CN1762306A - 组合式透射/发射x线体层照相仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合式透射/发射X线体层照相仪，用于制备出一个检查对象优选一患者的X线体层切片照片，它包括一个支承结构，该支承结构具有一个固定的定子和一个支承在该定子内并在工作时旋转的转子，以及，在该公共的转子上固定有至少一个放射装置和至少一个辐射探测器。按本发明，所述至少一个放射装置和所述至少一个辐射探测器分成一个用于放射及辐射探测的主部件和分别至少一个附属的供电部件，其中，在装备该转子时，将所有的主部件都设置在一个旋转平面内，而所有的供电部件都设在该旋转平面外部。

Description

组合式透射/发射X线体层照相仪
技术领域
本发明涉及一种组合式透射/发射X线体层照相仪，用于制出一个检查对象优选是一患者的X线体层切片照片，它包括一个支承结构，该支承结构具有一个固定的定子和一个支承在该定子内并在工作时旋转的转子，以及在该公共的转子上固定有至少一个放射装置和至少一个辐射探测器。
背景技术
由专利文件US 6670614B1已知一种类似的组合式透射/发射X线体层照相仪。在此文件中介绍了组合式透射/发射X线体层照相仪的各种设计方案，其中一方面显示了一种计算机X线体层照相仪，它将一X射线管和对置的探测器固定在旋转框架上，而一个PET(Positron emission tomography：正电子发射断层造影仪)探测器附加地可通过单独安装的C形臂在检查区内回转。另一种方案显示了一种核医学的探测器和CT(Computed tomography：计算机断层造影仪)放射源与对置的X线探测器混合的配置。然而此文件没有解决下述问题：在将放射源和探测器实际配置在透射/发射X线体层照相仪中时，由于在门式台架的转子周围所需要的位置使结构尺寸过大，或另一方面在门式台架切合实际的直径的情况下不可能实现将所有的探测器和放射源配置在一个截面平面或切面内。
发明内容
本发明要解决的技术问题是找到这样一种组合式透射/发射X线体层照相仪，它在结构尺寸足够小的同时允许在一个截面平面内部布置用于测量的重要构件。
上述技术问题通过这样一种组合式透射/发射X线体层照相仪来解决，该照相仪用于制出一个检查对象优选一患者的X线体层切片照片，它包括一个支承结构，该支承结构具有一个固定的定子和一个支承在该定子内并在工作时旋转的转子，以及，在该公共的转子上固定至少一个放射装置和至少一个辐射探测器，按照本发明，所述至少一个放射装置和所述至少一个辐射探测器分成一个用于放射及一个用于辐射探测的主部件和各至少一个附属的供电部件，其中，在装备该转子时，所有的主部件都设在一个旋转平面内，而所有的供电部件则设在该旋转平面之外。
发明人认识到，如果不象迄今常见的那样将放射和辐射探测装置与附属的供电部件全部堵塞安装在门式台架转子上的一个单元内，而是将所述放射或辐射探测部件与它们的供电部件分开，就有可能将多个放射和辐射探测装置安置在X线体层照相仪的一个截面平面内。由此可以基于分开后的各部件的较小的结构尺寸，将所有的放射和辐射探测部件布置在一个截面平面内，而附属的供电部件则沿系统轴线方向位于所属主部件旁侧地固定在门式台架的转子上。
采用这种结构方式，现在可以提供一种组合式透射/发射X线体层照相仪，它构造成具有一个与先有技术相比直径小得多的门式台架。
这样，纯粹的放射或辐射探测部件(它们在下文中称主部件)与为运行这些主部件所需要的供电部件就相互分开。由此可以实现沿Z轴方向展开的布置，所以现在可以沿一个更小的环周面安置比较大量的放射源和探测器。
此外，发明人还认识到，通过这种划分，现在可以将按本发明设计的X线体层照相仪设计为模块式结构。沿转子圆周均匀安设多个转接器在此显得比较有利，其中可分别锁紧各个X线体层照相仪部件，从而可以使组合式透射/发射X线体层照相仪实现一种可非常灵活地变更的和经济的结构。
根据本发明的上述基本思想，发明人为此建议，对已知的用于制出一个检查对象优选一患者的X线体层切片照片的、带有一个支承结构的(该支承结构有一个固定的定子和一个支承在该定子内并在工作时旋转的转子)、以及在该公共的转子上固定有至少一个放射装置和至少一个辐射探测器的透射/发射X线体层照相仪作如下的改进：所述至少一个放射装置和所述至少一个辐射探测器分成一个放射或辐射探测的主部件和各至少一个附属的供电部部件，其中，在装备转子时，所有的主部件设在一个旋转平面内部，以及所有的供电部件设在该旋转平面外部。
通过按本发明将X线体层照相仪的放射和辐射探测装置划分成一方面为放射或探测的主部件亦即主动部件和另一方面为供电部件亦即次属部件，现在可以实现一种非常紧凑和需要较小体积的结构方式，从而也可以经济地实现此类组合式照相仪。
按本发明的组合式X线体层照相仪可以实现包括放射和辐射探测部件的多种多样的方案。例如存在一种可能性，将一个有两个X射线管-探测器组合的CT仪与一个SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography：单光子发射型计算机断层造影仪)探测器结合，安装在有较小直径的转子上。例如，还可以将一个带有CT探测器的CT管与一个PET探测装置和附加的激光装置结合布置，用于活化在其中进行CT扫描和PET测量的相同切面内的药物。
还可以有其他不同的组合示例，但无论是哪种组合都是将供电部件与主部件分开安置。
有利地可将例如X射线管或激光透镜用作放射的主部件，而各自的供电部件分别由必要时带有冷却装置的电压发生器或一个相应的电压供给装置和/或电子控制装置组成。
作为辐射探测部件可以例如使用一个设计成单行或多行的CT探测器，一个对置的PET探测装置或一个SPECT探测器。作为用于辐射探测主部件的供电部件可例如是PET探测器的重合电子装置(Koinzidenzelektronik)或SPECT或CT探测器的电子供电装置。
此外，属于本发明思想的是在门式台架的同一个转子上不仅可以安置诊断的放射源，而且安置治疗的放射源，在这里放射源本身也认为是放射主部件，以及用于治疗的放射源的供电装置和/或电子控制装置作为供电副部件安置在所述截面平面之外。
与上面阐述的本发明思想的扩展相对应，发明人还建议，转子有多个相同和沿周围规则分布的机械转接器，此外，放射和辐射探测部件及它们的供电部件有相应的配合件，由此可以实现转子的模块式配备。
附图说明
借助下面的附图可以详细说明本发明及其优选的实施方式，附图中使用下列附图标记：1：组合式透射/发射X线体层照相仪；2：外壳；3：定子；4：轴承；5：转子；6：X射线管；7：X射线管的电压发生器和冷却装置；8：CT探测器；9：CT探测器电子装置；10：PET探测器；11：重合电子装置；12：控制/评估计算机；13：控制/数据连接线；14：第一旋转平面；15：第二旋转平面；16：分界面；17：系统轴线；18：患者；19：激光透镜；20：激光器电子装置；21：X射线束；22：SPECT探测器；23：SPECT探测器电子装置；24：治疗放射源；25：用于治疗放射源的电子控制装置；26：治疗放射源的放射线锥束。
附图中具体为：
图1表示沿Z轴方向通过按本发明的一个实施方式的组合式透射/发射X线体层照相仪的纵剖面；
图2表示通过具有一X射线管、一个PET探测器和四个激光装置的组合式透射/发射X线体层照相仪的横截面；
图3表示具有按本发明的门式台架装置的组合式CT/SPECT仪；以及
图4表示具有治疗放射源的组合式CT/PET仪。
具体实施方式
图1表示按本发明设计的组合式透射/发射X线体层照相仪的一种优选的实施方式。该X线体层照相仪有一个外壳2，一个带有定子3的门式台架处于其中。与定子3相对，一个转子5通过轴承4可旋转地支承。在第一个截面平面14内，用于放射和辐射探测的主部件装在转子上，而在其侧面的截面平面15内则有用于供电的副部件固定在转子5上。作为主放射部件在这里表示了一个X射线管6，它在对置的探测器8上发射出射线束。与X射线管6侧向错开地设有用于X射线管6的供电部件7，在这里作为举例它既含有用于X射线管的必要的高压电源也含有其冷却装置。同样，相对于探测部件8侧向错开地，在设置在侧面的旋转平面15内安置用于CT探测器的电子供电装置9。通过这种节省位置的分割，现在可以在其中也有X射线管和CT探测器的同一个截面平面14内安置具有主PET探测部件10的PET探测装置，在其侧面，在门式台架的转子5内安置附属的重合电子装置11。
按本身已知的方式，组合式X线体层照相仪通过一个控制和评估计算机12运行，该计算机经由控制和数据连线不仅向各诊断装置发出控制数据，而且接收测量数据，其中，控制本身和数据的评估通过储存在计算机12中的各个程序P1至Pn进行。
图2表示组合式透射/发射X线体层照相仪的另一种方案。图2表示一个垂直于系统轴线17通过按本发明的设备的横截面，其中，各个用于放射和辐射探测的主部件用实线表示在主截面平面内，以及在它后面的用于供电的副部件用虚线表示。在这里，在门式台架的转子5上不仅有一个由放射X射线的主部件6与探测器主部件8组成的用于CT检查的X射线管-探测器组合，其中供电装置7和9用虚线表示；而且有一个相对于此CT装置90°错开地设置的各由一个PET探测器主部件10和附属的重合电子装置11组成的PET探测装置。除此之外，同样在该主截面平面内设有四个按90°角度间距分布的激光透镜19，它们附属的电子供电装置20同样在图中用虚线表示并沿系统轴线17设置在它们后面。
图3表示第三种组合方案，其中在主截面平面内设有两个X射线源6和分别与之对置的两个探测器元件8，并采用CT扫描。在该主截面平面内同时还安装有一个附加的SPECT探测器22。如在上面表示的例子中已说明的那样，各主部件的用于供电的副装置沿Z方向错开地设在转子5上。
与前面表示的那些仅用于诊断的组合式X线体层照相仪不同，在图4中，在按本发明设计的X线体层照相仪内，在门式台架的转子5上设有一附加的用于治疗的放射源24。该按本发明的X线体层照相仪，总共包括一个带有对置的CT探测器8的主X线部件6、一个与之错开设置具有两个主PET探测部件10的PET探测装置、以及已提及的治疗放射源24的主部件，它们全都配置在同一个截面平面内。在这里还相对于用于放射和辐射探测的主部件沿Z方向亦即系统轴线17方向错开地在转子上固定有附属于它们的供电部件。
通过这种组合，例如对于一个患者18可以通过给其服用一定的专用于肿瘤检测的正电子放射标记剂，目标准确地给肿瘤病灶作出标记，以及通过PET探测器确定此肿瘤准确的位置。与此同时通过CT装置可以准确地确定周围健康组织的位置和吸收系数，在这种情况下根据所了解的肿瘤和周围组织的位置，可以直接在扫描后以这样的方式控制用于治疗的放射源，即尽可能保护健康的组织以及用最大的剂量仅仅放射治疗肿瘤组织。
虽然原则上也可以将放射和辐射探测部件不放置在同一个截面平面上，但按所述的布局可以实现最佳的诊断和治疗，因为在这里绝对不会在患者的支承及其定向方面产生不可靠性。
当然，本发明的上述特征不仅可以采用已说明的各种组合，且也可以采用其他组合或独立使用，而并不脱离本发明的保护范围。
总之，通过本发明提供了一种组合式透射/发射X线体层照相仪，用于制出一个检查对象优选一患者的X线体层切片照片，该照相仪包括一个支承结构，后者具有一个固定的定子和一个支承在该定子内并在工作时旋转的转子，以及，在该公共的转子上固定有至少一个放射装置和至少一个辐射探测器。按本发明，所述至少一个放射装置和所述至少一个辐射探测器分成一个用于放射或辐射探测的主部件和各至少一个附属的供电部件，其中，在用这些部件装备该转子时，所有的主部件均设在一个旋转平面内，而所有的供电部件则设在该旋转平面外部。

Claims (16)

1.一种组合式透射/发射X线体层照相仪，用于制出一个检查对象优选一患者的X线体层切片照片，它包括一个支承结构，该支承结构具有一个固定的定子和一个支承在该定子内并在工作时旋转的转子，以及，在该公共的转子上固定至少一个放射装置和至少一个辐射探测器，其特征为：所述至少一个放射装置和所述至少一个辐射探测器分成一个用于放射或一个用于辐射探测的主部件(6、8、10、19、22、24)和各至少一个附属的供电部件(7、9、11、20、23、25)，其中，在装备转子(5)时，所有的主部件(6、8、10、19、22、24)都设在一个旋转平面(14)内，以及所有的供电部件(7、9、11、20、23、25)都设在该旋转平面之外。
2.按照权利要求1所述的X线体层照相仪，其特征为：在一个转子(5)上设有至少两个放射部件(6、19、24)。
3.按照权利要求1或2所述的X线体层照相仪，其特征为：在一个转子(5)上设有至少两个辐射探测部件(8、10、22)。
4.按照权利要求1至3之一所述的X线体层照相仪，其特征为：至少一个放射部件是一个X射线管(6)。
5.按照权利要求4所述的X线体层照相仪，其特征为：至少一个供电部件是一个用于所述至少一个X射线管的电压发生器(7)。
6.按照权利要求1至5之一所述的X线体层照相仪，其特征为：至少一个放射部件是一个激光透镜(19)。
7.按照权利要求6所述的X线体层照相仪，其特征为：至少一个供电部件是一个用于所述至少一个激光透镜(19)的电压供给装置和/或电子控制装置(20)。
8.按照权利要求1至7之一所述的X线体层照相仪，其特征为：至少一个辐射探测部件是一个CT探测器(8)。
9.按照权利要求8所述的X线体层照相仪，其特征为：至少一个供电部件是用于所述至少一个CT探测器(8)的电子控制/供电装置(9)。
10.按照权利要求1至9之一所述的X线体层照相仪，其特征为：至少一个辐射探测部件是一个PET探测器(10)。
11.按照权利要求10所述的X线体层照相仪，其特征为：至少一个供电部件是用于所述至少一个PET探测器(10)的重合电子装置(11)。
12.按照权利要求1至11之一所述的X线体层照相仪，其特征为：至少一个辐射探测部件是一个SPECT探测器(22)。
13.按照权利要求12所述的X线体层照相仪，其特征为：至少一个供电部件是一个用于所述至少一个SPECT探测器(22)的电子控制/供电装置。
14.按照权利要求1至13之一所述的X线体层照相仪，其特征为：至少一个放射部件是一个用于放射性治疗的放射源(24)。
15.按照权利要求14所述的X线体层照相仪，其特征为：用于放射性治疗的放射源的至少一个供电部件是一个用于该放射源(24)的电压供给装置和/或电子控制装置(25)。
16.按照权利要求1至15之一所述的X线体层照相仪，其特征为：所述转子(5)有多个沿圆周规则分布的相同的机械转接器，此外，所述放射和辐射探测部件及它们的供电部件有相应的配合件，由此可以实现转子的模块式装备。
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