計(jì)算機(jī)斷層攝影和斷層合成系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種適用于斷層合成的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)提供了與常規(guī)系統(tǒng)可比較的斷層圖像和平面圖像。該計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)包括在殼體組件內(nèi)的內(nèi)環(huán)門架和外門架。多個(gè)間隔開(kāi)的放射板沿著內(nèi)環(huán)門架的表面定位。X射線源固定至外門架且適用于在間隔開(kāi)的磷光體表面之間發(fā)射X射線并發(fā)射到患者上。
【專利說(shuō)明】計(jì)算機(jī)斷層攝影和斷層合成系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2011年11月25日遞交的序列號(hào)為13/304,617的名稱為“ComputedTomography and Tomosynthesis System”的美國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,且該美國(guó)專利申請(qǐng)要求2010年11月27日遞交的第61/417，421號(hào)的名稱為“Spiral Tomosynthesis AndComputed Tomography System Using Photostimulable Storage Phosphor，，的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)斷層攝影成像的系統(tǒng)和技術(shù)，尤其涉及新穎的計(jì)算機(jī)斷層攝影和斷層合成的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]投影X射線成像是廣泛執(zhí)行的生成二維圖像的診斷成像過(guò)程。通常使用計(jì)算機(jī)X射線照相(“CR”)系統(tǒng)或直接數(shù)字化X射線照相(“DR”)系統(tǒng)獲取這樣的圖像。然而，投影X射線成像的基本限制是三維解剖結(jié)構(gòu)被疊加在二維投影圖像中，使得疊加結(jié)構(gòu)往往遮蔽所關(guān)注的底層結(jié)構(gòu)的可見(jiàn)性。
[0005]X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影(“CT”)的發(fā)展至少部分地實(shí)現(xiàn)了患者的以橫截面切片形式的相鄰解剖結(jié)構(gòu)的可視化。在傳統(tǒng)幾何CT中，X射線管和成像檢測(cè)器在患者的相對(duì)側(cè)間隔開(kāi)。在X射線照射期間，X射線管和檢測(cè)器完全(或接近完全)同步地圍繞患者運(yùn)動(dòng)，使得該檢測(cè)器(膠片、底片或其它檢測(cè)器)跟隨并拍攝所述照射。傳統(tǒng)CT產(chǎn)生聚焦于運(yùn)動(dòng)焦平面的圖像的平面，圖像中的高于和低于焦平面的所有其他位置通常失焦，因而在產(chǎn)生的圖像中模糊和較不可見(jiàn)。了解到X射線CT技術(shù)對(duì)于患者來(lái)說(shuō)高劑量、照射和圖像獲取時(shí)間長(zhǎng)、高治療成本。
[0006]斷層合成是對(duì)傳統(tǒng)投影X射線成像的較新的改進(jìn)，尤其對(duì)于某些應(yīng)用而言。與傳統(tǒng)CT類似，斷層合成將通常用于較新的傳統(tǒng)CT的X射線照射和拍攝與利用X射線/檢測(cè)器技術(shù)處理組合在一起。因此，X射線源和X射線檢測(cè)器同樣地位于患者的相對(duì)側(cè)，并且X射線管和檢測(cè)器也繞著位于所關(guān)注的平面中的支點(diǎn)同時(shí)且連續(xù)地移動(dòng)。然而，與傳統(tǒng)CT對(duì)t匕，利用斷層合成時(shí)圍繞患者的運(yùn)動(dòng)通常更受限制。斷層合成通常利用X射線頭的較小轉(zhuǎn)動(dòng)角度和較少數(shù)量的X射線照射來(lái)獲得一組有限的數(shù)據(jù)。然后，對(duì)該有限數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字處理來(lái)獲得所需圖像。斷層合成優(yōu)于CT的優(yōu)點(diǎn)包括成像與獲取時(shí)間縮短且輻射照射降低。
[0007]斷層合成允許從所獲取的有限數(shù)量的投影X射線圖像對(duì)通常任意數(shù)量的穿過(guò)對(duì)象的橫斷面斷層切片進(jìn)行數(shù)字重構(gòu)來(lái)生成三維透視圖。為了獲得疊置的解剖機(jī)構(gòu)的更好的可視性或控制診斷的其它方面，斷層切片的位置和厚度可變。
[0008]然而，當(dāng)前的CT系統(tǒng)和斷層合成系統(tǒng)在應(yīng)用中仍然受限制。例如，傳統(tǒng)斷層合成設(shè)備和技術(shù)要求患者在照射過(guò)程中保持靜止。對(duì)許多患者來(lái)說(shuō)，在照射和檢測(cè)期間保持靜止會(huì)具有挑戰(zhàn)性。在乳房攝影技術(shù)中，使用定位機(jī)構(gòu)來(lái)保持在照射過(guò)程中胸部靜止。雖然該技術(shù)可獲得詳細(xì)的成像，但患者經(jīng)常抱怨定位機(jī)構(gòu)造成的疼痛和不適。需要能夠快速進(jìn)行所需X射線照射從而縮短患者保持靜止或被定位機(jī)構(gòu)固定所需的時(shí)間的斷層攝影和斷層合成設(shè)備。
[0009]當(dāng)前可用的CT系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)的另一缺點(diǎn)是其可用性有限，原因之一為初始投資和運(yùn)作成本較高以及需要訓(xùn)練有素的操作者。CT和斷層合成系統(tǒng)在缺乏投資這樣的系統(tǒng)的資源的地區(qū)中可能不容易得到。因該，還需要更簡(jiǎn)單、不復(fù)雜且制造和操作低廉的CT和斷層合成系統(tǒng)。以這種方式，先進(jìn)的成像可以以更合理的定價(jià)提供，從而可以為不太富裕的醫(yī)療中心所使用，并減低操作和維護(hù)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明針對(duì)用于掃描三維對(duì)象(如，患者或非生命對(duì)象)的計(jì)算機(jī)斷層攝影成像系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)僅需要有限數(shù)量的投影X射線圖像并重構(gòu)那些穿過(guò)所關(guān)注的期望區(qū)域的所選的橫截面斷層攝影切片。通過(guò)僅需要有限區(qū)域的X射線照射位置和角度，本發(fā)明還提供新穎的計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)，包括螺旋斷層合成系統(tǒng)。
[0011 ] 計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)包括X射線輻射源，例如錐形束X射線源，該X射線輻射源被配置成圍繞對(duì)象繞著弧漸進(jìn)性移動(dòng)。多個(gè)間隔開(kāi)的存儲(chǔ)磷光板被固定在旋轉(zhuǎn)的內(nèi)環(huán)組件的外表面上。該內(nèi)環(huán)組件被支撐在門架組件或外殼內(nèi)，并限定用于容納待診斷的患者或?qū)ο蟮墓軤顑?nèi)腔。磷光體表面充當(dāng)X射線檢測(cè)器以獲取并存儲(chǔ)來(lái)自X射線源的投影X射線能。在一個(gè)實(shí)施方式中，磷光體表面沿內(nèi)環(huán)組件的外表面呈螺旋布置，使得可以實(shí)時(shí)連續(xù)獲取多個(gè)X射線圖像。
[0012]能夠獲取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)磷光體表面12上的圖像數(shù)據(jù)的X射線照相設(shè)備被固定在門架殼體內(nèi)，且適于掃描每個(gè)光激勵(lì)磷光體表面并從每個(gè)光激勵(lì)磷光體表面獲取圖像。
[0013]如前所述，X射線源也能夠繞著獲取弧移動(dòng)，并在每個(gè)X射線位置，通過(guò)激發(fā)X射線源并將磷光體表面放置成與X射線源相對(duì)來(lái)獲得投影X射線圖像，以獲取穿過(guò)對(duì)象的能量。當(dāng)X射線源沿獲取弧轉(zhuǎn)動(dòng)至下一位置時(shí)，內(nèi)環(huán)組件和存儲(chǔ)磷光體表面前進(jìn)并轉(zhuǎn)動(dòng)，以使下一投影X射線圖像照射在磷光體表面的另一部分上或甚至另一個(gè)存儲(chǔ)磷光體表面上。對(duì)于X射線行進(jìn)較長(zhǎng)的弧，存儲(chǔ)磷光體表面包括隔離區(qū)域以允許X射線通過(guò)。在足夠的磷光體表面照射X射線后，或優(yōu)選地，當(dāng)正照射其它表面時(shí)，內(nèi)環(huán)組件轉(zhuǎn)動(dòng)，以使已受照射的磷光體表面相鄰于X射線照相設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)，并且獲得投影X射線圖像。以此方式，可以無(wú)延時(shí)地連續(xù)照射大量投影，并隨后在很短的時(shí)間內(nèi)獲得圖像。在可替選實(shí)施方式中，X射線照相成像設(shè)備掃描并讀取之前激發(fā)的光激勵(lì)磷光體表面并獲得圖像，同時(shí)內(nèi)環(huán)組件針對(duì)另一 X射線照射轉(zhuǎn)動(dòng)。以此方式來(lái)實(shí)時(shí)處理獲取的圖像。
[0014]已知，各種重構(gòu)算法可用于從所獲取的投影圖像重構(gòu)斷層攝影截面。本系統(tǒng)通過(guò)移除重疊解剖提供了相鄰結(jié)構(gòu)的可見(jiàn)性增大的斷層合成圖像，與傳統(tǒng)CT相比，更便宜，更可靠，更易于安裝和使用。
[0015]當(dāng)前，較長(zhǎng)X射線照射時(shí)間不利于圖像獲取過(guò)程。較長(zhǎng)的時(shí)間增大患者在研究過(guò)程中移動(dòng)的可能性。在照射期間移動(dòng)或改變位置造成最終圖像的失真。本發(fā)明的斷層合成系統(tǒng)快速連續(xù)地獲取圖像而不需在照下一個(gè)圖像前等待處理。這降低了患者在照射和獲取過(guò)程中移動(dòng)的可能性。因此，本發(fā)明的系統(tǒng)較當(dāng)前可用系統(tǒng)能夠從更多解剖位獲取圖像，包括胸部、臀部、腰部、上下肢的圖像。
[0016]在本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中，計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)包括具有內(nèi)環(huán)組件的管狀成像組件，內(nèi)環(huán)組件被置于較大外環(huán)組件內(nèi)。一對(duì)相對(duì)的側(cè)板將兩個(gè)環(huán)組件連接在一起，并用于使內(nèi)環(huán)組件相對(duì)于外環(huán)組件和側(cè)板轉(zhuǎn)動(dòng)。安裝至側(cè)壁的多個(gè)滑動(dòng)面和輪可用于支撐內(nèi)環(huán)組件并提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。聯(lián)接至內(nèi)環(huán)組件的驅(qū)動(dòng)組件提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。內(nèi)環(huán)組件、外環(huán)組件和側(cè)壁總體形成門架殼體或支撐門架殼體并形成管狀腔。成像組件或門架殼體被應(yīng)用于在內(nèi)環(huán)組件內(nèi)的管狀腔內(nèi)接收并傳送對(duì)象，內(nèi)環(huán)組件可相對(duì)于外環(huán)組件和門架殼體旋轉(zhuǎn)。
[0017]X射線源聯(lián)接至成像組件，并適用于發(fā)射通過(guò)患者的X射線能。X射線源可移動(dòng)通過(guò)弧，使患者被照射的X射線經(jīng)過(guò)零度到六十度的弧。X射線源可為發(fā)射扇形束或錐形束的傳統(tǒng)X射線管。
[0018]多個(gè)間隔開(kāi)的存儲(chǔ)磷光體表面(盡管可以使用連續(xù)表面)覆蓋在內(nèi)環(huán)組件或環(huán)組件的大體平坦的外表面上，其中照射表面在管狀腔中朝向內(nèi)側(cè)。磷光體表面用于接收通過(guò)對(duì)象的X射線。
[0019]圖像獲取設(shè)備或X射線照相設(shè)備例如可以為數(shù)字X射線照相設(shè)備或計(jì)算機(jī)X射線照相設(shè)備。圖像獲取設(shè)備用于當(dāng)內(nèi)環(huán)組件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)掃描存儲(chǔ)磷光體表面，以獲得所存儲(chǔ)的圖像。優(yōu)選地，在獲得存儲(chǔ)圖像后，獲取設(shè)備擦除存儲(chǔ)磷光體，使其準(zhǔn)備接收下一X射線。可替選地，可將較新的可用的板檢測(cè)器直接連接到內(nèi)環(huán)組件，這通常消除了對(duì)X射線照相設(shè)備的需求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1示出本發(fā)明的實(shí)施方式的透視圖，其中，對(duì)象(患者)位于成像門架組件內(nèi)的患者臺(tái)上。
[0021]圖2示出本發(fā)明的實(shí)施方式的局部分解圖，其中患者位于成像門架組件內(nèi)的患者臺(tái)上。
[0022]圖3是內(nèi)環(huán)組件的略圖，其示出與X射線源的弧相關(guān)的外表面上的存儲(chǔ)磷光體表面和X射線照相裝置掃描頭。
[0023]圖4A是成像門架組件的剖視圖，其示出X射線管和X射線弧以及穿過(guò)內(nèi)環(huán)組件的錐形束照射場(chǎng)。
[0024]圖4B是成像門架組件的略圖， 其示出X-線管和其運(yùn)動(dòng)弧以及穿過(guò)所述內(nèi)環(huán)組件的錐形束照射場(chǎng)和存儲(chǔ)磷光體表面。
[0025]圖4C是門架組件的略圖，其示出X射線管、X射線準(zhǔn)直器和穿過(guò)具有沿外表面涂覆的存儲(chǔ)磷光體的內(nèi)環(huán)組件的扇形束照射場(chǎng)。
[0026]圖5A示出本發(fā)明實(shí)施方式的站立在管狀腔內(nèi)的承重位置中的患者。
[0027]圖5B是本發(fā)明實(shí)施方式的透視圖，其示出門架殼體組件的剖視圖。
[0028]圖6A至圖6D示出本發(fā)明實(shí)施方式的不同透視圖。
[0029]圖7是本發(fā)明實(shí)施方式的局部分解圖。
[0030]圖8是本發(fā)明實(shí)施方式的門架殼體組件的透視圖。
[0031]圖9A至圖9D示出本發(fā)明實(shí)施方式的門架殼體組件的各種透視圖。
[0032]圖10是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的透視圖。[0033]圖1lA至圖1lC示出圖10中示出的本發(fā)明實(shí)施方式的側(cè)視圖、前視圖和頂視圖。
[0034]圖12示出圖10中示出的本發(fā)明實(shí)施方式的門架組件的剖視圖。
[0035]圖13A示出包括X射線源支撐殼體和移動(dòng)組件的外環(huán)組件的實(shí)施方式的透視圖。
[0036]圖13B示出內(nèi)環(huán)組件的實(shí)施方式的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]現(xiàn)參照?qǐng)D1和圖2，示出本發(fā)明的計(jì)算機(jī)斷層攝影成像系統(tǒng)10的實(shí)施方式。計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)包括管狀門架殼體11 (也被稱為成像殼體組件)，優(yōu)選地，管狀門架殼體由底座組件32支撐，但該底座組件可以為與該門架為一體的構(gòu)件。門架殼體組件11包括內(nèi)圓柱體組件或內(nèi)環(huán)組件13，其限定內(nèi)部管狀腔16。內(nèi)環(huán)組件13同心地位于較大的外圓柱體組件或外環(huán)組件15內(nèi)，且環(huán)繞穿過(guò)管狀(或柱狀)腔16的垂直軸線27。如圖1和2所示，外環(huán)組件15包括蓋或外殼體表面。一對(duì)相對(duì)的側(cè)面17使外門架殼體11完整,并將內(nèi)環(huán)組件13和外環(huán)組件15聯(lián)接起來(lái)。門架殼體適用于使內(nèi)環(huán)組件13相對(duì)于外環(huán)組件15和側(cè)面17旋轉(zhuǎn)。大體無(wú)摩擦的表面、優(yōu)選地使用光滑的支承和滾動(dòng)構(gòu)件18的表面可安裝至門架側(cè)壁17且適用于支撐內(nèi)環(huán)組件13，同時(shí)允許繞著在管狀腔16內(nèi)的共用的垂直軸線27做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0038]驅(qū)動(dòng)組件20 (圖7)聯(lián)接至內(nèi)環(huán)組件13并使內(nèi)環(huán)組件相對(duì)于聯(lián)接至外環(huán)組件15的X射線源14做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。內(nèi)環(huán)組件13、外環(huán)組件15和側(cè)壁17在其間限定柱狀開(kāi)放空間19。形成于門架殼體11的內(nèi)環(huán)組件13內(nèi)的柱狀腔16適用于容納對(duì)象21以及使對(duì)象21通過(guò)內(nèi)環(huán)組件13,如圖所示,所述對(duì)象諸如為患者,包括動(dòng)物患者或非生命對(duì)象。內(nèi)環(huán)組件13或其一部分可包括固定至門架殼體11或側(cè)壁17的內(nèi)蓋，用于保護(hù)對(duì)象21免受轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)環(huán)組件或其間的轉(zhuǎn)動(dòng)接頭影響。
.[0039]X射線源14可移動(dòng)地聯(lián)接至外環(huán)組件15，且用于發(fā)射穿過(guò)對(duì)象21的X射線能。在所示實(shí)施方式中，X射線源14沿通常與垂直軸線27同心的弧25安裝在外環(huán)組件的支撐軌道部分的上面。優(yōu)選地，外環(huán)組件15的軌道部分用于支持射線源14，包括用于使X射線源沿曲線軌道15移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件20。蓋22用于覆蓋和保護(hù)X射線源14。蓋安裝至X射線源，并適用于跟隨X射線源移動(dòng)，或被安裝至門架11或外環(huán)組件15，并適用于提供X射線源圍繞弧25行進(jìn)足夠的行程。X射線源14可移動(dòng)經(jīng)過(guò)弧(圖4)，允許X射線照射或發(fā)射X射線束23穿過(guò)對(duì)象或患者21。優(yōu)選地，X射線裝置14可移動(dòng)地聯(lián)接至門架組件11，使得該X射線裝置能夠沿著弧25從約零度移動(dòng)到六十度，如圖4所示。如圖8所示，X射線管電機(jī)和固定器24以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25使X射線裝置14圍繞著內(nèi)環(huán)組件13移動(dòng)經(jīng)過(guò)限定的弧。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25可包括齒輪和軌道組件或任何其它提供沿弧精確移動(dòng)的部件。
[0040]X射線源14可為常規(guī)扇形束或優(yōu)選錐形束23，可被導(dǎo)向通過(guò)內(nèi)環(huán)組件13中的和存儲(chǔ)磷光體表面12之間的多個(gè)槽?？商孢x地，內(nèi)環(huán)組件13，至少在磷光板或磷光體表面12之間的內(nèi)環(huán)組件13，可由半透射X射線的材料或改變成向束23提供所需效果的材料制成。如圖4C所示，成像板或成像表面12之間的空間可被用作準(zhǔn)直器27，或可替選地且優(yōu)選地，可以提供固定的準(zhǔn)直器來(lái)適當(dāng)?shù)爻尚蝀射線束23。
[0041]內(nèi)環(huán)組件13的大體平坦的外表面覆蓋有多個(gè)間隔開(kāi)的存儲(chǔ)磷光體表面12 (但也可以使用連續(xù)表面)，所述存儲(chǔ)磷光體表面暴露于管狀腔19內(nèi)。優(yōu)選地，在圖像獲取過(guò)程中，保持管狀腔19不經(jīng)受環(huán)境光。磷光體表面12適用于接收穿過(guò)患者21的X射線。
[0042]圖像獲取設(shè)備26 (如DR或掃描CR)聯(lián)接至成像組件11，優(yōu)選地聯(lián)接至側(cè)壁17。圖像獲取設(shè)備26或多個(gè)圖像獲取設(shè)備26 (可用于增大圖像獲取速度)適用于在內(nèi)環(huán)組件13轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)掃描存儲(chǔ)磷光體表面12以獲取存儲(chǔ)的圖像。優(yōu)選地，獲取設(shè)備26在獲取存儲(chǔ)的圖像后擦除存儲(chǔ)磷光體12，使其準(zhǔn)備接收下一 X射線21。
[0043]在優(yōu)選實(shí)施方式中，X射線照相成像設(shè)備26或本發(fā)明的多成像設(shè)備實(shí)施方式中的至少一個(gè)成像設(shè)備為掃描頭X射線照相設(shè)備，諸如由加利福尼亞的托倫斯的iCRco制作的且在2008年8月22日遞交的序列號(hào)為12/197，221的題為“Modular Computed and DirectRadiography and Method”的美國(guó)專利申請(qǐng)中描述的掃描頭X射線照相設(shè)備,優(yōu)選地,該美國(guó)專利申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)應(yīng)用的方式并入本文。想到的其它X射線照相設(shè)備還包括利用可攜帶的直接X(jué)射線照相檢測(cè)器,包括無(wú)線形式,如Carestream Health (DXR-1)、Canon和Fuji所提供的無(wú)線形式的直接X(jué)射線照相檢測(cè)器。掃描頭26包括用于激發(fā)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)磷光體12上能量的掃描激光組件和接收所發(fā)射的光能的光收集組件。
[0044]在優(yōu)選實(shí)施方式中，X射線照相成像系統(tǒng)10還利用優(yōu)選地聯(lián)接至成像底座32的患者臺(tái)30?；颊吲_(tái)30適用于使患者21穿過(guò)內(nèi)環(huán)組件13相對(duì)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，通過(guò)位于底座32中的中央處理單元控制運(yùn)動(dòng)，該中央處理單元有利地使患者平移與獲取速度同步。優(yōu)選地，底座32也支撐驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20。如圖所示，患者臺(tái)30包括具有軌道34的支架組件，來(lái)可移動(dòng)地支撐成像系統(tǒng)10，特別是支撐底座32。軌道34可為滑動(dòng)支承表面，或可包括驅(qū)動(dòng)組件和軌道組件或其它公知的線性平移部件。
[0045]現(xiàn)參照?qǐng)D3到圖4，公開(kāi)了本發(fā)明的X射線照相成像系統(tǒng)10，該系統(tǒng)具有相對(duì)于內(nèi)環(huán)組件13以螺旋方式定位的成像表面12或板。在該方式中，通常沿螺旋路徑獲得X射線束21，能夠改進(jìn)三維成像并增大獲取效率 。本發(fā)明的該實(shí)施方式在本文中被稱為螺旋斷層攝影系統(tǒng)10。本發(fā)明的螺旋斷層攝影系統(tǒng)10提供了顯著優(yōu)于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)X射線照相(“CR”)系統(tǒng)和數(shù)字X射線照相(“DR”)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，在無(wú)需顯著增加劑量或成本的情況下，能夠更好地可視化內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)。
[0046]相對(duì)于現(xiàn)有數(shù)字?jǐn)鄬雍铣煞椒?，本螺旋斷層攝影系統(tǒng)10的主要優(yōu)點(diǎn)為使用存儲(chǔ)磷光體12作為檢測(cè)器元件，其使得接近實(shí)時(shí)地快速獲取多個(gè)投影圖像，同時(shí)相對(duì)于大多平板檢測(cè)器(100微米/像素)具有更高分辨率和較小像素尺寸。本系統(tǒng)10也可使用彎曲的檢測(cè)器幾何形狀(彎曲的磷光板或表面12)來(lái)提高圖像質(zhì)量。
[0047]相對(duì)于傳統(tǒng)X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影(“CT”)系統(tǒng)，本發(fā)明的螺旋斷層攝影系統(tǒng)10的優(yōu)點(diǎn)是允許使用傳統(tǒng)X射線管作為X射線源，這降低成本。使用存儲(chǔ)磷光體作為X射線檢測(cè)器12也可降低成本。由于僅需要有限數(shù)量的投影X射線圖像23，本系統(tǒng)簡(jiǎn)化手術(shù)，縮短患者21的檢查時(shí)間并可以顯著地減少作用于患者的總劑量。此外，重構(gòu)可潛在地減少重構(gòu)偽像。本發(fā)明的螺旋斷層合成系統(tǒng)10顯著地增大穩(wěn)定性和持久性，并顯著降低重量和復(fù)雜度。對(duì)系統(tǒng)10的設(shè)置和校準(zhǔn)無(wú)需專門訓(xùn)練，并且由于其相對(duì)簡(jiǎn)單，需要較少的專門訓(xùn)練來(lái)操作本系統(tǒng)。
[0048]在傳統(tǒng)CT中，X射線源連續(xù)地生成X射線的準(zhǔn)直扇形束來(lái)照射一維投影輪廓。對(duì)于每個(gè)橫截面圖像，需要在180度弧中獲得多個(gè)投影輪廓。在螺旋CT中，X射線源圍繞患者連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，患者臺(tái)持續(xù)前進(jìn)以獲取相鄰的橫截面的圖像。額外的檢測(cè)器陣列可用于同時(shí)獲取多個(gè)投影輪廓。該設(shè)計(jì)要求使用昂貴的、高熱容量的X射線管和昂貴的檢測(cè)器陣列。
[0049]在本發(fā)明的數(shù)字螺旋斷層攝影系統(tǒng)10中，利用X射線源的圓形軌跡和X射線檢測(cè)器的螺旋運(yùn)動(dòng)以迅速獲取多個(gè)高分辨率的投影圖像，然后使用所述多個(gè)高分辨率的投影圖像生成穿過(guò)三維對(duì)象的更高質(zhì)量的重建切片(見(jiàn)圖3)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，X射線源在30度或60度的弧中旋轉(zhuǎn)至7個(gè)或更多個(gè)獲取位置；在該實(shí)施中，系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)字?jǐn)鄬雍铣?見(jiàn)圖4A)。在另一實(shí)施中，X射線源可繞患者連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，且檢測(cè)器門架可以以量化的螺旋運(yùn)動(dòng)移動(dòng)來(lái)在180度弧上獲得大量的二維投影；在該實(shí)施中，系統(tǒng)用有限數(shù)量的視角執(zhí)行錐形束計(jì)算機(jī)斷層攝影(CBCT)(見(jiàn)圖4B)。在第三實(shí)施中，可將X射線源準(zhǔn)直成扇形束，且存儲(chǔ)磷光體可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并以小的增量前進(jìn)以使每個(gè)一維投影輪廓在存儲(chǔ)磷光體上獲取為單獨(dú)的直線(見(jiàn)圖4C);在該實(shí)施中，系統(tǒng)執(zhí)行螺旋計(jì)算機(jī)斷層攝影(螺旋CT)。
[0050]現(xiàn)參照?qǐng)D3，本螺旋斷層合成系統(tǒng)10的優(yōu)選實(shí)施方式采用X射線源14 (如X射線管)的圓弧軌跡和存儲(chǔ)磷光X射線檢測(cè)器16的螺旋運(yùn)動(dòng)來(lái)迅速獲取多個(gè)高分辨率投影圖像，隨后使用該多個(gè)高分辨率投影圖像生成穿過(guò)三維對(duì)象的更高質(zhì)量的重構(gòu)切片(見(jiàn)圖3)。在該設(shè)計(jì)的當(dāng)前實(shí)施中，X射線源在30度或60度的弧中轉(zhuǎn)動(dòng)至7個(gè)或更多個(gè)獲取位置；在該實(shí)施中，系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)字?jǐn)鄬雍铣?見(jiàn)圖4A)。在另一實(shí)施中，X射線源可圍繞患者連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，且檢測(cè)器門架可以以量化的螺旋運(yùn)動(dòng)移動(dòng)來(lái)在180度弧上獲得大量二維投影；在該實(shí)施中，系統(tǒng)用有限數(shù)量的視角執(zhí)行錐形束計(jì)算機(jī)斷層攝影(CBCT)(見(jiàn)圖4B)。在第三實(shí)施中，可將X射線源準(zhǔn)直成扇形束，且存儲(chǔ)磷光體可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并以小的增量前進(jìn)以使各個(gè)一維投影輪廓在存儲(chǔ)磷光體上獲取為單獨(dú)的直線(見(jiàn)圖4C);在該實(shí)施中，系統(tǒng)執(zhí)行螺旋計(jì)算機(jī)斷層攝影(螺旋CT)。
[0051]在圖4A和4B中所示的螺旋斷層合成系統(tǒng)10的實(shí)施中，傳統(tǒng)X射線輻射源14被配置成繞對(duì)象21 (示出患者，但本發(fā)明預(yù)計(jì)用于無(wú)損分析)旋轉(zhuǎn)并被準(zhǔn)直27從而以錐形束幾何形狀23照射二維區(qū)域。在本數(shù)字螺旋斷層攝影中，對(duì)象21可定位在幾何中心，或者靠近X射線檢測(cè)器12。大型對(duì)象(如，軀干)被定位成靠近X射線檢測(cè)器12來(lái)最小化放大率，并能夠?qū)⒄麄€(gè)對(duì)象成像在標(biāo)準(zhǔn)尺寸的磷光體中。小型對(duì)象(如，膝蓋或手)可被定位在中心，來(lái)提高微小細(xì)節(jié)的可視化并降低散射。
[0052]X射線檢測(cè)器和獲取幾何形狀
[0053](檢測(cè)器幾何形狀)在傳統(tǒng)的數(shù)字?jǐn)鄬雍铣芍校ǔＪ褂脝我黄矫鎄射線檢測(cè)器作為成像檢測(cè)器，并且單一檢測(cè)器圍繞對(duì)象移動(dòng)。這將系統(tǒng)限制于平面幾何形狀，并且要求必須從檢測(cè)器完全讀出潛像，且在能夠獲取下一圖像之前，檢測(cè)器必須復(fù)位。在本數(shù)字螺旋斷層合成系統(tǒng)10中，使用多個(gè)存儲(chǔ)磷光體成像板12，使得多個(gè)成像板圍繞管13的外表面以螺旋形式定位。成像板12圍繞管13的表面彎曲，或可能地，管的表面可涂覆有存儲(chǔ)磷光材料，使得整個(gè)管成為完全圍繞對(duì)象的大型檢測(cè)器。
[0054](獲取幾何形狀)對(duì)于有限數(shù)量的投影視角，檢測(cè)器管或環(huán)組件13可以是固定的，并且X射線源14可轉(zhuǎn)動(dòng)至有限數(shù)量的位置(如圖4所示，在指定的弧內(nèi))，使得每個(gè)位置對(duì)應(yīng)于一個(gè)視角，在檢測(cè)器管的不同區(qū)域上獲取各個(gè)投影(如圖3所示)。X射線源14轉(zhuǎn)動(dòng)至每個(gè)位置(在60度獲取弧中)，并且在每個(gè)位置，投影X射線圖像照射在對(duì)應(yīng)成像板12上。
[0055]為了增大投影圖的數(shù)量，X射線源14可轉(zhuǎn)動(dòng)至增大數(shù)量的位置，并且，當(dāng)X射線源轉(zhuǎn)動(dòng)至下一位置時(shí)，檢測(cè)器管門架11以螺旋方式前進(jìn)和轉(zhuǎn)動(dòng)。檢測(cè)器管13的每一轉(zhuǎn)動(dòng)使存儲(chǔ)磷光體12的不同區(qū)域受到照射，使得在很短時(shí)間段內(nèi)可獲取大量投影(如圖4所示)。
[0056](獲取檢測(cè)器管門架11)在用于本數(shù)字螺旋斷層合成系統(tǒng)10的獲取檢測(cè)器管門架的一個(gè)實(shí)施中，可以側(cè)向定向獲取門架13，使得患者21能夠坐正或站立，而非躺在獲取臺(tái)30上(見(jiàn)圖5A)。在獲取門架11 (特別是13)的另一實(shí)施中，可以產(chǎn)生C形半圓門架，使得患者臺(tái)30能夠橫向滑入成像環(huán)11或掃描成像環(huán)11可以取向成使得患者能夠直立走入掃描器(見(jiàn)圖5B和圖5C)。
[0057]圖像讀取
[0058]在已進(jìn)行所有投影后，檢測(cè)器管門架13旋轉(zhuǎn)回到起始位置，當(dāng)檢測(cè)器管門架13旋轉(zhuǎn)回到起始位置時(shí)，通過(guò)掃描存儲(chǔ)磷光體12來(lái)獲取投影X射線圖像。使用掃描頭模塊26讀出存儲(chǔ)磷光體12上的潛像或每個(gè)潛像(如圖5所示)。掃描頭模塊26由以下元件組成:低功率激光器，用于激勵(lì)從存儲(chǔ)磷光體12的激發(fā)區(qū)域發(fā)射光；振鏡，用于跨越掃描線逐步掃描激光；光收集柱體，用于收集由磷光體發(fā)射的光；一個(gè)或多個(gè)光電倍增管(PMT)，用于將所收集到的光轉(zhuǎn)化為電子信號(hào)；模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路和放大器，用以將電子信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖片單元(像素)。本數(shù)字螺旋斷層攝影系統(tǒng)10的獨(dú)特設(shè)計(jì)使得能夠使用單一、高分辨率、輕重量、低成本的掃描頭模塊，或者能夠使用多個(gè)掃描頭模塊來(lái)縮短讀出多個(gè)投影所需的時(shí)間。
[0059]圖像重構(gòu)[0060]使用不同斷層合成重構(gòu)算法來(lái)從所獲取的投影圖像重構(gòu)斷層攝影橫截面。常用的重構(gòu)算法包括:移位和疊加(SA)-斷層合成；濾波反投影(FBP)-斷層合成；螺旋(^ ;錐形束CT ;代數(shù)重建技術(shù)(ART)-斷層合成；螺旋CT ;錐形束CT。根據(jù)獲取幾何形狀，使用適當(dāng)?shù)闹亟ㄋ惴◤挠邢迶?shù)量的I維投影或2維投影創(chuàng)建斷層合成圖像或真實(shí)的橫截面圖像。
[0061]本發(fā)明的螺旋斷層合成系統(tǒng)10可用于各種臨床應(yīng)用。這些應(yīng)用包括但不局限于:乳腺攝影術(shù)；胸部成像(胸部)；肺腫瘤篩查；肺結(jié)核篩查以及用于評(píng)估骨折的骨科成像；對(duì)脊柱融合術(shù)的脊椎評(píng)估；膝蓋傷口評(píng)估；及關(guān)節(jié)炎與其它關(guān)節(jié)疾病的評(píng)估；植入手術(shù)規(guī)劃的評(píng)估。
[0062]現(xiàn)返回參照?qǐng)D5A，本發(fā)明的螺旋斷層攝影系統(tǒng)100的可選實(shí)施方式沿縱軸取向。在該實(shí)施方式中，獲取門架104側(cè)向取向，使得患者102能夠坐直或站立，而不是躺在獲取臺(tái)上?；颊?02可抵靠著豎向臺(tái)或豎向支撐件(未示出)定位。螺旋斷層攝影系統(tǒng)100的該實(shí)施方式能夠在臨床現(xiàn)實(shí)的呼吸條件下和承重條件下獲取圖像。類似于先前公開(kāi)的實(shí)施方式，存儲(chǔ)磷光體表面106捕捉X射線照射束。
[0063]系統(tǒng)總體概述
[0064](基本概念)本發(fā)明的成像系統(tǒng)10的操作類似于加利福尼亞州托倫斯的Icrco公司生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)X射線照相設(shè)備，如iDR產(chǎn)品或3600產(chǎn)品。一般地，成像板或IP接收并存儲(chǔ)患者信息(X射線)，利用掃描頭組件26重獲所述信息。內(nèi)環(huán)組件或環(huán)組件13的直徑約為43英寸(但其不必一定為柱形的)，其支撐有多個(gè)存儲(chǔ)磷光板12，如容易獲得并用于計(jì)算機(jī)X射線照相的14英寸xl7英寸的板。沿內(nèi)環(huán)組件13的外表面放置板12。這些板12存儲(chǔ)成像信息，與其在計(jì)算機(jī)X射線照相系統(tǒng)中的功能類似。掃描機(jī)構(gòu)26(類似于ICRCO產(chǎn)品、iDR產(chǎn)品中當(dāng)前使用的掃描機(jī)構(gòu))在環(huán)或門架殼體11內(nèi)保持固定(但在替選實(shí)施方式中，掃描儀平移，且在另一實(shí)施方式中，使用多個(gè)掃描儀)。磷光板12緊固至內(nèi)柱或內(nèi)環(huán)13，該內(nèi)柱或內(nèi)環(huán)軸向轉(zhuǎn)動(dòng)以使掃描機(jī)構(gòu)26能夠以本領(lǐng)域已知的類似方式讀取和擦除存儲(chǔ)板12。
[0065]利用與標(biāo)準(zhǔn)X射線照相中使用的輻射源類似的輻射源使存儲(chǔ)板12受照射。輻射源14在門架組件11的上面安裝到軌道系統(tǒng)(24)(圖7)。X射線軌道系統(tǒng)24使管14繞著機(jī)器的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)并限定弧。這使得可從不同的X射線角度獲取成像信息。在每次照射23后，持有板12的內(nèi)環(huán)13轉(zhuǎn)動(dòng)以將未受照射的板定位在患者21下。鉛或類似的衰減介質(zhì)可用于保護(hù)未受照射的板或磷光體表面12免受X射線散射。在所有板12被照射后，利用掃描頭組件26提取成像信息。
[0066]整個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)11安裝至軌道系統(tǒng)或滑道系統(tǒng)34，使得可沿著整個(gè)臺(tái)30的長(zhǎng)度37獲取圖像(圖1)。
[0067]本發(fā)明的螺旋斷層合成系統(tǒng)10的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式能夠在3分鐘內(nèi)照射患者并獲取圖像。將需要患者在機(jī)器中花費(fèi)盡可能短的時(shí)間，在30秒至I分鐘的范圍內(nèi)。當(dāng)前的斷層合成系統(tǒng)和CT系統(tǒng)使用不同的圖像捕獲技術(shù)，更復(fù)雜，且不利的是較慢。此外，傳統(tǒng)斷層合成系統(tǒng)要求在每次X射線照射后獲取圖像，同時(shí)使用DR板獲取圖像，這還要求在每次照射前校準(zhǔn)。
[0068]現(xiàn)參照?qǐng)D10至圖13，示出本發(fā)明的計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)200的優(yōu)選實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)200包括門架殼體組件211，門架殼體組件在柱狀內(nèi)環(huán)組件213中限定管狀內(nèi)腔216。門架殼體211由底座構(gòu)件232支撐。門架殼體211和底座構(gòu)件232用于支撐患者支撐臺(tái)230，患者支撐臺(tái)可沿軸線27移動(dòng)，軸線27垂直于管狀腔216延伸并通常與內(nèi)環(huán)組件211同心。門架組件211也包括外環(huán)組件215，外環(huán)組件通常與內(nèi)環(huán)組件213同心且置于內(nèi)環(huán)組件213外部并與內(nèi)環(huán)組件213間隔開(kāi)。如上述實(shí)施方式所述，門架組件211可以包括用以覆蓋并保護(hù)內(nèi)環(huán)組件213的圓柱形內(nèi)蓋和圓柱形外蓋229，圓柱形內(nèi)蓋和圓柱形外蓋連接到側(cè)壁17并用于覆蓋和保護(hù)所有的內(nèi)部的和移動(dòng)的元件。
[0069]現(xiàn)參照?qǐng)D12和圖13，該優(yōu)選實(shí)施方式的門架組件211包括X射線源214，X射線源定位在內(nèi)環(huán)組件213和外環(huán)蓋229之間。優(yōu)選地，X射線源214為X射線和定位組件224的一部分。X射線組件224用于沿外環(huán)組件軌道215移動(dòng)和定位X射線源214，以將X射線束223導(dǎo)向至對(duì)象的所需位置。X射線組件224包括驅(qū)動(dòng)部件233，如電動(dòng)馬達(dá)，氣動(dòng)馬達(dá)或氣體馬達(dá)，活塞或其它部件。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)234以機(jī)械方式聯(lián)接至彎曲軌道或齒條231，該彎曲軌道或齒條安裝到外環(huán)組件215，或優(yōu)選地為外環(huán)組件215的一部分。優(yōu)選地，X射線組件224包括多個(gè)導(dǎo)引裝置241，滾輪或支承表面用于接合彎曲軌道231并沿軌道和外環(huán)組件215導(dǎo)向并移動(dòng)X射線源214，優(yōu)選地，外環(huán)組件215成形為圍繞軸線227的所需弧形225。X射線源214電連接到X射線發(fā)生器235，X射線發(fā)生器可在底座232的內(nèi)部或外部。
[0070]內(nèi)環(huán)組件驅(qū)動(dòng)組件237聯(lián)接到內(nèi)環(huán)組件213且用于使內(nèi)環(huán)繞著垂直軸線227轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)組件237可為電動(dòng)馬達(dá)和齒輪組件，其機(jī)械地接合安裝至內(nèi)環(huán)組件213的圓形齒輪部239或反向圓形齒輪軌道239，由此驅(qū)動(dòng)內(nèi)環(huán)213并使其相對(duì)于X射線源14和X射線照相設(shè)備226旋轉(zhuǎn)。內(nèi)驅(qū)動(dòng)組件237可安裝到門架殼體211。圓柱形內(nèi)蓋231保護(hù)患者和其它對(duì)象免受內(nèi)環(huán)組件213上的移動(dòng)部件的影響。支撐滾輪和支承表面218支撐門架組件211內(nèi)的內(nèi)環(huán)組件213并提供平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0071]X射線照相設(shè)備226安裝在門架殼體211內(nèi)，且優(yōu)選地，安裝在內(nèi)環(huán)213和外環(huán)215之間的管狀空間219內(nèi)。盡管僅示出單一 X射線照相設(shè)備226，但可包括多個(gè)X射線照相設(shè)備以改善從存儲(chǔ)表面212進(jìn)行的數(shù)據(jù)獲取?？商孢x地，存儲(chǔ)表面212可以直接為X射線照相檢測(cè)器板或消除對(duì)這樣的X射線照相設(shè)備226的需要的類似設(shè)備。X射線照相設(shè)備212可限制于從存儲(chǔ)表面212獲取數(shù)據(jù)以減小設(shè)備的整體尺寸或限制空間219中的電子元件。
[0072]在另一實(shí)施方式中，存儲(chǔ)表面212沿著內(nèi)環(huán)213的外表面交錯(cuò)形成螺旋型樣，使得當(dāng)用X射線輻射對(duì)象且對(duì)象在柱形腔216內(nèi)平行于軸線227移動(dòng)時(shí)，進(jìn)行連續(xù)捕捉。在另一實(shí)施方式中，存儲(chǔ)表面212置于可移動(dòng)軌道(未示)上，該可移動(dòng)的軌道使得可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的螺旋X射線和掃描型樣。
[0073]盡管針對(duì)用于患者(即，人類患者)進(jìn)行描述，但本發(fā)明的成像設(shè)備可類似地用于動(dòng)物(如在獸醫(yī)設(shè)置中)，用于無(wú)損測(cè)試，甚至用于安全篩選。
[0074] 本發(fā)明的實(shí)施方式的前述描述出于說(shuō)明和描述的目的而示出。其不旨在詳盡或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開(kāi)的精確形式或方法。相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在上述教導(dǎo)下可以進(jìn)行許多修改和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，包括: (a)殼體組件，所述殼體組件限定圍繞垂直軸線的管狀腔； (b)外環(huán)組件，所述外環(huán)組件圍繞所述垂直軸線安裝在所述殼體內(nèi)； (c)內(nèi)環(huán)組件，所述內(nèi)環(huán)組件支撐多個(gè)間隔開(kāi)的X射線檢測(cè)器構(gòu)件，所述內(nèi)環(huán)組件以能夠繞著所述垂直軸線旋轉(zhuǎn)的方式聯(lián)接到所述殼體，且位于所述外環(huán)組件內(nèi)； (d)X射線源，所述X射線源適于利用X射線能照射所述管狀腔內(nèi)的對(duì)象，所述X射線源以能夠移動(dòng)的方式聯(lián)接到所述外環(huán)組件且適于繞著與所述外環(huán)組件共同的弧移動(dòng)且照射位于所述管狀腔內(nèi)的對(duì)象； (e)X射線照相裝置，所述X射線照相裝置在所述內(nèi)環(huán)組件和所述外環(huán)組件之間安裝在所述殼體內(nèi)，并適于從所述檢測(cè)器構(gòu)件獲取X射線能； (f)第一驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置適于使所述檢測(cè)器構(gòu)件相對(duì)于所述X射線照相裝置繞著所述管狀腔旋轉(zhuǎn)； (g)第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置適于使所述X射線源沿著共用弧圍繞所述管狀腔移動(dòng)； (h)其中，所述內(nèi)環(huán)組件和所述X射線源能夠圍繞著所述管狀腔獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)，以利用X射線從多個(gè)角度照射所述對(duì)象；以及 (i )其中，當(dāng)所述內(nèi)環(huán)組件相對(duì)于所述殼體旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述檢測(cè)器構(gòu)件相對(duì)于且鄰近于所述X射線照相裝置旋轉(zhuǎn)，使得所述X射線照相裝置從鄰近的檢測(cè)器構(gòu)件獲取任何保持的X射線照射能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述檢測(cè)器構(gòu)件包括多個(gè)固定到所述內(nèi)環(huán)組件的外表面的光激勵(lì)板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述X射線照相裝置是計(jì)算機(jī)X射線照相系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述X射線照相裝置是直接X(jué)射線照相系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述檢測(cè)器構(gòu)件包括多個(gè)安裝于盒內(nèi)的光激勵(lì)板，所述盒可拆卸地固定到所述內(nèi)環(huán)組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述檢測(cè)器構(gòu)件包括多個(gè)固定至所述內(nèi)環(huán)組件的數(shù)字檢測(cè)器板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)環(huán)組件以與所述X射線源繞所述管狀腔旋轉(zhuǎn)的速度不同的速度繞所述管狀腔旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)環(huán)組件繞所述管狀腔旋轉(zhuǎn)比所述X射線源繞所述管狀腔旋轉(zhuǎn)得快。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，還包括支撐臺(tái)，所述支撐臺(tái)適于支撐對(duì)象，所述對(duì)象移動(dòng)通過(guò)所述管狀腔的同時(shí)被照射X射線。
10.一種計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)，包括: (a)管狀門架組件，所述管狀門架組件具有位于較大圓柱形外環(huán)組件內(nèi)的圓柱形內(nèi)環(huán)組件以及多個(gè)側(cè)板，所述多個(gè)側(cè)板聯(lián)接所述內(nèi)環(huán)組件和所述外環(huán)組件，且在所述內(nèi)環(huán)組件和所述外環(huán)組件之間限定圓柱形腔，所述門架組件適于將對(duì)象容納在限定于所述內(nèi)環(huán)組件內(nèi)的管狀腔內(nèi)并在所述管狀腔內(nèi)傳送所述對(duì)象； (b)X射線源，所述X射線源聯(lián)接到所述外環(huán)組件，且適于發(fā)射穿過(guò)位于所述管狀腔內(nèi)的對(duì)象的X射線能； (c)多個(gè)間隔開(kāi)的存儲(chǔ)磷光體表面，所述多個(gè)間隔開(kāi)的存儲(chǔ)磷光體表面聯(lián)接到所述內(nèi)環(huán)組件的外表面，且適于接收穿過(guò)所述對(duì)象的X射線； (d)X射線照相裝置，所述X射線照相裝置在所述內(nèi)環(huán)組件和所述外環(huán)組件之間聯(lián)接到所述門架組件，且適于掃描所述存儲(chǔ)磷光體表面，以從所存儲(chǔ)的X射線能獲取圖像； Ce)內(nèi)環(huán)驅(qū)動(dòng)組件，所述內(nèi)環(huán)驅(qū)動(dòng)組件適于使所述磷光體表面相對(duì)于所述X射線照相裝置繞所述管狀腔旋轉(zhuǎn)，其中，所述X射線照相裝置能夠獲取所存儲(chǔ)的X射線能；以及 (f)X射線源驅(qū)動(dòng)裝置，所述X射線源驅(qū)動(dòng)裝置適于使所述X射線源繞著與所述管狀腔具有共同的垂直軸線的弧移動(dòng)；以及 (g)其中，所述內(nèi)環(huán)組件能夠繞內(nèi)管狀腔且相對(duì)于所述外環(huán)組件旋轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)，其中，所述對(duì)象是有生命的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)適于用在無(wú)損測(cè)試中。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)，其中，所述X射線源能夠繞著具有在所述管狀腔中的旋轉(zhuǎn)軸線的弧移動(dòng)，使得能夠沿所述弧從多個(gè)位置對(duì)患者進(jìn)行X射線照 射。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)，還包括底座組件，所述底座組件支撐所述門架組件。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)，還包括患者臺(tái)，所述患者臺(tái)具有用于支撐患者的支撐表面，所述患者臺(tái)適于在所述管狀腔內(nèi)移動(dòng)，使得所述對(duì)象在照射X射線期間能夠沿著所述管狀腔的垂直軸線移動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)，其中，所述X射線照相裝置包括掃描頭組件，所述掃描頭組件掃描所述存儲(chǔ)磷光體表面以從所存儲(chǔ)的X射線能獲取圖像，并且，所述掃描頭組件包括支撐光收集組件和光學(xué)組件的外殼。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)，其中，所述掃描頭組件聯(lián)接到所述門架組件，使得當(dāng)所述內(nèi)環(huán)組件由內(nèi)環(huán)驅(qū)動(dòng)組件旋轉(zhuǎn)時(shí)，存儲(chǔ)磷光體表面能夠被掃描。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)，其中，所述掃描頭能夠相對(duì)于所述內(nèi)環(huán)組件移動(dòng)，使得所述存儲(chǔ)磷光體表面能夠被掃描，同時(shí)其它磷光體表面上發(fā)生X射線照射。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)，其中，所述存儲(chǔ)磷光體被直接涂覆在所述內(nèi)環(huán)組件的表面上。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)斷層合成系統(tǒng)，其中，所述存儲(chǔ)磷光體包括彎曲的存儲(chǔ)磷光板，所述彎曲的存儲(chǔ)磷光板聯(lián)接到所述內(nèi)環(huán)組件的彎曲外表面。
【文檔編號(hào)】A61B6/03GK103476340SQ201180066166
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2011年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2010年11月27日
【發(fā)明者】斯蒂芬·諾伊蘇爾, 馬修·尚加拉, 丹尼爾·瓦倫蒂諾 申請(qǐng)人:艾賽克有限公司