[实用新型]一种装有多探测器的锥形束CT系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种装有多探测器的锥形束CT系统，属于计算机断层成像(CT)。

背景技术

锥形束CT是一种使用面阵列探测器进行三维成像的X射线CT系统。系统扫描架、由X射线发生器、面阵探测器、承载机构、控制器、CT重建模块组成。扫描时，X射线发生器和探测器围绕被检对象旋转，获取多个不同角度的投影数据，然后通过CT重建模块将投影数据转化为三维数据。

空间分辨率是锥形束CT系统的关键技术指标，该指标取决于以下因素的组合：探测器分辨率、X射线焦点尺寸、投影图数量、重建像素尺寸等。其中，探测器分辨率是决定系统空间分辨率的最重要因素之一。在其他配置不变的情况下，探测器分辨率越高，系统的空间分辨率也越高。受制造工艺、采集速率等因素限制，分辨率越高的探测器，通常其成像面积也较小；反之，成像面积越大探测器，通常其分辨率越差。相应地，空间分辨率较高的锥形束CT系统，其成像视野相对较小；而成像视野较大的锥形束CT系统，其空间分辨率相对较低。

然而，在实际应用中使用者往往既需要大视野检查，又需要高分辨率检查。以口腔检查为例，在进行口腔颌面部总体检查时，需要较大的成像视野；而在进行单颗牙齿的检查时，则需要很高的空间分辨率。在其他应用中，采用较低的分辨率进行大范围的全局检查，采用较高的分辨率进行小范围的局部检查，也是很常见的检查方式。通过购买不同视野、不同分辨率的多台锥形束CT系统可以满足不同的检查需求，但成本很高。如何在一台锥形束CT系统中集成大视野成像和高分辨成像，是锥形束CT技术领域的一项难点。

现有解决方案是在大视野锥形束CT系统基础上通过优化扫描参数提高分辨率，具体优化方法包括延长扫描时间、增加投影数据采集频率、减小重建像素尺寸等。优化扫描参数可以在一定程度上提高系统分辨率，但无法突破探测器分辨率的限制。因此，无论如何优化参数，大视野锥形束CT系统的空间分辨率不如采用高分辨探测器的小视野锥形束CT系统。

现有文献中提到过一种带有多种探测器的口腔X射线机，其中所述多种探测器是指线阵列探测器、面阵探测器，能兼顾二维透视成像和三维锥形束CT成像，但不能兼顾大视野成像和高分辨成像。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种装有多探测器的锥形束CT系统，能够在一台锥形束CT系统中集成大视野成像和高分辨成像，且分辨率比现有解决方案更高。

本实用新型的技术方案：一种装有多探测器的锥形束CT系统，包括：扫描架、X射线发生器、承载机构、控制器、CT重建模块，其特征在于：还包括多块面阵探测器和探测器切换装置；通过探测器切换装置根据需要切换选择多块面阵探测器中的一块探测器，即每次扫描只使用一块探测器；所述多块面阵探测器包括一块大面积探测器和一块高分辨率探测器，当需要大视野成像时，可选择大面积探测器；当需要高分辨成像时，可选择小像素的高分辨率探测器。大面积探测器与高分辨率探测器为相对而言，当同一系统中的两块探测器在面积和像素尺寸上有差异时，则其中一块应视为大面积探测器，另一块应视为高分辨率探测器。

而且，系统还可以根据需要安装其他具有特殊功能的探测器，比如用于能谱CT成像的探测器。

所述扫描架是立式或卧式。

所述承载机构是座椅、颌托、扫描床或转台。

所述探测器切换装置的切换方式是平移式或旋转式。

所述切换过程可以是电动机驱动的。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

由于额外安装了一块高分辨率探测器，因此本实用新型提出的锥形束CT系统的分辨率要高于现有的仅使用一块大视野探测器的系统。而且，系统还支持根据需要安装其他具有特殊功能的探测器，扩展系统成像功能。

现有文献中提到过一种带有多种探测器的口腔X射线机，其中所述多种探测器是指线阵列探测器、面阵探测器，能兼顾二维透视成像和三维锥形束CT成像，但不能兼顾大视野成像和高分辨成像。而本实用新型提出的技术方案，所述探测器均为用于锥形束CT成像的面阵探测器，可解决在大视野锥形束CT系统中集成高分辨成像的问题。

附图说明

图1为本实用新型的采用颌托作为患者承载装置的锥形束CT系统示意图(立式扫描架)；

图2为本实用新型的采用座椅作为患者承载装置的锥形束CT系统示意图(立式扫描架)；

图3为本实用新型的锥形束CT系统示意图(卧式扫描架，床承载)

图4为本实用新型的锥形束CT系统示意图(扫描架固定，转台旋转)