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基于平板探测器的小动物微型CT成像系统

1967年Godfrey N.Hounsfield发明了世界上第一台CT设备。能够从多个角度拍摄X 片,采集被摄物体的三维信息,在不破坏物体的情况下观察其内部结构。

1970年起,国外的医院和医疗机构开始使用CT诊断疾病。由于小动物和人类基因的同源性,小动物是研究人类各种疾病的重要工具之一。但是限于传统成像仪器的低分辨率,小动物成像技术发展一直比较滞后。

直到20世纪80年代出现了Micro CT技术,Micro CT具有微米级的空间分辨率,很适合小动物成像研究。并能够以无损方式精确获得物体的三维结构信息,通过断层重建以及三维可视化等方式表现出来。

目前—技术已经广泛的用于各种领域,例如医学、工业以及材料的等领域。

国内外CT研究现状

早期的用于小动物成像Micro CT系统典型的配置原理图如下。

 

被照射物体放在旋转载物台上,而旋转载物台放在X射线探测器和X射线源之间。上个世纪80年代,可用的x射线探测器像元巨大,以至于无法提供用于小动物成像的所需的较高的空间分辨率。

 

1984年,Burstein等发文章称:研制出使用90kV电压的X射线源和每行512个像元的线性X射线探测器阵列的Micro CT。之后,面阵列探测器取得了巨大的发展,分辨率得到了很大的提升。1984年Feldkamp LA等提出了锥型束重建算法——FDK算法为锥形束Micro CT的发展 奠定了坚实的基础。在1987年Flamnery用同步X射线源作为射线源,使用带闪烁体的二维CCD探测器作为接收屏,在此基础上开发了一套Micro CT系统。同一时期,福特汽车公司研究院也研制出应用于工业领域的Micro CT系统,该系统使用球管x射线源和图像增强器作为核心部件。该系统首先被用于研究有关节炎的猪软体骨结构,人的多孔骨结构以及骨小梁结构等。

 

CT关键部件的选择:

平板探测器作为小动物成像Micro CT系统的关键部件,它的选择尤为重要。先锋科技提供Varex公司多种大靶面COMS平板探测器,客户可根据不同大小的动物进行选择:

 

Dexela 1207  114.9*64.6mm2

Dexela 1512  145.4*114.9mm2

Dexela 2307  229.8*64.6mm2

Dexela 2315  229.8*145.4mm2

Dexela 2923  290.8*229.8mm2

晶体的选择对平板探测器的成像质量有直接影响,以下是不同闪烁晶体的差异:

 

小老鼠CT效果图详见如下:

 

参考文献

[1] 张勇基于活体小动物的Micro CT硬软件系统研制与开发,东南大学

 

 

产品目录

XRF,光电传感器,红外探测器,红外气体传感器,X射线探测器,光电倍增管,冷CCD,光电探测器

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