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1、10申请公布号CN104095643A43申请公布日20141015CN104095643A21申请号201310118558522申请日20130408A61B6/0020060171申请人上海联影医疗科技有限公司地址201815上海市嘉定区嘉定工业区兴贤路1180号8幢72发明人章健朱建伟54发明名称一种X射线成像装置57摘要本发明提供一种X射线成像装置，所述装置包括至少两个X射线源，与所述X射线源相对设置的至少两个探测器，以及置于所述X射线源前方的至少两个窄缝准直器，所述X射线源相对设置在待检测物体的两侧。本发明提供的X射线成像装置有效地消除和减少了曝光过程中X射线束之间的光束重合导致的。
2、过度曝光，降低成像过程中的辐射剂量，同时能够在一定程度上减少或者消除在传统窄缝成像过程中需要的X射线源或窄缝准直器的机械运动，从而提高成像速度，缩短曝光时间。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN104095643ACN104095643A1/1页21一种X射线成像装置，其特征在于，所述装置包括至少两个X射线源，相对设置在待检测物体的两侧；与所述X射线源相对设置的至少两个探测器，以及置于所述X射线源前方的至少两个窄缝准直器。2如权利要求1所述的X射线成像装置，其特征在于，所述X射线源排布方。
3、式为X射线源对或X射线源阵列对。3如权利要求2所述的X射线成像装置，其特征在于，所述X射线源为场发射阵列源，所述场发射源阵列为碳纳米管阵列。4如权利要求2所述的X射线成像装置，其特征在于，所述X射线源对或X射线源阵列对的开关方式为顺序曝光或同时曝光。5如权利要求14任一项所述的X射线成像装置，其特征在于，所述装置包括开关控制装置，用于开关所述X射线源对或X射线源阵列对，所述开关控制装置为电子电路控制器或机械挡板。6如权利要求14任一项所述的X射线成像装置，其特征在于，所述至少一个X射线源和相对所述X射线源设置的至少一个探测器围绕所述待检测物体旋转。7如权利要求14任一项所述的X射线成像装置，其。
4、特征在于，所述至少一个X射线源和相对所述X射线源设置的至少一个探测器静止放置。8如权利要求14任一项所述的X射线成像装置，其特征在于，所述装置包括设置于所述X射线源前方的束补偿滤波器和/或束截捕器阵列和/或空气隙。9如权利要求8所述的X射线成像装置，其特征在于，所述束补偿滤波器为蝴蝶结滤波器。10如权利要求1所述的X射线成像装置，其特征在于，所述装置包括数据处理装置，用于处理探测器采集到的投影信息。权利要求书CN104095643A1/4页3一种X射线成像装置技术领域0001本发明涉及X射线成像技术，尤其涉及一种X射线成像装置。背景技术0002X射线成像技术被广泛地应用于医学诊断和治疗、工业检。
5、测和测试，安全筛查和探测等许多领域。然而，X射线散射会造成检查物体部分组织的对比度降低，产生图像伪影，严重降低X射线成像中的图像质量，此外还会增加额外的成像剂量。窄缝曝光技术是常用的处理X射线散射问题的方法，其基本原理是采用准直器产生狭窄的扇形X射线束，从而限制成像过程中使用光野的大小。由于每次成像时，照射野相对较小，探测器端采集的信号中的散射信号也相应减弱，从而达到减低散射干扰，提高图像质量的目的。0003现有窄缝曝光技术从几何构造上区分主要包括两种一种是如图1所示的单窄缝成像装置，单窄缝准直器102置于X射线源101前方，形成的扇形X射线束103最终到达单窄缝探测器单元104，探测器104。
6、随扇形X射线束103移动，最终覆盖有效区域105，其合成影像可经计算机后处理拼接成全区域成像。与传统加入反散射栅格的锥束X射线胸透影像装置相比，单缝扫描影像装置可更加有效减小散射，并能大大改善探测器量子效率，进而提高成像质量，但是与其它抗散射技术相比扫描探测时间明显增加。另一种窄缝曝光装置通过多光束替代前述单光束，扫描时间大为改善，称为多窄缝扫描装置，如图2所示，该装置中锥束X射线111经前置多窄缝准直器112形成多束窄扇形X射线113，每一束窄扇形X射线113与后置准直器114匹配，使得接近100主光束传输到探测器115成为可能。测量表明MEDPHYS2006，33，933多缝扫描装置的散射。
7、主信号比SPR比任何其它已应用于乳腺检测的装置更低。虽然大多数二次光子被后置准直器114阻挡，仍然不可避免地探测到大量散射光子，特别是交叉散射。发明内容0004本发明所解决的问题是提供一种X射线成像装置，用以减少X射线成像过程中的散射，有效地消除和减少曝光过程中，窄扇形X射线束之间的光束重合导致的过度曝光，降低成像过程中额外的辐射剂量。0005为解决上述技术问题本发明提供了一种X射线成像装置，包括至少两个X射线源，相对设置在待检测物体的两侧；与所述X射线源相对设置的至少两个探测器，以及置于所述X射线源前方的至少两个窄缝准直器。0006进一步地，所述X射线源排布方式为X射线源对或X射线源阵列对。。
8、0007进一步地，所述X射线源为场发射阵列源，所述场发射阵列源为碳纳米管阵列。0008进一步地，所述X射线源对或X射线源阵列对的开关方式为顺序曝光或同时曝光。0009进一步地，所述装置包括开关控制装置，用于开关素数X射线源对或X射线源阵列对，所述开关控制装置为电子电路控制器或机械挡板。0010进一步地，所述至少一个X射线源和相对所述X射线源设置的所述至少一个探测说明书CN104095643A2/4页4器围绕所述待检测物体旋转。0011进一步地，所述至少一个X射线源和所述相对X射线源设置的至少一个探测器静止放置。0012进一步地，所述装置包括设置于所述X射线源前方的束补偿滤波器和/或束截捕器阵列。
9、和/或空气隙。0013进一步地，所述束补偿滤波器为蝴蝶结滤波器。0014进一步地，所述装置包括数据处理装置，用于处理探测器采集到的投影信息0015与现有技术相比，本发明具有以下优点1通过适当排列和组合的X射线源对或X射线源阵列，使得产生的扇形X射线束在几何上可以无重叠的覆盖成像空间区域，在保持传统窄缝曝光技术低散射特点的同时，有效地消除和减少了曝光过程中，窄扇形X射线束之间的光束重合导致的过度曝光，从而有效的降低了病人成像过程中的曝光剂量。2本发明提供的X射线源根据具体成像对于成像质量或者成像速度的不同需要，采用顺序曝光或者多个射线源的同时曝光的开关方式，具有较大的灵活性。同时能够在一定程度上。
10、减少或者消除在传统窄缝成像过程中需要的X射线源或窄缝准直器的机械运动，从而提高窄缝成像速度，缩短曝光时间。附图说明0016图1所示为现有技术中单窄缝X射线成像装置结构示意图；0017图2所示为现有技术中多窄缝X射线成像装置结构示意图；0018图3所示为本发明第一实施例的装置结构示意图；0019图4所示为本发明第二实施例的装置结构示意图；0020图5所示为本发明第三实施例的装置结构示意图。具体实施方式0021在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体。
11、实施的限制。0022其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。0023实施例10024为解决上述技术问题，本实施例提供一种X射线成像装置，通过一对相对设置于待检测物体两侧的X射线源对，使得所产生的扇形X射线束对待检测物体在几何上几乎无可重叠的覆盖区域，有效地消除和减少曝光过程中X射线束之间的光束重合导致的过度曝光，从而降低成像过程中的曝光剂量。0025图3所示为本发明提供的第一实施例的装置结构示意图。本实施例中，所述X射线成像装置包括一对X射线源201、设置于所述X射线源201前方的两个窄缝准直器202和与所述X射。
12、线源201相对静止设置的两组X射线探测器203，两个X射线源201相对静止设置于所述待检测物体205的两侧。在该装置中，X射线源201发射的两束X射线在空间上无几何重叠。曝光照射时，从X射线源201发射的X射线束经窄缝准直器202形成窄扇形说明书CN104095643A3/4页5X射线束204，照射到所述待检测物体205上。图像采集完毕后，整个探测装置沿直线轨迹水平移动，照射待检测对象205的下一相邻区域206，所述探测器采集得的投影信息传输至数据处理装置进行图像拼接、融合、散射校正、降噪等处理得到最终待测物体的影像。需要说明的是，所述X射线源对201的排布在空间上是无缝覆盖所述待检测物体20。
13、5，使得所述X射线源201产生的X射线通过窄缝准直器202发射出的扇形X射线束204在几何空间上无重叠，但是实际操作中因为散射存在，射线束缝间会有少许重叠。0026照射过程中，所述X射线源对201有两种开关方式，分别是顺序开关和同时曝光，所述顺序曝光是将一个X射线源曝光后，再进行另一个X射线源的曝光，顺序曝光产生的X射线的散射信号较小，但是成像速度较慢。所述同时曝光是两个X射线源同时曝光，其优点是成像速度较快。用户可根据应用和对于图像质量的需要选择需要的开关模式。所述X射线成像装置包括开关控制装置，用于开关所述X射线源对或X射线源阵列对，所述开关控制装置为电子电路控制器或机械挡板。具体地，若X。
14、射线源为基于场发射的碳纳米管源，所述顺序曝光和同时曝光都可通过电子电路控制器改变X射线源201的栅极电压控制，每个射线源曝光时间可以控制在毫秒量级；此外，也可以采用快速运动的机械X射线挡板的方式实现曝光控制的可能性，本发明对此不作具体限定。0027实施例20028与上述实施例1不同的是，在本实施例中采用的X射线源为X射线源阵列，如图4所示，两对X射线源阵列301相对静止设置于待检测物体305的两侧，所述X射线源阵列301与X射线探测器阵列303相对静止设置，两对窄缝准直器阵列302设置于所述X射线源阵列301前方所述X射线源阵列与所述两对探测器阵列303和两对窄缝准直器阵列302形成多窄缝曝光。
15、的X射线装置。该装置中，上下两对X射线源阵列产生的扇形X射线束304在空间上完全覆盖待检测物体305，因此在本实施例中，不需要如上述实施例1在成像过程中发生装置的机械移动过程，从而显著减少图像采集时间。探测器阵列303中采集到的图像通过图像数据处理装置经拼合和处理后，可生成所述待检测对象305有效覆盖区域的影像。所述X射线源阵列为场发射阵列源，所述场发射为纳米结构材料的阵列。优选地，本发明采用碳纳米管阵列。0029曝光时，如实施例1所述可以采用顺序曝光的方式，减少曝光过程中散射信号的影响；也可以采用同时多个射线源曝光的方式，从而缩短整体曝光时间，提高成像速度。具体地，利用X射线频率复用技术，当。
16、X射线源阵列301中多个X射线源通过电子电路控制器同时进行曝光时，探测器阵列303中的每个探测单元对X射线源301进行频率调制编码，通过辐射编码和解码方式分离主光束信号和交叉散射信号，探测到与其对应的X射线源以及其它X射线源所产生的交叉散射辐射，从而达到消除各个射线源之间散射信号交叉干扰的问题。0030实施例30031与上述实施例1和实施例2不同的是，本实施例中为了同时减少纵向散射和X射线源阵列造成的扇形X射线束间交叉散射，提供一种反散射组合装置。如图5所示，包括两组X射线阵列源401相对静止设置于待检测物体405的两侧、X射线束补偿滤波器阵列406相对静止设置于所述X射线阵列源401、用于产。
17、生窄扇形束X射线阵列的窄缝准直器402相对静止设置于所述X射线束补偿滤波器阵列406前方、X射线探测器阵列403以及数说明书CN104095643A4/4页6据收集和处理装置407。所述X射线源401可选用但不限于场发射阵列源，场发射材料为基于纳米构造的材料，优选地，本实施例采用碳纳米管阵列。补偿滤波器406可以选用但不限于蝴蝶结滤波器，用以降低由束硬化引起的伪影，从而改善X射线源的质量，并减轻对探测器动态范围的需求，尤其是蝴蝶结衰减器补偿了初始X射线光子分布的不均匀性，因此改进了圆柱形对象的SPR一致性，从而重建图像中的翘曲伪影CUPPINGARTIFACT将大大降低。数据处理装置407用于。
18、处理探测器接收到的投影信息首先通过与所述探测器阵列相连的处理器408和处理器409分别对上下两X射线阵列源的编码信号进行解码，进而减少、消除交叉散射信号，第一图像后期处理单元410接收处理器408和处理器409的输出图像进行拼合，第二图像后期处理单元411进一步对图像进行散射校正、降噪等处理，例如采用散射校正算法SCA等，最终输出待测物体的影像412。0032需要说明的是，本实施例中的反散射组合装置可采用X射线空气隙技术、反散射栅格，束截捕器阵列BS等设置于所述X射线源对或X射线源阵列对与所述待检测物体之间用于降低探测到的散射，还可以采用散射校正算法SCA等进行图像的后期处理，以减少散射对图像。
19、成像质量的影响。0033本发明中所描述的装置和/或方法和/或其推导出的装置和/或方法可以用于医学成像应用，诸如但不限制于CT、动物/非动物的X射线成像、安全扫描装置、非破坏性材料分析或缺陷探测、机器视觉、装置合并分布源、工业成像、光学成像装置等。0034本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。说明书CN104095643A1/2页7图1图2图3图4说明书附图CN104095643A2/2页8图5说明书附图CN104095643A。