Es
wird ferner vermerkt, dass auch Detektoren mit unmittelbarer Konvertierung
existieren, z.B. auf Dünnschicht
basierende Konvertierungsdetektoren unmittelbare Einkristall-Konvertierungsdetektoren.
Auf Dünnschicht
basierende Konvertierungsdetektoren sind gewöhnlich aus polykristallinen
Materialien aufgebaut, die zur Energieauflösung nicht geeignet sind. Unmittelbare
(direkte) Einkristall-Konvertierungsdetektoren sind in der Herstellung
kostspieliger und sind lediglich in kleinen Abmessungen verfügbar. Sie
weisen bei den erforderlichen hohen Röntgenflussraten meist ein unbefriedi gendes
Leistungsverhalten auf, und sie erfordern wegen ihrer geringen Abmessung
zur Herstellung großer
Flächen eine
kachelartige Anordnung, bei der möglicherweise Lücken zwischen
den Kacheln entstehen. Die Lücken
bewirken, dass Daten in dem Bild fehlen, mit der möglichen
Folge einer Fehldiagnose, falls eine problematische Anatomie nicht
korrekt abgebildet ist.
KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
Die
oben erörterten
und andere Nachteile und Mängel
werden durch einen hybriden Röntgendetektor
beseitigt oder gemindert, zu dem gehören: ein erster Detektor, der
zur Aufnahme von Röntgenstrahlen
eingerichtet ist, wobei der erste Detektor einen ersten Anteil der
Röntgenstrahlen
oder -quanten absorbiert und es einem zweiten Anteil der Röntgenstrahlen
oder -quanten gestattet, den ersten Detektor zu passieren; und ein
zweiter Detektor, der dazu eingerichtet ist, den zweiten Anteil
der Röntgenstrahlen oder
-quanten zu empfangen. Zu einem Strahlungsbildgebungssystem gehören: eine
Röntgenstrahlenquelle,
die Röntgenstrahlen
erzeugt; und eine Bilddetektoranordnung, die dazu eingerichtet ist,
die Röntgenstrahlen
oder -quanten zu empfangen, wobei die Bilddetektoranordnung einen
hybriden Röntgendetektor
aufweist, zu dem gehören:
ein erster Detektor, der zur Aufnahme der Röntgenstrahlen eingerichtet ist,
wobei der erste Detektor einen ersten Anteil der Röntgenstrahlen
oder -quanten absorbiert und einen zweiten Anteil der Röntgenstrahlen
oder -quanten passieren lässt;
ein zweiter Detektor, der zur Aufnahme des zweiten Anteils der Rönt genstrahlen
eingerichtet ist. Weiter gehört
zu der Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines hybriden Röntgendetektors, wobei
zu dem Verfahren die Schritte gehören: Aufnehmen von Röntgenstrahlen
oder -quanten mit einem ersten Detektor; Absorbieren eines ersten
Anteils der Röntgenstrahlen
oder -quanten; Passierenlassen eines zweiten Anteils der Röntgenstrahlen oder
-quanten durch den ersten Detektor; und Aufnehmen des zweiten Anteils
der Röntgenstrahlen oder
-quanten mit einem zweiten Detektor.
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
Es
wird nun auf die exemplarischen Zeichnungen eingegangen, in denen
gleichartige Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit denselben Bezugsnummern
versehen sind:
1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Röntgensystems in schematischer
Darstellung;
2 zeigt
ein Blockdiagramm des Röntgensystems
nach 1;
3 zeigt
einen schematischen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines hybriden Röntgendetektors;
4 zeigt
schematisch einen Querschnitt eines alternativen Ausführungsbeispiels
eines hybriden Röntgendetektors;
5 zeigt
einen Querschnitt eines alternativen Ausführungsbeispiels eines hybriden
Röntgendetektors,
in schematischer Darstellung; und
6 zeigt
ein exemplarisches Verfahren zum Betrieb des hybriden Röntgendetektors.
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Unter
Bezugnahme auf 1 weist ein Röntgensystem 10,
das einen hybriden Röntgendetektor 12 enthält, eine
Röntgenstrahlenquelle 14 auf,
die ein Röntgenstrahlenbündel 16 erzeugt,
der einen Bereich 18 eines Patienten 20 durchläuft. Die
vielen Strahlen des Röntgenstrahlenbündels 16 werden durch
die innere Struktur des Patienten 20 geschwächt und
anschließend
von dem Detektor 12 aufgenommen, der sich im Allgemeinen über eine Fläche in einer
Ebene erstreckt, die zu dem zentralen Strahl des Röntgenstrahlenbündels 16 senkrecht verläuft.
Der
hybride Röntgendetektor 12 enthält einen
energetisch integrierenden Detektor 22 und einen (in 2 gezeigten)
energetisch unterscheidenden d.h. auflösenden Detektor 24 („Energiediskriminationsdetektor"). Der energetisch
integrierende Detektor 22 („Energieintegrationsdetektor„) summiert sämtliche
Signale, die an einem jeweiligen Pixel ankommen, und akkumuliert
das Signal in einer Speichervorrichtung 26. Der Energieintegrationsdetektor 22 liest
anschließend
die Summe der Energien aus, die das Pixel während der Bestrahlung mit Röntgenstrahlen
erreicht haben. Eine charakteristische Eigenschaft des Energieintegrationsdetektors 22 ist, dass
dieser ein Bild hoher Auflösung
ermöglicht,
das die wesentlichen Merkmale der anatomischen Daten wiedergibt.
Der Energieintegrationsdetektor 22 kann ein beliebiger
Typ eines Detektors sein, der Röntgenstrahlen
in der oben beschriebenen Weise erfasst.
In
einem Ausführungsbeispiel
ist der Energieintegrationsdetektor 22 ein Szintillatordetektor, der
an ein lichtempfindliches Element, beispielsweise ein Array von
Photodioden 28, gekoppelt ist. Das Array 28 ist
in eine Anzahl von einzelnen Zellen 30 unterteilt, die
rechtwinklig in Spalten und Zeilen angeordnet sind. wie für den Fachmann
klar, ist die Ausrichtung der Spalten und Zeilen willkürlich, jedoch wird
aus Gründen
der Anschaulichkeit der Beschreibung angenommen, dass die Zeilen
horizontal und die Spalten vertikal verlaufen.
Während des
Betriebs werden die Zeilen der Zellen 30 nacheinander durch
einen Scannerschaltkreis 32 abgetastet, so dass die Belichtungsdaten aus
jeder Zelle 30 durch einen Ausleseschaltkreis 34 ausgelesen
werden können.
Jede Zelle 30 erfasst unabhängig die Intensität der an
ihrer Oberfläche empfangenen
Strahlung, und der Auslesewert der Belichtungsdaten liefert auf
diese Weise ein einzelnes Datenpixel in einem Bild 40,
das auf einem Display 42 wiederzugeben ist, beispielsweise
im Normalfall auf einem von dem Benutzer einzusehenden Monitor.
Der
Energieintegrationsdetektor 22 enthält ferner einen Vorspannungsschaltkreis 44,
der eine an den Zellen 30 anliegende Vorspannung steuert. Der
Vorspannungsschaltkreis 44, der Scannerschaltkreis 32 und
der Ausleseschaltkreis 34 tauschen jeweils Daten mit einem
Akquirierungssteuer- und Bildverarbeitungsschaltkreis 46 aus,
der den Betrieb der Schaltkreise 44, 32 und 34 mittels
eines elektronischen Prozessors regelt/steuert. Der Akquirierungssteuer-
und Bildverarbeitungsschaltkreis 46 steuert außerdem die
Röntgenstrahlenquelle 14,
indem er diese ein- und ausschaltet, und den Strom, und folglich
die Flussdichte (Fluenz) der Röntgenstrahlen
in dem Strahl 16 und/oder die Spannung, und damit die Energie
der Röntgenstrahlen
in dem Strahl 16, steuert.
Es
wird auf 2 Bezug genommen; der Energiediskriminationsdetektor 24 unterscheidet
die Energien in dem Energiespektrum der einfallenden Strahlung.
Die Unterscheidung der Energie kann auf eine beliebige aus dem Stand
der Technik bekannte Weise geschehen. Beispielsweise kann jedes
Photon einzeln analysiert werden, um die Energie jedes Photons zu
erfassen. Falls die Absorptioncharakteristik des von den Röntgenstrahlen
anfänglich
durchlaufenen Materials bekannt ist, ist es auch möglich, das Gesamtspektrum
der Photonen zu analysieren. Der Energiediskriminationsdetektor 24 fügt dem Bild
hoher Auflösung
charakterisierende Daten hinzu. Beispielsweise stellt der Energiediskriminationsdetektor 24 die
ergänzenden
Daten zur Verfügung,
indem er beispielsweise die Position auf dem Display hervorhebt
oder in sonstiger Weise die Sichtbarkeit des Katheters oder dergleichen
verbessert. Der Energiediskriminationsdetektor 24 kann
ein Detektor beliebigen Energie unterscheidenden Typs sein.
In
einem Ausführungsbeispiel
ist der Energiediskriminationsdetektor 24 ein Direkt-Konvertierungsdetektor,
der als ein kachelartig aufgeteilter unmittelbarer Einkristall-Konvertierungsdetektor
ausgebildet ist, wie er in dem US-Patent 6 408 050 beschrieben ist. Die
Zählraten
auf dem unmittelbaren Konvertierungsdetektor können sehr niedrig sein, so dass
es möglich
ist, einzelne Röntgenquanten
(Röntgenstrahlen)
und/oder zu zählen
und diese energetisch aufzulösen.
In noch einem Ausführungsbeispiel ist
der Energiediskriminationsdetektor 24 ein Dünnschichtdetektor,
dessen Funktionalität
hinsichtlich der Materialunterscheidung gewöhnlich beschränkt ist,
da die Energieauflösung
einfach nur durch die spektrale Differenz zwischen der anfänglichen
und endgültigen
Photonenabsporption (die Strahlhärtung innerhalb
des Detektor) repräsentiert
wird. Der Direkt-Konvertierungsdetektor fügt dem Bild hoher Auflösung charakterisierende
Daten hinzu. Eine weiteres Beispiel eines Energiediskriminationsdetektors 24 ist
ein Szintillator, der aus einem kristallinen Szintillatormaterial
und einem oder mehreren auf Licht ansprechenden Elementen, beispielsweise
einer Photodiode oder dergleichen, aufgebaut ist. In den Ausführungsbeispielen
wird der Energiediskriminationsdetektor 24 meist dazu verwendet,
um in dem Bild Metall, Calcium oder andere Materialien zu unterscheiden.
Der
Energieintegrationsdetektor 22 und der Energiediskriminationsdetektor 24 sind
an einen Bildprozessor 70 ange schlossen, der die von den
beiden Detektoren 22 und 24 gelieferten Bilddaten
entgegennimmt. Sobald der Bildprozessor 70 die Bilddaten empfängt, erzeugt
der Bildprozessor 70 anhand der Bilddaten ein oder mehrere
verarbeitete Bilder. In mindestens einem jener Bilder werden klinisch
relevante Daten, beispielsweise ein Katheter oder eine arterielle
Kalkablagerung, hervorgehoben. Es kann dann eine Analyse 72 an
jenen Bilder vorgenommen werden. Die Analyse 72 nimmt das
oder die verarbeiteten Bilder entgegen und analysiert deren Eigenschaften.
Die Analyse 72 kann ein Überlagern von zwei oder mehreren
verarbeiteten Bilder zu verarbeiteten und analysierten Bilder einschließen. Die
anfänglichen
verarbeiteten Bilder können
auf einem Display 42 wiedergegeben und/oder in einer Speichervorrichtung 76 gespeichert
werden. Weiter können
die verarbeiteten und analysierten Bilder auf dem Display 42 wiedergegeben
und/oder in der Speichervorrichtung 76 gespeichert werden.
Die verarbeiteten und analysierten Bilder können in jede beliebigen Weise
verwendet werden.
Es
existieren beispielsweise eine Reihe von Verwendungen für die verarbeiteten
und analysierten Bilder. Ein erster Verwendungszweck der verarbeiteten
und analysierten Bilder ist die Erzeugung einer visuellen Wiedergabe
für den
Benutzer mit einer verbesserten Sichtbarkeit und/oder einer Hervorhebung des
klinisch relevanten Abschnitts des Bilds, und die Übermittlung
dieses Bild an das Display 42. Eine Methode der Verbesserung
der Sichtbarkeit bedient sich der Verwendung einer anderen Farbe
für den
klinisch relevanten Abschnitt des Bilds, z. B. indem der Katheter
rot dargestellt wird, so dass der klinisch relevante Abschnitt des
Bilds heraussticht und betont wird (Falschfarbwiedergabe).
Ein
zweiter Verwendungszweck der verarbeiteten und analysierten Bilder
ist die Erstellung einer Bewertung, die einen klinisch relevanten
Risikofaktor repräsentiert.
Beispielsweise ist dies ein Calziumwert, der die mit den klinischen
Risiken eines zukünftigen
Herzanfalls in gewisser Beziehung stehende Gesamtmenge und Verteilung
von Calcium in den Arterien repräsentiert.
Ein
dritter Verwendungszweck der verarbeiteten und analysierten Bilder
ist, eine computergestützte
Diagnose oder computergestützte
Detektion anhand der Bilder vorzunehmen. Beispielsweise kann dies
die automatische Ermittlung des Ortes arterieller Blockaden oder
Hervorhebung verdächtiger Stellen
in dem Bild für
den Benutzer beinhalten.
Mit
Bezug auf 3 ist der hybride Röntgendetektor 12 eingehender
erläutert.
In einem Ausführungsbeispiel
ist der Energieintegrationsdetektor 22 des hybriden Röntgendetektors 12 auf
einer Vorderseite 48 eines Substrats 50 erzeugt.
Auf die Vorderseite 48 trifft der Röntgenstrahl 16 auf.
Der Energiediskriminationsdetektor 24 ist an einer Rückseite 52 des
Substrats 50 angeordnet wobei er entweder an der Rückseite 52 des
Substrats 50 angebracht ist, oder es kann zwischen der
Rückseite
und dem Energiediskriminationsdetektor 24 ein Zwischenraum
vorhanden sein; allerdings ist zwischen dem Energiediskriminationsdetektor 24 und
dem Substrat 50 keine schwächende Platte oder dergleichen
vorhanden. Der Energie diskriminationsdetektor 24 enthält eine Elektronik 56,
die eine auf Energie ansprechende Elektronik sein kann, die dazu
dient, Photonen zu erfassen und zu zählen. Die Elektronik 56 zählt Photonen
oder unterscheidet die Energie mit einem gewissen Grad einer energetischen
Auflösung.
Zu Beispielen einer derartigen Elektronik zählen anwendungsspezifische
integrierte Schaltkreise.
Das
Substrat 50 ist vorzugsweise ein Substrat mit geringer
Röntgenschwächung, beispielsweise ein
geringe schwächendes
Bariumglassubstrat oder Polymersubstrat. Die niedrige Schwächung ermöglicht einer
ausreichenden Zahl von Röntgenstrahlen den
Energieintegrationsdetektor 22 zu durchqueren und von dem
Energiediskriminationsdetektor 24 entgegengenommen zu werden.
Beispielsweise bedeutet eine geringe Schwächung, dass etwa 80 % bis 90 %
der einfallenden Röntgenstrahlen
durchgelassen werden.
Der
Energiediskriminationsdetektor 24 braucht nicht besonders
groß bemessen
werden, da er dazu dient, das durch den Energieintegrationsdetektor 22 erzeugte
primäre
Röntgenstrahlbild
zu ergänzen
und gewisse spezielle Merkmale hervorzuheben, z.B. um die Position
der Katheterspitze zu verfolgen. Der Energiediskriminationsdetektor 24 braucht
daher nicht das gesamte Sichtfeld abzubilden. Falls beispielsweise
ein kardialer Detektor mit 20 × 20
cm bemessen ist, kann der Energiediskriminationsdetektor 24 die
Maße von
etwa 5 × 5
cm oder 10 × 10
cm aufweisen. Allerdings wird ein kleinerer Energiediskriminationsdetektor 24 lediglich
verwendet, wenn Kosten einzusparen sind, – der Energiediskriminationsdetektor 24 kann
daher auch dieselben Abmessungen aufweisen wie der Energieintegrationsdetektor 22.
Es
wird auf 4 Bezug genommen, der der Energieintegrationsdetektor 22 weist
in einem weiteren Ausführungsbeispiel
in dem vor dem Energiediskriminationsdetektor 24 befindlichen
Bereich einen teilweise dünner
gestalteten Bereich 60 auf. Sowohl der Energieintegrationsdetektor 22 als
auch der Energiediskriminationsdetektor 24 absorbieren
Röntgenstrahlen 16.
Das Substrat 50 absorbiert ebenfalls einen geringen Anteil
der Röntgenstrahlen 16,
wodurch die Anzahl der Photonen möglicherweise zu gering wird,
um ein Bild der gewünschten
Bildqualität zu
erzeugen. Weil ein teilweise dünner
gestalteter Bereich 60 verwendet wird, absorbiert der Energieintegrationsdetektor 22 etwa
75 % der Röntgenstrahlen 16 und
erlaubt etwa 25 % der Röntgenstrahlen 16 zu
dem Energiediskriminationsdetektor 24 vorzudringen. Anschließend absorbiert
der Energiediskriminationsdetektor 24 etwa 90–95 % jener
Röntgenstrahlen,
die den Energieintegrationsdetektor 22 durchquert haben.
Damit beträgt
die kombinierte Absorption für
den Energieintegrationsdetektor 22 und den Energiediskriminationsdetektor 24 zusammen
vorzugsweise etwa 97 bis 99 % der Röntgenstrahlen 16. Um
eine gute Bildqualität
zu erhalten, ist es erwünscht,
das von dem Energieintegrationsdetektor 22 und dem Energiediskriminationsdetektor 24 insgesamt
wenigstens 90 % der Röntgenstrahlen 16 absorbiert
werden.
Die
Absorption der Röntgenquanten 16 an dem
Energieintegrationsdetektor 22 ist in dem teilweise dünner gestalteten Bereich 60 reduziert,
wodurch dem Energiediskriminationsdetektor 24 zum Erzielen
einer zu verbesserten Bildqualität
eine größere Zahl
von Röntgenquanten 16 zur
Verfügung
stehen. Dementsprechend wird für
den Energiediskriminationsdetektor 24 eine verbesserte
Photonenstatistik erreicht. Darüber
hinaus kann das von dem Energiediskriminationsdetektor 24 stammende
Signal mit dem von dem Energieintegrationsdetektor 22 stammenden
Signal zusammengeführt
werden, um das herkömmliche
anatomische Bild zu erzeugen, während
das allein von dem Energiediskriminationsdetektor herrührende Signal
dafür eingesetzt
werden kann, um die für
ein Zielobjekt spezifische Hervorhebung in dem Bild zu erzeugen.
Der
Grad der Reduzierung der Dicke in dem teilweise dünner gestalteten
Bereich 60 hängt
von der für
die Konfiguration ausgewählten
Bildverarbeitung ab. Der teilweise dünner gestaltete Bereich 60 ermöglicht einer
ausreichend großen
Zahl von Röntgenquanten 16 zu
dem Energiediskriminationsdetektor 24 vorzudringen; allerdings
wird ein zu starkes Ausdünnen
auch das Signal/Rausch-Verhältnis
in dem Energieintegrationsdetektor 22 reduzieren und möglicherweise
einen übermäßigen magnetischen Fluss
zu dem Energiediskriminationsdetektor 24 zulassen.
Mit
Bezug auf 5 sind in einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Energiediskriminationsdetektor 24 und die Elektronik 56 auf
dem Energieintegrationsdetektor 22 angeordnet, der auf
der Vorderseite 48 des Substrats 50 untergebracht
ist. Möglicherweise
verlaufen Anschlussleitungen 62 für die Elektronik 56 quer über den
Energieintegrationsdetektor 22. Der Energiediskriminationsdetektor 24 kann
an den Energieintegrationsdetektor 22 gekoppelt sein oder
auch nicht, und es kann ferner zwischen dem Energiediskriminationsdetektor 24 und dem
Energieintegrationsdetektor 22 ein Zwischenraum vorhanden
sein.
In
diesem Ausführungsbeispiel
empfängt
der Energiediskriminationsdetektor 24 die Röntgenquanten 16 als
Erster und absorbiert relativ wenige Röntgenquanten 16, um
eine ausreichende Zahl von Röntgenquanten
für den
Energieintegrationsdetektor 22 übrig zu lassen. Wie im Falle
des Ausführungsbeispiels
nach 4, könnte
das dem Benutzer angezeigte Bild durch die Summe der von dem Energiediskriminationsdetektor 24 und
dem Energieintegrationsdetektor 22 stammenden Daten gebildet
werden. Darüber
hinaus sollte bei der Herstellung der Energieauflösungselektronik
wegen der durch die Metallschicht und die Energieauflösungselektronik 56 hervorgerufene
Schwächung
der primären
Röntgenstrahlen 16 und
der vermehrten Strahlenbelastung an der Energieauflösungselektronik 56 ein
gegen Strahlung unempfindliches Halbleiterverfahren verwendet werden.
Darüber
hinaus ist es in diesem Ausführungsbeispiel
bevorzugt, keinen teilweise dünner gestalteten
Bereich für
den Energieintegrationsdetektor 22 vorzusehen, so dass
der Energieintegrationsdetektor 22 möglichst viele Röntgenquanten 16 absorbiert.
Da der Energiediskriminationsdetektor 24 die Röntgenquanten 16 als
Erster empfängt,
ist es erwünscht,
mit dem Energieintegrationsdetektor 22 möglichst
viele der übrigen
Röntgenquanten 16 zu absorbieren.
Darüber hinaus
spielt die Reihenfolge des Energieintegrationsdetektors und des
Energiediskriminationsdetektors aus der Sicht der exemplarischen Ausführungsbeispiele
keine Rolle. Es ist daher möglich,
dass der Energieintegrationsdetektor die Röntgenstrahlen als Erster entgegennimmt,
oder dass diese zuerst auf den Energiediskriminationsdetektor treffen.
Wichtig ist hierfür
nur, dass der Detektor, der die Röntgenstrahlen als Erster entgegennimmt,
lediglich einen Teil der Röntgenquanten
absorbiert, so dass ein zweiter Anteil der Röntgenquanten zu dem zweiten
Detektor gelangen kann. Weiter absorbiert der Energieintegrationsdetektor 22 den
Hauptanteil der Röntgenquanten 16 und
erzeugt ein primäres anatomisches
(Dichte-) Bild hoher Auflösung.
Der Energiediskriminationsdetektor 24 fügt dem Bild hoher Auflösung charakterisierende
Daten hinzu.
Mit
Bezug auf 6 ist ein exemplarisches Verfahren 200 zum
Betrieb des hybriden Röntgendetektors
veranschaulicht. In Schritt 202 nimmt der Energieintegrationsdetektor
die Röntgenquanten
auf. In Schritt 204 wandelt der Energieintegrationsdetektor einen
ersten Anteil der Röntgenquanten
in Licht um. Die Menge der in Licht umgewandelten Röntgenquanten
wird durch die Wahl der Dicke des Energieintegrationsdetektors bestimmt.
Je dünner
beispielsweise der Energieintegrationsdetektor ist, desto mehr Röntgenquanten
werden durch den Energieintegrationsdetektor gelangen, und je dicker
der Energieintegrationsdetektor ist, um so weniger Röntgenquanten
werden durch den Energieintegrationsdetektor gelangen. In Schritt 206 durchquert
ein zweiter Anteil der Röntgenquanten
den Energieintegrationsdetektor. In Schritt 208 nimmt der
Energiediskriminationsdetektor einen zweiten Anteil der Rönt genquanten
entgegen. In einem Ausführungsbeispiel
empfängt
der Energiediskriminationsdetektor eine geringe Anzahl von Röntgenquanten.
In Schritt 210 werden die Röntgenquanten, die auf den Energiediskriminationsdetektor
auftreffen, einzeln gezählt
und entsprechend ihrer Energie eingestuft. Dies ermöglicht es,
unterschiedliche Materialien zu kennzeichnen. In einem exemplarischen
Verfahren liefert der Energieintegrationsdetektor die anatomischen
Daten und der Energiediskriminationsdetektor stellt die ergänzenden
Daten zur Verfügung,
beispielsweise ein Hervorheben der Position oder ein sonstiges Verbessern der
Sichtbarkeit des Katheters oder dergleichen. Weiter liefert der
Energieintegrationsdetektor ein Bild hoher Auflösung und der Energiediskriminationsdetektor
fügt dem
Bild hoher Auflösung
charakterisierende Daten hinzu.
Die
Vorteile des hybriden Röntgendetektors basieren
auf der kombinierten Verwendung eines Energieintegrationsdetektors
und eines Energiediskriminationsdetektor. Der Energieintegrationsdetektor erzeugt
das primäre
Bild, und der Energiediskriminationsdetektor hebt gewisse Merkmale
hervor. Energiediskriminationsdetektoren sind gewöhnlich nicht
in der Lage mit hohen Zählraten
abzubilden. Daher erfasst der Energieintegrationsdetektor etwa 90
% bis 95 % der Photonen und ermöglicht
ein Bild hoher Auflösung,
während
der Energiediskriminationsdetektor eine geringere Anzahl von Photonen
entgegennimmt und dann die Photonen einstufen und zählen kann,
wobei er ergänzende
Merkmale, beispielsweise einen Katheter erfasst. Weiter ist es möglich, dass
der Energiediskriminationsdetektor zwischen den Bildgebungsregionen
benach barter Kacheln Lücken
aufweist, die möglicherweise
verursachen, dass Bilddaten fehlen. Durch Überlagern des Energieintegrationsdetektors
mit dem Energiediskriminationsdetektor sind keine Lücken mehr
vorhanden, da der Energieintegrationsdetektor das primäre Bild
erzeugt und der Energiediskriminationsdetektor verwendet wird, um
gewisse Merkmale hervorzuheben. Auf diese Weise werden sämtliche
der gewünschten
Daten in dem durch die beiden Detektoren erzeugten Bild erfasst.
Zu
einem hybriden Röntgendetektor 12 gehören: ein
erster Detektor 22, 24, der eingerichtet ist, um
Röntgenstrahlen
bzw. Röntgenquanten 16 entgegenzunehmen,
wobei der erste Detektor 22, 24 einen ersten Anteil
der Röntgenquanten 16 absorbiert
und es einem zweiten Anteil der Röntgenquanten 16 erlaubt,
durch den ersten Detektor 22, 24 hindurchzugelangen;
und ein zweiter Detektor 22, 24, der eingerichtet
ist, um den zweiten Anteil der Röntgenquanten 16 entgegenzunehmen.
Zu einem Strahlungsbildgebungssystem gehören: eine Röntgenstrahlenquelle 14,
die Röntgenquanten 16 erzeugt;
und eine Bilddetektoranordnung, die dazu eingerichtet ist, die Röntgenquanten 16 aufzunehmen,
wobei die Bilddetektoranordnung einen hybriden Röntgendetektor 12 aufweist,
zu dem gehören:
ein erster Detektor 22, 24, der eingerichtet ist,
um die Röntgenquanten 16 aufzunehmen,
wobei der erste Detektor 22, 24 einen ersten Anteil
der Röntgenquanten 16 absorbiert
und einem zweiten Anteil der Röntgenquanten 16 erlaubt, durch
den ersten Detektor 22, 24 hindurchzugelangen;
ein zweiter Detektor 22, 24, der eingerichtet
ist, um den zweiten Anteil der Röntgenquanten 16 aufzunehmen;
und eine Röntgenstrahlenquelle 14.
Ein Verfahren zum Betrieb eines hybriden Röntgendetektors 12, wobei
zu dem Verfahren die Schritte gehören: Entgegennehmen von Röntgenquanten 16 an
einem ersten Detektor 22, 24; Absorbieren eines
ersten Anteils der Röntgenquanten 16;
Passierenlassen eines zweiten Anteils der Röntgenquanten 16 durch den
ersten Detektor 22, 24; und Aufnehmen des zweiten
Anteils der Röntgenquanten 16 mit
einem zweiten Detektor 22, 24.
Während die
Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben wurde, ist es dem Fachmann klar, dass an deren Elementen
vielfältige Änderungen
vorgenommen werden können,
und dass die Beispiele durch äquivalente
Ausführungen substituiert
werden können,
ohne dass der Schutzumfang der Erfindung berührt ist. Darüber hinaus können viele
Abwandlungen vorgenommen werden, um eine besondere Situation oder
ein spezielles Material an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne von
deren Schutzumfang abzuweichen. Es ist daher nicht beabsichtigt,
die Erfindung auf das spezielle Ausführungsbeispiel, das als die
am besten geeignete Weise der Verwirklichung der Erfindung erachtet wird,
zu beschränken,
vielmehr soll die Erfindung sämtliche
Ausführungsbeispiele
einbeziehen, die in den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche fallen.
Darüber
hinaus legt die Verwindung der Begriffe erste, zweite, usw. keinerlei
Reihenfolge oder Rangfolge fest, sondern die Begriffe erste, zweite, usw.
dienen vielmehr zur Unterscheidung der Elemente.