[发明专利]一种用于计算机断层摄影系统的滤过器组件以及该系统

说明书

技术领域

本发明一般地涉及计算机断层摄影(CT)系统，并且更特别地涉及一种用于计算机断层摄影系统的滤过器组件以及相应的计算机断层摄影系统。

背景技术

CT系统通常包括x射线源，其经过校准以形成引导穿过被成像对象(即患者)并被x射线检测器阵列接收的扇形束。在CT系统中，被称为准直器的系统一般地用于使得患者接收的x射线辐射剂量最小化和均匀化，从而保护患者，并近似地使由CT系统中的检测器接收的x射线的强度均匀，由此改进检测器的灵敏度。实现该目标的一种方式是在x射线束的路径上插入滤过器组件。

图1是现有技术的滤过器组件的示意性分解视图。图1所示的滤过器组件通常用于低端CT系统。该滤过器组件可以包括支撑件1’、蝶形滤过器(bowtie filter)2’以及铜膜15’。在图1中，滤过器组件的支撑件1’是包含底支撑件(也称底部滤过器)的一体结构。在图1的滤过器组件中，仅包括一个蝶形滤过器2’。该蝶形滤过器2’可以分为两种，分别具有大、小两种不同的样条曲面。如图所示，蝶形滤过器2’在其中部通过多个螺钉13’固定到支撑件1’上。铜膜15’用于在扫描患者头部或身体时进一步衰减x射线。

蝶形滤过器2’一般是合成聚合物，例如Teflon，该合成聚合物具有近似于水并由此近似于人体的x射线吸收光谱特性。该蝶形滤过器还可以是石墨。蝶形滤过器2’旨在补偿被成像体在厚度方面的变化。穿过该被成像体中心，通常也是最厚的部分的x射线被蝶形滤过器2’衰减得最少，而穿过被成像体边缘，通常也是最薄的部分的x射线被蝶形滤过器2’衰减得更多，从而使得患者接收的x射线辐射剂量变得均匀。相应地，穿过患者到达检测器的x射线的辐射剂量也会变得均匀。

支撑件1’用于容纳和支撑蝶形滤过器2’。在现有技术中，支撑件1’通常由铝制成并且被制造为一体。支撑件1’所包含的底支撑件同时也起到滤过的作用，与蝶形滤过器的形状相配合，底支撑件底部加工有样条曲面，使得它具有不均匀的厚度，其最薄处通常只有零点几毫米的厚度。

在高端CT系统中，由于非常高的旋转速度和较大孔径，会产生很大的离心力。此外，在高端CT系统中，检测器尺寸加宽，为与其相匹配，滤过器的尺寸也会相应加宽，这增大了滤过器的质量，进一步增大了离心力。此外，构成滤过器组件的各材料还会随着环境温度的变化以及其他因素而发生热膨胀。

然而，如图1所示，在现有技术中，蝶形滤过器2’上用于与支撑件连接的部位的厚度相对较小，其本身所能提供的强度有限。此外，由于连接部位在蝶形滤过器2’中部，导致受力相对集中。因此，在高端CT系统中的离心力和热膨胀所引起的应力下，蝶形滤过器2’容易发生碎裂。

此外，如上所述，支撑件1’通常由高纯度的铝制成。众所周知，铝本身是一种强度不高的金属，在上述离心力和热膨胀所引起的应力下，很容易发生较大变形。

另外，如上所述，支撑件1’的底支撑件具有不均匀的厚度，但整个支撑件是一体成型的。高端CT系统中需要更宽的滤过器，在一体成型的情况下，还要同时形成厚度不均匀的底支撑件，这在制造上存在很大难度。此外，在现有技术中，用于制造支撑件1’的铝的纯度必须非常高，从而使得制造成本偏高。

因此，在本领域中，需要一种能够克服上述问题的滤过器组件以及相应的CT系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在高端CT系统中的离心力和热膨胀的作用下只发生很小的变形的、容易制造且成本降低的滤过器组件以及相应的CT系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于计算机断层摄影系统的滤过器组件，该计算机断层摄影系统具有用于沿投影轴投影x射线束的x射线源，该滤过器组件包括：一个或多个滤过器元件，用于使x射线束衰减；以及支撑件，用于支撑该一个或多个滤过器元件，其中该一个或多个滤过器元件中的至少一个滤过器元件在除暴露于x射线束的暴露面之外的至少两个相对侧面上分别具有至少一个连接部分，用于将该至少一个滤过器元件固定到支撑件。

本发明还提供了一种计算机断层摄影系统，包括根据本发明的滤过器组件。

附图说明

根据下文中参考附图而进行的详细描述，本发明的上述和其他的目的和特征将变得明显，其中：

图1是现有技术的滤过器组件的示意性分解视图；

图2是根据本发明一个实施例的滤过器组件的示意性三维立体视图；

图3是根据本发明一个实施例的滤过器组件的示意性分解视图；

图4是根据本发明一个实施例的滤过器组件沿A-A截面的示意性截面视图；