CN1224998A - 具有稳定的检测器性能的x射线断层摄影系统 - Google Patents

Abstract

在包括X射线源(12)、若干检测器组件(14)和若干防散射板组件(22)的CT扫描系统(8)中,利用可将防散射板(22)对正安装在对应的检测器(14)恒定最大灵敏度区域的定位机构可防止信号不稳定性及在重现图象中出现的相应的伪差。防散射板(22)的遮挡区完全投射在辐射的恒定最大灵敏度区域内,因而使由于热效应或射线源(12),检测器(14)和防散射板(22)在扫描之间的相对移动造成的信号改变降到最低限度。

Description

具有稳定的检测器性能的X射线断层摄影系统

发明领域

本发明涉及一种计算机控制的X射线断层摄影(CT)系统，特别涉及一种用于这种系统中的X射线检测器组件和防散射板组件的结构。

发明背景

第三代CT扫描器通常包括分别安装在一个圆盘的直径相对两侧的X射线源和X射线检测器，后者在框架形的支承结构中做可旋转安装。在对处于圆盘开孔中的病人进行扫描时，圆盘绕旋转轴线转动，同时自X射线源发出的X射线穿过病人到达检测系统。

X射线源和X射线检测器阵列的排列方式可以使焦点和每个检测器之间的所有X射线路径都处于垂直于圆盘旋转轴的同一平面内(即所谓“分层平面”，“旋转平面”或“扫描平面”)。由于射线基本是从源点以不同角度发射到达检测器，射线路径就象一个扇面，所以术语“扇束”被用来描述某一时刻所有的射线路径。扫描时单个检测器在一个检测时间周期所检测的辐射被看作是一次“照射”。射线的强度在其路径上要受到病人身体的衰减，所以每个检测器会检测到一个作为衰减的函数的、也就是由焦点到该检测器之间路径中病人身体某部位的密度的函数的强度检测值。这些X射线的强度或照射量的检测通常都是在规定的测量周期中，在圆盘上一定角度范围内的若干个点位置上来进行的。

理想的状况是，在扫描过程中扇束内所有的辐射的强度均相同，所有检测器均具有相同的输入-输出特性(或传递函数)，即在理想状态下对于给定的X辐射信号输入强度所有的检测器应能给出相同的输出信号。另外，在理想状态下检测器系统对于辐射的灵敏度的稳定性不应有变化，即在顺序的或周期的扫描之间检测器系统所产生的信号不应有漂移。

已经开发出各种形式的检测器，包括气态和固态的检测器。典型的固态检测器包括可将高能量X射线光子转变为低能量可见光光子的闪烁晶体，和可将低能量可见光光子转变为非常微小电流(即量级在微微安培至毫微安培)的光电二极管。每个检测器的非常微小电流的输出表示照射在该检测器上的X射线剂量。检测器阵列的输出通过导线排输送到数据获取系统(DAS)进行信号处理。

由于最终图象的分辨率是检测器尺寸的函数，CT扫描系统通常装有数百个紧凑分布在扇束弧内的检测器。为了降低这种检测器阵列的成本，在发明人为John Dobb和David Banks并且属于本申请人的美国专利No.5,487,098中提出了一种其中包含有若干固态检测器预装式固态检测器组件，(下文中简称为专利‘098)本发明将引入该专利作为参考。例如，由本申请人制造的第三代CT扫描系统包括384个检测器，它们分属24个每个装有16个检测器的组件，这些检测器紧密的贴紧安装在对应角度不大于48度的圆弧上。单个检测器的宽度大约1毫米。

每个检测器组件的所有表面通常用导电的不透明的，但是对X射线是透明的屏蔽层来覆盖。包覆组件的屏蔽层一般用反射膜制造。另外，组件中的单个检测器(即下面所用的术语“检测器”，“检测器晶体”)用厚度至少为0.2毫米的白色的具有高反射性能材料环绕，这种材料可使X射线从中穿过，同时还可防止晶体之间的过量的光泄露。这样X射线可以以任意角度照射检测器晶体；因为有环绕检测器的不透明屏蔽层，晶体由于X射线照射所产生的可见光则不能由一个检测器进入或反射到另一个检测器，这样就可基本减少或消除相邻检测器通路之间的干扰。

由于相邻检测器晶体之间的覆盖层厚度以及单个晶体加工时的机械误差，将晶体非常紧密的贴紧安装以形成真正的连续检测区是难以实现的。在阵列中即使是最紧凑的安装，检测器晶体之间的间隔距离至少也要0.2毫米以容纳多层反射材料。在对病人进行扫描时，这个单个晶体之间的小间隔或间隙表现为信号信息削弱区。这种区域的存在降低了检测器晶体在整个扇束区内对辐射进行均匀检测的有效性，进而影响了重现图象的精确度和分辨率。

这种状况由于在辐射到达检测器晶体之前必须对其进行准直而变得更加恶化。因为致密的物质对辐射有散射的趋向，必须尽最大可能防止不是由X射线源焦点经直线路径到达每个检测器晶体的辐射。为了防止这种散射的辐射照射到检测器晶体，在X射线源和检测器晶体之间设置了长而薄的准直元件或“防散射”板阵列。防散射板对X射线是透明的，其相对于检测器晶体的安装位置可以起到准直作用，也就是只允许由射线源焦点经直线路径到达检测器晶体的辐射通过。防散射板一般与由射线源焦点到阵列中对应的相邻检测器晶体之间间隙的径向连线平行安装，因此它们可以阻挡任何与各个射线路径的正常射线角度偏差不大于三度的射线照射到检测器晶体上。防散射板相对于对应的检测器晶体之间间隙的这种安装方式保证了每个防散射板只遮挡相邻检测器灵敏度最低的区域，因此对应的检测器晶体可检测到最大的辐射量。在专利‘098中对这种优异的防散射板安装对正装置有详细论述。

在已有的CT扫描系统中，通常认为必须在阵列中每个检测器晶体之间至少留有一定的间隙以容纳防散射板和防散射板在检测器晶体上的阴影。尽管每个防散射板都是很薄，例如0.1毫米左右，它们有时还是会阻挡X射线或在对应的相邻一个或两个检测器晶体上造成“遮挡”。被防散射板“遮挡”的检测器晶体会产生的信号强度比未受遮挡检测器晶体要相对减弱。但是，检测器系统的灵敏度性能受到信号稳定性的影响要大于信号强度减弱的影响。在扫描中，当安装有检测器晶体和防散射板的圆盘旋转时，由于热效应或圆盘的旋转结果，长期运行防散射板会移动。这种长期运行中防散射板相对于检测器晶体的移动会造成防散射板在对应的检测器晶体上的遮挡程度发生变化。遮挡程度发生变化的结果就是被遮挡的检测器产生的输出信号会随防散射板的移动而变化。尽管从空间运动的意义来讲，防散射板的移动很微小，但电流波动的幅度可能很大，因为每个检测器晶体的输出都标定在很高的精度(0.03％)并且在这个精度水平上进行测量。所以在本发明之前，一般认为防散射板应该尽可能薄，并且尽可能与两个相邻的检测器晶体之间相应的间隙(每个检测器晶体灵敏度最低的部分)对正，以使落在相邻的检测器晶体的检测区域内的阴影最少，从而使检测器产生的输出信号受到的影响最小。

但是系统的优化设计需要与检测器结构的设计相协调。一方面，要求检测器晶体之间的间隙尽可能小以获得更接近连续检测区域的仿真效果。另一方面，要求相邻的检测器晶体之间的间隙足够大，以容下防散射板的阴影从而尽量减小防散射板的遮挡对检测区域的影响。这就要求防散射板安装位置可使其阴影完全投射在检测器晶体之间的间隙内，而不会投射到检测器晶体的检测区域内，这种设计是非常难以实现的。一般来说，检测器晶体对辐射的灵敏度在检测器晶体的中心区域具有恒定的最大值，在靠近晶体的边缘部分灵敏度迅速下降。对靠近相邻检测器晶体间隙的检测器晶体边缘部分，也就是低灵敏区域，的遮挡也会因防散射板的相对小的移动造成信号强度的很大变化，从而产生令人讨厌的信号改变和不稳定性。

因此，必须将检测器组件和防散射板进行非常费力和精确的彼此之间的定位安装。为使遮挡最小、检测到的直接辐射量最大、检测到的散射辐射最小以及防止信号的不稳定，必须将防散射板和检测器晶体之间所有相对运动降到最低限度或消除。随着检测器晶体分辨率的提高及晶体和晶体间的间隙变得更小，将防散射板的阴影完全保持在间隙区域内也更加难以实现和保证。而且，由于检测区域不是连续的，而是被检测器晶体边缘处的低灵敏度区分割开的恒定最大灵敏度检测区的不连续的阵列，可能会出现穿过病人身体的只占辐射总量很少但或许是很重要的一部分辐射未被检测到的情况。检测器产生的信号可能不那么稳定，根据这些信号重现的图象可能会由于引入的伪差而变形和模糊。

因此，克服现有系统的弊病将是CT扫描系统技术的进展。

本发明的目的

因此，本发明的一个目的是提出一种CT扫描系统，该系统带有可与X射线源和检测器部件做精确定位的防散射板部件，以控制防散射板阴影在检测器晶体上出现的位置。

本发明的一个目的是提出一种CT扫描系统，该系统带有无须将检测器晶体之间间隙最小化以容纳防散射板的检测器部件。

本发明的另一个目的是提出一种CT扫描系统，该系统中防散射板部件的对正方式可使防散射板在辐射路径上的任何遮挡和由于热效应或圆盘转动造成的防散射板相对于检测器的任何移动实际上都不会对检测器产生的信号具有影响。发明简述

相应于本发明的X射线扫描系统包括：(a)构架，构架带有支承X射线源以及X射线检测器部件的圆盘和支承圆盘并可使圆盘绕旋转轴转动的框架，(b)X射线检测器部件，它包含与X射线源协同工作的若干个X射线检测器，(c)防散射板部件，它包含设置在X射线源和检测器部件之间辐射路径上的若干个防散射板，以及(d)支承结构，它固定在圆盘上并支承着检测器部件和防散射板部件。扫描系统还包括稳定信号的装置，它可防止由于X射线源，检测器以及防散射板之间相对移动而产生的信号改变。

信号稳定装置包括可将防散射板部件相对于检测器部件定位安装在支承结构上的定位机构，以使每个防散射板与对应的检测器对辐射具有连续恒定最大灵敏度的区域对正。这样将防散射板相对于检测器对正安装的结果是检测器产生的所有信号都受到均匀的衰减，因而X射线源或防散射板相对于检测器的任何移动均会导致防散射板对相应的检测器的恒定最大灵敏度区域的遮挡，故检测器的输出不会受防散射板移动的影响。因此由于热效应或圆盘转动造成的射线源、防散射板和检测器的任何相对移动对信号的影响可以忽略不计。

每个检测器部件和每个防散射板部件最好是带有可分别与支承结构各对应基准面相配合的基准面的组件单元。支承结构最好带有贯通基础基准面相对支承机构是固定的定位机构。当防散射板组件相对于检测器组件定位安装在支承结构上时，防散射板与对应的检测器恒定最大灵敏度区域对正。

在一个实施例中，防散射板的数量等于检测器的数量。在其他实施例中，防散射板的数量可以与检测器的数量不相等，可以多于或少于检测器的数量。

本发明的另一个特点是，提出了一种在X射线系统中稳定检测器产生的信号，防止由于检测器部件，X射线源和防散射板部件的相对移动造成的信号改变的方法。根据这个方法，防散射板部件相对于检测器部件的定位安装可使防散射板与对应的检测器恒定最大

灵敏度区域对正。

本发明的又一个特点是，对X射线系统中与X射线源配合使用的X射线检测器部件提出了一种改进的组件结构。这一结构包括至少一个检测器组件和至少一个防散射板组件，检测器组件带有基准面以及一个或多个相对于基准面固定的可检测X射线源发出的X射线的检测器，防散射板组件带有第二基准面以及固定在第二基准面上可减少检测器接受到的散射X射线的装置。用来支承检测器和防散射板组件的基础支承部件固定在X射线系统上。基础支承部件带有基础基准面和可将每个组件固定在基础支承部件上并使它们之间以及组件之间准确定位的定位机构。定位机构包括贯通基础基准面相对于基础支承部件为固定的三个销钉，并使第一销钉与检测器组件配合，第二销钉与防散射板组件配合，第三销钉与检测器组件和防散射板组件同时配合，从而使每个组件的基准面同基础支承部件的基础基准面呈互相对置的关系。这样在组件和基础支承部件安装到X射线系统中之后，检测器组件和防散射板组件就可以相对于射线源以及彼此之间做到精确定位。改进包括防止由于X射线源、检测器、以及防散射板的相对移动造成的信号改变、稳定检测器接受到的信号的装置。需特别提到的是，这一稳定信号装置可使防散射板部件和检测器部件之间相对的定位安装能保证防散射板与对应的检测器恒定最大灵敏度区域对正。

本领域的一般技术人员根据下面的详细描述可以对本发明的其他目的和优越性有清楚的了解，下面的内容只是通过对本发明的最佳形式的介绍展示和叙述了两个优选实施例。显然，在不超出本发明范围的前提下，本发明可以有其他不同的实施方式，也可以在不同方面对本发明的许多细节做出修改。因此，附图和叙述实际上应理解为说明性的而不是限制性的。

对附图的简要说明

为了更充分的理解本发明实质和目的，应参阅下面结合附图所做的详细描述，附图包括：

图1为包含本发明实施例的CT扫描系统的轴向视图；

图2为展示安装在支承结构上的检测器组件和防散射板组件的安装关系的局部分解立体图；

图3为检测器组件的立体图；

图4A、4B为阵列中单个和多个检测器的简化立体图；

图5为已有技术X射线系统的局部简化立体图，示出了检测器和防散射板的相对位置，和已有技术X射线系统中检测器的信号灵敏度特性曲线；

图6为相应于本发明X射线系统的局部简化立体图，图中防散射板位于对应的检测器恒定最大灵敏度区的上方，和相应于本发明的X射线系统中检测器的信号灵敏度特性曲线；以及

图7A、7B分别为相应于本发明两个其他实施例的X射线系统的局部简化立体图，其中防散射板的数量与检测器晶体的数量不同。

对优选实施例的详细描述

图1所示为相应于本发明的CT扫描系统。为提供CT扫描所需的数据，扫描器8包括X射线源12和安装在圆盘10上的检测器阵列14。射线源12和检测器阵列14可绕旋转轴16(在垂直于图1图面方向延伸)旋转，以便在做CT扫描时可绕置于圆盘中心孔中的目标体18旋转。目标体18可以是病人身体的某个部位，如头部或躯干。射线源12在扫描平面(垂直于旋转轴线16)内发射出连续的扇形分布的X射线束20，X射线束由焦点9发射出穿过目标体18后到达检测器阵列14，并被检测器阵列14接收。在目标体18和检测器阵列14之间设有防散射板22的阵列，以减少检测器接收到的散射辐射量。

在优选实施例中，检测器的数量为384个，分布弧角度为48°，当然这个数量和角度可有不同的选择。参见图1，圆盘10最好用轻质材料制造，如可用铝，它可以绕轴线16做快速平稳的转动。圆盘10是开放式的框架结构，目标体18可以置于圆盘的开孔中。目标体18可放置在托板或平台32之上，托板或平台32对X射线的衰减应尽量小。在圆盘10旋转时检测器阵列14进行周期的取样检测，以获得在扫描平面内以许多不同照射角度穿过目标体18的非连续的X射线信号。然后根据常用的数学方法用适当的信号处理装置(图中未示)对检测结果进行处理，来形成最终的图象数据。图象数据可以存在存储器中，利用计算机进行分析，或以某种方式进行显示。

参见图1，更具体地说，相应于本发明的检测器阵列14包括带有易于在机床直角坐标系统中精确加工成型的平面基准或基准面的基础支承结构，其具体形式为支承基准骨架28。检测器和防散射板分别组装成若干个完全相同的组件24和26，这些组件也要由标准的机床直角坐标系统来精确加工。然后将组件精确的排布并固定在骨架28的基准面上，骨架28是通过适当的固定装置固定在圆盘10上，如可用支架30，这样所有的检测器都排列在扫描平面内，相对于X射线源12的焦点9的对应角度也都相同。

参见图2，检测器阵列14包括骨架28、检测器组件24和防散射板组件26。在使用中，整个检测器阵列固定在圆盘10上，例如，检测器阵列可以包括一个骨架、8个防散射板组件和24个检测器组件，每个检测器组件装有16个检测器。骨架28最好是圆弧形的，在安装到圆盘10上后，其圆弧中心与射线源12的焦点9相重合。骨架28带有两个平行的表面40和42，可将表面40看作是前基准，或前基准面，在这些表面上用普通的标准机床加工出垂直于基准面40进入骨架28的非常精确的基准孔44、48、50和56以及安装孔54，58。定位销60A～60D装配在基准孔中，如专利‘098中所述。

为实现精确的定位，防散射板22首先组装成防散射板组件26，防散射板组件可以包括安装在带有平的外侧安装基面72的底板70和顶板74之间的48个防散射板22，如图2所示。底板70和顶板74互相相对的表面上最好设有固定防散射板22的装置，在检测器部件正确安装并固定在圆盘上后，可使每个防散射板能够在径向方向与焦点9对正。固定装置最好是带有可容放每个防散射板22的定位槽的很窄的突起部分76，当每个防散射板组件26和检测器组件24安装在骨架上之后，防散射板22与对应的检测器的恒最大灵敏区域相对正。在本发明中，通过使定位槽由其位置均匀的向右或左排列，如专利‘098中所述，间距等于检测器晶体宽度和相邻晶体间隔尺寸的二分之一。防散射板组件的结构在专利‘098中已经有详细论述，这里不多讨论。

图3所示为检测器组件24优选实施例的详细结构。组件包括金属块90，其上装有固态检测器阵列92，在一个表面上还装有多导线带状电缆94或其他形式的柔性连接。金属块90最好用挤压铝材制造，当然也可以用其他材料。图4所示为检测器的详细结构，每个检测器可包括能将X射线能量转变为光信号的闪烁晶体97和可将光信号转变为电流的光电二极管99。可利用常规技术在基片上形成二极管，晶体可直接粘结在二极管的项部。多导线带状电缆94可以用钎焊或其他方法同基片96连接，使每个检测器的输出分别通过带状电缆中对应的导线输送到扫描器的信号处理单元。所完成的基片结构可以粘结在金属块90上。组件24可以装设16个检测器，每个检测器的宽度大约为1毫米。如果将它们按八分之一度的间隔来安装，它们的中心距会小于2毫米。如前所述，检测器间距的均匀性对于将检测结果准确的分配给重现图象的像素是很重要的。尽管检测器性能的均匀性也是需要的，实际上，应该对每个检测器在预期的温度范围内进行标定。而且还需要良好的导热粘结以使检测器的温度均匀。

定位装置包括穿过基础基准面并固定在支承结构上的三个销钉或键，使得第一销钉或键与检测器组件24配合，第二销钉或键与防散射板组件26配合，第三销钉或键与两个组件同时配合，使两个组件的基准面同支承结构的基础基准面呈互相对置的关系。这样在组件及支承结构安装在X射线系统中之后，检测器组件和防散射板组件之间及组件相对于射线源就可精确定位。

每个检测器组件24及防散射板组件26都包括可与第三销钉紧密配合的圆孔，和与孔的位置对正宽度比长度略小的槽。槽的宽度使槽可以与第一和第二销钉紧密配合，槽的长度可适应第一和第三销钉以及第二和第三销钉之间的尺寸偏差。

检测器部件24、防散射板部件26、检测器组件和防散射板组件在骨架上的安装以及调整装置在专利‘098中已有论述，这里不做进一步叙述。

如图4A、4B所示，为防止检测器彼此之间的光泄露，应至少将每个检测器92相对的两个表面用具有高反光性能材料形成的薄膜107屏蔽层来覆盖(最好将除与光电二极管99接触的底面外的其他所有表面均覆盖)。但是覆盖检测器的屏蔽层对X射线应是透明的(如箭头109所示)。如前所述，位于薄膜覆盖层107之间的检测器晶体部分对X射线的敏感度要大大高于检测器边缘，其部分原因就是由于薄膜107的存在在相邻的检测器之间形成了间隙或间隔121。尽管在检测器部件中检测器相距很近，这种检测器之间的小的间隙或间隔通常也在0.2毫米左右。投射到检测器晶体之间间隙上的辐射信号强度大约为照射在检测器晶体上的信号强度1％左右。

图5为已有技术的X射线系统中检测器92与防散射板22的相对位置的简图。在已有技术的CT系统中，防散射板22的固定方式可使它们大体与相邻检测器之间的间隙121(由多层高反光性能材料构成)对正。在已有技术的X射线系统中，将防散射板22放置在检测器92之间间隙的上方被认为是将防散射板对于检测器的遮挡降到最低限度，因而减小由于防散射板的相对移动而使检测器92出现信号改变现象的必要措施。但是从检测器简图下方的对应的信号特性简图中可看到，由于间隙非常狭小，要将防散射板22与检测器92之间的间隙121实现精确的、完全的定位安装是不实际的和难以做到的。防散射板22或检测器92相对于X射线源的最微小的移动也会造成防散射板22相对于间隙的错位，对检测器晶体而不是对晶体之间的间隙形成遮挡。对晶体的断续遮挡会使由该晶体产生的信号呈不稳定性，并在重现的图象中出现令人讨厌的伪差。

由图5可以清楚看到，如果检测器之间的间隙足够大，能够容纳防散射板22而不会使阴影投射到晶体上，这种使得防散射板的阴影只落在检测器之间的间隙121内的布置是比较理想的。但是随着检测器距离更加靠近，它们之间的间隙尺寸更小，要使它们的阴影只落在间隙121内的布置就更加困难。由于检测器之间的低灵敏度的间隙区变得更窄，必须将防散射板以更高的精度安放在这些区域之上，所允许的防散射板与检测器之间的相对移动也更小。即使将防散射板精确的安放在检测器之间的非常窄小的间隙区之上，防散射板的任何微小的移动都会使它们的阴影投射到检测器的恒定最大灵敏度区，随着阴影在恒定最大灵敏度区92A和检测器之间低灵敏度的间隙区121之间的飘忽不定，会造成信号强度的不可预测的变化。

由图5可见，在恒定灵敏度区域内未被防散射板遮挡的检测器产生的信号强度为恒定的最大值，相应于图中区域92A，而检测器之间的区域的信号强度则非常低，相应于图中区域121A。作为比较，图6示出了相应于本发明的X射线系统优选实施例中防散射板和检测器的相对位置。应注意到，防散射板22不是设在检测器之间间隙区域的上方，而是置于检测器对辐射灵敏度为恒定最大值的区域。如图6所示，被防散射板遮挡的检测器在恒定的最大灵敏度区域(相应于图中区域92 A)内产生的信号强度最大，在防散射板下方被遮挡的区域内(相应于图中区域121A)信号强度最小。照射在检测器晶体上，相应于区域92A上的辐射，产生的信号强度最大，照射在检测器之间的间隙区或防散射板，相应于区域121A和123A上的辐射，产生的信号强度最小。如前所述，尽管位于检测器晶体之下的光电二极管同检测器晶体相比对辐射的灵敏度相对较低，在间隙区还是可以检测到一定量的辐射(量级在1％左右)。

当将防散射板安放就位使其遮挡区位于检测器的恒定最大灵敏度区时，如图6所示，每个检测器产生信号强度受到辐射路径上防散射板的均匀衰减，但不会受到防散射板的位置的影响。很重要的一点是，不再有由于阴影断续的投射在恒定最大灵敏度区和低灵敏度区的结果而出现的信号强度(也就是信号稳定性)的突变。本发明的一个重要的优越性在于，由于不必将防散射板置于检测器之间的间隙区域内，因而不再要求尽量减小检测器晶体之间的容纳防散射板的间隔区域的尺寸。因此可将防散射板放置在相对较大的检测区域92A内，而不是在相对窄小的检测器之间的间隙区121中，其阴影可投射到任意处。在这个区域内，对防散射板及检测器相对于X射线源的移动的限制也可大大放松，而不会对检测器产生的信号的稳定性有不良影响。

将防散射板置于相应检测器的恒定灵敏度区域之上而不是在检测器之间的间隙的上方还具有其他重要的优越性。首先，将防散射板设置在令其阴影投射到对高能光子灵敏度最大且是均匀、恒定的检测器中心区域的位置处，而不是设在灵敏度较低的间隙区域121会使得检测器产生的信号受到均匀的衰减(即使在常规的机械运动状态下)，因而可防止由于热效应或某些或所有检测器被断续遮挡造成的信号改变。其次，将防散射板置于检测器恒定灵敏度区域之上而不是在检测器之间的间隙的上方，可在更大程度上容许检测器、防散射板与X射线源之间的相对移动，不会对检测器产生的信号有不良影响。如在对已有技术X射线系统的讨论中所述，尽管检测器之间的间隙区121A相对很窄小，它也必须有足够的宽度来容纳防散射板22。相反，在本发明的实施例中防散射板22可以设置在检测器的恒定灵敏度区域92A内任意处，不必放置在检测器之间的间隙处。本发明的一个重要方面是由于防散射板相对于检测器的精确定位已不再重要，因而可以降低检测器、装置检测器的组件单元和防散射板的加工精度。例如，如果象在已有技术的系统中那样将防散射板置于检测器间隙的上方，必须将公差控制在0.0125毫米以内。反之，如果将检测器置于检测器的恒定灵敏度区域之上而不是置于检测器间隙的上方，公差只需控制在0.1毫米的范围内，比已有技术系统的要求降到一个数量级。

根据本发明的优选实施例，可通过在防散射板组件26的壳体上精确确定防散射板22的安装槽的位置，来使防散射板22固定在对应的检测器92的恒定最大灵敏度区域上方。所需的防散射板和检测器的正确安装位置可用任何能满足要求的方式来实现，例如可将防散射板简单的粘结在防散射板组件的所需位置处，使防散射板与检测器的相对位置满足要求，也可以在骨架上精确的确定基准孔和安装孔的位置，或是在检测器和/或防散射板组件上加工出适当取向的槽而不是孔来调整这些组件在骨架上的相对位置。在本技术领域中的其他常用的可实现防散射板和检测器之间所需安装定位的方法这里不再逐一叙述，但均属于本发明的范围。

应注意到，不必保持防散射板与检测器1∶1的数量关系。在某些应用中，可根据需要增大相邻的防散射板之间距离，使所用防散射板的数量少于检测器的数量，如图7A,7B所示。也可以使防散射板的数量多于检测器。例如系统可相应的按一个防散射板对n个检测器的比例来设置防散射板，n可以是整数也可以是分数，只要防散射板不处于相邻检测器之间的间隙上方即可。如图7B所示，可将防散射板安放在相对于对应的检测器的任意位置处，只要其遮挡区是在恒定最大灵敏度的均匀检测区域内即可。影响防散射板相对于检测器配置密度的因素包括防散射板的实体尺寸、预计的散射辐射强度、实际的约束情况、以及防散射板组件的加工、安装成本。

这样就能方便简捷的实现所需的防散射板与对应检测器的恒定最大灵敏度区域对正定位。随着检测器分辨率的提高，制造公差亦要提高，检测器的尺寸均一性也必须提高。因此检测器之间的间隙尺寸可能会减小，这样将防散射板定位并保持在检测器之间的间隙内会变得更加困难和难以实现。所以寻求一种新的对重现图象质量和精度无不良影响的防散射板安装方式是非常重要的。

支承结构30的形式，骨架在径向和切向方向的可调整性在专利

‘098中已有详细论述，不作为本发明的内容。

由于在不偏离这里所述的本发明的范围可对上述装置做出某些修改，所以前面的叙述或附图所包含的内容应理解为是解释性的而不具有限制意义。

Claims (10)

1．一种X射线扫描系统，包括：(a)构架，构架带有支承至少一个X射线源的圆盘，和支承圆盘并可使圆盘绕旋转轴转动的框架，(b)X射线检测器部件，它包含与X射线源协同工作的若干个X射线检测器，(c)防散射板部件，它包含设置在所述射线源和所述检测器部件之间辐射路径上的若干个防散射板，以及(d)支承结构，它固定在所述圆盘上并支承着所述检测器部件和防散射板部件，所述支承结构带有基础基准面，所述扫描系统还包括：

可防止由于所述X射线源、所述检测器以及所述防散射板的相对移动而产生的信号改变的稳定信号的装置。

2．如权利要求1所述的X射线扫描系统，其特征在于，所述稳定信号的装置包括可将所述防散射板相对于所述X射线检测器定位的定位装置，故每个所述防散射板都可与对应检测器的恒定最大灵敏度区域对正。

3．如权利要求2所述的X射线扫描系统，其特征在于，每个检测器部件和每个防散射板部件都是带有相应的基准面的组件单元，支承结构带有贯通所述基础基准面并相对于支承机构是固定的定位机构，可将检测器组件和防散射板组件定位安装在支承结构上。

4．如权利要求3所述的X射线扫描系统，其特征在于，防散射板的数量等于检测器的数量。

5．如权利要求3所述的X射线扫描系统，其特征在于，防散射板的数量不等于检测器的数量。

6．在一种X射线扫描系统中，包括：(a)构架，构架带有支承至少一个X射线源的圆盘，和支承圆盘并可使圆盘绕旋转轴转动的框架，(b)X射线检测器部件，它包含与X射线源协同工作的若干个X射线检测器，(c)防散射板部件，它包含设置在所述射线源和所述检测器部件之间辐射路径上的若干个防散射板，(d)支承结构，它固定在所述圆盘上并支承着所述检测器部件和防散射板部件，以及(e)处理所述检测器接受到的信号的数据获得系统，一种防止由于所述X射线源、所述检测器部件以及所述防散射板部件的相对移动而造成的信号改变的稳定信号的方法，该方法包括以下步骤：将所述防散射板部件相对于所述检测器部件定位安装在支承结构上，使所述防散射板与对应检测器的恒定最大灵敏度区域对正。

7．在X射线系统中与X射线源配合工作的X射线检测器部件的组件结构，该结构包括至少一个检测器组件，至少一个防散射板组件，和基础支承结构，检测器组件带有基准面以及一个或多个相对于基准面固定的可检测X射线源发出的X射线的检测器，防散射板组件带有第二基准面以及固定在第二基准面上可减少检测器接受到的散射X射线的装置，基础支承结构固定在X射线系统中用于支承检测器和防散射板组件，基础支承结构带有基础基准面和可将每个组件固定在基础支承结构并使它们之间以及组件之间准确定位的定位机构，定位机构包括贯通基础基准面相对于基础支承部件为固定的三个销钉，并使第一销钉与检测器组件配合，第二销钉与防定的三个销钉，并使第一销钉与检测器组件配合，第二销钉与防散射板组件配合，第三销钉与检测器组件和防散射板组件同时配合，从而使每个组件的基准面同基础基准面呈互相对置的关系，这样在组件和基础支承结构安装到X射线系统中之后，检测器组件和防散射板组件就可以相对于射线源以及彼此之间做到精确定位，其特征在于，进一步包括：

防止由于X射线源、检测器以及防散射板的相对移动造成的信号改变，稳定检测器接受到的信号的装置。

8．如权利要求7所述的结构，其特征在于，所述的稳定信号的装置包括将所述防散射板组件相对于所述检测器组件对正的对正装置，该对正装置可使所述防散射板与对应检测器的恒定最大灵敏度区域对正。

9．如权利要求8所述的X射线扫描系统，其特征在于，防散射板的数量等于检测器的数量。

10．如权利要求8所述的X射线扫描系统，其特征在于，防散射板的数量不等于检测器的数量。

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