平板CT机的制作方法

本发明涉及ct设备领域，具体而言，涉及平板ct机。

背景技术：

ct(computedtomography)，即电子计算机断层扫描。现有ct成像基本原理是用x线束对人体检查部位的一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的x线，转变为可见光后，由光电转换器转变为电信号，再经模拟/数字转换器(analog/digitalconverter)转为数字信号，输入计算机处理。图像形成的处理有如将选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素(voxel)。扫描所得信息经计算而获得每个体素的x线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵(digitalmatrix)。数字矩阵可存储于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器(digital/anologconverter)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素(pixel)，并按矩阵排列，即构成ct图像，其中核心的就是ct机探测器与射线发射器。

现有ct机上使用的是结构庞大的ct专用的探测器，大多为稀土陶瓷材质，呈弧形，其探测器结构为一排排的探测器并排分布(下有与之相应的光电转换电路、模数转换电路)，排数由最初的单排，发展到现在的主流256排(个别320排)，每排的有效探测单元数小于900个。

现有的ct机探测器存在以下客观缺点：

1.探测器排数有限，使得旋转扫描一圈所能扫描的范围比较窄(现在纵向最宽的探测器为160mm，基本可满足小部位的单圈扫描要求，但还是不能满足大部位的单圈扫描要求)，对一个部位需要多圈螺旋扫描才能完成，扫描时床在运动，容易形成运动伪影。

2.因为螺旋扫描，扫描一圈的图像不是一个真正的横断切面，而是有一定层厚的不在同一切面上的断面图像，虽然现在的256排已经能做到625um层厚(最薄400um)，但终究不是等轴图像；存在层间间隔，虽然现在的256排也能通过算法给出625um(最薄400um)厚的层间间隙图像，但终究不是真实的图像。存在对初期的极细微病灶漏检的可能。

3.扫描时间长；病人受辐照的剂量也大。因需多圈扫描，时间较长；也导致病人接受辐射照射的剂量加大。

4.空间分辨率较低，有意义的最高像素不高。

5.目前市面上用于dr与dsa的医用平板ct机的单边尺寸最大为17英寸(约43cm)，完全能满足使用需求，但如果要应用到平板ct机上尺寸还是过小，在横向上无法将腹部与胸部纳入扫描范围。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种扫描速度快、图像更真实、图像质量更优、避免漏检、成本更低的平板ct机。

本发明提供如下技术方案：

本发明的平板ct机包括扫描架、检查床、电源柜、主控电脑、后处理工作站等，其中，扫描架是ct机的主体。

平板ct机，其扫描架包括机架、旋转装置、射线发射器和平板探测器，所述射线发射器和所述平板探测器相对地设于旋转装置中并且能够由所述旋转装置带动同步地相对同一个轴线做圆周运动，所述射线发射器的控制电路中设有脉冲调制电路，所述平板ct机的操作台电脑通过此调制电路用所述平板探测器的读数脉冲信号来控制所述射线发射器发射射线。

作为对上述的平板ct机的进一步可选的方案，控制所述射线发射器发射射线的脉冲信号与所述平板探测器读数脉冲信号频率一致，但相位相反。

作为对上述的平板ct机的进一步可选的方案，控制所述射线发射器发射射线的脉冲信号与所述平板探测器读数脉冲信号均为高低电位时间轴等宽的方波脉冲信号。

作为对上述的平板ct机的进一步可选的方案，在操作台电脑的控制下，射线发射脉冲信号与探测器读数脉冲信号在所述射线发射器与所述平板探测器旋转扫描的前半周和后半周各自需要进行反相。

作为对上述的平板ct机的进一步可选的方案，所述平板探测器在平行于其圆周运动的轴线方向的宽度不小于9英寸，在垂直于其圆周运动的轴线方向的长度大于17英寸。

作为对上述的平板ct机的进一步可选的方案，所述机架上形成有内孔，所述旋转装置带动所述平板探测器和所述射线发射器沿所述内孔转动，所述射线发射器朝向所述内孔发射射线，所述平板探测器的探测面朝向所述内孔。

作为对上述的平板ct机的进一步可选的方案，所述平板ct机还包括制冷装置，所述制冷装置用于冷却所述平板探测器。

作为对上述的平板ct机的进一步可选的方案，所述制冷装置设于所述平板探测器的底部，所述制冷装置能够与所述平板探测器同步旋转。

作为对上述的平板ct机的进一步可选的方案，所述平板探测器底部设有用于平衡所述平板探测器与所述射线发射器的重量的配重块。

本发明的平板ct机至少具有如下优点：

平板ct机，其扫描架包括机架、旋转装置、射线发射器和平板探测器，射线发射器和平板探测器相对地设于旋转装置中并且能够由旋转装置带动同步地相对同一个轴线做圆周运动，射线发射器的控制电路中设有脉冲调制电路，通过平板探测器读数脉冲信号来控制射线发射器的射线发射，平板探测器的读数频率可变，射线发射控制脉冲信号频率与平板探测器读数脉冲信号频率一致而相位相反。

本方案平板ct机将类似于dsa用的医用动态平板探测器应用于ct机上，以替代现有的ct探测器。平板探测器能够选用更大的宽度(轴向，检查床的移动方向)，可覆盖人体的任何单个部位，任何单个部位扫描只需要扫描一圈，不再需要螺旋扫描，能得到更真实的等轴图像。扫描期间不再需要床的前后运动，且扫描时间大幅缩小，能有效减少运动伪影，病人受幅照的剂量也大幅减少。由于平板探测器每行各阵元紧挨且数量足够多，使得空间分辨率显著提升，图像像素大幅提高；平板探测器行与行之间无间隙，扫描层数大幅提升，是无间隙的扫描，能确保不漏检。

同时，在射线发射器的控制电路中增加脉冲调制电路，用平板探测器读数脉冲信号来控制射线的输出，这样原本高频的射线受低频信号，也就是脉冲信号的控制，并且脉冲信号频率可变，射线发射器的射线频率与平板探测器的读数频率一致，但相位相反，使得射线发射器在发射射线时平板探测器只采集数据而不读数，读数时不发射射线，避免了拖尾与余辉，得到的数据更真实，图像更清晰。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的平板ct机的扫描架结构示意图。

图标：1-扫描架；11-机架；111-内孔；12-射线发射器；13-平板探测器；14-旋转装置；15-制冷装置；16-底座。

具体实施方式

在下文中，将结合附图更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。因此，将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本发明。然而，应理解：不存在将本发明的各种实施例限于在此发明的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述，同样的附图标号标示同样的元件。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种平板ct机的ct扫描架1，包括机架11、射线发射器12、平板探测器13、旋转装置14和制冷装置15。射线发射器12和平板探测器13相对地设于旋转装置14中，且旋转装置14能够带动射线发射器12和平板探测器13同步地相对同一个轴线做同步的圆周运动。

平板ct机的扫描架1为ct机的主体；机架11以机座为基础，用于安装和承载其他部件(如各种电源箱、驱动电机、无线发射与接收装置、各种电缆、旋转阳极启动电路、kv与ma控制电路、逆变电路等)，旋转装置14也受其承载。内孔111形成于机架11上用于检查床进出。射线发射器12可以产生x射线。平板探测器13用于接收射线发射器12产生的x射线经被检测物吸收后的剩余的x射线量，并将x射线转化为电信号，再经模数转换为数字信号。制冷装置15用于冷却平板探测器13。旋转装置14用于承载射线发射器12、平板探测器13及制冷装置15，使其组成一个整体旋转。本实施例中旋转装置14被设计为滑环，其上有众多相互绝缘的导电环，为射线发射器12、平板探测器13及制冷装置14提供各自需要的电源。

本方案以现有的ct机的总体结构和基本算法为基础，通过将类似但尺寸加大的dsa用的医用动态平板探测器13应用于ct机上，以替代现有的ct探测器。dsa是数字减影血管造影(digitalsubtractionangiography)的英文缩写。与现有的ct机相比，本平板ct机硬件上的改变不大，更换了探测器，并相应地调整了与探测器相关的硬件，增加了探测器冷却装置15，同时对射线发射器12的控制部分进行了改进，并优化了扫描方案。软件算法可以大致相同。

平板探测器13可以由平板探测器模块拼接而成，也可以由整块板组成。由于现有dsa用的17英寸平板探测器大多使用的是4块平板拼接而成(也有整块板的，但像素低很多)，拼接处的图像用软件进行处理，所以简单的办法就是在原来的基础上再拼接2块(形成2*3的结构，达到17*26英寸)或4块(形成2*4的结构，达到17*43英寸)或5块(形成3*3的结构，达到26*26英寸)，或是利用其它尺寸的平板再拼接，形成各种不同规格的平板，这样技术上容易实现，像素也可增加。

平板探测器13的尺寸可以根据厂家的需要自行确定，一般由射线发射器12的射线发射角度、机架11中心进出检查床部位的内孔111直径、旋转装置14的直径的大小来决定。平板探测器13的长度大致为现有的ct机的弧形探测器有效探测单元阵列所在的弧对应的弦长，目的是保证体型较大的病人的最宽的身体的部位扫描包含在探测器的可测范围内。如平板探测器13的长度为26～34英寸、宽度为14～26英寸，但不限于该尺寸，优选可以为26*17英寸。

平板探测器13可选用各种材质，可以使用碘化铯(csl)柱状晶体结构的闪烁体涂层的非晶硅平板，因非晶硅的密度分辨率高于非晶硒，虽然在空间分辨率上相对差一些，但由于平板与病人之间的距离及平板尺寸的加大，使得图像有约50％的放大，图像的空间分辨率可提高约50％，相对降低了对平板空间分辨率的要求。

旋转装置14呈圆环状，射线发射器12和平板探测器13相对地设置在旋转装置14上，通过旋转装置14相对机架11转动。射线发射器12和平板探测器13需要通电才能工作，但同时二者需要转动，从而对人体进行环向的扫描。因此在机架11中设置与旋转装置14的电性连接触点，如碳刷，机架11与旋转装置14的导电环形成转动的电性连接，将电传递至旋转装置14中，旋转装置14将电传递至射线发射器12、平板探测器13和冷却装置15中，为射线发射器12、平板探测器13和冷却装置15供电。

旋转装置14通过转轴与机架11相连，机架11中设有用于驱动旋转装置14转动的驱动装置，从而使得射线发射器12与平板探测器13同轴、同步转动。

在机架11上设置各种电源箱、驱动电机、无线发射与接收装置、各种电缆、碳刷、旋转阳极启动电路、kv与ma控制电路、逆变电路等，旋转装置14也通过转轴受其承载。

平板探测器13的读数脉冲信号与采集的图像数据的数字信号，及冷却装置15的温度数据与控制信号，均通过各自的无线通讯模块与机架11中的无线接收与发射装置通信，再通过光缆传输至操作台电脑。

机架11上形成有与旋转装置14同轴且位于所述旋转装置14内的圆形内孔111，用于被检查物进出机架11，射线发射器12朝向内孔111发射射线，平板探测器13的探测面朝向内孔111。内孔111的直径尺寸不小于17英寸。

平板ct还包括检查床，检查床在平行于内孔111的轴线方向上移动。

平板ct机还包括制冷装置15，制冷装置15用于冷却平板探测器13，将平板探测器13的工作温度控制在适宜的温度。上述的非晶硅平板材质的平板探测器13要求的工作温度约为17摄氏度，目前应用到dsa的动态平板制冷大多为水冷，制冷主机置于控制柜中，由2条水管连接到平板探测器，这样无法应用到以滑环为旋转装置14的ct机上。

本实施例中，将制冷装置集成到旋转装置14中，制冷装置15的制冷单元设于平板探测器的底部，制冷装置15能够与射线发射器12、平板探测器13同步旋转，与平板探测器13的相对位置固定。制冷装置15的制冷方式可以是半导体制冷、压缩机加制冷剂制冷、氨制冷等任何一种方式，其电源同样从旋转装置14获得。

本实施例中，制冷装置15为半导体制冷方式。半导体制冷的工作原理是基于帕尔帖(peltier)原理，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的，它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，制冷速度快，可靠性也比较高。采用半导体制冷方式的本制冷装置15，其制冷单元的冷、热端均采用导热性良好的合金散热件，中间涂有导热硅脂，合金散热件既起散热的作用，也起固定平板探测器13与冷却装置15的作用，通过散热件固定到旋转装置14上的底座16；制冷装置15的制冷单元的热端采用风扇散热，数排风扇并联，风扇固定在热端的合金散热件上。风扇的电源来自冷却装置15的控制单元(下面提及)，风扇的转速也受其控制。

进一步地，制冷装置15包括控制单元、以及分别与控制单元电性连接的温度传感单元和制冷单元。控制单元设置于旋转装置14的合适位置，为整个制冷装置15提供电源与控制，其本身的电源来自旋转装置14(滑环上的电环)。温度传感器单元至少包括6个温度传感器，均匀地设置于冷却装置15的冷端并紧贴(最好能嵌入)平板探测器13的散热合金件，用于感测平板探测器13各点的温度，保证整个平板探测器13温度一致；控制单元上设有无线通讯模块，温度传感器将感测的平板探测器13的温度通过无线通讯模块传送至机架11的上的无线发射与接收装置，再由光缆传至操作台电脑，操作台电脑再将控制信号通过无线通讯模块发送给控制单元；当所述温度传感器感测到所述平板探测器13的任何部位温度不在预设温度范围内时，所述控制器控制所述制冷单元调节制冷效率，若感测的温度高于目标温度，则提高制冷效率，若感测到的温度与目标温度相等，则保持制冷单元的制冷效率。操作台电脑的显示屏上能够实时地显示平板探测器13各部位的温度，如果平板探测器13的温度高于操作台电脑设置温度2摄氏度，或任何一个温度感应点的温度高出其余感应点2摄氏度，操作台电脑将发出温度错误报警。

平板探测器13在待机状态下和工作状态下可以具有不同的温度标准，如在待机的状态下平板探测器13的温度可以控制在25摄氏度左右，在工作状态下平板探测器13的温度可以控制在17摄氏度，以达到节能降耗的效果。

平板ct机的旋转装置14还包括多个底座16，射线发射器12、平板探测器13和制冷装置15分别固定在各自的底座16上，底座16与旋转装置14为一整体。整个旋转装置14需要考量各部件(射线发射器12、平板探测器13、制冷装置15和各自底座)重心与重量，需要发射侧与对面接收侧重量相等，二者重心在同一个圆的同一直径线上，且该圆与旋转装置14的中心圆(指旋转装置14最中间的那个圆)为同心圆，以保证滑环旋转时的平衡。

由于射线发射器12(含球管与高压油箱)的重量比平板探测器13与制冷装置15的重量之和大，在平板侧中心线设有配重块，用于精确配重，保证滑环旋转时的平衡。为减轻整体重量，可以将射线发射器12中的2个高压油箱对称地设置于尽量靠近平板探测器13两侧。

上述平板ct机采用立体梯形扫描方式，由于平板探测器13的宽度增加，即检查床移动的方向上的宽度增加，相应的射线发射器12的发射窗口在该方向上的宽度也需要增加并匹配平板探测器13的宽度，可以通过限束器来实现。

由于平板探测器13宽度(z轴方向，即检查床移动方向)的增加，需要相应地增加旋转装置14与机架11在相同方向上的宽度。

平板ct机除了平板ct扫描架1以外，还包括电源柜、检查床、主控电脑、图像工作站等组成部分。

为避免现有ct机探测器读数过程中还有射线不停地射向探测器产生拖尾现象，以及探测器读数末尾的余辉效应，从而影响其数据的准确性，平板ct机的射线发射器12的射线发射控制与平板探测器13的读数控制均采用脉冲调制(或称门控)技术。平板ct机的射线发射器12的前级控制电路中设有脉冲调制电路，平板ct机的操作台电脑通过此调制电路用平板探测器13的读数脉冲信号来控制射线发射器的射线发射。

在现有ct机射线发射器12的前级控制电路中增加脉冲调制电路(比如在逆变电路的主直流电源部分加装一场效应管，在探测器读数脉冲信号到达此场效应管的栅极前通过一反相电路进行反相处理，反相处理后的信号变为射线脉冲控制信号，用来控制此场效应管的通断)，用平板探测器13读数脉冲信号来控制射线的输出，这样原本高频的射线受低频信号(在此称控制射线输出的信号为射线脉冲调制信号，由平板探测器13读数脉冲信号进行反相后获得)的控制，并且低频频率可变，射线脉冲调制信号与探测器读数脉冲信号均为方波脉冲，频率一致，但相位相反，射线脉冲调制信号处于高电位时射线发射器发射射线，平板探测器13的读数脉冲调制信号处于低电位，只采集数据而不读数；当射线脉冲调制信号处于低电位时射线发射器不发射射线，平板探测器13的读数脉冲调制信号处于高电位，不采集数据而进行读数；发射射线时不读数，读数时不发射射线。

射线脉冲调制信号的频率受平板探测器13的读数脉冲调制信号的控制；平板探测器13的读数脉冲调制信号的频率受操作台电脑的扫描条件中要求的像素值与扫描时间的控制，电脑根据此频率自动给出一个5v的方波脉冲信号，可以高低电位时间轴等宽，也可以在扫描180度后进行反相，全由电脑中的软件设置。平板探测器13的读数脉冲调制信号频率的计算公式为：x＝y/z/t，其中x为平板探测器13的读数脉冲调制信号频率，y为要求达到的像素值，z为平板探测器13每行的单元数，t为扫描一圈的时间。由于平板探测器13每行的单元数足够多，平板ct机能以轻松的低频率得到高像素的图像。

根据射线脉冲调制信号在电路中的设置位置及其后级电路的延时特性，可能需要在平板探测器13读数脉冲信号电路中增加延时装置，以保证射线脉冲调制信号到达射线发射装置12的时间与平板探测器13读数脉冲信号到达平板探测器13的时间相同。

平板探测器13的读数脉冲调制信号与射线发射器12的射线脉冲调制信号除了频率相同而相位相反外，均采用高低电位的时间轴等宽度设计(即高电位时间＝低电位时间)，使射线发射装置12发射射线的时间与与平板探测器13的读数时间相等，以在最大限度获取数据与消除余辉效应之间获得平衡。

本实施例采用一圈扫描方式，为保证平板ct机均匀地获得一圈扫描时切面各轴线的图像，在平板探测器13旋转到180度时，平板探测器13的读数脉冲调制信号与射线脉冲调制信号均需各自进行反相(与前180度相位相反)，以获得在前180度扫描范围内平板探测器13不读数时漏掉的轴线的扫描数据，否则，后180度的扫描获得的扫描数据很有可能还是重复前180度扫描的数据，而漏掉的还是漏掉。

本申请的发明人经过研究还发现：

现有的ct机还存在空间分辨率较低，有意义的最高像素不高。因每排探测器的有效探测单元数小于900，本身的空间分辨率较低(暂时以900个探测单元计，最高只有约479.8um)，低频率扫描时像素偏低；要获得高像素的图像只能大幅提高探测器的读数频率，使得探测器的成本大幅提高，对探测器的散热也不利，且看起来像素是高了，相对低频率扫描空间分辨率也提高了，但不可能高过本身的空间分辨率能力(约为479.8um)，无法真正解决每排探测器的探测单元数量不足的问题。

就好比在一个圆的直径线上放一条由900个小方块组成的长方条，同样的长方条放得越多，重叠的部分就越多，当数量多到长方条排满圆的周长时达到临界点(这时的长方条数量对应的是探测器在1秒时间内完成围绕被检测物一圈读数的临界频率。单位长度内探测单元数越多，探测器临界频率越高)，再往上叠就重复了，没有意义了，更改变不了小方块的大小。

以900个探测单元(暂时以900个计)的现有探测器为例，反投影到17英寸(之所以以17英寸计，是因为正常人体宽度不超过17英寸)的被检测物，小方块的边长约为479.8um(也是该探测器的最大空间分辨率)，如1秒完成对17英寸直径的物体扫描一圈，这个临界频率约为1413hz，能得到的有意义最大像素约1128*1128；要在0.3秒的最小时间完成对17英寸物体扫描一圈，这个临界频率将提高到4710hz，才能得到有意义的最大像素1128*1128；如果以4710hz频率在1秒内的时间完成对17英寸物体扫描一圈，计算的像素变成了2059*2059，但这提高的像素是没有任何意义的，多出来的像素只是重复了，有意义的最大像素还是1128*1128。所以，现实中通常会以半圈扫描的方式，利用2826hz的频率在1秒内螺旋扫描一圈获得2个切面的2幅1128*1128图像，或利用9420hz的频率在0.3秒内螺旋扫描一圈获得2个切面的2幅1128*1128图像。

所以，根据以上分析所得到的图像像素与平板探测器读数频率之间的重要关系，为充分发挥所述平板ct机的性能与功能，除了平板探测器13对调制传递函数(mtf)和量子转换效率(dqe)的要求外，还要求平板探测器13最大的数据读数频率不能太低；如果采用以上的等宽脉冲调制技术，还要求平板的最小采集时间也不能太低。但目前平板探测器13的读数频率普遍还很低，所以，频率成了关键要素，决定了能否获得扫描的理想像素与理想像素下的最小扫描时间，也就决定了平板ct机的技术水平。如果读数频率太低，无法充分发挥平板ct机的性能。但也不是一味的追求高频率，因平板探测器13能达到的最大有效像素非常之高，现实中通常没必要这么高的像素，对平板探测器13频率的要求也就远低于其临界频率。当然，平板探测器13的读数频率越高像素就越高，ct机的性能就越好。

以26英寸(实际为25.5英寸)长的平板探测器13(约154um探测器单元边长，每行约4205个单元)为例，反投影到17英寸直径的被检测物上，其空间分辨率约为102.7um；能得到的有意义最大像素约5268*5268；如1秒完成对17英寸物体扫描一圈，这个临界频率约为6600hz；要在0.3秒的最小时间完成对17英寸物体扫描一圈，这个临界频率将提高到约22000hz，才能得到有意义的最大像素5268*5268。但实际中并不需要那么大的像素。所以，如果只要求达到2k*2k(2048*2048)的像素，在0.3秒的最小时间完成对17英寸物体扫描一圈，平板探测器13的读数频率只需3325hz；如扫描时间为0.5秒，只需1995hz；如扫描时间为1秒，只需997hz。所以，对于154um边长探测单元组成的26英寸平板探测器13，在探测器读数频率有限的条件下，最大读数频率要求达到3325hz以上，至少也要达到997hz以上。如果采用等宽脉冲调制技术，还要求平板的最小采集时间不大于45us(对应0.3秒扫描速度，获得2k*2k的像素)或501us(对应1秒扫描速度，获得2k*2k的像素)。从已获得的数据来看，大部分平板探测器13还达不到以上频率的要求，需要进行改进提高。以上频率只是建议，如果使用低频率的探测器来生产平板ct机，需要加大扫描时间或降低像素与空间分辨率来实现，图像质量将受影响：频率越低，图像像素越低，空间分辨率越低。所以，在扫描过程中探测器读数频率要与临界频率一致，才能达到平板探测器应有的理想效果。

所以，在此还需要考虑理想与现实的矛盾问题。理想上是最短的时间内完成扫描并得到高空间分辨率(与高密度分辨率)的图像。空间分辨率越高临界频率就越高，要求探测器的读数频率越高；同时，扫描时间越短，要求的探测器读数频率也越高。但实际中平板探测器的读数频率不可能太高。这就形成了理想与现实的矛盾。

由于现有dsa用的平板探测器每行的阵元数足够多，每个阵元的边长足够小，使得空间分辨率较高，可得到的图像像素很高，但同时也使得其临界频率也太高，对探测器频率的要求反而比现有ct探测器高太多，增加了平板探测器的成本；且目前太高的像素还用不上，基本上2k*2k的像素已经足够用。而对于现有高空间分辨率的平板探测器，2k像素要求的读数频率相对很低，比临界频率低很多，这时就存在旋转扫描时平板探测器单个读数周期内每行探测器转动的距离比阵元本身宽很多的问题，从而对分辨率有很大的影响，频率越低，图像像素越低，空间分辨率越低。所以，在扫描过程中探测器读数频率应该与临界频率相同，才可以达到理想的效果。这样，在读数频率有限的条件下，平板探测器13需要重新设计：将每个阵元的尺寸加大以减少阵元数来将就读数频率。

以获得2k*2k像素的要求计，需要将26英寸的平板探测器13每个阵元的尺寸加大至约396um，空间分辨率约为264um，每行探测器单元数约1636个，这时如1秒完成对17英寸物体扫描一圈，获得2k*2k(2048*2048)的像素，这个临界频率约为2567hz；要在0.3秒的最小时间完成对17英寸物体扫描一圈，获得2k*2k(2048*2048)的像素，这个临界频率约为7700hz，这样的空间分辨率与读数频率才是匹配的，但这样又相对降低了图像的空间分辨率(约264um，在可以接受的范围内。但同时对于提升密度分辨率又有好处)。

当然，如果平板探测器13的读数频率足够高(要在0.3秒的最小时间完成对17英寸物体扫描一圈，要求平板探测器13的最高读数频率约22000hz以上)，就不用增加平板探测器13每个阵元的尺寸以将就读数频率，以现有平板探测器的约100um空间分辨率，可以得到非常高的图像像素(5268*5268)，这才是理想的。

与现有的ct机相比，本方案平板ct机将与现有dsa类似的医用动态平板探测器13进行尺寸加大后应用于ct机上，以替代现有的ct探测器，并对与探测器有关的配套设备做相应的调整；给探测器加装冷却装置15，使探测器可以在高速运行时也可以正常工作。

同时对现有射线发射器12的前级控制部分进行了改进，用平板探测器13读数脉冲信号(相对射线发射器12本来发射的高频脉冲射线来说是低频信号)来控制射线的输出，也就是用低频来调制高频，使得发射射线时探测器只采集不读数，读数时不发射射线；同时采用脉冲调制信号高低电位时间轴等宽技术，可避免读数时的拖尾，并消除余辉。优化射线发射器12发射射线与平板探测器13读数在扫描时的工作方案，采用两种脉冲调制信号在后180度与前180度扫描时各自相位反相的技术，可避免读数数据的遗落与重复。通过以上技术，显著提升了平板ct机的性能与功能。

本平板ct机具有如下有益效果：

一、大幅提升现有ct的性能。

1.等轴图像，数据更真实。由于平板探测器宽度(z轴方向，即检查床的移动方向)较大，达到14～26英寸，可覆盖人体的任何单个部位，任何单个部位扫描只需要扫描一圈，不再需要螺旋扫描，能使断面图像真正为一个切面图像(也称等轴图像)，使数据更真实。而现有ct机对大部位需要螺旋扫描，得到的是不在一个面上的厚层图像。

2.减少运动伪影。单部位扫描期间不再需要床的前后运动，消除了床移动引起的运动伪影；且单部位扫描时间大幅缩小(大部位扫描由1～5秒提升到0.3～0.5秒)，能有效减少病人的呼吸等不自主运动引起的运动伪影。

3.能获得高像素的图像，空间分辨率显著提升。以26英寸(实际为25.5英寸)长的平板探测器(约154um探测器单元边长，每行约4205个单元)为例，反投影到17英寸直径的被检测物上，其空间分辨率约为102.7um；能得到的有意义最大像素约5268*5268。如果只要求达到2k*2k(2048*2048)的像素(此时空间分辨率将大幅降低)，在0.3秒的最小时间完成对17英寸物体扫描一圈，这个探测器的读出频率只需3325hz；如扫描时间为0.5秒，只需1995hz；如扫描时间为1秒，只需997hz。在读数频率有限的条件下，能以轻松的低频率得到高像素的图像。

4.没有了层间间隙，确保不漏检。由于平板探测器的列与行是一样的排列，没有空隙，且不用螺旋扫描，也就不存在层间间隙，层厚由最低0.4mm减少到约0.1mm(根据探测器材质不同而不同，最低可达50um以下)，一圈扫描层数可由目前最高640层，增加到约3000层，纵向(床移动方向)扫描层数大幅提升，是无间隙的扫描，能确保不漏检。

5.减少辐照剂量。由于扫描时间的大幅缩短，且采用等宽脉冲技术，扫描时只有一半的时间在发射射线，病人所受辐射的剂量也大幅减少。

6.通过新射线控制技术(脉冲技术、等宽技术与180度反相技术)的应用，避免了拖尾与余辉，也避免了重复与遗落，得到的数据更真实，图像更清晰。

二、平板ct扫描能直接得到整个扫描部位的立体空间上每个体素的真实像素数据，体素足够小(约100um)，且不必象现有ct机一样须对层间间隙进行复杂的算法运算来获得图像数据，能通过软件更快速、真实、精准地实现现有较高端ct的功能。

1.更清晰更丰富的任意方向断层图像。由于能获得丰富的立体体素数据，能得到像素极高的任意方向的断层图像，包括任意角度的斜面断层图像，图像清晰；扫描架不再需要倾斜来对颈椎与腰椎等部位进行扫描；以电影显示时，影像质量更高，层次更丰富，且能从任意角度看，不限于纵横向。

2.更真实更清晰的透视三维影像。既可以通过软件给出比现有ct更真实的三维图像，也可以获得更清晰的半透明状立体图像(称为透视三维成像，但更建议称为空间上的四维成像)，在窗宽窗位不变时可旋转观察同一组织在扫描部位中的四维影像，也可通过改变窗宽窗位来观察不同组织的四维影像。对于临床医生更直观地掌握病情、对病人家属更容易地了解病情、对教学工作等具有重大的意义。

3.更精准的定位功能。由于有更小体素的真实立体数据，可实现临床上更精准的定位，有助于制定精细的手术方案，经后续的开发还可以将平板ct引入手术室进行精准微创手术，应用到手术导航系统及机器人手术中。

三、平板ct还可实现dsa、dr(digitalradiography，直接数字化x射线摄影系统)与数字胃肠机的的所有功能，能完成普放的所有功能需求，实现一机多用。对于病人少而层次高的医院或是层次低而特殊检查与治疗要求少的医院或科研院校具有重要意义。

所以，平板ct机是一种扫描速度快、图像更真实、图像质量更优、避免漏检、辐射剂量更低、功能更完善、使用范围更广的平板ct机。将使ct机跳过以排或层论档次的年代，进入平板时代。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。