[发明专利]一种用于多层X射线CT系统的数据测量和采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种多层X射线CT系统，具体涉及一种用于多层X射线CT系统的数据测量和采集系统。

背景技术

在X射线CT系统中，X射线被用于对受治疗者的局部或对象的内部结构和特性进行成像。所述成像由X射线CT系统实现，利用X射线对内部结构和特性成像形成一组薄层平面切片或者对象的一个区域的3D图像。对于医学应用来说，成像对象包括人体。

X射线CT系统通常包括一提供锥形X射线束的X射线源，以及面对X射线源设置的邻近排列的一组X射线探测器阵列。X射线源和探测器阵列被安状在一环形支架上，使用CT系统成像的病人通常躺在一合适的支撑垫上，被定位在环形支架内，位于X射线源和探测器阵列之间。所述环形支架和支撑垫可以相对运动，使得X射线源和探测器阵列能够被设置在沿病人的轴向相对位置。

所述环形支架包括一可称为定子的固定结构，以及一称为转子的转动结构，所述转子被安状在定子上并可沿轴向转动。在第三代CT系统中，X射线源和探测器被安装在转子上。转子相对于轴向的角度位置是可控的，从而X射线源能够被定位到环绕病人的所需的角度，即视角。

为了对病人的局部进行一个层的成像，X射线源被设置在该层的轴向位置并绕该层转动以便用X射线从一组不同的视角照射该层。在每个视角，探测器阵列中的探测器产生与从X射线源穿越该层的X射线的强度相关的信号。该信号被处理以确定X射线从X射线源经过不同的路径长度穿越成像的层导致的衰减的数值。利用该X射线衰减的数值，确定该层的材料的X射线吸收系数与该层的位置关系。吸收系数被用来生成该层的图像，确定该层的组织的组成和密度。

包括在CT系统的探测器阵列中的X射线探测器通常被分为几个模块，此后称之为CT探测器模块，每一模块包括一组X射线探测器。现代大部分的CT系统设计成同时产生多层成像的多层CT系统。在多层CT系统中的每个CT探测器模块中的X射线探测器被设置成由行和列构成的矩形阵列。在一个CT系统中的任意两个CT探测器模块中的X射线探测器阵列是完全相同的，包括相同行数和相同列数的探测器。模块被相邻连续布置，各行的探测器端部相邻，使得X射线探测器形成一组长的以行平行设置的方式。

多层X射线CT系统通常以其能够同时成像的最多层数命名，例如，8层CT系统即是指能够同时成像最多8个层的系统；16层CT系统能够同时成像至多16个层。

X射线探测器的每一长行设置在以CT系统的X射线源的焦点为圆心的一圆弧上，这些探测器的设计依赖于圆的半径，此后将该半径称为聚焦距离。根据一个CT系统的聚焦距离设计的圆弧上的X射线探测器不能应用于另一个不同聚焦距离的CT系统。

典型的X射线探测器包括一用以校准探测器接收到的X射线束的具有多个反散射板的瞄准器，与瞄准器相邻设置的用以将X射线转换成光能的闪烁体，以及用于从相邻的闪烁体接收光能并产生电信号的光电二极管。瞄准器上的反散射板与闪烁体元件阵列对准排列，并应当具有很小的公差。对多个闪烁体元件阵列和反散射板的对准固定是一个非常耗费时间和人力的过程。

用于处理来自CT探测器模块中的X射线探测器的模拟信号的电子元件通常被设置在远离探测器模块的位置。探测器模块中的每一探测器通过一连接线与该模块的电子处理元件连接，模拟信号经该连接线从探测器传递至处理电路。由于光电二极管产生的电荷非常小，传递这些电荷的连接线非常容易受到干扰，导至重建的CT图像产生伪影；连接线越长，受到的干扰越大。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于多层X射线CT系统的数据测量和采集系统，以解决现有技术的上述问题。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于多层X射线CT系统的数据测量和采集系统，所述X射线CT系统包括至少一个X射线源，所述数据测量和采集系统包括：

(1)用于接收X射线光子并将其转换成可见光子的多个X射线闪烁体阵列；

(2)用于将所述可见光子转换成模拟信号的多个光电二极管模块，所述X射线闪烁体阵列被安装在所述光电二极管模块上；

(3)用于将所述模拟信号数字化成为数字信号的与所述光电二极管模块连接的多个数字化卡；

(4)与所述数字化卡经数字线连接的一个或多个主板，所述主板控制所述数字化卡对所述模拟信号进行采样和数字化；