[发明专利]计算机断层扫描的非对称减少的探测器及其制作方法

说明书

技术领域

一般来说，本发明的实施例涉及诊断成像，更具体来说，涉及探测x射线的设备和方法。 

背景技术

在诸如计算机断层扫描(CT)成像系统之类的x射线系统中，x射线源通常向诸如患者或行李件之类的主体或对象发射扇形或锥形射束。下文中，术语“主体”和“对象”将包括能够被成像的一切。射束经主体衰减之后照射到辐射探测器阵列上。在控测器阵列处接收的经衰减射束辐射的强度通常取决于x射线束被主体衰减的程度。探测器阵列的各探测器元件产生指示各探测器元件所接收的经衰减射束的电信号。电信号传送到数据处理系统以便分析，这最终产生图像。 

一般来说，x射线源和探测器阵列围绕在成像平面中并且在主体周围的扫描架旋转。X射线源通常包括x射线管，它们在焦点处发射x射线束。X射线探测器通常还包括：防散射光栅(有时称作患者后准直仪(post-patient collimator))，用于消除到达探测器的散射x射线；闪烁器，用于将x射线转换成光能；以及光电二极管，用于接收来自相邻闪烁器的光能并从其中产生电信号。闪烁器阵列的各闪烁器单元通常将x射线转换成光能，以光学方式将光能导向与其相邻的光电二极管。各光电二极管探测光能，并且生成对应电信号。光电二极管的输出则传送给数据处理系统，以便进行图像重构。 

当前CT探测器一般使用诸如闪烁晶体/光电二极管阵列之类的探测器，其中闪烁晶体吸收x射线，并且将所吸收能量转换为可见光。这些阵列往往基于前照式光电二极管。但是，对于其中探测器行的数 量超过64的产品，设计一般基于背照式光电二极管。 

多切片CT系统的发展一般将市场引向新的应用，具体来说是心脏和灌注成像。许多临床医生的目标和/或愿望是在一次扫描架旋转之内(或者在半扫描或半次扫描架旋转之内)以改进时间分辨率对心脏进行成像。为了实现这类目标和愿望，已经研究和开发具有大覆盖(例如在等中心的高达160mm或以上的系统覆盖)的探测器。这类探测器一般具有大量探测器行(例如256行或以上)，并且对应地在一次扫描或扫描架旋转期间能够获取与大量切片(例如256个切片或以上)对应的数据。但是要注意，探测器成本一般随其探测器行数量增加而增加。 

但是，并非所有应用都在很大程度上获益于诸如256或以上探测器行获取之类的高探测器行数获取。例如，许多常规类型的CT成像不要求通过使用256行探测器所得到的增加覆盖。因此，在许多情况下使用大行数探测器会“过多”。为了解决这种情况，技术人员往往采用一种以上类型的CT扫描仪。例如，当需要大覆盖时，技术人员可采用256探测器行CT扫描仪，而当不需要大覆盖时，技术人员可采用64探测器行CT扫描仪。但是，多种类型的CT扫描仪的使用由于与购买多个CT扫描仪关联的成本而会成本过高。 

因此，有利的是设计一种包括能够改变探测器行数的x射线探测器的成本有效系统。 

发明内容

按照本发明的一个方面，计算机断层扫描(CT)探测器阵列包括围绕其中心轴基本上对称的中心区域，并且包括配置成在扫描期间从第一数量的探测器行获取CT数据的第一批多个x射线探测器单元，其中中心轴处于CT探测器阵列的通道方向上并且相对于CT探测器阵列的切片方向(slice direction)是横向的(transverse to)。第一侧翼(wing)耦合到中心区域的第一侧，并且包括配置成在扫描期间获取来自第二数量的探测器行的CT数据的第二批多个x射线探测器单元，第 二数量的探测器行少于第一数量的探测器行。第二侧翼耦合到中心区域的与第一侧相对的第二侧，并且包括配置成在扫描期间获取对于第二数量的探测器行的CT数据的第三批多个x射线探测器单元，第三数量的探测器行少于第一数量的探测器行。CT探测器阵列围绕中心区域的中心轴是非对称的。 

按照本发明的另一个方面，计算机断层扫描(CT)探测器阵列包括具有沿通道方向基本上平分中心探测区域的中心轴的中心探测区域，其中中心探测区域在切片方向上包括端对端z尺寸(z-dimension)。CT探测器阵列还包括在切片方向上具有的z尺寸少于中心探测区域的z尺寸的第一探测侧翼以及在切片方向上具有的z尺寸少于中心探测区域的z尺寸的第二探测侧翼。第一探测侧翼沿中心探测区域的第一侧定位，而第二探测侧翼沿中心探测区域的与第一侧相对的第二侧定位。CT探测器阵列围绕基本上平分中心探测区域的中心轴基本上是非对称的。