DE102009009052B4 - Tomosynthesis apparatus and method for generating a tomosynthetic image data set - Google Patents

Tomosynthesis apparatus and method for generating a tomosynthetic image data set Download PDF

Info

Publication number
DE102009009052B4
DE102009009052B4 DE200910009052 DE102009009052A DE102009009052B4 DE 102009009052 B4 DE102009009052 B4 DE 102009009052B4 DE 200910009052 DE200910009052 DE 200910009052 DE 102009009052 A DE102009009052 A DE 102009009052A DE 102009009052 B4 DE102009009052 B4 DE 102009009052B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ray tube
emission center
scanning
tomosynthesis
phi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE200910009052
Other languages
German (de)
Other versions
DE102009009052A1 (en
Inventor
Dr. Deuringer Josef
Dr. Freudenberger Jörg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SIEMENS HEALTHINEERS AG, DE
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE200910009052 priority Critical patent/DE102009009052B4/en
Publication of DE102009009052A1 publication Critical patent/DE102009009052A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102009009052B4 publication Critical patent/DE102009009052B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4021—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot
    • A61B6/4028—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot resulting in acquisition of views from substantially different positions, e.g. EBCT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/502—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of breast, i.e. mammography
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/24—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof
    • H01J35/30—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof by deflection of the cathode ray
    • H01J35/305—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof by deflection of the cathode ray by using a rotating X-ray tube in conjunction therewith

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Verfahren zum Erzeugen eines tomosynthetischen Bilddatensatzes, der mittels eines Rekonstruktionsverfahrens aus einer Mehrzahl von Einzelprojektionen errechnet wird, bei dem während der Aufnahme einer Einzelprojektion eine Röntgenröhre (6) eines Tomosynthesegerätes (2) in einer Scanrichtung um eine erste Scanstrecke (ΔX) entlang einer Abtastbahn (phi) verfahren wird, wobei gleichzeitig ein Emissionszentrum (22) der Röntgenröhre (6) parallel zur Abtastbahn (phi), entgegen der Scanrichtung der Röntgenröhre (6) um eine vorbestimmte zweite Scanstrecke (ΔX') bewegt wird.Method for generating a tomosynthetic image data set which is calculated by means of a reconstruction method from a plurality of individual projections in which an x-ray tube (6) of a tomosynthesis device (2) in a scanning direction about a first scanning path (ΔX) along a scanning path (6) during the recording of a single projection phi), wherein at the same time an emission center (22) of the x-ray tube (6) is moved parallel to the scanning path (phi), counter to the scanning direction of the x-ray tube (6) by a predetermined second scanning distance (ΔX ').

Description

Bei der Tomosynthese handelt es sich um ein Untersuchungsverfahren, bei dem mit Hilfe weniger, aus unterschiedlichen Richtungen aufgenommener Projektionen 3D Bilddaten erzeugt werden. Die Tomosynthese ist beispielsweise zur Untersuchung der Brust, insbesondere der weiblichen Brust, geeignet, und wird vielfach mit dem Ziel durchgeführt, Tumore oder sonstige nicht gutartige Veränderungen in einem möglichst frühen Stadium zu erkennen. Durch stetige Verbesserung dieses bildgebenden Verfahrens wird angestrebt, Untersuchungsergebnisse mit hoher Aussagekraft zu erzeugen, um mit hoher Sicherheit gutartige von bösartigen Veränderungen unterscheiden zu können.Tomosynthesis is a method of investigation that generates 3D image data using a few projections taken from different directions. Tomosynthesis, for example, is suitable for examining the breast, in particular the female breast, and is frequently carried out with the aim of recognizing tumors or other non-benign changes as early as possible. Through continuous improvement of this imaging method is sought to produce test results with high significance, to distinguish benign from benign changes with high certainty can.

Während der Tomosynthese wird die Brust in einem Tomosynthesegerät zwischen einer Lager- und einer Kompressionsplatte positioniert und komprimiert. Anschließend wird die Brust mit Hilfe einer Röntgenquelle, üblicherweise einer Röntgenröhre mit einer Drehanode, aus verschiedenen Richtungen beleuchtet, wobei einzelne Projektionen aufgenommen werden. Anschließend werden die Projektionen mit Hilfe eines Rekonstruktionsalgorithmus zu einem tomosynthetischen 3D-Röntgenbild, dem tomosynthetischen Bilddatensatz verrechnet.During tomosynthesis, the breast is positioned and compressed in a tomosynthesis device between a bearing and a compression plate. Subsequently, the breast is illuminated from different directions by means of an X-ray source, usually an X-ray tube with a rotating anode, whereby individual projections are recorded. Subsequently, the projections are calculated by means of a reconstruction algorithm to a tomosynthetic 3D X-ray image, the tomosynthetic image data set.

Während der Aufnahme eines Bilddatensatzes, der anschließend zu einem tomosynthetischen 3D-Röntgenbild verrechnet wird, werden nacheinander eine Vielzahl von Einzelprojektionen aufgenommen. Die Röntgenröhre des Tomosynthesegerätes wird während der gesamten Dauer der Untersuchung kontinuierlich verfahren. Auf diese Weise ist es möglich, einzelne Projektionen unter verschiedenen Tomosynthesewinkeln aufzunehmen.During the acquisition of an image data set, which is subsequently calculated into a tomosynthetic 3D X-ray image, a multiplicity of individual projections are taken in succession. The x-ray tube of the tomosynthesis apparatus is continuously moved throughout the duration of the examination. In this way it is possible to record individual projections under different tomosynthesis angles.

Die für die Aufnahme einer einzelnen Projektion benötigte Zeitspanne richtet sich nach der für diese verwendeten Integrationszeit bzw. Belichtungszeit. Die minimale Integrationszeit ist durch die Auslesezeit des Detektors nach unten begrenzt.The time required to take a single projection depends on the integration time or exposure time used. The minimum integration time is limited by the readout time of the detector down.

Die üblicherweise bei Tomosynthesegeräten eingesetzten Flächendetektoren weisen Auslesezeiten zwischen 1 ms und 150 ms auf. Während dieser Zeit bewegt sich die Röntgenquelle kontinuierlich auf ihrer Abtastbahn um eine Scanstrecke weiter. Mit anderen Worten verändert sich während der Aufnahme einer einzelnen Projektion der Röntgenstrahlquellort. Für die einzelne Projektion führt dieses zu einer Verschmierung bzw. einer Unschärfe des Röntgenstrahlquellortes, die den gleichen Effekt wie eine effektive Verbreiterung der wirksamen Brennfleckbreite bewirkt. Je größer die Brennfleckbreite, desto geringer ist jedoch die erreichbare Bildqualität der einzelnen Projektionen.The area detectors commonly used in tomosynthesis devices have read times between 1 ms and 150 ms. During this time, the X-ray source continues to move on its scanning path by one scanning distance. In other words, during the acquisition of a single projection, the X-ray source location changes. For the single projection, this leads to a blurring of the X-ray source site, which causes the same effect as an effective broadening of the effective focal spot width. The larger the focal spot width, the lower the achievable image quality of the individual projections.

Um den genannten Effekt zu kompensieren, ist es bekannt die Röntgenröhre nicht kontinuierlich zu bewegen, sondern zur Aufnahme der einzelnen Projektionen diskrete Punkte auf der Abtastbahn anzufahren, an denen die Röntgenröhre für die Dauer der Aufnahme der jeweiligen Projektionen ortsfest verharrt. Ein solches Verfahren hat jedoch den entscheidenden Nachteil, dass die Untersuchungsdauer länger als bei einer herkömmlichen Untersuchung, bei der die Röntgenquelle kontinuierlich verfahren wird, ist. Dies ist insbesondere für den Patienten bzw. die Patientin, dessen bzw. deren Brust während der Dauer der Untersuchung mitunter schmerzhaft fixiert sein muss, unangenehm.In order to compensate for the mentioned effect, it is known not to move the X-ray tube continuously, but to approach the individual projections to approach discrete points on the scanning path at which the X-ray tube remains stationary for the duration of the recording of the respective projections. However, such a method has the significant disadvantage that the examination time is longer than in a conventional examination in which the X-ray source is continuously moved. This is particularly uncomfortable for the patient or the patient whose chest must be painfully fixed during the duration of the examination.

Aus DE 103 36 105 A1 ist ein Tomosynthesesystem zur kontinuierlichen Abtastung und ein dazu zugehöriges Verfahren bekannt, bei dem eine Röntgenquelle sich kontinuierlich entlang eines Weges relativ zu einem zu erfassenden Objekt bewegt.Out DE 103 36 105 A1 there is known a tomosynthesis system for continuous scanning and an associated method in which an x-ray source moves continuously along a path relative to an object to be detected.

DE 199 03 872 C2 beschreibt eine Röntgenröhre mit Springfokus zur vergrößerten Auflösung. Derartige Vorrichtungen werden in der Computertomographie mit Einzeilendetektoren eingesetzt. Aufgrund der unterschiedlichen Brennfleckposition kann bei derartig ausgebildeten Vorrichtungen die Anzahl der erzeugbaren Projektionen vergrößert werden. DE 199 03 872 C2 describes an X-ray tube with spring focus for increased resolution. Such devices are used in computed tomography with single-line detectors. Due to the different focal spot position, the number of projections that can be generated can be increased in such devices.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Tomosynthesegerät sowie ein Verfahren zum Erzeugen eines tomosynthetischen Bilddatensatzes anzugeben, welches hinsichtlich der erzielbaren Bildqualität verbessert ist.Object of the present invention is to provide a tomosynthesis device and a method for generating a tomosynthetic image data set, which is improved in terms of the achievable image quality.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und ein Tomosynthesegerät mit den Merkmalen nach Anspruch 8.The object is achieved by a method having the features of claim 1 and a tomosynthesis apparatus having the features of claim 8.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein tomosynthetischer Bilddatensatzes mit Hilfe eines Rekonstruktionsverfahrens aus einer Mehrzahl von Einzelprojektionen errechnet. Während der Aufnahme einer dieser Einzelprojektion wird eine Röntgenröhre eines Tomosynthesegerätes in einer Scanrichtung um eine erste Scanstrecke entlang einer Abtastbahn verfahren. Gleichzeitig wird das Emissionszentrum der Röntgenröhre parallel zur Abtastbahn, entgegen der Scanrichtung der Röntgenröhre um eine vorbestimmte zweite Scanstrecke bewegt.In the method according to the invention, a tomosynthetic image data set is calculated from a plurality of individual projections by means of a reconstruction method. During the recording of one of these individual projections, an X-ray tube of a tomosynthesis apparatus is moved in a scanning direction about a first scanning path along a scanning path. At the same time, the emission center of the X-ray tube is moved parallel to the scanning path, counter to the scanning direction of the X-ray tube by a predetermined second scanning distance.

Mit anderen Worten führt das Emissionszentrum eine Gegenbewegung zur Bewegung der Röntgenröhre aus. In Folge dieser Gegenbewegung wird – betrachtet im ortsfesten Bezugssystem des Tomosynthesegerätes – die während der Aufnahme einer Einzelprojektion stattfindende Bewegung der Röntgenröhre durch eine entsprechende Gegenbewegung des Emissionszentrums kompensiert. Das Resultat dieser zwei einander gegenläufigen Bewegungen ist, dass sich das Emissionszentrum während der Aufnahme einer Einzelprojektion nur geringfügig bewegt, im Idealfall ortsfest ist. Das bei herkömmlichen Anlagen auftretende Problem der Verschmierung bzw. Unschärfe des Röntgenstrahlquellortes kann verringert werden, die Bildqualität der Einzelprojektionen kann verbessert werden.In other words, the emission center executes a countermovement to the movement of the X-ray tube. As a result of this countermovement, the movement of the X-ray tube during the recording of a single projection is compensated by a corresponding countermovement of the emission center, as considered in the stationary reference system of the tomosynthesis apparatus. The result of these two opposing ones Movements is that the emission center moves only slightly during the recording of a single projection, ideally is stationary. The problem of smearing or blurring of the X-ray source location occurring in conventional systems can be reduced, the image quality of the individual projections can be improved.

Gemäß einer ersten Ausführungsform werden das Emissionszentrum, von dem ein auf einen ortsfesten Detektor des Tomosynthesegerätes gerichtetes Röntgenstrahlbündel ausgeht, und die Röntgenröhre mit der gleichen Scangeschwindigkeit bewegt. Die Bewegung des Emissionszentrums wird im Bezugssystem der Röntgenröhre, die Bewegung der Röntgenröhre im Bezugssystem des ortsfesten Tomosynthesegerätes betrachtet. Das Emissionszentrum und die Röntgenröhre weisen also zu jedem Zeitpunkt während der Aufnahme einer Einzelprojektion die gleiche Geschwindigkeit auf. Dies hat zur Folge, dass das Emissionszentrum während der Aufnahme einer Einzelprojektion bezüglich des Detektors ruht. Abgesehen von apparativ bedingten Ungenauigkeiten kann auf diese Weise der Röntgenstrahlquellort ortsfest gehalten werden, was zu einer Verbesserung der Bildqualität der Einzelprojektionen führt.According to a first embodiment, the emission center, from which an X-ray beam directed onto a stationary detector of the tomosynthesis device emanates, and the X-ray tube are moved at the same scanning speed. The movement of the emission center is considered in the frame of reference of the X-ray tube, the movement of the X-ray tube in the frame of reference of the stationary tomosynthesis device. The emission center and the X-ray tube thus have the same speed at any time during the recording of a single projection. This has the consequence that the emission center rests during the recording of a single projection with respect to the detector. Apart from equipment-related inaccuracies can be kept stationary in this way, the X-ray source, which leads to an improvement in the image quality of the individual projections.

Gemäß einer Weiterbildung wird das Emissionszentrum und die Röntgenröhre – betrachtet in ihrem jeweiligen Bezugssystem – mit konstanter Scangeschwindigkeit bewegt. Eine konstante Scangeschwindigkeit der Röntgenröhre ist einfach zu steuern und schont die Mechanik z. B. das Getriebe, die zur Bewegung der Röntgenröhre eingesetzt wird.According to a further development, the emission center and the x-ray tube are moved at a constant scanning speed, as viewed in their respective reference system. A constant scan speed of the X-ray tube is easy to control and protects the mechanics z. B. the gear that is used to move the X-ray tube.

Während der Aufnahme einer Einzelprojektion bewegt sich die Röntgenröhre um eine erste Scanstrecke. Zur Kompensation dieser Bewegung wird das Emissionszentrum um eine vorbestimmte zweite Scanstrecke in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Die Bewegung des Emissionszentrums kann gerade dann über die vollständige Integrationszeit einer Einzelprojektion vollständig kompensiert werden, wenn, nach einer weiteren Ausführungsform, die erste Scanstrecke der Röntgenröhre kleiner gleich der zweiten Scanstrecke des Emissionszentrums gewählt ist. Sollte abweichend davon die erste Scanstrecke der Röntgenröhre größer als die zweite Scanstrecke des Emissionszentrums gewählt werden, so findet wahlweise zu Beginn oder am Ende der Integrationszeit einer Einzelprojektion eine geringfügige gemeinsame Bewegung des Emissionszentrums mit der Röntgenröhre statt. Selbstverständlich kann diese Bewegung auch auf den Beginn und das Ende der Aufnahme einer Einzelprojektion verteilt werden.While recording a single projection, the x-ray tube moves around a first scan distance. To compensate for this movement, the emission center is moved in the opposite direction by a predetermined second scan distance. The movement of the emission center can be completely compensated for just over the complete integration time of a single projection, if, according to a further embodiment, the first scanning distance of the X-ray tube is chosen to be less than or equal to the second scanning distance of the emission center. If the first scanning distance of the X-ray tube is chosen to be greater than the second scanning distance of the emission center, a slight joint movement of the emission center with the X-ray tube takes place either at the beginning or at the end of the integration time of a single projection. Of course, this movement can also be distributed to the beginning and the end of the recording of a single projection.

Die Bewegung der Röntgenröhre ist durch die folgenden Parameter festgelegt: die Abtastbahn, die entlang dieser zurückgelegte erste Scanstrecke und die Scangeschwindigkeit. Um die Bewegung der Röntgenröhre durch eine entsprechende Gegenbewegung des Röntgenemissionszentrums zu kompensieren, müssen die genannten Parameter in das Bezugssystem der Röntgenröhre umgerechnet werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden daher vor Beginn der Aufnahme einer Einzelprojektion die folgenden Daten von dem Tomosynthesegerät an die Röntgenröhre übermittelt: Eine Startposition der Röntgenröhre für die Aufnahme einer Einzelprojektion im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes, eine Integrationszeit für die Einzelprojektion und eine Scangeschwindigkeit der Röntgenröhre im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes. Aus diesen Daten werden von der Röntgenröhre ein Startpunkt, eine Scanstrecke und eine Scangeschwindigkeit des Röntgenfokus im Bezugssystem der Röntgenröhre errechnet.The movement of the X-ray tube is determined by the following parameters: the scan path, the first scan distance traveled along with the scan speed. To compensate for the movement of the X-ray tube by a corresponding counter-movement of the X-ray emission center, the said parameters must be converted into the reference system of the X-ray tube. According to a further embodiment, therefore, the following data are transmitted from the tomosynthesis device to the x-ray tube before starting a single projection: a starting position of the x-ray tube for recording a single projection in the reference frame of the tomosynthesis device, an integration time for the single projection and a scan speed of the x-ray tube in the reference frame of the Tomosynthesegerätes. From these data, the X-ray tube calculates a starting point, a scanning distance and a scanning speed of the X-ray focus in the reference frame of the X-ray tube.

Alternativ kann die Berechnung der für die Bewegung des Emissionszentrums notwendigen Parameter von dem Tomosynthesegerät anstatt von der Röntgenröhre durchgeführt werden. Nach einer weiteren Ausführungsform wird daher ein Istwert der Position des Emissionszentrums im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes mit Hilfe eines positionssensitiven Detektors von dem Tomosynthesegerät selbst erfasst. Ein Sollwert der Position des Emissionszentrums – angegeben im Bezugssystem der Röntgenröhre – wird anschließend von dem Tomosynthesegerät berechnet und an die Röntgenröhre übermittelt.Alternatively, the calculation of the parameters necessary for the movement of the emission center may be carried out by the tomosynthesis device instead of the x-ray tube. According to a further embodiment, therefore, an actual value of the position of the emission center in the reference system of the tomosynthesis device is detected by means of a position-sensitive detector of the tomosynthesis device itself. A target value of the position of the emission center - indicated in the reference frame of the X-ray tube - is then calculated by the tomosynthesis device and transmitted to the X-ray tube.

Das erfindungsgemäße Tomosynthesegerät umfasst eine Röntgenröhre, die in einer Scanrichtung um eine erste Scanstrecke entlang einer Abtastbahn bewegbar ist. Die Röntgenröhre umfasst eine Elektronenquelle zur Erzeugung eines Elektronenstrahls, der im Betrieb der Röntgenröhre auf ein Emissionszentrum einer Anode gerichtet ist. Von dem Emissionszentrum geht ein auf einen ortsfesten Detektor des Tomosynthesegerätes gerichtetes Röntgenstrahlbündel aus. In die Röntgenröhre ist außerdem eine Ablenkeinheit integriert, die zur Ablenkung des Elektronenstrahls dient. Mittels der Ablenkeinheit wird der Elektronenstrahl derart abgelenkt, dass das Emissionszentrum in einer Richtung parallel zur Abtastbahn entgegen der Scanrichtung der Röntgenröhre um eine vorbestimmte zweite Scanstrecke ablenkbar ist. Die Bewegung des Elektronenstrahls auf der Oberfläche der Anode und die Bewegung des von diesem verursachten Emissionszentrums können bedingt durch eine Krümmung der Oberfläche der Anode voneinander abweichen. Entscheidend ist, dass das Emissionszentrum parallel zur Abtastbahn der Röntgenröhre verschoben wird, die Ablenkung des Elektronenstrahls kann geringfügig von dieser abweichen.The tomosynthesis apparatus according to the invention comprises an x-ray tube, which is movable in a scanning direction about a first scanning path along a scanning path. The x-ray tube comprises an electron source for generating an electron beam, which is directed to an emission center of an anode during operation of the x-ray tube. From the emission center, an x-ray beam directed onto a stationary detector of the tomosynthesis device emanates. In the X-ray tube also a deflection unit is integrated, which serves to deflect the electron beam. By means of the deflection unit, the electron beam is deflected in such a way that the emission center can be deflected in a direction parallel to the scanning path counter to the scanning direction of the x-ray tube by a predetermined second scan distance. The movement of the electron beam on the surface of the anode and the movement of the emission center caused by it can deviate due to a curvature of the surface of the anode. It is crucial that the emission center is moved parallel to the scan path of the X-ray tube, the deflection of the electron beam may differ slightly from this.

Für das erfindungsgemäße Tomosynthesegerät treffen die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erwähnten Vorteile in gleicher Weise zu.For the tomosynthesis device according to the invention that already meet in connection with the Advantages of the invention mentioned in the same way.

Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst das Tomosynthesegerät einen Positionssensor, der aus einer Mehrzahl von positionssensitiven Detektoren besteht. Der Positionssensor dient der Bestimmung der Position des Emissionszentrums im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes. Gemäß einer Weiterbildung sind die positionssensitiven Detektoren nach der Art eines linearen Arrays nebeneinander angeordnet, der auf diese Weise gebildete Positionssensor ist mit dem Tomosynthesegerät orts-fest verbunden, seine Längserstreckungsrichtung folgt ihrer Form nach der Abtastbahn der Röntgenröhre. Ein derart ausgestalteter Positionssensor erlaubt die Bestimmung der Position des Emissionszentrums im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes. Dieses wird dadurch in die Lage versetzt, der Röntgenröhre eine Sollposition für die Lage des Emissionszentrums vorzugeben.According to a first embodiment, the tomosynthesis device comprises a position sensor, which consists of a plurality of position-sensitive detectors. The position sensor serves to determine the position of the emission center in the reference system of the tomosynthesis apparatus. According to a development, the position-sensitive detectors are arranged next to each other in the manner of a linear array, the position sensor formed in this way is fixedly connected to the tomosynthesis device, its longitudinal direction follows its shape in the scanning path of the X-ray tube. Such a configured position sensor allows the determination of the position of the emission center in the reference system of the tomosynthesis apparatus. This is thereby enabled to give the X-ray tube a target position for the position of the emission center.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung weiter erläutert.The invention will be further explained with reference to the figures of the drawing.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 ein Tomosynthesegerät in Frontalansicht, 1 a tomosynthesis device in frontal view,

2a, b eine Röntgenröhre und deren Röntgenemissionszentrum in zwei verschiedenen Bewegungspositionen, 2a , b an x-ray tube and its x-ray emission center in two different movement positions,

3 und 6 eine zeitabhängige Ortskurve der Röntgenröhre und deren Emissionszentrum im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes, 3 and 6 a time-dependent locus of the X-ray tube and its emission center in the reference system of the tomosynthesis apparatus,

4 und 7 die zeitabhängige Ortskurve des Emissionszentrums im Bezugssystem der Röntgenröhre, 4 and 7 the time-dependent locus of the emission center in the frame of reference of the X-ray tube,

5 die Abweichung des Emissionszentrums von seiner vorgegebenen Sollposition, 5 the deviation of the emission center from its predetermined nominal position,

8 die mittlere quadratische Abweichung eines Emissionszentrums von einem Sollwert, 8th the mean square deviation of an emission center from a nominal value,

9 einen Längsschnitt durch eine Röntgenröhre mit einer Drehanode, 9 a longitudinal section through an X-ray tube with a rotary anode,

10 diese Drehanode in Draufsicht, 10 this rotary anode in plan view,

11 ein Ablenksystem der Röntgenröhre und 11 a deflection system of the x-ray tube and

12 ein weiteres Tomosynthesegerät jeweils in schematischer Darstellung. 12 another Tomosynthesegerät each in a schematic representation.

1 zeigt ein Tomosynthesegerät 2 mit einem ortsfesten Detektor 4, vorzugsweise einem Flächendetektor. Die im Kopf des Tomosynthesegerätes 2 befindliche Röntgenröhre 6 ist schwenkbar an der Standsäule gelagert, bei einer Schwenkbewegung folgt sie einer Abtastbahn phi. Von einem Emissionszentrum 8 der Röntgenröhre 6 geht ein Röntgenstrahlbündel 10 aus, welches zur Untersuchung einer nicht dargestellten Brust auf den ortsfesten Detektor 4 gerichtet ist. Das Röntgenstrahlbündel 10 breitet sich in einer Emissionsrichtung 12 aus. Der Winkel zwischen einer Oberflächennormalen 14 des Detektors 4 und der Emissionsrichtung 12 wird als Tomosynthesewinkel bezeichnet. Das in 1 dargestellte Tomosynthesegerät 2 befindet sich in einer Position mit Tomosynthesewinkel gleich 0°. Zur Veränderung des Tomosynthesewinkels wird die Röntgenröhre 6 entlang der Abtastbahn phi geschwenkt. Bei dem dargestellten Tomosynthesegerät 2 folgt die Abtastbahn phi näherungsweise einer Kreisbahn. Abhängig von dem Tomosynthesegerät ist beispielsweise eine lineare Abtastbahn möglich. Im Folgenden soll von einer solchen leichter darstellbaren linearen Abtastbahn phi ausgegangen werden. 1 shows a tomosynthesis device 2 with a stationary detector 4 , preferably an area detector. The in the head of Tomosynthesegerätes 2 located X-ray tube 6 is pivotally mounted on the pedestal, with a pivoting movement it follows a scanning phi. From an emissions center 8th the X-ray tube 6 goes an x-ray beam 10 which is used to examine a chest, not shown, on the stationary detector 4 is directed. The x-ray beam 10 spreads in one direction of issue 12 out. The angle between a surface normal 14 of the detector 4 and the emission direction 12 is called the tomosynthesis angle. This in 1 illustrated tomosynthesis device 2 is in a position with tomosynthesis angle equal to 0 °. To change the tomosynthesis angle, the X-ray tube is used 6 swung along the scan path phi. In the illustrated Tomosynthesegerät 2 follows the scan path phi approximately a circular path. Depending on the tomosynthesis device, for example, a linear scanning path is possible. In the following, it should be assumed that such a more easily representable linear scanning path phi.

2 zeigt die Röntgenröhre 6 des Tomosynthesegerätes 2 in einer ersten Position (2a) und einer zweiten Position (2b) jeweils in stark schematisierter Darstellung. Diese wird ausgehend von der Position X1 um eine erste Scanstrecke Δx entlang der Abtastbahn phi in die zweite Position X2 verschoben. Die Bewegungsrichtung der Röntgenröhre 6 soll ebenso wie die Abtastbahn mit phi bezeichnet werden. 2 shows the x-ray tube 6 of the tomosynthesis device 2 in a first position ( 2a ) and a second position ( 2 B ) in each case in a highly schematic representation. This is moved starting from the position X1 by a first scanning distance .DELTA.x along the scanning path phi in the second position X2. The direction of movement of the X-ray tube 6 should be referred to as the scan path with phi.

Die Röntgenröhre 6 umfasst eine Elektronenquelle 16, beispielsweise eine Glühkatode, von der ein auf eine Anode 20 gerichteter Elektronenstrahl 18 ausgeht. An seinem Auftreffpunkt bildet der Elektronenstrahl 18 ein Emissionszentrum 22 in der Anode 20 aus. Ein von diesem ausgehendes Röntgenstrahlbündel ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.The x-ray tube 6 includes an electron source 16 for example, a thermionic cathode, from the one to an anode 20 directed electron beam 18 emanates. At its point of impact forms the electron beam 18 an emission center 22 in the anode 20 out. An outgoing from this X-ray beam is not shown for reasons of clarity.

Während der Aufnahme einer Einzelprojektion wird die Röntgenröhre 6 um die erste Scanstrecke Δx von der Position X1 nach Position X2 entlang der Abtastbahn phi verschoben. Die Position des Emissionszentrums 22, betrachtet im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes 2, also auf der in 2 dargestellten Achse phi, bleibt jedoch konstant. Die Bewegung der Röntgenröhre 6 um die erste Scanstrecke ΔX wird durch eine gegenläufige Bewegung des Emissionszentrums 22 um eine gleich große zweite Scanstrecke ΔX' kompensiert. Die Gegenbewegung des Emissionszentrums 22 erfolgt parallel zur Abtastbahn phi entlang der Achse phi'. Die Bewegung des Emissionszentrums 22 wird im Bezugssystem der Röntgenröhre 6 betrachtet. Dieses bewegt sich um die zweite Scanstrecke ΔX' von einer ersten Position X1' in eine zweite Position X2'. Technisch wird die Verschiebung des Emissionszentrums 22 mit Hilfe eines Ablenksystems 24 erreicht, auf welches weiter unten detaillierter eingegangen werden soll.While recording a single projection, the X-ray tube becomes 6 shifted by the first scanning distance .DELTA.x from the position X1 to position X2 along the scanning path phi. The position of the emission center 22 , viewed in the reference frame of the Tomosynthesegerätes 2 So on the in 2 represented axis phi, but remains constant. The movement of the X-ray tube 6 around the first scanning distance ΔX is caused by an opposite movement of the emission center 22 compensated for an equal second scan distance .DELTA.X '. The countermovement of the emission center 22 takes place parallel to the scanning path phi along the axis phi '. The movement of the emission center 22 becomes in the frame of reference of the X-ray tube 6 considered. This moves by the second scan distance ΔX 'from a first Position X1 'in a second position X2'. Technically, the shift of the emission center 22 with the help of a deflection system 24 reached, which will be discussed in more detail below.

Vorzugsweise werden die erste und zweite Scanstrecke ΔX, ΔX' gleich groß gewählt, so dass im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes 2 das Emissionszentrum 22 während der gesamten Integrationszeit einer Projektion ortsfest ist. Wird die erste Scanstrecke ΔX größer als die maximal mögliche zweite Scanstrecke ΔX' gewählt, so bewegt sich das Emissionszentrum 22 während eines Bruchteils der Integrationszeit gemeinsam mit der Röntgenröhre 6.Preferably, the first and second scanning path .DELTA.X, .DELTA.X 'are selected to be the same size, so that in the reference frame of the tomosynthesis device 2 the emission center 22 is stationary throughout the integration time of a projection. If the first scan distance ΔX is greater than the maximum possible second scan distance ΔX ', the emission center moves 22 during a fraction of the integration time along with the x-ray tube 6 ,

3 zeigt die mit 26 bezeichnete zeitabhängige Ortskurve der Röntgenröhre 6 und die mit 28 bezeichnete Ortskurve des Emissionszentrums 22 in Abhängigkeit von ihrer Position auf der Abtastbahn phi. Die Position der Röntgenröhre 6 und des Emissionszentrums 22 werden im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes 2 betrachtet. 3 shows the with 26 designated time-dependent locus of the X-ray tube 6 and those with 28 designated locus of the emission center 22 depending on its position on the scanning path phi. The position of the X-ray tube 6 and the emissions center 22 become in the reference system of the Tomosynthesegerätes 2 considered.

Die Röntgenröhre 6 bewegt sich, wie deren Ortskurve 26 zeigt, kontinuierlich. Das Emissionszentrum 22 bewegt sich in einem ersten Bereich 281 zunächst gemeinsam mit der Röntgenröhre 6. In einem zweiten Bereich 282 ist die Position des Emissionszentrums 22, bedingt durch dessen gegenläufige Bewegung, konstant. In einem dritten Bereich 283 bewegt sich das Emissionszentrum 22 wiederum gemeinsam mit der Röntgenröhre 6. Die beschriebenen Bewegungen beginnt zum Zeitpunkt t0 und dauert bis zum Zeitpunkt t1, die Differenz t1 – t0 ist die Integrationszeit für die Aufnahme einer Einzelprojektion. Nachdem eine erste Einzelprojektion aufgenommen wurde, beginnt zum Zeitpunkt t1 die Aufnahme einer weiteren Einzelprojektion.The x-ray tube 6 moves like their locus 26 shows, continuously. The emission center 22 moves in a first area 281 initially together with the X-ray tube 6 , In a second area 282 is the position of the emission center 22 , due to its opposite movement, constant. In a third area 283 the emission center is moving 22 again together with the X-ray tube 6 , The described movements start at the time t0 and last until the time t1, the difference t1-t0 is the integration time for taking a single projection. After a first individual projection has been recorded, the recording of a further individual projection begins at the time t1.

Die Bewegung des Emissionszentrums 22 kann in den Bereichen 281 und 283 die Bewegung der Röntgenröhre 6 nicht mehr kompensieren, da die maximal verfügbare Scanstrecke ΔX' erreicht wurde.The movement of the emission center 22 can in the fields 281 and 283 the movement of the x-ray tube 6 no longer compensate because the maximum available scan distance ΔX 'has been reached.

4 zeigt die Ortskurve des Emissionszentrums 22 betrachtet im Bezugssystem der Röntgenröhre 6. Die mit gleichen Bezugszeichen versehenen Bereiche entsprechen sich, sie sind lediglich in verschiedenen Bezugssystemen dargestellt. 4 shows the locus of the emission center 22 considered in the frame of reference of the X-ray tube 6 , The areas provided with the same reference numerals correspond, they are shown only in different reference systems.

In dem ersten Bereich 281, in welchem die Position des Emissionszentrums 22 der Bewegung der Röntgenröhre 6 folgt, steht diese – betrachtet im Bezugssystem der Röntgenröhre 6 – fest am Ort X1'. In dem zweiten Bereich 282 bewegt sich das Emissionszentrum 22 mit konstanter Geschwindigkeit, welche vorzugsweise der Bewegungsgeschwindigkeit der Röntgenröhre 6 entspricht, in die entgegengesetzte Richtung. Die Position des Emissionszentrums 22 kann – betrachtet im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes 2 – auf diese Weise konstant gehalten werden (vgl. 3). In dem dritten Bereich 283 ist der maximale Scanbereich des Emissionszentrums 22 ausgeschöpft, im Bezugssystem der Röntgenröhre 6 ist dessen Position daher bei X2' konstant.In the first area 281 in which the position of the emission center 22 the movement of the X-ray tube 6 follows, this stands - considered in the frame of reference of the X-ray tube 6 - firmly in place X1 '. In the second area 282 the emission center is moving 22 at a constant speed, which preferably the speed of movement of the X-ray tube 6 corresponds, in the opposite direction. The position of the emission center 22 Can - considered in the reference system of the Tomosynthesegerätes 2 - be kept constant in this way (cf. 3 ). In the third area 283 is the maximum scanning range of the emission center 22 exhausted, in the frame of reference of the X-ray tube 6 its position is therefore constant at X2 '.

Während der Aufnahme einer Einzelprojektion bewegt sich das Emissionszentrum von Position X1' nach Position X2'. Vor Beginn der Aufnahme der nächsten Einzelprojektion springt das Emissionszentrum 22 von der Position X2' wieder zurück an die Ausgangsposition X1', und das beschriebene Verfahren beginnt erneut.During the recording of a single projection, the emission center moves from position X1 'to position X2'. Before the start of the recording of the next single projection, the emission center jumps 22 from the position X2 'back to the home position X1', and the described process starts again.

Im Idealfall bleibt das Emissionszentrum 22 während der Aufnahme einer einzelnen Projektion – betrachtet im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes 2 – stets an einem konstanten Ort, der für die jeweilige Einzelprojektion geltenden Sollposition. Die Abweichung der tatsächlichen Position des Emissionszentrums 22, der Istposition, von dieser Sollposition ist in 5 als xq bezeichnet in Abhängigkeit auf die Zeit t aufgetragen. In denjenigen Bereichen, in welchen das Emissionszentrum 22 der Bewegung der Röntgenröhre 6 folgt ist eine positive bzw. negative Abweichung, bezeichnet mit 30 bzw. 32 feststellbar. In den dazwischen liegenden Bereichen, in welchem die Bewegung der Röntgenröhre 6 durch eine entsprechende Gegenbewegung des Emissionszentrums 22 kompensiert werden kann, ist die Abweichung gleich Null.Ideally, the emission center remains 22 during the recording of a single projection - considered in the frame of reference of the tomosynthesis device 2 - always at a constant location, the nominal position applicable to the individual projection. The deviation of the actual position of the emission center 22 , the actual position, from this target position is in 5 plotted as xq as a function of time t. In those areas where the emission center 22 the movement of the X-ray tube 6 follows is a positive or negative deviation, denoted by 30 respectively. 32 ascertainable. In the intervening areas, in which the movement of the X-ray tube 6 through a corresponding countermovement of the emission center 22 can be compensated, the deviation is zero.

6 zeigt wie 3 die Ortskurve 26 der Röntgenröhre 6 und die Ortskurve 28 des Emissionszentrums 22. Bei dem nun dargestellten Fall ist die erste und zweite Scanstrecke Δx und Δx' gleich groß gewählt, so dass für die Integrationszeit Δt einer Einzelprojektion die Position des Emissionszentrums 22 im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes 2 konstant gehalten werden kann. 6 shows how 3 the locus 26 the X-ray tube 6 and the locus 28 the emission center 22 , In the case now shown, the first and second scanning distance .DELTA.x and .DELTA.x 'are chosen to be equal, so that the position of the emission center for the integration time .DELTA.t of a single projection 22 in the reference system of the Tomosynthesegerätes 2 can be kept constant.

Die Darstellung in 7 entspricht derjenigen in 4. Im Bezugssystem der Röntgenröhre 6 springt das Emissionszentrum in einem Sägezahnprofil zwischen den Positionen X1' und X2' hin und her.The representation in 7 corresponds to that in 4 , In the frame of reference of the X-ray tube 6 the emission center jumps back and forth in a sawtooth profile between the positions X1 'and X2'.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel beträgt die maximal zur Verfügung stehende zweite Scanstrecke ΔX' 4 mm. Der Elektronenstrahl 18 kann also mittels der Ablenkeinheit 24 um +/–2 mm aus seiner Mittellage abgelenkt werden (vgl. 2a), b)). Wird die erste Scanstrecke Δx, die die Röntgenröhre 6 während der Integrationszeit Δt einer Einzelprojektion zurücklegt, kleiner gleich 4 mm gewählt, so kann das Emissionszentrum 22 – bezogen auf das Tomosynthesegerät 2 – an einem konstanten Ort gehalten werden. In diesem Fall ist die mittlere quadratische Abweichung zwischen der Istposition und der Sollposition des Emissionszentrums 22 identisch Null.According to one embodiment, the maximum available second scan distance ΔX 'is 4 mm. The electron beam 18 So can by means of the deflection 24 be deflected out of its central position by +/- 2 mm (cf. 2a) , b)). Will the first scan distance Δx, which is the X-ray tube 6 during the integration time Δt travels a single projection, less than 4 mm chosen, so the emission center 22 - related to the tomosynthesis device 2 - be kept in a constant place. In this case, the mean square deviation between the actual position and the target position of the emission center 22 identical zero.

8 zeigt die mittlere quadratische Abweichung M des Emissionszentrums 22 in Abhängigkeit von der Größe der zur Aufnahme einer Einzelprojektion gewählten ersten Scanstrecke ΔX. Es soll weiter beispielhaft davon ausgegangen werden, dass die maximal zur Verfügung stehende zweite Scanstrecke ΔX' 4 mm beträgt. 8th shows the mean square deviation M of the emission center 22 depending on the size of the selected for recording a single projection first scan range .DELTA.X. It should further be assumed, by way of example, that the maximum available second scan distance ΔX 'is 4 mm.

Bei einem herkömmlichen Tomosynthesegerät, dessen Emissionszentrum nicht beweglich ist, so dass dieses stets der Bewegung der Röntgenröhre folgt, steigt die mittlere quadratische Abweichung M mit zunehmender erster Scanstrecke ΔX linear an; dies zeigt der Graph 34. Wird jedoch die Position des Emissionszentrums 22 korrigiert, so kann die mittlere quadratische Abweichung M (vgl. Graph 36) bis zu einer ersten Scanstrecke von 4 mm identisch Null gehalten werden. Für Werte oberhalb von ΔX größer als 4 mm liegt die mittlere quadratische Abweichung M ebenfalls deutlich niedriger als bei herkömmlichen Systemen.In a conventional tomosynthesis apparatus whose emission center is not movable so that it always follows the movement of the X-ray tube, the mean square deviation M increases linearly with increasing first scan distance ΔX; this is shown by the graph 34 , However, the position of the emission center 22 corrected, the mean square deviation M (see Graph 36 ) are kept identically zero up to a first scan distance of 4 mm. For values above ΔX greater than 4 mm, the mean square deviation M is also significantly lower than in conventional systems.

9 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil einer Röntgenröhre 6, wie sie beispielsweise in dem Tomosynthesegerät 2 eingesetzt werden kann. Der von der Elektronenquelle 16 ausgehende Elektronenstrahl 18 ruft auf der Anode 20, in diesem Fall einer tellerförmige Drehanode, welche über rückseitig vorhandene Kühlkanäle 40 gekühlt ist, ein Emissionszentrum 22 hervor, von dem ein Röntgenstrahlbündel 10 ausgeht. Die Ablenkung des Elektronenstrahls 18 erfolgt mit Hilfe des Ablenksystems 24, bei welchem es sich um eine Anordnung von Elektromagneten handelt, wie sie beispielsweise aus der DE 199 03 872 C2 hervor geht. 9 shows a longitudinal section through part of an X-ray tube 6 , as for example in the Tomosynthesegerät 2 can be used. The one from the electron source 16 outgoing electron beam 18 calls on the anode 20 , In this case, a plate-shaped rotary anode, which on the back existing cooling channels 40 is cooled, an emissions center 22 from which an X-ray beam 10 emanates. The deflection of the electron beam 18 done with the help of the deflection system 24 in which it is an arrangement of electromagnets, as for example from the DE 199 03 872 C2 comes out.

Das angegebene Koordinatensystem phi', z', r' ist für die 9 bis 11 einheitlich, und verdeutlicht die räumlichen Beziehungen der Figuren untereinander. Mit phi' ist die bereits erwähnte Richtung bezeichnet, in der das Emissionszentrum 22 zur Kompensation der Bewegung der Röntgenröhre 6 verschoben wird. 10 zeigt die tellerförmige Anode 20 der aus 9 bekannten Röntgenröhre 6 in Draufsicht. Von den zwei dargestellten Emissionszentren 22 bzw. 22' gehen zwei Röntgenstrahlbündel 10 bzw. 10' aus. Das Emissionszentrum 22 befindet sich an der Position X1', das Emissionszentrum 22' befindet sich an der Position X2' (vgl. 2a), b)).The specified coordinate system phi ', z', r 'is for the 9 to 11 uniform, and clarifies the spatial relationships of the characters with each other. With phi 'the direction already mentioned is designated, in which the emission center 22 to compensate for the movement of the X-ray tube 6 is moved. 10 shows the plate-shaped anode 20 the out 9 known X-ray tube 6 in plan view. Of the two illustrated emission centers 22 respectively. 22 ' go two x-ray beams 10 respectively. 10 ' out. The emission center 22 is located at position X1 ', the emission center 22 ' is located at position X2 '(cf. 2a) , b)).

11 zeigt das zur Ablenkung des Elektronenstrahls 18 eingesetzte Ablenksystem 24. Es besteht aus einem geschlossenen Eisenjoch 42, an dem um jeweils 90° gegeneinander versetzt Polvorsprünge 441 bis 444 vorhanden sind. Die Ablenkung in Richtung phi' erfolgt mittels der Spulen 461, 462, die Ablenkung in Richtung r' erfolgt mittels der Spulen 463 und 464. 11 shows that for the deflection of the electron beam 18 used deflection system 24 , It consists of a closed iron yoke 42 , At each offset by 90 ° to each other Polvorsprünge 441 to 444 available. The deflection in the direction of phi 'is carried out by means of the coils 461 . 462 , the deflection in the direction of r 'is carried out by means of the coils 463 and 464 ,

Die Verschiebung des Emissionszentrums 22 erfolgt stets in Richtung phi' welche parallel zur Abtastbahn phi orientiert ist. Da es sich bei der Anode 20 um eine tellerförmige Anode handelt, auf deren Rand das die Röntgenemission 10 hervorrufende Emissionszentrum 22 liegt, führt eine Verschiebung des Elektronenstrahls 18 in Richtung phi' nicht exakt zu einer Verschiebung des Emissionszentrums 22 in diese Richtung. Eine Verschiebung des Emissionszentrums 22 parallel zur Abtastbahn phi der Röntgenröhre 6 wird erreicht, indem der Elektronenstrahl 18 gleichzeitig zur Ablenkung in Richtung phi' ebenfalls in Richtung –r' abgelenkt wird.The shift of the emission center 22 always takes place in the direction of phi 'which is oriented parallel to the scan path phi. Since it is at the anode 20 is a plate-shaped anode, on the edge of which the X-ray emission 10 inducing emission center 22 lies, causes a shift of the electron beam 18 in the direction of phi 'not exactly to a shift of the emission center 22 in this direction. A shift of the emission center 22 parallel to the scan path phi of the x-ray tube 6 is achieved by the electron beam 18 at the same time for deflection in the direction of phi 'also in the direction of -r' is deflected.

Der Abgleich zwischen der Sollposition und der Istposition des Emissionszentrums 22 erfolgt gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, wie mit Hilfe eines positionssensitiven Detektors, der in die Röntgenröhre 6 integriert ist. Die Röntgenröhre 6 erhält von dem Tomosynthesegerät 2 die Sollwerte für eine Startposition des Emissionszentrums 22, also den Wert für X1', eine Scanstrecke ΔX' und eine Scangeschwindigkeit, wobei eine in der Röntgenröhre 6 vorhandene Verarbeitungseinheit diese selbsttätig in das Bezugssystem der Röntgenröhre 6 umrechnet. Die Istposition des Emissionszentrums 22 wird rückgekoppelt anhand der Werte des positionssensitiven Detektors von der Verarbeitungseinheit der Röntgenröhre 6 gesteuert.The comparison between the nominal position and the actual position of the emission center 22 takes place according to a further embodiment, as with the aid of a position-sensitive detector in the X-ray tube 6 is integrated. The x-ray tube 6 obtained from the tomosynthesis device 2 the setpoint values for a start position of the emission center 22 , ie the value for X1 ', a scan distance ΔX' and a scan speed, one in the x-ray tube 6 existing processing unit this automatically into the frame of reference of the X-ray tube 6 converts. The actual position of the emission center 22 is fed back from the values of the position-sensitive detector from the processing unit of the X-ray tube 6 controlled.

Alternativ können die zur Durchführung einer Untersuchung verwendeten Parameter zu Beginn der Untersuchung für alle durchzuführenden Einzelprojektionen in Form einer Tabelle der Röntgenröhre 6 übertragen werden, wobei bei der Durchführung der Untersuchung vor Beginn der Aufnahme einer Einzelprojektion das Tomosynthesegerät 2 der Röntgenröhre 6 lediglich ein Triggersignal sendet. Die Röntgenröhre 6 führt in diesem Fall entsprechend der vorher festgelegten Parameter eine Bewegung des Emissionszentrums 22 durch.Alternatively, the parameters used to perform a study at the beginning of the study may be in the form of a table of the X-ray tube for all the individual projections to be performed 6 in which the tomosynthesis apparatus is carried out before the start of the recording of a single projection 2 the X-ray tube 6 only sends a trigger signal. The x-ray tube 6 In this case, in accordance with the previously defined parameters, a movement of the emission center 22 by.

Die tatsächliche Lage des Emissionszentrums 22 kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel von dem Tomosynthesegerät 2 selbst bestimmt werden. Ein geeignetes Tomosynthesegerät 2 ist in 12 dargestellt. Das Tomosynthesegerät 2 weist zu diesem Zweck einen Positionssensor 50 auf, welcher aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten positionssensitiven Detektoren 501 bis 50n besteht. Die Form des Positionssensors 50 folgt derjenigen der Abtastbahn phi.The actual location of the emission center 22 may according to another embodiment of the Tomosynthesegerät 2 be determined by yourself. A suitable tomosynthesis device 2 is in 12 shown. The tomosynthesis device 2 has a position sensor for this purpose 50 on, which consists of a plurality of juxtaposed position-sensitive detectors 501 to 50n consists. The shape of the position sensor 50 follows that of the scan path phi.

Die Position des Emissionszentrums 22 wird anhand der Emissionsrichtung 12 des von diesem ausgehenden, in 12 nicht dargestellten Röntgenstrahlbündels bestimmt. Vorzugsweise umfasst der Positionssensor 50 zu jedem Tomosynthesewinkel einen positionssensitiven Detektor 501, 503, 50n. Die Lage des Emissionszentrums 22 wird anhand der Lage des den entsprechenden positionssensitiven Detektor 501, 503, 50n bestrahlenden Röntgenstrahlbündels bestimmt.The position of the emission center 22 is determined by the emission direction 12 of this outgoing, in 12 Not shown X-ray beam determined. Preferably, the position sensor comprises 50 for each tomosynthesis angle, a position-sensitive detector 501 . 503 . 50n , The location of the emission center 22 is determined by the location of the corresponding position-sensitive detector 501 . 503 . 50n irradiating X-ray beam.

Das Tomosynthesegerät 2 umfasst eine geeignete Verarbeitungseinheit, die einen Abgleich zwischen der errechneten Soll- und der mittels des Positionssensors 50 gemessenen Istposition des Emissionszentrums 22 durchführt. Anhand dieser Werte werden der Startpunkt, die Scanstrecke und die Scangeschwindigkeit des Emissionszentrums 22 im Bezugssystem der Röntgenröhre 6 errechnet, und dieser übermittelt.The tomosynthesis device 2 includes a suitable processing unit that balances between the calculated target and by means of the position sensor 50 measured actual position of the emission center 22 performs. Based on these values, the starting point, the scanning distance and the scanning speed of the emission center 22 in the frame of reference of the X-ray tube 6 calculated and transmitted.

Claims (10)

Verfahren zum Erzeugen eines tomosynthetischen Bilddatensatzes, der mittels eines Rekonstruktionsverfahrens aus einer Mehrzahl von Einzelprojektionen errechnet wird, bei dem während der Aufnahme einer Einzelprojektion eine Röntgenröhre (6) eines Tomosynthesegerätes (2) in einer Scanrichtung um eine erste Scanstrecke (ΔX) entlang einer Abtastbahn (phi) verfahren wird, wobei gleichzeitig ein Emissionszentrum (22) der Röntgenröhre (6) parallel zur Abtastbahn (phi), entgegen der Scanrichtung der Röntgenröhre (6) um eine vorbestimmte zweite Scanstrecke (ΔX') bewegt wird.Method for generating a tomosynthetic image data set which is calculated by means of a reconstruction method from a plurality of individual projections in which an x-ray tube ( 6 ) of a tomosynthesis apparatus ( 2 ) is moved in a scanning direction about a first scanning path (ΔX) along a scanning path (phi), at the same time an emission center ( 22 ) of the x-ray tube ( 6 ) parallel to the scanning path (phi), counter to the scanning direction of the x-ray tube ( 6 ) is moved by a predetermined second scanning distance (ΔX '). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem von dem Emissionszentrum (22) ein auf einen ortsfesten Detektor (4) des Tomosynthesegerätes (2) gerichtetes Röntgenstrahlbündel (10) ausgeht und die Röntgenröhre (6) – betrachtet im Bezugssystem des ortsfesten Tomosynthesegerätes (2) – und das Emissionszentrum (22) – betrachtet im Bezugssystem der Röntgenröhre (6) – jeweils mit der gleichen Scangeschwindigkeit bewegt werden.The method of claim 1, wherein from the emission center ( 22 ) on a stationary detector ( 4 ) of the Tomosynthesegerätes ( 2 ) directed X-ray beam ( 10 ) and the X-ray tube ( 6 ) - considered in the frame of reference of the stationary tomosynthesis apparatus ( 2 ) - and the emission center ( 22 ) - considered in the frame of reference of the X-ray tube ( 6 ) - each with the same scanning speed to be moved. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Röntgenröhre (6) und das Emissionszentrum (22) während der Aufnahme einer Einzelprojektion mit konstanter Scangeschwindigkeit bewegt werden.Method according to Claim 2, in which the x-ray tube ( 6 ) and the emission center ( 22 ) while recording a single projection at a constant scan speed. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste Scanstrecke (ΔX) der Röntgenröhre (6) kleiner gleich der zweiten Scanstrecke (ΔX') des Emissionszentrums (22) gewählt ist.Method according to one of the preceding claims, in which the first scanning path (ΔX) of the x-ray tube ( 6 ) smaller than the second scan distance (ΔX ') of the emission center ( 22 ) is selected. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zur Bewegung des Emissionszentrums (22) ein zur Erzeugung eines Röntgenstrahlbündels (10) einsetzbarer, auf das Emissionszentrum (22) gerichteter Elektronenstrahl (18) verfahren wird.Method according to one of the preceding claims, in which for movement of the emission center ( 22 ) for generating an X-ray beam ( 10 ), to the emissions center ( 22 ) directed electron beam ( 18 ). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem vor Beginn der Aufnahme einer Einzelprojektion das Tomosynthesegerät (2) folgende Daten an die Röntgenröhre (6) übermittelt: a) eine Startposition (X1) der Röntgenröhre (6) für die Aufnahme einer Einzelprojektion im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes (2), b) eine Integrationszeit (Δt) für die Einzelprojektion, c) eine Scangeschwindigkeit der Röntgenröhre (6) im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes (2), wobei aus diesen Daten von der Röntgenröhre (6) ein Startpunkt (X1'), eine Scanstrecke (ΔX) und eine Scangeschwindigkeit des Emissionszentrums (22) im Bezugssystem der Röntgenröhre (6) errechnet werden.Method according to one of the preceding claims, in which prior to the start of the recording of a single projection, the tomosynthesis apparatus ( 2 ) the following data to the X-ray tube ( 6 ): a) a start position (X1) of the x-ray tube ( 6 ) for recording a single projection in the frame of reference of the tomosynthesis apparatus ( 2 ), b) an integration time (Δt) for the single projection, c) a scanning speed of the X-ray tube ( 6 ) in the reference system of the Tomosynthesegerätes ( 2 ), from which data from the X-ray tube ( 6 ) a starting point (X1 '), a scanning distance (ΔX) and a scanning speed of the emission center ( 22 ) in the frame of reference of the X-ray tube ( 6 ) are calculated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem ein Istwert der Position des Emissionszentrums (22) im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes (2) mit Hilfe eines positionssensitiven Detektors (50) von dem Tomosynthesegerät (2) erfasst, ein Sollwert der Position des Emissionszentrums (22) – im Bezugssystem der Röntgenröhre (6) – von dem Tomosynthesegerät (2) berechnet und an die Röntgenröhre (6) übermittelt wird.Method according to one of Claims 1 to 5, in which an actual value of the position of the emission center ( 22 ) in the reference system of the Tomosynthesegerätes ( 2 ) with the aid of a position-sensitive detector ( 50 ) from the tomosynthesis device ( 2 ), a target value of the position of the emission center ( 22 ) - in the frame of reference of the X-ray tube ( 6 ) - from the tomosynthesis device ( 2 ) and to the X-ray tube ( 6 ) is transmitted. Tomosynthesegerät (2) mit a) einer in einer Scanrichtung um eine erste Scanstrecke (X) entlang einer Abtastbahn (phi) bewegbaren Röntgenröhre (6), die eine Elektronenquelle (16) zur Erzeugung eines Elektronenstrahls (18) umfasst, wobei im Betrieb der Röntgenröhre (6) der Elektronenstrahl (18) auf ein Emissionszentrum (22) einer Anode (20) gerichtet ist, von dem ein auf einen ortsfesten Detektor (4) des Tomosynthesegerätes (2) gerichtetes Röntgenstrahlbündel (10) ausgeht, b) einer in die Röntgenröhre (6) integrierten Ablenkeinheit (24) zur Ablenkung des Elektronenstrahls (18), wobei mittels der Ablenkeinheit (24) der Elektronenstrahl (18) derart ablenkbar ist, dass das Emissionszentrum (22) in einer Richtung parallel zur Abtastbahn (phi) entgegen der Scanrichtung der Röntgenröhre (6) um eine vorbestimmte Scanstrecke (ΔX') bewegbar ist.Tomosynthesis device ( 2 ) with a) an x-ray tube which can be moved in a scanning direction about a first scanning path (X) along a scanning path (phi) ( 6 ), which is an electron source ( 16 ) for generating an electron beam ( 18 ), wherein during operation of the x-ray tube ( 6 ) the electron beam ( 18 ) to an emissions center ( 22 ) an anode ( 20 ), one of which is directed to a stationary detector ( 4 ) of the Tomosynthesegerätes ( 2 ) directed X-ray beam ( 10 ), b) one into the x-ray tube ( 6 ) integrated deflection unit ( 24 ) for deflecting the electron beam ( 18 ), whereby by means of the deflection unit ( 24 ) the electron beam ( 18 ) is distractable such that the emission center ( 22 ) in a direction parallel to the scanning path (phi) counter to the scanning direction of the x-ray tube ( 6 ) is movable by a predetermined scan distance (ΔX '). Tomosynthesegerät (2) nach Anspruch 8, einen Positionssensor (50) aus einer Mehrzahl von positionssensitiven Detektoren (501, 503, 50n) zur Bestimmung der Position des Emissionszentrums (22) im Bezugssystem des Tomosynthesegerätes (2) umfassend.Tomosynthesis device ( 2 ) according to claim 8, a position sensor ( 50 ) from a plurality of position-sensitive detectors ( 501 . 503 . 50n ) for determining the position of the emission center ( 22 ) in the reference system of the Tomosynthesegerätes ( 2 ) full. Tomosynthesegerät (2) nach Anspruch 9, bei dem die positionssensitiven Detektoren (501, 503, 50n) des Positionssensors (50) nach der Art eines linearen Arrays nebeneinander angeordnet sind, der Positionssensor (50) an dem ortsfesten Tomosynthesegerät (2) befestigt ist und seine Form in einer Längserstreckungsrichtung der Abtastbahn (phi) folgt.Tomosynthesis device ( 2 ) according to claim 9, wherein the position sensitive detectors ( 501 . 503 . 50n ) of the position sensor ( 50 ) are arranged next to each other in the manner of a linear array, the position sensor ( 50 ) on the stationary tomosynthesis apparatus ( 2 ) and its shape follows in a longitudinal direction of the scanning path (phi).
DE200910009052 2009-02-17 2009-02-17 Tomosynthesis apparatus and method for generating a tomosynthetic image data set Active DE102009009052B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910009052 DE102009009052B4 (en) 2009-02-17 2009-02-17 Tomosynthesis apparatus and method for generating a tomosynthetic image data set

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910009052 DE102009009052B4 (en) 2009-02-17 2009-02-17 Tomosynthesis apparatus and method for generating a tomosynthetic image data set

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009009052A1 DE102009009052A1 (en) 2010-09-02
DE102009009052B4 true DE102009009052B4 (en) 2015-01-08

Family

ID=42371606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910009052 Active DE102009009052B4 (en) 2009-02-17 2009-02-17 Tomosynthesis apparatus and method for generating a tomosynthetic image data set

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009009052B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021210945A1 (en) 2021-09-30 2023-03-30 Siemens Healthcare Gmbh Method for X-ray imaging of an object using an X-ray device, X-ray device, computer program and electronically readable data carrier

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19903872C2 (en) * 1999-02-01 2000-11-23 Siemens Ag X-ray tube with spring focus for enlarged resolution
DE10336105A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-15 General Electric Co. Continuous scan tomosynthesis system and associated method
DE102006046741A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-10 Siemens Ag X-ray system and method for tomosynthesis scanning

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19903872C2 (en) * 1999-02-01 2000-11-23 Siemens Ag X-ray tube with spring focus for enlarged resolution
DE10336105A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-15 General Electric Co. Continuous scan tomosynthesis system and associated method
DE102006046741A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-10 Siemens Ag X-ray system and method for tomosynthesis scanning

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009009052A1 (en) 2010-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2138098B1 (en) Mammography assembly
DE19950793B4 (en) X-ray device and method for determining imaging parameters
DE19936408B4 (en) Mobile X-ray machine
DE102013217852B3 (en) Method and X-ray system for dual energy spectrum CT scanning and image reconstruction
WO2014037557A1 (en) Method and device for correcting computed tomography measurements, comprising a coordinate measuring machine
DE102005038560A1 (en) Collimator control method and X-ray CT apparatus
DE102010000473A1 (en) Method for measuring an object
DE102005031893A1 (en) Focus adjusting method for computed tomography device, involves measuring position of center beam from sinograms based on movement direction and adjusting correct phase between sampling rate and frequency based on given values
DE102006056997A1 (en) X-ray-computed tomography-device, for imaging heart, has controller with control unit to change spiral pitch corresponding to change of heart beat during spiral scan, and another control unit for reconstruction of images in layer position
DE102005009817B4 (en) A shadow mask for an X-ray detector, computed tomography apparatus, comprising a shadow mask and method for adjusting a shadow mask
DE102011080263B4 (en) Apparatus for X-ray imaging for projection radiography and computed tomography and a correspondingly designed method for X-ray imaging
DE102015111621A1 (en) Device and method for computer tomographic measurement of a workpiece
WO2015010913A1 (en) Determining focus characteristics
DE102007023925B4 (en) Method, apparatus and arrangement for compensating the effects of focal spot migration when taking X-ray projection images
DE102009009052B4 (en) Tomosynthesis apparatus and method for generating a tomosynthetic image data set
DE102007016902A1 (en) A method and apparatus for obtaining a volume data set from a moving tissue or organ of a patient
DE102014116595A1 (en) Device and method for using multiple detectors in the dimensional measurement with a computed tomography sensor
DE102010041781B4 (en) Method and a CT device for computed tomography spiral scanning of a patient
DE102015223074A1 (en) Self-aligning X-ray imaging procedure for stereotactic biopsy
DE102006062776A1 (en) Method and device for thickness measurement
WO2008131825A1 (en) X-ray apparatus and detection unit for an x-ray apparatus
DE102013222386A1 (en) Method and CT System for Topogram Scanning
EP2926734A1 (en) Method for setting up a patient irradiation device and method for positioning a patient on a patient irradiation device
DE102007042334A1 (en) Computed tomography device for imaging patient, has radiation sources and arrays of detector elements arranged such that focuses of sources are misaligned and elements arrays are not misaligned, or focuses and elements arrays are misaligned
WO2016055167A1 (en) Method and device for the computer tomography of a workpiece

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS HEALTHINEERS AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, MUENCHEN, DE