CN219645742U - 一种锥形束ct设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锥形束CT设备，涉及CT检测设备领域，包括设有射源的转动机构以及用于接收射源发出X射线的探测器，其中射源包括平行于旋转轴方向并排分布并交替向投照体发射X射线的两个或两个以上的射源，探测器的中心位于转动机构的旋转轴与射源连线的一侧。本实用新型结构简单，本实用新型通过在竖直方向上增加射源数量以及在水平方向上配合使探测器偏置，同时对探测器偏置的相对位置进行限定，能够有效扩大CT设备的扫描范围，包括扩大了竖直方向以及水平方向上的视野，相较于现有技术中通过增加多组CT设备的方式，本实用新型有效降低了实现成本。

Description

一种锥形束CT设备

技术领域

本实用新型涉及CT检测设备领域，具体是一种锥形束CT设备。

背景技术

传统CT设备通常采用细长的弧形探测器，被拍摄物体沿旋转轴的方向移动，通过物体的移动和多圈拍摄来增加垂直方向的视野。

目前使用的CBCT(Cone Beam Computed Tomography,锥形束计算机断层扫描)设备(下文简称CBCT)通常设置为一个射源和一个居中的探测器；由于探测器尺寸受到限制，有效光(即可由探测器接收到的光)所及范围有限。当投照体较大时，探测器接收到的光不能覆盖投照体上需要进行扫描的部分(下文简称兴趣区)，这样就不能获得兴趣区的全部扫描图像。当需要进行大范围兴趣区扫描时，常用方式为采用极大的探测器。但是这样会导致极高的成本，即：探测器的价格随探测器尺寸指数上升，同时也会产生更多的散射伪影和锥束伪影；另外，常规CBCT探测器通常为正方形或者接近正方形的尺寸，而实际的感兴趣区通常为水平直径和高度接近，因此，在解决纵向视野增加的基础上也需要同步增加水平方向的直径。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锥形束CT设备，通过在竖直方向上增加探测器数量以及在水平方向上配合偏置探测器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种锥形束CT设备，包括转动机构，所述转动机构上设有射源，所述射源包括平行于旋转轴方向并排分布并交替向投照体发射X射线的两个或两个以上的射源；用于接收射源发出X射线的探测器，所述探测器的中心位于转动机构的旋转轴与射源连线的一侧。

作为本实用新型进一步的方案：所述射源位于旋转轴向探测器所做垂线的延长线上。

作为本实用新型进一步的方案：所述射源包括第一射源、第二射源。

作为本实用新型进一步的方案：所述射源包括第一射源、第二射源和第三射源。

作为本实用新型进一步的方案：所述射源与旋转轴连线的延长线与探测器相交，形成交点M，所述探测器中心与交点M之间的距离小于探测器用于接收X射线宽度的一半。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构新颖，通过在竖直方向上增加射源数量以及在水平方向上配合使探测器偏置，同时对探测器偏置的相对位置进行限定，能够有效扩大CT设备的扫描范围，包括扩大了竖直方向以及水平方向上的视野，相较于现有技术中通过增加多组CT设备的方式，本实用新型有效降低了实现成本。

附图说明

图1为具有两个射源的锥形束CT设备的简易结构示意图；

图2为一种锥形束CT设备拍摄的俯视平面结构图；

图3为一种锥形束CT设备拍摄的简易结构示意图；

图4为具有两个射源的锥形束CT设备拍摄图像的竖向区域分布图；

图5为具有三个射源的锥形束CT设备的简易结构示意图；

图6为具有三个射源的锥形束CT设备拍摄图像的竖向区域分布图；

图7为本申请中锥形束CT设备以及现有技术中CT设备拍摄图像的横向区域分布对比图；

图中：10-射源、20-探测器、30-旋转轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1中A表示从启动角开始拍摄；图7中实线表示探测器偏置时X射线方向；虚线表示探测器无偏置时X射线方向；内圈表示探测器无偏置时获取的视野范围；外圈表示探测器偏置时获得的视野范围。

实施例1：

本实用新型实施例中，一种锥形束CT设备，如图1所示，包括转动机构，所述转动机构上设有射源，所述射源包括竖直并排分布并交替向投照体发射X射线的第一射源和第二射源，以及用于接收射源发出X射线的探测器，探测器中心位于转动机构的旋转轴与射源连线的一侧。

如图3所示，所述射源与旋转轴连线的延长线与探测器相交，形成交点M，所述探测器中心与交点M之间的距离小于探测器用于接收X射线宽度的一半，能够有效防止探测器偏置过大，避免其中部分数据无法采集。

如图2所示，所述探测器偏置在射源与旋转轴的连线的一侧，相较于现有技术中探测器中心位于射源与旋转轴连线上的设置方式，本实用新型能够有效增加CT设备的横向扫描面积；所述射源包括竖直并排设置的第一射源和第二射源，在第一射源、第二射源以及探测器的配合作用下，能够相应增加CT设备的纵向扫描面积。

上述探测器偏置的原理为：如图7所示，探测器无偏置时的视野如图中内圈，探测器偏置时如图中外圈，只有视野在这个圆形区域内才能保证投影的数据完整性。通常情况下，当探测器无偏置时仅需要扫描半圈即可实现全部视野成像，当探测器偏置时，则需要扫描一个完整的圆圈才能使得全部视野成像。具体原理为：如图2所示，偏置探测器在某一个特定角度α下，有效视野内仅有一半的数据能够投影到探测器上，而另一半的数据需要通过旋转α+π的角度，将对应的角度下视野的数据进行补全，因此探测器偏置时，CT设备需要旋转扫描一圈。

本申请通过在竖直方向上设置两个并排的射源，能够有效实现竖向扫描面积的扩展；另外通过在水平方向上调整探测器的位置，将探测器位置偏置，能够有效实现横向扫描面积的扩展。结合现有技术中CBCT探测器通常为正方形或接近正方形的尺寸，本实用新型通过调整探测器与射源的相对位置关系，能够在不改变探测器尺寸的前提下，实现扩大CT设备竖直和水平方向的扫描视野范围。

实施例2：

本实用新型实施例中，一种锥形束CT设备，如图5所示，包括转动机构，所述转动机构上设有射源，所述射源包括竖直并排分布并交替向投照体发射X射线的第一射源、第二射源和第三射源，以及用于接收射源发出X射线的探测器，探测器中心位于转动机构的旋转轴与射源连接的一侧。

如图2所示，所述探测器偏置在射源与旋转轴的连线的一侧，相较于现有技术中探测器中心位于射源与旋转轴连线上的设置方式，本实用新型能够有效增加CT设备的横向扫描面积；所述射源包括竖直并排设置的第一射源、第二射源和第三射源，在第一射源、第二射源、第三射源以及探测器的配合作用下，能够进一步增加CT设备的纵向扫描面积。

上述探测器偏置的原理与实施例1相同，本实施例探测器偏置时，CT设备也需要旋转扫描一圈。

本实用新型结构新颖，运行稳定，本实用新型通过在竖直方向上增加射源数量以及在水平方向上配合使探测器偏置，同时对探测器偏置的相对位置进行限定，能够有效扩大CT设备的扫描范围，包括扩大了竖直方向以及水平方向上的视野，相较于现有技术中通过增加多组CT设备的方式，本实用新型有效降低了实现成本。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种锥形束CT设备，其特征在于，包括：

转动机构，所述转动机构上设有射源，所述射源包括平行于旋转轴方向并排分布并交替向投照体发射X射线的两个或两个以上的射源；

用于接收射源发出X射线的探测器，所述探测器的中心位于转动机构的旋转轴与射源连线的一侧；

所述射源位于旋转轴向探测器所做垂线的延长线上，所述射源与旋转轴连线的延长线与探测器相交，形成交点M，所述探测器中心与交点M之间的距离小于探测器用于接收X射线宽度的一半。

2.根据权利要求1所述的一种锥形束CT设备，其特征在于，所述射源包括第一射源、第二射源。

3.根据权利要求1所述的一种锥形束CT设备，其特征在于，所述射源包括第一射源、第二射源和第三射源。