用於可變厚度多切面ct成像的方法及其設備的製作方法

2023-04-29 08:04:21

專利名稱：用於可變厚度多切面ct成像的方法及其設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及成像方法和設備，特別涉及能提供可變厚度成像能力的方法和設備。
在至少一種公知的計算機斷面成像(CT)系統結構中，X射線源投射出扇形波束，該波束經校正後位於笛卡兒坐標系的X-Y平面內，稱為成像平面。該X射線波束穿越成像物體，比如患者，被物體衰減後，作用於輻射檢測器陣列。輻射檢測器陣列接受到的輻射強度取決於X射線經過物體時的衰減。輻射檢測器陣列中每個檢測器元件產生一個獨立的電信號，該電信號對應于波束在該檢測器元件位置的衰減量度。來自所有檢測器的衰減量度中被獨立得到並形成一個透射輪廓。
在公知的第三代CT中，X射線源和檢測器陣列隨同一個臺架在成像平面內圍繞成像物體旋轉，所以X射線波束橫截物體的角度是持續變化的。在某一個臺架角度得到的一組X射線衰減量度(稱為投影數據)稱為一個「視圖」。在X射線和檢測器陣列的一次旋轉中，在不同的臺架角度(或稱視圖角度)下得到的一組視圖，形成一個「掃描」。在一個軸向掃描中，投影數據經過處理後生成對應於物體二維切面的圖象。一種從投影數據中重建圖象的方法叫做反向投影過濾技術。這種處理將來自一次掃描的衰減量度轉化為稱作「CT數」或「Hounsfield單位」的整數，其用來控制陰極射線管顯示器上相應象素的亮度。
公知的現代多切面CT系統，可能並實際上可獲得立體掃描數據，並且生成z軸解析度(即沿患者傳送方向的解析度)明顯改善的三維斷面重建圖象。有一種可擴展的4切面系統就是這類系統，它由16行的檢測器元件構成檢測器陣列，每行包含相等的厚度。(習慣上，將同成像平面垂直的Z軸方向長度稱為「厚度」，CT成像系統得到的圖象是對應患者切面的，這些切面特徵化後表示包含一個具體的厚度)。這種系統可以提供幾種多切面數據採集模式。
但是，為了生成在空間上幾乎一致的解析度的三維圖象，就必須得到對應於患者次毫米級切面的CT掃描數據。一個真的該分辨的明顯方法是將X-射線檢測器系統按次毫米級長度排布。不過這樣會急劇加大系統整體的複雜程度和製造成本，特別是也限制了公知的成像系統的較厚切面成像能力。另外，這樣小的檢測器排布會負面影響X射線檢測的量子效率。所以，就希望提供一種方法和設備，其可以推測包括次毫米級切面在內的多成象切面，而不會犧牲獲得較厚圖象切面的能力；該切面包括成象為次毫米級切面的同一區域。也希望提供一種方法和設備，其可以比等距離排布的檢測器陣列提供更多的切面厚度供選擇。
所以，本發明的一個方面就是提供一種利用多切面CT成像系統採集物體圖象的方法，該CT成像系統包含X射線源和檢測器陣列，X射線源構造成使發射的X射線扇形波束穿越物體後投射到檢測器陣列，檢測器陣列具有多行檢測器元件，其中包括不同厚度的行。該方法包括以下步驟使X射線扇形波束穿越物體；選擇性地組合檢測器陣列的行，其中包括不同厚度的行，以獲得代表物體的至少一個圖象切面的數據。
在其他的優點中，上述實施例比在Z軸方向具有相同數量的排布的等距離排布的檢測器陣列而使用的方法，可以提供更大的切面厚度選擇。切面厚度的選擇可以包括次毫米級切面厚度。


圖1是CT成像系統的示意圖。
圖2是圖1所示系統的方框圖。
圖3是CT系統檢測器陣列的透視圖。
圖4是圖3所示檢測器陣列中一個檢測器模塊的透視圖。
圖5是在4切面模式中，圖4所示檢測器模塊的各種配置的示意圖。
圖6是一多切面檢測器陣列的截面側視示意圖，該檢測器陣列包含不等的行厚度，每個檢測器元件包含一個光電二極體和一個同所述光電二極體等厚度的閃爍體單元。
圖7是檢測器模塊中閃爍體陣列的俯視示意圖，可適用於圖6所示的多切面檢測器。
圖8是一個簡化側視圖，其表示使用在CT成象系統中相對於圖1和圖2所示的X射線源、平臺、患者之間的圖6的檢測器陣列中的行的相應定向與定位。
圖9是一多切面檢測器陣列的截面側視示意圖，該檢測器陣列包含不等的行厚度，每個檢測器元件包含一個閃爍體單元、一個或多個固定連接的二極體，以產生代表所述閃爍體單元閃爍的單一輸出。
圖10是一多切面檢測器陣列的截面側視示意圖，該檢測器陣列包含不等的行厚度，其中檢測器陣列行由固定連接一組光電二極體構成。
如圖1和圖2所示，計算機斷面成像(CT)系統10，有一個標誌「第三代」CT掃描儀的臺架12。臺架12上的X射線源14向對面的檢測器陣列18投射X射線波束16。檢測器陣列18由檢測器元件20組成，檢測器元件20感測經過物體22(如醫病患者)的X射線。檢測器陣列18可以是一個或多個切面構成。每個檢測器元件20產生一個電信號，該電信號代表X射線的強度變化即X射線經過患者22時的衰減。臺架12和安置在其上的部件沿旋轉中心(即等角點24)旋轉，以得到一次掃描的X射線投影數據。
CT系統10的控制機構26管理臺架12的旋轉和X射線源14的操作。控制機構26包括X射線控制器28、臺架電機控制器30，X射線控制器28向X射線源14提供功率和定時信號，臺架電機控制器30控制臺架12旋轉速度和位置。控制機構26中的數據採集系統(DAS)32從檢測器元件20採樣模擬信號並數位化供後繼處理。圖象重建系統34從DAS32接受採樣並數位化的數據並執行高速圖象重建。重建的圖象輸入計算機36，並存儲在大容量存儲設備38中。
計算機36通過控制臺40(包含鍵盤)接受來自操作員的指令和掃描參數。陰極射線管顯示器42使操作員可以觀察重建圖象和計算機36的其他數據。依據操作員下達的指令和參數，計算機36向DAS32、X射線控制器28和臺架電機控制器30發送控制信號和信息。另外，計算機36還操作平臺電機控制器44，以控制平臺46將患者22定位於臺架12內，並使患者22的部分身體在臺架開放空間48中移動。
如圖3、圖4所示，檢測器陣列18包括多個檢測器模塊50，每個模塊50由檢測器元件20陣列組成。每個檢測器模塊50包括一個高密度半導體傳感陣列52和一個緊鄰半導體陣列52上方的多向閃爍體陣列54。緊鄰閃爍體陣列54上方的是一個校正裝置(圖3和圖4中未畫出)，可以在X射線波束16作用閃爍體陣列54前校正波束。具體的說，半導體陣列52包括多個光電二極體56，一個開關陣列58和一個解碼器60。在一實施例中，開關陣列58和解碼器60安置於一個或多個儀器結構上，統稱為開關裝置。在圖3所示實施例中，位於模塊相對兩端有兩個開關裝置64和66。閃爍體陣列54緊鄰光電二極體56上方。光電二極體56以光途徑連接閃爍體陣列54，經輸出線62輸出電信號，該電信號代表閃爍體陣列54的光學輸出。每個光電二極體生成一個獨立的低電平模擬輸出信號，即閃爍體陣列54中具體某一個閃爍體的波束衰減量度。光電二極體輸出線62物理上可以位於模塊50的一個側面上，也可以位於多個側面上。圖4中光電二極體輸出線62是位於光電二極體陣列的相對兩側。
在圖3所示的實施例中，檢測器陣列18包括57個檢測器模塊50。每個檢測器模塊50包括一個檢測器元件陣列20，檢測器元件陣列20包括一個半導體陣列52和一個閃爍體陣列54。一實施例中每個模塊包括一個16×16的檢測器元件陣列，所以，陣列18被分為16行和912列(16×57個模塊)。
開關裝置64連接半導體陣列52和DAS32。一實施例包含兩個半導體開關裝置64和66。開關裝置64和66每個都包含多個場效應電晶體。每個場效應電晶體有一個輸入端、一個輸出端和一個控制端。輸入端同相對應的一個光電二極體輸出線62相連，輸出端和控制端線路經軟電纜同DAS32相連。具體而言，約一半的光電二極體輸出線62同開關裝置64的場效應電晶體輸入線相連，另一半的光電二極體輸出線62同開關裝置66的場效應電晶體輸入線相連。
依照預期的切面數量和每個切面的解析度，解碼器60控制開關陣列58打開、關閉或組合光電二極體56的輸出。在一實施例中，解碼器60為一數字邏輯電路。解碼器60包括同開關陣列58和DAS32相連的多條輸入和輸出線路。具體的說，解碼器輸出線路同開關裝置控制線路相連，控制開關陣列58將光電二極體信號自開關陣列輸入端傳遞到輸出端。利用解碼器60，可以選擇開關陣列內具體的場效應電晶體打開、關閉或組合，從而控制具體的光電二極體56到CT系統DAS32的電子線路。在一個實施例中，解碼器60控制開關陣列58，從而控制連接到DAS32的半導體陣列52中檢測器行的數目，進而實現控制輸入DAS32的切面的數目。
舉例來說，解碼器60可以選擇1、2、3和4切面模式。如圖5所示，經正確的解碼器控制線路，開關裝置58可以配置為4切面模式，數據將從4個切面中採集，每個切面包括半導體光電二極體陣列52的一行或多行。解碼器控制線路確定的開關裝置的配置，將選擇不同的光電二極體56組合予以打開、關閉和組合，從而切面厚度由1、2、3或4行光電二極體陣列元件構成。在一實施例中，開關裝置58和解碼器60是結合在一塊半導體晶片裡的。
在圖6、7、8所示的實施例中，沿Z軸分布的檢測器陣列18為N=16個由檢測器元件20構成的行70，這裡所述的行70包括行72和74，其在Z軸上包含不等的厚度。N個行70沿檢測器陣列18中心線CL呈鏡象分布，形成N/2行的組76、78，隨檢測器行到中心線CL的距離的增加，檢測器行的厚度不減少。此實施例中，檢測器陣列18的每個檢測器元件20構成為一個閃爍體單元80，一個同閃爍體單元80等厚度的光電二極體單元82，一個X射線校正單元84。光電二極體單元82僅僅檢測同一檢測器元件20內的閃爍體單元80的閃爍。光電二極體單元82僅僅包含一個光電二極體56，而且不是所有的光電二極體的厚度都相等。在檢測體陣列18中心線CL的兩側，檢測體單元20呈行狀排列，行厚度為kP、1.5kP、2.5kP、2.5kP、2.5kP、2.5kP、2.5kP、5kP,k和P定義見後文。這樣，在中心線CL兩側行厚度的比例都是1∶1.5∶2.5∶2.5∶2.5∶2.5∶2.5∶5。圖7為一俯視圖，所示即為這種實施例中檢測器陣列18的一個檢測器模塊50的閃爍體陣列54。
前文中參數的定義為當扇形波束16作用於厚度為kP的檢測器陣列時，得到的患者22的圖像的有效切面厚度為P,k為取決於幾何尺度的常量。厚度P是同成像要求所述的設計指標，例如0.5mm或者是從0.2mm到2.0mm的一個厚度。這些數值僅是示例性的，此範圍之外的數值本發明也適用。如圖8所示，由於患者22位於X射線源14和檢測器陣列18之間，扇形波束16呈發散狀，當其作用於檢測器陣列18時其厚度多少要大於有效切面厚度，所以，比例常數R為一大於1.0的常數(例如1.7)，並取決於幾何尺寸。
在厚度比為1∶1.5∶2.5∶2.5∶2.5∶2.5∶2.5∶5的檢測器18的實施例中，一些操作模式要使用一個前置於患者的校正裝置86。比如，為得到每個切面有效厚度為P的4切面圖象，使用一個前置於患者的校正裝置86，限制X射線波束16在患者22處厚度為4P。因此，X射線波束16僅僅分別作用於檢測器18上厚度為1.5kP、kP、kP、1.5kP的中心行。由於前置於患者的校正裝置86對X射線波束16的約束，波束16的厚度在檢測器18處僅為4kP。所以，實際上1.5kP的檢測器行只有1.0kP被X射線影響。所以此模式下檢測器18可以提供4個1.0kP的切面。
在另一些操作模式下，Z軸上相鄰的光電二極體單元82的輸出被有選擇地組合在一起，以得到其他的成像切面厚度。當P位於1毫米的數量級時，從檢測器陣列18中心沿Z軸向外逐步組合閃爍體單元80，可以提供例如1切面、2切面、4切面等操作模式，而且得到的切面的厚度將是一個較大的範圍內的。比如，一個厚度比為1∶1.5∶2.5∶2.5∶2.5∶2.5∶2.5∶5的16行的檢測器18的實施例所提供的多切面成像模式，包含比由等厚度行構成的檢測器陣列大得多的厚度選擇範圍，而且不用增加數據採集、檢測器/數據採集系統的連線和數據傳輸硬體。例如，使用此P=0.5mm的檢測器陣列18實施例，可選擇的Z軸切面厚度為(一些情況要使用前置於患者的校正裝置)0.5mm、1mm、1.25mm、2mm、2.5mm、3.75mm、5mm、7.5mm、10mm。
在一個實施例中，依據DAS32的輸入通道限制，選擇一定數量數據組，該數據組代表成像切面。表一說明了如何選擇性的組合沿Z軸方向相鄰的閃爍體行88，在一次臺架旋轉中同時實現0.5mm、1.0mm、1.25mm、2mm、2.5mm、3.75mm、5mm的軸向步進CT成像。由於在一些數據採集模式下使用了適當的前置於患者的校正裝置，從而減小了外層切面的有效厚度，相對效率損失被減到了最小。
表一毫米切面使用的閃爍體單元0.5mm4個切面(1.5kP),(kP),(kP),(1.5kP)使用校正裝置限制外層單元行1mm 2個切面(1.5kP,kP),(kp,1.5kP)，使用校正裝置限制外層單元行1.25mm 2個切面(1.5kP,kP),(kp,1.5kP)2mm 1個切面(1.5kP,kP,kP,1.5kP)使用校正裝置限制外層單元行2mm(備選)2個切面(2.5kP,1.5kP),(1.5kP,2.5kP)(忽略中心kP,kP)2.5mm8個切面(5kP,(2.5kP,2.5kP),(2.5kP,2.5kP),(2.5kP,1.5kP,kP),(kP1.5kP,2.5kP),(2.5kP,2.5kP),(2.5kP,2.5kP),(5kP3.75mm 4個切面(2.5kP,2.5kP,2.5kP),(2.5kP,2.5kP,1.5kP,kP),(kP,1.5kP,2.5kP,2.5kP),(2.5kP,2.5kP,2.5kP)
5mm4個切面(5kP,2.5kP,2.5kP),(2.5kP,2.5kP,2.5kP,1.5kP,kP),(kP,1.5kP,2.5kP,2.5kP,2.5kP),(2.5kP,2.5kP,5kP)上述檢測器陣列18的實施例僅僅是示例性的說明，僅表明該實施例包含多個檢測器元件行，並且不是所有行的厚度相等。舉例來說，另一個檢測器陣列18的實施例相對厚度可以是kP,kP,2kP,2kP,2kP,2kP,2kP,4kP(所述厚度比為1∶1∶2∶2∶2∶2∶2∶4)。又另一個實施例相對厚度可以是kP,kP,2kP,2kP,2kP,2kP,10kP,20kP(所述厚度比為1∶1∶2∶2∶2∶2∶10∶20)。當然，不同實施例，所獲得的成像切面厚度、行的組合通常是變化的。還有，在一些實施例中，選擇檢測器陣列18的行70，使相鄰檢測器元件20行形成相鄰的組，每個相鄰的組的厚度一致，但是每個組包含的檢測器元件20行的數目不一定相等。表一說明了一種具體的檢測器陣列18實施例的這種分組情況。選用前置於患者的校正裝置，限制X射線在一行中的作用面積小於行物理寬度(如檢測器行74)，也不是在所有的實施例中都需要的，而僅僅適用於一部分實施例中一些有限的模式。
在一個實施例中，檢測器陣列18的檢測器元件20行70的厚度隨其到中心線CL距離的增加呈二進位數列而增加。不同於圖6、圖7所示的實施例，其4個中心行70厚度為1.5kP,kP,kP,1.5kP，本實施例的中心行厚度相等為kP。除去這4個行，由內向外，每個行70的厚度都其前一個的2倍。即，在一個N=16且中心線CL兩側各包含8行的檢測器陣列實施例中，每側的沿中心線向外行厚度為kP,kP,2kP,4kP,8kP,16kP,32kP,64kP，所述的厚度比為1∶1∶2∶4∶8∶16∶32∶64。為得到等厚度的4切面成像，結合檢測器陣列18中心線每側的M個檢測器行，構成2個厚度為2M-1kP的兩個內側切面，緊鄰該M行外側的兩個行構成兩個外側切面，厚度也是2M-1kP。這樣，在多切面模式的一次掃描的4個切面，可以選擇的成像厚度為從P到64P。同樣，在2切面掃描中可以得到厚度為P到128P的成像，在單切面掃描中可以得到厚度為P到256P的成像。總而言之，二進位序列可以保證從中心線CL開始的多個行70的厚度同其相鄰外側的行的厚度相等。
在圖9所示的實施例中，檢測器陣列18的N個行採用不同厚度的閃爍體單元80和校正裝置84。在此實施例中，一些檢測器單元20的光電二極體單元82，由一些固定厚度的光電二極體56組成，固定線路90連接這些光電二極體56。這樣，光電二極體單元82提供的厚度同相關閃爍體單元80匹配，並且獨立輸出信號，以代表所述閃爍體單元80產生的閃爍。這種實施例包含的一個優點是，所有光電二極體單元82包含相似的光學和熱學所述。
在圖10所示的實施例中，檢測器陣列18的N個行採用相同厚度的閃爍體單元80、校正裝置84、光電二極體單元82構成。每個光電二極體單元82對應一個閃爍體單元80。在一些行中，多個光電二極體單元82沿Z軸方向通過線路90相連，並獨立產生一個輸出92，其代表所述數目的閃爍體單元80產生的閃爍。這種實施例包含的一個優點是，所有光電二極體單元82具有相似的光學和熱學響應。並且，通過改造高密度半導體陣列52，可以方便地利用原來行70厚度相等的檢測器陣列18的實施例來製造。
在一個實施例中，用於物體成像的多切面CT系統10包含檢測器陣列18和X射線源14，二者配合使扇形X射線波束16發射後穿越物體22後投射到檢測器陣列18。檢測器陣列18包含多個檢測器元件20的行70，其包括厚度不等的行72、74。為得到圖象，使扇形X射線波束16穿越物體18，選擇性地組合檢測器陣列18中受到X射線波束16作用的行70，其包括具有不同厚度的行72、74，以獲得代表至少物體的一個圖象切面的數據。本實施例的一個變形是，選擇性地組合檢測器陣列18中的行70包含了選擇性地組合檢測器陣列中的幾個行以形成組(如表一的例子)，每組厚度相同，但每組包括的行的數目不一定相同，以得到對應每組的行的數據，每組的行對應一個圖象切面。
在一個實施例中，用於物體成像的多切面CT系統10包含檢測器陣列18和X射線源14，二者配合使扇形X射線波束16發射後穿越物體22後投射到檢測器陣列18。CT系統10還包含一前置於患者的校正裝置86，該裝置可以對X射線波束16的厚度予以限制。檢測器陣列18包含多個檢測器元件20行70，其包括厚度不等的行72,74。為得到圖象，限制X射線波束16的厚度，使檢測器陣列18中至少有一行(如圖6中的行74)僅部分為X射線波束16作用。該厚度受限的X射線波束16穿越物體22。由檢測器陣列18收集數據，其包括檢測器陣列18中僅部分為X射線波束16作用的至少一個的行74所對應的數據。選擇X射線波束16的厚度，以使代表多個圖象切面的數據代表等厚度的圖象切面，所說圖象切面包括具有來自行74的數據的一個切面。
儘管這裡所詳細描述的檢測器陣列18的實施例的行的數量是N=16，本發明也適用於更多行數或更少行數的檢測器陣列18的實施例。例如，N＞16的實施例在檢測器單元中心線兩側包含大於8個的檢測器單元行。這樣的實施例包括但不限於下述例子厚度序列的起始部分同本文所述的N=16的某個實施例相同，並在這16個行的外側附加其他的行。但本發明不限於N＞16，也不限於本文所述的具體的厚度比例。
如前所述，本發明的一些實施例，明顯改善了Z軸解析度(即切面厚度)和掃描範圍，但卻沒有明顯增加額外的元件複雜程度或額外的成本。在一些實施例中，提供了有利於臨床應用的數據採集的靈活性。一些實施例則具備上述兩個優勢。
儘管本發明的描述和圖解是詳細的，但是這僅僅是圖解和舉例的方法本身所要求的，而不是對本發明的限制。另外，本文所述的CT系統是「第三代」CT系統(其X射線源和檢測器同臺架一起旋轉)。如果單個檢測器元件改進後可提供對給定X射線波束響應的一致性，則可以使用許多其他類型的CT系統，這包括「第四代」系統(其檢測器為靜止的、完整環行的檢測器，僅僅X射線源同臺架一起旋轉)。而且，本發明適用的系統包括同軸掃描系統、螺旋掃描系統，或者同時提供同軸掃描或螺旋掃描的系統。因此，本發明的實質和範圍僅由所附的權利要求書限定。
權利要求
1．一種利用多切面CT成像系統(10)採集物體圖象的方法，所述CT成像系統(10)包含檢測器陣列(18)和X射線源(14)，X射線源構造成使發射的X射線扇形波束(16)穿越物體(22)後投射到檢測器陣列，檢測器陣列包含多行檢測器元件(70)，其中包括不同厚度的行，該方法包括以下步驟使X射線扇形波束穿越物體；以及選擇性地組合檢測器陣列的行，其中包括不同厚度的行，以獲得代表物體的至少一個圖象切面的數據。
2．如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述選擇性地組合檢測器陣列(18)行(70)的步驟包括選擇性地組合檢測器陣列的行以形成厚度相同的多個組，但不是每組中行的數量都相同，以獲得同每組行對應的數據，每組行對應於物體(22)的一個圖象切面。
3．一種利用多切面CT成像系統(10)採集物體(22)圖象的方法，所述CT成像系統(10)包含檢測器陣列(18)和X射線源(14)，X射線源構造成使發射的X射線扇形波束(16)穿越物體後投射到檢測器陣列，還包含一前置於患者的校正裝置(86)，該裝置可限制X射線波束的厚度，檢測器陣列具有多行(70)檢測器元件(20)，其包括厚度不等的行，所述方法包括以下步驟選擇性地限制X射線波束的厚度，使檢測器陣列中至少有一行僅部分受X射線扇形波束作用；使扇形X射線波束穿越物體；以及從多個檢測器陣列行中採集包括圖象數據的物體圖象數據，其包括檢測器陣列中僅部分受X射線扇形波束作用的至少一行。
4．如權利要求3所述的方法，其特徵在於所述採集物體(22)的圖象數據包括採集代表多個圖象切面的數據，至少有一個圖象切面包括代表檢測器陣列(18)中僅部分受X射線扇形波束(16)作用的至少一個行的數據，其中所述選擇性地限制X射線波束的厚度包括選擇X射線波束厚度的步驟，以使代表多個圖象切面的數據是代表等厚度的圖象數據，所說圖象切面包括一個切面，其具有來自部分起作用檢測器行的數據。
5．一種用於多切面成像系統(10)的檢測器陣列(18)，所述檢測器陣列包含多行(70)檢測器元件(20)，其中不是全部所述行都具有相等的厚度。
6．如權利要求5所述的檢測器陣列(18)，其特徵在於所述行(70)具有為相鄰行的相鄰組選定的厚度，相鄰的組具有相同厚度，但不是所有組都具有相同數量的行。
7．如權利要求5所述的檢測器陣列(18)，其特徵在於具有N行(70)，這N行相對所述檢測器陣列中心線被排成N/2個切面(76,78)的鏡象組，每個組的行厚度不隨離所述檢測器陣列中心線的距離減小。
8．如權利要求7所述的檢測器陣列(18)，其特徵在於所述N/2個行的每一組(76,78)的行厚度隨其離中心線距離的增加呈二進位數列增加，以使所選的從中心線開始的多個相鄰行(70)的總厚度同其下一個相鄰行的厚度相等。
9．如權利要求8所述的檢測器陣列(18)，其特徵在於所述N/2個行的每個組(76,78)內的行，從中心線開始的行厚度比例為1∶1∶2∶4∶8∶16∶32。
10．如權利要求7所述的檢測器陣列(18)，其特徵在於所述N/2個行的每個組(76,78)內的行，從中心線開始的行厚度比例為1∶1.5∶2.5∶2.5∶2.5∶2.5∶2.5∶5。
11．如權利要求7所述的檢測器陣列(18)，其特徵在於所述N/2個行的每個組(76,78)內的行，從中心線開始的行厚度比例為1∶1∶2∶2∶2∶2∶2∶4。
12．如權利要求7所述的檢測器陣列(18)，其特徵在於所述N/2個行的每個組(76,78)內的行，從中心線開始的行厚度比例為1∶1∶2∶2∶2∶2∶10∶20。
13．如權利要求5所述的檢測器陣列(18)，其特徵在於所述的每個檢測器元件(20)包含一個光電二極體單元(82)和一個對應的閃爍體單元(80)，並且所述光電二極體單元構造成檢測所述對應的閃爍體單元(80)的閃爍。
14．如權利要求13所述的檢測器陣列(18)，其特徵在於所述光電二極體單元(82)僅包含一個光電二極體(56)。
15．如權利要求13所述的檢測器陣列(18)，其特徵在於所述光電二極體單元(82)包括多個光電二極體(56)，這多個光電二極體彼此連接，以產生一個代表所述對應的閃爍體單元(80)閃爍的單獨的輸出(92)。
16．如權利要求13所述的檢測器陣列(18)，其特徵在於所述檢測器單元(20)包括多個光電二極體單元(56)和相等的多個對應的閃爍體單元(80)，並且多個光電二極體單元彼此連接，以產生一個代表所述相等的多個閃爍體單元閃爍的單獨的輸出(92)。
17．一種CT成像系統(10)，包含一個如權利要求5所述的檢測器陣列(1 8)和一個X射線源(14)，該X射線源發射的扇形X射線波束(16)穿越位於所述X射線源和所述檢測器陣列之間的物體(22)後投射到檢測器陣列，所述CT成像系統也被選擇性地配置成組合所述檢測器陣列的相鄰行(70)的組，以獲取一個代表圖象切面的數據。
18．如權利要求17所述的CT成像系統(10)，其特徵在於所述檢測器陣列(18)的所述行(70)具有為相鄰行的相鄰組選定的厚度，所述相鄰組具有相同厚度，但不是所有的組都具有相同數目的行，其中所述CT成像系統為一多切面成像系統，其選擇性地配置成選擇所述相鄰組，以獲取掃描期間代表多個圖象切面的數據。
19．如權利要求17所述的CT成像系統(10)，其特徵在於所述檢測器陣列(18)具有N行(70)，這N個行相對所述檢測器陣列中心線排成N/2個切面的鏡象組(76,78)，每個組的行厚度不隨離所述檢測器陣列中心線的距離減小。
20．如權利要求19所述的CT成像系統(10)，其特徵在於所述N/2個行的每組(76,78)的行厚度隨其離所述檢測器陣列(18)的中心線距離的增加呈二進位數列增加，以使所選的從中心線開始的多個相鄰行(70)的總厚度同其下一個相鄰行的厚度相等。
21．如權利要求20所述的CT成像系統(10)，其特徵在於所述N/2個行的每個組(76，78)內的行，從所述檢測器陣列(18)中心線開始的行厚度比例為1∶1∶2∶4∶8∶16∶32。
22．如權利要求19所述的CT成像系統(10)，其特徵在於所述N/2個行的每個組(76,78)內的行，從所述檢測器陣列(18)中心線開始的行厚度比例為1∶1.5∶2.5∶2.5∶2.5∶2.5∶2.5∶5。
23．如權利要求19所述的CT成像系統(10)，其特徵在於所述N/2個行的每個組(76,78)內的行，從所述檢測器陣列(18)中心線開始的行厚度比例為1∶1∶2∶2∶2∶2∶2∶4。
24．如權利要求19所述的CT成像系統(10)，其特徵在於所述N/2個行的每個組(76,78)內的行，從所述檢測器陣列(18)中心線開始的行厚度比例為1∶1∶2∶2∶2∶2∶10∶20。
25．如權利要求17所述的CT成像系統(10)，其特徵在於所述的每個檢測器元件(20)包含一個光電二極體單元(82)和一個對應的閃爍體單元(80)，並且所述光電二極體單元構造成檢測所述對應的閃爍體單元的閃爍。
26．如權利要求25所述的CT成像系統(10)，其特徵在於所述光電二極體單元(82)僅包含一個光電二極體(56)。
27．如權利要求25所述的CT成像系統(10)，其特徵在於所述光電二極體單元(82)包括多個光電二極體(56)，這多個光電二極體彼此連接，以產生一個代表所述對應的閃爍體單元(80)閃爍的單獨的輸出(92)。
28．如權利要求25所述的CT成像系統(10)，其特徵在於所述檢測器單元(20)包括多個光電二極體單元(56)和相等的多個對應的閃爍體單元(80)，並且多個光電二極體單元彼此連接，以產生一個代表所述相等的多個閃爍體單元閃爍的單獨的輸出(92)。
29．如權利要求17所述的CT成像系統(10)，其特徵在於還包含一前置於患者的校正裝置(86)，其構造成選擇性地限制X射線扇形波束(16)的厚度。
全文摘要
本發明的一個方面涉及一種利用多切面CT成像系統(10)來採集物體(22)圖象的方法，所述CT成像系統(10)包含一檢測器陣列(18)和一X射線源(14)，X射線源構造成使發射的X射線扇形波束(16)穿越物體後投射到檢測器陣列，檢測器陣列具有多行(70)檢測器元件(20)，其中包括厚度不等的行。所述方法包括以下步驟使X射線扇形波束穿越物體；選擇性地組合檢測器陣列的行，其中包括不同厚度的行，以獲得代表物體的至少一個圖像切面的數據。
文檔編號G01T1/29GK1317291SQ0013724
公開日2001年10月17日 申請日期2000年12月30日 優先權日1999年12月30日
發明者H·D·何, G·E·波辛, D·M·霍夫曼, G·M·貝森, R·森茲格, S·M·阿克爾斯博格 申請人:Ge醫療系統環球技術有限公司