2 (en) | 2005-03-14 | 2009-10-13 | General Electric Company | Method and system for providing defective cell correction in a medical imaging device |
| US7399119B2 (en) | 2005-09-19 | 2008-07-15 | General Electric Company | Method and system for measuring an alignment of a detector |
| US7560702B2 (en) | 2005-11-28 | 2009-07-14 | General Electric Company | Interconnect and packaging method for multi-slice CT detector modules |
| US7455454B2 (en) | 2006-10-03 | 2008-11-25 | General Electric Company | X-ray detector methods and apparatus |
| US7620143B2 (en) | 2007-06-16 | 2009-11-17 | General Electric Company | Detector array and system |
| WO2010007544A1 (en) | 2008-07-14 | 2010-01-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Anti-scatter grid |
-
2010
- 2010-10-11 US US12/901,658 patent/US8204171B2/en active Active
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-
2011
- 2011-09-30 JP JP2011215820A patent/JP6043474B2/ja active Active
- 2011-10-03 EP EP11183686.2A patent/EP2438864B1/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5781606A (en) * | 1996-07-25 | 1998-07-14 | Analogic Corporation | X-ray tomography system with substantially continuous radiation detection zone |
| US5757878A (en) * | 1996-08-16 | 1998-05-26 | Analogic Corporation | Detector arrangement for x-ray tomography system |
| CN1644166A (zh) * | 2003-11-26 | 2005-07-27 | Ge医药系统环球科技公司 | 具有光遮罩层的ct检测器 |
| CN1626038A (zh) * | 2003-12-11 | 2005-06-15 | Ge医疗系统环球技术有限公司 | 用于ct检测器的多层反射器 |
| CN1939221A (zh) * | 2005-09-28 | 2007-04-04 | 株式会社东芝 | X射线计算机断层摄影装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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