辐射射束强度分布整形器的制造方法_2

文档序号:8531109阅读:来源:国知局
32] 图18示意性地图示了辐射经过双重的弯曲的子射束整形器。
[0033] 图19示意性地图示了辐射经过多重的弯曲的射束整形器。
[0034] 图20图示了用于选择射束整形器的方法。
[0035] 图21图示了调节射束整形器的方法。
【具体实施方式】
[0036] 首先参考图5,图示了诸如计算机断层摄影(CT)扫描器的成像系统500。成像系 统500包括固定机架502和旋转机架504,所述旋转机架504由固定机架502可旋转地支 撑。旋转机架504关于纵轴或z轴围绕检查区域506旋转。
[0037] 诸如X射线管的辐射源508被旋转机架504支撑并与旋转机架504 -起关于检查 区域506旋转,并且经由焦斑510发出贯穿检查区域506的辐射。源准直器512被设置在 辐射源508与检查区域506之间,并且包括对所发出的辐射进行准直的准直器叶片(blade) 等以产生总体上成扇形、锥形或其他形状的X射线射束516。所图示的射束516以大约为检 查区域506的等中心518为中心,并且定义总体上成圆形的视场520。
[0038] 辐射敏感探测器阵列522被定位为跨越检查区域506与辐射源508相对。探测器 阵列522包括一行和多行探测器像素。在一个实例中,探测器像素是光子计数探测器像素, 例如,直接转换光子计数探测器像素,所述光子计数探测器像素探测贯穿检查区域506的 辐射并生成指示探测到的辐射的信号。在另一实例中,探测器像素是积分探测器像素并且 包括闪烁器/光传感器对,在所述闪烁器/光传感器对中,闪烁器将X射线光子转换成由光 传感器探测到的光子。在又另一实例中,探测器像素既包括直接转换光子计数探测器像素 又包括基于闪烁器/光传感器的探测器像素。
[0039] 至少一个射束整形器524被定位在辐射源508 (例如,X射线管壳体窗口)与在射 束516的路径中(例如,在X射线管的射束端口中)的准直器512之间,并对射束516的透 射或通量分布进行整形,使得射束强度越接近射束516的中心射线526就越大,并且在背离 中心射线526且朝向外围射线528外侧的方向减小。如以下所更加详细描述的,在一个实 例中,射束整形器524对射束516进行滤波,使得离开射束整形器524且贯穿视场520的外 围区域的射束的强度大约为碰撞在其上的强度的0. 00 %至1. 00 %,例如,0. 05%,并且使 得离开射束整形器524且贯穿视场520的中心区域的射束的强度大约与碰撞在其上的强度 相同。
[0040] 在一个实例中,当维持小的覆盖范围的同时能够实现这样的分布,使得射束整形 器524能够容纳成像系统500的射束端口。另外,射束整形器524包括产生很少散射辐射 甚至不产生散射辐射的材料。此外,射束整形器524包括导致很少射束硬化甚至不导致射 束硬化的材料。在一个实例中,至少一个射束整形器524包括单个射束整形器524。在另一 实例中,至少一个射束整形器524包括多个射束整形器524,例如,两个射束整形器524、三 个射束整形器524等。在这样的实例中,多个射束整形器524在围绕检查区域506旋转并 对对象进行扫描的同时能够独立地或同时地用于动态地设定和/或改变强度分布,这虑及 与改变成非圆柱形(例如,椭圆形)的对象和/或偏心对象的物理分布协同地改变强度分 布。
[0041] 支撑物530在系统500中对射束整形器524进行支撑。在一个实例中,支撑物530 将射束整形器524维持在静止位置处。在另一实例中,支撑物530被配置为允许至少一个 射束整形器524相对于焦斑510沿着直线或弯曲形状(弧形)轴单向或双向地进行平移, 并伴随着焦斑510和射束整形器524在围绕检查区域506的路径上的协同地旋转。针对该 实例,每个可移动的射束整形器524被耦合到驱动系统531,所述系统531在一个实例中包 括利用由编码器等感测的位置在控制器的控制下经由电动机移动的轴承等。本文中也预期 其他驱动系统531。此外,每个可移动的射束整形器524可以在扫描之前和/或扫描期间被 独立地和/或同时地移动。
[0042] 重建器532使用谱和/或常规的重建算法对二进制(binned)数据进行重建,并生 成指示检查区域和其中的对象或目标的部分的谱和/或常规的体积图像数据。当在扫描期 间对整形器524进行修改的情况下,解码器信息被提供给重建器532。诸如长榻的对象支撑 物534支撑在检查区域506中的对象或目标,并且能够用于在扫描之前、期间和/或之后关 于X、y和/或z轴来安置对象或目标。通用计算系统充当操作者控制台536,并且包括诸 如显示器的输出设备和诸如键盘、鼠标等的输入设备。驻留在控制台536上的软件允许操 作者控制对系统500的操作,例如,允许操作者直接或间接通过选择成像协议等来选择具 体的射束整形器524、射束整形器524的运动等。
[0043] 转到图6,图示了射束整形器524的非限制性范例,在沿着在焦斑510与准直器 512之间延伸的方向上观察射束整形器524。
[0044] 所图示的射束整形器524成矩形形状,其具有沿着贯穿方向或X方向延伸的长轴 602和沿着z方向延伸的短轴。在其他实施例中,射束整形器524能够成其他形状,例如,其 一条或多条边能够是弯曲的、不规则的等。射束整形器524包括高密度、高Z材料(例如, 钨、钼或其他合适的材料)。总体上,合适的射束整形器将入射射束衰减98%以上。高Z材 料的主要衰减处理是光电效应,并且,这样,射束整形器524生成很少的散射辐射甚至不生 成散射辐射。另外,由于透射射束贯穿空气,因此只存在很少的射束硬化甚至没有射束硬 化。
[0045] 射束整形器524包括多个细长的X射线吸收元件606^6062……606N (本文中统称 为X射线吸收元件606),其中,N为整数。X射线吸收元件606被布置为沿着长轴602平行 于彼此。由多个无材料区域6〇4......604(N+1)(本文中统称为无材料区域604)将各个X射 线吸收元件606分别与其相邻的(一个或多个)X射线吸收元件606分开。细长的X射线 吸收元件606的端部区域608是封闭射束整形器524的周界的支撑构件610的部分。
[0046] X射线吸收元件606中的一个或多个具有大于其他X射线吸收元件606中的一个 或多个的宽度的宽度。例如,X射线吸收元件GOe i的宽度612 i大于X射线吸收元件606 2的 宽度6122,而X射线吸收元件6062的宽度612 2又大于X射线吸收元件606 i的宽度612 i。总 体上,宽度从X射线吸收元件606外侧向中心区域614按次序地减小。然而,宽度未必一定 要这样按次序地改变。在一个实例中,狭缝宽度随着扇角以指数方式减小。
[0047] 在图示的实施例中,元件中心到元件中心的距离或间距616对于所有的X射线吸 收元件606都是相同的。在一变型中,所述间距至少可以关于一对X射线吸收元件606而 改变。在具有相同间距616以及从X射线吸收元件606外侧向中心区域614按次序地减小 的宽度612的配置中,无材料区域604的宽度在相反方向上或从中心区域向外侧区域增大。
[0048] 图7图示了针对射束整形器524在x-y平面中是平的(不弯曲的)配置沿着图6 的A-A线的横截面视图。
[0049] 为简洁和清晰起见,示出了 X射线吸收元件606的子集,即,X射线吸收元件606a、 606)3、606。、606 (1、6066、606{、6068、60611、606 1、606」、6061;以及6061。在该范例中,各个乂射线吸 收元件606被聚焦于焦斑510 (图5)处,并且因此被相对于X方向且相对于彼此成角。在 一变型中,作为替代,X射线吸收元件606垂直于X轴且平行于彼此,或者以其他方式关于 焦斑510未被聚焦。
[0050] 至少从图5的讨论可以看出,各个X射线吸收元件606在宽度上变化,越靠近端部 就越宽(例如,X射线吸收元件6063和606 并且越靠近中心区域就越窄(例如,X射线吸 收元件606#卩606 g)。个体X射线吸收元件606基本上阻挡了碰撞在其上的辐射。贯穿无 材料区域604的辐射经过射束整形器625而不会阻挡任何所述辐射。
[0051] 这在图8中得以示出。关于X射线吸收元件6063和606 b,
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