一种CT探测器抗散射滤线栅的制作方法

本发明涉及一种x射线医学影像探测器的零部件，具体是一种ct探测器抗散射滤线栅。

背景技术：

1、x射线影像系统中，抗散射滤线栅是一种减小散射对空间分辨率影像的装置，通常安装于探测器表面，其横截面如附图4所示。抗散射滤线栅通常由钨等高原子序数金属制成，其具有栅格结构，栅格中间为空或者低密度材料填充；栅格间距通常与探测器的一行或一列像素间距相同，或具有二维阵列结构，其行、列间距与探测器行、列像素间距相同；栅格具有一定深宽比，格壁可以阻挡散射线对相邻像素的影响，同时格壁也会阻挡一部分非散射x射线到达探测器。

2、探测器上安装的滤线栅，可以有效去除对重建图像有害的x射线散射线。但是，当ct系统的探测器尺寸越来越小时，去散射滤线栅占据的探测器的面积将严重影响x射线的利用率。

3、随着3d打印技术逐步成熟，传统一维结构栅格逐步被二维结构取代，二维结构中，通常每个栅格对准于探测器一个像素。随着探测器空间分辨率的不断提高，高端探测器的像素尺寸逐步缩小，抗散射滤线栅格壁厚度对x射线利用效率产生影响。受限于3d打印技术的精度与材料强度限制，在小像素探测器的应用中，如抗散射滤线栅格间距仍然制作成与探测器像素等间距，x射线利用效率会极大减小，致使图像信噪比不佳，附图5为关于x射线效率与像素间距的一组示例，可以看到对于0.1mm格壁厚度，1mm大像素应用中x射线效率为81％，而0.4mm小像素应用中x射线效率仅为56.25％。

4、一种提升小像素探测器抗散射滤线栅x射线效率的方法为，采用一个矩形栅格覆盖多个像素。该方式可以保持相对高的x射线效率，但栅格内多个像素之间论沿着行方向或列方向均有散射影响，不利于空间分辨率提升。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种适用于医用x射线探测器，尤其是ct探测器的抗散射滤线栅结构，该结构适用于小像素探测器，在实现抗x射线散射同时兼顾x射线利用效率，从而改善散射对小像素探测器空间分辨率的影响的ct探测器抗散射滤线栅。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种ct探测器抗散射滤线栅，该抗散射滤线栅的一个栅格对应探测器n个像素，该n个像素呈两个l形排列，通过正l形与反l形的组合，实现覆盖m(行)x n(列)像素的双l形栅格单元；通过双l形栅格单元的复制与延展，得到二维阵列结构。

3、优选地，对于双l形栅格单元覆盖的3(行)x 2(列)像素区域，其第2行像素沿着行方向具有逐像素抗散射隔离，第1行与第3行具有沿着行方向每两个像素间有抗散射隔离；沿着任意列像素方向，像素间隔1像素、2像素、1像素、2像素……具有抗散射栅格。

4、优选地，该抗散射滤线栅由3d金属打印工艺制作，格壁厚0.1mm，高度为25mm，其x射线效率达68.75％。

5、优选地，该抗散射滤线栅中双l形栅格单元的数量为21个，每个双l形栅格单元的长度为1.2mm，宽度为0.8mm。

6、优选地，m(行)x n(列)像素组成的双l形栅格，m与n的数值包括但不限于m＝3与n＝2。双l形栅格单元覆盖的范围除了3(行)x 2(列)像素区域，还包含4(行)x 2(列)、6(行)x2(列)与4(行)x 3(列)覆盖方式。

7、本发明适用于医用x射线探测器，尤其是小像素ct探测器，在实现抗x射线散射同时兼顾x射线利用效率，从而改善散射对小像素探测器空间分辨率的影响。

技术特征：

1.一种ct探测器抗散射滤线栅，其特征在于：该抗散射滤线栅的一个栅格对应探测器n个像素，该n个像素呈两个l形排列，通过正l形与反l形的组合，实现覆盖m(行)x n(列)像素的双l形栅格单元；通过双l形栅格单元的复制与延展，得到二维阵列结构。

2.根据权利要求1所述的一种ct探测器抗散射滤线栅，其特征在于：对于双l形栅格单元覆盖的3(行)x2(列)像素区域，其第2行像素沿着行方向具有逐像素抗散射隔离，第1行与第3行具有沿着行方向每两个像素间有抗散射隔离；沿着任意列像素方向，像素间隔1像素、2像素、1像素、2像素……具有抗散射栅格。

3.根据权利要求1所述的一种ct探测器抗散射滤线栅，其特征在于：该抗散射滤线栅中双l形栅格单元呈方形阵列排布。

4.根据权利要求1所述的一种ct探测器抗散射滤线栅，其特征在于：该抗散射滤线栅由3d金属打印工艺制作，格壁厚0.1mm，高度为25mm，其x射线效率达68.75％。

5.根据权利要求4所述的一种ct探测器抗散射滤线栅，其特征在于：该抗散射滤线栅中双l形栅格单元的数量为21个，每个双l形栅格单元的长度为1.2mm，宽度为0.8mm。

6.根据权利要求1所述的一种ct探测器抗散射滤线栅，其特征在于：m(行)x n(列)像素组成的双l形栅格，m与n的数值包括但不限于m＝3与n＝2。

技术总结
本发明公开了一种CT探测器抗散射滤线栅，该抗散射滤线栅的一个栅格对应探测器N个像素，该N个像素呈两个L形排列，通过正L形与反L形的组合，实现覆盖m(行)x n(列)像素的双L形栅格单元；通过双L形栅格单元的复制与延展，得到二维阵列结构。本发明适用于医用X射线探测器，尤其是小像素CT探测器，在实现抗X射线散射同时兼顾X射线利用效率，从而改善散射对小像素探测器空间分辨率的影响。

技术研发人员：王鑫,李万锋,邢占峰,于淼,赵伟强,高娜,徐昊
受保护的技术使用者：北京富通康影科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16