DE10011877C2 - Kollimator für Computertomographen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kollimator für Computertomo­ graphen, bei dem in zwei parallelen Seitenteilen Seiten­ schlitze zur Aufnahme von Kollimatorblechen vorgesehen sind, wobei die Seitenschlitze auf eine außerhalb des Kollimators befindliche Röntgenquelle ausgerichtet sind.

Ein solcher Kollimator ist aus der DE 197 50 935 A1, der US 5 721 761 und der US 5 099 134 bekannt. Dabei sind Kolli­ matorbleche in Schlitzen zweier einander gegenüberliegender paralleler Seitenteile aufgenommen. Zur exakten Positionie­ rung der Kollimatorbleche ist ferner eine die beiden Seiten­ teile überspannende geschlitzte Positionierplatte vorgesehen, in welche die Kollimatorbleche eingesteckt sind. - Die Her­ stellung der Positionierplatte ist wegen der notwendigen prä­ zisen Einarbeitung der Schlitze aufwendig. Ferner ist die Justierung der Positionierplatte zeit- und damit kostenauf­ wendig.

Aus der US 5 099 134 ist es zusätzlich bekannt, die Seiten­ teile als zwei Halbschalen auszuführen, die aufeinander ge­ steckt eine Kollimator-Aufnahmeeinheit bilden.

Weiter ist es aus der US 4 856 043 bekannt, einen Kollimator aus zwei Halbschalen aufzubauen, dessen Kollimatorplatten in­ tegrale Bestandteile der Halbschalen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen möglichst einfach und kostengünstig herstellbaren Kollimator anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 13.

Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seiten­ teile Bestandteil einer aus zwei Halbschalen gebildeten Auf­ nahmeeinrichtung sind, wobei wenigstens eine obere oder eine untere Halbschale zwei einander gegenüberliegende obere bzw. untere Seitenteile aufweist, und wobei wenigstens die obere oder die untere Halbschale eine die oberen bzw. unteren Sei­ tenteile verbindende Deck- bzw. Grundplatte aufweist. - Eine solche Aufnahmeeinrichtung ermöglicht eine vereinfachte und damit kostengünstige Herstellung eines Kollimators. Es ent­ fällt insbesondere die Notwendigkeit des Vorsehens und der Justierung einer separaten Positionierplatte. Die Kollima­ torbleche können einfach und sicher in der aus zwei Halbscha­ len gebildeten Aufnahmeeinrichtung gehalten werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Computertomo­ graphen,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer oberen Halb­ schale,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer unteren Halb­ schale,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der teilbestückten unteren Halbschale,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Kollimators,

Fig. 6 eine perspektivische Querschnittsansicht gemäß Fig. 5, und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Fotodiodenele­ ments.

In Fig. 1 bildet eine Röntgenquelle 1 mit einem Detektor 2 eine Messanordnung. Der Detektor 2 besteht aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Detektorelemente 3, denen im Strahlengang jeweils ein Kollimator 4 vorgeschaltet ist. Der Kollimator 4 ist fest mit dem Detektorelement 3 verbunden. Der Detektor 2 ist mit der Röntgenquelle 1 über einen hier nicht dargestellten Drehrahmen fest verbunden. Mit 5 ist eine Liege bezeichnet, auf der ein Patient 6 sich befindet. Ein von der Röntgenquelle 1 abgestrahltes fächerförmiges Röntgen­ strahlenbündel 7 durchstrahlt ein scheibenförmiges Volumen des Patienten 6, wobei die Röntgenquelle 1 und der Detektor 2 um eine Drehachse 8 gedreht werden. Die von den Detektorele­ menten 3 unter verschiedenen Einstrahlungswinkeln erfasste Röntgenintensität wird in einem Computer 9 zunächst gespei­ chert und anschließend in eine Bildinformation umgerechnet. Die Bildinformation kann auf einem Monitor 10 sichtbar ge­ macht werden.

In den Fig. 2-6 ist in verschiedenen perspektivischen An­ sichten ein Kollimator 4 gezeigt. Mehrere solcher Kollimato­ ren 4 können zum Aufbau des in Fig. 1 gezeigten Detektors 2 in Nebeneinanderordnung benutzt werden.

Der Kollimator 4 ist gebildet aus einer oberen 11 und einer unteren Halbschale 12. Die obere Halbschale 11 weist zwei einander gegenüberliegende obere Seitenteile 13a, 13b auf, die mittels einer Deckplatte 14 miteinander verbunden sind. Parallel zur Längserstreckung der Deckplatte 14 sind erste Schlitze 15 vorgesehen.

Bei der in Fig. 3 gezeigten unteren Halbschale 12 verbindet eine Grundplatte 16 mit parallel zu deren Längserstreckung vorgesehenen zweiten Schlitzen 17 zwei einander gegenüber­ liegende untere Seitenteile 18a und 18b. Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, dienen die in der Deckplatte 14 sowie in der Grundplatte 16 vorgesehenen ersten 15 und zweiten Schlitze 17 zum Einstecken von Kollimatorblechen 19. An den oberen 13a, 13b und den unteren Seitenteilen 18a, 18b sind in einander gegenüberliegender Anordnung eine Vielzahl nebenein­ ander angeordneter unterer Vorsprünge 20 bzw. oberer Vor­ sprünge 21 vorgesehen. Zwischen den unteren 20 und den oberen Vorsprüngen 21 sind untere Seitenschlitze 22 bzw. obere Sei­ tenschlitze 23 gebildet. Sowohl die unteren Vorsprünge 20 als auch die oberen Vorsprünge 21 weisen Abschrägungen 24a, 24b auf, welche das Einführen der Kollimatorblechen 19 erleich­ tern. Die ersten 15 und zweiten Schlitze 17 sowie die unteren 22 und die oberen Seitenschlitze 23 sind so ausgebildet, dass die darin eingesteckten Kollimatorbleche 19 in Richtung der Röntgenquelle 1 weisen.

An der oberen Halbschale 11 sind Zapfen 25 und an der unteren Halbschale 12 dazu korrespondierende Ausnehmungen 26 vorge­ sehen. Die Zapfen 25 sowie die Ausnehmungen 26 dienen dem passgenauen Zusammenfügen der Halbschalen 11, 12. Anstelle der Zapfen 25 können selbstverständlich auch andere geeignete Mittel zum passgenauen Zusammenfügen der Halbschalen 11, 12, z. B. Nuten und Federn oder dgl., vorgesehen sein.

An der oberen Halbschale 11 sind ferner Rasthaken 27 und an der unteren Halbschale 12 dazu korrespondierende Rastvor­ sprünge 28 vorgesehen. Im vollständig zusammengefügten Zu­ stand rasten die Rasthaken 27 hinter den Rastvorsprüngen 28 ein. Das ermöglicht eine besonders einfache Montage des Kol­ limators.

Die Kollimatorbleche 19 können, wie insbesondere aus den Fig. 4-6 hervorgeht, an ihren gegenüberliegenden Längsseiten kantenparallel ausgebildete Einsteckzungen 31 aufweisen. Die Einsteckzungen 31 durchgreifen im zusammengefügten Zustand insbesondere die zweiten Schlitze 17. Bei der Montage des Kollimators auf einem Sensorelement 32 (Fig. 7) greifen die die Grundplatte 16 durchgreifenden Einsteckzungen 31 in dazu korrespondierende weitere Schlitze 33 des Sensorelements 32 ein.

Wie aus Fig. 6 zu erkennen ist, sind an der unteren Halb­ schale 12 an der im zusammengefügten Zustand der oberen Halb­ schale 11 abgewandten Unterseite weitere Zapfen 29 vorge­ sehen. Die weiteren Zapfen 29 korrespondieren mit weiteren Ausnehmungen 30, welche an dem mit Fotodioden bestückten Sen­ sorelement 32 vorgesehen sind. Die weiteren Zapfen 29 sowie die dazu korrespondierenden weiteren Ausnehmungen 30 dienen einem paßgenauen Aufsetzen bzw. Zusammenfügen des Kollimators mit dem Sensorelement 32.

Die Halbschalen 11, 12 sind vorzugsweise aus spritzgegossenem Kunststoff hergestellt. Eine solche Herstellung ist besonders preiswert. An einer dem Raum zur Aufnahme der Kollimatorble­ che 19 abgewandten Außenseite der Halbschalen 11, 12 können ebenfalls in einstückiger Ausbildung Federzungen angespritzt sein. Sie dienen einer selbsttätigen exakten Ausrichtung des Kollimators in einem (hier nicht dargestellten) Detektorge­ häuse.

Zur Montage des Kollimators werden zunächst die Kollimator­ bleche 19 in die zweiten Schlitze 17 und die unteren Seiten­ schlitze 22 eingesteckt. Sodann wird die obere 11 auf die untere Halbschale 12 gesetzt. Dabei justieren sich die Kolli­ matorbleche 19 selbsttätig durch die an den oberen Vorsprün­ gen 21 vorgesehenen Abschrägungen 24b. Die an den Kollima­ torblechen 19 vorgesehenen Einsteckzungen 31 durchgreifen die an der Deckplatte 14 vorgesehenen ersten Schlitze 15. Im vollständig zusammengefügten Zustand verrastet die obere Halbschale 11 mit der unteren Halbschale 12 mittels der Rast­ haken 27 bzw. der Rastvorsprünge 28. Anschließend werden die Kollimatorbleche 19 mittels eines zähelastisch aushärtenden Klebstoffs an den Halbschalen 11, 12 fixiert. Der Kollimator wird schließlich auf das Sensorelement 32 gesetzt. Das pass­ genaue Zusammenfügen des Kollimators mit dem Sensorelement 32 wird durch die weiteren Zapfen 29 bzw. weitere Ausnehmungen 30 unterstützt. Zur weiteren Unterstützung des passgenauen Zusammenfügens ist an der unteren Halbschale ferner ein Steg 34 angespritzt, der beim Zusammenfügen in einen der weiteren Schlitze 33 eingreift. Auch auf dem Sensorelement 32 wird der Kollimator mittels eines zähelastisch aushärtenden Klebstoffs fixiert.

Zum Aufbau eines Detektors 2 für Computertomographen können mehrere der aus dem vorbeschriebenen Kollimator und einem Sensorelement 32 gebildeten Sensoreinrichtungen nebeneinander angeordnet in einem Detektorgehäuse (hier nicht gezeigt) mon­ tiert werden. Dabei erleichtern an der Außenseite des Kolli­ mators angespritzte Federzungen. (hier nicht gezeigt) die ord­ nungsgemäße Positionierung im Detektorgehäuse.

Claims (13)

1. Kollimator für Computertomographen, bei dem in zwei paral­ lelen Seitenteilen (13a, 13b, 18a, 18b) Seitenschlitze (22, 23) zur Aufnahme von Kollimatorblechen (19) vorgesehen sind, wobei die Seitenschlitze (22, 23) auf eine außerhalb des Kol­ limators (4) befindliche Röntgenquelle (1) ausgerichtet sind, wobei die Seitenteile (13a, 13b, 18a, 18b) Bestandteile einer aus zwei Halbschalen (11, 12) gebildeten Aufnahmeeinrichtung sind, wobei wenigstens eine obere Halbschale (11) oder eine untere Halbschale (12) zwei einander gegenüberliegende obere bzw. untere Seitenteile (13a, 13b bzw. 18a, 18b) aufweist, und wobei wenigstens die obere Halbschale (11) oder die un­ tere Halbschale (12) eine die oberen bzw. unteren Seitenteile (13a, 13b bzw. 18a, 18b) verbindende Deckplatte (14) bzw. Grundplatte (16) aufweist.

2. Kollimator nach Anspruch 1, wobei in der Grund- (12) und/oder Deckplatte (14) erste bzw. zweite Schlitze (15, 17) zum Einstecken der Kollimatorbleche (19) vorgesehen sind.

3. Kollimator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die an den oberen (13a, 13b) und/oder unteren Seitenteilen (18a, 18b) vorgese­ henen Seitenschlitze (22, 23) durch eine Vielzahl nebeneinan­ der angeordneter Vorsprünge (20, 21) gebildet sind.

4. Kollimator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorsprünge (20, 21) Abschrägungen zum Einführen der Kol­ limatorbleche (19) aufweisen.

5. Kollimator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der oberen (11) und unteren Halbschale (12) korrespondie­ rende Mittel (25, 26) zum passgenauen Zusammenfügen der Halb­ schalen (11, 12) vorgesehen sind.

6. Kollimator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der oberen (11) und unteren Halbschale (12) Mittel (27, 28) zum Verrasten der Halbschalen (11, 12) im zusammengefügten Zustand vorgesehen sind.

7. Kollimator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der unteren Halbschale (12) an der im zusammengefügten Zu­ stand der oberen Halbschale (11) abgewandten Unterseite wei­ tere Mittel (29) zum passgenauen Zusammenfügen der unteren Halbschale (12) mit einer Sensoreinrichtung (32) vorgesehen sind.

8. Kollimator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halbschalen (11, 12) jeweils einstückig aus spritzgegos­ senem Kunststoff hergestellt sind.

9. Kollimator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einer dem Raum zur Aufnahme der Kollimatorbleche (19) ab­ gewandten Außenseite der Halbschalen (11, 12) Federzungen zur Ausrichtung des Kollimators in einem Detektorgehäuse vorge­ sehen sind.

10. Kollimator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kollimatorbleche (19) an irren gegenüberliegenden Längs­ seiten kantenparallel ausgebildete Einsteckzungen (31) auf­ weisen.

11. Kollimator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einsteckzungen (31) im zusammengefügten Zustand die Deck- (14) und/oder Grundplatte (16) durchgreifen.

12. Kollimator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kollimatorbleche (19) an den Halbschalen (11, 12) mittels eines, vorzugsweise zähelastisch aushärtenden, Klebemittels fixiert sind.

13. Detektor für Computertomographen mit einem Kollimator nach einem der vorhergehenden Ansprüche.