專利名稱：：焦點(diǎn)至探測(cè)器距離可調(diào)的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種計(jì)算機(jī)斷層攝影(Computedtomography，CT)系統(tǒng)，特別是涉及一種焦點(diǎn)至探測(cè)器距離可調(diào)的(adjustablefocus-to-detectordistance)計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：在一般的CT系統(tǒng)中，X射線管(X-raytube)的張角和X射線管的焦點(diǎn)至其對(duì)應(yīng)的探測(cè)器的距離是固定的，這不但影響了在掃描過程中對(duì)病人操作的便利性(patientaccessibility)，而且還會(huì)因?yàn)閷?duì)待掃描的病人(部位)的體積的不同，或者因?yàn)榘l(fā)射/接收的X射線束的數(shù)量的不同而導(dǎo)致系統(tǒng)成像質(zhì)量的下降。請(qǐng)參閱圖1，在一典型的CT系統(tǒng)中，機(jī)架(gantry)10上開設(shè)有機(jī)架孔(gantrybore/gantryfunnel)20以供將病人送進(jìn)機(jī)架10內(nèi)進(jìn)行掃描。X射線管40固定安裝在機(jī)架10的一端，該X射線管40的焦點(diǎn)(focus)42在發(fā)射X射線束的時(shí)候具有固定的張角a，與該X射線管40對(duì)應(yīng)的探測(cè)器(detector)設(shè)在固定安裝在機(jī)架10另一端的探測(cè)器面60上，以接收從該焦點(diǎn)42發(fā)射的X射線束進(jìn)行系統(tǒng)成像。由于該X射線管40的焦點(diǎn)42的張角a以及該焦點(diǎn)42至探測(cè)器的距離D1是固定不變的，當(dāng)待掃描病人的體積過大時(shí)，在機(jī)架孔20內(nèi)對(duì)該病人的操作將非常不便，或者甚至視區(qū)(fieldofview，F(xiàn)OV)的X射線束無法完全覆蓋該病人的體積，此時(shí)如更換焦點(diǎn)張角更大的X射線管以克服上述問題時(shí)，則會(huì)急劇增加設(shè)備的成本；而當(dāng)為了取得更好的對(duì)待掃描病人操作的便利性而增大該機(jī)架孔20的孔徑，而待掃描病人的體積較小(如兒童)時(shí)，穿過該體積較小的病人而被所述的探測(cè)器接收到的X射線的數(shù)量將大大減少，這將嚴(yán)重影響系統(tǒng)成像的質(zhì)量，盡管通過后續(xù)的加強(qiáng)算法可以對(duì)圖像進(jìn)行部分的補(bǔ)償。因此，如何提供一種焦點(diǎn)至探測(cè)器距離可調(diào)的CT系統(tǒng)已成為業(yè)界亟待解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種提供一種焦點(diǎn)至探測(cè)器距離可調(diào)的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種焦點(diǎn)至探測(cè)器距離可調(diào)的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一機(jī)架，機(jī)架上開設(shè)機(jī)架孔，機(jī)架的對(duì)應(yīng)兩端分別裝設(shè)X射線管和探測(cè)器，該X射線管具有一焦點(diǎn)，自該焦點(diǎn)發(fā)射的X射線束具有固定的張角，其特征在于該X射線管是裝設(shè)在一導(dǎo)軌上并可沿著該導(dǎo)軌的軌道自由移動(dòng)。其中，所述的探測(cè)器設(shè)置在一探測(cè)器面上，用以接收所述的X射線束，而該探測(cè)器面是裝設(shè)在另一導(dǎo)軌上并可沿著該導(dǎo)軌的軌道自由移動(dòng)。通過控制所述的兩導(dǎo)軌的軌道的長短可以分別控制該X射線管和該探測(cè)器面在對(duì)應(yīng)導(dǎo)軌上的行程。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于各種計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，特別是螺旋式計(jì)算機(jī)斷層攝影(spiralcomputedtomography)系統(tǒng)中。本實(shí)用新型通過將CT系統(tǒng)的X射線管和探測(cè)器面分別裝設(shè)在位于其機(jī)架兩端的導(dǎo)軌上，實(shí)現(xiàn)了自由調(diào)節(jié)該X射線管的焦點(diǎn)至其對(duì)應(yīng)探測(cè)器的距離，取得以下優(yōu)點(diǎn)(1)隨著X射線管和探測(cè)器面之間的距離的增加，可以增大CT系統(tǒng)的視區(qū)；(2)通過調(diào)節(jié)X射線管和探測(cè)器面之間的距離，可以使得更多的X射線束有效地穿過待掃描物體以取得更好的系統(tǒng)成像質(zhì)量；(3)隨著機(jī)架孔徑的增加，使得體積更大的待掃描物體能進(jìn)入機(jī)架內(nèi)進(jìn)行掃描，或者對(duì)待掃描物體的操作更為方便。因此，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了基于掃描物體尺寸的對(duì)焦點(diǎn)至探測(cè)器距離進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，從而減少了圖像質(zhì)量對(duì)被測(cè)物尺寸的依賴性，進(jìn)而大大提高了CT機(jī)的臨床適用范圍，同時(shí)為開創(chuàng)一種類似照相機(jī)光圈的可伸縮機(jī)架孔提供了全面的解決方案。圖1是本實(shí)用新型焦點(diǎn)至探測(cè)器距離可調(diào)的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)的示意圖。具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1，在CT系統(tǒng)的機(jī)架10上開設(shè)機(jī)架孔20，待掃描的病人自該機(jī)架孔20進(jìn)入該機(jī)架10，該機(jī)架孔20的孔徑為R1。X射線管40裝設(shè)在該機(jī)架10的一端，該X射線管40包括一焦點(diǎn)42，自該焦點(diǎn)42發(fā)射的X射線束具有固定的張角a。與該X射線管40對(duì)應(yīng)的，用來接收自該焦點(diǎn)42發(fā)射的X射線束的，設(shè)置有探測(cè)器的探測(cè)器面60裝設(shè)在該機(jī)架10的另一端，與該X射線管40相對(duì)。該X射線管40的焦點(diǎn)42與該探測(cè)器面60之間的距離為D1。在該焦點(diǎn)42的固定的張角a與所述的距離D1的條件下，X射線管40在該機(jī)架孔20處的掃描區(qū)域30的半徑為R1’。為了在該X射線管40的焦點(diǎn)42的張角固定不變的情況下，根據(jù)待掃描病人的體積大小靈活調(diào)節(jié)該X射線管40的焦點(diǎn)42至所述病人的距離，以使得盡可能多的X射線束穿過所述病人而被該探測(cè)器面60上的探測(cè)器接收到，從而獲得盡可能高的系統(tǒng)成像質(zhì)量，本實(shí)用新型焦點(diǎn)至探測(cè)器距離可調(diào)的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)在該機(jī)架10中裝設(shè)一導(dǎo)軌50，該X射線管40裝設(shè)在該導(dǎo)軌50上并可沿著該導(dǎo)軌50的軌道上下(前后)移動(dòng)，以調(diào)節(jié)該X射線管40的焦點(diǎn)42與該探測(cè)器面60之間的距離。如圖1所示，在該X射線管40沿著該導(dǎo)軌50移動(dòng)至虛線位置時(shí)，其焦點(diǎn)42與該探測(cè)器面60之間的距離變成D1加上其在該導(dǎo)軌50上移動(dòng)的行程，而該X射線管40在該機(jī)架孔20處的掃描區(qū)域由30變成30’，半徑由R1’增大為R2’，從而該X射線管40的焦點(diǎn)42發(fā)射的X射線束覆蓋的范圍隨之增大，該CT系統(tǒng)的視區(qū)也同時(shí)隨之增大。當(dāng)然，通過控制該導(dǎo)軌50的軌道的長度可以控制該X射線管40在該導(dǎo)軌50上的行程的長短，從而可以自由調(diào)節(jié)該X射線管40的焦點(diǎn)42與該探測(cè)器面60之間的距離，以適應(yīng)對(duì)不同體積的待掃描病人的掃描，在保證將待掃描病人全部覆蓋在掃描區(qū)域的前提下，使得盡可能多的X射線束穿過所述病人，以獲得盡可能高質(zhì)量的系統(tǒng)成像。在本實(shí)用新型焦點(diǎn)至探測(cè)器距離可調(diào)的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，進(jìn)一步在該機(jī)架10中裝設(shè)另一導(dǎo)軌70，該探測(cè)器面60裝設(shè)在該導(dǎo)軌70上并可沿著該導(dǎo)軌70的軌道上下(前后)移動(dòng)，以調(diào)節(jié)該探測(cè)器面60與該X射線管40的焦點(diǎn)42之間的距離。當(dāng)該X射線管40和該測(cè)器面60分別在導(dǎo)軌50和70上，并且移動(dòng)至虛線位置時(shí)，該X射線管40的焦點(diǎn)42與該探測(cè)器面60之間的距離增大到D2，此時(shí)，原孔徑為R1的機(jī)架孔20也可以擴(kuò)大為孔徑為R2的機(jī)架孔20’，以使體積更大的待掃描病人能進(jìn)入該機(jī)架10內(nèi)進(jìn)行掃描，或者對(duì)待掃描病人的操作更為方便；同時(shí)，該CT系統(tǒng)的視區(qū)也隨之增大。綜上所述，本實(shí)用新型通過將CT系統(tǒng)的X射線管和探測(cè)器面分別裝設(shè)在位于其機(jī)架兩端的導(dǎo)軌上，實(shí)現(xiàn)了自由調(diào)節(jié)該X射線管的焦點(diǎn)至其對(duì)應(yīng)探測(cè)器的距離，取得以下優(yōu)點(diǎn)(1)隨著X射線管和探測(cè)器面之間的距離的增加，可以增大CT系統(tǒng)的視區(qū)；(2)通過調(diào)節(jié)X射線管和探測(cè)器面之間的距離，可以使得更多的X射線束有效地穿過待掃描物體以取得更好的系統(tǒng)成像質(zhì)量；(3)隨著機(jī)架孔徑的增加，使得體積更大的待掃描物體能進(jìn)入機(jī)架內(nèi)進(jìn)行掃描，或者對(duì)待掃描物體的操作更為方便。權(quán)利要求1.一種焦點(diǎn)至探測(cè)器距離可調(diào)的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，包括一機(jī)架，機(jī)架上開設(shè)機(jī)架孔，機(jī)架的對(duì)應(yīng)兩端分別裝設(shè)X射線管和探測(cè)器，該X射線管具有一焦點(diǎn)，自該焦點(diǎn)發(fā)射的X射線束具有固定的張角，其特征在于該X射線管是裝設(shè)在一位于機(jī)架兩端的導(dǎo)軌上并可沿著該導(dǎo)軌的軌道自由移動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1的焦點(diǎn)至探測(cè)器距離可調(diào)的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，其特征在于所述的探測(cè)器設(shè)置在一探測(cè)器面上，用以接收所述的X射線束。3.根據(jù)權(quán)利要求2的焦點(diǎn)至探測(cè)器距離可調(diào)的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，其特征在于該探測(cè)器面是裝設(shè)在另一導(dǎo)軌上并可沿著該導(dǎo)軌的軌道自由移動(dòng)。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種焦點(diǎn)至探測(cè)器距離可調(diào)的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一機(jī)架，機(jī)架上開設(shè)機(jī)架孔，機(jī)架的對(duì)應(yīng)兩端分別裝設(shè)X射線管和探測(cè)器，該X射線管具有一焦點(diǎn)，自該焦點(diǎn)發(fā)射的X射線束具有固定的張角，其中，該X射線管是裝設(shè)在一導(dǎo)軌上并可沿著該導(dǎo)軌的軌道自由移動(dòng)。所述的探測(cè)器設(shè)置在一探測(cè)器面上，用以接收所述的X射線束，而該探測(cè)器面是裝設(shè)在另一導(dǎo)軌上并可沿著該導(dǎo)軌的軌道自由移動(dòng)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了基于掃描物體尺寸的對(duì)焦點(diǎn)至探測(cè)器距離進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，從而減少了圖像質(zhì)量對(duì)被測(cè)物尺寸的依賴性，進(jìn)而大大提高了CT機(jī)的臨床適用范圍，同時(shí)為開創(chuàng)一種類似照相機(jī)光圈的可伸縮機(jī)架孔提供了全面的解決方案。文檔編號(hào)A61B6/03GK2796650SQ200520011180公開日2006年7月19日申請(qǐng)日期2005年3月31日優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日發(fā)明者杜劍申請(qǐng)人:西門子(中國)有限公司