[发明专利]一种断层成像系统及其断层扫描控制电路

说明书

本发明属于X射线成像技术领域，提供了一种断层成像系统及其断层扫描控制电路。本发明通过在断层成像系统中采用包括驱动模块、多个高压控制模块、冷阴极场致X射线源阵列及高压直流电源的断层扫描控制电路，由断层成像系统的探测器发送曝光时序信号至驱动模块；由驱动模块根据曝光时序信号输出多路单脉冲信号；由多个高压控制模块分别根据多路单脉冲信号对冷阴极场致X射线源阵列的发射时序进行控制，以使多个冷阴极场致X射线源依次向目标对象发射X射线，由于采用电子式全静态扫描方式，因此节约了高精度旋转机架的成本，且成像过程中不会存在运动伪影，同时，由于采用脉冲曝光方式，从而避免了扫描过程中无效辐射剂量的产生。

技术领域

本发明属于X射线成像技术领域，尤其涉及一种断层成像系统及其断层扫描控制电路。

背景技术

计算机断层成像(Computed Tomography，CT)系统是指利用X射线束对人体某部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器(即图像传感器)接收透过人体该层面的X射线，再经过光电信号转换、模拟/数字信号转换后输入计算机进行处理，以形成人体某部位对应的CT图像的系统。在X射线断层成像系统中，X射线源是断层成像系统的核心部件之一，其在一定程度上决定着断层成像系统的成像方式与成像性能。

现有的断层成像系统中的X射线源采用热阴极电子源，通过热发射电子的方式产生电子束，这种X射线源工作温度高、功耗大、不利于X射线源的小型化，难以实现单个X射线源内集成多个阴极，因此，为了实现多角度的X射线扫描，现有的断层成像系统将单个X射线源和探测器安装在旋转机架上，并围绕待扫描对象做机械式转动，从而使得探测器可以获取不同角度的二维投影图像，并通过计算机重建出三维图像信息。

然而，现有的断层成像系统在进行多角度扫描时，由于X射线源一直处于开启状态，因此在不同角度之间的运动过程中，会产生无效辐射剂量，增加患者在扫描过程中的总辐射剂量；且由于成像系统对成像精度的要求很高，因此会增加旋转机架的投资成本；同时，机械转动时会产生运动伪影，降低图像的空间分辨率，不利于图像重建。

综上可知，现有的断层成像系统存在扫描过程中会产生运动伪影和无效辐射剂量，且成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种断层成像系统及其断层扫描控制电路，旨在解决现有的断层成像系统所存在的扫描过程中会产生运动伪影和无效辐射剂量，且成本较高的问题。

本发明是这样实现的，一种断层成像系统的断层扫描控制电路，所述断层扫描控制电路与所述断层成像系统的探测器连接，所述断层扫描控制电路包括驱动模块、多个高压控制模块、冷阴极场致X射线源阵列及高压直流电源；所述冷阴极场致X射线源阵列包括呈线阵排列的多个冷阴极场致X射线源，所述冷阴极场致X射线源的数量与所述高压控制模块的数量相等；

所述驱动模块的信号接收端和信号发送端分别与所述探测器的信号发送端和信号接收端连接，所述驱动模块的多个输出端分别与所述多个高压控制模块的输入端连接，所述多个高压控制模块的输出端分别与所述多个冷阴极场致X射线源的场发射阴极连接，所述多个冷阴极场致X射线源的栅极共接于所述高压直流电源的正极，所述高压直流电源的负极接地；

在断层扫描模式下，所述探测器发送准备信号至所述驱动模块，并在接收到所述驱动模块发送的第一反馈信号时发送曝光时序信号至所述驱动模块；所述驱动模块根据所述曝光时序信号输出多路单脉冲信号；所述多个高压控制模块分别根据所述多路单脉冲信号对所述冷阴极场致X射线源阵列的发射时序进行控制，以使所述多个冷阴极场致X射线源在阳极高压的作用下依次向目标对象发射X射线；所述探测器接收透过所述目标对象的X射线，并将接收到的衰减后的X射线转化为二维投影数据后输出至所述断层成像系统的计算机。

本发明还提供了一种断层成像系统，包括探测器和计算机，所述断层成像系统包括上述的断层扫描控制电路。