CN110960239B - 用于医学x射线成像设备的防散射格栅 - Google Patents

用于医学x射线成像设备的防散射格栅 Download PDF

Info

Publication number
CN110960239B
CN110960239B CN201910921291.0A CN201910921291A CN110960239B CN 110960239 B CN110960239 B CN 110960239B CN 201910921291 A CN201910921291 A CN 201910921291A CN 110960239 B CN110960239 B CN 110960239B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ray
scatter
grid
carrier body
rolling bodies
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
CN201910921291.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110960239A (zh
Inventor
S.塔舍诺夫
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
Original Assignee
Siemens Healthineers 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 Healthineers AG filed Critical Siemens Healthineers AG
Publication of CN110960239A publication Critical patent/CN110960239A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110960239B publication Critical patent/CN110960239B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4291Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis the detector being combined with a grid or grating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4035Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis the source being combined with a filter or grating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/025Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using multiple collimators, e.g. Bucky screens; other devices for eliminating undesired or dispersed radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computerised tomographs
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/08Auxiliary means for directing the radiation beam to a particular spot, e.g. using light beams
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5258Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise
    • A61B6/5282Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise due to scatter
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/58Testing, adjusting or calibrating apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/582Calibration
    • A61B6/583Calibration using calibration phantoms
    • A61B6/584Calibration using calibration phantoms determining position of components of the apparatus or device using images of the phantom

Abstract

本发明涉及一种用于X射线辐射探测器(22)的防散射格栅(10)。防散射格栅包括:‑多个X射线吸收板(8),和‑承载体(5),在承载体上固定多个X射线吸收板。承载体回形地构造有多个直线形延伸的子区段(T)和使子区段相互连接的弯曲区段(IK、AK)。在每个直线形延伸的子区段中布置有至少一个X射线吸收板。

Description

用于医学X射线成像设备的防散射格栅
技术领域
本发明涉及一种用于医学X射线成像设备的防散射格栅、X射线辐射探测器以及医学X射线成像设备。
背景技术
X射线成像设备(简称为X射线仪)通常具有相互对置地布置的X射线辐射源和X射线辐射探测器(简称为X射线探测器)。在X射线仪运行时,借助X射线探测器探测由X射线辐射源发射的并且必要时被测量对象(例如患者)部分减弱的X射线辐射。X射线探测器设定用于输出与入射的X射线辐射的强度相对应的(测量)信号。X射线探测器尤其是在此具有多个图像点(也被称为“像素”),其用于平面分辨地采集入射的X射线辐射的强度分布。可选地,X射线探测器在此划分为多个探测器元件,探测器元件分别包括多个像素。由此,以简单的方式,大面积的并且例如为了使用在计算机断层造影中弯曲的X射线探测器也可以通过探测器元件的相应的排列(“铺排”)构造。
在X射线仪运行时,基于不同的物理效应,由X射线辐射源发射的X射线辐射由测量对象根据辐射方向不仅不同强度地被减弱,而且还部分在相对于初始的辐射方向(其通常相对于X射线辐射源径向地延伸)的角度中散射。散射的射束(“散射射束”)在到达X射线探测器上时基于其与沿初始的辐射方向到达的(主)X射线射束的叠加导致由强度分布重建的图像的歪曲。尤其地,散射射束导致对比度的减小,可能也导致重建的图像的空间分辨率的减小。
为了减小散射射束的影响,经常给X射线探测器配属所谓的防散射格栅(也被称为“防散射滤线栅”),其沿辐射方向前置于X射线探测器的对X射线敏感的元件。这种防散射格栅大多具有格栅形的结构,其中,每个格栅开口形成一种辐射通道,该辐射通道沿主X射线射束的方向延伸。各个辐射通道在此通过壁彼此分离,壁由优选大量吸收X射线射束的材料、例如铅或钨形成。在大多数情况下,每个辐射通道在此配属于单个像素或至少很少数量的像素。辐射通道此外是纵向延伸的。换言之,辐射通道沿主X射线射束的方向的长度比横向于主X射线射束的方向的延伸尺寸大得多。由此有利地实现的是,与主X射线射束的方向不同的散射射束到达包围辐射通道的壁上,并且被壁吸收。
防散射格栅通常也吸收一部分未散射的X射线辐射,其不再能够由X射线探测器采集。仅在各个辐射通道的壁上发生该吸收。因此,对未散射的X射线辐射的吸收导致X射线强度调制,其在重建的X射线图像中通过有规律的条带可见。
该问题的解决方案是,使辐射通道的尺寸小于一个探测器像素的尺寸。然而,该实施方案需要防散射格栅的耗费的和复杂的结构,该结构还会损害对散射的X射线辐射的吸收。
该问题的另一解决方案是将防散射格栅的辐射通道增大至超过X射线探测器的多个像素。这种防散射格栅导致散射射束被近似完美的抑制,然而总是在重建的X射线图像中是可见的。然而可以借助校准过程和削减从X射线图像中去除该防散射格栅。该方式需要更高的预加工费用或再加工费用。此外,该方式迄今为止局限于静态系统,因为校准是与位置或定向有关的,并且此外对于X射线辐射源与X射线探测器之间的定义的间距来说是特定的。
第三解决方案提出了根据第二建议的防散射格栅在投影数据采集期间相对于X射线探测器的类似的运动。因此,对未散射的X射线辐射的吸收在空间上(相同地)分布,并且防散射格栅在重建的X射线图像中不再是可见的。该方式优选在获取中使用,在该方式中,利用在确定的时间上激活的X射线脉冲采集仅一个X射线图像。为了实现针对强度调制的近似完全的补偿,防散射格栅的运动必须完全一致。为此需要与防散射格栅相反运动的配重。借助周期性摆动的钟摆件或圆形的(螺旋形的)运动的方式需要耗费的结构,然而迄今为止没有显示出足够的质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺点并且说明一种防散射格栅,就广泛的应用领域而言,利用该防散射格栅可以实现更高的图像质量。
该技术问题在本发明的第一方面通过一种用于X射线辐射探测器的防散射格栅解决,该防散射格栅包括:
-多个X射线吸收板,和
-承载体,在该承载体上固定多个X射线吸收板。
在此,承载体回形地构造有多个直线形延伸的子区段和使子区段相互连接的弯曲区段,在每个直线形延伸的子区段中布置有至少一个X射线吸收板。
承载体构造用于导致以期望的布置方式或定向和/或期望的间距固定和/或机械支撑或稳定X射线吸收板。
承载体回形地设计,即承载体具有波浪形的或正弦形的走向。承载体原则上构造为在一个空间维度中较长延伸的基体,而在至少一个第二空间维度中(特别)窄延伸的基体。承载体的该形状有利地允许简单的机械加工。承载体的回形形状例如通过弯曲过程实现,其中,包括直线形的,即非弧形的或不弯曲的子区段和弧形的或弯曲的弯曲区段的回形形状沿最长的延伸方向引入承载体中。直线形延伸的子区段特别地构造并且是足够大的,以便分别容纳至少一个、备选地两个X射线吸收板。
X射线吸收板例如可以插接、优选粘接在承载体上。
X射线吸收板构造用于吸收X射线辐射和尤其是由检查对象散射的X射线辐射(也被称为散射辐射)。相应地,X射线吸收板由能够大量吸收X射线量子的材料制成。铜、钨或其他的重金属特别好地适合作为用于X射线吸收板的材料。也可以使用包括其中一个提到的材料的合金。为了实现板形状或小叶片形状,该材料在一个空间维度中比在两个剩余的空间维度中明显更窄地构造。X射线吸收板优选具有大约0.1mm的厚度。
在本发明的优选的实施方案中,直线形延伸的子区段至少局部区域相互平行地延伸,并且在该区域中布置的、分别相邻的X射线吸收板构造出针对X射线辐射的辐射通道。换言之,弯曲区段优选发生在360°的范围内的或刚好360°的方向改变。因此实现在子区段中布置的X射线吸收板的(近似的)平行性。因此,直线形的子区段和布置在其中的X射线吸收板至少局部区域基本上相互平行地延伸,并且优选也平行于X射线射束传播方向地延伸。因此,在该区域中分别相邻的、即直接并排的X射线吸收板构造出辐射通道。这有利地导致对散射辐射的大多数的吸收,其中,没有由检查对象散射的X射线辐射可以几乎无阻碍地经过防散射格栅。
在本发明的意义中,“局部区域”因此理解为,在具有基本上平行的子区段走向的区域以外,也可以提供防散射格栅的直线形的子区段没有平行延伸的区域。
备选地可以设置的是,承载体和X射线吸收板构造为物理单元,并且X射线吸收板在直线形延伸的子区域中通过承载体本身形成。在该实施方案中,通过可以用于X射线吸收板的材料形成整个承载体。
在本发明的另一实施方案中,承载体单件式或两件式地构造。在单件式的设计方式中,承载体构造为,X射线吸收板以其基本面平面地贴靠在直线形延伸的子区段上。在该实施方式中,直线形延伸的子区段相应可以容纳两个X射线吸收板,即在对置的侧面容纳两个X射线吸收板。在两件式的设计方式中,承载体由两个基本上金属线形的或扁线缆形的单体构造,其中,两个单体具有相同的回形形状。X射线吸收板在此在其对置的侧面上分别与重合布置的单体的子区段一起布置,并且例如借助粘接过程固定在其上。换言之,在该实施方式中,首先,X射线吸收板建立两个单体的实体连接。在该实施方案中,在防散射格栅的每个子区段中布置有刚好一个X射线吸收板。单件式的设计方式提供更简单的制造过程,而由于相对于在两件式的设计方案中的承载体的材料节约可以在一定程度上避免通过承载体不利地吸收未散射的X射线辐射。
在本发明的另一实施方案中,承载体由金属或聚合物制成。在优选的设计方案中,承载体由和X射线吸收板相同的材料构成。这进一步简化了制造过程。
在本发明的另一实施方案中,X射线吸收板沿X射线射束传播方向具有15mm至25mm的延伸尺寸。该延伸尺寸相当于通过X射线吸收板形成的辐射通道的长度或深度。刚好2mm的长度/深度尤其是在由钨或钨合金制成的X射线吸收板中足以令人满意地抑制在X射线探测器前方的散射辐射。X射线吸收板的另外的延伸尺寸同样是可行的。
在本发明的另一实施方案中,承载体基本上垂直于X射线吸收板可运动地构造。尤其地,承载体垂直于至少局部区域相互平行布置的X射线吸收板可运动。优选在采集或获取X射线投影测量数据期间进行运动,由此,有利地可以抑制通过X射线辐射探测器采集的X射线辐射的不期望的强度调制。
承载体必须进行的运动可以导致承载体的扭曲。为了使运动不导致损害防散射格栅,在本发明的另一实施方案中规定,承载体至少在其弯曲区段中可弹性变形地构造。弹性可变形性或可扭曲性意味着的是,承载体在力作用的情况下可以具有其他的(稍微)改变的形状,然而在没有力作用的情况下首先又具有其初始的形状。换言之,承载体的弯曲区段可以在运动时至少暂时且局部区域弹性可扭曲地构造,并且尤其是在承载体运动时围成另一角度、优选小于360°的角度。
在本发明的另一实施方案中,承载体在闭合的轨迹上延伸。换言之,承载体没有起始端和终止端,或者起始端和终止端优选无级地或无缝隙地相互连接。在该实施方案中,承载体在其整个走向中均匀地装备有子区段和X射线吸收板。该实施方案特别适用于防散射格栅的类似的运动,如参考本发明的随后的实施方案描述的那样。
在该实施方案中,防散射格栅也包括两个分别围绕转动轴线可旋转的滚动体,其中,两个转动轴线相互平行,并且承载体在周向上围绕两个滚动体延伸,其中,承载体以其内置的弯曲区域至少部分支承在滚动体上,并且通过滚动体的旋转是可运动的。两个滚动体可以车轮形或滚筒形地构造。滚动体优选具有相同的直径。换言之,两个滚动体的同时的旋转运动导致防散射格栅的驱动,防散射格栅由此置于类似的运动中,该运动基本上垂直于局部区域平行取向的X射线吸收板的基本面地延伸。该设计方案能够实现承载体的类似的无中断的运动,因为该运动仅沿一个运动方向进行。设计方案节省了补偿重量和其补偿运动,并且与之相应是稳定的和易出故障的。
在本发明的特别优选的实施方案中,承载体至少局部区域在两个滚动体之间延伸,或者沿弯曲的轨道延伸,其中,轨道的弯曲部相对于入射的X射线辐射的X射线辐射方向凸形地构造。承载体可以在此例如借助形式为导轨的引导元件固持在弯曲的轨道上。在该区域中,通过承载体、尤其是弯曲区段的弹性变形,通过X射线吸收板构造的辐射通道也可以朝入射的X射线辐射的X射线辐射方向取向,尤其是与之平行。因此,本发明有利地可以特别好地用于形成扇形的X射线射束的X射线成像系统。
在本发明的特别优选的实施方案中,弯曲的轨道的半径是可改变的。换言之,可以改变轨道的曲率半径。曲率半径可以有利地尤其是匹配于X射线辐射源和X射线辐射探测器之间的可变的距离,其中,可以维持辐射通道朝入射的X射线辐射的X射线辐射方向的取向。这例如对于C形臂X射线仪而言在检查期间是常见的。
例如可以借助可弹性变形的导轨实现轨道的曲率半径,例如根据X射线辐射探测器和X射线辐射源之间的当前的间距自动调整导轨的曲率半径。备选地,可以设置多个导轨,该导轨具有彼此不同的曲率半径,根据需求可以自动化地更换这些曲率半径。
为了进一步提高防散射格栅的稳定性,可以设置固持设备,该固持设备在周向上围绕承载体延伸,并且在承载体的形状中或在其运动的走向中支撑承载体。固持设备例如可以构造为稳定的橡胶带。
在本发明的另一有利的实施方案中,滚动体构造用于驱动承载体,从而X射线吸收板以0.3m/s至10m/s的范围内的速度运动。实现的运动是沿一个方向的运动,没有进行方向逆转。在此,承载体以恒定的速度围绕两个滚动体运行。在说明的范围内的恒定的速度保证在重建的X射线图像照片中不再能够看到或几乎不能看到防散射格栅。
根据前述权利要求中任一项所述的防散射格栅,其中,X射线吸收板相互间具有在200μm至3000μm的范围内的间距。因此,和所谓的运动速度一起提供尽可能好地抑制防散射格栅在重建的X射线图像照片中的可见性。
本发明的另一方面涉及一种用于医学X射线成像系统的X射线辐射探测器,其包括根据本发明的防散射格栅。X射线辐射探测器可以构造为用于X射线射束的探测器,该探测器将入射的X射线射束直接或间接转换为电信号。此外,X射线探测器可以是平板探测器,但也可以是曲板探测器,即具有弯曲的探测面的探测器。
在本发明的优选的实施方案中,X射线辐射探测器以X射线平板探测器的形式构造,X射线辐射探测器也包括传感器元件,该传感器元件布置在防散射格栅的两个滚动体之间,并且沿X射线辐射方向布置在X射线吸收板的后方,从而X射线辐射在经过防散射格栅后到达传感器元件上。
医学X射线成像系统包括根据本发明的防散射格栅。X射线成像系统例如可以构造为透视X射线仪、C形臂X射线仪、血管造影设备、乳腺造影设备、计算机-断层造影设备等。
附图说明
本发明的上述的特性、特征和优点以及如何实现的方式和方法结合随后对实施例的描述变得更清楚和容易理解,结合附图详细阐述实施例。通过该描述,本发明并不局限于实施例。在不同的附图中,相同的部件设有相同的附图标记。附图通常不是按比例的。其中:
图1示出在本发明的非常简化的实施方案中的X射线成像系统;
图2以侧视图示出在本发明的实施方案中的防散射格栅;
图3以立体图示出本发明的相同的实施方案中的防散射格栅;和
图4示出在本发明的实施方案中的X射线辐射探测器的细节图。
具体实施方式
图1以非常简化的图示示出了在本发明的实施方案中的X射线成像系统20。X射线成像系统20包括X射线辐射源21和与其对置地布置的形式为间接转换的X射线辐射探测器的X射线辐射探测器22。X射线辐射源21和X射线辐射探测器22可以相对彼此可移动地支承或固定对置地布置。X射线辐射源21设定用于在X射线成像系统的运行中发送X射线射束11。在此具体地通过扇形射束形成X射线射束11,X射线射束11也可以构造为锥形射束。X射线射束11的单独的子射束由X射线辐射源21作为径向射束辐射出,X射线辐射源针对每个径向射束(根据径向的指示器的类型)说明(初始的)X射线辐射方向。X射线辐射探测器22在此平坦地构造,从而每个径向射束垂直或至少近似垂直地到达X射线辐射探测器22的未详细示出的对X射线敏感的面上或达到平面地构造的传感器元件6上。为了控制X射线辐射源21和为了评估X射线射束11的借助X射线辐射探测器22采集的强度分布,X射线辐射源21和X射线辐射探测器22与控制计算机12在信号传输技术上连接。
因为在X射线仪1运行时,X射线射束11或其X射线子射束也由布置在X射线射束11的光路中的测量或检查对象P(例如患者)散射为与初始的X射线辐射方向不同的散射射束(未详细示出),所以X射线辐射探测器22具有带有X射线吸收面8的防散射格栅10,该X射线吸收面8前置于X射线辐射探测器22的对X射线敏感的探测器面6。防散射格栅10有利地覆盖整个对X射线敏感的探测器面6。防散射格栅10在此设计和布置为,使得与X射线辐射方向不同的散射射束被“拦截”,并且(至少尽可能)X射线射束11的仅沿或近似沿X射线射束传播方向延伸的X射线子射束可以到达X射线辐射探测器22的对X射线敏感的面上。
图2以侧视图示出在本发明的实施方案中的防散射格栅10。
图3以立体图示出在本发明的相同的实施方案中的防散射格栅10。
防散射格栅10包括多个X射线吸收板8和承载体5,在承载体上固定多个X射线吸收板8。承载体5回形地构造有多个直线形延伸的子区段T和使子区段相互连接的弯曲区段IK、AK。X射线吸收板8布置在直线形延伸的子区段T中,其中,为每个子区段T设置至少一个X射线吸收板8。承载体5的回形形状的特征在于,直线形延伸的子区段T至少局部区域相互平行地延伸,并且布置在其中的分别相邻的X射线吸收板8构造出用于X射线辐射的辐射通道SK。在此处示出的实施方案中,承载体5两件式地构造。在此,承载体包括两个单体,这两个单体基本上构造为两个回形的(平坦的)金属线。X射线吸收板5在其窄侧与单体粘接,并且因此建立单体的连接。在该实施方案中,承载体5的每个子区段T包括刚好一个X射线吸收板8,其中,同一个子区段的两个侧面分别形成两个相邻的流动通道SK的吸收X射线射束的壁。
承载体5备选地也可以一体式地构造。X射线吸收板8平面地与子区段T连接,优选粘接。在该情况下,子区段T分别包括两个X射线吸收板8。
在另一备选方案中,承载体可以形成具有X射线吸收板的物理单元,其中,直线形延伸的子区域本身构造出X射线吸收板。在该实施方案中,整个承载体可以由吸收X射线辐射的材料形成。
X射线吸收板8尤其是可以由钨或其他的重金属或包括这些元素的合金或材料成分制成。承载体5可以由包括聚合物或金属的材料构成。
防散射格栅10的X射线吸收板8沿X射线射束传播方向具有15mm至25mm的延伸尺寸。该长度相当于构造的辐射通道SK的长度。该长度在实际试验中证实为适当的,以便实现对散射辐射的足够的抑制。
承载体5基本上垂直于X射线吸收板8可运动地构造。换言之,承载体5和X射线吸收板8沿X射线吸收板8的形成辐射通道SK的壁的侧面的面法线运动,以便在随时间延伸的X射线照片中抑制局部定义的、通过防散射格栅导致的强度调制。
X射线吸收板8在其布置在承载体5上时相互间优选具有在200μm至3000μm的范围内的间距。该间距导致有利地抑制在X射线照片中的防散射格栅的可见性。可以和吸收板的0.1mm的厚度一起调节防散射格栅的不同的特性。
1)未散射的X射线辐射的透射率。X射线吸收板的间距越小,那么透射的未散射的X射线光子的份额就越小。例如,在0.2mm的间距中,仅大约50%的未散射的X射线光子到达X射线辐射探测器,在2mm的间距中,大约95%的未散射的X射线光子到达X射线辐射探测器。
2)承载体的必需的运动速度。在例如3ms的最小的X射线脉冲时间中,防散射格栅应该运动至少一段相当于辐射通道的宽度的路程,即0.2mm至3mm。在运动0.2mm的情况下,例如0.06米/秒的最小速度是必需的。原则上,防散射格栅的更快速的运动是更有利的,因为由此可以附加地补偿防散射格栅的几何不规则性,在该更快速的运动中,在脉冲时间期间,多个相邻的散射射束通道SK重叠。
图4以本发明的实施变型方案的细节图示出X射线辐射探测器22。X射线辐射探测器22包括根据本发明的防散射格栅10。在该实施方案中,承载体5在闭合的轨迹上延伸,换言之,承载体5不具有起始端和终止端。承载体5的闭合的轨迹至少部分包围X射线辐射探测器22,尤其是传感器元件6位于闭合的轨迹内部。作为X射线辐射探测器22的另外的功能单元或部件,防散射格栅10还包括至少两个分别围绕转动轴线可旋转的滚动体2,这两个滚动体2分别包括一个转动轴线(用滚动体中的点表示)。在此示出两个滚动体2。两个转动轴线相互平行地布置。承载体5或其闭合的轨迹在周向上围绕两个滚动体2延伸。在此,承载体5以其内置的弯曲区段IK至少部分在周向上支承在滚动体2上。滚动体2围绕其转动轴线可转动地(通过滚动体中的箭头示出)支承。通过滚动体运动,承载体5可以朝运动方向B被驱动。在此处示出的实施例中,滚动体2构造用于驱动承载体5,从而布置在承载体上的X射线吸收板8以在0.3m/s至10m/s的范围内的速度沿运动方向B运动。承载体5的运动基本上垂直于X射线吸收板8地延伸。在滚动体的圆周上,承载体发生360°的方向改变。为了实现该方向改变,承载体5至少在其弯曲区段AK、IK中弹性可变形地构造。换言之,在弯曲区段中,承载体的回形形状可以弹性变形。
尤其是在具有扇形的X射线射束的X射线成像系统中可以规定,承载体5至少局部区域在两个滚动体2之间沿弯曲的轨道延伸。轨道的弯曲部相对于入射的X射线辐射的X射线辐射方向、即在此相对于扇形射束凸形地构造。承载体5可以在该区域内例如借助形式为导轨的引导元件固持在弯曲的轨道上。在该区域中,通过承载体5、尤其是其弯曲区段的弹性变形,辐射通道朝入射的扇形的X射线辐射的X射线辐射方向取向,从而未散射的X射线光子基本上可以无阻碍地经过辐射通道。优选地,弯曲的轨道的半径是可改变的,即可调节的或可变的,从而曲率半径可以根据X射线辐射源和X射线辐射探测器之间的可变的距离调整,而不会在此改变辐射通道与入射的X射线辐射的X射线辐射方向的平行,并且因此不会最小化用于未散射的X射线光子的透过性。例如可以借助弹性可变形的导轨实现轨道的曲率半径,例如根据X射线辐射探测器和X射线辐射源之间的当前的间距自动调整导轨的曲率半径。备选地,可以设置多个导轨,该多个导轨具有彼此不同的曲率半径,根据需求可以自动化地更换曲率半径。由此,防散射格栅10尤其是也可以用于在图像数据采集期间与X射线成像系统的可变的测角一起使用。
虽然本发明在细节上通过优选的实施例详细阐释和描述,但本发明并不局限于公开的示例,并且其他的变型方案可以由本领域技术人员从中推导出,只要不偏离本发明的保护范围即可。

Claims (14)

1.一种用于X射线辐射探测器(22)的防散射格栅(10),所述防散射格栅包括:
-多个X射线吸收板(8),和
-承载体(5),在所述承载体上固定多个X射线吸收板,
其中,所述承载体回形地构造有多个直线形延伸的子区段(T)和使子区段相互连接的弯曲区段(IK、AK),并且其中,在每个直线形延伸的子区段中布置有至少一个X射线吸收板,
其特征在于,所述承载体基本上垂直于X射线吸收板可运动地构造,
其中,所述承载体至少在其弯曲区段中可弹性变形地构造。
2.根据权利要求1所述的防散射格栅,其中,直线形延伸的子区段至少局部区域相互平行地延伸,并且在其中布置的、分别相邻的X射线吸收板构造出用于X射线辐射(11)的辐射通道(SK)。
3.根据权利要求1或2所述的防散射格栅,其中,所述承载体单件式或两件式地构造。
4.根据权利要求1或2所述的防散射格栅,其中,所述承载体由金属或聚合物制成。
5.根据权利要求1或2所述的防散射格栅,其中,X射线吸收板沿X射线射束传播方向具有15mm至25mm的范围内的延伸尺寸。
6.根据权利要求1或2所述的防散射格栅,其中,所述承载体在闭合的轨迹上延伸。
7.根据权利要求6所述的防散射格栅,所述防散射格栅还包括至少两个分别围绕转动轴线可旋转的滚动体(2),其中,两个转动轴线相互平行,并且所述承载体在周向上围绕两个滚动体延伸,其中,所述承载体以其内置的弯曲区段(IK)至少部分位于滚动体上,并且能够通过滚动体的旋转运动。
8.根据权利要求7所述的防散射格栅,其中,所述承载体至少局部区域围绕两个滚动体在弯曲的轨道上延伸,其中,所述轨道的弯曲部相对于入射的X射线辐射的X射线辐射方向凸形地构造。
9.根据权利要求8所述的防散射格栅,其中,弯曲的轨道的半径是可改变的。
10.根据权利要求7、8和9中任一项所述的防散射格栅,其中,所述滚动体构造用于驱动承载体,使得X射线吸收板以0.3m/s至10m/s的范围内的速度运动。
11.根据权利要求1或2所述的防散射格栅,其中,X射线吸收板相互具有在200μm至3000μm的范围内的间距。
12.一种用于医学X射线成像系统(20)的X射线辐射探测器(22),包括根据权利要求1至11中任一项所述的防散射格栅(10)。
13.根据权利要求12所述的X射线辐射探测器,其形式为X射线-平板探测器,所述X射线辐射探测器的防散射格栅还包括至少两个分别围绕转动轴线可旋转的滚动体(2),所述X射线辐射探测器包括传感器元件(6),所述传感器元件布置在防散射格栅的两个滚动体(2)之间,使得X射线辐射(11)在经过防散射格栅后到达所述传感器元件上。
14.一种医学X射线成像系统(20),包括根据权利要求1至11中任一项所述的防散射格栅(10)。
CN201910921291.0A 2018-09-28 2019-09-27 用于医学x射线成像设备的防散射格栅 Active CN110960239B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018216805.9A DE102018216805B3 (de) 2018-09-28 2018-09-28 Streustrahlenraster für eine medizinische Röntgen-Bildgebungsanlage
DE102018216805.9 2018-09-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110960239A CN110960239A (zh) 2020-04-07
CN110960239B true CN110960239B (zh) 2024-03-29

Family

ID=68886451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910921291.0A Active CN110960239B (zh) 2018-09-28 2019-09-27 用于医学x射线成像设备的防散射格栅

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11083424B2 (zh)
CN (1) CN110960239B (zh)
DE (1) DE102018216805B3 (zh)

Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1061615B (de) * 1957-07-16 1959-07-16 Optische Ind Iade Oude Delftia Schirmbildkamera
US5099134A (en) * 1988-05-27 1992-03-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Collimator and a method of producing a collimator for a scintillator
DE4305475C1 (de) * 1993-02-23 1994-09-01 Siemens Ag Streustrahlenraster eines Röntgendiagnostikgerätes
JPH08243098A (ja) * 1995-03-10 1996-09-24 Hitachi Medical Corp X線ct装置
CN1251428A (zh) * 1998-10-15 2000-04-26 Ge医疗系统有限公司 具有防散射格栅的x射线照相方法和装置
JP2000157530A (ja) * 1998-11-27 2000-06-13 Fuji Photo Film Co Ltd コーンビームctの散乱線除去装置
WO2001073794A1 (en) * 2000-03-28 2001-10-04 General Electric Company Anti-scatter grid, method, and apparatus for forming same
TW513729B (en) * 2000-08-24 2002-12-11 Gen Electric X-ray anti-scatter grid
CN1384661A (zh) * 2001-05-01 2002-12-11 佳能株式会社 辐射图像处理设备和方法、图像处理系统、存储媒体和程序
CN1393205A (zh) * 2001-07-03 2003-01-29 株式会社日立医药 X射线检查装置
JP2006239164A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Shimadzu Corp 放射線撮影装置
CN1946342A (zh) * 2004-04-21 2007-04-11 皇家飞利浦电子股份有限公司 锥束相干散射计算机断层摄影装置
JP2008168110A (ja) * 2006-12-14 2008-07-24 Shimadzu Corp 散乱線除去グリッドおよびその製造方法
CN101326591A (zh) * 2005-12-13 2008-12-17 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有非均等间距和/或宽度的薄片的用于x射线设备的防散射栅格
CN101443856A (zh) * 2005-09-19 2009-05-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于选择性吸收电磁辐射的格栅及其制造方法
JP2012090872A (ja) * 2010-10-28 2012-05-17 Shimadzu Corp 放射線撮影装置
CN102525541A (zh) * 2010-11-26 2012-07-04 富士胶片株式会社 用于放射线图像摄影的栅格及制造方法和放射线成像系统
CN102793557A (zh) * 2011-05-26 2012-11-28 西门子公司 格栅模块、模块化的散射射线格栅、ct探测器和ct系统
CN104144648A (zh) * 2012-02-27 2014-11-12 富士胶片株式会社 图像处理装置及方法
CN104246905A (zh) * 2012-04-20 2014-12-24 西门子公司 Ct探测器的散射辐射格栅
CN104853679A (zh) * 2012-12-05 2015-08-19 皇家飞利浦有限公司 辐射射束强度分布整形器
CN205286379U (zh) * 2015-08-05 2016-06-08 西门子保健有限责任公司 用于x射线图像拍摄设备的可旋转的散射格栅
CN105919610A (zh) * 2015-02-26 2016-09-07 富士胶片株式会社 放射线图像摄影系统、摄影台及摄影方法
CN106214169A (zh) * 2015-06-02 2016-12-14 西门子保健有限责任公司 记录无散射辐射的x射线图像
CN107710020A (zh) * 2015-06-26 2018-02-16 棱镜传感器公司 X射线成像的散射估计和/或校正
CN108324299A (zh) * 2017-01-18 2018-07-27 西门子医疗有限公司 具有非晶态材料的散射辐射栅格及非晶态材料的用途

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE632098C (de) 1934-12-29 1936-07-02 Siemens Reiniger Werke Akt Ges Sekundaerstrahlenblende fuer die Untersuchung mit Roentgenstrahlen
JP2000217812A (ja) * 1999-01-27 2000-08-08 Fuji Photo Film Co Ltd 散乱線除去グリッドおよびその製造方法
JP2004177251A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Canon Inc 放射線画像撮影装置
FR2877761B1 (fr) 2004-11-05 2007-02-02 Gen Electric Grilles anti-diffusantes a multiples dimensions d'ouverture
DE102006017310B4 (de) * 2006-04-12 2011-08-18 Siemens AG, 80333 Hubantrieb für einen Strahlenfilter in einem Mammographiegerät sowie Mammographiegerät
US10509135B2 (en) * 2016-09-09 2019-12-17 Minnesota Imaging And Engineering Llc Structured detectors and detector systems for radiation imaging

Patent Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1061615B (de) * 1957-07-16 1959-07-16 Optische Ind Iade Oude Delftia Schirmbildkamera
US5099134A (en) * 1988-05-27 1992-03-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Collimator and a method of producing a collimator for a scintillator
DE4305475C1 (de) * 1993-02-23 1994-09-01 Siemens Ag Streustrahlenraster eines Röntgendiagnostikgerätes
JPH08243098A (ja) * 1995-03-10 1996-09-24 Hitachi Medical Corp X線ct装置
CN1251428A (zh) * 1998-10-15 2000-04-26 Ge医疗系统有限公司 具有防散射格栅的x射线照相方法和装置
JP2000157530A (ja) * 1998-11-27 2000-06-13 Fuji Photo Film Co Ltd コーンビームctの散乱線除去装置
WO2001073794A1 (en) * 2000-03-28 2001-10-04 General Electric Company Anti-scatter grid, method, and apparatus for forming same
TW513729B (en) * 2000-08-24 2002-12-11 Gen Electric X-ray anti-scatter grid
CN1384661A (zh) * 2001-05-01 2002-12-11 佳能株式会社 辐射图像处理设备和方法、图像处理系统、存储媒体和程序
CN1393205A (zh) * 2001-07-03 2003-01-29 株式会社日立医药 X射线检查装置
CN1946342A (zh) * 2004-04-21 2007-04-11 皇家飞利浦电子股份有限公司 锥束相干散射计算机断层摄影装置
JP2006239164A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Shimadzu Corp 放射線撮影装置
CN101443856A (zh) * 2005-09-19 2009-05-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于选择性吸收电磁辐射的格栅及其制造方法
CN101326591A (zh) * 2005-12-13 2008-12-17 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有非均等间距和/或宽度的薄片的用于x射线设备的防散射栅格
JP2008168110A (ja) * 2006-12-14 2008-07-24 Shimadzu Corp 散乱線除去グリッドおよびその製造方法
JP2012090872A (ja) * 2010-10-28 2012-05-17 Shimadzu Corp 放射線撮影装置
CN102525541A (zh) * 2010-11-26 2012-07-04 富士胶片株式会社 用于放射线图像摄影的栅格及制造方法和放射线成像系统
CN102793557A (zh) * 2011-05-26 2012-11-28 西门子公司 格栅模块、模块化的散射射线格栅、ct探测器和ct系统
CN104144648A (zh) * 2012-02-27 2014-11-12 富士胶片株式会社 图像处理装置及方法
CN104246905A (zh) * 2012-04-20 2014-12-24 西门子公司 Ct探测器的散射辐射格栅
CN104853679A (zh) * 2012-12-05 2015-08-19 皇家飞利浦有限公司 辐射射束强度分布整形器
CN105919610A (zh) * 2015-02-26 2016-09-07 富士胶片株式会社 放射线图像摄影系统、摄影台及摄影方法
CN106214169A (zh) * 2015-06-02 2016-12-14 西门子保健有限责任公司 记录无散射辐射的x射线图像
CN107710020A (zh) * 2015-06-26 2018-02-16 棱镜传感器公司 X射线成像的散射估计和/或校正
CN205286379U (zh) * 2015-08-05 2016-06-08 西门子保健有限责任公司 用于x射线图像拍摄设备的可旋转的散射格栅
CN108324299A (zh) * 2017-01-18 2018-07-27 西门子医疗有限公司 具有非晶态材料的散射辐射栅格及非晶态材料的用途

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Micromachined hetero-core anti-scatter grid for a digital X-ray image sensor;Dae-Hun Jeong 等;《Sensors and Actuators A: Physical》;第185卷;145-150 *

Also Published As

Publication number Publication date
US11083424B2 (en) 2021-08-10
US20200100737A1 (en) 2020-04-02
CN110960239A (zh) 2020-04-07
DE102018216805B3 (de) 2020-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0246264B1 (en) X-ray apparatus
US9907523B2 (en) X-ray detector and X-ray system
JP4401686B2 (ja) X線検査装置及び方法
CN103841896B (zh) X射线摄像装置、楔形滤波器装置及楔形滤波器控制方法
US8891727B2 (en) Radiation imaging apparatus, radiation detecting apparatus and radiation focal-point movement detecting method
KR101471699B1 (ko) 치과용 엑스선 장치 및 연관된 방법
JP2012090945A (ja) 放射線検出装置、放射線撮影装置、放射線撮影システム
CN110049727B (zh) 用于基于光栅的x射线成像的干涉仪光栅支撑物和/或用于其的支撑物托架
JP2012095865A (ja) 放射線撮影装置、放射線撮影システム
EP2789296A1 (en) Radiography apparatus
US20160199019A1 (en) Method and apparatus for focal spot position tracking
CA2609457C (en) Method and device for imaging tomogaphy
CN110960239B (zh) 用于医学x射线成像设备的防散射格栅
WO2012169426A1 (ja) 放射線撮影システム
EP2762925B1 (en) Radiation detecting apparatus
JP2012143405A (ja) 放射線撮影装置、及び放射線撮影システム
CN107847201B (zh) 利用调制的x射线辐射的成像
JP2014155509A (ja) 放射線撮影システム
JP7207856B2 (ja) Ct撮影装置
JP2012110579A (ja) 放射線管装置及び放射線画像撮影システム
US11249034B2 (en) X-ray Talbot capturing apparatus
JP2019054895A (ja) X線ct装置
WO2012057045A1 (ja) 放射線撮影装置、放射線撮影システム
WO2012133553A1 (ja) 放射線撮影システム及び放射線撮影方法
JP2021056225A (ja) 肉厚測定装置及びこれを用いた肉厚測定方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant