專利名稱：一種ct掃描儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)斷層掃描成像(Computerized tomography, CT)領(lǐng)域，特別涉及一種CT掃描儀。
背景技術(shù)：
CT技術(shù)是在醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域中常用的一種檢測技術(shù)。對于人體心臟 這種快速運(yùn)動(dòng)的被測對象，普通的CT掃描儀在成像時(shí)容易產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽 影，很難得到高質(zhì)量的CT圖像。為此，近年來CT掃描儀的發(fā)展趨勢主 要集中在提高時(shí)間分辨率、以及提高Z方向覆蓋范圍等方面，從而提高 對心臟成像的圖像質(zhì)量。
例如，西門子公司己經(jīng)提出了在一個(gè)轉(zhuǎn)盤上設(shè)置兩組X射線管和檢 測器的雙源技術(shù)，從而提高時(shí)間分辨率，提高CT圖像質(zhì)量。此外，申請 人為上海交通大學(xué)的中國專利申請200510030768.4提出了基于雙源技術(shù) 的一種圖像重建方法。
另外，目前有些公司提出了使用寬檢測器(例如320排的檢測器) 的技術(shù)，提高Z方向覆蓋范圍，以此降低對心臟成像時(shí)所需要的總時(shí)間， 從而提高CT圖像質(zhì)量。
然而，使用寬檢測器的方案具有錐束偽影、X射線散射嚴(yán)重、掃描 區(qū)域的邊緣信息丟失、與雙源技術(shù)相比時(shí)間分辨率低等不足。

實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種CT掃描儀，其目的在于克服現(xiàn)有 技術(shù)中寬檢測器的上述不足。
3因此，本實(shí)用新型提供了一種CT掃描儀，所述CT掃描儀包括一個(gè) 機(jī)架；所述CT掃描儀還包括位于所述機(jī)架上的兩個(gè)轉(zhuǎn)盤，在每個(gè)轉(zhuǎn)盤上 各自設(shè)置有一個(gè)X射線管和一個(gè)檢測器；在掃描過程中，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤 以相反的方向旋轉(zhuǎn)。
所述CT掃描儀還包括兩個(gè)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置分 別驅(qū)動(dòng)所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。
所述CT掃描儀還包括一個(gè)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置，該轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置通過兩個(gè) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng)所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。
所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤在掃描過程中的轉(zhuǎn)速相同。
所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤在掃描過程中的轉(zhuǎn)速不同。
每個(gè)轉(zhuǎn)盤上的所述X射線管分別具有一個(gè)高壓發(fā)生器，并且這兩個(gè) 高壓發(fā)生器所提供的能量不同。
每個(gè)轉(zhuǎn)盤上的所述X射線管分別具有一個(gè)高壓發(fā)生器，并且這兩個(gè) 高壓發(fā)生器所提供的能量相同。
所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤相鄰。
所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤間隔預(yù)設(shè)的距離。
從上述方案中可以看出，由于本實(shí)用新型的CT掃描儀采用了兩個(gè)在 Z方向分開的兩個(gè)檢測器，在需要相同的Z方向覆蓋范圍時(shí)，本實(shí)用新 型對檢測器層數(shù)的要求不高，每個(gè)檢測器寬度只需是現(xiàn)有技術(shù)中寬檢測 器的一半即可。由于減少了檢測器的寬度，所以本實(shí)用新型也就克服了 現(xiàn)有技術(shù)中寬檢測器所具有的錐束偽影、X射線散射嚴(yán)重、掃描區(qū)域的 邊緣信息丟失、與雙源技術(shù)相比時(shí)間分辨率低等不足。
由于本實(shí)用新型的CT掃描儀具有兩套X射線管和檢測器，這兩套X 射線管和檢測器各旋轉(zhuǎn)四分之一圈就可以獲得一組重建數(shù)據(jù)，與現(xiàn)有技 術(shù)中的單X射線管單檢測器的CT掃描儀相比，本實(shí)用新型將時(shí)間分比 率提高了一倍，并且將Z方向覆蓋范圍提高了一倍。
與現(xiàn)有的雙源技術(shù)相比，本實(shí)用新型的CT掃描儀的檢測器的實(shí)際總 寬度是兩個(gè)檢測器的寬度之和，而現(xiàn)有雙源技術(shù)的檢測器的寬度只是一 個(gè)檢測器的寬度，因此本實(shí)用新型的CT掃描儀增加了檢測器的寬度，降 低了對心臟等被測對象成像的總時(shí)間。
另外，本實(shí)用新型的CT掃描儀還可以利用兩組X射線管和檢測器在相對位置得到的信號來判斷被測對象是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)，并可以進(jìn)一步利 用補(bǔ)償算法消除或校正由于被測對象的運(yùn)動(dòng)而引起的非期望的讀數(shù)或投 影數(shù)據(jù)。


圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的CT掃描儀在X-Y平面的示意圖。 圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的CT掃描儀在Y-Z平面的示意圖。 圖3為現(xiàn)有CT掃描儀的X射線管和檢測器相對于被測對象的軌跡。 圖4為根據(jù)本實(shí)用新型的CT掃描儀的X射線管和檢測器相對于被 測對象的軌跡，其中，A、 C為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的X射線管和檢測器的軌跡，
B、 D為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的X射線管和檢測器的軌跡，A、 B表示旋轉(zhuǎn)了 1圈，
C、 D表示旋轉(zhuǎn)5圈。
圖5為根據(jù)本實(shí)用新型中兩組X射線管和檢測器的軌跡的組合，其 中，每組X射線管和檢測器各旋轉(zhuǎn)了 5圈。 附圖中的附圖標(biāo)記如下
101:機(jī)架 102,104: X射線管 103,105:檢測器
106:病床 107:病人
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉實(shí)施例 對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1和圖2為本實(shí)用新型的CT掃描儀的原理示意圖，其中圖1顯示 的X-Y平面的示意圖，圖2顯示的是Y-Z平面的示意圖。
如圖所示，本實(shí)用新型的CT掃描儀主要包括一個(gè)機(jī)架101以及兩個(gè) 轉(zhuǎn)盤(圖中未示出)，機(jī)架101上固定有兩個(gè)導(dǎo)軌，兩個(gè)轉(zhuǎn)盤分別位于 其中一個(gè)導(dǎo)軌上，并且這兩個(gè)轉(zhuǎn)盤在掃描過程中沿相反方向旋轉(zhuǎn)，艮口 一個(gè)轉(zhuǎn)盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而另一個(gè)轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
相應(yīng)地，CT掃描儀包括兩個(gè)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置，用于分別驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置可以是一個(gè)馬達(dá)，該馬達(dá)通過齒輪或者皮帶來驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置也可以采用磁懸浮等其它方式，本實(shí)用 新型并不局限于此。在轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)過程中，兩個(gè)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速可以相同，
也可以不同。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)掃描的需要而設(shè)定。CT掃描儀也可以 只包括一個(gè)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置，該轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置通過兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng) 兩個(gè)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型的CT掃描儀中的兩個(gè)轉(zhuǎn)盤可以是相鄰的，也可以是間隔 一個(gè)預(yù)設(shè)的距離。在兩個(gè)轉(zhuǎn)盤相鄰的情況下，兩個(gè)檢測器103和105在 同一時(shí)刻可以得到被測對象中相鄰區(qū)域的信號。而在兩個(gè)轉(zhuǎn)盤間隔預(yù)設(shè) 距離的情況下，兩個(gè)檢測器103和105在同一時(shí)刻得到的是被測對象中 非相鄰區(qū)域的信號，并且可以降低兩個(gè)轉(zhuǎn)盤上設(shè)備的干擾。但是，與轉(zhuǎn) 盤相鄰的情況相比，轉(zhuǎn)盤間隔預(yù)設(shè)距離情況下的相應(yīng)的重建算法或算法 中的參數(shù)需要相應(yīng)地改動(dòng)。
機(jī)架101還可以包括風(fēng)扇、電源等常規(guī)設(shè)備，這里不再一一贅述。 在每個(gè)轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有一個(gè)X射線管102或104和一個(gè)檢測器103或 105， X射線管102和104分別與檢測器103和105在轉(zhuǎn)盤上位于相對的 位置，使得X射線管102所發(fā)出的X射線經(jīng)過被測對象后能夠被相應(yīng)的 檢測器103接收，X射線管104所發(fā)出的X射線經(jīng)過被測對象后能夠被 相應(yīng)的檢測器105接收。本實(shí)用新型所采用的檢測器103和105可以是 單排的，也可以是多排的，例如2排、4排、16排、64排等。在實(shí)現(xiàn)相 同的Z方向覆蓋范圍時(shí)，本實(shí)用新型對檢測器層數(shù)的要求不高，每個(gè)檢 測器寬度只需是現(xiàn)有技術(shù)中寬檢測器的一半即可。由于減少了檢測器的 寬度，所以本實(shí)用新型也就克服了現(xiàn)有技術(shù)中寬檢測器所具有的錐束偽 影、X射線散射嚴(yán)重、掃描區(qū)域的邊緣信息丟失、與雙源技術(shù)相比時(shí)間 分辨率低等不足。
在每個(gè)轉(zhuǎn)盤上還具有一個(gè)高壓發(fā)生器，用于為該轉(zhuǎn)盤上的相應(yīng)X射 線管102和104提供能量。在掃描過程中，兩個(gè)X射線管102和104的 高壓發(fā)生器可以提供相同的能量，也可以提供不同的能量。本實(shí)用新型 優(yōu)選地采用兩個(gè)射線管以不同的能量工作，這種方案特別有利于對腎結(jié) 石、小葉等成像。
與現(xiàn)有技術(shù)相似，每個(gè)轉(zhuǎn)盤上還可以包括一個(gè)用于調(diào)節(jié)X射線范圍的準(zhǔn)直器、 一個(gè)用于對來自檢測器103或105的信號進(jìn)行放大、整合以 及模數(shù)轉(zhuǎn)換后并傳送給圖像重建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)或者數(shù)據(jù) 測量系統(tǒng)(DMS)、電源、冷卻系統(tǒng)等常規(guī)設(shè)備，這些常規(guī)設(shè)備可以采 用與現(xiàn)有CT掃描儀相同的結(jié)構(gòu)，這里不再贅述。但是需要注意的是，在 本實(shí)用新型的CT掃描儀中，需要調(diào)節(jié)準(zhǔn)直器使得一個(gè)轉(zhuǎn)盤上X射線管 102或104發(fā)出的射線不會(huì)發(fā)射到另一個(gè)轉(zhuǎn)盤上的檢測器105或103上。
在掃描過程中，兩個(gè)轉(zhuǎn)盤在X-Y平面上以相反的方向旋轉(zhuǎn)，而承載 著病人107的病床106在Z軸移動(dòng)。相對于被測對象而言，順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 的X射線管和檢測器的軌跡如圖4中的B和D所示，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的X射 線管和檢測器的軌跡如圖4中的A和C所示。將兩組X射線管和檢測器 的軌跡組合起來，得到如圖5所示的軌跡。與圖3所示現(xiàn)有CT掃描儀的 X射線管和檢測器的軌跡相比，在相同時(shí)間內(nèi)，本實(shí)用新型的CT掃描儀 可以得到被測對象更全面的數(shù)據(jù)。
由于本實(shí)用新型的CT掃描儀具有兩組X射線管102和104和檢測 器103和105，通過兩組X射線管和檢測器得到的數(shù)據(jù)，可以在不降低 時(shí)間分辨率的同時(shí)消除運(yùn)動(dòng)偽影。比較從一個(gè)檢測器103得到的信號Sl 和另一個(gè)檢測器105在相對位置得到的信號S2，得到信號Sl和S2的差 △S。如果AS的值等于0或者落在0附近的一個(gè)預(yù)定區(qū)間內(nèi)，則表明被測 對象沒有運(yùn)動(dòng)；否則表明被測對象發(fā)生了運(yùn)動(dòng)，通過適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償算法可 以消除或校正由于被測對象運(yùn)動(dòng)而引起的非期望的讀數(shù)或投影數(shù)據(jù)。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用 新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、 改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種CT掃描儀，所述CT掃描儀包括一個(gè)機(jī)架，其特征在于，所述CT掃描儀還包括位于所述機(jī)架上的兩個(gè)轉(zhuǎn)盤，在每個(gè)轉(zhuǎn)盤上各自設(shè)置有一個(gè)X射線管和一個(gè)檢測器；在掃描過程中，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤以相反的方向旋轉(zhuǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT掃描儀，其特征在于，還包括兩個(gè)轉(zhuǎn)盤 驅(qū)動(dòng)裝置，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置分別驅(qū)動(dòng)所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT掃描儀，其特征在于，還包括一個(gè)轉(zhuǎn)盤 驅(qū)動(dòng)裝置，該轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置通過兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng)所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT掃描儀，其特征在于，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤在 掃描過程中的轉(zhuǎn)速相同。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT掃描儀，其特征在于，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤在 掃描過程中的轉(zhuǎn)速不同。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT掃描儀，其特征在于，每個(gè)轉(zhuǎn)盤上的所 述X射線管分別具有一個(gè)高壓發(fā)生器，并且這兩個(gè)高壓發(fā)生器所提供的能量 不同。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT掃描儀，其特征在于，每個(gè)轉(zhuǎn)盤上的所 述X射線管分別具有一個(gè)高壓發(fā)生器，并且這兩個(gè)高壓發(fā)生器所提供的能量 相同。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT掃描儀，其特征在于，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤相鄰。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT掃描儀，其特征在于，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤間 隔預(yù)設(shè)的距離。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種CT掃描儀。所述CT掃描儀包括一個(gè)機(jī)架，還包括位于所述機(jī)架上的兩個(gè)轉(zhuǎn)盤，在每個(gè)轉(zhuǎn)盤上各自設(shè)置有一個(gè)X射線管和一個(gè)檢測器；在掃描過程中，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)盤以相反的方向旋轉(zhuǎn)。由于本實(shí)用新型的CT掃描儀采用了兩個(gè)在Z方向分開的兩個(gè)檢測器，在需要相同的Z方向覆蓋范圍時(shí)，本實(shí)用新型對檢測器層數(shù)的要求不高，每個(gè)檢測器寬度只需是現(xiàn)有技術(shù)中寬檢測器的一半即可。由于減少了檢測器的寬度，所以本實(shí)用新型也就克服了現(xiàn)有技術(shù)中寬檢測器所具有的錐束偽影、X射線散射嚴(yán)重、掃描區(qū)域的邊緣信息丟失、與雙源技術(shù)相比時(shí)間分辨率低等不足。
文檔編號A61B6/03GK201239150SQ200820132009
公開日2009年5月20日 申請日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者劍 杜, 薇 王 申請人:上海西門子醫(yī)療器械有限公司