DE102007019580B4 - Two-emitter volume CT X-ray detector system of a multi-slice spiral CT device with increased volume coverage per detector revolution - Google Patents
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Abstract
Röntgendetektorsystem (24) eines Zweistrahler-Mehrschicht-Spiral-CT-Geräts mit zwei in gleicher Umlaufrichtung (φz) um die Körperlängsachse (z) eines zu untersuchenden Patienten (44) mit betragsgleicher Winkelgeschwindigkeit (φ̇z) rotierenden, in Umlaufrichtung (φz) um einen bestimmten Winkelbetrag (Δφz) gegeneinander versetzt angeordneten Röntgendetektoreinheiten (22 und 23) und zwei zu diesen Röntgendetektoreinheiten (22 und 23) in Bezug auf die Rotationsachse (z) des Röntgendetektorsystems (24) diametral gegenüberliegend angeordneten Röntgenquellen (27 und 28), wobei die Volumenabdeckung der beiden Röntgendetektoreinheiten (22 und 23) in Richtung ihrer parallel zur Rotationsachse (z) des Röntgendetektorsystems (24) verlaufenden Symmetrieachsen (ZL1und ZL2) gleich groß ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine (22) der beiden Röntgendetektoreinheiten (22 und 23) in einem ersten, parallel zur Rotationsachse (z) des Röntgendetektorsystems (24) verlaufenden Detektormessfeldbereich (2-5) im Vergleich zu einem dazu senkrecht verlaufenden zweiten Detektormessfeldbereich (2-4) über einen eingeschränkten Messfeldbereich (43) in einer senkrecht zur Rotationsachse (z) verlaufenden Azimutrichtung (φz1) verfügt, die durch die Umfangsrichtung eines Kreises um eine zu der betreffenden Röntgendetektoreinheit (22) in Bezug auf die Rotationsachse (z) des Röntgendetektorsystems (24) diametral gegenüberliegend angeordnete Röntgenquelle (27) festgelegt ist, wobei die Röntgenstrahlung erfassende Detektorfläche (8) eines (22) der beiden Röntgendetektoreinheiten (22 und 23) wenigstens einen in einer Azimutrichtung (φz1) auf einer Kreisbahn um eine (27) der beiden Röntgenquellen (27 und 28) vorspringenden Teilbereich (2-2 und/oder 2-3) aufweist, der in wenigstens einen ausgesparten Teilbereich zwischen zwei in einer Azimutrichtung (φz2) auf zwei parallelen Kreisbahnen um eine andere (28) der beiden Röntgenquellen (27 und 28) gleichen oder verschiedenen Umlaufradien um jeweils 90° gegeneinander versetzt angeordnet sind.X-ray detector system (24) of a two-emitter multi-slice spiral CT device with two rotating in the same direction of rotation (φz) around the longitudinal axis (z) of a patient to be examined (44) at the same angular velocity (φ̇z), around one in the direction of rotation (φz) certain angular amount (Δφz) offset from one another arranged X-ray detector units (22 and 23) and two to these X-ray detector units (22 and 23) with respect to the axis of rotation (z) of the X-ray detector system (24) arranged diametrically opposite X-ray sources (27 and 28), the volume coverage of the two X-ray detector units (22 and 23) in the direction of their axes of symmetry (ZL1 and ZL2) running parallel to the axis of rotation (z) of the X-ray detector system (24) is the same, characterized in that one (22) of the two X-ray detector units (22 and 23) in one first, parallel to the axis of rotation (z) of the X-ray detector system (24) running detector measuring field area (2-5) in the Compared to a second detector measuring field area (2-4) running perpendicular to it, it has a restricted measuring field area (43) in an azimuth direction (φz1) running perpendicular to the axis of rotation (z), which is defined by the circumferential direction of a circle around an X-ray detector unit (22) with respect to the axis of rotation (z) of the X-ray detector system (24) is fixed diametrically opposite X-ray source (27), the X-ray detecting detector surface (8) of one (22) of the two X-ray detector units (22 and 23) at least one in an azimuth direction (φz1 ) has on a circular path around one (27) of the two X-ray sources (27 and 28) projecting sub-area (2-2 and / or 2-3) which in at least one recessed sub-area between two in an azimuth direction (φz2) on two parallel circular paths around another (28) of the two X-ray sources (27 and 28) the same or different orbital radii by 90 ° in relation to one another which are staggered.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein im Bereich der diagnostischen und interventionellen Radiologie einsetzbares, zur hochauflösenden radiografischen Darstellung von interessierenden Gewebebereichen eines zu untersuchenden Patienten dienendes Zweistrahler-Volumen-CT-Röntgendetektorsystem eines Mehrschicht-Spiral-CT-Geräts, mit dessen Hilfe die Volumenabdeckung pro Detektorumlauf mittels computertomografischer Bildgebung abzubildender Teile dieser Gewebebereiche im Vergleich zu herkömmlichen Einstrahler-CT-Systemen vergrößert werden kann.The present invention relates to a two-emitter volume CT X-ray detector system of a multi-slice spiral CT device, which can be used in the field of diagnostic and interventional radiology and is used for high-resolution radiographic representation of tissue areas of interest in a patient to be examined Detector circulation can be enlarged by means of computed tomographic imaging of parts of these tissue areas to be imaged in comparison to conventional single-beam CT systems.
Moderne Einstrahler-Spiral-CT-Geräte arbeiten nach einem Scanverfahren, bei dem Transversalschichten von Gewebebereichen im Körperinneren eines zu untersuchenden Patienten mittels Röntgen-Computertomografie abgebildet werden, indem diese Gewebebereiche von einer Röntgenquelle aus wechselnden Richtungen (typischerweise über einen Winkelbereich von 360°) mit monochromatischer Röntgenstrahlung einer bestimmten Intensität durchstrahlt werden. Dabei wird sowohl die Röntgenquelle als auch eine auf einer entgegengesetzten Seite des Patienten zu dieser Röntgenquelle diametral (d.h. um einen Winkelbetrag von 180° versetzt) angeordnete Röntgendetektoreinheit mit konstanter Winkelgeschwindigkeit um diese Achse rotiert. Während des CT-Scanvorgangs, der typischerweise über eine Vielzahl solcher 360°-Rotationen andauert, wird der Patient bei Spiralscans mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit entlang seiner Körperlängsachse durch eine aus einem fächerförmigen Röntgenstrahlenbündel gebildete Strahlenebene bewegt. Sowohl der Fokus der Röntgenquelle als auch der Schwerpunkt der Röntgendetektoreinheit laufen dabei relativ zum Patienten auf jeweils einer schraubenlinienförmigen Spiralbahn (Helix) um die vorgenannte, mit der Körperlängsachse des Patienten zusammenfallende Rotationsachse. Je nach Gerätetyp können auch Volumendaten mehrerer (in der Regel zwischen vier und 64) zur Rotationsachse normaler Axialebenen gleichzeitig aufgenommen werden (Mehrschicht- oder Multislice-Computertomografie, MSCT). Auf diese Weise lässt sich der CT-Scanvorgang mit einfachen technischen Mitteln beschleunigen. Aus den dabei gemessenen Absorptionswerten wird dann ein 2D-Schnittbild als Intensitätsprofil in einer Projektionsdarstellung berechnet. Um die Konsistenz der aus unterschiedlichen Richtungen gewonnenen Bilddaten zu gewährleisten, wird der Patient von einem Radiologen angewiesen, während der Dauer eines CT-Scanvorgangs den Atem anzuhalten und sich nicht zu bewegen.Modern single-beam spiral CT devices work according to a scanning method in which transverse layers of tissue areas inside the body of a patient to be examined are imaged by means of X-ray computed tomography by using these tissue areas from an X-ray source from changing directions (typically over an angular range of 360 °) monochromatic X-rays of a certain intensity are irradiated. Both the x-ray source and an x-ray detector unit arranged diametrically on the opposite side of the patient to this x-ray source (i.e. offset by an angular amount of 180 °) are rotated around this axis at a constant angular speed. During the CT scanning process, which typically lasts over a large number of such 360 ° rotations, the patient is moved in spiral scans at a constant feed rate along his longitudinal axis through a beam plane formed from a fan-shaped X-ray beam. Both the focus of the X-ray source and the center of gravity of the X-ray detector unit run relative to the patient on a helical spiral path (helix) around the aforementioned axis of rotation that coincides with the patient's longitudinal axis. Depending on the device type, volume data from several (usually between four and 64) axial planes normal to the axis of rotation can be recorded simultaneously (multi-slice or multi-slice computed tomography, MSCT). In this way, the CT scanning process can be accelerated with simple technical means. A 2D sectional image is then calculated as an intensity profile in a projection display from the absorption values measured in the process. In order to ensure the consistency of the image data obtained from different directions, the patient is instructed by a radiologist to hold his breath and not move during the duration of a CT scan.
Als Strahlungsdetektoren kommen heute neben Direktkonvertern (wie z.B. Xenon-Gasdetektoren) hauptsächlich Festkörper- bzw. Szintillationsdetektoren zum Einsatz, welche aus einem szintillierenden Material, z.B. aus Cadmium-Wolframat (CdWO4), Lanthanoxidbromid (LaOBr), Gadoliniumoxidsulfid (Gd2O2S) oder einem auf Basis seltener Erden zusammengesetzten keramischen Verbundwerkstoff, bestehen, das die bei der Röntgendetektoreinheit ankommende abgeschwächte Röntgenstrahlung in ein Lichtsignal aus dem Wellenlängenbereich sichtbaren Lichts umwandelt. Das nach Röntgenanregung emittierte sichtbare Licht wird mit Hilfe von lichtsensitiven Halbleiter-Bauelementen (z.B. pn- bzw. pin-Fotodioden, Streifen-Fotodioden, Dot-Dioden, bipolaren Fototransistoren, Foto-Feldeffekttransistoren bzw. Fotogates) erfasst und in elektrische Analogsignale (z.B. in Fotoströme oder Fotospannungen) einer vorgegebenen Anzahl von Bildpunkten (Pixeln) darzustellender 2D-Schnittbilder umgesetzt, wobei die Signalamplituden dieser elektrischen Analogsignale Helligkeitswerten der einzelnen Pixel entsprechen. Nach Digitalisierung der auf diese Weise akquirierten Signale werden auf einem mit dem Spiral-CT-Gerät verbundenen Rekonstruktionsrechner Schnittbilder oder Volumendaten errechnet, die auf einem Anzeigebildschirm eines Bildschirm-Terminals in grafischer Form visualisiert werden können und die im Strahlengang liegenden Gewebebereiche in Form der lokalen Absorptionskoeffizienten darstellen. Neben der hohen Scan-Geschwindigkeit ist ein weiterer Vorteil moderner Mehrschicht-Spiral-CT die Gewinnung von Datensätzen mit isotropen Voxeln. Dadurch sind 2D-Rekonstruktionen von Bilddaten orthogonaler Bildebenen (axial, sagittal, koronar), schräg verlaufender Bildebenen bzw. gekrümmter Bildflächen sowie hochaufgelöste 3D-Rekonstruktionen möglich.In addition to direct converters (such as xenon gas detectors), mainly solid-state or scintillation detectors are used today as radiation detectors, which are made from a scintillating material, e.g. from cadmium tungstate (CdWO 4 ), lanthanum oxide bromide (LaOBr), gadolinium oxide sulfide (Gd 2 O 2 S ) or a ceramic composite material based on rare earths, which converts the attenuated X-ray radiation arriving at the X-ray detector unit into a light signal from the wavelength range of visible light. The visible light emitted after X-ray excitation is recorded with the help of light-sensitive semiconductor components (e.g. pn or pin photodiodes, strip photodiodes, dot diodes, bipolar phototransistors, photo field effect transistors or photo gates) and converted into electrical analog signals (e.g. in Photo currents or photo voltages) of a predetermined number of image points (pixels) to be represented 2D sectional images are implemented, the signal amplitudes of these electrical analog signals corresponding to brightness values of the individual pixels. After digitization of the signals acquired in this way, sectional images or volume data are calculated on a reconstruction computer connected to the spiral CT device, which can be visualized in graphic form on a display screen of a screen terminal and the tissue areas in the beam path in the form of the local absorption coefficients represent. In addition to the high scanning speed, another advantage of modern multi-slice spiral CT is the acquisition of data sets with isotropic voxels. This enables 2D reconstructions of image data of orthogonal image planes (axial, sagittal, coronal), oblique image planes or curved image surfaces as well as high-resolution 3D reconstructions.
Ein mit einem derartigen Röntgendetektor ausgestattetes Einstrahler-Spiral-CT-Gerät ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift
Im Rahmen der CT-gestützten Bildgebung mittels konventioneller Einstrahler-Spiral-CT-Geräte stellen insbesondere Atem- und Bewegungsartefakte, die auf Atmungs-, Körper- oder Organbewegungen eines mittels Spiral-CT zu untersuchenden Patienten zurückzuführen sind, ein großes Problem dar, da diese sich besonders störend auf die Bildqualität auswirken können. Bei einer CT-Angiokardiografie des kardio-pulmonalen Gefäßsystems können Pulsationsartefakte durch das schlagende Herz beispielsweise zu abrupten Kontrastveränderungen führen und intraluminale Füllungsdefekte vortäuschen. Darüber hinaus kann es zu einem Auftreten von Doppelkonturen und einer verminderten Kontrastierung kommen. Auch eine Verzerrung dargestellter Blutgefäße ist möglich.In the context of CT-assisted imaging using conventional single-beam spiral CT devices, respiratory and movement artifacts in particular relate to respiratory, body or Organ movements of a patient to be examined by means of spiral CT can be traced back to a major problem, since this can have a particularly disruptive effect on the image quality. During a CT angiocardiography of the cardiopulmonary vasculature, pulsation artifacts caused by the beating heart, for example, can lead to abrupt changes in contrast and simulate intraluminal filling defects. In addition, double contours and reduced contrast can occur. Distortion of the blood vessels shown is also possible.
Die erforderliche Anzahl der Detektorzeilen, d.h. die Ausdehnung des Röntgendetektors in Richtung der Rotationsachse, die zu einer artefaktfreien Rekonstruktion einer 3D-Darstellung abzubildender Organe oder sonstiger Gewebebereiche notwendig ist, wird im Wesentlichen von der Form und den Abmessungen dieser Bildobjekte sowie von der gewünschten Volumenabdeckung in Richtung der Rotationsachse bestimmt. Eine hohe Anzahl von Detektorzeilen ermöglicht eine simultane Aufzeichnung von benachbarten Schichten und somit eine schnelle Abtastung des zu untersuchenden Volumens, so dass die Auftrittshäufigkeit von Atem- und Bewegungsartefakten, die die Bildqualität beeinträchtigen, verringert wird. Eine hohe Anzahl von Detektorspalten wird dann benötigt, wenn ein abzubildendes Organ bzw. ein darzustellender Gewebebereich eine verhältnismäßig große Querschnittsausdehnung in einer parallel zur Rotationsebene verlaufenden Messebene aufweist.The required number of detector rows, ie the extent of the X-ray detector in the direction of the axis of rotation, which is necessary for an artifact-free reconstruction of a 3D representation of organs or other tissue areas to be imaged, is essentially determined by the shape and dimensions of these image objects and the desired volume coverage in Direction of the axis of rotation determined. A high number of detector lines enables the simultaneous recording of neighboring slices and thus a fast scanning of the volume to be examined, so that the frequency of respiratory and movement artifacts, which impair the image quality, is reduced. A high number of detector columns is required when an organ to be imaged or a tissue area to be displayed has a relatively large cross-sectional extent in a measuring plane running parallel to the plane of rotation.
Zur Erzielung einer nicht oder nur in einem möglichst geringen Ausmaß durch Bewegungs-Effekte gestörten dreidimensionalen Rekonstruktion abzubildender Gewebebereiche ist es insbesondere bei der Untersuchung bewegter Organe, wie beispielsweise des Herzmuskels, notwendig, dass alle zur Rekonstruktion verwendeten Aufnahmen an verschiedenen Drehwinkelpositionen möglichst denselben Bewegungszustand erfassen. Dabei ist im Gegensatz zu den meisten allgemeinradiologischen Anwendungen, bei denen bereits eine begrenzte Volumenabdeckung pro Umlauf genügt, um die abzubildenden Gewebebereiche nahezu artefaktfrei zu rekonstruieren, eine möglichst große Volumenabdeckung pro Detektorumlauf des jeweils verwendeten Mehrschicht-Spiral-CT-Geräts erwünscht; ideal wäre eine vollständige Volumenabdeckung des Herzmuskels und der koronaren Blutgefäße in nur einem einzigen Umlauf der betreffenden Röntgendetektoreinheit. Kurze Aufnahmezeiten können dabei durch eine hohe Anzahl von Detektorzeilen gewährleistet werden, d.h. wenn pro Aufnahme an einer Drehwinkelposition in Richtung der Rotationsachse, um die die Röntgendetektoreinheit rotiert, eine große Volumenabdeckung gegeben ist. Andererseits ist wegen der geringen Querschnittsausdehnung des Herzmuskels in einer zur Rotationsebene der Röntgendetektoreinheit parallelen Messebene, d.h. in Umlaufrichtung der Röntgendetektoreinheit, nur eine geringe Anzahl von Detektorspalten zur artefaktfreien Rekonstruktion einer dreidimensionalen Darstellung notwendig.In order to achieve a three-dimensional reconstruction of tissue areas not disturbed or disturbed by movement effects, it is necessary, especially when examining moving organs such as the myocardium, that all recordings used for reconstruction at different rotational angle positions capture the same state of movement as far as possible. In contrast to most general radiological applications, in which a limited volume coverage per cycle is sufficient to reconstruct the tissue areas to be mapped with virtually no artifacts, the greatest possible volume coverage per detector cycle of the multilayer spiral CT device used is desired; Complete coverage of the volume of the heart muscle and the coronary blood vessels in just a single cycle of the X-ray detector unit in question would be ideal. Short recording times can be guaranteed by a large number of detector lines, i.e. if there is a large volume coverage per recording at a rotational angle position in the direction of the axis of rotation around which the X-ray detector unit rotates. On the other hand, because of the small cross-sectional extent of the myocardium in a measuring plane parallel to the plane of rotation of the X-ray detector unit, i.e. in the direction of rotation of the X-ray detector unit, only a small number of detector columns is necessary for the artifact-free reconstruction of a three-dimensional representation.
Umgekehrt ist es bei Untersuchungen von Gewebebereichen, die eine große Querschnittsausdehnung in einer zur Rotationsebene der Röntgendetektoreinheit parallelen Messebene aufweisen, von Bedeutung, dass die Röntgendetektoreinheit zur vollständigen Abbildung einer Schicht eine große Anzahl von Detektorspalten aufweist. Eine mit einem konventionellen Einstrahler-CT-System durchgeführte Mehrschicht-Spiral-CT erlaubt nur bei einer genügend großen Aufnahmerate und Vorschubgeschwindigkeit der umlaufenden Röntgendetektoreinheit eine voll ausreichende Volumenerfassung pro Zeiteinheit, so dass die Untersuchung nur in diesem Fall mit einer Röntgendetektoreinheit durchgeführt werden kann, die über eine reduzierte Anzahl von Detektorzeilen verfügt.Conversely, when examining tissue areas that have a large cross-sectional extent in a measuring plane parallel to the plane of rotation of the X-ray detector unit, it is important that the X-ray detector unit has a large number of detector gaps for the complete imaging of a slice. A multi-slice spiral CT carried out with a conventional single-beam CT system only allows fully adequate volume detection per unit of time with a sufficiently high recording rate and advance speed of the rotating X-ray detector unit, so that the examination can only be carried out in this case with an X-ray detector unit which has a reduced number of detector lines.
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Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik, ist die vorliegende Erfindung der Aufgabe gewidmet, die Volumenabdeckung pro Detektorumlauf mittels computertomografischer Bildgebung darzustellender Gewebebereiche im Vergleich zu herkömmlichen Einstrahler-CT-Systemen zu vergrößern, um auf diese Weise die zeitliche Auflösung der im Rahmen des CT-Bildgebungsprozesses akquirierten Bilddaten zu verbessern und damit das Auftreten die Bildqualität störender Aliasing-Effekte zu vermeiden.Based on the above-mentioned prior art, the present invention is dedicated to the task of increasing the volume coverage per detector revolution by means of computer tomographic imaging of the tissue areas to be displayed in comparison to conventional single-beam CT systems in order to increase the temporal resolution of the CT Imaging process to improve the acquired image data and thus to avoid the occurrence of aliasing effects that disrupt the image quality.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele, die den Gedanken der Erfindung weiterbilden, sind jeweils Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.This object is achieved by the features of the independent patent claims. Advantageous exemplary embodiments which further develop the concept of the invention are each the subject matter of the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich gemäß einem ersten Aspekt auf ein insbesondere im Bereich der diagnostischen und interventionellen Radiologie einsetzbares, zur hochauflösenden radiografischen Darstellung von interessierenden Gewebebereichen eines zu untersuchenden Patienten dienendes Röntgendetektorsystem eines Mehrschicht-Spiral-CT-Geräts. Das erfindungsgemäße Röntgendetektorsystem verfügt dabei über zwei in gleicher Umlaufrichtung um die Körperlängsachse eines zu untersuchenden Patienten mit betragsgleicher Winkelgeschwindigkeit rotierende, in Umlaufrichtung um einen bestimmten Winkelbetrag gegeneinander versetzt angeordnete Röntgendetektoreinheiten. Jede der beiden Röntgendetektoreinheiten ist erfindungsgemäß in Bezug auf jeweils eine von zwei in derselben Umlaufrichtung um die Körperlängsachse des zu untersuchenden Patienten mit derselben Winkelgeschwindigkeit rotierende und in Umlaufrichtung um den vorgenannten Winkelbetrag gegeneinander versetzt angeordnete Röntgenquellen in einer vertikalen, zu der durch die Körperlängsachse des Patienten gegebenen Rotationsachse des Röntgendetektorsystems normalen Ebene auf einer jeweils entgegengesetzten Seite des Patienten diametral gegenüberliegend angeordnet. Im Folgenden ist daher auch von einem Zweistrahler-Volumen-CT-Röntgendetektorsystem die Rede.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sowohl die beiden Röntgendetektoreinheiten als auch die beiden Röntgenquellen auf um die Rotationsachse des Röntgendetektorsystems verlaufenden Kreisbahnen mit denselben oder verschiedenen Umlaufradien jeweils um 90° gegeneinander versetzt angeordnet sind.According to a first aspect, the present invention relates to an X-ray detector system of a multi-slice spiral CT device that can be used in particular in the field of diagnostic and interventional radiology and is used for high-resolution radiographic representation of tissue areas of interest in a patient to be examined. The X-ray detector system according to the invention has two X-ray detector units rotating in the same direction of rotation around the body longitudinal axis of a patient to be examined at the same angular velocity and offset from one another by a certain angular amount in the direction of rotation. According to the invention, each of the two X-ray detector units is in relation to one of two X-ray sources rotating in the same direction of rotation around the longitudinal axis of the patient to be examined at the same angular speed and offset from one another by the aforementioned angular amount in the direction of rotation in a vertical direction to that given by the longitudinal axis of the patient's body Axis of rotation of the X-ray detector system normal plane arranged on an opposite side of the patient diametrically opposite. A two-emitter volume CT X-ray detector system is therefore also referred to below.
According to the invention it is provided that both the two X-ray detector units and the two X-ray sources are arranged on circular paths running around the axis of rotation of the X-ray detector system with the same or different orbital radii offset from one another by 90 °.
Die beiden Röntgenquellen und die beiden Röntgendetektoreinheiten sind dabei gemäß einer Ausführungsform so angeordnet, dass in axialer Richtung durchgeführte translatorische Relativbewegungen zwischen dem auf einer Patientenliege in einem Messbereich des Mehrschicht-Spiral-CT-Geräts liegenden Patienten und jedem Röntgendetektor-Teilsystem, bestehend aus jeweils einer Röntgenquelle und jeweils einer zu dieser Röntgenquelle auf einer jeweils entgegengesetzten Seite des Patienten diametral gegenüberliegend angeordneten und um die Rotationsachse des Röntgendetektorsystems in Umlaufrichtung rotierenden Röntgendetektoreinheit, jeweils gleich groß sind.According to one embodiment, the two x-ray sources and the two x-ray detector units are arranged in such a way that translational relative movements carried out in the axial direction between the patient lying on a patient bed in a measurement area of the multi-slice spiral CT device and each x-ray detector subsystem, each consisting of one X-ray source and in each case one X-ray detector unit arranged diametrically opposite to this X-ray source on an opposite side of the patient and rotating about the axis of rotation of the X-ray detector system in the direction of rotation, are each of the same size.
Die beiden Röntgenquellen und die beiden Röntgendetektoreinheiten können dabei fest vorgegebene Axialkoordinaten haben, während die Patientenliege über eine Vorschubeinheit in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegbar ist. Alternativ dazu kann die Patientenliege fest montiert sein, während die beiden Röntgenquellen zusammen mit den beiden Röntgendetektoreinheiten über eine Vorschubeinheit in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegbar sind. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass sich die Schwerpunkte der beiden Röntgenquellen und die Schwerpunkte der beiden Röntgendetektoreinheiten in axialer Richtung auf gleicher Höhe befinden.The two x-ray sources and the two x-ray detector units can have fixed, predetermined axial coordinates, while the patient bed can be moved forwards and backwards in the axial direction via a feed unit. As an alternative to this, the patient bed can be fixedly mounted, while the two X-ray sources, together with the two X-ray detector units, can be moved forwards and backwards in the axial direction via a feed unit. In particular, it can be provided that the centers of gravity of the two x-ray sources and the centers of gravity of the two x-ray detector units are at the same height in the axial direction.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich in diesem Zusammenhang insbesondere auf ein Röntgendetektorsystem, welches zwei in gleicher Umlaufrichtung um die Körperlängsachse eines zu untersuchenden Patienten mit betragsgleicher Winkelgeschwindigkeit rotierende Röntgendetektoreinheiten und zwei in derselben Umlaufrichtung um die Körperlängsachse des zu untersuchenden Patienten mit derselben Winkelgeschwindigkeit rotierende Röntgenquellen umfasst, die auf derselben oder auf verschiedenen um diese Rotationsachse verlaufenden Kreisbahnen mit gleichen oder verschiedenen Umlaufradien jeweils um einen Winkelbetrag von 90° gegeneinander versetzt angeordnet sind.In this context, the present invention relates in particular to an X-ray detector system which comprises two X-ray detector units rotating in the same direction of rotation around the longitudinal axis of the patient to be examined at the same angular velocity and two X-ray sources rotating in the same direction around the longitudinal axis of the patient to be examined at the same angular velocity, which are arranged on the same or on different circular paths running around this axis of rotation with the same or different circumferential radii, each offset from one another by an angular amount of 90 °.
Dabei kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass jedes Röntgendetektor-Teilsystem, bestehend aus jeweils einer Röntgenquelle und jeweils einer zu dieser Röntgenquelle auf einer jeweils entgegengesetzten Seite des Patienten diametral gegenüberliegend angeordneten und um die Rotationsachse in Umlaufrichtung rotierenden Röntgendetektoreinheit, dieselbe Axialkoordinate hat.It can be provided according to the invention that each X-ray detector subsystem, each consisting of an X-ray source and an X-ray detector unit which is arranged diametrically opposite to this X-ray source and rotates around the axis of rotation in the direction of rotation, has the same axial coordinate.
Die Röntgenstrahlung erfassenden Detektorflächen jeder der beiden Röntgendetektoreinheiten können z.B. eine in Umlaufrichtung kreisförmig gekrümmte Form aufweisen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Krümmungsradien der Röntgenstrahlung erfassenden Detektorflächen dieser beiden Röntgendetektoreinheiten jeweils gleich groß sind. Ferner können die beiden Röntgenquellen in radialer Richtung im gleichen Abstand zur Rotationsachse des Röntgendetektorsystems angeordnet sein. Die beiden Röntgendetektoreinheiten können ebenfalls in radialer Richtung im gleichen Abstand zur Rotationsachse des Röntgendetektorsystems angeordnet sein.The X-ray detector surfaces of each of the two X-ray detector units can, for example, have a circularly curved shape in the direction of rotation. It can be provided that the radii of curvature of the X-ray detection detector surfaces of these two X-ray detector units are each of the same size. Furthermore, the two x-ray sources can be arranged in the radial direction at the same distance from the axis of rotation of the x-ray detector system. The two X-ray detector units can also be arranged in the radial direction at the same distance from the axis of rotation of the X-ray detector system.
Das Röntgendetektorsystem kann dabei erfindungsgemäß so beschaffen sein, dass eine der beiden Röntgendetektoreinheiten in einem ersten, parallel zur Rotationsachse des Röntgendetektorsystems verlaufenden Detektormessbereich im Vergleich zu einem dazu senkrecht verlaufenden zweiten Detektormessbereich über einen eingeschränkten Messfeldbereich in einer senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Azimutrichtung verfügt, die durch die Umfangsrichtung eines Kreises um eine zu der betreffenden Röntgendetektoreinheit in Bezug auf die Rotationsachse des Röntgendetektorsystems diametral gegenüberliegend angeordnete Röntgenquelle festgelegt ist. Dabei soll davon ausgegangen werden, dass die Volumenabdeckung der beiden Röntgendetektoreinheiten in Richtung ihrer parallel zur Rotationsachse des Röntgendetektorsystems verlaufenden Symmetrieachsen gleich groß ist.According to the invention, the X-ray detector system can be designed in such a way that one of the two X-ray detector units, in a first detector measuring area running parallel to the axis of rotation of the X-ray detector system, has a restricted measuring field area in an azimuth direction running perpendicular to the axis of rotation, compared to a second detector measuring area running perpendicular to it The circumferential direction of a circle around an X-ray source arranged diametrically opposite to the relevant X-ray detector unit in relation to the axis of rotation of the X-ray detector system is established. It should be assumed that the volume coverage of the two X-ray detector units is the same in the direction of their axes of symmetry running parallel to the axis of rotation of the X-ray detector system.
Die Röntgenstrahlung erfassenden Detektorflächen können dabei eine bezüglich ihrer jeweiligen Symmetrieachse achsensymmetrische Form aufweisen. Darüber hinaus können die Röntgenstrahlung erfassenden Detektorflächen eine achsensymmetrische Form in Bezug auf eine orthogonal zu ihrer jeweiligen Symmetrieachse verlaufende Azimutrichtung auf einer Kreisbahn mit einem vorgegebenen Radius um jeweils eine der beiden Röntgenquellen aufweisen. In diesem Zusammenhang kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Röntgenstrahlung erfassenden Detektorflächen der beiden Röntgendetektoreinheiten kongruente oder ähnliche geometrische Formen aufweisen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Röntgenstrahlung erfassenden Detektorflächen der beiden Röntgendetektoreinheiten unterschiedliche geometrische Formen aufweisen. Dabei können die Röntgenstrahlung erfassenden Detektorflächen der beiden Röntgendetektoreinheiten gleich groß oder unterschiedlich groß sein.The X-ray detection detector surfaces can have an axially symmetrical shape with respect to their respective axis of symmetry. In addition, the X-ray detection detector surfaces can have an axially symmetrical shape with respect to an azimuth direction running orthogonally to their respective axis of symmetry on a circular path with a predetermined radius around one of the two X-ray sources. In this context, it can be provided in particular that the X-ray detection detector surfaces of the two X-ray detector units have congruent or similar geometric shapes. Alternatively, it can be provided that the detector surfaces of the two X-ray detector units that detect X-ray radiation have different geometric shapes. The detector surfaces of the two X-ray detector units that detect X-ray radiation can be of the same size or of different sizes.
Bei wenigstens einer der beiden Röntgendetektoreinheiten können zumindest zwei Detektormessbereiche nutzbar sein, wobei immer ein erster Detektormessbereich gegenüber jeweils einem zweiten Detektormessbereich derselben Röntgendetektoreinheit in einer Richtung parallel zu einer Symmetrieachse der betreffenden Röntgendetektoreinheit größer und in einer Richtung senkrecht zu dieser Symmetrieachse kleiner als Letzterer ausgeführt ist.In at least one of the two X-ray detector units, at least two detector measuring areas can be used, a first detector measuring area always being larger than the latter compared to a second detector measuring area of the same X-ray detector unit in a direction parallel to an axis of symmetry of the relevant X-ray detector unit and smaller in a direction perpendicular to this axis of symmetry.
Jede der beiden Röntgendetektoreinheiten kann erfindungsgemäß eine Vielzahl von Detektormodulen aufweisen, welche ihrerseits jeweils eine Vielzahl von Detektorelementen umfassen, die auf den Röntgenstrahlung erfassenden Detektorflächen der beiden Röntgendetektoreinheiten zeilen- und spaltenweise (d.h. in Form einer Matrix) neben-, über- bzw. untereinander angeordnet sind. Außerdem können die Röntgenstrahlung erfassenden Detektorflächen der beiden Röntgendetektoreinheiten jeweils mindestens zwei nebeneinander angeordnete Teilbereiche aufweisen, die ihrerseits jeweils eine unterschiedliche Anzahl an Detektorzeilen und/oder Detektorspalten umfassen.According to the invention, each of the two X-ray detector units can have a plurality of detector modules, which in turn each comprise a plurality of detector elements that are arranged in rows and columns (ie in the form of a matrix) next to, above or below one another on the X-ray detecting detector surfaces of the two X-ray detector units are. In addition, the X-ray detection detector surfaces of the two X-ray detector units can each have at least two sub-areas arranged next to one another, which in turn each comprise a different number of detector rows and / or detector columns.
Des Weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass ein erster Teilbereich dieser mindestens zwei nebeneinander angeordneten Teilbereiche gegenüber zumindest einem zweiten Teilbereich dieser mindestens zwei nebeneinander angeordneten Teilbereiche mehr Detektorzeilen aufweist und der erste Teilbereich gegenüber dem zumindest einen zweiten Teilbereich in Spaltenrichtung, d.h. in Richtung der Rotationsachse des Röntgendetektorsystems, eine größere Ausdehnung aufweist.Furthermore, it can be provided according to the invention that a first sub-area of these at least two side-by-side sub-areas has more detector rows than at least a second sub-area of these at least two side-by-side sub-areas and the first sub-area opposite the at least one second sub-area in the column direction, ie in the direction of the axis of rotation X-ray detector system, has a greater extent.
Die mindestens zwei nebeneinander angeordneten Teilbereiche können dabei derart nebeneinander angeordnet sein, dass jeweils benachbarte Detektorzeilen des ersten Teilbereichs und zumindest eines zweiten Teilbereichs auf einer gemeinsamen Fluchtlinie liegen und zu einer erweiterten Detektorzeile kombinierbar sind.The at least two side-by-side sub-areas can be arranged side-by-side in such a way that adjacent detector rows of the first sub-area and at least one second sub-area are on a common alignment line and can be combined to form an extended detector row.
Dabei kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass akquirierte Bilddaten jeder Detektorzeile einer der beiden Röntgendetektoreinheiten durch akquirierte Bilddaten einer zu dieser Detektorzeile in einer gemeinsamen Fluchtlinie liegenden Detektorzeile einer anderen dieser beiden Röntgendetektoreinheiten zu vollständigen Bilddaten einer in einer normal zur Rotationsachse des Röntgendetektorsystems verlaufenden Messebene liegenden Schicht eines abzubildenden Gewebebereiches ergänzbar sind.It can be provided according to the invention that acquired image data of each detector line of one of the two X-ray detector units is converted into complete image data of a slice of a slice to be imaged that is located in a common alignment line of this detector line in a common alignment line with this detector line Tissue area can be supplemented.
Erfindungsgemäß kann jeder der beiden nebeneinander angeordneten Teilbereiche die Form eines in Bezug auf die räumliche Lage der Rotationsachse in radialer Richtung nach außen gewölbten Quadrats oder Rechtecks aufweisen. Die Wölbung der beiden nebeneinander angeordneten Teilbereiche kann dabei der Krümmung eines Kreiszylinderabschnitts in der Mantelebene eines imaginären geraden Kreiszylinders um jeweils eine der beiden Röntgenquellen entsprechen, dessen Symmetrieachse zur Rotationsachse des Röntgendetektorsystems parallel verläuft.According to the invention, each of the two sub-regions arranged next to one another can have the shape of a square or rectangle that is curved outward in the radial direction in relation to the spatial position of the axis of rotation. The curvature of the two sub-areas arranged next to one another can correspond to the curvature of a circular cylinder section in the lateral plane of an imaginary straight circular cylinder around one of the correspond to both X-ray sources, whose axis of symmetry runs parallel to the axis of rotation of the X-ray detector system.
Der erste Teilbereich der Detektorflächen vorgenannter Röntgendetektoreinheiten kann erfindungsgemäß als erster Detektormessbereich nutzbar sein, der Bereich der um den zumindest einen zweiten Teilbereich erweiterten Detektorzeilen als zweiter Detektormessbereich.According to the invention, the first sub-area of the detector surfaces of the aforementioned X-ray detector units can be used as the first detector measuring area, the area of the detector lines expanded by the at least one second sub-area as the second detector measuring area.
Darüber hinaus weist die Röntgenstrahlung erfassende Detektorfläche eines der beiden Röntgendetektoreinheiten erfindungsgemäß wenigstens einen in einer Azimutrichtung auf einer Kreisbahn um eine der beiden Röntgenquellen vorspringenden Teilbereich auf, der in wenigstens einen ausgesparten Teilbereich zwischen zwei in einer Azimutrichtung auf zwei parallelen Kreisbahnen um eine andere der beiden Röntgenquellen vorspringende Teilbereiche der Röntgenstrahlung erfassenden Detektorfläche eines anderen der beiden Röntgendetektoreinheiten eingreift.In addition, the X-ray detection detector surface of one of the two X-ray detector units according to the invention has at least one sub-area protruding in an azimuth direction on a circular path around one of the two X-ray sources, which is in at least one recessed sub-area between two circular paths in an azimuth direction on two parallel circular paths around another of the two X-ray sources protruding subregions of the X-ray detection detector surface of another of the two X-ray detector units engages.
Der wenigstens eine vorspringende Teilbereich der Röntgenstrahlung erfassenden Detektorfläche des einen der beiden Röntgendetektoreinheiten und der wenigstens eine ausgesparte Teilbereich zwischen den zwei vorspringenden Teilbereichen der Röntgenstrahlung erfassenden Detektorfläche des anderen der beiden Röntgendetektoreinheiten weist dabei eine quadratische oder rechteckige, in azimutaler Richtung zu einem Zylindermantelsegment gewölbte Form zumindest näherungsweise gleicher Größe auf.The at least one protruding sub-area of the X-ray detection detector surface of one of the two X-ray detector units and the at least one recessed sub-area between the two protruding sub-areas of the X-ray detection detector area of the other of the two X-ray detector units has at least a square or rectangular shape curved in azimuthal direction to form a cylinder jacket segment approximately the same size.
Erfindungsgemäß verläuft die Röntgenstrahlung erfassende Detektorfläche der einen dieser beiden Röntgendetektoreinheiten in einer durch den Richtungsvektor der Azimutrichtung auf der Kreisbahn um die eine der beiden Röntgenquellen und durch den Richtungsvektor der Rotationsachse des Röntgendetektorsystems aufgespannten Mantelfläche eines geraden Kreiszylinders um die betreffende eine dieser beiden Röntgenquellen die Gestalt einer Kreuz- oder T-Form aufweisen, deren Schenkel senkrecht und parallel zu dieser Azimutrichtung.According to the invention, the X-ray detecting detector surface of one of these two X-ray detector units runs in a circumferential surface of a straight circular cylinder around the relevant one of these two X-ray sources spanned by the direction vector of the azimuth direction on the circular path around one of the two X-ray sources and by the direction vector of the axis of rotation of the X-ray detector system Have cross or T-shape, the legs of which are perpendicular and parallel to this azimuth direction.
Die Röntgenstrahlung erfassende Detektorfläche der anderen dieser beiden Röntgendetektoreinheiten weist erfindungsgemäß in einer durch den Richtungsvektor der Azimutrichtung auf der Kreisbahn um die andere der beiden Röntgenquellen und durch den Richtungsvektor der Rotationsachse des Röntgendetektorsystems aufgespannten Mantelebene des vorgenannten geraden Kreiszylinders um die betreffende andere dieser beiden Röntgenquellen die Gestalt einer runden oder eckigen U-Form oder H-Form auf, deren Schenkel parallel zu dieser Azimutrichtung verlaufen. Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass jeweils eine Kollimatorblende in den Strahlengang zwischen jeweils einer Röntgenquelle und der die von dieser Röntgenquelle emittierte Röntgenstrahlung erfassenden, auf einer jeweils entgegengesetzten Seite des Patienten in einer vertikalen, zur Rotationsachse des Röntgendetektorsystems normalen Ebene diametral gegenüberliegend angeordneten Röntgendetektoreinheit des betreffenden Röntgendetektor-Teilsystems geschaltet ist.According to the invention, the X-ray detecting detector surface of the other of these two X-ray detector units has the shape of the aforementioned straight circular cylinder around the relevant other of these two X-ray sources in a circumferential plane spanned by the direction vector of the azimuth direction on the circular path around the other of the two X-ray sources and by the direction vector of the axis of rotation of the X-ray detector system a round or angular U-shape or H-shape, the legs of which run parallel to this azimuth direction. According to the invention it can also be provided that in each case a collimator diaphragm is placed in the beam path between each X-ray source and the X-ray detector unit of the respective X-ray detector, which detects the X-ray radiation emitted by this X-ray source and is arranged on an opposite side of the patient in a vertical plane normal to the axis of rotation of the X-ray detector system X-ray detector subsystem is switched.
Gemäß einem zweiten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Zweistrahler-Mehrschicht-Spiral-CT-Gerät, welches ein Röntgendetektorsystem der vorstehend beschriebenen Art umfasst.According to a second aspect, the present invention relates to a two-emitter multi-slice spiral CT device which comprises an X-ray detector system of the type described above.
Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in den folgenden Zeichnungen abgebildet sind.
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1 zeigt den schematischen Aufbau eines konventionellen Einstrahler-Volumen-CT-Röntgendetektorsystems für ein Mehrschicht-Spiral-CT-Gerät in einer zweidimensionalen Ansicht, erhalten durch orthogonale Parallelprojektion dieses Röntgendetektorsystems in eine vertikale Ebene normal zu der mit der Körperlängsachse des zu untersuchenden Patienten zusammenfallenden Rotationsachse des Röntgendetektorsystems, -
2 zeigt das in Form eines Arrays von Szintillationsdetektoren realisierte Detektormodul des in1 abgebildeten Röntgendetektorsystems in einer schematischen Querschnittszeichnung, -
3 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines viertelkreisförmigen Ausschnitts des in2 schematisch dargestellten Detektormoduls mit einem auf dem Trägersubstrat eines kreisförmigen Trägers („Detektorbogen“) aufmontierten und kontaktierten Fotodioden- und Szintillatorarray, -
4 zeigt ein Einstrahler-Spiral-CT-Gerät mit einem Röntgendetektorsystem nach dem Stand der Technik in teils perspektivischer, teils blockschaltbildartiger Darstellung, -
5 zeigt eine zweidimensionale Ansicht des erfindungsgemäßen Zweistrahler-Volumen-CT-Röntgendetektorsystems mit zwei Röntgendetektoreinheiten unterschiedlich großer Detektormessbereiche (Messfeldbereiche) in einer Projektionsdarstellung, erhalten durch orthogonale Parallelprojektion dieses Röntgendetektorsystems in eine vertikale Ebene normal zu der mit der Körperlängsachse des zu untersuchenden Patienten zusammenfallenden Rotationsachse des Röntgendetektorsystems, -
6 zeigt zwei zweidimensionale Ansichten der beiden Röntgendetektoreinheiten mit ihren jeweiligen Detektormessbereichen nach einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zweistrahler-Volumen-CT-Röntgendetektorsystems in Form zweier Projektionsdarstellungen, und -
7 zeigt zwei zweidimensionale Ansichten der beiden Röntgendetektoreinheiten mit ihren jeweiligen Detektormessbereichen nach einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zweistrahler-Volumen-CT-Röntgendetektorsystems in Form zweier weiterer Projektionsdarstellungen.
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1 shows the schematic structure of a conventional single-beam volume CT X-ray detector system for a multi-slice spiral CT device in a two-dimensional view, obtained by orthogonal parallel projection of this X-ray detector system in a vertical plane normal to the axis of rotation that coincides with the longitudinal axis of the patient to be examined X-ray detector system, -
2 shows the detector module implemented in the form of an array of scintillation detectors in1 the X-ray detector system shown in a schematic cross-sectional drawing, -
3 shows a three-dimensional representation of a quarter-circle section of the in2 schematically shown detector module with a photodiode and scintillator array mounted and contacted on the carrier substrate of a circular carrier ("detector arc"), -
4th shows a single-beam spiral CT device with an X-ray detector system according to the prior art, partly in perspective and partly in the form of a block diagram, -
5 shows a two-dimensional view of the two-emitter volume CT X-ray detector system according to the invention with two X-ray detector units of differently sized detector measurement areas (measurement field areas) in a projection representation, obtained by orthogonal parallel projection of this X-ray detector system in a vertical plane normal to the axis of rotation of the X-ray detector system that coincides with the longitudinal axis of the patient to be examined , -
6th shows two two-dimensional views of the two X-ray detector units with their respective detector measurement areas according to a first embodiment of the two-emitter volume CT X-ray detector system according to the invention in the form of two projection representations, and -
7th shows two two-dimensional views of the two X-ray detector units with their respective detector measuring areas according to a second exemplary embodiment of the two-emitter volume CT X-ray detector system according to the invention in the form of two further projection representations.
In den folgenden Abschnitten werden die Systemkomponenten eines erfindungsgemäßen Zweistrahler-Volumen-CT-Röntgendetektorsystems sowie eines Mehrschicht-Spiral-CT-Geräts, in das das vorgenannte Zweistrahler-Volumen-CT-Röntgendetektorsystem integriert ist, anhand der beigefügten Zeichnungen ausgehend von einem aus dem Stand der Technik bekannten Einstrahler-Spiral-CT-Gerät im Detail beschrieben.In the following sections, the system components of a two-emitter volume CT X-ray detector system according to the invention and of a multi-slice spiral CT device, in which the aforementioned two-emitter volume CT X-ray detector system is integrated, are based on the accompanying drawings based on a prior art known in the art, single-beam spiral CT device is described in detail.
In
Bei Durchführung einer Spiral-CT wird die von der Röntgenquelle
Wie aus
In
In
Die Röntgenquelle
Der Drehrahmen kann mit Hilfe einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung um eine Rotationsachse in Rotation versetzt werden, welche parallel zur z-Achse eines in
Um einen mittels Spiral-CT zu untersuchenden Patienten in den Strahlengang des von der Röntgenquelle
Während der kontinuierlichen Rotation des Aufnahmesystems
Die dabei von den Detektorelementen
Der Bildrechner verfügt über eine Rekonstruktionseinheit
Die Röntgenquelle
In
Die beiden Röntgenquellen
Des Weiteren ist aus
In den Strahlengang zwischen jeweils einer Röntgenquelle
In
Wie in
Außerdem sind bei Röntgendetektoreinheit
Damit die Fertigung der beiden Röntgendetektoreinheiten
Während die Röntgenstrahlung erfassende Detektorfläche
Die drei nebeneinander angeordneten Teilbereiche 2-1, 2-2 und 2-3 von Röntgendetektoreinheiten
Des Weiteren geht aus den beiden
Wie ein Vergleich der beiden
Wie den beiden
Röntgendetektoreinheit
In
Wie in
Außerdem sind bei Röntgendetektoreinheit
Wie bei dem unter Bezugnahme auf
Während die Röntgenstrahlung erfassende Detektorfläche
Die drei nebeneinander angeordneten Teilbereiche 2-1, 2-2 und 2-3 von Röntgendetektoreinheiten
Des Weiteren geht aus den beiden
Die Röntgenstrahlung erfassende Detektorfläche
Wie ein Vergleich der beiden
Wie den beiden
Die Wölbung der drei nebeneinander angeordneten Teilbereiche 2-1, 2-2 und 2-3 von Röntgendetektoreinheit
Wie bei dem unter Bezugnahme auf
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Zweistrahler-Volumen-CT-Röntgendetektorsystems gegenüber einem herkömmlichen Einstrahler-CT-System besteht in der vergrößerten Volumenabdeckung pro Detektorumlauf mittels computertomografischer Bildgebung darzustellender Gewebebereiche und der infolgedessen verbesserten zeitlichen Auflösung der im Rahmen dieses Bildgebungsprozesses akquirierten Bilddaten. Durch die Verwendung eines solchen Zweistrahler-Volumen-CT-Röntgendetektorsystems wird der CT-Scanvorgang sehr schnell, so dass sich Atem- und Bewegungsartefakte, d.h. störende Aliasing-Effekte, die auf Atmungs- und Körperbewegungen des Patienten zurückzuführen sind und die Bildqualität beeinträchtigen, ganz vermeiden oder zumindest auf ein im Rahmen der Untersuchung tolerierbares Maß reduzieren lassen. Im Bereich der CT-Angiokardiografie zeigt sich der besondere Nutzen einer Verwendung dieser Technologie insbesondere in der Möglichkeit einer nahezu artefaktfreien kontrastmittelunterstützten Darstellung des koronaren Gefäßsystems mit einer extrem kurzen Belichtungszeit, da die erfindungsgemäße Kombination zeitgleicher komplementärer Bilddatenströme einer Anzahl von in Umlaufrichtung um einen bestimmten Winkelbetrag gegeneinander versetzt angeordneten Röntgendetektoreinheiten eine hohe zeitliche Auflösung gestattet.An advantage of the two-emitter volume CT X-ray detector system according to the invention over a conventional single-emitter CT system is the increased volume coverage per detector revolution of the tissue areas to be displayed by means of computer tomographic imaging and the consequent improved temporal resolution of the image data acquired in the context of this imaging process. The use of such a two-emitter volume CT X-ray detector system makes the CT scanning process very fast, so that breathing and movement artifacts, ie disruptive aliasing effects that can be traced back to the patient's breathing and body movements and impair the image quality, are completely eliminated avoid or at least reduce to a level that is tolerable in the context of the investigation In the field of CT angiocardiography, the particular benefit of using this technology is particularly evident in the possibility of an almost artifact-free, contrast-medium-supported display of the coronary vascular system with an extremely short exposure time, since the inventive combination of simultaneous complementary image data streams of a number of mutually rotating by a certain angular amount X-ray detector units arranged offset permit a high temporal resolution.
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2007
- 2007-04-25 DE DE102007019580.1A patent/DE102007019580B4/en active Active
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DE102007019580A1 (en) | 2008-11-13 |
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