[发明专利]多一片层X一射线计算机断层成像装置及其控制方法

说明书

发明背景

本发明涉及应用X-射线获得对象的许多断层图像的X-射线CT装置及其控制方法。

通常，在重构许多片层图像X-射线CT装置中，检测X-射线束的许多检测器沿着“台架”的周边设置(包括许多检测器的每行称为X-射线检测器阵列)，许多检测器阵列在与周边垂直的方向上并排设置。X-射线CT装置根据所指定的厚度(片层厚度)将由X-射线检测器阵列所检测的信号组合起来形成在片层方向上的n个(通常为4个)信号。

近年来，人们需要通过这种X-射线CT装置获得具有不同的厚度的X-射线断层图像，由于这种需要人们已经开发了下面的技术。

附图1(A)所示为在许多X-射线检测器阵列和X-射线管的横截面之间的关系图。每个X-射线检测器阵列包括沿着台架的周边设置的上千个检测器元件，该附图是X-射线检测器阵列的第i通道的横截面图。所示为总共16个X-射线检测器阵列(16行)。

为简单起见，假设检测器的宽度为1毫米，在该附图中从左边起以A，B，…，P表示检测器阵列。

在这种结构中，通过一组四个连续的X-射线检测器阵列A-D获得的信号通过多路选择器(即数据采集部分)相加地组合在一起，通过X-射线检测器阵列组E-H、I-L和M-P获得的信号每个都以类似的方式相加地组合在一起。因此，获得每个厚度都为4毫米的四种X-射线断层图像。可替换的是，通过改变信号的组合，即通过组合来自6个相邻的X-射线检测器阵列的信号，例如可以获得每个厚度为6毫米的3种断层图像。在这种情况下，至少可以获得具有厚度为4毫米、6毫米、3毫米和3毫米的X-射线断层图像。通过多路选择器实现这种组合。

还有另一种技术，如附图1(B)所示，在这种技术中可控制的打开/关闭的准直器设置在X-射线管附近。如附图所示，检测器包括两个X-射线检测器阵列A和B，控制准直器打开以获得片层厚度取决于打开的尺寸的信号。

在前一种情况中(附图1(A))，多路选择器产生取决于所要求的组合的片层厚度的信号。由于多路选择器具有总共16种输入信号，因此存在通过从该信号中选择所需的信号获得四种X-射线断层图像或通过组合许多信号获得四种X-射线断层图像的许多种组合。因此，多路选择器的内部结构不可避免地非常复杂，实际上，所涉及的多路选择器仅能够对付有限的几种组合。

在后一种情况中，虽然通过打开或关闭准直器可以改变X-射线断层图像的片层厚度，当前可得的片层也仅限于两个，并不能获得2个以上的片层。

通过结合在附图1(A)所示的许多X-射线检测器阵列和在附图1(B)中所示的准直器控制技术试图获得具有不同片层厚度的许多X-射线断层图像。然而，在理论上组合的数量取决于所应用的X-射线检测器阵列的数量，根本不能简化多路选择器的结构。

发明概述

本发明就是为了解决这些问题，本发明提供一种通过较小数量的X-射线检测器阵列能够实现重构具有许多实际的片层厚度的许多X-射线断层图像的多-片层X-射线CT装置及其控制方法。

为此，本发明提供-种多-片层X-射线CT装置，该多-片层X-射线CT装置具有彼此相对地设置的X-射线发生器和X-射线检测器，同时将对象放在X-射线发生器和X-射线检测器之间，该X-射线检测器具有用于检测来自X-射线发生器的X-射线的许多检测器阵列，该装置旋转X-射线发生器和X-射线检测器以构造在传输对象的方向上具有许多片层厚度的X-射线断层图像，该装置包括准直器、准直器调节装置，该准直器用于形成确定由X-射线检测器所产生的撞击在X-射线检测器上的X-射线的范围的狭缝，该准直器调节装置用于调整与输送对象的方向相对应的狭缝的宽度，其中在输送对象的方向并不是在X-射线检测器中的所有的X-射线检测器阵列的宽度都相同。

根据本发明优选实施例，在X-射线检测器中的X-射线检测器阵列的数量为4，在传输方向上两个外部检测器的宽度大于两个中心阵列的宽度。在这种情况下，可取的是两个中心检测器阵列的宽度相同，以及两个外部检测器阵列的宽度相同。结果，可以简化检测器部分的结构，并且可以抽取具有不同的片层厚度的信号。

此外，准直器调节装置优选进一步包括调节在Z-轴方向上的准直器的位置的装置。结果，可以抽取用于其它数量的片层厚度的信号。

从上文的描述中可以看到，依据本发明，检测器阵列的总的数量相对降低，可以获得具有实际的不同的片层厚度的X-射线断层图像，同时简化了结构。

通过下文在附图中所示的本发明的优选实施例的详细描述，本发明的进一步目的和优点将会清楚。