专利名称：计算机层析x射线摄影机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机层析X射线摄影机。
当今，在医疗技术中已投入使用的计算机层析X射线摄影机记录下剖面图所必需的投影数据。它通过以下过程实现从X射线源发射的射线束中集束出较薄的X射线扇形射线，射线穿过被检测物体后由单独一个探测器行探测。单个探测元件沿Z向(系统轴向)的长度尺寸被设计成能够拍摄下最大可调的层厚(通常层厚10mm)的射线。
不同的层厚通过相应调节电子管附近及探测器一侧的光阑来实现。因为采用这类装置只能分别记录某一层的数据，由X射线源发射的X射线束的利用效率就很低。对于三维摄影技术，可探测的体积通常由于X射线源可供使用的持续功率而受限制，相应所需的拍摄与检查时间就长。
如果按照US-PS 5,291,402使用面探测器，测量系统中这类型的限制将进一步得到克服。这类面探测器是由探测器元件组成的两维阵列，也就是说，它由很多平行的探测器行组成，使用一种沿Z向膨胀扩展的X射线束来代替薄的扇形射线进行投影。与传统的单行探测器相比较而言，面探测器由在Z-向上独立的探测器元件组成。当测量系统旋转时，视面探测器在Z-向上的膨胀情况，可同时拍摄下很多的层。面探测器相邻的行探测相邻的层。选择探测元件沿Z向的长度，使得一个探测器行可探测最小的，所期望的层。
本发明的目的在于设计一种带有一面探测器的计算机层析X射线摄影机，使得该探测器制作简化且可变化地选择层。
本发明的目的是这样实现的，即采用一种计算机层析X射线摄影机，它具有一个发射扇形X射线束的X射线源和一个受该X射线束撞击的探测器，该探测器由多个平行的探测器行组成，其中每一探测器行由一列探测器元件构成，其中X射线束可围绕一系统轴线旋转，在不同投射中所构成的探测器信号输送给一计算机，该计算机由此计算出受检查物体的图像，其中探测器由一列模块构成，而每一模块由多个平行的分模块构成，每个分模块由一列探测器元件构成。
下面借助附图对本发明作进一步的详细说明，附图中
图1为用于阐述本发明思想的计算机层析X射线摄影机的主要部分；图2至图6为用于产生不同数目的层及不同层厚的不同探测器的结构及投射。
在图1中示出X射线源的焦点1，通过一未示出的光阑集束的扇形X射线束2从该焦点发出，射线穿过物体3并撞击在一个探测器4上，它由多个平行的探测器行组成，每个探测器行由一列探测器元件构成。测量系统1，4可围绕一系统轴6在-向上旋转，使得物体3在不同投影下(轴向和螺旋方式)受到透射。根据变化的层厚，计算机7从已产生的探测器信号计算物体3的图像，结果反映到显示屏8上。探测器信号的收集通过多路转换器9完成。
探测器4由一列模块组成，模块最好具有一列带有后接的光电二极管的陶瓷材质的闪烁器。图2表示带有一模块10的结构，在-向上有16个单元，在Z-向上分成两个分模块11，12。每一个分模块11，12因此划分为一列探测器元件11a，11b等以及12a，12b等。在-向上，众多的类似模块10的模块相互紧靠排列，由此同时扫描探测两个平行的沿Z-向延伸的层是可能的。
图3示出由模块13组成的探测器的结构。其中模块13由4个平行的分模块14至17组成，分模块14至17沿-向分成等同的16个单元，由此同时扫描4个平行的沿Z-向延伸的层是可能的。
相应于图3，图4表示带有附属的，位于探测器近旁的光阑板18，19的探测器的结构。依据光阑板18，19的位置，由分模块14至17组成的四个平行的探测器行是有效的，四个层可同时被扫描。假如分模块14，15及16，17的探测器元件相互对应的信号综合在一起，那么带有14，15分模块的两个平行的探测器行和带有分模块16，17的两个平行的探测器行就分别提供一个层的信号，这样两个平行的层可同时被扫描。
图5表示图3和图4所示探测器在光阑板18，19位于两个平行层上时受扫描，这两个平行层通过分模块15，16来确定。分模块14、17是无效的，分模块15，16被光阑板18、19部分遮盖，由此产生一个较原有尺寸规格的分模块15，16而言更小的层厚。
按照图4中光阑板所处位置，例如4个5mm厚的层可被探测扫描，而按照图5所示光阑板所处位置，2个3mm厚的层也就可被扫描。
图6表示光阑板18，19所处位置，在此位置，分模块14，17被部分遮盖，分模块14，15及16，17相互对应的元件的信号综合在一起，这样，例如8mm厚的两个平行层就可同时被扫描。
以上建议的4行系统允许每转一圈计算4张图像，这些图符合所调节的层厚或可综合成相应较大层厚的图像。一般N个Mmm厚的层可同时被扫描。
人们提出所有X射线吸收剂可作为探测器材料，如GOS，CdWo4，CdTe，GaAs，GOS基于其简单的可加工性而特别适合。
探测器可以模块化制作。探测器要么加工成如图2所示具有2*10mm的尺寸，要么也可用同一毛坯加工成如图3所示尺寸为4*5mm的探测器。这样尤其是图1中多路转换器9所必需的数量，也与上述制作过程一样会带来费用上的优点。该建议的N行探测系统也可作为基本模块用于具有多束扇形射线束的昂贵的测量系统。
权利要求
1.一种计算机层析X射线摄影机，它具有一个发射扇形X射线束(2)的X射线源(1)和一个受该X射线束撞击的探测器(4)，该探测器由多个平行的探测器行组成，其中每一探测器行由一列探测器元件构成，其中X射线束(2)可围绕一系统轴线(6)旋转，在不同投射中所构成的探测器信号输送给一计算机(7)，该计算机(7)由此计算出受检查物体(3)的图像，其中探测器(4)由一列模块(10、13)构成，而每一模块(10，13)由多个平行的分模块(11，12；14至17)构成，每个分模块(11，12；14至17)由一列探测器元件(11a等，12a等)构成。
2.如权利要求1所述的计算机层析X射线摄影机，其中每个模块(10)由两个平行的分模块(11，12)组成。
3.如权利要求1所述的计算机层析X射线摄影机，其中每个模块(13)由4个平行的分模块(14至17)组成。
4.如权利要求1至3中任一项所述的计算机层析X射线摄影机，其中设置了位于探测器附近的光阑板(18，19)，调节该光阑板，使得撞击到探测器(4)上的X射线束(2)的厚度可调节。
5.如权利要求4所述的计算机层析X射线摄影机，其中通过调节光阑板(18，19)和/或探测器元件输出信号的合成，可选择同时被扫描的平行层的数量。
6.如权利要求1至5中任一项所述的计算机层析X射线摄影机，其中模块(10，13)的探测器元件是在陶瓷制的闪烁器和后接的光电探测器的基础上构成的，其中该闪烁器由基础材料通过切割加工出来。
全文摘要
一种计算机层析X射线摄影机具有多个平行的探测器行,为实现有其简单结构情况下可灵活选择所需探测的层面,该探测器由一列探测器模块(10)构成。每个探测器模块(10)由多个平行的分模块(11,12)组成,而每个分模块(11,12)由一列探测器元件(11a等,12a等)构成,这些探测器元件通过切割模块(10)构成。每个探测器元件(11a等,12a等)最好在一个陶瓷制的闪烁器和后接的光电探测器的基础上构成。
文档编号G01T1/20GK1171922SQ9710549
公开日1998年2月4日 申请日期1997年6月3日 优先权日1996年6月20日
发明者罗尔夫·赫普克 申请人:西门子公司