CN1886093A - 断层扫描设备和方法 - Google Patents
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Abstract
用于获得对象的断层扫描数据的设备包括辐射源(50)、包含多个线检测器(41)的检测器(42)、布置在源和检测器之间的辐射路径中的对象区(53)以及相对于对象移动源和检测器的装置(54)，同时各个线检测器记录透过对象发射的辐射的多个线图像。源在一个大角内发出辐射以在一维(y)中完全地照射对象，且线检测器以行(71)和列(72)设置，其中各行中的线检测器一起限定开度角(α)，该开度角足够大，以在一维(y)中完全地检测对象。移动装置适于相对于对象围绕z轴螺旋地移动源和检测器，以获得对象的断层扫描数据，其中螺旋运动包括实质上小于一个整周的旋度以及沿z轴对应于二维阵列的一列中两个相邻检测器之间距离的距离。
Description
技术领域
本发明涉及用于获得对象的断层扫描数据的设备和方法。本发明还涉及用于获得对象的断层扫描、断层合成(tomosynthesis)以及静止画面数据的设备和方法。
本发明可用于各种领域，包括：计算机断层扫描(CT)、断层合成、射线照相术、医学放射学镜检术以及非破坏性试验。
背景技术
在许多技术领域中，能够根据从希望重建的各种投影(即视线测量)得到的一系列线性数据构造一个三维直观表示是非常重要的。例如，通过采用X射线提供人体或部分人体的三维图像，通常已知的是，使X射线在多个不同的方向穿过人体并测量X射线的吸收。
使平面射束穿过对象并检测一部分对象内的吸收量导致实质上二维对象被投射到一维图像上。类似地，使未聚焦的射束穿过三维物体并检测物体内的吸收量导致三维物体被投射到二维图像上。这不可避免地导致了信息的叠加以及信息的损失。如果希望在辐射吸收中执行对空间变化具有更大灵敏度并具有较不严重的叠加效果的检查，则必须采用复杂技术。
在被称为螺旋扫描的计算机断层扫描(CT)检查方法中，辐射束源和检测器(照相胶片或数字检测器)配置为用辐射束照射要检查的对象，并且检测穿过对象的辐射量(即，没吸收的或散射的)。辐射源和检测器沿身体周围的圆周或其它路径旋转，同时对象可在与旋转平面正交的方向上线性移动，并且在辐射源和检测器旋转的几个位置以及选择性地在对象线性移动的几个位置执行检测器的读出。或者，辐射源和检测器以螺旋方式旋转，同时身体保持不动。然后，执行身体的三维重构过程，其中身体的不同结构，如软组织、骨、充有液体的腔等，随着这些结构显示不同的吸收而变得可区别。
用于检测以上描述类型的断层扫描设备中辐射的检测装置包括各种类型的基于闪烁器的检测器、气体电离检测器及固态检测器。
发明内容
用于断层扫描设备的先有技术检测装置的缺陷在于，它们是昂贵的并且小型的，这意味着对较大对象的大范围扫描。检测装置具有有限的灵敏度，具有相对差的空间分辨率，并且有噪声。此外，先有技术断层扫描设备涉及对患者大的剂量。
此外，断层扫描设备一般用于单一目的，即，用于CT，并且因此使用范围限于此。
因此，本发明的一个目的是，提供一种用于获得诸如人的躯干的大对象的断层扫描数据的设备和方法，该设备为可承受的价格，并且利用大面积检测器，以便扫描能够在非常短的距离进行，同时对象在各种方向成像，以提供对螺旋扫描CT足够的断层扫描数据。
本发明的另一个目的是，提供一种用于获得诸如人的躯干的大对象的断层扫描、断层合成以及静止画面数据的设备和方法，该设备为可承受的价格，并且利用大面积检测器，以便能够进行扫描，同时使对象成像，以提供分别足以执行螺旋扫描CT、断层合成和静止画面目测的数据。
本发明的又一个目的是，提供这样的设备和方法：它是灵敏、有效、快速、准确、可靠、灵活、易用而且成本十分低的，并且它能在极低X射线通量下操作，并且还用于利用高空间分辨率记录数据。
根据本发明的这些目的是通过所附权利要求中所要求的设备和方法获得的。
根据本发明的第一方面，提供了用于获得对象的断层扫描数据的设备，该设备包括：发散辐射源，用于发出辐射；辐射检测器，包括二维阵列的线检测器；对象区，布置在发散辐射源和辐射检测器之间的辐射路径中；以及装置，用于相对于对象移动发散辐射源和辐射检测器。
辐射以对称轴(例如x轴)为中心并在立体角内发出，使得辐射至少在垂直于对称轴的一维中，也就是例如沿y轴，朝向对象的整个范围。
各个线检测器具有一个朝向发散辐射源的检测敏感区，并且用于对进入检测敏感区的辐射进行一维成像。线检测器位于二维阵列中的行和列中，其中各行的线检测器沿一行边靠边地设置，并具有一个数量，并且各具有一个长度，使得它们一起限定一个对于检测朝向在至少一维中对象整个范围的辐射足够大的检测开度角。
移动装置用于相对于对象螺旋地围绕实质上垂直于对称轴和所述一维的第二轴、也就是例如围绕z轴移动发散辐射源和辐射检测器，同时各个线检测器适于记录透过对象所发射的辐射的多个线图像，以获得对象的断层扫描数据。螺旋移动包括实质上小于一整周和检测开度角之和的旋度以及沿第二轴对应于二维阵列的一列中两个相邻检测器之间距离的距离。该移动包括最好实质上等于一整周的旋度，更可取的是实质上等于二分之一周和检测开度角之和，并且最可取的是实质上等于二分之一周。
根据本发明的第二方面，提供用于获得对象的断层扫描、断层合成和静止画面数据的设备，该设备包括：发散辐射源，用于发出辐射；辐射检测器，包括二维阵列的线检测器；对象区，布置在发散辐射源和辐射检测器之间的辐射路径中；以及装置，用于相对于所述对象移动发散辐射源和辐射检测器。
辐射以对称轴如x轴为中心并在立体角内发出，使得辐射朝向至少在垂直于对称轴的一维中也就是例如沿y轴的对象的整个范围。
各个线检测器具有一个朝向发散辐射源的检测敏感区，并用于对进入检测敏感区的辐射进行一维成像。线检测器位于二维阵列中的行和列中，其中各行的线检测器沿一行边靠边地设置，并具有一个数量，并且各具有一个长度，使得它们一起限定一个对于检测朝向在至少一维中对象整个范围的辐射足够大的检测开度角。
移动装置用于：
(i)相对于对象螺旋地围绕实质上垂直于对称轴和所述一维的第二轴移动发散辐射源和辐射检测器，同时各个线检测器适于记录透过对象发射的辐射的多个线图像，以获得对象的断层扫描数据；
(ii)相对于对象在垂直于对称轴的平面中线性移动发散辐射源和辐射检测器，同时各个线检测器适合于记录透过对象发射的辐射的多个线图像，以获得对象的断层合成数据；以及
(iii)相对于对象沿第二轴线性移动发散辐射源和辐射检测器一个对应于二维阵列的一列中两个相邻检测器之间距离的距离，同时各个线检测器适合于记录透过对象发射的辐射的多个线图像，以获得对象的静止画面数据。
最好，此设备的移动装置用于相对于对象沿第二轴以对应于平行于第二轴的第二维中对象整个范围的距离移动发散辐射源和辐射检测器，以获得对象的断层合成数据。为此，二维阵列的线检测器指向多个方向，每个方向相对于对称轴限定一个不同的角。有利地是，不同的角分布在至少5°的角度范围上，更可取地为至少15°，并且最可取地为至少25°。
备选地，断层合成数据可以通过相对于对象围绕第二轴小于半周地旋转发散辐射源和辐射检测器来获得，同时各个线检测器适合于记录透过对象发射的辐射的多个线图像。选择性地，以一个爬升角螺旋地执行扫描，该爬升角可取地大于在扫描对象来获得断层扫描数据时所用的度。
仍是可取的，线检测器阵列具有大的面积，以便人(最好为成年人)从肩到肩的距离能够由单行线检测器覆盖。因此，二维阵列的线检测器量度至少50cm×25cm，并且可取地约100cm×50cm，且包括至少10×50乃至20×100个线检测器。
线检测器各有利地是这样一个检测器：其对方向敏感，以避免对线检测器前面的散射抑制准直仪的需要。这种检测器的一个优选实例是基于气体的电离检测器，其中由辐射的电离导致的游离电子在实质上垂直于该辐射方向的方向上被加速，选择性地雪崩放大，并随后被检测。这种线检测器制造相当便宜，并且因此能够负担起提供以上指定的数量以覆盖期望的面积。
根据本发明第二方面的设备的优点是，放射学家可以选择或者利用对所述对象相对较高的剂量记录CT的断层扫描数据(由于许多检测/投影)，或者利用对所述对象相对较低的剂量记录断层合成数据(由于较少的检测/投影)。
根据下文给出的本发明优选实施例的详细说明以及附图1-5，本发明的其它特征及其优点将显而易见，这些附图和实施例仅仅以说明的方式给出，而不是对本发明的限制。
附图说明
图1a-b以透视图示意地说明根据本发明的实施例用于医学放射学应用的计算机断层扫描设备。
图2用俯视图示意地说明用在图1a-b的断层扫描设备中的二维阵列线检测器。
图3用俯视图示意说明用在图1a-b的断层扫描设备中的准直仪。
图4a用截面侧视图示意地说明用在图2的二维阵列线检测器中的线检测器。
图4b用部分去掉的入射窗的前视图示意说明图4a的线检测器。
图4c示意地说明沿线A-A得到的图4a的线检测器的截面图。
图5a-b用截面侧视图示意地说明用在图2的二维阵列线检测器中的备选线检测器。
具体实施例
将参考图1a-b描述本发明的优选实施例，这些图示意地说明用于医学放射学应用的计算机断层扫描设备54。断层扫描设备54包括发散辐射源50，它发出以与如图所示x轴一致的对称轴为中心的辐射1。辐射1以由xy平面中的平面角a和xz平面中的β定义的立体角发出，以冲击(impinge on)到辐射检测器42上，辐射检测器42包括弯曲的二维阵列线检测器，这些线检测器以行71和列72方式设置，其中各行71的线检测器沿一行边靠边地设置。如果线检测器能够在它们的远端检测，则一行线检测器同时检测辐射的长的连续一维图像。如果线检测器不能在它们的远端检测，则辐射的一维图像在由该行的两个相邻线检测器所覆盖的区域之间包含不可测量的区域。
检测器阵列，其实例在图2中的俯视图中示意说明，它包括大量线检测器41，各线检测器41具有朝向发散辐射源50的检测敏感区43，并且用于对进入检测敏感区43的辐射进行一维成像。为此，各个线检测器41指向一个方向，该方向相对于对称轴或x轴限定一个不同的角；并且对方向敏感。因此，避免了对检测器41前面的散射抑制准直仪的需要。
在发散辐射源50和辐射检测器42之间的辐射路径中，提供区域53用于放置待检查的对象。一般是人的对象安置在台55上，该台55可以活动地沿z轴进出区域53。
如果对象是生物机体，可能有利的是，在辐射源50和区域53之间的辐射路径中布置一个准直仪51，其中准直仪51防止没朝向线检测器的辐射冲击对象，由此降低对该对象的辐射剂量。为此，示意地在图3中的俯视图中说明的准直仪51具有辐射不透明材料，并且包括多个细长的狭缝52，对应于二维阵列线检测器41中检测行71的数量，其中各狭缝与线检测器的各个行71对齐。因此，对象仅仅由实际上有助于检测的辐射照射。
断层扫描设备54包括整体移动机构或装置，用于相对于待检查的对象移动辐射源50、准直仪51和辐射检测器42。移动机构可取的是，能够在xy平面中旋转辐射源50、准直仪51和辐射检测器42，例如在θ方向，如果利用了柱面坐标，而安置的对象可在z方向借助于安置对象的台55的移动而线性移动。同时发生的辐射源50、准直仪51和辐射检测器42在xy平面中的旋转运动以及对象在z方向的平移运动导致辐射源50、准直仪51和辐射检测器42相对于对象的螺旋运动。本领域技术人员应该理解，本发明的断层扫描设备54的移动机制可用其它方式实现，只要它提供辐射源50、准直仪51和辐射检测器42相对于对象的螺旋并且选择性地线性运动。
在辐射源50、准直仪51和辐射检测器42相对于对象移动时，各个线检测器41适合于记录透过对象所发射的辐射的多个线图像，以获得对象的扫描测量。
根据本发明，提供辐射源50，用于在xy平面中的一个角a内发出辐射，使得辐射朝向至少在一维中对象的整个范围，例如沿y轴，y轴垂直于对称轴或x轴，并且二维阵列线检测器的线检测器41具有一个数量，并分别具有一个长度1，使得它们一起限定一个对于检测朝向在如上所述例如沿y轴的一维中对象整个范围的辐射足够大的检测器开度角α。必须覆盖多大的面积、必须使用多大的线检测器以及需要多少线检测器都是下面将更详细讨论的问题。
仍根据本发明，提供断层扫描设备54的移动机构或装置，以相对于对象围绕z轴和y轴螺旋地移动辐射源50、准直仪51和辐射检测器42，以获得对象的断层扫描数据，z轴实质上垂直于对称轴或x轴，其中螺旋移动包括实质上小于二分之一周和xy平面中辐射检测器42的开度角α之和的旋度、以及沿z轴的一个距离，该距离对应于二维阵列的一列中两个相邻检测器之间的距离。因此，获得了充分的断层扫描数据，用以执行螺旋扫描CT采用的重构过程。螺旋扫描可以用对应于一整周和辐射检测器42在xy平面中的开度角α之和的旋度执行。
可取地，提供发散辐射源50，用于在xz平面中的一个角β内发出辐射，使得辐射朝向在z方向上对象的整个范围，并且各列72的线检测器设置为彼此相距一个距离，并具有一个数量，使得它们能够一起检测朝向在z方向上对象整个范围的辐射。
各列72的线检测器41不应用一个大于z方向上线检测器空间分辨率的约28倍的距离分开。因此，假如z方向上的空间分辨率大约为100-500微米，则各列72中的线检测器41之间的距离不应大于约3-15毫米。在线检测器41的一个备选版本中，如图2所示，线检测器41彼此面对，以提供密集的二维阵列线检测器。
具有大面积检测器的断层扫描设备54可以修改为能够检测不同应用的辐射，即，用于获得对象的断层扫描、断层合成和静止画面数据。因此，断层扫描设备54的移动机构或装置可以提供用于：
(i)相对于对象围绕z轴螺旋地移动辐射源50、准直仪51和辐射检测器42，以获得对象的断层扫描数据；
(ii)相对于对象在垂直于对称轴或x轴的平面yz中线性移动辐射源50、准直仪51和辐射检测器42，以获得对象的断层合成或分层成像数据；以及
(iii)相对于对象沿z轴线性地移动辐射源50、准直仪51和辐射检测器42一个距离，该距离至少对应于二维阵列的一列的两个相邻检测器41之间的距离，以获得对象的静止画面数据。
为了获得断层合成或分层成像数据，重要的是，二维阵列的线检测器41相对于对称轴或x轴、或者相对于y轴指向不同的方向。可取地是，方向相对于x轴限定不同的角，其中不同的角分布在至少5°的角度范围上，更可取地为至少15°，并且最可取地为至少25°。
有利地提供移动机构或装置，用于相对于对象沿x轴移动辐射源50、准直仪51和辐射检测器42一个距离，该距离对应于z维或方向上对象的整个范围，以获得对象的断层合成数据。因此，在单个扫描中产生不同角的多个二维图像，这将检测时间降低了一个因子，该因子对应于产生的二维图像的数量。
在获得对象的静止画面数据时，可以提供移动机构或装置，以相对于对象沿z轴线性地移动辐射源50、准直仪51和辐射检测器42一个距离，该距离比二维阵列的列72之一中两个相邻检测器41之间的距离更长，以获得对象的附加抽样静止画面数据。通过附加抽样能进一步降低任何运动模糊的效果，即，通过在各个位置记录多个图像，使得所形成的对象的各部分二维图像通过在不同时间记录的几个线图像的作用而建立，其中对象最可能在所有这几个线图像记录期间不移动。扫描中的重叠能进一步用来避免在扫描开始和/或最后的任何测量问题。
如果在全距离执行了扫描，其中全距离至少是一列中每两个相邻线检测器41之间距离的两倍，则多于一个线检测器41用来扫描对象的相同区域，并且能够避免由于个体读出条被破坏以及失效所导致的任何测量问题。
如上所述，辐射检测器42是一种大面积检测器。可取地，辐射检测器42足够大，以完全地在y方向即时检测对象，其中对象量度至少30cm，更可取地至少40cm，并且最可取地至少50cm。当然，必须提供辐射源50，以在一个立体角内发出辐射，从而覆盖这样一个对象，并且必须将准直仪51设计为允许朝向辐射检测器42的线检测器41的辐射穿过。如果对象是人，则人在y方向的整个范围对应于从肩到肩的距离。
二维阵列的线检测器在y和z方向可量度至少50cm×25cm，可取地至少75cm×40cm，并且最可取的至少约100cm×50cm。二维阵列线检测器的各列72可包括至少5个线检测器，可取地至少10个线检测器，并且最可取地至少约20个线检测器，并且各列72在各列中可包含至少25个线检测器，可取地至少50个线检测器，并且最可取地至少约100个线检测器。
此外，本发明的设备可以配备PET扫描器、超声检查设备以及SPECT扫描器中的任一个，以提供测量，其可充当诊断的补充。
参考图4a-c，这些图分别是在本发明的断层扫描设备中使用的线检测器的截面侧视图、去掉入射窗部分的前视图以及截面俯视图，将对此线检测器进行简要概述。
将线检测器定向为使得辐射1能够进入阴极配置(arrangement)3和阳极配置5之间的支路。在线检测器的前面提供入射窗43，以形成到线检测器的辐射1的入口。入射窗43为塑料或碳纤维材料。
各个电极配置3、5包括由各自电介质衬底12、14支撑的电传导电极层11、13，其中该配置定向为使得阴极层11和阳极层13彼此面对。可取地，电极配置3和5是平面矩形的，且彼此平行。
提供入射窗43和后壁15，以保持电极配置3、5分开。
电极配置3和5布置在外部气密外壳(未示出)内，该气密外壳填充了电离气体或气体混合物19，例如包括氪、二氧化碳和/或氙。气体可以负压，最好在1-20atm的范围内。
提供高电压DC电源单元(未示出)，用于保持阴极11和阳极13处于适当的电位，以在内部电极密闭19内建立一个电场，用于漂移并选择性地放大其中的电子和离子。便利地，在使用期间，阴极11保持在负电压-V1，而阳极13接地。
此外，线检测器包括读出配置，用于检测向阳极13漂移的电子和/或向阴极11漂移的离子。读出配置最好由阳极配置5本身组成。
为了提供一维成像能力，阳极/读出层13由导电或半导电单元或条23的阵列组成，导电或半导电单元或条23在电介质衬底14上并排布置，并且彼此电绝缘。为了补偿所检测图像中的视差，并由此提供提高的空间分辨率，阳极/读出条在各自的位置实质上在与辐射1的入射光子的方向平行的方向延伸。各个阳极/读出条可取地连接到读出和信号处理装置(未示出)，因此各个条的信号能够分开地处理。由于该条也构成阳极，因此需要用于分离的适当连接。
应该理解，电极层11和13之间的距离在图1和2中出于说明的目的放大了许多。作为实例几何结构，线检测器可以为40mm宽或长(在图4b中用1表示)，2mm厚和35mm深，而内部电极距离可以在0.05和2mm之间。各个读出条23可以为10μm-2mm宽，这意味着，几百或几千个条可以并排布置在单个线检测器中，即，远远超过图示的数量。
在操作中，X射线通过平行并接近于阴极配置3的准直仪狭缝进入线检测器。X射线将根据指数概率分布与线检测器中的气体交互作用，其中大多数X射线在早期在气体容积中转换。平均交互作用长度一般可以是10-100mm。
在一个交互作用中，X射线光子25将它的能量传递给气体原子中的电子，气体原子从原子中通过被称为光电效应、康普顿散射和/或俄歇效应的过程释放出来。此电子穿过气体，并与新的气体原子碰撞，由此释放出更多电子，直到它最后丧失其所有能量并且停止。在此过程中，建立一般为约上千个电子的云27。
通过在阴极11和阳极13之间施加电压U，这些电子在方向29(图1-2中垂直)被向阳极吸引，方向29实质上垂直于进入的X射线光子轨道。如果施加的电场足够强，则电子获得足够的能量以从气体中敲出更多的电子，这些电子又被加速，并且在雪崩过程中又敲出更多的电子。此过程被称为气体的雪崩放大。在阳极，电子引起最接近于云27的条23a中的电信号。
电子信号由连接到该条的读出电子仪器检测。在电子仪器中，信号被放大并与一个阈电压相比较。如果信号超过阈电压，则对此条特定的计数器被激活，并给所存储的上一个值加一。这样，对冲击以上各阳极条的X射线的数量进行计数。此方法称为光子计数。
最近已经发现，图4a-c的线检测器对方向是极其敏感的。仅仅在最靠近阴极电极11的一个非常薄的平面中进入线检测器的校准光子将被放大到足以实质上有助于所检测的信号。因此，线检测器不需要在检测器前面的任何类型散射抑制准直仪。
上述基于气体的线检测器定价合理，并因此它非常适用于本发明。1000或更多的线检测器可方便地在气密外壳中布置在一起，气密外壳能填充电离气体以形成二维阵列的线检测器，如图1a-b所示。
应该注意，由于多个读出条23从一侧布置到另一侧(参见图4c)，因此图4a-c的线检测器能够沿它的整个宽度或长度1进行检测，并且线检测器没有侧壁。在这方面，入射窗43必须对入射辐射是充分透明的，以在检测器内获得充分高的辐射通量，但是足够强，以在高电压下也保持电极分开(当静电吸引力可能高时)。
在图5a中，图示了用于本发明的备选线检测器，该线检测器和图4a-c的线检测器一样，除了窗43布置在距线检测器的入口有某一距离的位置，也就是说，电极配置3、5在窗43的两侧延伸。由于检测器内电离气体中的吸收按指数规律递减，因此窗43中的总吸收变得越低，窗43距离线检测器的入口越远。另一方面，减少了用于在线检测器的前端中保持电极配置3、5分开的支撑。
在图5b中，图示了另一个用于本发明中的备选线检测器。此优选实施例没有窗43。相反，后壁15是相当大地在入射辐射1的方向延伸的结构，以支撑电极配置3、5。在其他方面，此实施例没有不同于图4a-c和5a中公开的实施例。
在本发明中使用的其它线检测器是在以下Tom Francke等人的并转让给瑞典XCounter AB的美国专利中描述的那些，这些专利通过引用结合于本文中：No.6118125；6373065；6337482；6385282；6414317；6476397；6477223；6518578；6522722；6546070；6556650；6600804；以及6627897。
仍是备选的，用在本发明中的线检测器可以各是二极管阵列、半导体PIN二极管阵列、基于闪烁器的阵列、CCD阵列、基于TFT或CMOS的检测器或液体检测器中的任何一种。
Claims (27)
1.一种用于获得对象的断层扫描数据的设备，包括：
-发散辐射源(50)，提供用于发出以对称轴(x)为中心的辐射(1)；
-辐射检测器(42)，包括二维阵列的线检测器(41)，所述线检测器各具有朝向所述发散辐射源的检测敏感区(42)，并提供用于对进入所述检测敏感区的辐射进行一维成像；
-区域(53)，布置在所述发散辐射源和所述辐射检测器之间的辐射路径中，提供用于放置所述对象；以及
-装置(54)，用于相对于所述对象移动所述发散辐射源和所述辐射检测器，同时各个所述线检测器适合于记录透过所述对象发射的辐射的多个线图像，其特征在于：
-所述发散辐射源被提供用于在立体角(α，β)内发出辐射，使得辐射朝向至少在第一维(y)中所述对象的整个范围，所述第一维(y)垂直于所述对称轴(x)；
-所述二维阵列线检测器的线检测器以行(71)和列(72)设置，其中各行的线检测器沿一行边靠边地设置，并具有一个数量，且各具有一个长度(l)，使得它们一起限定一个开度角(α)，这个开度角(α)足够大，以检测朝向在所述第一维(y)中所述对象的整个范围的所述辐射；以及
-所述移动装置提供用于相对于所述对象围绕第二轴(z)螺旋地移动所述发散辐射源和所述辐射检测器，以获得所述对象的断层扫描数据，所述第二轴(z)实质上垂直于所述对称轴(x)和所述第一维(y)的方向，其中所述螺旋移动包括实质上小于一个整周和所述开度角(α)之和的旋度以及沿所述第二轴(z)对应于所述二维阵列的一列中两个相邻检测器之间距离的距离。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述旋度实质上等于二分之一周和所述开度角(α)之和。
3.一种用于获得对象的断层扫描、断层合成以及静止画面数据的设备，包括：
-发散辐射源(50)，提供用于发出以对称轴(x)为中心的辐射(1)；
-辐射检测器(42)，包括二维阵列的线检测器(41)，所述线检测器各具有朝向所述发散辐射源的检测敏感区(42)，并提供用于对进入所述检测敏感区的辐射进行一维成像；
-区域(53)，布置在所述发散辐射源和所述辐射检测器之间的辐射路径中，提供用于放置所述对象；以及
-装置(54)，提供用于相对于所述对象移动所述发散辐射源和所述辐射检测器，同时各个所述线检测器适合于记录透过所述对象发射的辐射的多个线图像，其特征在于：
-所述发散辐射源被提供用于在立体角(α，β)内发出辐射，使得辐射朝向至少在第一维(y)中所述对象的整个范围，所述第一维(y)垂直于所述对称轴(x)；
-所述二维阵列线检测器的线检测器(6a)以行(71)和列(72)设置，其中各行的线检测器沿一行边靠边地设置，并具有一个数量，且各具有一个长度(l)，使得它们能够一起检测朝向在所述第一维(y)中所述对象的整个范围的所述辐射；以及
-所述移动装置被提供用于：
-相对于所述对象围绕第二轴(z)螺旋地移动所述发散辐射源和所述辐射检测器，以获得所述对象的断层扫描数据，所述第二轴(z)实质上垂直于所述对称轴(x)和所述第一维(y)的方向；
-相对于所述对象在垂直于所述对称轴(x)的平面(yz)中线性移动所述发散辐射源和所述辐射检测器，以获得所述对象的断层合成数据；以及
-相对于所述对象沿所述第二轴(z)线性移动所述发散辐射源和所述辐射检测器一个对应于所述二维阵列的一列中两个相邻检测器之间距离的距离，以获得所述对象的静止画面数据。
4.如权利要求3所述的设备，其中所述螺旋移动包括实质上小于一个整周和所述开度角(α)之和的旋度以及沿所述第二轴(z)对应于所述二维阵列的一列中两个相邻检测器之间距离的距离。
5.如权利要求4所述的设备，其中所述旋度实质上等于二分之一周和所述开度角(α)之和。
6.如权利要求3-5中任一项所述的设备，其中所述二维阵列的所述线检测器指向多个方向，每个方向相对于所述对称轴(x)限定一个不同的角。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述不同的角分布在至少5°的角度范围上，更可取地为至少15°，并且最可取地为至少25°。
8.如权利要求3-7中任一项所述的设备，其中所述移动装置被提供用于相对于所述对象沿所述第二轴(z)移动所述发散辐射源和所述辐射检测器一个对应于第二维(z)中所述对象的整个范围的距离，以获得所述对象的断层合成数据，所述第二维(z)垂直于所述第一维(y)的方向和所述对称轴(x)。
9.如权利要求3-8中任一项所述的设备，其中所述移动装置提供用于相对于所述对象围绕所述第二轴(z)旋转地移动所述发散辐射源和所述辐射检测器，以获得所述对象的断层合成数据，其中所述螺旋移动包括实质上小于二分之一周和所述开度角(α)之和的旋度。
10.如权利要求3-9中任一项所述的设备，其中所述移动装置提供用于相对于所述对象沿所述第二轴(z)线性移动所述发散辐射源和所述辐射检测器一个比所述二维阵列的一列中两个相邻检测器之间距离更长的距离，以获得所述对象的附加抽样静止画面数据。
11.如权利要求1-10中任一项所述的设备，其中：
-所述发散辐射源(50)提供用于在一个立体角内发出辐射，使得辐射朝向在垂直于所述第一维(y)和所述对称轴(x)的第二维(z)中所述对象的整个范围；
-各列(72)的线检测器设置为彼此存在一个距离(d)，并且具有一个数量，使得它们能够一起检测朝向在所述第二维(z)中所述对象的整个范围的所述辐射。
12.如权利要求11所述的设备，其中各列(72)的线检测器设置为彼此面对，以提供密集的二维阵列线检测器。
13.如权利要求1-12中任一项所述的设备，其中在所述第一维(y)中所述对象的整个范围量度至少30cm，更可取地至少40cm，并且最可取地至少50cm。
14.如权利要求1-12中任一项所述的设备，其中在所述第一维(y)中所述对象的整个范围对应于一个人的从肩到肩的距离，可取地为一个成年人。
15.如权利要求1-14中任一项所述的设备，其中所述二维阵列的线检测器量度至少50cm×25cm，可取地至少75cm×40cm，并且最可取的至少约100cm×50cm。
16.如权利要求1-15中任一项所述的设备，其中所述二维阵列的各行(71)的线检测器包括至少5个线检测器，可取地至少10个线检测器，并且最可取的至少约20个线检测器。
17.如权利要求1-16中任一项所述的设备，其中所述二维阵列的各列(72)的线检测器包括至少25个线检测器，可取地至少50个线检测器，并且最可取的至少约100个线检测器。
18.如权利要求1-17中任一项所述的设备，其中所述二维阵列的线检测器是弯曲的。
19.如权利要求1-18中任一项所述的设备，包括布置在所述辐射源和所述区域之间辐射路径中的准直仪(51)，所述准直仪防止没有朝向所述线检测器的辐射冲击所述对象，由此降低对所述对象的辐射剂量。
20.如权利要求1-19中任一项所述的设备，其中所述线检测器(41)每个都是一个对方向敏感以避免需要检测器前面的散射抑制准直仪的检测器。
21.如权利要求1-20中任一项所述的设备，其中：
-所述发散辐射源是X射线源(50)；以及
-所述线检测器每个都是一个基于气体的电离检测器(41)，其中作为辐射的电离的结果而释放的电子在实质上垂直于该辐射方向的方向上被加速(29)。
22.如权利要求21所述的设备，其中所述基于气体的电离检测器是电子雪崩检测器。
23.如权利要求20-22中任一项所述的设备，其中所述线检测器(41)每个都是一个能够沿其全长(1)检测的检测器。
24.如权利要求1-20中任一项所述的设备，其中所述线检测器各是二极管阵列、半导体PIN二极管阵列、基于闪烁器的阵列、CCD阵列、基于TFT或CMOS的检测器或液体检测器中的任何一种。
25.如权利要求1-24中任一项所述的设备，其中所述设备包括PET扫描器、超声检查设备和SPECT扫描器中的任何一种。
26.一种用于获得对象的断层扫描数据的方法，包括：
-发出以对称轴(x)为中心的发散辐射束(1)；
-使所述发出的辐射穿过所述对象；以及
-在所述发出的辐射已经穿过所述对象之后，由辐射检测器(42)检测所述发出的辐射作为多个线图像，所述辐射检测器(42)包括二维阵列的线检测器(41)，所述线检测器以行(71)和列(72)设置，其中各行的线检测器沿一行边靠边地设置，并且各个所述线检测器具有朝向所述发散辐射源的检测敏感区(42)，并提供用于对进入所述检测敏感区的辐射进行一维成像，同时所述发散辐射源和所述辐射检测器相对于所述对象移动，其特征在于：
-所述发散辐射束穿过至少在垂直于所述对称轴(x)的第一维(y)中所述对象的整个范围；
-所述发散辐射束穿过在所述第一维(y)中所述对象的整个范围的辐射即刻由所述行之一的线检测器检测；以及
-所述发散辐射源和所述辐射检测器相对于所述对象围绕实质上垂直于所述对称轴(x)和所述第一维(y)的方向的第二轴(z)螺旋地移动，同时由所述辐射检测器进行检测，以获得所述对象的断层扫描数据，其中所述螺旋移动包括实质上小于一个整周和所述开度角(α)之和的旋度以及沿所述第二轴(z)对应于所述二维阵列的一列中两个相邻检测器之间距离的距离。
27.一种用于获得对象的断层扫描、断层合成以及静止画面数据的方法，包括：
-发出以对称轴(x)为中心的发散辐射束(1)；
-使所述发出的辐射穿过所述对象；以及
-在所述发出的辐射已经穿过所述对象之后，由辐射检测器(42)检测所述发出的辐射作为多个线图像，所述辐射检测器(42)包括二维阵列的线检测器(41)，所述线检测器以行(71)和列(72)设置，其中各行的线检测器沿一行边靠边地设置，并且各个所述线检测器具有朝向所述发散辐射源的检测敏感区(42)，并提供用于对进入所述检测敏感区的辐射进行一维成像，同时所述发散辐射源和所述辐射检测器相对于所述对象移动，其特征在于：
-所述发散辐射束穿过至少在垂直于所述对称轴(x)的第一维(y)中所述对象的整个范围；
-所述发散辐射束穿过在所述第一维(y)中所述对象的整个范围的辐射即刻由所述行之一的线检测器检测；
-所述发散辐射源和所述辐射检测器相对于所述对象围绕实质上垂直于所述对称轴(x)和所述第一维(y)方向的第二轴(z)螺旋地移动，同时由所述辐射检测器进行检测，以获得所述对象的断层扫描数据；
-所述发散辐射源和所述辐射检测器相对于所述对象在垂直于所述对称轴(x)的平面(yz)中线性移动，同时由所述辐射检测器进行检测，以获得所述对象的断层合成数据；以及
-所述发散辐射源和所述辐射检测器相对于所述对象沿所述第二轴(z)线性移动一个对应于所述二维阵列的一列中两个相邻检测器之间距离的距离，同时由所述辐射检测器进行检测，以获得所述对象的静止画面数据。
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