[发明专利]CT扫描装置、旋转CT系统及其检查方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机断层扫描成像领域，具体涉及一种无需滑环模块的计算机断层扫描成像扫描装置、具有该扫描装置的旋转CT系统及其检查方法，适用于工业领域、安检领域、医用领域和生物医学领域中需要CT高速旋转进行数据采集或者需要对被检查物体的感兴趣区域按照特殊轨道进行旋转扫描的应用场合。

背景技术

在工业领域、安检领域、医用领域和生物医学领域中，有很多应用场合需要计算机断层扫描成像（Computed Tomography，均简称为“CT”）绕着被检查物体高速旋转进行数据采集或者对被检查物体的感兴趣区域（Region ofInterest，以下简称为“ROI”）按照特殊轨道进行旋转扫描。其中，典型的应用如在医用领域和生物医学领域中，对被检生物进行心脏动态CT成像。对于人体心脏而言，若要实现真正动态成像需要每分钟至少3000转的超高速扫描。另外，往往出于减少对其他物体的射线照射或者减少扫描时间的考虑，针对特定的成像对象及应用场景，需要特殊的扫描轨道，比如直线—圆弧形、圆弧—圆弧形、马鞍形等，各自相应的重建算法陆续产生，典型的应用：如在做口腔、鼻腔等的检查中，希望扫描轨道能避开大脑或眼睛等部位，以大大降低正常部位接收的射线辐射，如在放疗应用中，希望扫描轨道开放灵活，方便医生进行手术操作。

80年代末，滑环技术被引入到CT系统中，解决了旋转部件与固定部件的电力和数据传输方式，可以实现均匀连续扫描。滑环技术是用一个滑环和碳刷代替电缆，当碳刷沿滑环滑动时，则经滑环与碳刷向X射线管供电以及进行数据传输。然而，这种采用碳刷和滑环滑动接触的方式来对采集到的数据进行传输，由于碳刷与滑环之间的接触电阻在旋转部分旋转的时候不断发生变化，这种变化的接触电阻在高速旋转时会产生很大的信号噪声，且在旋转过程中碳刷磨损而产生电路接触不良，都会造成传输数据的不可靠；另外，滑环模块的存在也给高速旋转和特殊轨道旋转扫描的CT系统设计带来了困难。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的旋转CT系统，以克服上述缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种不需滑环模块的CT扫描装置、具有该CT扫描装置的旋转CT系统及其检查方法，该CT扫描装置的应用能实现超高速旋转及特殊扫描轨道的CT成像。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于旋转CT系统的CT扫描装置，其包括机架、旋转部件、控制系统、X射线源、X射线探测器、高压发生器、数据采集模块、驱动模块，所述X射线源和X射线探测器装配在旋转部件上，所述数据采集模块与X射线探测器传输数据，所述X射线源的供电由所述高压发生器提供，所述X射线探测器的供电模式包括两种，一种是由外部器件直接通过无线方式提供，另一种是在CT扫描装置上设置供电模块或置于旋转部件上的蓄电电源模块，所述X射线探测器的供电由供电模块或蓄电电源模块提供。

优选的，在上述CT扫描装置中，所述高压发生器设置在旋转部件上，工作时，所述高压发生器的供电由供电模块或蓄电电源模块提供或外部器件通过无线方式提供。

优选的，在上述CT扫描装置中，所述高压发生器设置在旋转部件的外部，工作时，所述高压发生器的供电由外接电器件提供，所述X射线源的供电由所述高压发生器通过无线的方式提供。

优选的，在上述CT扫描装置中，所述CT扫描装置还包括充电模块，所述充电模块在旋转部件停止运动后对蓄电电源模块通过无线或有线或电池的方式充电，或在旋转部件运动过程中通过无线的方式对蓄电电源模块充电。

优选的，在上述CT扫描装置中，所述的蓄电电源模块为一方便置换的蓄电电源模块。

优选的，在上述CT扫描装置中，所述的供电模块由外接电器件无线供电。

优选的，在上述CT扫描装置中，所述数据采集模块在旋转部件停止运动后与X射线探测器通过无线或有线或移动式存储介质的方式进行数据传输，或在旋转部件运动过程中通过无线的方式与X射线探测器传输数据。

优选的，在上述CT扫描装置中，所述旋转部件的旋转运动轨道包括圆环、椭圆环、螺旋线环、正方形、直线—圆弧、圆弧—圆弧、马鞍形。

优选的，在上述CT扫描装置中，所述旋转部件的转速为每分钟大于等于600转。

优选的，在上述CT扫描装置中，所述旋转部件由驱动模块驱动，其驱动方式包括皮带机械驱动、齿轮机械驱动、直接电机驱动、电磁驱动、蒸汽驱动。

一种旋转CT系统，其包括传送被检查物体的检查床、图像重建模块和图像显示及处理模块，所述旋转CT系统具有上述的CT扫描装置。