CN117064422A - 一种ct探测器抗散射滤线栅 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CT探测器抗散射滤线栅，该抗散射滤线栅的一个栅格对应探测器N个像素，该N个像素呈两个L形排列，通过正L形与反L形的组合，实现覆盖m(行)x n(列)像素的双L形栅格单元；通过双L形栅格单元的复制与延展，得到二维阵列结构。本发明适用于医用X射线探测器，尤其是小像素CT探测器，在实现抗X射线散射同时兼顾X射线利用效率，从而改善散射对小像素探测器空间分辨率的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种X射线医学影像探测器的零部件，具体是一种CT探测器抗散射滤线栅。
背景技术
X射线影像系统中，抗散射滤线栅是一种减小散射对空间分辨率影像的装置，通常安装于探测器表面，其横截面如附图4所示。抗散射滤线栅通常由钨等高原子序数金属制成，其具有栅格结构，栅格中间为空或者低密度材料填充；栅格间距通常与探测器的一行或一列像素间距相同，或具有二维阵列结构，其行、列间距与探测器行、列像素间距相同；栅格具有一定深宽比，格壁可以阻挡散射线对相邻像素的影响，同时格壁也会阻挡一部分非散射X射线到达探测器。
探测器上安装的滤线栅，可以有效去除对重建图像有害的X射线散射线。但是，当CT系统的探测器尺寸越来越小时，去散射滤线栅占据的探测器的面积将严重影响X射线的利用率。
随着3D打印技术逐步成熟，传统一维结构栅格逐步被二维结构取代，二维结构中，通常每个栅格对准于探测器一个像素。随着探测器空间分辨率的不断提高，高端探测器的像素尺寸逐步缩小，抗散射滤线栅格壁厚度对X射线利用效率产生影响。受限于3D打印技术的精度与材料强度限制，在小像素探测器的应用中，如抗散射滤线栅格间距仍然制作成与探测器像素等间距，X射线利用效率会极大减小，致使图像信噪比不佳，附图5为关于X射线效率与像素间距的一组示例，可以看到对于0.1mm格壁厚度，1mm大像素应用中X射线效率为81％，而0.4mm小像素应用中X射线效率仅为56.25％。
一种提升小像素探测器抗散射滤线栅X射线效率的方法为，采用一个矩形栅格覆盖多个像素。该方式可以保持相对高的X射线效率，但栅格内多个像素之间论沿着行方向或列方向均有散射影响，不利于空间分辨率提升。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种适用于医用X射线探测器，尤其是CT探测器的抗散射滤线栅结构，该结构适用于小像素探测器，在实现抗X射线散射同时兼顾X射线利用效率，从而改善散射对小像素探测器空间分辨率的影响的CT探测器抗散射滤线栅。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种CT探测器抗散射滤线栅，该抗散射滤线栅的一个栅格对应探测器N个像素，该N个像素呈两个L形排列，通过正L形与反L形的组合，实现覆盖m(行)x n(列)像素的双L形栅格单元；通过双L形栅格单元的复制与延展，得到二维阵列结构。
优选地，对于双L形栅格单元覆盖的3(行)x 2(列)像素区域，其第2行像素沿着行方向具有逐像素抗散射隔离，第1行与第3行具有沿着行方向每两个像素间有抗散射隔离；沿着任意列像素方向，像素间隔1像素、2像素、1像素、2像素……具有抗散射栅格。
优选地，该抗散射滤线栅由3D金属打印工艺制作，格壁厚0.1mm，高度为25mm，其X射线效率达68.75％。
优选地，该抗散射滤线栅中双L形栅格单元的数量为21个，每个双L形栅格单元的长度为1.2mm，宽度为0.8mm。
优选地，m(行)x n(列)像素组成的双L形栅格，m与n的数值包括但不限于m＝3与n＝2。双L形栅格单元覆盖的范围除了3(行)x 2(列)像素区域，还包含4(行)x 2(列)、6(行)x2(列)与4(行)x 3(列)覆盖方式。
本发明适用于医用X射线探测器，尤其是小像素CT探测器，在实现抗X射线散射同时兼顾X射线利用效率，从而改善散射对小像素探测器空间分辨率的影响。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例1的俯视示意图；
图3为本发明实施例2中抗散射滤线栅与探测器像素位置关系示意图；
图4为本发明背景技术中抗散射滤线栅结构示意图；
图5为本发明背景技术中抗散射栅格X射线效率对照示意图；
图6为本发明双L形抗散射滤线栅的其它组成形式示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的一种CT探测器抗散射滤线栅，如附图1和2所示，抗散射滤线栅的一个栅格对应探测器三个像素，三个像素呈L形排列，通过正L形与反L形的组合，实现覆盖3(行)x 2(列)像素的双栅格单元；通过双栅格单元的复制与延展，得到二维阵列结构。二维阵列结构中包含的双栅格单元数目包括但不限于附图3所示的数目。
对于双L形栅格覆盖的3(行)x 2(列)像素区域，其第2行像素沿着行方向具有逐像素抗散射隔离，第1行与第3行具有沿着行方向每两个像素间有抗散射隔离；沿着任意列像素方向，像素间隔1像素、2像素、1像素、2像素……具有抗散射栅格。
该抗散射滤线栅中双L形栅格单元呈方形阵列排布，其数量为88个。
实施例2
该抗散射滤线栅与探测器之间组装的位置关系如附图3所示；该抗散射滤线栅由3D金属打印工艺制作，格壁厚0.1mm，高度为25mm，其X射线效率达68.75％。
该抗散射滤线栅中双L形栅格单元呈方形阵列排布数量为21个，每个双L形栅格单元的长度为1.2mm，宽度为0.8mm。
实施例3
如图6所示，双L形栅格单元覆盖的范围除了3(行)x 2(列)像素区域，还包含4(行)x 2(列)、6(行)x 2(列)与4(行)x 3(列)覆盖方式。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (6)
1.一种CT探测器抗散射滤线栅，其特征在于：该抗散射滤线栅的一个栅格对应探测器N个像素，该N个像素呈两个L形排列，通过正L形与反L形的组合，实现覆盖m(行)x n(列)像素的双L形栅格单元；通过双L形栅格单元的复制与延展，得到二维阵列结构。
2.根据权利要求1所述的一种CT探测器抗散射滤线栅，其特征在于：对于双L形栅格单元覆盖的3(行)x2(列)像素区域，其第2行像素沿着行方向具有逐像素抗散射隔离，第1行与第3行具有沿着行方向每两个像素间有抗散射隔离；沿着任意列像素方向，像素间隔1像素、2像素、1像素、2像素……具有抗散射栅格。
3.根据权利要求1所述的一种CT探测器抗散射滤线栅，其特征在于：该抗散射滤线栅中双L形栅格单元呈方形阵列排布。
4.根据权利要求1所述的一种CT探测器抗散射滤线栅，其特征在于：该抗散射滤线栅由3D金属打印工艺制作，格壁厚0.1mm，高度为25mm，其X射线效率达68.75％。
5.根据权利要求4所述的一种CT探测器抗散射滤线栅，其特征在于：该抗散射滤线栅中双L形栅格单元的数量为21个，每个双L形栅格单元的长度为1.2mm，宽度为0.8mm。
6.根据权利要求1所述的一种CT探测器抗散射滤线栅，其特征在于：m(行)x n(列)像素组成的双L形栅格，m与n的数值包括但不限于m＝3与n＝2。
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