本书主要介绍各种医学影像设备的原理、结构、规格功能，以及设备使用维护与故障判析等。本书可作为影像技术专业、生物医学工程等专业的专业教材，也是影像设备技术部门和设备管理部门的参考用书。
6.5.3螺旋CT机的结构
螺旋CT机的主要组成部分是扫描架、扫描床和控制台。扫描架内有X线发生系统和数据采集系统。扫描床的功能包括定位、控制扫描床上下运动和进出扫描孔。控制台由计算机、系统控制、操作和通信系统以及存储系统等组成。
1.扫描机架
扫描机架由固定机架和旋转系统两大部分组成。固定机架的主要功能是控制机架倾斜角度、扫描架旋转、数据收集和扫描器接口。旋转系统的主要功能是X线的产生和控制，例如高压产生控制、热交换器控制、X线光束成形控制等。旋转系统是一台无刷直流伺服电动机，其主要优点是调速和启动性能好，旋转转矩大，因而被广泛应用于各种驱动装置和伺服系统中。
2.高压发生器
高压滑环的高压发生器安放在扫描架的外部，不受体积、重量的限制。高压发生器直接把三相交流电输入变压器的初级，升压后进行三相桥式整流，分别产生±80 kV的高压供给CT球管。低压滑环结构的螺旋CT中，高压发生器被安放存螺旋CT饥架内，多采用交流直流交流变换器再经倍压整流的方法，获得CT球管灯丝电压和CT球管高压。
①高压变压器。进入机架的三相380 V交流电经三相桥式整流后得到670 V直流，供电电流可达85 A，产生的正高压和负高压分别加到CT球管的正、负极、CT球管上可获得165 kV的高压。
②高压闭路控制。X线系统控制处理器给出期望值高压，1 V表示20 kV高压。高压产生后，通过电阻分压，分压比为20000：1，并把这个分压信号反馈到X线系统控制处理器，与期望值进行比较，误差信号用于控制触发器的开关频率或相位，达到稳定输出直流电压的日的。
③CT球管电流闭路控制。CT球管阳极电流的大小取决于CT球管的灯丝温度和施加的高压值。CT球管高压已有高压闭路控制，因此要控制CT球管阳极电流只需控制CT球管灯丝温度，而灯丝温度控制是通过灯丝电流控制实现的。
3.CT球管组件
CT球管组件由CT球管、热交换器和高速启动器组成，安装在机架的旋转系统部分。
①CT球管。螺旋CT设备扫描过程是长时间的持续曝光，对CT球管热容量和散热效率的要求很高。螺旋CT设备的CT球管热容最要求在5 MHU以上，散热效率要求到达700 kHLr／min以上。
②热交换器。热交换器是CT球管的冷却系统，CT球管借助冷却油降温。通过向CT球管注入冷油的同时吸出热油的循环方法，可将CT球管温度控制在一定范围内。
③高速启动器。高速启动器监测CT球管旋转阳极及热交换器的工作状态，进行故障诊断，并提供旋转阳极加速、运行和制动3种控制方式。阳极高速旋转速度可达10000转／分，CT球管阳极需要停转时，利用快速制动方式可使其快速停转。
④准直器、滤过器、补偿器是控制X线厚度、宽度和质量的组件。
4.探测器
螺旋CT设备中采用的是固体探测器。X线轰击晶体后，晶体将X线能量转换成光能，光能又被光敏二极管转换成电流。光电二极管输出的电流加到前置放大器的输入端，在其输出端产生0～―10 V的电压，电压的绝对值与入射的X线强度成正比。
5.数据采集
①前置放大器。每个探测器模块上有一组前置放大器开关，开关的通断状态由可编程只读存储器选择，受到X线照射的探测器才有可能打开。
②模／数转换。模／数转换功能共分两级，第一级是信号转换，即将探测器输出的电压信号（0～―10 V）转换成频率信号（2～―2 MHz）。第二级是信号调整，它接收已转换的频率信号和4 MHz的时钟信号进行对比调整。转换电路板共有12块，每块包含有100个通道，共形成1200个模／数转换通道。
③数据预处事电路。电路中有4级数据处理流水线完成处理功能，不同的数据块分处在4级流水线的不同位置，多块数据在同一时间进行运算，使运算工作能够并联进行。这4级流水线的作用是进行δ数据校正、偏置校正、对数运算、对数减法和探测器数据平均。
数据经过流水线处理后，存储到平均存储器中。平均过的源扇区数据被送到扫描接口板，将源扇区16位数据字装订成32位数槲字，32位数据字的配对方法可根据扫描方式进行选择。被重新装订的数据字就是影像重组的原始数据。
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