DE102006029198A1 - Computer tomography system for generating e.g. x-ray, of e.g. patient., has x-ray radiation device formed such that imaging areas defined by individual x-ray radiation sources on imaging surface are overlapped - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Computertomographie-System mit einer Röntgenstrahlungseinrichtung, welche zumindest zwei im Betrieb entlang eines Umlaufrings um eine Rotationsachse umlaufende, in Richtung der Rotationsachse mit einem Abstand zueinander angeordnete Röntgenstrahlungsquellen umfasst, die jeweils ein innerhalb des Umlaufrings angeordnetes Untersuchungsobjekt durchleuchten und auf eine in radialer Richtung der jeweiligen Röntgenstrahlungsquelle am Umlaufring gegenüberliegende Abbildungsfläche abbilden, und mit einer der Röntgenstrahlungseinrichtung zugeordneten Röntgendetektoreinrichtung mit zumindest einem in der Abbildungsfläche liegenden Detektorfeld, das sich über zumindest ein Umlaufringsegment erstreckt und das sich in Richtung der Rotationsachse von einer ersten Detektorkante zu einer zweiten Detektorkante erstreckt.The The invention relates to a computed tomography system with an X-ray device, which at least two in operation along a circumferential ring around a Rotating axis circumferential, in the direction of the axis of rotation with a Comprises spaced apart X-ray sources, each one located within the circulation ring examination object and in a radial direction of the respective X-ray source on the circulating ring opposite imaging surface map, and with one of the X-ray device associated X-ray detector device with at least one detector field lying in the imaging area, that over extends at least one circular ring segment and extending in the direction the axis of rotation from a first detector edge to a second Detector edge extends.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Schnittbildaufnahmen eines Untersuchungsobjekts, bei dem zumindest zwei entlang eines Umlaufrings um eine Rotationsachse umlaufende, in Richtung der Rotationsachse mit einem Abstand zueinander angeordnete Röntgenstrahlungsquellen einer Röntgenstrahlungseinrichtung jeweils das innerhalb des Umlaufrings angeordnete Untersuchungsobjekt durchleuchten und auf eine in radialer Richtung der jeweiligen Röntgenstrahlungsquelle am Umlaufring gegenüberliegende Abbildungsfläche abbilden, und bei dem mittels der Röntgenstrahlungsquellen jeweils in der Abbildungsfläche erzeugte Bildwerte mit einer der Röntgenstrahlungseinrichtung zugeordneten Röntgendetektoreinrichtung erfasst werden, die zumindest ein in der Abbildungsfläche liegendes Detektorfeld aufweist, das sich über zumindest ein Umlaufringsegment erstreckt und das sich in Richtung der Rotationsachse von einer ersten Detektorkante zu einer zweiten Detektorkante erstreckt, und bei dem auf Basis der vom Detektorfeld erfassten Bildwerte die Schnittbildaufnahmen ermittelt werden.Furthermore The invention relates to a method for generating sectional image recordings an object to be examined, in which at least two along a Circulating ring revolving around a rotation axis, in the direction of the axis of rotation with a spaced apart X-ray sources of a X-ray radiation device in each case the examination object arranged within the circulating ring and in a radial direction of the respective X-ray source reproduce the imaging surface opposite the circulation ring, and by means of the X-ray sources each in the imaging area generated image values with one of the X-ray device associated X-ray detector device are detected, the at least one lying in the imaging surface Detector field which over extends at least one circular ring segment and extending in the direction the axis of rotation from a first detector edge to a second Detector edge extends, and based on that of the detector array captured image values, the cross-sectional images are determined.
In den vorbeschriebenen Computertomographie-Systemen werden mit Hilfe eines Röntgenverfahrens dreidimensionale Schichtbilder vom Inneren eines Untersuchungsobjekts erzeugt. Üblicherweise werden hierzu wie beschrieben mittels einer Abtasteinheit (im Allgemeinen Gantry genannt), welche die um das Aufnahmeobjekt rotierende Röntgenquelle und das Bildaufnahmesystem mit der Röntgendetektoreinrichtung aufweist, zweidimensionale Röntgenschnittbilder erzeugt, aus denen dann ein dreidimensionales Bild rekonstruiert wird. Die Gantry befindet sich hierbei in der Regel in einem Gantry-Gehäuse, welches ringförmig um einen Untersuchungsobjekt-Aufnahmeraum angeordnet ist.In the computed tomography systems described above are using an x-ray procedure three-dimensional slice images of the interior of an examination object generated. Usually for this purpose as described by means of a scanning unit (in general Called gantry), which rotates the X-ray source rotating around the subject and having the image pickup system with the X-ray detector device, two-dimensional x-ray sectional images generated from which then reconstructs a three-dimensional image becomes. The gantry is usually located in a gantry housing, which annular is arranged around an examination subject-receiving space.
Die Röntgendetektoreinrichtung ist dabei so aufgebaut, dass zu jedem Zeitpunkt während eines Umlaufs der Röntgenstrahlungsquelle in radialer Richtung der Röntgenstrahlungsquelle am Umlaufring gegenüber in der Abbildungsfläche zumindest ein Teil eines Detektorfelds liegt. Dies kann auf zwei Arten realisiert werden. Bei einem Bautyp ist der Röntgenstrahlungsquelle gegenüber ein Detektorfeld angeordnet, das mit der Röntgenstrahlungsquelle um das Untersuchungsobjekt herum rotiert. Das Detektorfeld erstreckt sich dabei in Umlaufrichtung über ein Winkelsegment, so dass der von der Röntgenstrahlungsquelle aus abgestrahlte, aufgefächerte Röntgenstrahl voll erfasst wird. Bei einem anderen Bautyp von Computertomographie-Systemen bildet das Detektorfeld einen kompletten Ring und lediglich die Röntgenstrahlungsquelle rotiert im Gantry-Gehäuse. Der Auslesezyklus der einzelnen Detektorelemente des Detektorfelds wird dann entsprechend der Rotation der Röntgenstrahlungsquelle synchronisiert. Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass die Röntgendetektoreinrichtung nicht mitrotieren muss und somit grundsätzlich höhere Umlaufgeschwindigkeiten erreichbar sind. In einer anderen, neueren Konstruktion wird anstelle einer mechanisch rotierenden Röntgenröhre ein Anodenring oder zumindest ein Anoden halbring verwendet, auf den ein von einer Elektronenkanone erzeugter Elektronenstrahl geleitet wird. Dieser Elektronenstrahl induziert auf seinem Auftreffpunkt auf dem Anodenhalbring die Röntgenstrahlung. Durch entsprechendes Ablenken des Elektronenstrahls kann die durch die Auftreffstelle des Elektronenstrahls definierte Röntgenstrahlungsquelle sehr schnell entlang des Anodenrings um das Untersuchungsobjekt rotieren. Diese sogenannten „Elektronenstrahltomographen" werden aber wegen ihres großen technischen Aufwands relativ selten eingesetzt.The X-ray detector device is constructed in such a way that at any time during one revolution the X-ray source in the radial direction of the X-ray source at the circulation ring opposite in the picture area at least part of a detector field is located. This can be done in two ways will be realized. In a building type, the X-ray source is opposite Detector array arranged with the X-ray source around the Revolving object around. The detector array extends while in the direction of rotation over an angular segment such that the one radiated from the X-ray source, fanned X-ray is fully recorded. In another type of computed tomography systems the detector field forms a complete ring and only the X-ray source rotates in the gantry housing. Of the Readout cycle of the individual detector elements of the detector array is then synchronized according to the rotation of the X-ray source. This construction has the advantage that the X-ray detector device is not co-rotate and thus generally higher circulation speeds are reachable. In another, newer design will be in place a mechanically rotating x-ray tube Anode ring or at least one anode half-ring used on the passed an electron beam generated by an electron gun becomes. This electron beam induces at its point of impact on the Anodehalbring the X-ray radiation. By appropriately deflecting the electron beam, the through the point of impact of the electron beam defined X-ray source very quickly rotate along the anode ring around the object to be examined. However, these so-called "electron beam tomographs" are due to her big one technical effort relatively rarely used.
Seit
der Entwicklung solcher Computertomographie-Systeme gehen die Bestrebungen
dahin, die Messzeiten soweit wie möglich zu verringern. Ein Ansatz
besteht darin, die verwendeten Detektorfelder, welche zunächst nur
aus einer einzelnen, sich in Umlaufrichtung erstreckenden Zeile
von Detektorelementen bestanden, zu verbreitern, indem mehrere solche
Detektorzeilen dicht aneinandergesetzt werden (sogenannte „Mehrzeilendetektoren"). So entsteht ein
zweidimensionales Detektorfeld, das sich in Richtung entlang der
Rotationsachse von einer ersten Detektorkante zu einer zweiten Detektorkante
erstreckt. Es kann dann die Dicke der bei einem Umlauf erfassten
Schicht verbreitert werden. Ein Problem hierbei ist jedoch, dass
aufgrund der geometrischen Bedingungen bei der Bildrekonstruktion
bisher nicht die komplette Detektorfläche genutzt werden kann. Dies
ist in
Ein weiteres Problem besteht darin, dass bei einer zu starken Auffächerung des Röntgenstrahls entlang der Rotationsachse A die Bildqualität reduziert wird. In der US 2005/0175143 A1 wird daher vorgeschlagen, mehrere Röntgenröhren mit jeweils gegenüberliegend mitrotierenden Mehrzeilendetektoren zu verwenden, um mit hoher Geschwindigkeit und guter Auflösung Bilder erzeugen zu können. Das dort vorgeschlagene Prinzip löst jedoch nach wie vor nicht das oben beschriebene Problem, dass der Patientenraum auf seiner gesamten Länge entlang der Rotationsachse für die Bildgebung genutzt werden kann und der Patient nicht unnötig durch Röntgenstrahlung belastet wird, welche nicht zur Bildgebung verwendet werden kann.One Another problem is that when too much fanning along the X-ray the rotation axis A, the image quality is reduced. In the US 2005/0175143 A1 is therefore proposed to use several x-ray tubes opposite each other co-rotating multi-line detectors to use at high speed and good resolution To create images. However, the principle proposed there still does not solve the problem described above that the patient room on his entire length along the axis of rotation for The imaging can be used and the patient is not unnecessary X-rays which can not be used for imaging.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Computertomographie-System sowie ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung von Schnittbildaufnahmen der ein gangs genannten Art zu schaffen, wobei insbesondere die beschriebenen Probleme reduziert werden.It is therefore an object of the present invention, an improved Computed tomography system as well as an improved method of production to create cross-sectional images of the initially mentioned type, in particular, the described problems are reduced.
Diese Aufgabe wird zum einen durch ein Computertomographie-System gemäß Patentanspruch 1 und zum anderen durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 11 gelöst.These Task is on the one hand by a computed tomography system according to claim 1 and on the other hand solved by a method according to claim 11.
Bei einem erfindungsgemäßen Computertomographie-System ist die Röntgenstrahlungseinrichtung derart ausgebildet, dass auf der Abbildungsfläche von den einzelnen Röntgenstrahlungsquellen definierte Abbildungsbereiche, welche jeweils bei einer Rotation der betreffenden Röntgenstrahlungsquellen von deren Röntgenstrahlung überstrichen werden, in axiale Richtung (d.h. in Richtung der Rotationsachse gesehen) aneinandergrenzen oder überlappen. Außerdem ist durch die Ausbildung der Röntgenstrahlungseinrichtung dafür gesorgt, dass auf die im Wesentlichen parallel zu den Detektorkanten verlaufenden Bildränder eines Gesamt-Abbildungsbereichs, der durch die überlappenden Abbildungsbereiche auf der Abbildungsfläche gebildet ist, jeweils im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse verlaufende Röntgenstrahlen einer der Röntgenstrahlungsquellen auftreffen. Das heißt, es wird durch entsprechende Ausbildung der Röntgenstrahlungseinrichtung, beispielsweise durch eine passende Ausrichtung der einzelnen Röntgenstrahlungsquellen und durch geeignete Kollimatoren dafür gesorgt, dass letztlich die Bildränder des durch die Röntgenstrahlungsquellen gemeinsam definierten Gesamt-Abbildungsbereichs von im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Strahlen gebildet werden. Der Begriff „im Wesentlichen rechtwinklig" ist hierbei so zu verstehen, dass der Strahl möglichst wenig von der Senkrechten abweichen sollte, vorzugsweise lediglich im Rahmen einer Toleranz von wenigen Grad, beispielsweise ca. 1 bis 3 Grad. Da der Gesamt-Abbildungsbereich folglich nicht mehr durch schräg nach außen von der Röntgenstrahlungsquelle aus verlaufende Röntgenstrahlen, sondern durch senkrechte Röntgenstrahlen begrenzt wird, fallen – wie dies später noch anhand eines Ausführungsbeispiels gezeigt wird – insbesondere die jeweils stirnseitig in den Pa tientenraum hineinragenden kegelförmigen Volumenbereiche weg, in denen keine bildgebende Röntgenstrahlung auftritt. Es ist somit bei geschickter Anordnung von Röntgenstrahlungsquellen und Detektor im Idealfall möglich, Bilder aus einem zylinderförmigen Volumen zu rekonstruieren, welches sich in axialer Richtung unmittelbar von einer Detektorkante zur anderen Detektorkante erstreckt, so dass der Patientenraum auf der gesamten Länge ausgenutzt werden kann. Es werden dann Körperteile des Patienten/Probanden nicht mehr mit Röntgenstrahlen belastet, die per se nicht zur Bildgebung genutzt werden können.at a computed tomography system according to the invention is the X-ray device designed such that defined on the imaging surface of the individual X-ray sources Deposition areas, each with a rotation of the respective X-ray sources be swept by their X-rays, in the axial direction (i.e., seen in the direction of the axis of rotation) adjoin or overlap. Furthermore is due to the formation of the X-ray device ensured, that on the substantially parallel to the detector edges extending image borders of an overall imaging area passing through the overlapping imaging areas on the picture surface is formed, each substantially perpendicular to the axis of rotation running x-rays one of the X-ray sources incident. This means, it is by appropriate training of the X-ray device, for example, by a suitable orientation of the individual X-ray sources and through suitable collimators for it taken care that ultimately the edges of the image by the X-ray sources jointly defined overall imaging range of substantially be formed perpendicular to the axis of rotation rays. The term "im Is essentially rectangular " to understand in this case that the beam as little as possible from the vertical should differ, preferably only within a tolerance a few degrees, for example, about 1 to 3 degrees. As the overall imaging area therefore not at an angle anymore outward from the X-ray source from running x-rays, but by vertical X-rays is limited, fall - like this later still with reference to an embodiment is shown - in particular the respective conical volume areas projecting into the patient space at the end face away, where no X-ray imaging occurs. It is thus in a clever arrangement of X-ray sources and Detector ideally possible, images from a cylindrical Volume to reconstruct, which is in the axial direction immediately extends from one detector edge to the other detector edge, so that the patient room can be utilized over the entire length. It then becomes body parts of the patient / subject no longer burdened with X-rays, the per se can not be used for imaging.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird dementsprechend dafür gesorgt, dass von den einzelnen Röntgenstrahlungsquellen auf der Abbildungsfläche definierte Abbildungsbereiche, die jeweils bei einer Rotation der betreffenden Röntgenstrahlungsquellen von deren Röntgenstrahlung überstrichen werden, in axialer Richtung aneinandergrenzen oder sich überlappen und dass außerdem auf die im Wesentlichen parallel zu den Detektorkanten verlaufenden Bildränder eines durch die überlappenden Abbildungsbereiche auf der Abbildungsfläche gebildeten Gesamt-Abbildungsbereichs jeweils im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse verlaufende Röntgenstrahlen einer der Röntgenquellen auftreffen.In a method according to the invention, it is accordingly ensured that imaging regions defined by the individual x-ray radiation sources on the imaging surface, which in each case occur during a rotation of the relevant x-ray Radiation sources are swept by their X-radiation, adjacent to each other in the axial direction or overlap and that also on the substantially parallel to the detector edges extending image edges of an overlapping image areas formed on the imaging surface total imaging area each extending substantially perpendicular to the axis of rotation X-rays of one of the X-ray sources incident.
Die abhängigen Ansprüche enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung, wobei insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren auch analog zu den abhängigen Ansprüchen des erfindungsgemäßen Computertomographie-Systems weitergebildet sein kann.The dependent claims each contain particularly advantageous embodiments and developments of the invention, wherein in particular the inventive method also analogous to the dependent ones claims of the computed tomography system according to the invention can be trained.
Die Erfindung ist grundsätzlich bei allen Typen von Computertomographie-Systemen einsetzbar, d.h. sowohl bei Systemen, bei denen eine Röntgendetektoreinrichtung mit einem feststehenden, sich vollständig entlang des Umlaufrings erstreckenden Detektorfeld verwendet wird, als auch bei Computertomographie-Systemen mit kreissegmentförmigen Detektorfeldern, welche synchronisiert mit der Röntgenstrahlungsquelle umlau fen. Darüber hinaus ist auch ein Einsatz an Elektronenstrahl-Tomographen möglich.The Invention is basically applicable to all types of computed tomography systems, i. both in systems where an X-ray detector device with a fixed, completely is used along the circular ring extending detector field, as well as in computer tomography systems with circular segment-shaped detector fields, which synchronizes with the X-ray source run around. About that In addition, a use of electron beam tomographs is possible.
Grundsätzlich können die Röntgenstrahlungsquellen so angeordnet sein, dass ihre Abbildungsbereiche während des Umlaufs jeweils auf einem anderen Detektorfeld bzw. Detektorfeldbereich als die der anderen Röntgenstrahlungsquellen liegen. Beispielsweise könnten, wie dies bei dem eingangs beschriebenen Stand der Technik der Fall ist, den einzelnen Röntgenstrahlungsquellen eigene Detektorfelder zugeordnet sein.Basically, the X-ray sources be arranged so that their imaging areas during the Each time on a different detector field or detector array area than that of the other X-ray sources lie. For example, as is the case with the prior art described at the beginning is, the individual X-ray sources be assigned their own detector fields.
Da jedoch solche Detektorfelder relativ teuer sind und zudem dann auch der Auslese- und Rekonstruktionsaufwand höher ist, sind die Röntgenstrahlungseinrichtung und die Röntgendetektoreinrichtung bei einer bevorzugten Variante so ausgebildet und angeordnet, dass die Abbildungsbereiche der einzelnen Röntgenstrahlungsquellen zu jedem Zeitpunkt während des Umlaufs auf demselben Detektorfeld liegen. Beispielsweise können die Röntgenstrahlungsquellen bevorzugt auf einer parallel zur Rotationsachse verlaufenden Linie hintereinander, d.h. in der gleichen Winkelposition auf dem Umlaufring angeordnet sein. Alternativ können sie, sofern dies wegen des Raumbedarfs der einzelnen Röntgenstrahlungsquellen notwendig ist, auch mit einem kurzen Winkelversatz entlang der Umlaufrichtung nebeneinander passend angeordnet sein, damit die Abbildungsbereiche der einzelnen Röntgenstrahlungsquellen auf demselben Detektorfeld liegen. Bei all diesen Konstruktionen sollte das Computertomographie-System vorzugsweise eine Steuereinrichtung aufweisen, welche die Röntgenstrahlungseinrichtung, und ggf. die Röntgendetektoreinrichtung, so ansteuern, dass die Röntgenstrahlungsquellen jeweils synchronisiert zu einem Auslesezyklus des Detektorfeldes, zeitlich gegeneinander versetzt, pulsweise Röntgenstrahlung aussenden. Bei Verwendung von zwei Röntgenstrahlungsquellen können diese beispielsweise wechselweise Röntgenstrahlung aussenden. Auf diese Weise wird dafür gesorgt, dass vom Detektorfeld zu einem Zeitpunkt jeweils nur Röntgenstrahlung aus einer genau defi nierten Richtung erfasst wird und somit eine Rekonstruktion der Bilder einfacher möglich ist.There However, such detector fields are relatively expensive and then also the readout and reconstruction effort is higher, are the X-ray device and the X-ray detector device a preferred variant designed and arranged so that the Image areas of each X-ray source to each Time during of the circulation lie on the same detector field. For example, the X-ray sources preferably on a line parallel to the axis of rotation one behind the other, i. in the same angular position on the circulating ring be arranged. Alternatively you can if this is because of the space requirements of the individual X-ray sources is necessary, even with a short angular displacement along the direction of rotation be arranged side by side to match the image areas the individual X-ray sources lie on the same detector field. In all these constructions should the computed tomography system preferably have a control device, which the X-ray device, and optionally the X-ray detector device, so drive that the X-ray sources each synchronized to a readout cycle of the detector array, temporally offset from each other, emit pulse X-ray radiation. at Use of two X-ray sources can For example, they emit X-rays alternately. On this way is for it ensured that only one x-ray radiation from the detector field at a time is detected from a well-defined direction and thus a Reconstruction of images is easier.
In einem solchen Fall sollten die Röntgenstrahlungsquellen möglichst mit sehr schnellen Pulsen betrieben werden. Hierzu weist bei einer bevorzugten Variante die Röntgenstrahlungseinrichtung eine Elektronenstrahlquelle, eine Elektronenstrahlleiteinrichtung und ein Elektronenstrahltarget auf, beispielsweise eine Röntgenanode, um unter Erzeugung der Röntgenstrahlung einen beschleunigten Elektronenstrahl auf einen definierten Brennpunkt des Elektronenstrahltargets zu lenken. Außerdem weist die Röntgenstrahlungseinrichtung eine Elektronenstrahlansteuereinheit auf, um zur Erzeugung einer gepulsten Röntgenstrahlung den Elektronenstrahl zeitweise definiert von dem Brennpunkt wegzulenken. Auf diese Weise sind sehr schnell gepulste Röntgenstrahlungseinrichtungen realisierbar.In In such a case, the X-ray sources should preferably be operated with very fast pulses. For this purpose points at a preferred variant, the X-ray device a Electron beam source, a Elektronenstrahlleiteinrichtung and an electron beam target, for example an x-ray anode, to generate the X-ray an accelerated electron beam to a defined focal point of To direct electron beam targets. In addition, the X-ray device has an electron beam drive unit to generate a pulsed X-radiation temporarily deflect the electron beam away from the focus. In this way, very fast pulsed X-ray devices realizable.
Besonders bevorzugt kann die Röntgenstrahlungseinrichtung ein Elektronenstrahltarget aufweisen, das unter Bildung räumlich getrennter Röntgenstrahlungsquellen mehrere Brennpunkte aufweist. Hierbei bietet es sich an, die Röntgenstrahlungseinrichtung so auszubilden, dass der Elektrodenstrahl im Betrieb derart abgelenkt wird, dass er in definierten, zeitlich gegeneinander versetzten Zeitabschnitten auf einen der Brennpunkte des Elektronenstrahltargets trifft, um an räumlich getrennten Röntgenstrahlungsquellen Röntgenstrahlungspulse zu erzeugen. Das heißt, es wird dafür gesorgt, dass der Elektronenstrahl zwischen den einzelnen Brennpunkten hin und her springt bzw. zyklisch herumspringt, um so an den räumlich getrennten Röntgenstrahlungsquellen nacheinander die Pulse zu erzeugen. Auf diese Weise können also mit einer einzelnen Röntgenröhre zugleich mehrere räumlich getrennte Röntgenstrahlungsquellen realisiert werden, die passend zueinander zeitlich versetzt gepulst betrieben werden.Especially Preferably, the X-ray device have an electron beam target, forming spatially separated X-ray sources has multiple foci. Here it makes sense, the X-ray device in such a way that the electrode beam is deflected during operation in such a way is that he is in defined, temporally staggered Time segments on one of the focal points of the electron beam target meets in order to spatially separate X-ray sources X-ray pulses to create. This means, it will be for that Ensured that the electron beam between each focal point jumps back and forth or jumps cyclically around, so at the spatially separated X-ray sources to generate the pulses one after the other. This way you can with a single x-ray tube at the same time several spatially separate X-ray sources be realized, the suitably pulsed temporally offset operate.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Röntgenstrahlungseinrichtung mehrere separate Röntgenröh ren. Beispielsweise können hierfür auch erst vor kurzem entwickelte, miniaturisierte Röntgenröhren genutzt werden, welche mit einer sog. Carbon-Nanotube als Elektronenquelle anstelle eines bisher üblichen, beheizten Filament arbeiten.In a further preferred embodiment, the X-ray radiation device comprises a plurality of separate X-ray tubes. For example, only recently developed, miniaturized X-ray tubes can be used, which use a so-called carbon nanotube as the electron work instead of a previously used, heated filament.
Um das Detektorfeld soweit wie möglich auszunutzen, ist die Röntgenstrahlungseinrichtung jeweils so aufgebaut, dass die Bildränder des durch die überlappenden Abbildungsbereiche der einzelnen Röntgenstrahlungsquellen gebildeten Gesamt-Abbildungsbereichs auf den oder in einem kurzen Abstand neben den Detektorkanten liegen, wobei dieser Abstand besonders bevorzugt so gering wie möglich sein sollte.Around the detector field as far as possible exploit is the X-ray device each so constructed that the edges of the image by the overlapping Image areas of the individual X-ray sources formed Total imaging area at or a short distance apart lie the detector edges, with this distance being particularly preferred be as low as possible should.
Bei einer bevorzugten Realisierung ist die Röntgenstrahlungseinrichtung so ausgebildet, dass von den Röntgenstrahlungsquellen aus jeweils ein entlang der Rotationsachse innerhalb eines Abstrahlungswinkelbereichs aufgefächertes Strahlprofil abgestrahlt wird, wobei bei den beiden entlang der Rotationsachse äußeren Röntgenstrahlungsquellen eine jeweils bezüglich des Detektorfelds in axialer Richtung äußerste Winkelbereich-Begrenzungsfläche im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse verläuft.at A preferred embodiment is the X-ray radiation device designed so that from the X-ray sources each one along the axis of rotation within a range of radiation angles fanned Beam profile is emitted, with the two along the Rotation axis outer X-ray sources a each with respect of the detector field in the axial direction outermost angular range limiting surface substantially perpendicular to the axis of rotation.
Bei einer bevorzugten Realisation der zuvor beschriebenen Varianten wird bei den jeweils außen liegenden Röntgenstrahlungsquellen (d.h. den Röntgenstrahlungsquellen, welche entlang der Rotationsachse gesehen vorne und hinten liegen) dafür gesorgt, dass jeweils eine zweite, bezüglich des Detektorfeldes in axialer Richtung innere Winkelbereich-Begrenzungsfläche derart verläuft, dass die Schnittlinie der zweiten Winkelbereich-Begrenzungsfläche der betreffenden Röntgenstrahlungsquelle mit der äußeren Winkelbereich-Begrenzungsfläche der jeweils anderen Röntgenquelle an der Detektorkante des Detektorfeldes verläuft, welche jeweils in radialer Richtung, d.h. senkrecht zur Rotationsachse, der anderen Röntgenstrahlungsquelle am Umlaufring gegenüberliegt.at a preferred realization of the variants described above is at the respective outside X-ray sources (i.e., the X-ray sources, which are seen along the axis of rotation front and rear) ensured, that in each case a second, with respect of the detector field in the axial direction inner angular region boundary surface such runs, that the intersecting line of the second angular range-limiting surface of relevant X-ray source with the outer angular range limiting surface of each other X-ray source extends at the detector edge of the detector array, which in each case in the radial direction, i.e. perpendicular to the axis of rotation, the other source of X-radiation at the circulating ring opposite.
Die Erfindung wird im Folgenden noch einmal unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bauteile sind in den verschiedenen Figuren jeweils mit denselben Bezugsziffern versehen. Es zeigen:The Invention will be described again below with reference to the accompanying figures based on embodiments explained in more detail. Same Components are in the different figures each with the same Reference numbers provided. Show it:
Anhand
der bereits eingangs ausführlich
erläuterten
In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt
es sich vom Grundprinzip her um einen typischen Scanner der sogenannten „dritten
Generation", bei
der sowohl das Röntgendetektorfeld
Die
Röntgenstrahlungsquellen
Wie
in
Die
Röntgenstrahlungsquellen
Wie
aus der Darstellung in
Wie
in den
Hierzu
kann die in
Die
Steuereinrichtung
Über eine
separate Synchronisationseinheit
Das
gesamte Computertomographie-System
Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß den
Über eine
Elektronenstrahl-Leiteinrichtung
Die
beiden Röntgenstrahlungsquellen
Durch
eine geeignete Kollimatoreinrichtung
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Computertomographie-Systemen, den Röntgenquellen sowie den beschriebenen Verfahren lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung wurde überwiegend anhand eines Einsatzes in einem medizinisch genutzten Computertomographie-System beschrieben. Sie ist jedoch nicht auf derartige Einsätze beschränkt, sondern kann auch in wissenschaftlichen und/oder industriellen Einsätzen genutzt werden.It will be final once again pointed out that it is the previous one detailed computed tomography systems, the X-ray sources as well as the described method only to exemplary embodiments which is modified by the expert in various ways can be without departing from the scope of the invention. The invention has become predominant based on a mission in a medical computed tomography system described. However, it is not limited to such operations, but can also be used in scientific and / or industrial applications become.
Claims (12)
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