[发明专利]一种辐射射线准直器

说明书

本发明提供了一种辐射射线准直器。该辐射射线准直器可以自支持，其将部分子屏蔽区域和部分子窗口区域的形状做成类正方形，即整体上比较接近正方形、但至少存在一个角不是直角的形状。本发明提供的辐射射线准直器大大减少了固定板、安装槽、粘结剂等辅助固定手段的应用，减少了成像噪声。本发明的辐射射线准直器还可以进一步的具备多个旋转对称的功能区域。本发明还提供了一种辐射射线成像装置。本发明可以减少成像噪声，提高成像质量。

技术领域

本发明涉及一种辐射射线准直器，其可应用于辐射射线成像、或辐射射线监测、或辐射射线医疗等，属于辐射射线应用技术领域。

背景技术

辐射成像装置是利用辐射射线照射到物体上进行成像的装置。其中，常见的辐射射线包括X射线、伽马射线。辐射成像装置往往需要准直器以便限制辐射射线的照射范围。准直器相当于辐射射线成像的镜头，一般用铅、钨等重金属吸收材料制成。准直器的屏蔽区域的厚度足以吸收大部分入射的射线；准直器的窗口区域按照预定的编码方式排列，允许射线通过。辐射射线穿过准直器后，在接收面上形成编码图像，编码图像经过解码后即可还原真实的图像。

辐射医疗装置则利用辐射射线对患者进行照射并成像，或者不进行成像，而是对患者进行照射以进行治疗。不论是成像还是对患者进行照射治疗，往往都需要在辐射射线源和照射目标之间放置准直器，用于限制辐射射线的照射范围。

传统的用于限制辐射射线的准直器一般采用在整块金属板上打孔以获得准直器的窗口部分。这种方法的缺点是：金属板上打孔成本很高。另一方面，对于有些金属材料，例如铅，在其上打孔容易引起形变，从而影响准直器正常工作。

而且，理想的用于形成编码图像的孔应当是正方形的孔，而常见的打孔方式是打成圆孔。

图1是按照预定方式排列的理想的准直器的示意图，其是理想的用于形成编码图像的准直器。图1中的空白区域是窗口区域，其可以透过射线，图1中的阴影区域为屏蔽区域，其可以阻挡射线的通过。其中，用于透过射线的窗口区域是正方形的，最小的编码单元对应的窗口区域如图1中最小的窗口区域。图1中虚线所包围的正方形窗口区域为子窗口区域1。图1中虚线所包围的正方形阴影区域为子屏蔽区域2(其中，为了便于展示虚线框，图1中的虚线框的大小略大于所包围的子窗口区域和子屏蔽区域)。从图1可以看出，准直器可以包括多个子窗口区域以及多个子屏蔽区域。比如图1中，准直器还包括子屏蔽区域3。这里，子窗口区域是指最小编码单元的网格对应的窗口区域，如图1中的子窗口区域1；子屏蔽区域是指最小编码单元的网格对应的屏蔽区域，如图1中的子屏蔽区域2。

这样的正方形的窗口区域有利于编码图像的成像。然而，实际应用时，并不能直接应用如图1所示的理想的准直器的结构，原因如下：从图1中可以看出，子屏蔽区域2和子屏蔽区域3所在的屏蔽区域与其他屏蔽区域的相接程度是很低的，仅仅通过子屏蔽区域2的左上角顶点101以及子屏蔽区域3的左下角顶点102与其他屏蔽区域相连接，基本上其上下左右相邻的都是窗口区域。在实际加工中，这种相接程度如此低的准直器是无法自支持的，也就是说，图1所示的理想的准直器在实际加工中将需要增加辅助的支撑构件，这样将给最终成像的图像带来噪声，降低图像质量。

传统的做法如图2所示，将正方形编码图像的孔改成打成圆孔。如图2所示，图2是将图1采用传统的打成圆孔的方式做出的准直器。然而，打成圆孔的结构会导致成像的信噪比降低，影响成像质量。这是因为为了能够避免图像畸变或产生伪像，打成的圆孔的直径不会大于正方形的边长，而是小于正方形的边长，从而圆孔小于图1中的正方形的窗口区域。如图2所示，图2中的虚线框对应的是图1中的最小的编码单元对应的窗口区域，而打成的圆孔小于该虚线框，也就是圆孔小于窗口区域。采用图2所示的准直器，其窗口区域的面积要小于图1中理想的窗口区域的面积，因而减少了穿过准直器的光子数，即减小了用于成像的信号，从而导致成像系统的信噪比降低，降低了成像系统的成像质量。而且，这种打孔的方式的加工成本较高，在屏蔽板材料硬度较低时，还容易引起形变。