CN105662448A - 一种用于ct机的数据探测与获取系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于CT机的数据探测与获取系统。该系统包括：半导体探测器、光子计数模块和电荷积分模块，还包括：第一选通开关，其位于半导体探测器的阳极、光子计数模块和电荷积分模块之间，用于将阳极与光子计数模块相连接或将阳极与电荷积分模块相连接。

Description

一种用于CT机的数据探测与获取系统

技术领域

本发明涉及一种数据探测与获取系统，尤其涉及一种用于CT机的数据探测与获取系统。

背景技术

CT(ComputerTomography)机中的数据探测与获取系统可以包括探测器(Detector)和数据获取系统(DataAcquisitionSystem,DAS)。探测器可用于探测X射线的并将其转换成电信号，DAS可以采集并处理自探测器的电信号。

现有的DAS可以包含有光子计数模块和/或电荷积分模块。光子计数模块可以对探测器输出的信号进行光子计数，进而用于X射线能谱成像。电荷积分模块可以对探测器输出的信号进行积分得到电荷的总量，进而用于生成常规的CT影像。

现有的一种探测器采用半导体材料(比如：CZT、CdTe、HgI₂等)制作而成，这样的探测器可以直接将接收到的X射线转换成电信号输出，从而可以用于光子计数。

然而，现有的用于CT机的数据探测与获取系统无法做到既能在电荷积分模式和光子计数模式之间任意选择切换，又能同时进行两个模式的CT扫描，并且，现有系统在光子计数模式下的辐射剂量还不够低。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种用于CT机的数据探测与获取系统，包括半导体探测器、光子计数模块和电荷积分模块，还包括：第一选通开关，其位于半导体探测器的阳极、光子计数模块和电荷积分模块之间，用于将阳极与光子计数模块相连接或将阳极与电荷积分模块相连接。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1所示为本发明的用于CT机的数据探测与获取系统的第一实施例的结构框图；

图2所示为本发明的用于CT机的数据探测与获取系统的第二实施例的结构框图；

图3所示为本发明的用于CT机的数据探测与获取系统的第三实施例的结构框图；

图4所示为本发明的用于CT机的数据探测与获取系统的第四实施例的结构框图；

图5所示为本发明的用于CT机的数据探测与获取系统的第五实施例的结构框图。

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所做出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

电荷积分模式是传统的CT数据获取中的一种模式，光子计数模式是较新的一种CT数据获取模式。本发明的CT数据采集与获取系统，通过选通开关，既能在电荷积分模式和光子计数模式之间任意选择切换，又能同时进行两个模式的CT扫描，还能进一步降低光子计数模式下的辐射剂量。

参考图1，图1所示为本发明的用于CT机的数据探测与获取系统的第一实施例的结构框图。

如图1所示，CT机的数据探测与获取系统可以包括半导体探测器101、第一选通开关102、光子计数模块103和电荷积分模块104，第一选通开关102可以位于半导体探测器101的阳极105、光子计数模块103和电荷积分模块104之间，第一选通开关102可以用于将阳极105与光子计数模块103相连接或将阳极105与电荷积分模块104相连接。比如：可以在CT用户的控制下，将来自阳极105的电流接入到光子计数模块103或电荷积分模块104。

这里所说的第一选通开关102将阳极105与光子计数模块103相连接或将阳极105与电荷积分模块104相连接，可以是将阳极105与光子计数模块103或将阳极105与电荷积分模块104直接连接，也可以是将阳极105与光子计数模块103或将阳极105与电荷积分模块104间接连接。所谓间接连接，可以是在第一选通开关102与阳极105之间，以及在第一选通开关102与光子计数模块103、电荷积分模块104之间，还可以有其他的模块(在附图1中用虚线表示)，只要这些模块不影响第一选通开关102将来自阳极105的电流的选择导入到光子计数模块103或电荷积分模块104。

此外，半导体探测器101可以包含有多个半导体探测器单元，可以为每个半导体探测器单元的阳极对应设置至少一个第一选通开关。图1至图5所示的半导体探测器101就包含有三个半导体探测器单元的阳极，以及为这三个阳极所设置的第一选通开关。

参考图2，图2所示为本发明的用于CT机的数据探测与获取系统的第二实施例的结构框图。

相对于图1所示的数据探测与获取系统，在图2所示的数据探测与获取系统中，第一选通开关102位于DAS中的前置放大器201、光子计数模块103和电荷积分模块104之间。具体来说，第一选通开关102的第一端1021可以与光子计数模块103相连接，第二端1022可以与电荷积分模块104相连接，第三端1023可以与前置放大器201的输出端相连接，前置放大器201的输入端可以与阳极105相连接。也就是说，第一选通开关102可以位于前置放大器201之后。

参考图3，图3所示为本发明的用于CT机的数据探测与获取系统的第三实施例的结构框图。

相对于图2，所示的数据探测与获取系统，在图3所示的数据探测与获取系统中，第一选通开关102位于前置放大器201之前。

具体来说，在图3所示的实施例中，前置放大器201可以包括第一前置放大器2011和第二前置放大器2012。第一前置放大器2011可以放大用于光子计数的电流，第二前置放大器2012可以放大用于电荷积分的电流。第一前置放大器2011的输入端可以与第一选通开关102的第一端1021相连接，第一前置放大器2011的输出端可以与光子计数模块103相连接。第二前置放大器2012的输入端可以与第一选通开关102的第二端1022相连接，第二前置放大器2012的输出端可以与电荷积分模块104相连接。第一选通开关102的第三端1023可以与阳极105相连接。

在上述的图1至图3中，当第一选通开关102的第三端1023与第一端1021接通时，来自阳极105的信号可用于光子计数。当第一选通开关102的第三端1023与第二端1022接通时，来自阳极105的信号可用于电荷积分。

参考图4，图4所示为本发明的用于CT机的数据探测与获取系统的第四实施例的结构框图。

相对于图1至图3所示的数据探测与获取系统，在图4所示的数据探测与获取系统中，半导体探测器101的一个阳极包括第一阳极1051和第二阳极1051，第一阳极1051的面积大于第二阳极1052的面积。

数据探测与获取系统中的第一选通开关102可以位于第一阳极1051、光子计数模块103和电荷积分模块104之间。在本发明的一个实施例中，如图4所示，第一选通开关102的第一端1021可以与第一前置放大器2011的输入端相连接，第一选通开关102的第二端1022可以与第二前置放大器2012的输入端相连接，第一选通开关102的第三端1023可以与第一阳极1051相连接。第一前置放大器2011可以放大用于光子计数的信号，因此，其输出端可以连接到光子计数模块103。第二前置放大器2012可以放大用于电荷积分的信号，因此，其输出端可以连接到电荷积分模块104。

第二阳极1052可以连接到第一前置放大器2011的输入端。

在图4中，当第一选通开关102的第三端1023与第一端1021接通时，来自第一阳极1051和第二阳极1052的信号均可用于光子计数。当第一选通开关102的第三端1023与第二端1022接通时，来自第一阳极1051的信号可用于电荷积分而来自第二阳极1052的信号可用于光子计数，这样就可以同时进行两种模式的信号获取。

参考图5，图5所示为本发明的用于CT机的数据探测与获取系统的第五实施例的结构框图。

相对于图4所示的数据探测与获取系统，图5所示的数据探测与获取系统还包括第二选通开关501。

在本发明的一个实施例中，如图5所示，第二选通开关501的第一端5011可以与第一前置放大器2011的输入端相连接，第二选通开关501的第二端5012可以与第二前置放大器2012的输入端相连接，第二选通开关501的第三端1023可以与第二阳极1052相连接。

在图5中，当第一选通开关102的第三端1023与第一端1021接通且第二选通开关501的第三端5013与第一端5011相接通时，来自第一阳极1051和第二阳极1052的信号均可用于光子计数。当第一选通开关102的第三端1023与第二端1022接通且第二选通开关501的第三端5013与第二端5012相接通时，来自第一阳极1051和第二阳极1052的信号均可用于电荷积分。当第一选通开关102的第三端1023与第一端1021接通且第二选通开关501的第三端5013与第二端5012相接通时，来自第一阳极1051的信号可用于电荷积分而来自第二阳极1052的信号可用于光子计数。

至此描述了根据本发明实施例的用于CT机的数据采集与获取系统。根据本发明实施例提供的用于CT机的数据采集与获取系统，能够在CT扫描的过程中在电荷积分模式和光子计数模式之间切换。当数据采集与获取系统中采用混合性的探测器时，还可以在同时进行电荷积分和光子计数的情况下降低辐射剂量。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于CT机的数据探测与获取系统，包括半导体探测器、光子计数模块和电荷积分模块，其特征是，还包括：

第一选通开关，其位于所述半导体探测器的阳极、所述光子计数模块和所述电荷积分模块之间，用于将所述阳极与所述光子计数模块相连接或将所述阳极与所述电荷积分模块相连接。

2.根据权利要求1所述的数据探测与获取系统，其特征是，所述第一选通开关的第一端与所述光子计数模块相连接，第二端与所述电荷积分模块相连接，第三端与所述数据探测与获取系统中的前置放大器的输出端相连接，所述前置放大器的输入端与所述阳极相连接。

3.根据权利要求1所述的数据探测与获取系统，其特征是，还包括：第一前置放大器，其输入端与所述第一选通开关的第一端相连接，输出端与所述光子计数模块相连接；

第二前置放大器，其输入端与所述第一选通开关的第二端相连接，输出端与所述电荷积分模块相连接；其中

所述第一选通开关的第三端与所述阳极相连接。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的数据探测与获取系统，其特征是，所述半导体探测器包括多个半导体探测器单元，每个半导体探测器单元设置有至少一个所述第一选通开关。

5.根据权利要求1所述的数据探测与获取系统，其特征是，所述阳极包括第一阳极和第二阳极，所述第一阳极的面积大于所述第二阳极的面积。

6.根据权利要求5所述的数据探测与获取系统，其特征是，所述第一选通开关位于所述第一阳极、所述光子计数模块和所述电荷积分模块之间。

7.根据权利要求6所述的数据探测与获取系统，其特征是，还包括：第一前置放大器，其输入端与所述第一选通开关的第一端相连接，输出端与所述光子计数模块相连接；第二前置放大器，其输入端与所述第一选通开关的第二端相连接，输出端与所述电荷积分模块相连接；其中

所述第一选通开关的第三端与所述第一阳极相连接。

8.根据权利要求7所述的数据探测与获取系统，其特征是，所述第二阳极连接到所述第一前置放大器的输入端。

9.根据权利要求7所述的数据探测与获取系统，其特征是，还包括：

第二选通开关，其位于所述第二阳极、所述光子计数模块和所述电荷积分模块之间，用于将所述第二阳极与所述光子计数模块相连接或将所述第二阳极与所述电荷积分模块相连接。。

10.根据权利要求9所述的数据探测与获取系统，其特征是，所述第二选通开关的第一端与所述第一前置放大器的输入端相连接，所述第二选通开关的第二端与所述第二前置放大器的输入端相连接，所述第二选通开关的第三端与所述第二阳极相连接。