Z-准直器和包括Z-准直器的X射线成像设备

摘要

本发明涉及医疗设备领域，特别是一种Z-准直器，其在Z向上包括两个可旋转的准直板，每个准直板包括复数个不同长度的准直脚，通过旋转使所述两个准直板中相同长度的准直脚形成一个准直脚对，以进行准直。本发明还提供一种包括该Z-准直器的X射线成像设备。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，特别是一种Z-准直器和包括该Z-准直器的X射线成像设 备。

背景技术

随着医疗水平的进步，X射线计算机断层成像(Computed Tomography，CT)扫描仪 得到了广泛的应用。CT扫描仪至少包括：旋转机架、X射线管和探测器。其中，旋转机架为 环形结构，位于由水平轴X轴与竖直轴Y轴确定的平面内、且能够绕该旋转机架的Z轴旋转； 在旋转机架上安装有X射线管，X射线管焦点在垂直于Z轴的方向上发射X射线。通常在球 管上还安装有两种准直器：Z-准直器和XY-准直器，其中，Z-准直器用于控制X射线束在探 测器的Z方向的覆盖范围，而探测器在Z方向上是由若干排组成的，因此，通过对Z-准直器 的准直缝开口宽度的控制，可调节X射线束在探测器上所覆盖的排数，从而对选层厚度进行 调整；XY-准直器位于XY平面内，用于控制X射线束在XY平面的覆盖范围。

图1为目前CT扫描仪中常用的一种Z-准直器的示意图。这种准直器由一种薄金属 片的屏蔽材料构成，具有复数个(图1所示为七个)不同开口宽度的准直缝，纵坐标是 准直缝的开口宽度，横坐标是准直缝的长度。不过这种Z-准直器占据的物理空间比较大， 因为上述不同开口宽度的准直缝是预先一一布置在Z-准直器上的，在CT扫描时根据选 层厚度的要求来选择合适开口宽度的准直缝，如当对选层厚度要求较高时(如对神经或 血管进行扫描)，可选择较开口宽度较小的准直缝，而对选层厚度要求不高时，可选择 开口宽度较大的准直缝。由于这种Z-准直器是由准直缝的个数和开口大小来决定其占据 的物理空间，而机架本身的空间有限，如果准直缝的个数较多，就会减少其它部件占据 的物理空间。

图2为目前CT扫描仪中常用的另一种准直器，其由两个可移动的咬合准直板1(jaw plate)组成，这两个颚板能在Z方向上沿着相反方向移动，以得到不同开口宽度的准直 缝，如图2中开口宽度2和3所示。这种情况下，虽然准直器占据的物理空间相对小了， 但是根据选层厚度调整准直缝的开口宽度，操作过程比较复杂。

公开号为CN101919700A的专利申请公开了一种包括若干个不同宽度的准直缝的准 直器，其与前述第一种Z-准直器相似，缺陷也在于，该准直器占据的物理空间比较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Z-准直器和包括该Z-准直器的X射线成像设备，以解决 现有技术中存在的上述问题，达到既减少Z-准直器占据的物理空间，又易于调整准直缝 的开口宽度。

有鉴于此，本发明提供一种Z-准直器，其在Z向上包括两个可旋转的准直板(bar)， 每个准直板包括复数个不同长度的准直脚(handle)，通过旋转使所述两个准直板中相同 长度的准直脚形成一个准直脚对，以进行准直。这减少了Z-准直器在X方向上占用的机 架的物理空间，并使准直缝的开口宽度更容易控制。

根据本发明的一个实施例，所述两个准直板相同。以简化准直器的机械结构。

根据本发明的另一个实施例，所述两个准直板对称布置。

根据本发明的又一个实施例，所述两个准直板的旋转方向相反。

根据本发明的又一个实施例，每个准直板中的复数个准直脚是等角度间隔布置的。 以方便控制准直脚。

本发明还提供一种包括所述Z-准直器X射线成像设备。

从上述方案中可以看出，相比背景技术中第一种Z-准直器而言，本发明的Z-准直器 采用的屏蔽材料更少，所以降低了成本。而且本发明每个准直板的准直脚是等角度布置 的，相比背景技术中第二种Z-准直器而言，准直缝的开口宽度更容易控制。另外，本发 明的Z-准直器在YZ平面上布置或者旋转，减少了在X方向上占用的机架的物理空间。 同时，两个准直板相同，简化了准直器的机械结构。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的实施例，使本领域技术人员更清楚本发明的 上述及其它特征和优点，附图中：

图1为目前CT扫描仪中常用的一种Z-准直器的示意图。

图2为目前CT扫描仪中常用的另一种Z-准直器的示意图。

图3为包括本发明Z-准直器的CT扫描仪的示意图。

图4为本发明Z-准直器的准直脚对的示意图。

图5为用本发明Z-准直器调整准直缝开口宽度的示意图，其中图5a是由一准直脚对 形成的准直缝的示意图，图5b是由另一准直脚对形成的准直缝的示意图。

附图标记

1 现有技术中一种Z-准直器

2，3 现有技术中另一种准直器的准直缝的不同开口宽度

4 在扫描中心处的扫描宽度

5 本发明Z-准直器的准直板

6 本发明Z-准直器一准直板的旋转中心与X射线束中心的距离

7 本发明Z-准直器准直缝的开口宽度

8 探测器

9 X射线管

10 扫描中心

11～15 本发明Z-准直器的准直脚

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细 说明。

以CT扫描仪为例，具体说明本发明的Z-准直器。

图3为XY平面的X射线扇形束角度β＝0时，包括本发明Z-准直器的CT扫描仪在 YZ平面的示意图。本发明的Z-准直器包括两个可旋转的准直板5，这两个准直板5在Z 向上对称布置，每个准直板5包括复数个(图3示意了四个)不同长度的准直脚，这两个准 直板5中相同长度的准直脚形成一准直脚对，每对准直脚对构成一个准直缝，每个准直缝的 开口宽度是固定的，例如0.94mm，1.42mm，2.66mm，4.2mm，7.45mm等，这点与背景技术 中第一种准直器相同。

图3中X射线管9发出的X射线束经本发明Z-准直器的准直后，由探测器8接收。 其中θ为X射线锥形束角度，其大小由Z-准直器的准直缝开口宽度7决定，准直后的X 射线锥形束在扫描中心10的扫描宽度用附图标记4表示，附图标记6为Z-准直器每个准 直板的旋转中心与X射线束中心之间的距离，例如25mm。

本发明的Z-准直器的两个准直板5的材料、形状、大小等都是相同的，其材料可与现 有技术中准直器所用的屏蔽材料相同，例如钨。优选地，每个准直板5中的复数个准直脚是 等角度间隔布置的，以方便控制准直脚。

图3中每个准直脚在YZ平面的截面为多边形，不过其形状可根据X方向上X射线扇形 束角度β而发生改变，β通常为[-28°，28°]。如图4所示，为本发明Z-准直器一对准直脚 对的示意图，其中每个准直脚11在YZ平面的截面形状为弧形。

图5是用本发明Z-准直器的调整准直缝开口宽度的示意图，其中横坐标为Z方向， 纵坐标为Y方向。图5a和图5b中示意了由四个准直脚(12～15)组成的准直板，实际上 每个准直板的准直脚数目可以根据实际需要而定，本实施例中的四个准直脚12～15并不 用以限制每个准直板中准直脚的数目。由于不同待检对象在扫描中心10的扫描宽度4是 不等的，据此来选择合适的准直缝开口宽度，如5a中选用的是两个准直脚15形成的准 直脚对构成的准直缝。当扫描下一个待检对象时，通过使准直脚围绕每个准直板的旋转 中心(轴)旋转，以选择合适的准直缝开口宽度，如在图5b中左侧的准直脚逆时针旋转， 右侧的准直脚顺时针旋转，这样就选择了两个准直脚13形成的另一准直脚对构成的准直 缝。由于准直脚13比准直脚15的长度短，因此两个准直脚13形成的准直脚对构成的准 直缝的开口宽度就比两个准直脚15形成的准直脚对构成的准直缝开口宽度大，穿过两个 准直脚13形成的准直脚对构成的准直缝的X射线锥形束角度就更大，扫描的待检对象范 围也就更大。

本发明涉及医疗设备领域，特别是一种Z-准直器，其在Z向上包括两个可旋转的准直板， 每个准直板包括复数个不同长度的准直脚，通过旋转使所述两个准直板中相同长度的准直脚 形成一个准直脚对，以进行准直。本发明还提供一种包括该Z-准直器的X射线成像设备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神 和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。