本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別涉及一種探測(cè)器系統(tǒng)及CT掃描儀。

背景技術(shù)：

CT在臨床中有廣泛應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)斷層成像，已經(jīng)使用的CT主要有三種方案，第一種方案是CT的X射線(xiàn)源與探測(cè)器系統(tǒng)圍繞人體做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在不同視角獲取成像物體的投影圖像；第二種方案是使用一個(gè)大型特制掃描電子束X線(xiàn)管，通過(guò)偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈控制電子束轟擊靶的位置，進(jìn)而獲得不同視角的投影圖像。第三種方案是環(huán)形探測(cè)器靜止不動(dòng)，X射線(xiàn)源旋轉(zhuǎn)由于環(huán)形探測(cè)器所需要的探測(cè)器模塊數(shù)太多，成本太高，信噪比也不好，因此該機(jī)型已經(jīng)停產(chǎn)。目前主要應(yīng)用的是第一種方案。

對(duì)于第一種方案而言，由于CT球管的旋轉(zhuǎn)受到離心力的制約，雖然現(xiàn)在掃描一周可以在0.27s內(nèi)完成，但是掃描速度已經(jīng)接近理論極限，很難再實(shí)現(xiàn)有效的提高。然而，這個(gè)速度依然不能滿(mǎn)足心臟等運(yùn)動(dòng)器官或組織的成像要求。

為了克服離心力的限制，提高CT掃描成像速度，采用許多個(gè)小模塊組成環(huán)形X射線(xiàn)源，以此取代X射線(xiàn)源的旋轉(zhuǎn)，成為了目前唯一可行的解決方案，于是各種環(huán)形源的實(shí)施方案被提了出來(lái)。

在專(zhuān)利201210211462.9中，其探測(cè)器方案采用的是環(huán)形探測(cè)器；在專(zhuān)利201210533093.5中，采用的是圓弧形探測(cè)器。但是，無(wú)論是環(huán)形探測(cè)器，還是圓弧形探測(cè)器，它們都是由多個(gè)探測(cè)器模塊組裝而成。相對(duì)而言，在成像視野相同的情況下，專(zhuān)利201210533093.5中的三個(gè)圓弧形探測(cè)器系統(tǒng)所需要的探測(cè)器模塊數(shù)量比專(zhuān)利201210211462.9中的圓環(huán)型探測(cè)器系統(tǒng)少，不過(guò)總量依然偏多，這將使得整機(jī)的成本非常高。

另外，對(duì)于正常的人體而言，從焦點(diǎn)發(fā)射的X射線(xiàn)在穿過(guò)人體到達(dá)探測(cè)器，由于人體中央部位一般比較厚，因此，穿過(guò)中央部位的射線(xiàn)強(qiáng)度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于邊沿區(qū)域，一般是量級(jí)上的差異。對(duì)于專(zhuān)利201210533093.5中的圓弧形探測(cè)器而言，由于焦點(diǎn)到探測(cè)器各個(gè)模塊的距離相等，所以中央?yún)^(qū)域?qū)?yīng)的探測(cè)器模塊探測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度比邊沿探測(cè)器模塊小很多。專(zhuān)利201210211462.9中的環(huán)形探測(cè)器而言，由于中央?yún)^(qū)域?qū)?yīng)的探測(cè)器離焦點(diǎn)的距離比邊沿區(qū)域更遠(yuǎn)，所以其信號(hào)強(qiáng)度更弱。

此外，在圖像重建過(guò)程中，如果探測(cè)器系統(tǒng)各模塊輸出的數(shù)據(jù)大小差別太大，在圖像重建中會(huì)增加系統(tǒng)的誤差，降低斷層圖像的質(zhì)量。

為了提高斷層圖像的質(zhì)量，避免上述誤差，在CT的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，人們會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)楔形或蝶形濾過(guò)器，通過(guò)濾過(guò)器的吸收，調(diào)整探測(cè)器各模塊接收到的射線(xiàn)強(qiáng)度，縮小其差距。

雖然通過(guò)濾過(guò)器可以很好的調(diào)整探測(cè)器各個(gè)模塊接收到的射線(xiàn)強(qiáng)度，讓探測(cè)器各模塊的輸出信號(hào)大小在同一水平，但是濾過(guò)器對(duì)X射線(xiàn)的吸收，降低了X射線(xiàn)的利用效率。由于在電子打靶產(chǎn)生X射線(xiàn)的過(guò)程中，只有不到1％的能量轉(zhuǎn)化成X射線(xiàn)，如果不能充分利用，那么需要增大管電流來(lái)保證射線(xiàn)強(qiáng)度，從而導(dǎo)致整機(jī)的能耗將會(huì)顯著增加，增加系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種成本低、能耗低的探測(cè)器系統(tǒng)及其CT掃描儀。

本實(shí)用新型提供的探測(cè)器系統(tǒng)，由若干個(gè)探測(cè)器單元組成，且若干個(gè)所述探測(cè)器單元沿直線(xiàn)排列。

本實(shí)用新型還提供了一種CT掃描儀，包括：

機(jī)架；

射線(xiàn)源系統(tǒng)，由若干個(gè)射線(xiàn)源單元組成，若干個(gè)所述射線(xiàn)源單元環(huán)繞地固定于所述機(jī)架上；

轉(zhuǎn)盤(pán)，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述射線(xiàn)源系統(tǒng)的內(nèi)側(cè)；

探測(cè)器系統(tǒng)，固定于所述轉(zhuǎn)盤(pán)上，所述探測(cè)器系統(tǒng)由若干個(gè)探測(cè)器子系統(tǒng)組成，所述探測(cè)器子系統(tǒng)由若干個(gè)探測(cè)器單元組成，且若干個(gè)所述探測(cè)器單元沿直線(xiàn)排列。

在一些實(shí)施例中，所述射線(xiàn)源單元為X射線(xiàn)源或X射線(xiàn)管。

在一些實(shí)施例中，還包括設(shè)置于所述轉(zhuǎn)盤(pán)上的多個(gè)前準(zhǔn)直器，所述前準(zhǔn)直器的數(shù)量與所述探測(cè)器子系統(tǒng)的數(shù)量相同，每個(gè)所述前準(zhǔn)直器與每個(gè)所述探測(cè)器子系統(tǒng)交錯(cuò)放置。

在一些實(shí)施例中，還包括多個(gè)前準(zhǔn)直器，所述前準(zhǔn)直器位于所述射線(xiàn)源單元的射線(xiàn)出口處，且與所述射線(xiàn)源單元保持靜止?fàn)顟B(tài)，所述前準(zhǔn)直器的數(shù)量與所述射線(xiàn)源單元的數(shù)量相同。

在一些實(shí)施例中，所述前準(zhǔn)直器的視野覆蓋正對(duì)的所述探測(cè)器子系統(tǒng)。

在一些實(shí)施例中，每個(gè)所述探測(cè)器子系統(tǒng)的長(zhǎng)度相同。

在一些實(shí)施例中，每個(gè)所述探測(cè)器子系統(tǒng)形成的幾何圖形的中心與所述轉(zhuǎn)盤(pán)所在的幾何中心重合。

本實(shí)用新型提供的探測(cè)器系統(tǒng)及CT掃描儀，采用直線(xiàn)形的探測(cè)器系統(tǒng)替代現(xiàn)有的環(huán)形或弧形探測(cè)器系統(tǒng)，這樣直接減少了探測(cè)器系統(tǒng)所需要的模塊數(shù)目，降低了系統(tǒng)的成本；另外，本申請(qǐng)采用的直線(xiàn)形探測(cè)器系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)比圓弧形機(jī)械結(jié)構(gòu)容易加工，可以降低機(jī)械加工成本。

此外，由于本申請(qǐng)采用直線(xiàn)形探測(cè)器系統(tǒng)，從而避免使用濾過(guò)器來(lái)調(diào)整束流強(qiáng)度分布，提高環(huán)形源所產(chǎn)生的X射線(xiàn)的利用效率，降低系統(tǒng)的能耗。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的探測(cè)器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型提供的CT掃描儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型提供的CT掃描儀中采用圓弧形探測(cè)器與直線(xiàn)形探測(cè)器的幾何關(guān)系比較示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語(yǔ)“內(nèi)”、“外”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型而不是要求本實(shí)用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

請(qǐng)參閱圖1，為本實(shí)用新型提供的探測(cè)器系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)示意圖，所述探測(cè)器系統(tǒng)100由若干個(gè)探測(cè)器單元110組成，且若干個(gè)所述探測(cè)器單元110沿直線(xiàn)排列。

可以理解，本申請(qǐng)采用的直線(xiàn)形探測(cè)器系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)比圓弧形機(jī)械結(jié)構(gòu)容易加工，可以降低機(jī)械加工成本。

請(qǐng)參閱圖2，為本實(shí)用新型提供的CT掃描儀200的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：機(jī)架(圖未示)、射線(xiàn)源系統(tǒng)210、轉(zhuǎn)盤(pán)(圖未示)、探測(cè)器系統(tǒng)220及前準(zhǔn)直器230。

其中：

射線(xiàn)源系統(tǒng)210，由若干個(gè)射線(xiàn)源單元211組成，若干個(gè)所述射線(xiàn)源單元211環(huán)繞地固定于所述機(jī)架上。優(yōu)選地，所述射線(xiàn)源單元211為X射線(xiàn)源或X射線(xiàn)管。

轉(zhuǎn)盤(pán)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述射線(xiàn)源系統(tǒng)210的內(nèi)側(cè)。

探測(cè)器系統(tǒng)220固定于所述轉(zhuǎn)盤(pán)上，所述探測(cè)器系統(tǒng)220由若干個(gè)探測(cè)子系統(tǒng)組成，所述探測(cè)器子系統(tǒng)由若干個(gè)探測(cè)器單元221組成，且若干個(gè)所述探測(cè)器單元221沿直線(xiàn)排列。優(yōu)選地，所述探測(cè)器系統(tǒng)220由3個(gè)探測(cè)子系統(tǒng)組成，每個(gè)所述探測(cè)器單元211的長(zhǎng)度相同，且每個(gè)所述探測(cè)器單元211形成的幾何圖形的中心與所述轉(zhuǎn)盤(pán)所在的幾何中心重合。

可以理解，所述探測(cè)器系統(tǒng)220與所述轉(zhuǎn)盤(pán)保持相對(duì)靜止，通過(guò)所述轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述探測(cè)器系統(tǒng)220同步旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)用新型提供的CT掃描儀200,還包括設(shè)置于所述轉(zhuǎn)盤(pán)上的多個(gè)前準(zhǔn)直器230，所述前準(zhǔn)直器230的數(shù)量與所述探測(cè)器子系統(tǒng)的數(shù)量相同，每個(gè)所述前準(zhǔn)直器230與每個(gè)所述探測(cè)器子系統(tǒng)交錯(cuò)放置。

在另一實(shí)施方式中，前準(zhǔn)直器230位于所述射線(xiàn)源單元211的射線(xiàn)出口處，且與所述射線(xiàn)源單元保持靜止?fàn)顟B(tài)(圖未示)，所述前準(zhǔn)直器230的數(shù)量與所述射線(xiàn)源單元211的數(shù)量相同。

優(yōu)選地，所述前準(zhǔn)直器230的視野覆蓋正對(duì)的所述探測(cè)器單元211，這樣可以有效地約束X射線(xiàn)的出射范圍。

請(qǐng)參閱圖3，為本實(shí)用新型提供的CT掃描儀中采用圓弧形探測(cè)器與直線(xiàn)形探測(cè)器的幾何關(guān)系比較示意圖，從圖中可以看出，由于相鄰源的幾何約束，圓弧形探測(cè)器與直線(xiàn)形探測(cè)器只能是兩端重合，因此圓弧形探測(cè)器的弧長(zhǎng)將大于直線(xiàn)形探測(cè)器的長(zhǎng)度，此時(shí)采用直線(xiàn)形探測(cè)器方案將更節(jié)省模塊數(shù)，降低成本。

本實(shí)用新型提供的探測(cè)器系統(tǒng)200，采用直線(xiàn)形的探測(cè)器系統(tǒng)替代現(xiàn)有的環(huán)形或弧形探測(cè)器系統(tǒng)，這樣直接減少了探測(cè)器系統(tǒng)所需要的模塊數(shù)目，降低了系統(tǒng)的成本。

此外，由于本申請(qǐng)采用直線(xiàn)形探測(cè)器系統(tǒng)，從而避免使用濾過(guò)器來(lái)調(diào)整束流強(qiáng)度分布，提高環(huán)形源所產(chǎn)生的X射線(xiàn)的利用效率，降低系統(tǒng)的能耗。

雖然本實(shí)用新型參照當(dāng)前的較佳實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解，上述較佳實(shí)施方式僅用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，并非用來(lái)限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，任何在本實(shí)用新型的精神和原則范圍之內(nèi)，所做的任何修飾、等效替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。