基于COMS平板探測器的小動物微型CT成像系統

1967年，Godfrey N．Hounsfield發明了世界上臺CT設備。能夠從多個角度拍攝X 片，采集被攝物體的三維信息，在不破壞物體的情況下觀察其內部結構。

1970年起，國外的醫院和醫療機構開始使用CT診斷疾病。由于小動物和人類基因的同源性，小動物是研究人類各種疾病的重要工具之一。但是限于傳統成像儀器的低分辨率，小動物成像技術發展一直比較滯后。

直到20世紀80年代出現了Micro CT技術，Micro CT具有微米級的空間分辨率，很適合小動物成像研究。并能夠以無損方式獲得物體的三維結構信息，通過斷層重建以及三維可視化等方式表現出來。

目前這—技術已經廣泛的用于各種領域，例如醫學、工業以及材料的等領域。

國內外CT研究現狀

早期的用于小動物成像Micro CT系統典型的配置原理圖如下。

被照射物體放在旋轉載物臺上，而旋轉載物臺放在X射線探測器和X射線源之間。上個世紀80年代，可用的x射線探測器像元巨大，以至于無法提供用于小動物成像的所需的較高的空間分辨率。

1984年，Burstein等發文章稱：研制出使用90kV電壓的X射線源和每行512個像元的線性X射線探測器陣列的Micro CT。之后，面陣列探測器取得了巨大的發展，分辨率得到了很大的提升。1984年Feldkamp LA等提出了的錐型束重建算法——FDK算法為錐形束Micro CT的發展 奠定了堅實的基礎。在1987年Flamnery用同步X射線源作為射線源，使用帶閃爍體的二維CCD探測器作為接收屏，在此基礎上開發了一套Micro CT系統。同一時期，福特汽車公司研究院也研制出應用于工業領域的Micro CT系統，該系統使用球管x射線源和圖像增強器作為核心部件。該系統首先被用于研究有關節炎的豬軟體骨結構，人的多孔骨結構以及骨小梁結構等。

CT關鍵部件的選擇：

平板探測器作為小動物成像Micro CT系統的關鍵部件，它的選擇尤為重要。先鋒科技提供Varex公司多種大靶面COMS平板探測器，客戶可根據不同大小的動物進行選擇：

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

晶體的選擇對平板探測器的成像質量有直接影響，以下是不同閃爍晶體的差異：

小老鼠CT效果圖詳見如下：

參考文獻

[1] 張勇，基于活體小動物的Micro CT硬軟件系統研制與開發，東南大學