一種用于多層x射線ct系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于多層X射線CT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)，包括：多個(gè)X射線閃爍體陣列，多個(gè)光電二極管模塊，所述X射線閃爍體陣列被安裝在所述光電二極管模塊上，用于將模擬信號(hào)數(shù)字化成為數(shù)字信號(hào)的與光電二極管模塊連接的多個(gè)數(shù)字化卡，與數(shù)字化卡經(jīng)數(shù)字線連接的一個(gè)或多個(gè)主板，所述主板控制數(shù)字化卡對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣和數(shù)字化；，用于安裝和固定光電二極管模塊、數(shù)字化卡和主板的一弧形支撐結(jié)構(gòu)，其中弧形支撐結(jié)構(gòu)的弧聚焦于X射線CT系統(tǒng)的一個(gè)X射線源，并且每一X射線閃爍體陣列被設(shè)置聚焦于X射線源。本發(fā)明大大減小了數(shù)據(jù)傳送時(shí)可能受到的干擾，并可以用于不同層數(shù)的不同多層X射線CT系統(tǒng)。
【專利說明】一種用于多層X射線CT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多層X射線CT系統(tǒng)，具體涉及一種用于多層X射線CT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在X射線CT系統(tǒng)中，X射線被用于對(duì)受治療者的局部或?qū)ο蟮膬?nèi)部結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行成像。所述成像由X射線CT系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，利用X射線對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性成像形成一組薄層平面切片或者對(duì)象的一個(gè)區(qū)域的3D圖像。對(duì)于醫(yī)學(xué)應(yīng)用來說，成像對(duì)象包括人體。
[0003]X射線CT系統(tǒng)通常包括一提供錐形X射線束的X射線源，以及面對(duì)X射線源設(shè)置的鄰近排列的一組X射線探測(cè)器陣列。X射線源和探測(cè)器陣列被安狀在一環(huán)形支架上，使用CT系統(tǒng)成像的病人通常躺在一合適的支撐墊上，被定位在環(huán)形支架內(nèi)，位于X射線源和探測(cè)器陣列之間。所述環(huán)形支架和支撐墊可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得X射線源和探測(cè)器陣列能夠被設(shè)置在沿病人的軸向相對(duì)位置。
[0004]所述環(huán)形支架包括一可稱為定子的固定結(jié)構(gòu)，以及一稱為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子被安狀在定子上并可沿軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。在第三代CT系統(tǒng)中，X射線源和探測(cè)器被安裝在轉(zhuǎn)子上。轉(zhuǎn)子相對(duì)于軸向的角度位置是可控的，從而X射線源能夠被定位到環(huán)繞病人的所需的角度，即視角。
[0005]為了對(duì)病人的局 部進(jìn)行一個(gè)層的成像，X射線源被設(shè)置在該層的軸向位置并繞該層轉(zhuǎn)動(dòng)以便用X射線從一組不同的視角照射該層。在每個(gè)視角，探測(cè)器陣列中的探測(cè)器產(chǎn)生與從X射線源穿越該層的X射線的強(qiáng)度相關(guān)的信號(hào)。該信號(hào)被處理以確定X射線從X射線源經(jīng)過不同的路徑長(zhǎng)度穿越成像的層導(dǎo)致的衰減的數(shù)值。利用該X射線衰減的數(shù)值，確定該層的材料的X射線吸收系數(shù)與該層的位置關(guān)系。吸收系數(shù)被用來生成該層的圖像，確定該層的組織的組成和密度。
[0006]包括在CT系統(tǒng)的探測(cè)器陣列中的X射線探測(cè)器通常被分為幾個(gè)模塊，此后稱之為CT探測(cè)器模塊，每一模塊包括一組X射線探測(cè)器?，F(xiàn)代大部分的CT系統(tǒng)設(shè)計(jì)成同時(shí)產(chǎn)生多層成像的多層CT系統(tǒng)。在多層CT系統(tǒng)中的每個(gè)CT探測(cè)器模塊中的X射線探測(cè)器被設(shè)置成由行和列構(gòu)成的矩形陣列。在一個(gè)CT系統(tǒng)中的任意兩個(gè)CT探測(cè)器模塊中的X射線探測(cè)器陣列是完全相同的，包括相同行數(shù)和相同列數(shù)的探測(cè)器。模塊被相鄰連續(xù)布置，各行的探測(cè)器端部相鄰，使得X射線探測(cè)器形成一組長(zhǎng)的以行平行設(shè)置的方式。
[0007]多層X射線CT系統(tǒng)通常以其能夠同時(shí)成像的最多層數(shù)命名，例如，8層CT系統(tǒng)即是指能夠同時(shí)成像最多8個(gè)層的系統(tǒng)；16層CT系統(tǒng)能夠同時(shí)成像至多16個(gè)層。
[0008]X射線探測(cè)器的每一長(zhǎng)行設(shè)置在以CT系統(tǒng)的X射線源的焦點(diǎn)為圓心的一圓弧上，這些探測(cè)器的設(shè)計(jì)依賴于圓的半徑，此后將該半徑稱為聚焦距離。根據(jù)一個(gè)CT系統(tǒng)的聚焦距離設(shè)計(jì)的圓弧上的X射線探測(cè)器不能應(yīng)用于另一個(gè)不同聚焦距離的CT系統(tǒng)。
[0009]典型的X射線探測(cè)器包括一用以校準(zhǔn)探測(cè)器接收到的X射線束的具有多個(gè)反散射板的瞄準(zhǔn)器，與瞄準(zhǔn)器相鄰設(shè)置的用以將X射線轉(zhuǎn)換成光能的閃爍體，以及用于從相鄰的閃爍體接收光能并產(chǎn)生電信號(hào)的光電二極管。瞄準(zhǔn)器上的反散射板與閃爍體元件陣列對(duì)準(zhǔn)排列，并應(yīng)當(dāng)具有很小的公差。對(duì)多個(gè)閃爍體元件陣列和反散射板的對(duì)準(zhǔn)固定是一個(gè)非常耗費(fèi)時(shí)間和人力的過程。
[0010]用于處理來自CT探測(cè)器模塊中的X射線探測(cè)器的模擬信號(hào)的電子元件通常被設(shè)置在遠(yuǎn)離探測(cè)器模塊的位置。探測(cè)器模塊中的每一探測(cè)器通過一連接線與該模塊的電子處理元件連接，模擬信號(hào)經(jīng)該連接線從探測(cè)器傳遞至處理電路。由于光電二極管產(chǎn)生的電荷非常小，傳遞這些電荷的連接線非常容易受到干擾，導(dǎo)至重建的CT圖像產(chǎn)生偽影；連接線越長(zhǎng)，受到的干擾越大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提供一種用于多層X射線CT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題。
[0012]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種用于多層X射線CT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)，所述X射線CT系統(tǒng)包括至少一個(gè)X射線源，所述數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)包括:
(1)用于接收X射線光子并將其轉(zhuǎn)換成可見光子的多個(gè)X射線閃爍體陣列；
(2)用于將所述可見光子轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的多個(gè)光電二極管模塊，所述X射線閃爍體陣列被安裝在所述光電二極管模塊上；
(3)用于將所述模擬信號(hào)數(shù)字化成為數(shù)字信號(hào)的與所述光電二極管模塊連接的多個(gè)數(shù)字化卡；
(4)與所述數(shù)字化卡經(jīng)數(shù)字線連接的一個(gè)或多個(gè)主板，所述主板控制所述數(shù)字化卡對(duì)所述模擬信號(hào)進(jìn)行采樣和數(shù)字化；
(5)用于安裝和固定所述光電二極管模塊、所述數(shù)字化卡和所述主板的一弧形支撐結(jié)構(gòu)，其中所述弧形支撐結(jié)構(gòu)的弧聚焦于所述X射線CT系統(tǒng)的一個(gè)X射線源，并且每一所述X射線閃爍體陣列被設(shè)置聚焦于所述X射線源。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述弧形支撐結(jié)構(gòu)的半徑根據(jù)多層X射線CT系統(tǒng)的X射線源的聚焦距離而配置，在預(yù)先設(shè)定的半徑范圍內(nèi)，至少具有與第一 X射線源的聚焦距離相等的第一半徑的第一弧形鑄件，以及與第二 X射線源的聚焦距離相等的第二半徑的第二弧形機(jī)加工件，第一半徑與第二半徑不相同，第二弧形機(jī)加工件是從第一弧形鑄件經(jīng)機(jī)加工而成。
[0014]所述數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)包括反散射板和彎曲的反散射齒形金屬條，所述反散射板經(jīng)彎曲的反散射齒形金屬條與所述閃爍體陣列固定并對(duì)準(zhǔn)，所述彎曲的反散射齒形金屬條被固定對(duì)準(zhǔn)于所述弧形支撐結(jié)構(gòu)上。
[0015]所述彎曲的反散射齒形金屬條由柔性金屬制備，以從旋轉(zhuǎn)中心指向X射線源的焦點(diǎn)的方向?yàn)閅軸，沿Y軸方向設(shè)有至少兩根所述彎曲的反散射齒形金屬條，所述反散射板的兩個(gè)相對(duì)的表面嵌設(shè)在該至少兩根所述彎曲的反散射齒形金屬條上的沿Y軸方向?qū)?zhǔn)的槽中；所述彎曲的反散射齒形金屬條與所述弧形支撐結(jié)構(gòu)具有相同的彎曲度，且該組合的彎曲方向和所述槽使得所述反散射板對(duì)準(zhǔn)所述X射線源。
[0016]所述光電二極管模塊包括:
(I)用于將所述可見光子轉(zhuǎn)換成所述模擬信號(hào)的光電二極管陣列；(2)一支撐基座，所述光電二極管陣列被安裝于該支撐基座上；
(3)一支撐板，所述支撐板安裝于所述支撐基座與安裝光電二極管陣列側(cè)面相對(duì)的另一側(cè)。
[0017]或者，所述光電二極管模塊包括:
(1)一個(gè)或多個(gè)高密度連接器；
(2)用于將所述可見光子轉(zhuǎn)換成所述模擬信號(hào)的光電二極管陣列；
(3)一支撐基座； 所述光電二極管陣列安裝于所述支撐基座上，所述高密度連接器安裝于所述支撐基座上；由光電二極管陣列產(chǎn)生的模擬信號(hào)被傳送至所述高密度連接器。
[0018]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述光電二極管模塊還包括用于將光電二極管模塊的元件沿Z軸匯流的組合開關(guān)；所述光電二極管陣列產(chǎn)生的模擬信號(hào)經(jīng)該組合開關(guān)被傳送至所述高密度連接器，所述Z軸為與旋轉(zhuǎn)平面垂直的方向。
[0019]上述技術(shù)方案中，所述數(shù)字化卡上設(shè)置有與所述光電二極管模塊上的高密度連接器配合的高密度插頭。
[0020]所述光電二極管模塊沿Y軸布置，所述Y軸為從旋轉(zhuǎn)中心指向X射線源的焦點(diǎn)的方向。
[0021]一種技術(shù)方案，所述光電二極管模塊包括組合開關(guān)，當(dāng)開關(guān)被使能時(shí)，沿Z軸組合光電二極管模塊的元件，當(dāng)開關(guān)被禁用時(shí)，模擬信號(hào)直接通過；其中，DMAS為第一多層X射線CT系統(tǒng)第一組數(shù)字卡準(zhǔn)備和配置，并帶有設(shè)置在光電二極管模塊上的可以被使能或禁用的組合開關(guān)，或者，DMAS為第二多層X射線CT系統(tǒng)的第二組數(shù)字卡準(zhǔn)備和配置，并帶有設(shè)置在光電二極管模塊上的可以被使能或禁用的組合開關(guān)；所述第一組數(shù)字卡和第二組數(shù)字卡的數(shù)量不同；所述第一多層X射線CT系統(tǒng)的最大層數(shù)和所述第二多層X射線CT系統(tǒng)的最大層數(shù)不同。
[0022]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)還包括上彎曲反散射齒形金屬條和下彎曲反散射齒形金屬條；所述弧形支撐結(jié)構(gòu)還包括一用于安裝和固定上彎曲反散射齒形金屬條的上弧形支撐結(jié)構(gòu)，用于安裝和固定下彎曲反散射齒形金屬條的下弧形支撐結(jié)構(gòu)，用于固定所述閃爍器陣列、光電二極管模塊和數(shù)字化卡的基座；所述上弧形支撐結(jié)構(gòu)、所述下弧形支撐結(jié)構(gòu)和所述基座相對(duì)所述X射線源位置同心布置；所述數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)還包括反散射板，所述反散射板經(jīng)所述上、下彎曲反散射齒形金屬條上的槽固定并對(duì)準(zhǔn)所述X射線源位置。
[0023]所述上彎曲反散射齒形金屬條被配置改變?yōu)閷⑺龇瓷⑸浒鍖?duì)準(zhǔn)另一個(gè)X射線源位置，該位置與所述上弧形支撐結(jié)構(gòu)、所述下弧形支撐結(jié)構(gòu)、和所述基座同心的X射線源位置不同。
[0024]本發(fā)明同時(shí)提供了上述用于X射線系統(tǒng)的光電二極管模塊。
[0025]由于上述技術(shù)方案的使用，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)一多層X射線CT系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)X射線源，一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)(DMAS)。DMAS可以配置不同數(shù)量的數(shù)字化卡，以用于不同層數(shù)的不同多層X射線CT系統(tǒng)。
[0026]同時(shí)，本發(fā)明大大減小了數(shù)據(jù)傳送時(shí)可能受到的干擾?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0027]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中多層X射線CT系統(tǒng)的原理示意圖。
[0028]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中CT探測(cè)器陣列系統(tǒng)的原理示意圖。
[0029]圖3是圖2的剖視示意圖。
[0030]圖4是圖3的俯視圖。
[0031]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的多層X射線CT數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)的示意圖。
[0032]圖6是實(shí)施例中DMAS模塊組件的剖視示意圖。
[0033]圖7是圖6的俯視圖。
[0034]圖8是另一實(shí)施例中DMAS模塊組件的剖視示意圖。
[0035]圖9是實(shí)施例中組裝在彎曲反散射齒形金屬條上的反散射板的示意圖。
[0036]圖10是實(shí)施例中組裝在彎曲反散射齒形金屬條上的反散射板與弧形支撐結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。
[0037]圖11是實(shí)施例中弧形支撐結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0038]圖12是實(shí)施例中不同配置的多層CT系統(tǒng)的示意圖。
[0039]圖13是實(shí)施例中多層X射線CT DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0040]圖14是實(shí)施例中采用可配置的DMAS的兩種不同多層CT系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】`
[0041]附圖1所示為一種現(xiàn)有技術(shù)的多層X射線CT系統(tǒng)100的示意圖。常規(guī)的多層X射線CT系統(tǒng)通常包括一 X射線源110，其產(chǎn)生一錐形X射線束140。X射線束140穿過設(shè)置在病人前的瞄準(zhǔn)器，該瞄準(zhǔn)器使X射線束僅照射目標(biāo)區(qū)域，遮擋不需要的區(qū)域的X射線。病人通常身在掃描系統(tǒng)的掃描視場(chǎng)(FOV) 150內(nèi)，被X射線束140照射。X射線探測(cè)系統(tǒng)120接收X射線光子并轉(zhuǎn)換成與X射線光子能量成比例的模擬信號(hào)。X射線CT系統(tǒng)100還包括一環(huán)形機(jī)架160，其包括一轉(zhuǎn)動(dòng)部分162和一固定部分164。X射線源110，瞄準(zhǔn)器130和探測(cè)系統(tǒng)120被安裝在環(huán)形機(jī)架160的轉(zhuǎn)動(dòng)部分162上。轉(zhuǎn)動(dòng)部分162繞旋轉(zhuǎn)中心170旋轉(zhuǎn)。
[0042]X射線源110的焦點(diǎn)S和旋轉(zhuǎn)中心C之間的距離182此后以Rsc表示，而X射線源110的焦點(diǎn)S和探測(cè)系統(tǒng)D之間的距離180此后以聚焦距離Rsd表示。不同的CT系統(tǒng)可能具有不同的Rs。、Rsd或者掃描F0V。
[0043]從旋轉(zhuǎn)中心指向X射線源的焦點(diǎn)的方向此后以Y軸表示，與成像平面和旋轉(zhuǎn)平面垂直的方向此后表不為Z軸,在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)垂直于Y軸的方向此后以X軸表不。
[0044]附圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)CT探測(cè)陣列系統(tǒng)200的示意圖，類似于附圖1的現(xiàn)有技術(shù)的CT系統(tǒng)100的探測(cè)系統(tǒng)120。探測(cè)陣列系統(tǒng)200通常包括探測(cè)模塊210，位于數(shù)據(jù)控制板240上的模擬數(shù)據(jù)處理單元250。連接線220連接探測(cè)模塊210和數(shù)據(jù)控制板240，將探測(cè)模塊210產(chǎn)生的模擬信號(hào)傳遞給數(shù)據(jù)控制板240上的模擬數(shù)據(jù)處理單元250。模擬數(shù)據(jù)處理單元250遠(yuǎn)離探測(cè)模塊210。由于測(cè)模塊產(chǎn)生的電荷非常小，傳導(dǎo)這些電荷的連接線很容易受到干擾，導(dǎo)致重建的CT圖像產(chǎn)生偽影，傳導(dǎo)電荷的連接線越長(zhǎng)，受到的干擾越多。
[0045]各探測(cè)模塊210相鄰布置，在一支撐結(jié)構(gòu)230上構(gòu)成緊密排列的陣列?；⌒蔚闹谓Y(jié)構(gòu)230中心位于CT系統(tǒng)的X射線源的焦點(diǎn)處?，F(xiàn)有技術(shù)的弧形支撐結(jié)構(gòu)的半徑是針對(duì)特定的CT系統(tǒng)型號(hào)設(shè)計(jì)并確定的，探測(cè)模塊也是如此。
[0046]附圖3所示為使用在現(xiàn)有技術(shù)的CT探測(cè)陣列系統(tǒng)的現(xiàn)有的探測(cè)模塊的剖視示意圖。每一探測(cè)模塊包括一安裝在光電二極管模塊214上的閃爍體陣列212。光電二極管模塊214與柔性連接線220連接，將模擬信號(hào)傳送至數(shù)據(jù)控制板240上的數(shù)據(jù)處理單元250。
[0047]附圖4所示為附圖3中的現(xiàn)有技術(shù)的探測(cè)模塊的俯視圖。閃爍體陣列212包括閃爍體矩陣單元213，該矩陣由多個(gè)沿Z軸的行和多個(gè)沿X軸的列構(gòu)成。例如，對(duì)于8層CT掃描器，行數(shù)為8,列數(shù)為16。
[0048]附圖5所示為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多層X射線CT數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)(DMAS)300的示意圖。依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一種形式，DMAS 300包括多個(gè)DMAS模塊組件310，多個(gè)數(shù)字信號(hào)線320，一 DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)330，一個(gè)或多個(gè)DMAS主板340，一個(gè)或多個(gè)柔性可彎曲反散射齒形金屬條350,以及多個(gè)反散射板360。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，DMAS模塊組件310接收X射線光子，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)數(shù)字信號(hào)線320傳遞至DMAS主板340。主板340根據(jù)DMAS模塊組件310的指令采集數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并將該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳遞至X射線CT系統(tǒng)的重建引擎，以生成掃描物體的CT圖像。主板340也控制DMAS模塊組件對(duì)接收到的X射線光子進(jìn)行采樣和數(shù)字化，例如，控制采樣開始時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、數(shù)字化采樣率、復(fù)位、自我診斷、開機(jī)自檢。所有DMAS模塊組件310被組裝在DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)330上，形成一以X射線源為中心的弧形。反散射板360被彎曲的反散射齒形金屬條350固定，阻擋散射的X射線光子，只允許發(fā)射的X射線光子到達(dá)DMAS模塊組件。彎曲的反散射齒形金屬條350也被安裝和固定在DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)的弧上，使得彎曲的反散射齒形金屬條與弧形支撐結(jié)構(gòu)具有以X射線源為中心的相同的曲率。
[0050]附圖6所示為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多層X射線CT DMAS 300的DMAS模塊組件310的剖視示意圖。附圖7所示為圖6的俯視圖。
[0051]參見附圖6和7所不,本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，DMAS模塊組件310包括一閃爍體陣列412，一光電二極管模塊414，一個(gè)或多個(gè)高密度連接器415，一個(gè)或多個(gè)數(shù)字化卡416，一個(gè)或多個(gè)固定件417，以及一個(gè)或多個(gè)數(shù)字線419。
[0052]參見附圖5、附圖6和附圖7所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，DMAS 300包括用于接收X射線光子并將其轉(zhuǎn)換成可見光子的多個(gè)X射線閃爍體陣列412 ;多個(gè)供X射線閃爍體陣列412安裝的用于將可見光子轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的光電二極管模塊414 ;多個(gè)與光電二極管模塊連接的用于將模擬信號(hào)數(shù)字化成數(shù)字信號(hào)的數(shù)字化卡416 ;—個(gè)或多個(gè)經(jīng)數(shù)字線419與數(shù)字化卡416連接的主板340 ;其中，主板340控制數(shù)字化卡416對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣和數(shù)字化；以及用于安裝和固定光電二極管模塊414、數(shù)字化卡416、主板340的弧形支撐結(jié)構(gòu)330;其中所述弧形支撐結(jié)構(gòu)的弧聚焦于所述X射線CT系統(tǒng)的一個(gè)X射線源，并且每一所述X射線閃爍體陣列412被設(shè)置聚焦于所述X射線源。
[0053]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，閃爍體陣列412將X射線光子轉(zhuǎn)換成可見光子。用于構(gòu)建閃爍體陣列的材料的例子包括Gd2O2S, CdffO4,以及其它能夠在X射線束照射下能夠產(chǎn)生可見光子的閃爍晶體。如附圖7所示，閃爍體陣列412包括由閃爍體元件404構(gòu)成的矩陣。沿Z軸方向被稱為行方向，沿X軸方向被稱為列方向。閃爍體陣列矩陣大小的一個(gè)例子是16行32列。閃爍體元件是由閃爍體陣列切割構(gòu)成，每一閃爍體元件表面涂覆有蓄光材料，例如環(huán)氧樹脂，以將可見光子保留在閃爍體元件內(nèi)，使可見光子只能從光電二極管模塊的界面處離開。
[0054]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，閃爍體陣列412被安裝在光電二極管模塊414上，光電二極管模塊包括光電二極管陣列402、支撐基座413、以及多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管(FET)開關(guān)。光電二極管陣列402被精密安裝在支撐基座413上。與安裝在支撐基座413上的光電二極管陣列402相對(duì)，也可以包括一安裝在支撐基座413另一側(cè)的支撐板411。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，支撐基座413由印刷電路板(PCB)材料制成，而支撐板411則由陶瓷制成。PCB材料比陶瓷更便宜且易于制造成支撐基座，但是其強(qiáng)度不如陶瓷，同時(shí)具有比陶瓷更大的熱膨脹系數(shù)。使用一比支撐基座小得多的陶瓷支撐板，與PCB支撐基座組合，可以在保持模塊的整體強(qiáng)度的同時(shí)降低光電二極管模塊的總成本。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，閃爍體陣列412的每一閃爍體元件404被采用透明膠精密安裝在光電二極管陣列402的每個(gè)光電二極管上。每一光電二極管將從對(duì)應(yīng)閃爍體兀件404傳送來的可見光子轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。支撐基座413采用具有小的熱膨脹系數(shù)的高強(qiáng)度材料例如陶瓷制成。組合 開關(guān)401將相鄰兩行光電二極管輸出的模擬信號(hào)組合成一行模擬信號(hào)。例如，對(duì)于32行的光電二極管陣列，當(dāng)組合開關(guān)使能時(shí)，光電二極管陣列的輸出包含16行模擬信號(hào)；當(dāng)組合開關(guān)禁用時(shí)，光電二極管陣列包含32行模擬信號(hào)。模擬信號(hào)，或者說光電二極管轉(zhuǎn)換的電荷，通過組合開關(guān)401經(jīng)基底上的導(dǎo)線被傳送至高密度連接器415。
[0056]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每一光電二極管模塊414包括一個(gè)或多個(gè)高密度連接器415，一光電二極管陣列402和一支撐基座413 ;其中，光電二極管陣列402被精密安裝在支撐基座413上；高密度連接器415被精密安裝在支撐基座413相對(duì)于光電二極管402的另一側(cè)；由光電二極管陣列402產(chǎn)生的模擬信號(hào)被直接傳送至高密度連接器415。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光電二極管模塊414可以包括一溫度測(cè)量傳感器403,用以測(cè)量光電二極管模塊414和閃爍體陣列412的溫度，例如，采用一二端或三端或四端的鉬電阻溫度傳感器(RTD)。對(duì)一四端的鉬RTD而言，兩個(gè)端子被用于給RTD供電，另兩個(gè)端子被用于測(cè)量。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)方面，光電二極管模塊414也包括一個(gè)或多個(gè)高密度連接器415，例如，400線高密度連接器。高密度連接器415使得數(shù)字化卡416不需要通過軟線即可與光電二極管模塊414的基底413連接。使用高密度連接器也縮短了模擬信號(hào)從光電二極管陣列402至數(shù)字化卡416上的模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)處理單元418間的距離，有效降低了極其微弱的模擬信號(hào)受到的干擾。
[0059]再次參見附圖6，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，光電二極管模塊414包括兩個(gè)沿Z軸布置的高密度連接器415。該兩個(gè)高密度連接器具有沿Y軸方向的不同的配合高度。每個(gè)數(shù)字化卡包括一個(gè)與光電二極管模塊414的高密度連接器415配合的高密度插頭。每個(gè)高密度連接器上插設(shè)有一個(gè)數(shù)字化卡416，使得DMAS模塊組件310具有兩個(gè)數(shù)字化卡。接近光電二極管陣列402和閃爍體陣列412的高密度連接器比另一個(gè)高密度連接器具有更高的配合高度。兩個(gè)高密度連接器的不同的配合高度使得兩個(gè)數(shù)字化卡416能在具有沿Z軸的偏移的前提下沿Y軸布置，且沿X軸對(duì)準(zhǔn)光電二極管模塊414和閃爍體陣列412。
[0060]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)字化卡416包括多個(gè)ADC處理單元418。每個(gè)ADC處理單元是一個(gè)高精度多通道AD轉(zhuǎn)換器。對(duì)于醫(yī)學(xué)應(yīng)用，典型地需要18位或更高的分辨率；而對(duì)其它應(yīng)用，12位分辨率可能就夠了。例如，市售有單片的128通道24位分辨率AD轉(zhuǎn)換器集成電路(IC)芯片，其可以被用于醫(yī)學(xué)用途的X射線CT系統(tǒng)。ADC處理單元418將光電二極管陣列402產(chǎn)生的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)中的每個(gè)通道表示每個(gè)閃爍體元件接收到的X射線強(qiáng)度。數(shù)字信號(hào)通過數(shù)字線419傳送至如附圖5所示的一個(gè)DMAS主板340。另一方面，本實(shí)施例中，數(shù)字線419為屏蔽微線纜。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，數(shù)字信號(hào)比模擬信號(hào)更不容易受到干擾，因此，使用線纜將數(shù)字信號(hào)傳送給主板比使用線纜將模擬信號(hào)傳送給主板具有更大的優(yōu)勢(shì)。另外，傳遞模擬信號(hào)所需的電線數(shù)量遠(yuǎn)大于傳遞數(shù)字信號(hào)所需的電線數(shù)量，例如，傳遞256通道的光電二極管陣列的模擬信號(hào)需要大約300根線；而對(duì)數(shù)字信號(hào)，傳遞256通道的光電二極管陣列的數(shù)字信號(hào)只需要大約10根線。
[0061]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)字化卡416也可以包括一溫度測(cè)量傳感器403，用以測(cè)量數(shù)字化卡416的溫度，例如，一兩端或三端或四端的鉬電阻溫度傳感器(RTD)。對(duì)一四端的鉬RTD而言，兩個(gè)端子被用于給RTD供電，另兩個(gè)端子被用于測(cè)量。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，數(shù)字線也可以傳遞光電二極管模塊414和數(shù)字化卡416上的溫度傳感器403的信號(hào)。對(duì)于四端RTD，每一 RTD需要三根線用于將電力和信號(hào)經(jīng)數(shù)字線419傳遞至一個(gè)DMAS主板340。
[0063]再參見附圖6和附圖7,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,兩個(gè)緊固件417被用于固定光電二極管模塊414、數(shù)字化卡416，將其精確定位至DMAS的弧形支撐結(jié)構(gòu)330上。位于閃爍體陣列412左側(cè)的緊固件將光電二極管模塊414固定和定位至DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)330 ;位于閃爍體陣列412右側(cè)的緊固件將光電二極管模塊414和數(shù)字化卡416固定和定位至DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)330。
[0064]附圖8所示為本發(fā)明實(shí)施例中多層X射線CT的DMAS 300的DMAS模塊組件310的剖視圖。在該可選結(jié)構(gòu)中，只有一個(gè)數(shù)字化卡416被插在兩個(gè)高密度連接器415中的一個(gè)上。
[0065]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè) 實(shí)施例，DMAS300可以為第一多層X射線CT系統(tǒng)例如16層X射線CT系統(tǒng)的第一組數(shù)字卡，例如46個(gè)，準(zhǔn)備和配置；也可以為第二多層X射線CT系統(tǒng)例如32層X射線CT系統(tǒng)的第二組數(shù)字卡，例如92個(gè)，準(zhǔn)備和配置。
[0066]參見附圖6、附圖7、和附圖8，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每一 DMAS模塊組件的閃爍體陣列412具有一沿Z軸的32行和沿X軸的16列的閃爍體元件矩陣，光電二極管模塊414也具有一沿Z軸的32行和沿X軸的16列的與閃爍體元件矩陣大小相同的矩陣，此后稱為光電二極管陣列。光電二極管模塊414上的光電二極管陣列402的內(nèi)側(cè)16行(256通道=內(nèi)側(cè)16行X16列)輸出的模擬信號(hào)被傳送至一個(gè)高密度連接器415,而光電二極管模塊414上的光電二極管陣列402的外側(cè)16行(256通道=外側(cè)16行X16列)輸出的模擬信號(hào)被傳送至另一個(gè)高密度連接器415。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，光電二極管陣列402的所有輸出模擬信號(hào)首先被連接至光電二極管模塊414上的組合FET開關(guān)401。當(dāng)組合FET開關(guān)401禁用時(shí)，內(nèi)側(cè)16行模擬信號(hào)被連接至一個(gè)高密度連接器，而外側(cè)16行模擬信號(hào)被連接至另一個(gè)高密度連接器；當(dāng)組合FET開關(guān)401使能時(shí)，即，開關(guān)將相鄰的兩行模擬信號(hào)組合成一行模擬信號(hào)，32行模擬信號(hào)被組合成16行模擬信號(hào)，并被導(dǎo)向連接至一個(gè)高密度連接器415。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每一光電二極管模塊包括組合開關(guān)，當(dāng)開關(guān)被使能時(shí)，沿Z軸組合光電二極管模塊的元件，當(dāng)開關(guān)被禁用時(shí)，模擬信號(hào)直接通過；其中，DMAS可以為第一多層X射線CT系統(tǒng)例如16層X射線CT系統(tǒng)的第一組數(shù)字卡，例如46個(gè)，準(zhǔn)備和配置，并帶有設(shè)置在光電二極管模塊上的可以被使能或禁用的組合開關(guān)；DMAS也可以為第二多層X射線CT系統(tǒng)例如32層X射線CT系統(tǒng)的第二組數(shù)字卡，例如92個(gè)，準(zhǔn)備和配置，并帶有設(shè)置在光電二極管模塊上的可以被使能或禁用的組合開關(guān)。
[0069]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每一數(shù)字化卡416將256通道的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。在DMAS模塊組件310的一種配置中，只有一個(gè)數(shù)字化卡416與兩個(gè)高密度連接器415中的一個(gè)連接。在這種配置下，DMAS 300獲取、轉(zhuǎn)換并輸出內(nèi)側(cè)16行模擬信號(hào)，或者組合后的16行模擬信號(hào)。在另一種配置中，有兩個(gè)數(shù)字化卡416分別與兩個(gè)高密度連接器415連接，DMAS 300獲取、轉(zhuǎn)換并輸出32行模擬信號(hào)。
[0070]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)每個(gè)DMAS模塊組件僅有一個(gè)數(shù)字化卡時(shí)，DMAS300可以被配置和應(yīng)用于例如16層X射線CT系統(tǒng)；當(dāng)每個(gè)DMAS模塊組件具有兩個(gè)數(shù)字化卡時(shí)，DMAS 300可以被配置和應(yīng)用于例如32層X射線CT系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)每個(gè)DMAS模塊組件僅有一個(gè)數(shù)字化卡而X射線源具有沿Z方向的飛焦點(diǎn)時(shí)，DMAS300可以被配置和應(yīng)用于例如32層X射線CT系統(tǒng)；當(dāng)每個(gè)DMAS模塊組件具有兩個(gè)數(shù)字化卡而X射線源具有沿Z方向的飛焦點(diǎn)時(shí)，DMAS 300可以被配置和應(yīng)用于例如64層X射線CT系統(tǒng)。
[0071]參見附圖5、附圖6、附圖7、和附圖9，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，反散射板被沿Z軸垂直于閃爍體陣列設(shè)置。每一反散射板被設(shè)置在閃爍體元件的兩列之間，并且如附圖7所示，每一反散射板以準(zhǔn)X射線源的焦點(diǎn)。每一反散射板360并非與閃爍體陣列粘合或結(jié)合，而是如附圖9所示，通過彎曲的反散射齒形金屬條350固定。彎曲的反散射齒形金屬條利用預(yù)先沿DMAS弧形 支撐結(jié)構(gòu)的弧設(shè)置的圓孔固定和對(duì)準(zhǔn)，使得彎曲的反散射齒形金屬條具有與DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)相同的彎曲度。在DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)330的每一端，分別設(shè)有彎曲的反散射齒形金屬條，其上的槽520沿Y軸對(duì)準(zhǔn)，每一反散射板360被設(shè)置和固定在彎曲的反散射齒形金屬條的槽中。反散射板通常由高原子序數(shù)材料制成，例如鎢。彎曲的反散射齒形金屬條可以采用不銹鋼制成，其上的槽采用蝕刻技術(shù)制備。每個(gè)槽可以是例如110微米寬，而每一反散射板可以是例如100微米厚。彎曲的反散射齒形金屬條如附圖5所示沿著DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)330安裝固定。
[0072]附圖10所示為本發(fā)明實(shí)施例中安裝在彎曲的反散射齒形金屬條350和弧形支撐結(jié)構(gòu)330上的反散射板360的剖視示意圖。弧形支撐結(jié)構(gòu)330包括一支撐和固定上彎曲反散射板齒形金屬條352的上弧形支撐結(jié)構(gòu)332，一支撐和固定下彎曲反散射板齒形金屬條354的下弧形支撐結(jié)構(gòu)334，以及一用于安裝和對(duì)準(zhǔn)DMAS模塊組件310的基座336。
[0073]附圖11所示為本發(fā)明實(shí)施例中用于固定彎曲的反散射齒形金屬條350的弧形支撐結(jié)構(gòu)的原理圖。上弧形支撐結(jié)構(gòu)332、下弧形支撐結(jié)構(gòu)334、以及基座336相對(duì)X射線源501的焦點(diǎn)同心設(shè)置。由于柔性的上彎曲反散射板齒形金屬條352和下彎曲反散射板齒形金屬條354是與上、下弧形支撐結(jié)構(gòu)332和334固定的，彎曲的反散射齒形金屬條350也相對(duì)X射線源501的焦點(diǎn)同心設(shè)置。彎曲的反散射齒形金屬條350上的槽520 (如附圖9所示)和表示兩個(gè)相鄰的槽520的中心之間的距離的槽距530 (如附圖9所示)被配置成使得每個(gè)反散射板360對(duì)準(zhǔn)X射線源501的焦點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，每個(gè)閃爍體元件在基座336上等距排列，上、下彎曲反散射板齒形金屬條上的槽520也沿弧形支撐結(jié)構(gòu)330的徑向均勻分布。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,DMAS 300還可以包括反散射板360和彎曲的反散射齒形金屬條350 ;其中，反散射板360由彎曲的反散射齒形金屬條350固定和對(duì)準(zhǔn)閃爍體陣列412 ;彎曲的反散射齒形金屬條350對(duì)準(zhǔn)固定于DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)330。彎曲的反散射齒形金屬條350由柔性金屬或其它適合的基材制備；如附圖9所示，每一反散射板360的兩個(gè)相對(duì)的面510分別固定于至少兩個(gè)沿Y軸對(duì)準(zhǔn)的彎曲的反散射齒形金屬條350的槽520 ；彎曲的反散射齒形金屬條350具有與DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)330相同的彎曲度；如附圖11所示，組合后的曲率和設(shè)置反散射板360的槽對(duì)準(zhǔn)X射線源501。
[0075]附圖12所示為本發(fā)明實(shí)施例中不同的多層CT系統(tǒng)采用可配置的多層X射線CTDMAS 300的原理圖。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如附圖5所示，多個(gè)DMAS模塊組件310被對(duì)準(zhǔn)、安裝、固定于DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)330上。DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)330包括一用于支撐和固定上彎曲反散射齒形金屬條的可配置的上弧形支撐結(jié)構(gòu)610，用于支撐和固定下彎曲反散射齒形金屬條的固定的下弧形支撐結(jié)構(gòu)334，以及用于固定和對(duì)準(zhǔn)DMAS模塊組件的基座336。初始配置的上弧形支撐結(jié)構(gòu)610、固定的下弧形支撐結(jié)構(gòu)334、以及基座336均相對(duì)多層X射線CT系統(tǒng)的X射線源的焦點(diǎn)S 630同心設(shè)置。對(duì)于不同X射線源位置，例如S1 632或者S2 634的X射線CT系統(tǒng)，可配置的上弧形支撐結(jié)構(gòu)被相應(yīng)調(diào)節(jié)成上弧形支撐結(jié)構(gòu)612和614 ;上弧形支撐結(jié)構(gòu)612的圓心是S1 632，而上弧形支撐結(jié)構(gòu)614的圓心是S2 634 ;相應(yīng)的彎曲的反散射齒形金屬條350也被配置和改變，使反散射板360對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的X射線源；所有DMAS 300的其它元件或結(jié)構(gòu)，包括下弧形支撐結(jié)構(gòu)334、基座336、下彎曲反散射板齒形金屬條354、以及DMAS模塊組件，保持與適用于S 360位置的X射線源的初始X射線CT系統(tǒng)相同。
[0076]參見附圖12，DMAS上弧形支撐結(jié)構(gòu)610以X射線源S630的焦點(diǎn)為圓心，聚焦距離為Rsd。在該配置下，X射線源和DMAS相對(duì)旋轉(zhuǎn)中心C 620轉(zhuǎn)動(dòng)。在另一個(gè)配置中，DMAS300也可以被改變配置為具有與X射線源SI 632的聚焦距離為Rsid的弧形支撐結(jié)構(gòu)612，旋轉(zhuǎn)中心為Cl 622 ;在再一個(gè)配置`中，DMAS 300也可以被改變配置為具有與X射線源S2 634的聚焦距離為Rs2d的弧形支撐結(jié)構(gòu)614，旋轉(zhuǎn)中心為C2 624。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，這些位置不僅可以沿直線SD連續(xù)變化，也可以不在直線SD上。
[0077]附圖13所示為本發(fā)明實(shí)施例中具有不同聚焦距離710和720的兩種不同DMAS上弧形支撐結(jié)構(gòu)的多層X射線CT DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)鑄件700。DMAS弧形支撐結(jié)構(gòu)鑄件700采用例如鋁鑄造，然后被調(diào)節(jié)成具有預(yù)定義的聚焦距離范圍，例如950毫米至1050毫米。DMAS上弧形支撐結(jié)構(gòu)710，例如，被調(diào)節(jié)成聚焦距離1020毫米，而DMAS上弧形支撐結(jié)構(gòu)720，例如，被調(diào)節(jié)成具有聚焦距離960毫米。然而，在這兩種不同彎曲度的上弧形支撐結(jié)構(gòu)中，下弧形支撐結(jié)構(gòu)、基座、DMAS模塊組件、以及下彎曲反散射齒形金屬條保持相同。
[0078]附圖14所示為本發(fā)明實(shí)施例中使用可配置的DMAS 300的兩種不同的多層CT系統(tǒng)的原理示意圖。DMAS的弧形支撐結(jié)構(gòu)包括上弧形支撐結(jié)構(gòu)332、下弧形支撐結(jié)構(gòu)334、基座336，它們均以預(yù)設(shè)的X射線源位置S 801同心設(shè)置。DMAS模塊組件310被安裝固定在基座336上，直接對(duì)準(zhǔn)X射線源801。下彎曲反散射齒形金屬條354被安裝固定在下弧形支撐結(jié)構(gòu)334上，相對(duì)X射線源S 801同心設(shè)置。上彎曲反散射齒形金屬條352被安裝固定在上弧形支撐結(jié)構(gòu)332上，也相對(duì)X射線源S 801同心設(shè)置。彎曲的反散射齒形金屬條350的槽520被配置調(diào)整，使得每一反散射板對(duì)準(zhǔn)X射線源S 801。
[0079]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于具有不同X射線源位置S1 802的X射線CT系統(tǒng)，DMAS只需要使用不同的上彎曲反散射齒形金屬條，而所有其它元件和結(jié)構(gòu)可以保持不變。上彎曲反散射齒形金屬條332的槽520被配置調(diào)整，使得每一反散射板對(duì)準(zhǔn)X射線源S1 802而不是801。所有的閃爍體元件被沿著基座336均勻布置，上、下彎曲反散射齒形金屬條的槽相對(duì)X射線源S 801等距布置；然而，當(dāng)對(duì)于X射線源S1 802配置時(shí)，為了將每一反散射板對(duì)準(zhǔn)X射線源S1 802，上彎曲反散射齒形金屬條352的槽522變得不均勻布置。因?yàn)槊恳婚W爍體元件直接面對(duì)X射線源S 801，而不是直接面對(duì)X射線源S1 802，閃爍體的有效間距(相鄰閃爍體中心之間的距離)不再是常數(shù)。
[0080]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，DMAS還包括上彎曲反散射齒形金屬條352和下彎曲反散射齒形金屬條354;其中，弧形支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括用于安裝和固定上彎曲反散射齒形金屬條352的上弧形支撐結(jié)構(gòu)332，用于安裝和固定下彎曲反散射齒形金屬條354的下弧形支撐結(jié)構(gòu)334，用于固定包括閃爍體陣列、發(fā)光二極管模塊、和數(shù)字化卡的DMAS模塊組件的基座336 ;其中，上弧形支撐結(jié)構(gòu)332、下弧形支撐結(jié)構(gòu)334、基座336相對(duì)預(yù)設(shè)的X射線源位置S 801同心設(shè)置；DMAS可以進(jìn)一步包括反散射板360，散射板利用上、下彎曲反散射齒形金屬條的槽520被固定并對(duì)準(zhǔn)X射線源位置S 801。由于上、下彎曲反散射齒形金屬條由柔性材料制作，它們可以適應(yīng)上、下弧形支撐結(jié)構(gòu)的彎曲度，并相對(duì)X射線源位置S 801同心設(shè)置。
[0081]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上彎曲反散射齒形金屬條352被配置調(diào)整使得反散射板360對(duì)準(zhǔn)與預(yù)設(shè)的X射線源位置S 801不同的另一個(gè)X射線源位置S1 802，上弧形支撐結(jié)構(gòu)、下弧形支撐結(jié)構(gòu) 、基座相對(duì)S1同心設(shè)置。
[0082]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，DMAS可以為不同X射線源聚焦距離的多層X射線CT系統(tǒng)調(diào)整配置；其中，在預(yù)設(shè)的半徑范圍中，例如950毫米至1050毫米，DMAS的弧形支撐結(jié)構(gòu)被制造成具有第一半徑例如1000毫米的弧形鑄件，并調(diào)整成在預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的第二半徑，例如1020毫米；其中，X射線源的聚焦距離等于弧形支撐結(jié)構(gòu)的半徑。
[0083]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，探測(cè)器Z的間距離匕，即兩個(gè)相鄰的閃爍體元件沿Z軸的中心間的距離，與CT的旋轉(zhuǎn)中心的層寬度相關(guān)。關(guān)系式為Ws=PzRsJRsd，其中，WS是旋轉(zhuǎn)中心位置層的寬度，Rsc是焦點(diǎn)S和旋轉(zhuǎn)中心C之間的距離。Rsd是焦點(diǎn)S和DMAS弧D之間的聚焦距離。探測(cè)器的Z間距固定時(shí)，對(duì)于不同的Rsd，層寬Ws是相同的，選定Rsc，Rsc/Rsd為常數(shù)。因此，對(duì)于不同聚焦距離的CT系統(tǒng)，DMAS 300為不同聚焦距離進(jìn)行配置和調(diào)整，能夠獲得相同的層寬度。
[0084]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一多層X射線CT系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)X射線源、一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)(DMAS);其中每個(gè)DMAS可以包括多個(gè)X射線閃爍體陣列，用以接收X射線光子并轉(zhuǎn)換成可見光子；多個(gè)帶有X射線閃爍體陣列的光電二極管模塊，用于將可見光子轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，多個(gè)與光電二極管模塊連接的用于將模擬信號(hào)數(shù)字化成數(shù)字信號(hào)的數(shù)字化卡，一個(gè)或多個(gè)與數(shù)字化卡經(jīng)數(shù)字線連接的主板；所述主板控制數(shù)字化卡對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣和數(shù)字化，一弧形支撐結(jié)構(gòu)用以安裝和固定光電二極管模塊、數(shù)字化卡、主板；該弧聚焦于X射線CT系統(tǒng)的X射線源并且每一 X閃爍陣列被配置或改變?yōu)榫劢褂赬射線源。[0085]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，DMAS被調(diào)整配置具有第一組數(shù)字卡，例如46個(gè)，以同時(shí)獲取第一最大層數(shù)例如16層的CT圖像；其中，DMAS可以在此后增加一第二組數(shù)值，例如46個(gè)，的數(shù)字卡，使得總數(shù)變?yōu)榈谝唤M和第二組數(shù)值之和，例如92個(gè)，以同時(shí)獲取一第二最大層數(shù)例如32層的CT圖像；該和不大于預(yù)先設(shè)定的數(shù)字，例如92個(gè)。
[0086]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于X射線系統(tǒng)的一光電二極管模塊，其中每個(gè)X射線系統(tǒng)包括一組用于接收X射線光子并將其轉(zhuǎn)換成可見光子的閃爍體陣列，一個(gè)或多個(gè)X射線源，包括一接收可見光子并將其轉(zhuǎn)換成電荷的光電二極管陣列；一支撐基座，光電二極管陣列被安裝于支撐基座上；所述支撐基座同時(shí)傳送電荷；以及一支撐板，該支撐板被安裝在支撐基座相對(duì)于發(fā)光二極管陣列的另一面。
[0087]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，X射線系統(tǒng)的光電二極管模塊，其中X射線系統(tǒng)包括多個(gè)用于接收X射線光子并轉(zhuǎn)換成可見光子的閃爍體陣列，一個(gè)或多個(gè)X射線源，包括一個(gè)或多個(gè)高密度連接器；一光電二極管陣列；一支撐基座；其中，光電二極管陣列被安裝于支撐基座上；高密度連接器被精密安裝于支撐基座上；由發(fā)光二極管產(chǎn)生的模擬信號(hào)被傳送至高密度連接器；位于發(fā)光二極管模塊的支撐基座上的高密度連接器具有沿Y軸的不同的匹配高度；高密度連接器沿Z軸設(shè)置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于多層X射線CT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)，所述X射線CT系統(tǒng)包括至少一個(gè)X射線源，其特征在于，所述數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)包括: (1)用于接收X射線光子并將其轉(zhuǎn)換成可見光子的多個(gè)X射線閃爍體陣列； (2)用于將所述可見光子轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的多個(gè)光電二極管模塊，所述X射線閃爍體陣列被安裝在所述光電二極管模塊上； (3)用于將所述模擬信號(hào)數(shù)字化成為數(shù)字信號(hào)的與所述光電二極管模塊連接的多個(gè)數(shù)字化卡； (4)與所述數(shù)字化卡經(jīng)數(shù)字線連接的一個(gè)或多個(gè)主板，所述主板控制所述數(shù)字化卡對(duì)所述模擬信號(hào)進(jìn)行采樣和數(shù)字化； (5)用于安裝和固定所述光電二極管模塊、所述數(shù)字化卡和所述主板的一弧形支撐結(jié)構(gòu)，其中所述弧形支撐結(jié)構(gòu)的弧聚焦于所述X射線CT系統(tǒng)的一個(gè)X射線源，并且每一所述X射線閃爍體陣列被設(shè)置聚焦于所述X射線源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)，其特征在于:所述弧形支撐結(jié)構(gòu)的半徑根據(jù)多層X射線CT系統(tǒng)的X射線源的聚焦距離而配置；在預(yù)先設(shè)定的半徑范圍內(nèi)，至少具有與第一 X射線源的聚焦距離相等的第一半徑的第一弧形鑄件，以及與第二 X射線源的聚焦距離相等的第二半徑的第二弧形機(jī)加工件，第一半徑與第二半徑不相同，第二弧形機(jī)加工件是從第一弧形鑄件經(jīng)機(jī)加工而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)包括反散射板和彎曲的反散射齒形金屬條，所述反散射板經(jīng)彎曲的反散射齒形金屬條與所述閃爍體陣列固定并對(duì)準(zhǔn)，所述彎曲的反散射齒形金屬條被固定對(duì)準(zhǔn)于所述弧形支撐結(jié)構(gòu)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)`測(cè)量和采集系統(tǒng)，其特征在于:所述彎曲的反散射齒形金屬條由柔性金屬制備，以從旋轉(zhuǎn)中心指向X射線源的焦點(diǎn)的方向?yàn)閅軸，沿Y軸方向設(shè)有至少兩根所述彎曲的反散射齒形金屬條，所述反散射板的兩個(gè)相對(duì)的表面嵌設(shè)在該至少兩根所述彎曲的反散射齒形金屬條上的沿Y軸方向?qū)?zhǔn)的槽中；所述彎曲的反散射齒形金屬條與所述弧形支撐結(jié)構(gòu)具有相同的彎曲度，且該組合的彎曲方向和所述槽使得所述反散射板對(duì)準(zhǔn)所述X射線源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)，其特征在于:所述光電二極管模塊包括組合開關(guān)，當(dāng)開關(guān)被使能時(shí)，沿Z軸組合光電二極管模塊的元件，當(dāng)開關(guān)被禁用時(shí)，模擬信號(hào)直接通過；其中，DMAS為第一多層X射線CT系統(tǒng)第一組數(shù)字卡準(zhǔn)備和配置，并帶有設(shè)置在光電二極管模塊上的可以被使能或禁用的組合開關(guān)，或者，DMAS為第二多層X射線CT系統(tǒng)的第二組數(shù)字卡準(zhǔn)備和配置，并帶有設(shè)置在光電二極管模塊上的可以被使能或禁用的組合開關(guān)；所述第一組數(shù)字卡和第二組數(shù)字卡的數(shù)量不同；所述第一多層X射線CT系統(tǒng)的最大層數(shù)和所述第二多層X射線CT系統(tǒng)的最大層數(shù)不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)還包括上彎曲反散射齒形金屬條和下彎曲反散射齒形金屬條；所述弧形支撐結(jié)構(gòu)還包括一用于安裝和固定上彎曲反散射齒形金屬條的上弧形支撐結(jié)構(gòu)，用于安裝和固定下彎曲反散射齒形金屬條的下弧形支撐結(jié)構(gòu)，用于固定所述閃爍器陣列、光電二極管模塊和數(shù)字化卡的基座；所述上弧形支撐結(jié)構(gòu)、所述下弧形支撐結(jié)構(gòu)和所述基座相對(duì)所述X射線源位置同心布置；所述數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)還包括反散射板，所述反散射板經(jīng)所述上、下彎曲反散射齒形金屬條上的槽固定并對(duì)準(zhǔn)所述X射線源位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)測(cè)量和采集系統(tǒng)，其特征在于:所述上彎曲反散射齒形金屬條被配置改變?yōu)閷⑺龇瓷⑸浒鍖?duì)準(zhǔn)另一個(gè)X射線源位置，該位置與所述上弧形支撐結(jié)構(gòu)、所述下弧形支撐結(jié)構(gòu)、和所述基座同心的X射線源位置不同。
8.用于X射線系統(tǒng)的光電二極管模塊，包括多個(gè)用于接收X射線光子并將其轉(zhuǎn)換為可見光子的閃爍器陣列，其特征在于，還包括: (1)二個(gè)或多個(gè)高密度連接器； (2)一個(gè)光電二極管陣列； (3)一支撐基座； 所述光電二極管陣列安裝于所述支撐基座上，所述高密度連接器安裝于所述支撐基座上；由光電二極管陣列產(chǎn)生的模擬信號(hào)被傳送至所述高密度連接器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光電二極管模塊，其特征在于:所述支撐基座還包括一支撐板，所述支撐板安裝于所述支撐基座與安裝光電二極管陣列側(cè)面相對(duì)的另一側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光電二極管模塊，其特征在于:所述光電二極管模塊的支撐基座上的所述高密度連接器沿Y軸具有不同的匹配高度，所述Y軸為從旋轉(zhuǎn)中心指向X射線源的焦點(diǎn)的方向。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光電二極管模塊，其特征在于:所述高密度連接器沿Z軸分散布置，所述Z軸為與成像平面和旋轉(zhuǎn)平面垂直的方向。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光電二極管模塊，其特征在于:所述光電二極管模塊的所有輸出模擬信號(hào)首先被連接至組合FET開關(guān)，然后由所述組合FET開關(guān)連接至所述高密度連接器。當(dāng)所述組合FET開關(guān)禁用時(shí)，內(nèi)側(cè)若干行模擬信號(hào)被連接至所述的一個(gè)高密度連接器，而其余外側(cè)模擬信號(hào)被連接至所述另一個(gè)高密度連接器；當(dāng)組合FET開關(guān)使能時(shí)，開關(guān)將相鄰的兩行模擬信號(hào)組合成一行模擬信號(hào)，并被導(dǎo)向連接至所述的一個(gè)高密度連接器。
【文檔編號(hào)】A61B6/03GK103622715SQ201310266115
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月20日
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