CN1792330A - 快速录像的计算机x线体层照相机 - Google Patents
快速录像的计算机x线体层照相机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1792330A CN1792330A CN200510127296.4A CN200510127296A CN1792330A CN 1792330 A CN1792330 A CN 1792330A CN 200510127296 A CN200510127296 A CN 200510127296A CN 1792330 A CN1792330 A CN 1792330A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ray
- computer
- detector
- wire harness
- line
- 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.)
- Pending
Links
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 title abstract description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 11
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4275—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis using a detector unit almost surrounding the patient, e.g. more than 180°
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
- G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/40—Imaging
- G01N2223/419—Imaging computed tomograph
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/60—Specific applications or type of materials
- G01N2223/612—Specific applications or type of materials biological material
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种计算机X线体层照相机，它有一个用于产生X线的固定的装置(3)，借助装置(3)可以在一个平面内至少部分围绕计算机X线体层照相机检查容积的靶子(4)上产生一个绕检查容积运动的X线焦点(12)。本发明建议，将一个或多个成形元件(10、11、13、14、16)装在一个可绕系统轴线与X线焦点(12)的运动同步旋转的支承框架(9)上，用于影响X线束(15)的一个或多个射线参数。以此方式与已知的第五代计算机X线体层照相机相比达到明显地改进图像，因为随同X线焦点旋转的成形元件可以实现最佳的射束成形和/或最佳地抑制散射。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机X线体层照相机，它有一个用于产生X线的固定的装置，借助此装置可以在一个在一个平面内至少部分围绕计算机X线体层照相机检查容积的靶子上产生一个绕检查容积运动的X线焦点，X线束从焦点出发穿过检查容积对准一个固定的X线探测器上的与之相应对置的探测元件，X线探测器至少部分围绕检查容积，在这里在靶子与探测元件之间设一个或多个成形元件，用于影响X线束的一个或多个射线参数。
背景技术
计算机X线体层照相机例如使用在医学成像方面，以获得患者体内的图像。计算机X线体层照相机主要包括用于产生X射线的装置、一个X线探测器和患者卧台，借助患者卧台检查对象可在检查期间沿系统轴线，即Z轴，在检查容积内运动。用于产生X射线的装置产生X线束，它们从一个绕检查容积旋转的X线焦点射出。在检查容积的一个层面(X-Y平面)内垂直于系统轴线呈扇形扩展的X线束，在检查时穿透检查对象的一层，例如患者的一个体层，并命中X线探测器上与X线焦点对置的探测器元件。X线束穿透患者体层时所采取的角度以及必要时患者卧台的位置，在用计算机X线体层照相机照相时通常连续改变。
穿透患者后命中X线探测器的X线束的X射线强度，取决于X射线通过患者时的减弱。在这里，X线探测器一个探测器行的每个探测器元件根据接收到的X射线的强度产生一个电压信号，它对应于身体对于从X线管到相应的探测器元件的X射线总透明度的计量。一个探测器行的探测器元件与减弱值对应以及针对X线源相对于患者的特殊位置所接收的一组电压信号称为投影。在X线焦点绕患者运动时在不同位置接收的一组投影称为扫描。计算机X线体层照相机在X线焦点相对于患者身体的不同位置拍摄或接收许多投影，以便重建图像，这一图像对应于患者身体的二维切片图或三维图像。为了检测多个切片图或一个三维图，实施体积扫描，它包括在患者卧台沿Z方向送进运动时X线焦点绕检查容积的多次旋转。这种由接收的减弱值重建切片图或三维图的传统方法，作为经过滤的背面投影方法是已知的。图像重建通常借助图像计算机实施，它获得并进一步处理来自探测器元件的测量数据。
在第三代计算机X线体层照相机中，通过X线管产生旋转的X线焦点，X线管与X线探测器一样固定在一个可绕检查容积旋转的旋转框架上。旋转框架的旋转速度近些年来越来越高，以便在记录图像亦即录像时达到更快的扫描速度。对于计算机X线体层照相机的一些新应用，例如检查心脏或血管的供血，则要求更高的扫描速度。对于第三代计算机X线体层照相机而言，由于机械稳定性和安全性的原因，在此期间已达到一个极限，这一极限基于要运动的质量和由此引起的高的加速度力已不再允许显著提升旋转框架的旋转速度。
在第四代计算机X线体层照相机中，X线探测器设计为绕检查容积的固定环，所以只是X线管还必须与旋转框架一起运动。但在这种情况下当进一步提高旋转框架的旋转速度时仍在X线管上作用巨大的力，从而限制了最大旋转速度。
为避免所述的问题，在此期间已知第五代计算机X线体层照相机，其中不仅用于产生X射线的装置而且X线探测器均设置为固定的。在此计算机X线体层照相机中使用一个靶子，它在一个平面内至少部分围绕计算机X线体层照相机的检查容积。在此靶子上产生一个绕检查容积运动的X线焦点，X线从这里射出。因此，这种计算机X线体层照相机没有机械运动的X线管也完全满足要求。在这里，靶子或完全或至少沿一个大于180°的角绕检查容积延伸。按相同的方式，X线探测器或完全或沿一个至少180°的角围绕着检查容积，并且设置为使得从X线焦点出发的X线束穿过检查容积命中在固定的X线探测器当时对置的探测器元件上。
例如US 4158142或US 4352021展示了第五代计算机X线体层照相机，其中，靶子和X线探测器分别完全或沿一个210°的角围绕检查容积。为了产生X线焦点，借助电子枪产生一电子束以及通过适当偏转导向靶子。因此这些计算机X线体层照相机没有机械旋转部分完全满足要求。
按例如在DE 4015105C3中介绍的第五代计算机X线体层照相机另一种已知的设计，使用一个完全围绕检查容积的靶子，紧邻着它设一同轴的电子源环。通过逐个控制电子源环的电子环，可同样产生一个绕检查容积旋转的X线焦点。
US 4606061公开了第五代计算机X线体层照相机另一种设计，其中，在一个完全围绕检查容积的靶子上产生一个绕检查容积运动的X线焦点。在这里同样设一个与靶子同轴的电子源环，它借助命中其表面的激光束控制电子发射。
上述第五代计算机X线体层照相机的设计由于取消了旋转的X线管做到了显著提高扫描速度，然而与第三代计算机X线体层照相机相比降低了图像质量和剂量效率。这主要归诸于限制了影响X线束的射线参数的可能性。例如在第三代计算机X线体层照相机中采用了一个所谓的Φ-视准仪，它在一个相关的层面(X-Y面)内将X线束的张角限制为需要的视场(FoV：Field of View)。由此避免X线在关心的区域之外不必要的辐照，这种不必要的X线辐射导致增加散射并因而导致降低图像对比度以及增大患者的射线剂量。在第五代计算机X线体层照相机中基于另一种产生旋转的X线焦点的技术所以不采用Φ-视准仪。这同样适用于影响X线束的射线剖面用的过滤器，例如所谓的蝴蝶领结式滤光器(Bowtie Filter)，在第三代计算机X线体层照相机中它们设置在X线管前面。这类过滤器提高剂量效率约15至20％，减少患者的射线剂量，以及避免探测器元件过度照射。
为了改善信噪比，通常在X线探测器一侧安装抗散射格栅，用于减少命中探测器的散射。为了最佳地抑制散射，抗散射格栅的层板应对准X线焦点。然而这在已知的第五代计算机X线体层照相机中通过一种固定式抗散射格栅并不是用合理的费用就能实现的。因此，在前言所述的设计中，抗散射格栅的层板并没有对准X线焦点。
在已知的第五代计算机X线体层照相机中，X线束沿Z方向的界限通过Z-视准仪实现，它由两个平行的固定环组成，这两个固定的环在靶环和探测器环内部围绕着检查容积以及它们的间距规定了X线束沿Z方向的尺寸。然而取决于靶子与X线探测器沿Z方向的相互错移，在使用多行探测器时，这导致X线束在理想状态下矩形的横截面在探测器元件上失真，尤其香蕉状或桶形失真。图1表示了一个X线束横截面1在八行X线探测器上香蕉状失真的例子。在这里左外部的探测器行2在中央未被照射或至少仅小量照射，而右外部的探测器行2仅在中央被照射。这种在探测器上的香蕉状射线剖面只有在进一步打开Z-视准仪的情况下才能避免。然而这降低了剂量效率。若Z-视准仪不如此宽地打开，则不能充分利用在外部的探测器通道，因为它们不探测或只探测很小量的X射线。其结果是降低探测器效率和图像质量，以及导致提高部分容积效应。
发明内容
从此先有技术出发，本发明要解决的技术问题在于提供一种快速记录图像的计算机X线体层照相机，它与第五代已知的计算机X线体层照相机相比提供更好的图像质量。
上述技术问题通过这样一种计算机X线体层照相机来解决，它有一个用于产生X线的固定的装置，借助该装置可以在一个在一个平面内至少部分围绕该计算机X线体层照相机的检查容积的靶子上产生一个绕该检查容积运动的X线焦点，一X线束从该X线焦点出发穿过所述检查容积对准射向一个固定的X线探测器上的与之相应对置的探测器元件，所述X线探测器至少部分围绕所述检查容积，在此，在所述靶子与探测器元件之间设有一个或多个成形元件或形状元件用于影响X线束的一个或多个射线参数，按照本发明，一个或多个成形元件装在一个可绕一系统轴线与X线焦点的运动同步旋转的支承框架上。
因此本发明的计算机X线体层照相机在有关产生和探测X线方面，可以与已知的第五代计算机X线体层照相机同样设计，也可以称为电子束计算机体层照相机(EBCT：Electron Beam Computer Tomography)。但是与这种计算机体层照相机不同，本发明的计算机X线体层照相机附加地有一个旋转的支承框架，在支承框架上安装一个或多个用于影响X线束一个或多个射线参数的成形元件。可绕系统轴亦即Z轴旋转的支承框架与在靶子上的X线焦点的运动同步运动。以此方式一方面达到与第三代计算机X线体层照相机相比有高得多的扫描速度，因为支承框架没有支承较重的部分，尤其是既未支承X线管又未支承X线探测器。与第三代计算机X线体层照相机相比，重量可以减小100倍，从而可以在不降低图像质量的情况下达到明显提高旋转速度并因而扫描速度。另一方面，与已知的第五代计算机X线体层照相机相比明显提高图像质量，因为随X线焦点一起旋转的成形元件可以实现最佳的射线形状和/或抑制散射。
支承框架的运动与X线焦点的运动之间的同步化，可以通过同步化控制用于支承框架及产生X线的装置的驱动装置实现。此外，可以在支承框架上设探测装置，它检测X线焦点的瞬时位置和向控制装置传输，控制装置相应地调整支承框架的运动。
影响X线束一个或多个射线参数的成形元件可设计并安置为，使它们在层面内(X-Y面；Φ-视准仪)、沿Z方向(Z-视准仪)或在两个维度内界定X线束的张角。此外，这些成形元件可以设计为滤波器，它们影响X线束的强度剖面或其谱分布。最后，成形元件也可以构成X线探测器的抗散射格栅。
在所有的情况下，本发明的计算机X线体层照相机均可以实现一个或多个成形元件与瞬间X线焦点的最佳匹配，因为这些成形元件通过旋转的支承框架与X线焦点同步运动。以此方式一方面可以如在第三代计算机X线体层照相机中那样使用一个Φ-视准仪和/或蝴蝶领结式滤光器。另一方面装在支承框架上的抗散射格栅的层板或壁可以最佳地对准X线焦点。这两项措施提高了图像质量以及减少患者所遭受的X线剂量。在这种情况下通过旋转运动抗散射格栅的各单元不一定还要与X线探测器的分布相匹配。确切地说可以充分利用抗散射格栅与X线探测器之间的统计学关系。
当在支承框架上设置Z-视准仪时，可以通过恰当成形此Z-视准仪的层板防止X线束在探测器面上的投影失真。为此Z-视准仪块界板上从X线焦点向外指的边缘以这样的方式与X线探测器外边界的径迹相配，即，使X线束在探测器面上投影的边缘遵循此径迹。
按本发明轻的支承框架还可以用于进一步改进例如由US 4606061已知的计算机X线体层照相机。在此计算机X线体层照相机中通过激光束产生运动的X线焦点，激光束命中一个离环形靶子有小的间距设置的电子源环上。激光束在那里触发电子，它们通过一个在靶子与电子源环之间存在的电压朝靶子的方向加速，以及在命中时在那里产生X射线。通过可借助扫描机构造成的激光束沿电子源环运动，实现X线焦点绕检查容积旋转。在此类计算机X线体层照相机的本设计中，还在支承框架上安装一个用于将激光束耦合在电子源环上的装置，在最简单的情况下是一个有耦合窗的电子源环的环形盖。以此方式可以保证激光束始终在电子源环上命中正确的位置。这就减小了通过不希望的反射造成误工作或损害的危险。按此设计的一项进一步发展，在入射窗上设聚光镜，激光束通过它附加地在电子源环上聚焦。这提高了光电发射效率。
在本发明的计算机X线体层照相机中，用于产生X线的装置和X线探测器与前言提及的第五代计算机X线体层照相机中同样设计。这还涉及靶子和探测器组件或设计为环形的整环或部分环，部分环绕检查容积延伸至少180°。在这里，探测器环和靶环也可以布置在同一平面上，或与已知的先有技术相同的方式布置在不同平面上。
在本发明的计算机X线体层照相机中使用的轻的支承框架可以设计为无(电)源构件，所以完全不必在计算机X线体层照相机固定部分与支承框架之间传输电信号或电功率。为了调整成形元件，例如改变Z-视准仪的张开宽度或为了更换过滤器，停止支承框架的旋转运动。然后将支承框架置于规定的角向位置或旋转位置，在此位置按计算机X线体层照相机的一项设计可以将在固定部分上的机械致动器与支承框架上的机械调整装置互相连接起来，以及可借助机械致动器实施成形元件经改变的调整。
优选地，在本支承框架上既安装抗散射格栅也安装视准仪(Φ和Z)。当然，若放弃一部分优点，则计算机X线体层照相机也可以只用所说明的成形元件之一运行。
附图说明
下面借助附图所示实施方式详细说明本发明的计算机X线体层照相机。附图中：
图1示意表示在已知的第五代计算机X线层照相机中X线束通过固定式Z-视准仪投影的失真；
图2示意表示按本发明的计算机X线体层照相机结构的一个实施方式；
图3表示在按本发明可旋转的支承框架上成形元件设置的一个例子；
图4用局部透视图表示图3的Z-视准仪和蝴蝶领结式滤光器；
图5表示X线束在探测器上借助Z-视准仪调整后的投影；
图6用局部透视图表示图3中所示的抗散射格栅；
图7表示按本发明另一种设计的计算机X线体层照相机中一部分的示例；以及
图8表示图7所示设计的详图。
具体实施方式
图1已经结合介绍先有技术时说明。它表示在已知的第五代计算机X线体层照相机中X线束在八行式X线探测器的探测器行2上投影1的香蕉状失真。这种失真是在不在同一平面布置X线探测器和靶子时通过在此计算机X线体层照相机中使用的环形Z-视准仪产生的。
采用本发明的计算机X线体层照相机通过适当成形在旋转的支承框架上的Z-视准仪层板可以防止这种失真。图2示意表示按本发明的计算机X线体层照相机可能的结构。在本例中，计算机X线体层照相机由X线发生装置3和靶子4组成，靶子4作为部分环约绕检查容积的210℃延伸。在例如用钨制成的靶子4上的X线焦点借助电子束5产生，电子束5由电子枪6通过不同的聚焦和偏转装置聚焦在靶子4的该位置上。通过沿靶子4的部分环适当地偏转电子束5，可以产生绕检查容积运动的X线焦点，用于透视物体的X射线从X线焦点射出。在本例中没有实施完全旋转，而只是绕210°角进行部分旋转。
按相同的方式，有一个或多个探测器元件行的X线探测器7平行于靶子4作为部分环绕检查容积延伸210°。在这里，X线探测器7的部分环以这样的方式相对于靶子4设置，即，使X线探测器7的探测器元件相对于检查容积与靶子4上的每个焦点位置相对置。在此计算机X线体层照相机中不仅靶子4而且X线探测器7均固定地设置。
检查对象，例如患者卧躺在患者卧台8上，以及在录像期间通常至少部分沿Z轴运动。一个可绕Z轴旋转的支承框架9绕检查容积延伸，在支承框架9上固定一个抗散射格栅10以及与之对置地固定一个Φ-和Z-视准仪11。在录像时，支承框架9的旋转与在靶子4上回转的X线焦点同步进行，所以Φ-和Z-视准仪11总是处于X线焦点前以及在支承框架9对置侧的抗散射格栅10处于X线探测器的探测器元件前，在探测器元件上正好命中从X线焦点射出的X线束。
图3用示意图表示沿Z轴方向看可旋转的支承框架9的一个例子。在此图中，一个X线焦点12象征性地表示在图中不能看到的靶子上，X射线从X线焦点12发射。在支承框架9上可看到Φ-视准仪13，它构成从X线焦点12出发的X射线在此层面内角向的边界，所以X线束15以一个规定的张角进入检查容积内。在Φ-视准仪13下方安装一个蝴蝶领结式滤光器14，它影响在此层面内X线束15的强度剖面。此外，在此图中表示了Z-视准仪16的其中一块界板，它限制沿Z方向X线束17的扩展。在视准仪13、16对面设置抗散射格栅10，它准确地对准X线焦点12。这一点基于随X线焦点12旋转的支承框架9因而是可以实现的。通过此优化的抗散射格栅10，明显减少在X线探测器上的散射，从而改善了图像的对比度。
为了避免X线束在探测器面上投影的桶状或香蕉状失真，Z-视准仪16的界板在其形状方面可与投影几何学和探测器的几何形状相匹配。图4用局部透视图表示Z-视准仪16的两块界板17。采用弧形设计达到在探测器面上的投影准确地遵循X线探测器的边界。在这里，各界板恰当的形状可以通过计算确定。作为范例图5表示了这种投影，在此图中还表示了Z-视准仪16沿Z方向的一种可调性，用于调整X线束15沿此方向的宽度。通过这种在本发明的计算机X线体层照相机内可能的匹配，使剂量效率和探测器效率最高以及提高了图像质量。
图6用透视图表示按图3的抗散射格栅10设计的一种例子。
图7和8表示按本发明的计算机X线体层照相机另一种实施例，图中只详细表示了靶子4、X线探测器7以及支承框架9。靶子4和X线探测器7分别完全环形地围绕着检查容积。这种设计涉及一种计算机X线体层照相机，在这种计算机X线体层照相机中用于产生X线焦点的电子，通过来自一个用一种适用的例如金属或半导体材料制的作为阴极工作的电子源环21的激光束18触发。为此，激光束18聚焦在电子源环21相应的位置上，电子源环21与构成阳极的环形靶子4仅通过一个间隙隔开距离。在这里激光束借助一个适用的扫描器沿电子源环21导引。通过激光的作用在电子源环21相应的位置触发电子，它们通过在电子源环21与靶子4之间存在的电压朝靶子4加速，并在那里产生期望的X线。有关这种产生X线的方式的详情可以例如参见前言提及的US 4606061。
在图7中同样可看到X线探测器7的环。通过在X线焦点上产生的X线，再结合适当的视准仪，产生一个命中对置的探测器7探测器元件的X线束15。在此例中可旋转的支承框架9仍设有视准仪10以及可机械地调整宽度的Z-视准仪16。除此之外，本支承框架9还包括一个环形光阑19，它只在一个应正好产生X线焦点的位置通过一窗口打开，用于射入的激光束18。在此窗口内装入一视准透镜20，通过它使射入的激光束18附加地聚焦在电子源环21上。图8再次详细表示了这一布局的细节。
Claims (8)
1.一种计算机X线体层照相机，它有一个用于产生X线的固定的装置(3)，借助该装置(3)可以在一个在一个平面内至少部分围绕该计算机X线体层照相机的检查容积的靶子(4)上产生一个绕该检查容积运动的X线焦点(12)，X线束(15)从该X线焦点出发穿过所述检查容积对准一个固定的X线探测器(7)的与之相应对置的探测器元件，所述X线探测器(7)至少部分围绕所述检查容积，在此，在所述靶子(4)与探测器元件之间设有一个或多个成形元件(10、11、13、14、16)用于影响X线束(15)的一个或多个射线参数，其特征为：一个或多个成形元件(10、11、13、14、16)装在一个可绕一系统轴线与X线焦点(12)的运动同步旋转的支承框架(9)上。
2.按照权利要求1所述的计算机X线体层照相机，其特征为：所述一个或多个装在可旋转的支承框架(9)上的成形元件(10、11、13、14、16)限定所述X线束(15)的张角和/或影响X线束(15)的强度剖面和/或构成一个用于X线探测器(7)的抗散射格栅(10)。
3.按照权利要求1或2所述的计算机X线体层照相机，其特征为：装在所述可旋转的支承框架(9)上的成形元件(10、11、13、14、16)之一是Φ-视准仪(13)，它在一个垂直于所述系统轴线的平面内限定所述X线束(15)的张角。
4.按照权利要求1至3之一所述的计算机X线体层照相机，其特征为：装在所述可旋转的支承框架(9)上的成形元件(10、11、13、14、16)之一是Z-视准仪(16)，它限定所述X线束(15)沿所述系统轴线方向的尺寸。
5.按照权利要求4所述的计算机X线体层照相机，其特征为：所述Z-视准仪(16)有至少两块相互平行的界板(17)，所述X线束(15)在它们之间穿过，以及它们的由X线束(15)投影在X线探测器(7)上的边缘成形为，使所述视准仪(16)的投影与所述X线探测器(7)的探测器行边界的径迹至少近似一致。
6.按照权利要求1至5之一所述的计算机X线体层照相机，其特征为：装在所述可旋转的支承框架(9)上的成形元件(10、11、13、14、15)之一是蝴蝶领结式滤光器(14)。
7.按照权利要求1至6之一所述的计算机X线体层照相机，其特征为：在所述可旋转的支承框架(9)上设计有一光阑(19)，用于一个同轴于所述靶子(4)设置的电子源环(21)，该光阑(19)在一个位置有一用于一光束(18)射向所述电子循环(21)的透射窗。
8.按照权利要求7所述的计算机X线体层照相机，其特征为：所述透射窗设计为视准透镜(20)，用于所述光束(18)在所述电子源环(21)上聚焦。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102004061347.8 | 2004-12-20 | ||
| DE102004061347A DE102004061347B3 (de) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | Röntgen-Computertomograph für schnelle Bildaufzeichung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1792330A true CN1792330A (zh) | 2006-06-28 |
Family
ID=36683881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200510127296.4A Pending CN1792330A (zh) | 2004-12-20 | 2005-12-01 | 快速录像的计算机x线体层照相机 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7340029B2 (zh) |
| JP (1) | JP4510754B2 (zh) |
| CN (1) | CN1792330A (zh) |
| DE (1) | DE102004061347B3 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102258372A (zh) * | 2010-05-24 | 2011-11-30 | 北京核海高技术有限公司 | 使用图象迭加技术检测骨矿物密度值 |
| CN107422361A (zh) * | 2010-01-22 | 2017-12-01 | 登克特有限公司 | 用于多照相机x射线平板检测器的方法和装置 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7692156B1 (en) | 2006-08-23 | 2010-04-06 | Radiation Monitoring Devices, Inc. | Beam-oriented pixellated scintillators for radiation imaging |
| DE102007035177A1 (de) | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Siemens Ag | Computertomographie-System mit feststehendem Anodenring |
| DE102007036038A1 (de) | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Siemens Ag | Röntgen-Computertomograph der 5ten Generation |
| FR2926924B1 (fr) * | 2008-01-25 | 2012-10-12 | Thales Sa | Source radiogene comprenant au moins une source d'electrons associee a un dispositif photoelectrique de commande |
| US9271689B2 (en) * | 2010-01-20 | 2016-03-01 | General Electric Company | Apparatus for wide coverage computed tomography and method of constructing same |
| WO2012093440A1 (ja) * | 2011-01-07 | 2012-07-12 | 株式会社 東芝 | Ｘ線ｃｔ装置 |
| CN103959048B (zh) * | 2011-10-04 | 2018-04-06 | 株式会社尼康 | X射线装置、x射线照射方法及构造物的制造方法 |
| DE102012005767A1 (de) * | 2012-03-25 | 2013-09-26 | DüRR DENTAL AG | Phasenkontrast-Röntgen-Tomographiegerät |
| DE102013206252A1 (de) * | 2013-04-09 | 2014-10-09 | Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf E.V. | Anordnung zur schnellen Elektronenstrahl-Röntgencomputertomographie |
| KR102139661B1 (ko) * | 2013-07-12 | 2020-07-30 | 삼성전자주식회사 | 회전 가능한 시준기를 구비한 ct 시스템 |
| US20150036792A1 (en) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Computed tomography apparatus, and method of generating image by using computed tomography apparatus |
| JP7451326B2 (ja) * | 2020-06-29 | 2024-03-18 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Ｘ線診断装置 |
| EP3933881A1 (en) | 2020-06-30 | 2022-01-05 | VEC Imaging GmbH & Co. KG | X-ray source with multiple grids |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52109887A (en) * | 1976-03-11 | 1977-09-14 | Jeol Ltd | Unit for obtaining high speed x-ray tomograms |
| JPS52107789A (en) * | 1976-03-05 | 1977-09-09 | Jeol Ltd | Unit for obtaining x-ray shift image |
| DE2650237C2 (de) * | 1976-11-02 | 1985-05-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Röntgendiagnostikgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern |
| US4130759A (en) * | 1977-03-17 | 1978-12-19 | Haimson Research Corporation | Method and apparatus incorporating no moving parts, for producing and selectively directing x-rays to different points on an object |
| US4352021A (en) * | 1980-01-07 | 1982-09-28 | The Regents Of The University Of California | X-Ray transmission scanning system and method and electron beam X-ray scan tube for use therewith |
| JPS58115738A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-09 | Toshiba Corp | 超高速ｃｔスキヤナ用ｘ線発生装置 |
| US4521900A (en) | 1982-10-14 | 1985-06-04 | Imatron Associates | Electron beam control assembly and method for a scanning electron beam computed tomography scanner |
| US4521901A (en) | 1983-03-01 | 1985-06-04 | Imatron Associates | Scanning electron beam computed tomography scanner with ion aided focusing |
| US4606061A (en) * | 1983-12-28 | 1986-08-12 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Light controlled x-ray scanner |
| DE4015105C3 (de) | 1990-05-11 | 1997-06-19 | Bruker Analytische Messtechnik | Röntgen-Computer-Tomographie-System |
| DE4015180A1 (de) | 1990-05-11 | 1991-11-28 | Bruker Analytische Messtechnik | Roentgen-computer-tomographie-system mit geteiltem detektorring |
| IL119033A0 (en) * | 1996-08-07 | 1996-11-14 | Elscint Ltd | Multi-slice detector array |
| JP2001321373A (ja) * | 2000-05-18 | 2001-11-20 | Katsuhiro Ono | カソードスキャン型ｘ線発生器を用いたｘ線ｃｔスキャナ |
| JPWO2002065917A1 (ja) * | 2001-02-23 | 2004-06-17 | 三菱重工業株式会社 | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2003210453A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-07-29 | Yokogawa Electric Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| US6792077B2 (en) * | 2002-06-19 | 2004-09-14 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Collimation system for dual slice EBT scanner |
| US6661866B1 (en) * | 2002-08-28 | 2003-12-09 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Integrated CT-PET system |
| US7280631B2 (en) * | 2003-11-26 | 2007-10-09 | General Electric Company | Stationary computed tomography system and method |
| US7366279B2 (en) * | 2004-07-29 | 2008-04-29 | General Electric Company | Scatter control system and method for computed tomography |
-
2004
- 2004-12-20 DE DE102004061347A patent/DE102004061347B3/de not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-12-01 CN CN200510127296.4A patent/CN1792330A/zh active Pending
- 2005-12-19 JP JP2005364491A patent/JP4510754B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-12-20 US US11/312,793 patent/US7340029B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107422361A (zh) * | 2010-01-22 | 2017-12-01 | 登克特有限公司 | 用于多照相机x射线平板检测器的方法和装置 |
| CN102258372A (zh) * | 2010-05-24 | 2011-11-30 | 北京核海高技术有限公司 | 使用图象迭加技术检测骨矿物密度值 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20060159221A1 (en) | 2006-07-20 |
| JP4510754B2 (ja) | 2010-07-28 |
| DE102004061347B3 (de) | 2006-09-28 |
| US7340029B2 (en) | 2008-03-04 |
| JP2006175230A (ja) | 2006-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1792330A (zh) | 快速录像的计算机x线体层照相机 | |
| JP5538880B2 (ja) | ４面体ビームコンピュータ断層撮影 | |
| US8503603B2 (en) | Adjustable scanner | |
| EP2119326B1 (en) | Adjustable scanner | |
| US8983024B2 (en) | Tetrahedron beam computed tomography with multiple detectors and/or source arrays | |
| US8094775B2 (en) | X-ray computer tomography apparatus including a pair of separably movable collimators | |
| US7852979B2 (en) | Dual-focus X-ray tube for resolution enhancement and energy sensitive CT | |
| US11266364B2 (en) | X-ray scatter reducing device for use with 2D mammography and tomosynthesis | |
| CN114199907B (zh) | 多分辨率ct成像系统及方法 | |
| CN106340340B (zh) | X射线滤波 | |
| US20120163530A1 (en) | Anode target for an x-ray tube and method for controlling the x-ray tube | |
| JP5559875B2 (ja) | マルチ検出器アレイイメージングシステム | |
| CN1681437A (zh) | 带有位于x射线源一侧的光阑装置的计算机x射线层析摄影仪和运行这种x射线层析摄影仪的方法 | |
| KR101076319B1 (ko) | 동적 제어가 가능한 시준기를 구비한 콘빔 ｃｔ 장치 | |
| KR101284986B1 (ko) | 고해상도 토모신세시스 단면 영상의 재구성 방법 및 그 장치 | |
| EP2194876B1 (en) | Computer tomography apparatus | |
| CN105813571B (zh) | 扫描x射线成像设备和用于操作其的方法 | |
| JP4654551B2 (ja) | Ｃｔ装置 | |
| KR20140122407A (ko) | 엑스선 영상장치 및 엑스선 영상장치의 이미징 방법 | |
| EP4443198A1 (en) | X-ray system with modular two-layer detector | |
| JP2003290207A (ja) | 多線源型ｘ線ｃｔ装置 | |
| JPH06254084A (ja) | 放射線ｃｔ | |
| JPH05228135A (ja) | Ｘ線ｃｔ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |