CN1862251A - X－射线ct设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是实现一种X－射线CT设备，其进行多片具有较小分辨率降低的成像，并且同时也要抑制接收X－射线探测器电信号的数据获取部分的扩展，通过开关单元的第一探测器开关装置得到在通道方向的两个X射线探测器作为一对进行操作的阵列。在通道方向上移动一个X－射线探测器的该阵列在通道或者行方向上交替重复。因此，即使当接收器的数量较小时，也可以同时收集在宽成像范围分布的数据，而分辨率的降低被抑制在较小的程度。扩展开来，通过将开关用于高分辨率成像，能够得到更符合操作者所瞄准图像的成像。

Description

X-射线CT设备

技术领域

本发明涉及一种X-射线CT设备，该设备应用以具有厚度的扇形传播的锥形X-射线束，并通过在与其应用方向近似正交的平面上二维设置的X-射线探测器探测X-射线束。

背景技术

随着固态X-射线探测器的发展，X-射线CT设备中使用的每个X-射线探测器最近已经向其扫描方向上的多通道化和其厚度方向上的多行化方面发展。例如，通道方向上的每个X-射线探测器其结果是一个探测器具有大约1000个通道，而在厚度方向上的每个X-射线探测器其结果是一个探测器有大约几十行(例如，参考专利文件1)。

这种情形下，该X-射线CT设备在数据获取部分需要多个电子电路部分，所述数据获取部分放大和处理由相应X-射线探测器所探测到的电信号。X-射线CT设备将这些电子电路部分组合在躺在机架上的旋转部分中，并与X-射线管及X-射线探测器一起旋转，以采集或获取数据。因此，所述数据获取部分优选紧凑结构。考虑到将其装入旋转部分中的效率、其成本等，提供与所有X-射线探测器具有一一对应关系的电子电路部分并不容易方面。

因此，将多个X-射线探测器，例如，通道方向上的两条通道互相电连接用作一条通道。它们与所述数据获取部分的电子电路部分已连通。因此，数量小于X-射线探测器的数量的电子电路部分能够使用X-射线CT设备执行成像。

[专利文件1]日本待审专利公布No.2003-144429(第6页和附图3)

然而，根据背景技术，所成像的X-射线CT图像的分辨率较低，且许多所存在的X-射线探测器并没被有效地利用。也就是说，X-射线CT设备的分辨率随在通道和厚度方向上每个X-射线探测器尺寸的增加而降低。因此，通过将多条通道电连接并且将其等同地配置为大型X-射线探测器，分辨率降低。

由于该小X-射线探测器数量多，所以该X-射线CT设备最初能够进行高分辨率的成像。然而，这种成像受到通道方向上两条通道电连接的限制。

特别地，随着固态X-射线探测器的发展，X-射线探测器的多通道化或者多行化也相对容易实行。另一方面，考虑到上述装入效率和成本，数据获取部分的电子电路部分并不会轻易增加。

从这些方面来看，重要的是要考虑如何实现一种X-射线CT设备，其能够进行多幅分辨率降低较小的成像，并且同时也要限制接收该X-射线探测器电信号的数据获取部分的扩展。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种X-射线CT设备，其能够进行多幅分辨率降低较小的成像，并且同时也要限制接收X-射线探测器的电信号的数据获取部分的扩展。

为了解决上述问题并实现上述目的，根据本发明第一方面的X-射线CT设备包括：X-射线管，其应用在其厚度方向传播的锥形X-射线束；X-射线探测器，二维地设置在与应用所述X-射线束的方向近似垂直的平面中，并且对X-射线束进行探测并将其转化为电信号；以及数据获取部分，具有接收器，每个接收器放大该电信号，其中所述数据获取部分具有开关单元，该开关单元接通和关断用于电连接X-射线探测器和接收器的布线，并选择用于进行探测的X-射线探测器，并且其中该开关单元具有放置在所述二维设置的X-射线探测器的平面中的复合探测器选择装置，其中在坐标轴方向上反复地进行电连接，以允许在坐标轴方向上相邻的两个X-射线探测器作为一个复合探测器工作，所述坐标轴方向表示X-射线探测器在厚度方向或与厚度方向垂直的通道方向上的位置，并且在与该坐标轴方向成法向的垂直坐标轴方向上相邻的X-射线探测器之间进行电连接，其中在该坐标轴方向上将该重复电连接的位置移动一个X射线探测器。

根据本发明的第一方面，该数据获取部分通过开关单元接通和关断电连接X-射线探测器和接收器的布线用于选择相应X-射线探测器。通过复合探测器选择装置，该开关单元在坐标轴方向上重复执行电连接以允许两个X-射线探测器作为一个复合探测器操作，所述坐标轴方向表示在二维设置的X-射线探测器厚度方向上或在与厚度方向垂直的通道方向上的位置，并且在与该坐标轴方向成法向的垂直坐标轴方向上相邻的X-射线探测器之间，执行其中该电连接重复的位置在该坐标轴方向上移动一个X射线探测器的电连接。

根据本发明的第二方面，提供一种X-射线CT设备，其中在第一方面所描述的本发明中，该复合探测器选择装置包括其中坐标轴方向定义为通道方向的第一探测器选择装置。

根据本发明的第三方面提供一种X-射线CT设备，其中在第一或第二方面所描述的本发明中，该复合探测器选择装置包括第二探测器选择装置，其中坐标轴方向定义为对应X-射线束厚度方向的行方向。

在本发明的第三方面中，该复合探测器选择装置通过第二探测器选择装置将坐标轴方向为行方向。

根据本发明的第四方面提供一种X-射线CT设备，其中在第一至第三的任一方面所描述的本发明中，开关单元具有第三探测器选择装置，该装置电连接其中一个接收器和其中一个X-射线探测器。

在本发明的第四方面中，开关装置或单元通过第三探测器选择装置以一一对应的关系电连接接收器和X-射线探测器。

根据本发明的第五方面提供一种X-射线CT设备，其中在第二、三和第四方面所描述的本发明中，数据获取部分包括开关装置，该装置允许第一至第三探测器选择装置通过切换进行操作。

根据本发明的第六方面提供一种X-射线CT设备，其中在第五方面所描述的本发明中，在完成传统扫描或者锥束扫描时，所述开关装置执行到第三探测器选择装置的切换。

根据本发明的第七方面提供一种X-射线CT设备，其中在第五或第六方面所描述的本发明中，在较宽的成像范围执行由传统扫描或者锥束扫描进行的数据同时采集时，该开关装置执行到第一或第二探测器选择装置的切换。

根据本发明的第八方面提供一种X-射线CT设备，其中在第五至第七的任一方面所描述的本发明中，当完成螺旋扫描时，所述开关装置执行到第三探测器选择装置的切换。

根据本发明的第九方面提供一种X-射线CT设备，其中在第五至第八的任一方面所描述的本发明中，在较宽的成像范围执行由螺旋扫描进行的数据的同时采集时，该开关装置执行到第一或者第二探测器选择装置的切换。

根据本发明的第十方面提供一种X-射线CT设备，其中在第一至第九的任一方面所描述的本发明中，该X-射线探测器包括闪烁器。

在本发明的第十方面中，该X-射线探测器将X射线转化为光。

根据本发明的第十一方面提供一种X-射线CT设备，其中在第一至第十的任一方面所描述的本发明中，该数据获取部分安装在包括X-射线管和X-射线探测器的旋转部分中。

根据本发明的第十二方面提供一种X-射线CT设备，其中在第一至第十一的任一方面所描述的本发明中，该开关单元包括FET，其中每个FET都可执行接通/关断。

在本发明的第十二方面中，该开关单元通过FET进行高速接通/关断。

根据本发明的第十三方面提供一种X-射线CT设备，其中在第一至第十二的任一方面所描述的本发明中，该数据获取部分包括数量上少于X-射线探测器的接收器。

在本发明的第十三方面中，数据获取部分设置接收器的数量少于X-射线探测器的数量。

根据本发明的第十四方面提供一种X-射线CT设备，其中在第四和第十三方面所描述的本发明中，第三探测器选择装置减少坐标轴方向或者正交轴方向上所选择X-射线探测器的数量。

在本发明的第十四方面中，第三探测器选择装置将坐标轴方向或者正交轴方向设置为高分辨率。

根据本发明的第十五方面提供一种X-射线CT设备，其中在第一至第十四的任一方面所描述的本发明中，该X-射线探测器将布置在坐标轴方向上的各个X-射线探测器的位置设置为与在正交轴方向上所观察的位置相同。

在本发明的第十五方面中，该X-射线探测器的位置以纯矩阵形式放置。

根据第一至第十四的任一方面所描述的本发明提供一种X-射线CT设备，其中关于正交方向上交替的X-射线探测器，X-射线探测器交替地执行在坐标轴方向上等间距布置的X-射线探测器的阵列和移动阵列，在该移动阵列中其阵列在坐标轴方向上以每个等间距的一半移动。

在本发明的第十六方面中，在正交轴方向上重复地交替执行在坐标轴方向上分别移动每个等间距的一半的X-射线探测器的移动阵列。

根据本发明的第十七方面提供一种X-射线CT设备，其中在第十六方面所描述的本发明中，该X-射线探测器包括其在坐标轴方向上的每一长度等于该移动阵列的X射线探测器的一半的X射线探测器，其设置在坐标轴向的端部。

在本发明的第十七方面中，该X-射线探测器防止它们在坐标轴方向上移动阵列端部出现凹陷和凸起。

根据本发明的第十八方面提供一种X-射线CT设备，其中在第一至第十四的任一方面所描述的本发明中，该X-射线探测器以这样一种方式进行构造：在坐标轴方向上相邻的X-射线探测器之间，进行在正交轴方向上等间距地布置该X-射线探测器的阵列和移动阵列，在移动阵列中其阵列在正交轴方向上以每个等间距的一半移动。

在本发明的第十八方面中，在坐标轴方向上重复地交替执行在正交轴方向上以每个等间距的一半移动的该X-射线探测器的移动阵列。

根据本发明的第十九方面提供一种X-射线CT设备，其中在第十八方面所描述的本发明中，该X-射线探测器包括其在正交轴方向上的每一长度等于该移动阵列的X射线探测器的一半的X射线探测器，它们设置在正交轴向端部。

在本发明的第十九方面中，该X-射线探测器防止它们在正交轴方向上在移动阵列端部出现凹陷和凸起。

如上所述根据本发明，数据获取部分通过开关单元接通和关断用于电连线X-射线探测器和接收器的布线用于选择相应X-射线探测器。该开关单元通过复合探测器选择装置在坐标轴方向上重复进行电连接，以允许两个X-射线探测器作为一个复合探测器操作，坐标轴方向表示在二维设置的X-射线探测器厚度方向上或在与厚度方向垂直的通道方向上的X射线探测器位置，并且在与该坐标轴方向成法向的正交轴方向上相邻的X-射线探测器之间进行电连接，其中在该坐标轴方向上电连接的重复的位置移动一个X射线探测器。因此，可以通过数量上少于X-射线探测器的接收器并且在宽成像范围里进行数据的同时采集，其中分辨率的降低被抑制在较小的程度。扩展开来，减少接收器数量的低成本的X-射线CT设备能够进行满足操作者的各种需求的各种成像。

本发明进一步的目的和优势将在以下本发明的优选实施例和附图的图解中清楚地看出。

附图说明

图1为示出X-射线CT设备整体构造的框图。

图2为阐明一个实施例中的X-射线管、X-射线探测器以及数据获取部分的外视图。

图3为示出该实施例中所述数据获取部分的框图。

图4为阐明该实施例中的第一探测器选择装置的框图。

图5为示出X-射线探测器被第一探测器选择装置选择的说明图。

图6为示出该实施例中的第二探测器选择装置的框图。

图7为示出X-射线探测器被第二探测器选择装置选择的说明图。

图8为阐明该实施例中的第三探测器选择装置的框图和说明图(部分1)。

图9为示出该实施例中的第三探测器选择装置的框图和说明图(部分2)。

图10为示出该实施例中的X-射线CT设备的操作流程图。

图11为阐明由于第一探测器选择装置使得分辨率降低减少的说明图。

图12为示出二维设置的X-射线探测器的另一种阵列示例的布局图。

具体实施方式

用于执行依据本发明的X-射线CT设备的最佳模式将参考附图在下面说明。顺便提及地，本发明并不受此局限或局限于此。

首先说明根据本实施例的X-射线CT设备的整体结构。图1示出该X-射线CT设备的框图。如图1所示，本设备具有扫描机架10和操作控制台6。

该扫描机架10具有X-射线管20。自所述X-射线管20发出的未示出的X射线以具有厚度的扇形形式传播其，并且例如通过准直仪22整型，以便成为锥形X-射线束，然后应用于X-射线探测器24。

该X-射线探测器24包括多个在锥形X-射线束传播方向上以矩阵形式排列的闪烁器。该X-射线探测器24配置成宽的多通道探测器，其中该多个闪烁器以矩阵形式排列。

该X-射线探测器24形成以凹面形式弯曲的X-射线入射面。所述X-射线探测器24等同于，例如，一种其中对应于光电换能器的无机晶体和光电二极管组成的闪烁器等组合在一起的探测器。

数据获取部分26被连接到该X-射线探测器24。该数据获取部分26收集由该X-射线探测器24的各个闪烁器所探测的信息。来自于X-射线管20的X-射线的应用受X-射线控制器28控制。顺便提及地，该X-射线管20和X-射线控制器28之间的连接关系，以及该准直仪22和准直仪控制器30之间的连接关系未示于图中。该准直仪22由准直仪控制器30控制。

在该X-射线管20和该准直仪控制器30之间提供仪器的被安装到扫描机架10的旋转部分34上。这里，被检查对象或躯体，或者仿真模型被放置在卧于旋转部分34中心位置的腔29中的摄影台4上。该旋转部分34当受到旋转控制器36控制时进行旋转，以从X-射线管20中辐射出X-射线。当投影信息设置对应旋转角度的每个视图时，该X-射线探测器24探测对象或仿真模型穿透的X-射线。顺便提及地，该旋转部分34和旋转控制器36之间的连接关系未示于图中。

该操作控制台6具有数据处理器60。该数据处理器60包含诸如计算机等的部分。控制接口62连接于数据处理器60。该控制接口62被连接到扫描机架10上。该数据处理器60通过控制接口62控制该扫描机架10。

通过控制接口62控制设置于该扫描机架10内的数据获取部分26、X-射线控制器28、准直仪控制器30和旋转控制器36。顺便提及地，这些各个部分与该控制接口62的各自连接未示于图中。

数据获取缓冲器64连接到数据处理器60。该数据获取缓冲器64被连接到扫描机架10的数据获取部分26上。由数据获取部分26所获取或者收集的数据通过数据获取缓冲器64输入到数据处理器60中。

数据处理器60采用穿透过的X-射线信号，即通过数据获取缓冲器64得到的投影信息，进行图像重建。存储器件66也连接到数据处理器60。该存储器件66中存储收集在数据获取缓冲器64中的投影信息、重建后的断层摄影图像信息、以及用于实施本发明设备的功能的程序等。

显示器件68和操作器件70被分别连接于数据处理器60。显示器件68显示该断层摄影图像信息和数据处理器60所输出的其它信息。操作者操作该操作器件70，以将各种指令和信息等输入到数据处理器60中。操作者通过使用显示器件68和操作器件70，交互式地操作本设备。顺便提及地，扫描机架10、摄影台4以及操作控制台6对对象或仿真模型拍摄以获取断层摄影图像。

图2示出该X-射线探测器24和数据获取部分26的三维布局图。该X-射线探测器24包括闪烁器41，每个闪烁器探测由X-射线管20产生的锥形X-射线束；和光电二极管42，每个光电二极管对应于探测闪烁器41所发出的光的光电换能器；以及基底43。

闪烁器41二维地设置在与该锥形X-射线束相对的平面中。当X-射线进入时，闪烁器41发光。现在，与大约64行和约1000条通道的数量等效的闪烁器41以对应于锥形X-射线束的厚度方向的行方向和对应于X-射线束以扇形传播的方向的通道方向布置。

每个光电二极管42形成于基底43上，并探测闪烁器41发射出的光。在这里，对应多个通道的光电二极管42形成在基底上以获得整体结构。在如图2所阐明的实例中，对应四条通道的光电二极管42形成的整体结构。

该数据获取部分26包括可弯曲的打印板44、打印板45以及电缆46。每个可弯曲的打印板44将由光电二极管42所探测的基于X-射线的电信号传送到其对应的打印板45。该对应的打印板45对所探测的基于X-射线的电信号进行放大，将该模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号传送到后续级的数据获取缓冲器64。

每条电缆46与每个打印板45以及数据获取缓冲器64电连接。

图3为示出数据获取部分26的框图。该数据获取部分26包括开关单元51、接收单元52、A/D转换器53、通信单元54，以及开关装置55。顺便提及地，构成这些各个部分的电元件配置在如图2所示的每个打印板45上。

开关单元51电连接X-射线探测器24和接收单元52上。根据这样的电连接，使用其中设置有大量诸如FET(场效应晶体管)等的开关阵列。开关单元51达到可快速开关的紧凑结构。进一步地，开关单元51包括第一探测器选择装置56、第二探测器选择装置57和第三探测器选择装置58，它们构成复合探测器选择装置。顺便提及地，它们的结构将在后面详细描述。

该接收单元52包括多个接收器，每个接收器对由相应光电二极管42输出的电信号进行放大。在这里，X-射线探测器24包括闪烁器41和光电二极管42，其数量约为1000×64，而接收单元52的接收器的数量例如设置成约为闪烁器41的一半。因此，采集到数据获取缓冲器64中的数据大小受接收器数量的限制。

该A/D转换器53将每个接收器所接收的模拟信号转换为数字信号。通信单元54例如将该数字信号由并行信号转换成串行信号，并将其以高速传输到数据获取缓冲器64。

开关装置55根据从控制接口62所发出的指令在开关单元51的第一探测器选择装置56、第二探测器选择装置57和第三探测器选择装置58之间进行切换。

第一探测器选择装置56、第二探测器选择装置57和第三探测器选择装置58的结构将随后进行说明。顺便提及地，假定X-射线探测器24为矩阵形式构造的探测器，该矩阵在通道方向上看具有12条通道，在行方向上看有6行，如图3所示的简化说明。并且用于指定每个X-射线探测器在通道方向上的位置的参数定义为i，以及用于指定每个X-射线探测器在行方向上的行位置的参数定义为r。

图4为示出构成复合探测器选择装置的第一探测器选择装置56结构的框图。图4(A)、4(B)和4(C)分别示出视于通道方向上各为r+1、r和r-1行的X-射线探测器24、第一探测器选择装置56和接收单元52。在这里，行方向位置r为任意行号。在第一探测器选择装置56中，用于指定每个二维设置的X-射线探测器位置的坐标轴方向被定义为通道方向，且与坐标轴方向垂直的正交轴方向被定义为行方向。

对于图4(A)中所示r+1行的X-射线探测器24，该第一探测器选择装置56包括与X-射线探测器24相同数量的开关和用于连接这些开关的电线。当开关接通时，第一探测器选择装置56电连接相应相邻的两个通道，即通道号为1和2，3和4，5和6，......，11和12的通道，并且用作两个为一对的多个复合探测器。这些电连接的端输出作为该接收单元52中相应接收器59的输入。

对于图4(B)中所示r行的X-射线探测器24，当开关接通时，第一探测器选择装置56电连接在通道方向上相比于r+1行移动一个通道后的相应相邻的两个通道，即通道号为2和3，4和5，6和7，......，10和11的通道，用作两个为一对的多个复合探测器。这些电连接的端输出作为该接收单元52中相应接收器59的输入。

对于示于图4(C)中的r-1行的X-射线探测器24，当开关接通时，与图4(A)相似，第一探测器选择装置56电连接相应相邻的两个通道，即通道号为1和2，3和4，5和6，......，11和12的通道，用作两个为一对的多个复合探测器。这些电连接的端输出作为该接收单元52中相应接收器59的输入。接下去与上述类似，每次这些行在行方向上移动时，通道方向上电连接布置的电连接移动一个X-射线探测器位置。

该第一探测器选择装置56的开关均可以通过从未示出的开关装置55所输出的控制信号彼此同步接通和关断。

图5为复合探测器25在通道方向和行方向的二维排列图，该复合探测器由构成复合探测器选择装置的第一探测器选择装置56形成。该复合探测器25具有两个X-射线探测器24在通道方向组合的结构。每次行方向上的行不同时，在通道方向上移动半个每个复合探测器25在通道方向上的重复间距。

图6为示出构成该复合探测器选择装置的第二探测器选择装置57的图。图6(A)、6(B)和6(C)分别示出X-射线探测器24、第二探测器选择装置57和接收单元52，视于行方向通道i+1、i和i-1。在这里，通道方向位置i为任意通道号。在第二探测器选择装置57中，用于指定每个二维排列的X-射线探测器位置的坐标轴方向被定义为行方向，且与坐标轴方向垂直的正交轴方向被定义为通道方向。

对于示于图6(A)中的i+1条通道的X-射线探测器24，该第二探测器选择装置57包括与X-射线探测器24相同数量的开关，和用于连接这些开关的电线。当开关接通时，第二探测器选择装置57电连接相应相邻的两行，即行号为1和2，3和4，5和6的行，用作两个为一对的多个复合探测器。这些电连接的终端输出作为该接收单元52中各自接收器59的输入。

对于示于图6(B)中的i通道的X-射线探测器24，当开关接通时，第二探测器选择装置57电连接在行方向上相比于i+1通道移动一行的相应相邻的两行，即行号为2和3，4和5的行，用作两个为一对的多个复合探测器。这些电连接的端输出作为该接收单元52中其各自接收器59的输入。

示于图6(C)中的对于i-1通道的X-射线探测器24，当开关接通时，与图6(A)相似，第二探测器选择装置57电连接相应相邻的两行，即行号为1和2，3和4，5和6的行，用作两个为一对的多个复合探测器。这些电连接的端输出作为该接收单元52中相应接收器59的输入。每次通道移动时，每个电连接的X-射线探测器在行方向上的位置移动一个，从而定义第二探测器选择装置为复合探测器。

图7为示出复合探测器27在通道方向和行方向的二维排列图，该复合探测器由构成该复合探测器选择装置的第二探测器选择装置57形成。该复合探测器27具有两个X-射线探测器24在行方向上组合的结构。每次通道不同时，在行方向上移动半个每个复合探测器27在行方向上的重复间距。

探测器选择装置57的开关均可以通过未示出的开关装置55所输出的控制信号彼此同步接通和关断。

图8为示出第三探测器选择装置58的结构的图。

图8(A)示出了视于通道方向上的X-射线探测器24、第三探测器选择装置58和接收单元52。在这里，行向位置r为任意行号，且行号对于本结构没有差别。当第三探测器选择装置58的每个开关接通时，该第三探测器选择装置58定义或者设置一条通道作为接收单元52的每个接收器59的输入。在图8(A)所示的实例中，具有通道号4、5、6、7、8和9的X-射线探测器24对应接收单元52的相应接收器59的输入。

图8(B)为示出X-射线探测器24在通道方向和行方向的二维排列图，该X-射线探测器由第三探测器选择装置58选择。图8(B)中斜纹阴影区域的X-射线探测器24对投影信息进行接收和获取。

顺便提及地，第三探测器选择装置58可以配置成使得该X-射线探测器24和接收单元52的每个放大器以一一对应的关系放置。第三探测器选择装置58可以采用这样的连接，例如，行方向的行数减少，而通道方向的通道数增加。

图9示出第三探测器选择装置58的示图，该选择装置中行数减少且在通道方向上所有的X-射线探测器24都被使用。图9(A)阐明了从行方向观看的X-射线探测器24、第三探测器选择装置58和接收单元52。在这里，通道方向位置i为任意通道号，且通道号对于本结构没有差别。当第三探测器选择装置58的每个开关接通时，该第三探测器选择装置58设置一行作为接收单元52的每个接收器59的输入。在图9(A)所示的实例中，具有通道号3、4和5的X-射线探测器24对应接收单元52相应接收器59的输入。

图9(B)为示出X-射线探测器24通道方向和行方向的二维排列图，该X-射线探测器由第三探测器选择装置58选择。图9(B)中斜纹阴影区域的X-射线探测器24对投影信息进行接收和实行获取。第三探测器选择装置58也可以共用这些多重连接。

根据本实施例的X-射线CT设备的操作将接着使用附图10进行说明。图10为示出X-射线CT设备的操作流程图。操作者首先将检查对象放入腔29中心的邻近范围(步骤S901)。其后，操作者选择X-射线探测器24(步骤S902)。在这里，该操作者通过操作器件70对开关装置55进行操作，以根据成像目的选择数据获取部分26的第一探测器选择装置56、第二探测器选择装置57或第三探测器选择装置58。

当选择第一探测器选择装置56时，通道方向上的两个X-射线探测器24组合在一起用作复合探测器25。该通道方向上的X-射线探测器24用于成像，其等效接收单元52中存在的接收器59数目的两倍。第一探测器选择装置56能够通过小数量的接收器59同时收集分布于通道方向上宽成像范围中的数据。由于每个复合探测器25的位置从指示深度的行方向上看与上面同时移动其重复间距的一半，分辨率的降低可以表现得轻微。

图11阐明当使用第一探测器选择装置56进行成像时的投影线，通过相应的复合探测器25探测从X-射线管20发射的X射线。顺便提及地，复合探测器25的在r+1和r行上的排列以展开平面形式示于图中作为参考。

如图4所示，由于在r和r+1行中每个复合探测器25的位置在通道方向上移动重复间距的一半，每个组合探测器25造成一种结果，其中r和r+1行中的每个投影线位置移动图11中的一半间距。这产生对通道方向上的投影信息增强分辨率的效果。因此，轴向截面图像的分辨率降低表现得轻微。

当选择第二探测器选择装置57时，行方向上延伸的两个X-射线探测器24组合在一起用作复合探测器27。该行方向中的X-射线探测器24用于成像，其等效在相应接收单元52中的放大器数量的两倍。可以通过小数量的接收器59同时收集行方向上宽成像范围上的数据。由于每个复合探测器27的位置从沟道方向看与上面同时移动其重复间距的一半，分辨率的降低可以表现得轻微，其原因与图11所示的相似。

当选择第三探测器选择装置58时，X-射线探测器24和接收单元52的每个接收器59一一对应放置。虽然相比于复合探测器25或27而言图像范围变窄，X射线的探测平面变小，但因此得到高分辨率的成像。

返回参照图10，随后操作者进行扫描(步骤S903)。顺便提及地，上述的第一探测器选择装置56、第二探测器选择装置57和第三探测器选择装置58结合螺旋扫描、传统扫描、锥束扫描(cine scan)等获得操作者所瞄准目标的成像。

例如，当完成螺旋扫描时，选择第一探测器选择装置56进行成像，该成像等同于在与厚度方向对应的行方向上看两倍数目的行，而通道方向上分辨率的降低被抑制在较小的程度。另一方面，选择第三探测器选择装置58，从而虽然行的数量减少，但在通道方向上看获得高分辨率图像。

进一步地，当进行传统扫描时，选择第一探测器选择装置56实现成像，该成像等同于在与厚度方向对应的行方向上看两倍数目的行，而通道方向上分辨率的降低被抑制在较小的程度。可替换地，选择第二探测器选择装置57以获得在行方向上看高分辨率图像，而通道方向上分辨率的降低被抑制在较小的程度。

随后，操作者显示所获取的图像(步骤S904)，并完成本次处理过程。

在如上所描述本发明的实施例中，通过开关单元51得到这样一个阵列，在通道或者行方向的X-射线探测器24以两个作为一对操作。在通道或者行方向上移动一个X-射线探测器24的该阵列在行或者通道方向上交替重复。因此，即使当接收器59的数量小时，在宽成像范围分布的数据可被同时收集，而分辨率的降低被抑制在较小的程度。扩展开来，通过将开关用于高分辨率成像，能够得到更符合操作者所瞄准图像的成像。

虽然X-射线探测器24在通道和行方向上以矩阵形式进行二维排列，如图2所示的本实施例，然而在通道或者行方向上移动半个间距的每个X-射线探测器24也能够根据交替的原则重复设置，在行或通道方向上看。

图12示出X-射线探测器31的实例说明，每个探测器在通道方向在移动半个间距，其移动布置在行方向上交替地重复放置。通过这样操作，当选择参考上面的第三探测器选择装置58时，X-射线探测器31可进一步增加在通道方向上的分辨率。另一方面，当选择上述第一探测器选择装置56时，抑制在通道方向上分辨率降低的效果，相比较在该X-射线探测器以矩阵形式排列情况时要低。

带有半间距大小的X-射线探测器的通道方向的端部填充对在行方向上交替设置的X-射线探测器产生重复影响，由此使得该X-射线探测器31易于制造，如图12所示的理想矩形。

在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以构造出许多广泛而不同的本发明的实施例。应当理解的是，本发明并不限于说明书中的具体实施例，而在所附权利要求中限定。

附图标记

图1

4.摄影台

6.操作控制台

10.扫描机架

20.X-射线管

22.准直仪

24.X-射线探测器

26.数据获取部分

28.X-射线控制器

29.腔

30.准直仪控制器

36.旋转控制器

60.数据处理器

62.控制接口

64.数据获取缓冲器

66.存储装置

68.显示装置

70.操作装置

图2

辐射方向

行方向    通道方向

24.X-射线探测器

26.数据获取部分

29.腔

41.闪烁器

42.光电二极管

43.基底

44.柔性打印板

44.柔性打印板

45.打印板

46.电缆

至数据获取缓冲器64

图3

行方向

通道方向

24.X-射线探测器

26.数据获取部分

51.开关单元

52.接收单元

53.A/D转换器

54.通信单元

55.开关装置

56.第一探测器选择装置

57.第二探测器选择装置

58.第三探测器选择装置

至数据获取缓冲器64

来自控制接口62

图4

通道方向

r+1行

24.X-射线探测器

52.接收单元

56.第一探测器选择装置

59.接收器

通道方向

r行

24.X-射线探测器

52.接收单元

56.第一探测器选择装置

59.接收器

通道方向

r-1行

24.X-射线探测器

52.接收单元

56.第一探测器选择装置

59.接收器

图5

通道方向

行方向

25.复合探测器

图6

行方向

i+1通道

24.X-射线探测器

52.接收单元

57.第二探测器选择装置

59.接收器

行方向

i通道

24.X-射线探测器

52.接收单元

57.第二探测器选择装置

59.接收器

行方向

i-1通道

24.X-射线探测器

52.接收单元

57.第二探测器选择装置

59.接收器

图7

通道方向

行方向

27.复合探测器

图8

通道方向

24.X-射线探测器

52.接收单元

58.第三探测器选择装置

59.接收器

通道方向

行方向

图9

行方向

24.X-射线探测器

52.接收单元

58.第三探测器选择装置

59.接收器

通道方向

行方向

图10

开始

S901...放置对象

S902...选择X-射线探测器

S903...执行扫描

S904...显示

结束

图11

20.X-射线管

投影线               r行

投影线               r+1行

25.复合探测器(r+1行)

25.复合探测器(r行)

图12

通道方向

行方向

31.X-射线探测器

Claims (10)

1.一种X-射线CT设备，包括：

X-射线管，应用在其厚度方向扩展的锥形X-射线束；

X-射线探测器，二维地设置在与所述X-射线束的应用方向近似垂直的平面中，并且对X-射线束进行探测并将其转化为电信号；以及

数据获取部分，具有接收器，每个接收器放大该电信号，

其中所述数据获取部分具有开关单元，该开关单元接通和关断用于电连接X-射线探测器和接收器的布线，并选择X-射线探测器用于进行所述探测，并且

其中该开关单元具有放置在所述二维设置的X-射线探测器的平面中的复合探测器选择装置，其中在坐标轴方向上反复地进行电连接，允许在坐标轴方向上相邻的两个X-射线探测器作为一个复合探测器工作，所述坐标轴方向表示X-射线探测器在厚度方向或在与厚度方向垂直的通道方向上的位置，并且在与该坐标轴方向成法向的正交轴方向上相邻的X-射线探测器之间进行电连接，在该电连接中在该坐标轴方向上将所述电连接重复的位置移动一个X射线探测器。

2.根据权利要求1所述的X-射线CT设备，其中该复合探测器选择装置具有其中坐标轴方向定义为沟道方向的第一探测器选择装置。

3.根据权利要求1或2所述的X-射线CT设备，其中该复合探测器选择装置具有其中坐标轴方向定义为对应X-射线束厚度方向的行方向第二探测器选择装置。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的X-射线CT设备，其中开关单元具有第三探测器选择装置，该装置电连接接收器之一和X-射线探测器之一。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的X-射线CT设备，其中数据获取部分安装在包括X-射线管和X-射线探测器的旋转部分中。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的X-射线CT设备，其中开关单元包括FET，每个FET执行接通/关断。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的X-射线CT设备，其中数据获取部分包括数量上少于X-射线探测器的接收器。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的X-射线CT设备，其中该X-射线探测器以这样一种方式构造，使得在坐标轴方向上设置的各个X-射线探测器的位置看作与正交轴方向上观看的位置相同的位置。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的X-射线CT设备，其中该X-射线探测器以这样一种方式进行构造：在正交轴方向上相邻的X-射线探测器之间实现，在坐标轴方向上等间距地布置的X-射线探测器的阵列和移动阵列，在移动阵列中其阵列在坐标轴方向上移动所述每个等间距的一半。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的X-射线CT设备，其中该X-射线探测器以这样一种方式进行构造：在坐标轴方向上相邻的X-射线探测器之间实现，在正交轴方向上等间距地布置的X-射线探测器的阵列和移动阵列，在移动阵列中其阵列在正交轴方向上移动所述每个等间距的一半。

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