[发明专利]具有非矩形单元的计算机断层扫描检测器

说明书

技术领域

本发明通常涉及CT检测器设计，尤其涉及具有非矩形检测器单元的CT检测器。

背景技术

在传统的多行CT检测器中，检测器单元的二维阵列在x和z方向上延伸。而且，在传统检测器中，阵列的每个单元被构造为具有矩形活动区。该活动区通常垂直于x射线源旋转的平面，并且在能量累计(energyintegrating)闪烁体的环境下，将x射线转换为光。每个闪烁体发出的光由相应的光电二极管感测并转换为电信号。该电信号的幅度通常代表由光电二极管检测的能量(x射线的数量×x射线的能级)。光电二极管的输出接着被数据采集系统处理以用于图像处理。

如上所述，2D阵列的每个检测器单元具有大体上矩形或正方形表面，并且在x和z方向上是邻接的。这样，在x或z方向上不存在重叠。这种不重叠对感兴趣区域(即感兴趣解剖体)的空间频率设置了上限，所述区域可以无伪像地被分辨。多种方法已经被开发来克服传统2D检测器阵列的上采样限制。

在一个提议的解决方案中，小型化的努力导致了各个检测器单元或像素尺寸的减小。因为每个检测器单元的输出对应于重构图像中的像素；所以传统上，检测器单元还称为像素。将检测器活动区分段为更小的单元使奈奎斯特频率增加，但增加了数据通道和系统带宽的消耗。而且，由于下降的量子效率和增加的电子噪声，而使系统DQE降级，这导致图像质量的降级。

在另一个提议的技术中，通过以2倍或4倍的普通采样率在x和/或z方向上偏转x射线焦点而进行的焦点偏转已经被发现用来提供附加的视图集合。从导致产生独特采样的稍微不同的透视图中采集不同的视图集合，所述独特采样提供感兴趣区域的重叠视图而无需子像素化(subpixellation)。该方法的缺陷在于，需要具有非常高采样率的数据采集系统通道。而且，这种技术需要x射线源和专用于快速射束偏转的相关联硬件。最后，已经发现焦点偏转产生噪声增加且剂量效率降低的图像。

另一个提议的增加CT检测器的采样密度的方法涉及像素的交错。具体地，已经提出通过在z方向上偏移x方向上的每隔一个的通道或检测器单元的列来提高采样密度。在一个所提议的方法中，偏移量等于检测器宽度的一半。该提议的CT检测器设计以及更传统的CT检测器设计如图1-2所示。

如图1中所示，传统CT检测器2由活动区形状为矩形的检测器单元3的2D阵列限定。如上面所示和所描述的，该阵列在x和z方向上延伸。在图2中所示的CT检测器设计中，检测器单元3的每隔一个通道4(列)被偏移。这在行5之间提供了增加单元数量、减小单元尺寸、或增加数据采集系统采样率的中间采样位置。但是，这种交错设计对于制造是困难的，因为所有行都没有对准。

因此，所期望的是设计一种提供增加的采样密度的CT检测器，该CT检测器对于制造是实用的且不会使数据采集系统超负荷或需要不切实际数目的数据采集通道。

发明内容

本发明涉及一种被构造为克服前述缺陷的CT检测器。该CT检测器包括检测器单元，所述检测器单元具有对角定向的周边壁。利用这种结构，CT检测器提高了空间覆盖率(采样密度)。尽管空间覆盖率增加了，但检测器通道的数量没有增加。而且，可用传统切割技术来构造检测器单元。

因此，根据一个方面，本发明包括一种检测器单元，该检测器单元具有总体平坦的活动表面和一组限定总体平坦的活动表面的周边壁。该单元被如此构造使得一对周边壁之间形成的交叉角是锐角。

根据本发明的另一方面，公开了一种用于射线照相成像的检测器。该组件包括具有多个检测器单元的检测器阵列，并沿着x方向和垂直于x方向的z方向排列。至少一个检测器单元在x-z平面中具有至少一条边。

根据本发明的另一个方面，在CT系统中实现了本发明。该CT系统包括围绕旋转平面旋转的台架，和布置在台架中并设计为投射x射线束的x射线源。该系统还具有与台架旋转平面平行且布置在台架中的x射线检测器。该x射线检测器被配置为将由x射线源投射且由要成像对象衰减的辐射转换成可处理的形式，以便重构对象的图像。该x射线检测器包括检测器单元的阵列，其中每个检测器单元具有菱形的活动区。

通过下面详细描述和附图，本发明的各种其它特征和优点将更加清楚。

附图说明

附图说明了当前期望用来实现本发明的一个优选实施例。

在附图中：

图1是由正方形检测器单元组成的传统矩形CT检测器矩阵的平面图。

图2是具有交错检测器通道的CT检测器矩阵的平面图。

图3是CT成像系统的示图。