CN1786819B - X射线光阑、x射线辐照器和x射线成像设备 - Google Patents

Abstract

为了提供一种通过简单的结构来形成四棱锥形的X射线束的X射线光阑，该X射线光阑包括多组X射线吸收板，多组中的每一个包括四个X射线吸收板，在多组中的每一个中的四个X射线吸收板以这样的方式设置，即，四个板中的两个和另外两个分别定位在相互垂直的两个方向上，使得在其端面处分别相互相对，以限定四边形开口，以及其相邻的X射线吸收板在开口的四个角处分别部分地相互重叠，在多组X射线吸收板中的开口为同轴，且类似的开口在X射线辐照方向上定位且尺寸按顺序增加；以及用于以这样的方式支撑多组板的支撑装置，即，位于多组中的相同侧上的板由支撑装置在遍及该多个组中分别支撑。

Description

X射线光阑、X射线辐照器和X射线成像设备

技术领域

本发明涉及X射线光阑、X射线辐照器和X射线成像设备。具体的，本发明涉及用于形成使得X射线焦点作为顶点的四棱锥形的X射线束的X射线光阑，以及都设置有该X射线光阑的X射线辐照器和X射线成像设备。

背景技术

在X射线辐照器中，使用一种X射线辐照器来用于形成使得X射线焦点作为顶点的四棱锥形的X射线束。X射线光阑包括邻近X射线管的第一光阑，以及远离X射线管的第二光阑。通过使得第一光阑的开口小，并且使得第二光阑的开口大来形成四棱锥形的X射线束(例如，如专利文献1可见)。

[专利文献1]

日本未审查的专利出版物

No.Hei 4(1992)-267041(第3-4页，图1-3)

发明内容

在诸如上述结构的X射线光阑中，其中，使用两个光阑来形成四棱锥形的X射线束，必须使得两个光阑相互锁定，以调节X射线束的扩散，这样导致结构复杂。

因此，本发明的目的是提供能够形成四棱锥形的X射线束的简单结构的X射线光阑，以及都设置有该X射线光阑的X射线辐照器和X射线成像设备。

在用于解决上述问题的本发明的一方面中，设置有一种X射线光阑，其包括多组X射线吸收板，多组中的每一个包括四个X射线吸收板，在多组中的每一个中的四个X射线吸收板以这样的方式设置，即，四个板中的两个和另外两个分别定位在相互垂直的两个方向上，使得在其端面处分别相互相对，以限定四边形开口，以及其相邻的X射线吸收板在开口的四个角处分别部分地相互重叠，在多组X射线吸收板中的开口为同轴，且类似的开口在X射线辐照方向上定位且尺寸按顺序增加；以及用于以这样的方式支撑多组板的支撑装置，即，位于多组中的相同侧上的板由支撑装置在遍及该多个组中分别支撑。

在用于解决上述问题的本发明的另一方面中，设置有一种X射线辐照器，其用于通过X射线光阑和准直器来辐照X射线，该X射线由X射线管产生，该X射线光阑包括多组X射线吸收板，多组中的每一个包括四个X射线吸收板，在多组中的每一个中的四个X射线吸收板以这样的方式设置，即，四个板中的两个和另外两个分别定位在相互垂直的两个方向上，使得在其端面处分别相互相对，以限定四边形开口，以及其相邻的X射线吸收板在开口的四个角处分别部分地相互重叠，在多组X射线吸收板中的开口为同轴，且类似的开口在X射线辐照方向上定位且尺寸按顺序增加。

在用于解决上述问题的本发明的还有一方面中，设置有一种X射线成像设备，其用于通过将X射线通过X射线光阑和准直器来辐射到受检者来拍摄放射图像，该X射线由X射线管产生，该X射线光阑包括多组X射线吸收板，多组中的每一个包括四个X射线吸收板，在多组中的每一个中的四个X射线吸收板以这样的方式设置，即，四个板中的两个和另外两个分别定位在相互垂直的两个方向上，使得在其端面处分别相互相对，以限定四边形开口，以及其相邻的X射线吸收板在开口的四个角处分别部分地相互重叠，在多组X射线吸收板中的开口为同轴，且类似的开口在X射线辐照方向上定位且尺寸按顺序增加；以及用于以这样的方式支撑多组板的支撑装置，即，位于多组中的相同侧上的板由支撑装置在遍及该多个组中分别支撑。

为了简化支撑装置的结构，该支撑装置是支撑杆是优选的。

根据本发明的X射线光阑包括多组X射线吸收板，多组中的每一个包括四个X射线吸收板，在多组中的每一个中的四个X射线吸收板以这样的方式设置，即，四个板中的两个和另外两个分别定位在相互垂直的两个方向上，使得在其端面处分别相互相对，以限定四边形开口，以及其相邻的X射线吸收板在开口的四个角处分别部分地相互重叠，在多组X射线吸收板中的开口为同轴，且类似的开口在X射线辐照方向上定位且尺寸按顺序增加；以及用于以这样的方式支撑多组板的支撑装置，即，位于多组中的相同侧上的板由支撑装置在遍及该多个组中分别支撑。这样，可以提供能够形成四棱锥形的X射线束的这样简单结构的X射线光阑，以及都设置有该X射线光阑的X射线辐照器和X射线成像设备。

附图说明

图1示出了X射线成像设备的示意结构；以及

图2示出了X射线光阑的外观。

具体实施方式

此后，参考附图来详细描述实现本发明的最佳模式。本发明不限于该实现本发明的最佳模式。图1示出了X射线成像设备的示意结构。该设备是实现本发明的最佳模式的一个例子。通过该设备的结构，显示了关于本发明的X射线成像设备的用于实现本发明的最佳模式的例子。

在X射线成像设备中，如同一附图中所示，由X射线管1产生的X射线通过X射线光阑3来进行光阑调节，然后通过准直器5中的叶片501来准直，且朝着受检者7辐射，该传送的X射线由检测器9检测。

包括X射线管1、X射线光阑3和准直器5的部分是实现本发明的最佳模式的例子。通过该设备的结构，显示了关于X射线辐照器的用于实现本发明的最佳模式的例子。

X射线管1具有阳极501和阴极503。X射线从由阴极503朝着阳极501发射的电子的冲击点产生。

这样产生的X射线通过X射线光阑3和准直器5辐射到受检者7。X射线光阑3由X射线吸收材料构成，例如，铅、钨(W)或者钼(Mo)。对于准直器5中的叶片501也是这样的情况。

X射线辐照区域V由准直器5中的叶片501的开口确定。X射线光阑3将从X射线管1产生的X射线形成为四棱锥形的束，使得在阳极501上的X射线焦点为顶点，从而减少了辐射到除了由虚线所示的辐照区域以外的区域的X射线的量，其是基于从除了焦点以外的其它点产生的X射线。

从除了焦点以外的其它点产生的X射线也称为偏焦辐射。尤其在垂直于X射线管1的轴线方向上，即，在垂直于纸面的方向上，偏焦辐射出现很多。这样的偏焦辐射通过X射线光阑3有效地减少。X射线光阑3也称为偏焦叶片。

在准直器5中，存在叶片501的开口，从而调节X射线的辐照区域V。X射线光阑3的光阑调节量也与叶片501的开口调节相互锁定地调节。更具体的，当辐照区域V变大，以增加四棱锥形的束的发散角时，光阑调节量降低，而当辐照区域V变小，以减小四棱锥形的束的发散角时，光阑调节量增加。

通过这样将叶片501的开口调节与X射线光阑的光阑调节量调节相互锁定，叶片501可以是小X射线吸收区域的叶片。这是由于以下原因。

在辐照区域调节是只通过调节叶片501的开口来进行的情况下，X射线光阑3的光阑调节量固定到最小值，且四棱锥形的束的发散角固定到可以应付最大辐照区域的角。因此，为了在这样的条件下获得最小辐照区域，叶片501必须是具有大X射线吸收区域的叶片。然而，当通过根据辐照区域调节光阑来改变四棱锥形的束的发散角时，这是不需要的。

X射线光阑3和准直器5在平行于X射线管1的轴线的平面中，即，在垂直于纸面的平面中一体可旋转，从而X射线的辐照区域F可以在平行于X射线管的轴线的平面中旋转。

图2示出了X射线光阑3的结构。该X射线光阑3是实现本发明的最佳模式的例子。通过该装置的结构，显示了关于该X射线光阑的用于实现本发明的最佳模式的例子。

如同一附图中所示，X射线光阑3具有四个板组310、330、350和370。该四个板组310、330、350和370在X射线辐照方向上按顺序设置。板组的数量不限于四个，而是可以是任何其它合适的多个数量。尽管下面的描述假设组的数量为四，但是组的数量是任何其它多个数量的情况也是一样的。

板组310由四个板312、314、316和318组成。板组330由四个板332、334、336和338组成。板组350由四个板352、354、356和358组成。板组370由四个板372、374、376和378组成。所有这些板都是X射线吸收板。

在板组310中，对于板312、314、316和318，分别在两个彼此垂直的方向上，板312和316的端面彼此相对，同样，板314和318的端面彼此相对，使得形成四边形开口320。对于板312、314、316和318，相邻的板，即，板312和314、板314和316、板316和318，以及板318和312，在开口320的四个角处分别部分地重叠。

在板组330中，对于板332、334、336和338，分别在两个彼此垂直的方向上，板332和336的端面彼此相对，同样，板334和338的端面彼此相对，使得形成四边形开口340。对于板332、334、336和338，相邻的板，即，板332和334、板334和336、板336和338，以及板338和332，在开口340的四个角处分别部分地重叠。

在板组350中，对于板352、354、356和358，分别在两个彼此垂直的方向上，板352和356的端面彼此相对，同样，板354和358的端面彼此相对，使得形成四边形开口360。对于板352、354、356和358，相邻的板，即，板352和354、板354和356、板356和358，以及板358和352，在开口360的四个角处分别部分地重叠。

在板组370中，对于板372、374、376和378，分别在两个彼此垂直的方向上，板372和376的端面彼此相对，同样，板374和378的端面彼此相对，使得形成四边形开口380。对于板372、374、376和378，相邻的板，即，板372和374、板374和376、板376和378，以及板378和372，在开口380的四个角处分别部分地重叠。

分别通过板组310、330、350和370形成的开口320、340、360和380是同轴的，且类似的开口的尺寸在X射线辐照方向上按顺序变大。因此，如由点划线所示的，通过开口320、340、360和380的X射线变成四棱锥形的X射线束，使得X射线焦点作为顶点。

在所有的板组310、330、350和370中，位于相同侧的板，即，板312、332、352和372，板314、334、354和374，板316、336、356和376，以及板318、338、358和378，分别由支撑杆200、400、600和800遍及所有的板组支撑。

这样，遍及所有的板组使板312、332、352和372，板314、334、354和374，板316、336、356和376，以及板318、338、358和378分别成为整体，以构成四个板单元。

该四个板单元每个通过合适的致动器单独地致动，且在相对的板的端面之间的距离改变的方向上可移动，如由箭头所示。进行板单元的移动，而维持四个开口之间的比例关系。结果，调节了四棱锥形的X射线束的发散角。

这样的X射线光阑在其结构上简化，因为不使用如在现有技术中的这样两个相互锁定的光阑。而且，对于在每个板组中的四个板，相邻的板在由板限定的开口的四个角处部分地重叠，不必害怕X射线从这些重叠部分泄漏。此外，由于在每个板组中的四个板是宽的，所以当从X射线管1侧观察时，相邻的板组之间没有间隙，使得不必害怕X射线从其中泄漏。

因此，即使当X射线光阑3和准直器5在平行于X射线管1的轴线的平面中旋转，引起辐照区域转动角度45度到90度，也总是可以以令人满意的方式消除偏焦辐射，而与旋转角无关。

标记说明

1                  X射线管

3                  X射线光阑

5                  准直器

7                  受检者

9                  检测器

310、330、350、370 板组

312、314、316、318 板

332、334、336、338 板

352、354、356、358 板

372、374、376、378 板

320、340、360、380 开口

200、400、600、800 支撑杆

Claims (6)

1.一种X射线光阑，其包括：

多组X射线吸收板，多组中的每一组包括四个所述X射线吸收板，在多组中的每一组中的四个X射线吸收板被设置成使得第一对X射线吸收板彼此相对，并且第二对X射线吸收板彼此相对且垂直于所述第一对X射线吸收板中的每一个X射线吸收板，以限定四边形开口，而且其中相邻的X射线吸收板在开口的四个角处分别部分地相互重叠，在多组X射线吸收板中的开口为同轴的，且相邻的开口在X射线辐照方向上定位且尺寸按顺序增加；以及

用于以这样的方式支撑多组板的支撑装置，即，位于多组中的相同侧上的板由支撑装置在遍及该多个组中分别支撑，所述支撑装置将所述多组板中的每一组连接成使得所述多组板被配置成被一致地驱动。

2.根据权利要求1所述的X射线光阑，其特征在于，该支撑装置是支撑杆。

3.一种X射线辐照器，其用于通过X射线光阑和准直器来辐照X射线，该X射线由X射线管产生，该X射线光阑包括：

多组X射线吸收板，多组中的每一组包括四个所述X射线吸收板，在多组中的每一组中的四个X射线吸收板被设置成使得第一对X射线吸收板彼此相对，并且第二对X射线吸收板彼此相对且垂直于所述第一对X射线吸收板中的每一个X射线吸收板，以限定四边形开口，而且其中相邻的X射线吸收板在开口的四个角处分别部分地相互重叠，在多组X射线吸收板中的开口为同轴的，且相邻的开口在X射线辐照方向上定位且尺寸按顺序增加；以及

用于以这样的方式支撑多组板的支撑装置，即，位于多组中的相同侧上的板由支撑装置在遍及该多个组中分别支撑，所述支撑装置将所述多组板中的每一组连接成使得所述多组板被配置成被一致地驱动。

4.根据权利要求3所述的X射线辐照器，其特征在于，该支撑装置是支撑杆。

5.一种X射线成像设备，其用于通过将X射线通过X射线光阑和准直器来辐射到受检者来拍摄放射图像，该X射线由X射线管产生，该X射线光阑包括：

多组X射线吸收板，多组中的每一组包括四个所述X射线吸收板，在多组中的每一组中的四个X射线吸收板被设置成使得第一对X射线吸收板彼此相对，并且第二对X射线吸收板彼此相对且垂直于所述第一对X射线吸收板中的每一个X射线吸收板，以限定四边形开口，而且其中相邻的X射线吸收板在开口的四个角处分别部分地相互重叠，在多组X射线吸收板中的开口为同轴的，且相邻的开口在X射线辐照方向上定位且尺寸按顺序增加；以及

用于以这样的方式支撑多组板的支撑装置，即，位于多组中的相同侧上的板由支撑装置在遍及该多个组中分别支撑，所述支撑装置将所述多组板中的每一组连接成使得所述多组板被配置成被一致地驱动。

6.根据权利要求5所述的X射线成像设备，其特征在于，该支撑装置是支撑杆。