[发明专利]准直器控制方法和设备,以及X线CT设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种准直器控制方法和设备，以及一种X线CT(计算机断层)设备，而更具体而言，它涉及用于限定X线束在X线探测器上照射位置的准直器的控制方法和设备，以及一个包含这种准直器控制设备的X线CT设备。

背景技术

X线CT设备利用X线发射/探测设备，采集关于成像物体的多视角透射X线信号，并根据透射X线信号，利用图象生成设备生成物体的断层图象。

X线发射设备利用准直器，把自X线球管焦点处发射出的圆锥形X线束变为扇形X线束，并把扇形X线束投射向成像空间。

X线探测设备利用多通道X线探测器探测穿过成像空间的X线，该探测器包括沿X线束的扇形延展方向以阵列形式排列的多个X线探测器单元。此X线发射/探测设备绕物体旋转(扫描)以采集多视角透射X线信号。

数种多通道X线探测器类型之一是探测器单元阵列，它包括沿扇形X线束的厚度方向并排排列的多个探测器单元排以使X线束被该探测器单元阵列的多个排同时接收。由于这种X线探测器能够利用一次扫描同时得到多层X线探测信号，所以，它被用作进行高效率多层扫描的X线探测器。

这种X线探测器包括X线探测器单元阵列，该阵列包括两排并能同时获得两层投影数据。在这种X线探测器中，阵列中的两排互相平行紧密排列，并被沿X线束的厚度方向相等分开的X线束照射。照射阵列中的两排的X线束在物体扫描中心的厚度决定断层图象的层厚。

由于使用时温度升高X线球管发生热膨胀等造成的X线焦点偏移，这种偏移导致X线束通过准直器孔缝后沿厚度方向发生位移。当X线束沿厚度方向发生偏移，阵列中两排的X线束厚度变得不相等。两帧断层图象的层厚因此不再相等。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种准直器控制方法和设备以使X线在探测器上的照射位置保持恒定，以及包括这种准直器控制设备的X线CT设备。

(1)解决上述问题的一个方面，本发明是一种准直器控制方法，包括以下步骤：利用准直器把自X线球管焦点发射的X线变为扇形束，并把扇形束投射到探测器单元阵列，它包括沿扇形束的厚度方向并排排列的多个探测器单元排，每个探测器单元排包括沿扇形束的延展方向以直线形式排列的多个X线探测器单元；检测探测器单元阵列上沿探测器单元排并排排列方向上扇形束的照射位置和预定照射位置之间的误差；并根据检测到的误差控制准直器使扇形束的照射位置和预定照射位置相吻合。

(2)解决上述问题的另一方面，本发明是一种准直器控制设备，包括：用于产生发射自焦点的X线的X线球管；把X线变为扇形束的准直器；探测器单元阵列，其包括沿扇形束的厚度方向并排排列的多个探测器单元排，每个探测器单元排包括沿扇形束的延展方向以直线形式排列的多个X线探测器单元；误差检测装置，用以检测探测器单元阵列上沿探测器单元排并排排列方向上扇形束的照射位置和预定照射位置之间的误差；以及控制装置，用以根据检测到的误差控制准直器使扇形束的照射位置和预定照射位置相吻合。

(3)解决上述问题的另一方面，本发明是一种X线CT设备，包括：用于产生发射自焦点的X线的X线球管；把X线变为扇形束的准直器；探测器单元阵列，其包括沿扇形束的厚度方向并排排列的多个探测器单元排，每个探测器单元排包括沿扇形束的延展方向以直线形式排列的多个X线探测器单元；误差检测设备，用以检测探测器单元阵列上沿探测器单元排并排排列方向上扇形束的照射位置和预定照射位置之间的误差；控制设备，用于根据检测到的误差控制准直器使扇形束的照射位置和预定照射位置相吻合；信号采集设备，用于利用X线发射/探测系统采集多视角X线探测信号，所述系统包括围绕与扇形束厚度方向平行的轴旋转的X线球管、准直器和探测器单元阵列；以及断层图象生成设备，用于根据X线探测信号生成扇形束截取的层面的断层图象。

在本发明所述(1)--(3)方面中，由于能够检测探测器单元阵列上沿探测器单元排并排排列方向上的X线照射位置误差，并且，根据检测误差控制准直器而使X线束的照射位置和预定照射位置相吻合，因而可使X线在探测器单元阵列上的照射位置保持恒定。

在本发明的诸方面中，优选者是根据X线探测的信号的差与这些X线探测的信号的和的比例来检测误差，该X线探测的信号由探测器单元排的并排排列方向上相邻的X线探测器单元进行探测，因为，这样可以得到与X线探测的信号大小无关的误差测量。