專利名稱：一種新型ct系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CT成像領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種新型CT系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
CT (computed tomography)計算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)是利用X射線對人體進(jìn)行逐層橫斷掃描，然后經(jīng)計算機(jī)處理重建獲得圖像。CT是1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以來，X射線在診斷學(xué)上的最大突破。它是近代飛速發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)和X射線成像技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。CT和普通X攝片都是X射線穿透物體和成像，但CT的優(yōu)勢在于它能夠清晰地顯示人體內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，這是X攝片無法做到的。自70年代CT機(jī)問世以來，CT技術(shù)發(fā)展迅速，CT系統(tǒng)主要由X射線管，探測器及后端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。X射線管和探測器一般被安裝在掃描物體的兩側(cè)，方向相對。人體各種組織對X射線的吸收不等，當(dāng)X射線管產(chǎn)生的X光束穿透組織層面后，X射線已經(jīng)衰減， 被探測器探測到。然后X射線管轉(zhuǎn)動一定角度，再沿另一方向發(fā)出X光，探測器會探測到第二次衰減的X射線。同樣的方法反復(fù)多次，最后經(jīng)后端數(shù)據(jù)系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)處理并成像。常規(guī)的CT系統(tǒng)都采用X射線管環(huán)繞被掃描物體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。為了提高掃描的速度， 就必須加快X射線管旋轉(zhuǎn)的速度并加大探測器的面積。常規(guī)CT系統(tǒng)有一個較小的X射線源和一個較大的探測器，在該系統(tǒng)中由于使用了大面積的探測器，一般有40X 30cm2,不僅提高了儀器的生產(chǎn)成本和體積，同時由于整體覆蓋被掃描物體，故對掃描物體的輻射劑量大， 對人體造成不同程度的傷害。為了解決上述問題，在申請?zhí)枮?01010000192. 8的專利中提出了一種CT系統(tǒng)，該 CT系統(tǒng)包含X射線源陣列和小型平板探測器，在該申請中提出了采用小型平板探測器的思路并且給出了該CT系統(tǒng)的信號處理方法，但是如何具體實(shí)現(xiàn)，在該發(fā)明中并沒有給出具體的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型CT系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，根據(jù)本發(fā)明的新型CT系統(tǒng)，所述裝置包括X射線管1、偏轉(zhuǎn)線圈2、靶極3、準(zhǔn)直器4和探測器5，所述X射線管1經(jīng)高壓后產(chǎn)生高速電子束，通過偏轉(zhuǎn)線圈2后形成偏轉(zhuǎn)的電子束轟擊到靶極3上產(chǎn)生X光，經(jīng)準(zhǔn)直器4后形成錐形X光束最終投射到探測器5上，其中掃描物體位于探測器5和準(zhǔn)直器4之間；所述準(zhǔn)直器4為設(shè)有若干錐形孔的平面板，所述的錐形孔對焦到探測器5上，其中 X光從準(zhǔn)直器4上錐形孔的大圓孔進(jìn)入，從小圓孔穿出，大小圓孔的直徑比為2 1。所述靶極3由鎢材料制成，所述準(zhǔn)直器4由黃銅制成，44mm厚，面積為23cm乘 23cm,上面等距離打有100乘100個洞，每個洞上面的X光出口圓直徑略大為1. 9mm,下面的 X光入口圓直徑略小為1.0mm。上面入口的圓心之間相距2. 3mm，每一個洞都對焦到探測器上，以保證最后形成的錐形X光束能投射到探測器上。發(fā)明的新型CT系統(tǒng)使用一束X射線按一定的圖案掃描病人的身體，從而實(shí)現(xiàn)快速，實(shí)時的圖像重建并能減少輻射量。整個系統(tǒng)類由X射線管，偏轉(zhuǎn)線圈，靶極和準(zhǔn)直器組成。X射線管加高壓后發(fā)射高速電子束，經(jīng)過水平和垂直的偏轉(zhuǎn)線圈控制高速電子的偏轉(zhuǎn)角度，按先進(jìn)行水平掃描，然后再垂直掃描的次序轟擊到靶極上。當(dāng)電子束轟擊在靶極上就產(chǎn)生X射線。準(zhǔn)直器放在靶極的后面，上面等距離打了很多洞，這些洞都對焦到放置在遠(yuǎn)處的探測器上。在一定的時刻，X射線只能通過某個準(zhǔn)直器上的洞形成錐形的X射線束，最終被探測器探測到。在本發(fā)明中其中大的X射線源是相對于常規(guī)的單一點(diǎn)光源而言，本X光射線源以掃描的方式，在不同的時刻從不同的位置以點(diǎn)光源的形式發(fā)射出來，這些點(diǎn)光源最終覆蓋了面積23X23cm2的范圍。在每一時刻，X光通過準(zhǔn)直器投射到一個面積較小(約5X5cm2) 的探測器。該探測器能迅速讀取X光數(shù)據(jù)并存儲起來，所以當(dāng)X光移動到下一個位置時，前一時刻探測器里的數(shù)據(jù)不致丟失。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，與常規(guī)CT系統(tǒng)的小X射線源，大探測器不同的是，新設(shè)計的X 射線源面積較大而探測器面積較小。X射線管產(chǎn)生的X射線束由偏轉(zhuǎn)線圈電磁控制掃描，經(jīng)準(zhǔn)直器后產(chǎn)生一束X光束，最后可以被一個較小的探測器探測到。這種X射線源是靜止的， 從而避免了使用機(jī)械裝置旋轉(zhuǎn)，節(jié)約了成本，也使得快速實(shí)時掃描變的可能。這種設(shè)計還可以減少探測器接收到的X射線散射，從而使完成掃描病人需要的X射線劑量大大減少。


圖1為常規(guī)CT系統(tǒng)的X射線源和探測器布置示意圖；圖2為本發(fā)明的用于系統(tǒng)的X射線源和探測器布置示意圖；圖3為本發(fā)明的用于系統(tǒng)的X射線源裝置示意圖；圖4為本發(fā)明的準(zhǔn)直器示意圖；圖5為本發(fā)明中電子束轟擊靶極后最終投射到探測器上的過程示意圖。附圖標(biāo)識1、X射線管2、偏轉(zhuǎn)線圈3、靶極4、準(zhǔn)直器5、探測器
具體實(shí)施例方式如圖2 3所述，本發(fā)明所述裝置包括X射線管1、偏轉(zhuǎn)線圈2、靶極3、準(zhǔn)直器4和探測器5，所述X射線管1經(jīng)高壓后產(chǎn)生高速電子束，通過偏轉(zhuǎn)線圈2后形成偏轉(zhuǎn)的電子束轟擊到靶極3上產(chǎn)生X光，經(jīng)準(zhǔn)直器4后形成錐形X光束最終投射到探測器5上，其中掃描物體位于探測器5和準(zhǔn)直器4之間；所述準(zhǔn)直器4為設(shè)有若干錐形孔的平面板，所述的錐形孔對焦到探測器5上，其中 X光從準(zhǔn)直器4上錐形孔的大圓孔進(jìn)入，從小圓孔穿出，大小圓孔的直徑比為2 1。所述靶極3由鎢材料制成，如圖4和圖5所示，所述準(zhǔn)直器4由黃銅制成，44mm厚， 面積為23cm乘23cm，上面等距離打有100乘100個洞，每個洞上面的X光出口圓直徑略大為1. 9mm,下面的X光入口圓直徑略小為1. Omm0上面入口的圓心之間相距2. 3mm,每一個洞都對焦到探測器上，以保證最后形成的錐形X光束能投射到探測器上。本發(fā)明減少了光子在人體散射對成像的影響，提高了圖像質(zhì)量，同時也減少了對人體輻射的傷害。另外減小探測器的尺寸也縮減了系統(tǒng)的成本。本發(fā)明的新型CT系統(tǒng)使用一束X射線按一定的圖案掃描病人的身體，從而實(shí)現(xiàn)快速，實(shí)時的圖像重建并能減少輻射量。整個系統(tǒng)類由X射線管，偏轉(zhuǎn)線圈，靶極和準(zhǔn)直器組成。X射線管加高壓后發(fā)射高速電子束，經(jīng)過水平和垂直的偏轉(zhuǎn)線圈控制高速電子的偏轉(zhuǎn)角度，按先進(jìn)行水平掃描，然后再垂直掃描的次序轟擊到靶極上。當(dāng)電子束轟擊在靶極上就產(chǎn)生X射線。準(zhǔn)直器放在靶極的后面，上面等距離打了很多洞，這些洞都對焦到放置在遠(yuǎn)處的探測器上。在一定的時刻，X射線只能通過某個準(zhǔn)直器上的洞形成錐形的X射線束，最終被探測器探測到。與常規(guī)CT系統(tǒng)的小X射線源，大探測器(如圖1)不同的是，新設(shè)計的X射線源面積較大而探測器面積較小。X射線管產(chǎn)生的X射線束由偏轉(zhuǎn)線圈電磁控制掃描，經(jīng)準(zhǔn)直器后產(chǎn)生一束X光束，最后可以被一個較小的探測器探測到。這種X射線源是靜止的，從而避免了使用機(jī)械裝置旋轉(zhuǎn)，節(jié)約了成本，也使得快速實(shí)時掃描變的可能。這種設(shè)計還可以減少探測器接收到的X射線散射，從而使完成掃描病人需要的X射線劑量大大減少。最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種新型CT系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括X射線管(1)和探測器(5)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括偏轉(zhuǎn)線圈O)、靶極⑶和準(zhǔn)直器⑷；所述X射線管(1)中電子槍發(fā)射的電子經(jīng)高壓后產(chǎn)生高速電子束，通過偏轉(zhuǎn)線圈(2) 后形成偏轉(zhuǎn)的電子束轟擊到靶極C3)上產(chǎn)生X光，經(jīng)準(zhǔn)直器(4)后形成錐形X光束最終投射到探測器(5)上，其中掃描物體位于探測器(5)和準(zhǔn)直器⑷之間；所述準(zhǔn)直器(4)為設(shè)有若干錐形孔的平面板，所述的錐形孔對焦到探測器( 上，其中X光從準(zhǔn)直器(4)上錐形孔的小圓孔進(jìn)入，從大圓孔穿出，大圓孔和小圓孔的直徑比約為 2 1，孔徑與深度比約為1 4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型CT系統(tǒng)，其特征在于，所述靶極(3)采用鎢薄膜鍍在金屬鈹上制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型CT系統(tǒng)，其特征在于，所述準(zhǔn)直器(4)采用黃銅制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型CT系統(tǒng)，其特征在于，所述準(zhǔn)直器(4)厚度為4 5mm， 面積為23 X 23cm2，大圓孔的直徑約為1. 9 2. 0mm，小圓孔的直徑為0. 8 1. 0mm，大圓孔的圓心之間相距2. 3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型CT系統(tǒng)，其特征在于，所述X射線管(1)的光源覆蓋的面積為23X23cm2，X光通過準(zhǔn)直器投射到一個面積為5X5cm2的探測器上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型CT系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括X射線管(1)和探測器(5)，所述系統(tǒng)包括偏轉(zhuǎn)線圈(2)、靶極(3)和準(zhǔn)直器(4)；所述X射線管(1)中電子槍發(fā)射的電子經(jīng)高壓后產(chǎn)生高速電子束，通過偏轉(zhuǎn)線圈(2)后形成偏轉(zhuǎn)的電子束轟擊到靶極(3)上產(chǎn)生X光，經(jīng)準(zhǔn)直器(4)后形成錐形X光束最終投射到探測器(5)上，其中掃描物體位于探測器(5)和準(zhǔn)直器(4)之間；所述準(zhǔn)直器(4)為設(shè)有若干錐形孔的平面板，所述的錐形孔對焦到探測器(5)上，其中X光從準(zhǔn)直器(4)上錐形孔的小圓孔進(jìn)入，從大圓孔穿出，大圓孔和小圓孔的直徑比約為2∶1，孔徑與深度比約為1∶4。本發(fā)明的CT系統(tǒng)，節(jié)約了成本，同時減少了X射線對人體的危害。
文檔編號A61B6/03GK102370494SQ20111027087
公開日2012年3月14日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者李樂攻, 毛錢江 申請人:李樂攻