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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。

目前这—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等提出了的锥型束重建算法——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