辐射焦点位置检测方法、辐射检测设备和辐射断层成像设备的制作方法

辐射焦点位置检测方法、辐射检测设备和辐射断层成像设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种辐射焦点位置检测方法、辐射检测设备和辐射断层成像设备，该设备包括：辐射源；辐射检测器，辐射检测器包括沿通道和切片方向设置的多个检测元件；辐射吸收器，辐射吸收器设置为覆盖辐射检测器中的第一和第二检测元件区域的一部分，所述部分位于所述第一和第二检测元件的相互毗连的侧面上；以及指定装置，指定装置基于从辐射源的焦点发出的辐射的强度和由第一和第二检测元件区域中的检测元件检测的辐射的强度指定辐射源的焦点的位置。
【专利说明】辐射焦点位置检测方法、辐射检测设备和辐射断层成像设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及辐射焦点位置检测方法、辐射检测设备和辐射断层成像设备，特别涉及以高分辨率检测辐射源的辐射焦点的位置位移的技术。
【背景技术】
[0002]在具有多个检测器的辐射断层成像设备(例如多层X射线CT设备等)中，辐射源的辐射焦点的位置精度对于以高质量保持所获得的图像非常重要。辐射焦点的位置误差极大地影响数据采集系统的几何形状，从而导致在所获得的图像的高分辨率区域中出现严重的伪影。特别是在最近的辐射检测设备中，经常使用在通道和滑动方向上设置有准直器板的二维准直器(two-dimensional collimator),以进一步减小入射到每个检测元件的散射辐射。在这种情况下，由于辐射焦点的位置误差导致的不利影响变得更加严重。
[0003]由于辐射源的温度变化导致的辐射焦点的移动此前一直存在，几乎不可避免。作为对策，例如基于辐射检测器的参考通道(即参考检测元件组中的辐射检测信号的轮廓)检测辐射焦点的位置及其移动量，以及基于所检测的信息执行投影数据的校正(例如参考专利文献1，日本专利特开Hei6-169914，图8至13等)和辐射方向上的辐射控制(例如参考专利文献2，日本专利特开Hei8-280659,图10等)。
[0004]但是近年来检测元件和准直器板已经微型化。上述的一般的相关技术方法已变得难以以足够的分辨率检测辐射焦点的位置及其移动量。
[0005]面对这样的情况，需要能够以高分辨率检测辐射源的辐射焦点的位置位移的技术。

【发明内容】

[0006]因此，本发明的目的是以高分辨率检测辐射断层成像设备中的辐射源的焦点的位置位移。
[0007]为了达到以上目的，第一方面的本发明提供一种辐射焦点位置检测方法，用于检测辐射断层成像设备中的辐射源的焦点的位置位移，所述方法包括以下步骤:
[0008]设置辐射吸收器以便覆盖第一和第二检测元件区域的部分，所述部分位于辐射检测器中所述第一和第二检测元件区域的相互毗连的侧面上，所述辐射检测器包括沿通道方向和切片方向设置的多个检测元件；以及
[0009]基于所述第一和第二检测元件区域中的检测元件检测的辐射的强度，指定焦点的位置或者焦点从参考位置的移动量。
[0010]第二方面的本发明提供根据第一方面的辐射焦点位置检测方法，所述辐射吸收器沿着所述第一和第二检测元件区域彼此邻近的方向的宽度比用于分离所述检测元件的每个准直器板的厚度宽。
[0011]第三方面的本发明提供根据第一或第二方面的辐射焦点位置检测方法，所述第一和第二检测元件区域沿所述切片方向彼此相邻。
[0012]第四方面的本发明提供根据第一至第三方面中的任一方面的辐射焦点位置检测方法，所述第一和第二检测元件区域设置为邻近所述检测元件沿所述通道方向的端部。
[0013]第五方面的本发明提供根据第一至第四方面中的任一方面的辐射焦点位置检测方法，所述第一和第二检测元件区域设置为邻近所述检测元件沿所述切片方向的中心。
[0014]第六方面的本发明提供根据第一至第五方面中的任一方面的辐射焦点位置检测方法，所述第一和第二检测元件区域是所述辐射检测器中的参考通道。
[0015]第七方面的本发明提供根据第一至第六方面中的任一方面的辐射焦点位置检测方法所述第一和第二检测元件区域分别包括两个或更多个检测元件的区域。
[0016]第八方面的本发明提供根据第一至第六方面中的任一方面的辐射焦点位置检测方法，所述第一和第二检测元件区域彼此相邻并且沿其相邻方向分别具有一个检测元件的览度，以及
[0017]其中沿所述相邻方向所述辐射吸收器具有的宽度为所述一个检测元件的宽度的50%至 150%。
[0018]第九方面的本发明提供根据第一至第八方面中的任一方面的辐射焦点位置检测方法，所述辐射吸收器设置在沿着朝向所述辐射源的方向距离所述第一和第二检测元件区域的检测表面IOmm至IOOmm的位置处。
[0019]第十方面的本发明提供根据第一至第九方面中的任一方面的辐射焦点位置检测方法，所述辐射吸收器沿所述第一和第二检测元件区域彼此邻近的方向的中心的位置是所述第一和第二检测元件区域之间的中间位置。
[0020]第十一方面的本发明提供一种辐射检测设备，包括:
[0021]辐射检测器，所述辐射检测器包括沿通道和切片方向设置的多个检测元件；
[0022]辐射吸收器，所述辐射吸收器设置为覆盖所述辐射检测器中的第一和第二检测元件区域的部分，所述部分位于所述第一和第二检测元件区域的相互毗连的侧面上。
[0023]第十二方面的本发明提供根据第十一方面所述的辐射检测设备，，所述辐射吸收器沿着所述第一和第二检测元件区域彼此邻近的方向的宽度比用于分离所述检测元件的每个准直器板的厚度宽。
[0024]第十三方面的本发明提供根据第十一或第十二方面所述的辐射检测设备，所述第一和第二检测元件区域沿所述切片方向彼此相邻。
[0025]第十四方面的本发明提供根据第十一至第十三方面中的任一方面所述的辐射检测设备，所述第一和第二检测元件区域彼此相邻并且沿其相邻方向分别具有一个检测元件的宽度，以及
[0026]其中沿所述相邻方向所述辐射吸收器具有的宽度为所述一个检测元件的宽度的50%至 150%。
[0027]第十五方面的本发明提供根据第十一至第十四方面中的任一方面所述的辐射检测设备，所述辐射吸收器沿所述第一和第二检测元件区域彼此邻近的方向的中心的位置是所述第一和第二检测元件区域之间的中间位置。
[0028]第十六方面的本发明提供一种辐射断层成像设备，包括:
[0029]辐射源；[0030]辐射检测器，所述辐射检测器包括沿通道和切片方向设置的多个检测元件；
[0031]辐射吸收器，所述辐射吸收器设置为覆盖所述辐射检测器中的第一和第二检测元件区域的部分，所述部分位于所述第一和第二检测元件区域的相互毗连的侧面上；以及
[0032]指定装置，所述指定装置基于从所述辐射源的焦点发出的辐射的强度和由所述第一和第二检测元件区域中的检测元件检测的辐射的强度指定所述辐射源的焦点的位置或者所述辐射源的焦点从参考位置移动的量。
[0033]第十七方面的本发明提供根据第十六方面所述的辐射断层成像设备，所述辐射吸收器沿着所述第一和第二检测元件区域彼此邻近的方向的宽度比用于分离所述检测元件的每个准直器板的厚度宽。
[0034]第十八方面的本发明提供根据第十六或第十七方面所述的辐射断层成像设备，所述第一和第二检测元件区域沿所述切片方向彼此相邻。
[0035]第十九方面的本发明提供根据第十六至第十八方面中任一方面所述的辐射断层成像设备，所述第一和第二检测元件区域彼此相邻并且沿其相邻方向分别具有一个检测元件的宽度，以及
[0036]其中沿所述相邻方向所述辐射吸收器具有的宽度为所述一个检测元件的宽度的50%至 150%。
[0037]第二十方面的本发明提供根据第十六至第十九方面中任一方面所述的辐射断层成像设备，所述辐射吸收器沿所述第一和第二检测元件区域彼此邻近的方向的中心的位置是所述第一和第二检测元件区域之间的中间位置。
[0038]根据以上方面的本发明，提供X射线吸收器，以便覆盖第一和第二检查元件区域的相互毗连的侧面上的部分。因此，根据辐射源的辐射焦点的位置确定第一检测元件区域中被辐射照射的区域与第二检测元件区域中被辐射照射的区域之间的比值。当辐射焦点移动时，二者之间的比值剧烈变化。因此，可以基于第一和第二检测元件区域检测的辐射的强度以高分辨率检测辐射焦点的位置位移。
[0039]通过如附图所示的本发明的优选实施例的以下描述，本发明的其他目的和优点将清晰显现。
【专利附图】

【附图说明】
[0040]图1是示意性显示根据本发明的实施例的X射线CT设备的配置的视图；
[0041]图2A和2B是显示X射线检测设备的配置示例的视图；
[0042]图3A和3B是根据第一实施例的X射线检测设备的局部放大图(X射线吸收器的外周图)；
[0043]图4是显示当X射线焦点定位于参考位置时X射线吸收器遮挡X射线的方式的视图；
[0044]图5是显示当X射线焦点从参考位置沿-Z方向移动时X射线吸收器遮挡X射线的方式的视图；
[0045]图6是描述当X射线焦点从参考位置沿+Z方向移动时X射线吸收器遮挡X射线的方式的视图；
[0046]图7是显示检测表面被X射线吸收器部分遮挡的两个检测元件处接收的X射线剂量之比与X射线焦点位置之间的关系的曲线图；
[0047]图8是显示X射线CT设备中的处理流程的流程图；
[0048]图9A和9B是根据第二实施例的X射线检测设备的局部放大图(X射线吸收器的外周图)。
【具体实施方式】
[0049]以下将描述本发明的优选实施例。顺带说明，本发明不限于这些实施例。
[0050]<第一实施例>
[0051]图1是示意性显示根据本发明的第一实施例的X射线CT设备的配置的视图。
[0052]X射线CT设备100配备有操作控制台1、成像台10和扫描架20。
[0053]操作控制台I配备有从操作者接收输入的输入装置2，执行各个部件的控制以执行对象的成像的中央处理单元3，用于生成图像等的数据处理器，采集或收集通过扫描架20采集的数据的数据采集缓冲器5，在其上显示每个图像的监视器6，以及在其中存储程序、数据等的存储装置7。
[0054]成像台10配备有支架12，对象40布置于支架12上，从而支架12将对象40插入扫描架20的孔B中并将对象40从孔B中取出。支架12通过设于成像台10中的电机被升高以及线性水平移动。顺带说明，在本实施例中，对象40的体轴方向，即支架12的水平线性移动方向假设为Z方向,其垂直方向假设为Y方向，其与Z和y方向正交的水平方向假设为X方向。
[0055]扫描架20具有绕孔B被旋转支撑的环形旋转部分15。旋转部分15设置有X射线管21，控制X射线管21的X射线控制器22，使X射线管21生成的X射线81形成扇束或锥束形状的孔23，检测穿过对象40的X射线81的X射线检测设备24，将X射线检测设备24的输出转换为X射线投影数据并采集或收集该数据的DAS (数据采集系统)25，控制X射线控制器22、孔23和DAS25的旋转部分控制器26。扫描架20配备有控制用控制器29，其执行控制信号等与操作控制台I和成像台10的通信。旋转部分15电耦合至通过滑动环30对其进行支撑的部件。顺带说明，DAS也称为数据采集系统。
[0056]X射线管21和X射线检测设备24彼此相对布置，留有其中放置对象40的成像空间，即X射线管21和X射线检测设备24之间插入扫描架20的孔B。当旋转部分15旋转时，X射线管21和X射线检测设备24绕对象40旋转，同时二者的位置关系保持不变。从X射线管21辐射并由孔23构形的扇束或锥束的X射线81穿过对象40并作用在X射线检测设备24的检测表面上。扇束或锥束的X射线81在Xy平面的扩张方向称为通道方向(CH方向)，其在z方向的扩张方向或者z方向本身称为切片方向(SL方向)。
[0057]现在将详细解释X射线检测设备24的配置。
[0058]图2A和2B中显示了 X射线检测设备的配置示例。图2A是从X射线管21 —侧观察的视图(前视图)，图2(b)是沿z方向观察的视图(侧视图)。
[0059]如图2A和2B所示，X射线检测设备24具有X射线检测器27和准直器装置28。
[0060]X射线检测器27配置为检测元件271沿CH和SL方向以阵列形式设置。各个检测元件271沿着倾斜曲面以如下方式布置:它们的检测表面面对X射线管21的X射线焦点21f (图4所示)。在本实施例中，X射线检测器27中的检测元件271设置为例如1000通道X 128列。每个检测元件271的检测表面大致是宽度约为1.025mm的正方形。顺带说明，在图2A和2B中，为方便起见，所绘制的检测元件271的数量比实际可用的数量少。
[0061]准直器装置28设置在X射线检测器27的检测表面一侧上。准直器装置28包括多个准直器板281。准直器板281设置为X射线检测器27的检测元件271在CH方向被分离或隔开。准直器板281设置为其板表面从X射线焦点21f (图4所示)平行于X射线的辐射方向延伸。每个准直器板281沿I方向的宽度为例如20mm左右，每个准直器板281的厚度为例如0.2mm左右。
[0062]如图2A和2B所示，X射线检测器27包括主区域M和参考区域R。参考区域R是至少一端沿X射线检测器27的CH方向设置并且被不穿过对象40的X射线照射的区域。主区域M是除了参考区域R以外的区域。主区域M中的检测元件271检测的数据用于图像重建。参考区域R中的检测元件271检测的数据用于主区域M的检测数据的校正。
[0063]如图2A和2B所示，在本例中，准直器板281设置在检测元件271之间的边界处，从而沿CH方向逐行隔开检测元件271。
[0064]仍然如图2A和2B所示，X射线吸收器50附于沿CH方向的X射线检测器27的端部，其位置邻近沿SL方向的X射线检测器27的中心部分。以下将详细描述X射线吸收器50。
[0065]图3A和3B是根据第一实施例的X射线检测设备的局部放大图。图3A是当从X射线管21 —侧观察X射线吸收器50时截取的视图(前视图)，图3 (b)是当沿z方向观察X射线吸收器50时截取的视图(侧视图)。
[0066]现在假设构成X射线检测器27的单个检测元件271分别由通道数和列数来标识。假设X射线检测器27中从-CH方向到+CH方向的通道数为1，2，...，1000。假设从X射线检测器27的中心沿SL方向至+z方向的列数为Al，A2, , A64，从X射线检测器27的中心沿SL方向至-Z方向的列数为B1，B2，...，B64。具有通道数i和列数j的每个检测元件271以检测元件271 (i，j)的形式表示。
[0067]具有通道数I和列数Al的检测元件271 (LAl)和具有通道数I和列数BI的检测元件271 (I, BI)邻近X射线检测器27的SL方向的中心部分在X射线检测器27沿-CH方向的端部处沿SL方向彼此相邻设置。
[0068]X射线吸收器50设置为遮挡施加在检测元件271 (I, Al)的检测表面(第一检测元件区域的检测表面)和检测元件271(1，BI)的检测表面(第二检测元件区域的检测表面)的沿SL方向相互毗连的侧面上的部分的X射线，该X射线包含在施加于两个检测表面的X射线中。即当从X辐射方向(I方向)观察时，X射线吸收器50布置为覆盖与检测元件271(1，Al)的检测表面和检测元件271(1，BI)的检测表面之间的边界相邻的部分。在本例中，X射线吸收器50安装为其沿SL方向的中心位置50c布置在中间位置，即检测元件271(1，Al)和271(1，BI)的检测表面之间的边界。
[0069]X射线吸收器50为板形，X射线辐射方向作为板的厚度方向。当从X射线辐射方向(I方向)观察时，其X射线遮挡部分大致为矩形。X射线吸收器50沿SL方向的宽度比准直器板281的厚度大，例如其等于一个检测元件宽度的50%至150%，在本例中，其宽度为一个检测元件宽度的大约90%。X射线吸收器50的厚度范围为例如从0.1mm至1mm。在本例中，其厚度为0.2mm左右。X射线吸收器50沿X射线辐射方向(I方向)的位置定位于，例如从检测元件271的检测表面到X射线管21的X射线焦点2in0mm至IOOmm的垂直位置，在本例中为30mm左右的垂直位置。X射线吸收器50沿CH方向的外端通过螺钉56穿过垫片55等扣紧并固定。这样，当X射线焦点21f位于设计中的适当参考位置zO时，这些检测元件271的大约一半的检测表面处于被置于辐射的X射线81遮挡的状态。顺带说明，X射线吸收器50包括重金属，例如钨、钥等。
[0070]现在将详细描述检测X射线焦点移动以及校正X射线投影数据的方法。
[0071]图4至6均是显示根据X射线焦点的位置而不同的X射线遮挡方式的视图。
[0072]现在考虑X射线焦点21f的位置沿z方向偏移，检测元件271 (LAl)和271 (LBl)的检测表面被X射线照射。
[0073]首先，考虑当X射线焦点21f处于图4所示的参考位置zO时，即当z方向位置误差ZE=O时，X射线从X射线焦点辐射。在这种情况下，检测元件271(1，Al)的检测表面中被X射线照射的区域(以下称为X射线辐射区域)σ与检测元件271(1，Β1)的X射线辐射区域σ大致彼此相等。
[0074]下面,考虑当X射线焦点21f从参考位置zO沿-Z方向移动而位于位置zl时(如图5所示)，即当ζ方向位置误差ΖΕ=-α (α>0)时，X射线81从X射线焦点21f辐射。在这种情况下，当与X射线焦点21f处于参考位置zO相比时，检测元件271 (I, Al)的X射线辐射区域σ减小，检测元件271(1，Β1)的X射线辐射区域增大。即检测元件271 (1，Al)的X射线辐射区域σ变得小于检测元件271(1，BI)的X射线辐射区域σ。当焦点从参考位置zO沿-ζ方向的移动量α变得更大时，检测元件271 (1，Α1)的X射线辐射区域σ减小，检测元件271 (1，BI)的X射线辐射区域σ增大。
[0075]另一方面,考虑当X射线焦点21f从参考位置zO沿+ζ方向移动而位于位置z2时(如图6所示)，即当ζ方向位置误差ZE=+ α ( α >0)时，X射线81从X射线焦点2If辐射。在这种情况下，当与X射线焦点21f处于参考位置zO相比时，检测元件271 (I, Al)的X射线辐射区域σ增大，检测元件271(1，Β1)的X射线辐射区域σ减小。即检测元件271(1，Al)的X射线辐射区域σ变得大于检测元件271(1，BI)的X射线辐射区域σ。当焦点从参考位置zO沿+ζ方向的移动量α变得更大时，检测元件271(1，Α1)的X射线辐射区域σ增大，检测元件271(1，BI)的X射线辐射区域σ减小。
[0076]例如图7显示了实际绘制的每个ζ方向位置误差ZE所产生的检测元件271 (1，Α1)和检测元件271(1，BI)的各个检测表面处接收的X射线剂量之比Q(1，BI) / Q(l，Al)的曲线图。从该曲线图可以理解，X射线焦点21f的位置变化(X射线辐射角的变化)反映在检测元件271(1，Al)和检测元件271(1，BI)的检测表面处接收的X射线81的X射线剂量Q(LAl)和Q(1，B1)上。相应地，检测元件271(1，Al)和检测元件271 (1，BI)的检测表面处接收的X射线81的X射线剂量Q(1，Al)和Q(l，BI)之间的平衡，例如检测元件271 (I，BI)的检测表面处接收的X射线81的X射线剂量Q (1，BI)与检测元件271(1，Al)的检测表面处接收的X射线81的X射线剂量Q(1，Al)之比r变为图7中所示的单调递增函数，因此X射线剂量比r和ζ方向位置误差ZE以一对一的关系彼此对应。
[0077]事先获得例如图7中所示的X射线剂量比r和ζ方向位置误差ZE之间的关系，作为整个X射线检测器27的函数表Tl。与此同时，确定针对ζ方向位置误差ZE的输出响应，作为关于X射线检测器27的单个检测元件271 (i，j)的固有表T2(i，j)。当以这种方式进行成像时，即使X射线焦点21f的位置变化，也可以使用检测元件271 (LAl)和271 (LBl)的输出和函数表Tl确定其位置。通过将所确定的X射线焦点21f的位置应用于表T2 (i，j)，可以实时地为所有检测元件271分别提供校正系数。
[0078]在本示例中，基于以上原则，事先为主区域M中的各个位置(i，j)处的每个检测元件271(i，j)检查对应于ζ方向位置误差ZE的检测数据变化。通过检查结果，确定用于消除由X射线焦点的位置变化导致的检测数据效应的校正系数k，作为ζ方向位置误差ZE的函数k(i，j，ZE)，并将其存储。上述函数表Tl也被存储。
[0079]通过检测元件271 (I,Al)和(1，B1)的输出，为每个视图(view) V处的每个采集的X射线投影数据Pv确定X射线剂量比rv，并将其应用于函数表Tl，从而确定对应于每个视图V的X射线焦点21f的位置。使用校正系数k(i，j, ZE)校正通过每个检测元件271 (i，j)获得的检测数据pv(i，j)，检测数据pv(i，j)构成待处理的视图V的X射线投影数据Pv。
[0080]以下将解释根据本实施例的X射线CT设备中的处理流程。
[0081]图8是显示根据本实施例的X射线CT设备中的处理流程的流程图。
[0082]在步骤SI，扫描对象以采集多个视图V的X射线投影数据P。
[0083]在步骤S2，选择针对于处理的X射线投影数据的视图va。
[0084]在步骤S3，通过选定视图va的X射线投影数据P(va)处的检测元件271 (1，Al)和(LBl)的检测信号值确定X射线剂量比r。
[0085]在步骤S4，将X射线剂量比r应用于函数表Tl，以确定与视图va对应的X射线焦点的ζ方向位置误差ZE (va)。
[0086]在步骤S5，选择针对于处理的检测数据的通道位置(m，η)。
[0087]在步骤S6,使用校正系数k(i, j, ZE (va))校正选定视图va和通道位置(m, η)处的检测数据(va，m, η)。
[0088]在步骤S7，确定是否存在下一个待选通道位置。如果发现存在下一个待选通道位置，处理流程返回步骤S4，选择新的通道位置。如果发现不存在下一个待选通道位置，处理流程前进到下一步骤S8。
[0089]在步骤S8，确定是否存在下一个待选视图。如果发现存在下一个待选视图，处理流程返回步骤S2，选择新的视图。如果发现不存在下一个待选视图，处理流程前进到下一步骤S9。
[0090]在步骤S9，基于多个视图的校正X射线投影数据执行图像重建。
[0091]在步骤S10，显示重建的图像。
[0092]根据如上所述的本实施例，X射线吸收器50设置为覆盖检测元件271 (I, Al)和271(1，BI)的检测表面沿SL方向相互毗连的侧面上的部分，即遮挡辐射的X射线81。因此，根据X射线焦点21f的位置，检测元件271 (I, Al)的检测表面中被X射线81照射的区域σ与检测元件271(1，BI)的检测表面中被X射线81照射的区域σ之间的比值是固定或确定的。当X射线焦点21f移动时，二者之间的比值剧烈变化。因此，可以基于这些检测元件检测的X射线强度(检测的信号)以高分辨率检测X射线焦点21f的位置及其移动量。
[0093]顺带说明，当X射线吸收器50沿SL方向的宽度大约为准直器板281的厚度时，即使X射线焦点21f移动，检测元件271(1，Al)检测的X射线的X射线剂量Q与检测元件271(1,BI)检测的X射线的X射线剂量Q之间也难以出现显著差异。即难以以高分辨率检测X射线焦点21f的位置。在本实施例中，由于X射线吸收器50的宽度制造得比准直器板281的厚度宽，因此由于X射线焦点21f的移动导致的每个检测表面处的X射线剂量Q可以更有利地形成较大的变化，从而能够以较高分辨率检测X射线焦点21f的移动。
[0094]<第二实施例>
[0095]图9A和9B是根据第二实施例的X射线检测设备的局部放大图。图9A是从X射线管21 —侧观察的视图(前视图)，图9B是从ζ方向观察的视图(侧视图)。
[0096]在此顺带说明，如图9A和9B中所示，检测元件271 (1，A2)的检测表面和检测元件271 (2，A2)的检测表面彼此合并，作为第一检测表面Dl (第一检测元件区域的检测表面)。检测元件271(1，Al)的检测表面和检测元件271 (2，Al)的检测表面彼此合并，作为第二检测表面D2(第二检测元件区域的检测表面)。检测元件271(1，B1)的检测表面和检测元件271(2，BI)的检测表面彼此合并，作为第三检测表面D3(第三检测元件区域的检测表面)。检测元件271(1，B2)的检测表面和检测元件271(2，B2)的检测表面彼此合并，作为第四检测表面D4(第四检测元件区域的检测表面)。
[0097]如图9A和9B中所示，本实施例中的X射线吸收器51具有第一 X射线吸收部分52和第二 X射线吸收部分53。第一 X射线吸收部分52遮挡施加到第一和第二检测表面Dl和D2的部分的X射线81，该部分位于当沿SL方向观察时第一和第二检测表面Dl和D2的相互毗连的侧面上，被遮挡的X射线81包含在施加到第一检测表面Dl和第二检测表面D2的X射线81中。即第一 X射线吸收部分52布置为覆盖在第一检测表面Dl和第二检测表面D2之间。第二 X射线吸收部分53遮挡施加到第三和第四检测表面D3和D4的部分的X射线81，该部分位于当沿SL方向观察时第三和第四检测表面D3和D4的相互毗连的侧面上，被遮挡的X射线81包含在施加到第三检测表面D3和第四检测表面D4的X射线81中。即第二 X射线吸收部分53布置为覆盖在第三检测表面D3和第四检测表面D4之间。第一 X射线吸收部分52和第二 X射线吸收部分53都具有沿SL方向的宽度，该宽度是一个检测元件的宽度的大约90%，并且当沿X射线辐射方向(I方向)观察时第一 X射线吸收部分52和第二 X射线吸收部分53大致为矩形。
[0098]在本实施例中，X射线吸收器51以如下方式形成和安装:第一 X射线吸收部分52沿SL方向的中心的位置52c布置在第一检测表面Dl和第二检测表面D2之间的中间位置；第二 X射线吸收部分53沿SL方向的中心的位置53c布置在第三检测表面D3和第四检测表面D4之间的中间位置。在本实施例中，第一 X射线吸收部分52和第二 X射线吸收部分53整体形成。X射线吸收器51布置在当沿X射线辐射方向(I方向)观察时距离这些检测表面30mm的垂直位置处。
[0099]根据上述原理，即使在这样的配置中，可以基于在第一至第四检测表面Dl至D4检测的X射线81的X射线剂量Q来检测X射线焦点21f的位置并校正X射线投影数据P。例如，可以基于在第一检测表面Dl和第三检测表面D3检测的X射线81的总X射线剂量Qt (或者平均X射线剂量Qa)与在第二检测表面D2和第四检测表面D4检测的X射线81的总X射线剂量Qt (或者平均X射线剂量Qa)之间的比值来检测X射线焦点21f的位置并校正X射线投影数据P。此外，例如可以基于在第一检测表面Dl检测的X射线81的总X射线剂量Qt (或者平均X射线剂量Qa)与在第二检测表面D2检测的X射线81的总X射线剂量Qt (或者平均X射线剂量Qa)之间的比值，以及在第三检测表面D3检测的X射线81的总X射线剂量Qt (或者平均X射线剂量Qa)与在第四检测表面D4检测的X射线81的总X射线剂量Qt (或者平均X射线剂量Qa)之间的比值来检测X射线焦点21f的位置并校正X射线投影数据P。
[0100]在第二实施例中，第一至第四检测表面Dl至D4分别对应于多个检测元件区域，并且其位置数也是多个。因此能够减小检测元件271检测的数据中包含的噪音分量，以及减小准直器板281的安装精度变化所导致的效应。即能够基于SN比值中较高的特征量来检测X射线焦点21f的位置并校正X射线投影数据P，从而提高了其精度。
[0101]顺带说明，根据上述实施例，由于与相关技术相比严格来说要增加的部件很少，因此部件成本提高得很少，制造的困难程度也没有提高。
[0102]根据上述实施例，由于通过增加上述的校正算法抑制了每个准直器板281的安装精度变化所导致的效应，因此可以放宽与每个准直器板281的安装精度相关的具体要求，还可以预期被称为废料成本的降低。
[0103]顺带说明，本发明不限于上述实施例，而是可以在本发明的范围内以各种形式修改本发明而不背离本发明的主旨。
[0104]例如，在上述实施例中，检测元件区域之间的X射线剂量比r与X射线焦点21f的位置之间的关联是确定的，通过实际测量(actually-measured)的检测信号值确定X射线剂量比r，从而参考上述关联确定X射线焦点21f的位置。但是当然可以通过其他方法确定X射线焦点21f的位置。例如，通过表示检测元件(1，Al)和(1，BI)的检测信号值之间的平衡的任意特征值直接或间接确定X射线焦点21f的位置的方法均可以采用。
[0105]此外，例如在上述实施例中，基于沿SL方向彼此相邻的检测元件271的检测信号值检测X射线焦点2If沿SL方向的移动，并校正由于X射线焦点的移动导致的X射线投影数据P的变化。但是，可以沿CH方向应用类似于此的配置，以检测X射线焦点21f沿CH方向的移动，也可以校正由于焦点的移动导致的X射线投影数据P的变化。或者，还可以沿CH和SL方向同时应用该配置。
[0106]此外，例如在上述实施例中，通过实际扫描对象40获得的X射线投影数据P获取特定检测元件的检测数据，并使用这些数据检测X射线焦点21f的位置。但是，当执行不同于实际扫描的扫描时，例如，当执行实际扫描之前的空气校准扫描时，可以获取特定检测元件的检测数据并使用该检测数据检测X射线焦点21f的位置。由于大体上X射线焦点21f经常随时间移动得较慢，因此即使所提供的获取校正所用的每个检测元件271的检测数据的时机和所提供的获取图像重建所用的X射线投影数据P的时机彼此略微偏移，仍然足以校正X射线投影数据P。空气校准扫描还带来如下优点:由于在成像空间中没有放置对象40，因此能够防止检测数据被散射辐射影响。
[0107]例如，虽然上述实施例均涉及X射线CT设备，但是本发明甚至可应用于将X射线CT设备和PET或SPECT组合在一起的PET-CT设备或SPECT-CT设备等。
【权利要求】
1.一种辐射焦点位置检测方法，用于检测辐射断层成像设备中辐射源的焦点的位置位移，所述方法包括以下步骤: 设置辐射吸收器以便覆盖第一和第二检测元件区域的部分，所述部分位于辐射检测器中所述第一和第二检测元件区域的相互毗连的侧面上，所述辐射检测器包括沿通道方向和切片方向设置的多个检测元件；以及 基于所述第一和第二检测元件区域中的检测元件来检测辐射的强度，指定焦点的位置或者焦点从参考位置的移动量。
2.根据权利要求1所述的辐射焦点位置检测方法，其特征在于，所述辐射吸收器沿着所述第一和第二检测元件区域彼此邻近的方向的宽度比，用于分离所述检测元件的每个准直器板的厚度宽。
3.根据权利要求1所述的辐射焦点位置检测方法，其特征在于，所述第一和第二检测元件区域沿所述切片方向彼此相邻。
4.根据权利要求1所述的辐射焦点位置检测方法，其特征在于，所述第一和第二检测元件区域设置为邻近所述检测元件沿所述通道方向的端部。
5.根据权利要求1所述的辐射焦点位置检测方法，其特征在于，所述第一和第二检测元件区域设置为邻近所述检测元件沿所述切片方向的中心。
6.根据权利要求1所述的辐射焦点位置检测方法，其特征在于，所述第一和第二检测元件区域是所述辐射检测器中的参考通道。
7.根据权利要求1所述的辐射焦点位置检测方法，其特征在于，所述第一和第二检测元件区域分别包括两个或更多个检测元件的区域。·
8.根据权利要求1所述的辐射焦点位置检测方法，其特征在于，所述第一和第二检测元件区域彼此相邻并且沿其相邻方向分别具有一个检测元件的宽度，以及 其中沿所述相邻方向所述辐射吸收器具有的宽度为所述一个检测元件的宽度的50%至 150%。
9.根据权利要求1所述的辐射焦点位置检测方法，其特征在于，所述辐射吸收器设置在沿着朝向所述辐射源的方向距离所述第一和第二检测元件区域的检测表面IOmm至IOOmm的位置处。
10.根据权利要求1所述的辐射焦点位置检测方法，其特征在于，所述辐射吸收器沿所述第一和第二检测元件区域彼此邻近的方向的中心的位置是所述第一和第二检测元件区域之间的中间位置。
11.一种辐射检测设备，包括: 辐射检测器，所述辐射检测器包括沿通道和切片方向设置的多个检测元件； 辐射吸收器，所述辐射吸收器设置为覆盖所述辐射检测器中的第一和第二检测元件区域的部分，所述部分位于所述第一和第二检测元件区域的相互毗连的侧面上。
12.根据权利要求11所述的辐射检测设备，其特征在于，所述辐射吸收器沿着所述第一和第二检测元件区域彼此邻近的方向的宽度比用于分离所述检测元件的每个准直器板的厚度宽。
13.根据权利要求11所述的辐射检测设备，其特征在于，所述第一和第二检测元件区域沿所述切片方向彼此相邻。
14.根据权利要求11所述的辐射检测设备，其特征在于，所述第一和第二检测元件区域彼此相邻并且沿其相邻方向分别具有一个检测元件的宽度，以及 其中沿所述相邻方向所述辐射吸收器具有的宽度为所述一个检测元件的宽度的50%至 150%。
15.根据权利要求11所述的辐射检测设备，其特征在于，所述辐射吸收器沿所述第一和第二检测元件区域彼此邻近的方向的中心的位置是所述第一和第二检测元件区域之间的中间位置。
16.一种辐射断层成像设备，包括: 福射源; 辐射检测器，所述辐射检测器包括沿通道和切片方向设置的多个检测元件； 辐射吸收器，所述辐射吸收器设置为覆盖所述辐射检测器中的第一和第二检测元件区域的部分，所述部分位于所述第一和第二检测元件区域的相互毗连的侧面上；以及 指定装置，所述指定装置基于从所述辐射源的焦点发出的辐射的强度和由所述第一和第二检测元件区域中的检测元件检测的辐射的强度来指定所述辐射源的焦点的位置或者所述辐射源的焦点从参考位置移动的量。
17.根据权利要求16所述的辐射断层成像设备，其特征在于，所述辐射吸收器沿着所述第一和第二检测元件区域彼此邻近的方向的宽度比用于分离所述检测元件的每个准直器板的厚度宽。
18.根据权利要求16所述的辐射断层成像设备，其特征在于，所述第一和第二检测元件区域沿所述切 片方向彼此相邻。
19.根据权利要求16所述的辐射断层成像设备，其特征在于，所述第一和第二检测元件区域彼此相邻并且沿其相邻方向分别具有一个检测元件的宽度，以及 其中沿所述相邻方向所述辐射吸收器具有的宽度为所述一个检测元件的宽度的50%至 150%。
20.根据权利要求16所述的辐射断层成像设备，其特征在于，所述辐射吸收器沿所述第一和第二检测元件区域彼此邻近的方向的中心的位置是所述第一和第二检测元件区域之间的中间位置。
【文档编号】G01T1/02GK103852777SQ201310628431
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2012年11月30日
【发明者】H.库罗基, I.阿布德拉茨 申请人:通用电气公司