DE102007027921B4 - Sensoranordnung, bildgebende radiologische Anlage und bildgebendes Verfahren - Google Patents

Sensoranordnung, bildgebende radiologische Anlage und bildgebendes Verfahren Download PDF

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Abstract

Sensoranordnung (1) für eine bildgebende radiologische Anlage (2); aufweisend eine Mehrzahl von Bild-Sensorelementen (5), welche auftreffende radiologische Strahlung (3, 4) in elektrische Signale (11) umwandeln, sowie eine Anzahl von Streustrahlungs-Sensorelementen (6), wobei die Streustrahlungs-Sensorelemente (6) im Wesentlichen von radiologischer Direktstrahlung (3) abgeschirmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Direktstrahlungsrichtung vor den Streustrahlungs-Sensorelementen (6) Lamellen (7) eines Streustrahlungsrasters angebracht sind, welche die Streustrahlungs-Sensorelemente (6) abschirmen, wobei die Streustrahlungs-Sensorelemente (6) in einer Detektorfläche zwischen den Bild-Sensorelementen (5) angeordnet sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für eine bildgebende radiologische Anlage mit einer Mehrzahl von Bild-Sensorelementen, welche auftreffende radiologische Strahlung in elektrische Signale umwandeln, und einer Anzahl von Streustrahlungs-Sensorelementen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine bildgebende radiologische Anlage mit einer solchen Sensoranordnung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein bildgebendes Verfahren, bei dem radiologische Strahlung von einer Strahlungsquelle durch den Körper oder aus dem Körper eines Untersuchungsobjekts auf eine derartige Sensoranordnung abgestrahlt wird.
  • Radiologische Verfahren finden heute ein breites Anwendungsfeld, das von der Röntgendetektion von Inhalten eines unbelebten Untersuchungsgegenstandes bis hin zum modernen Computertomographen (CT) oder artverwandten medizintechnischbildgebenden Verfahren reicht. In all diesen Verfahren gelangt von einer Strahlungsquelle eine radiologische Strahlung auf eine Sensoranordnung, welche die Strahlung misst, so dass aus den Messwerten ein Abbild generiert werden kann, das Aufschluss über den Zustand von Patienten oder – zum Beispiel bei einer Material- oder Gepäckkontrolle – den Zustand und/oder den Inhalt von unbelebten Gegenständen geben soll.
  • Ein entscheidender Störeinfluss ist hierbei, dass nicht nur die direkt von der Strahlungsquelle durch den Körper des Untersuchungsobjekts eintreffende Strahlung, im Folgenden als „Direktstrahlung" bezeichnet, gemessen wird, sondern auch Streustrahlung. Als Streustrahlung wird jene Strahlung verstanden, die nicht auf direktem Wege von der Strahlungsquelle zur Sensoranordnung gelangt, sondern von dieser geraden Linie abgelenkt wird. Diese Streustrahlung trifft ggf. trotz dieser Ablenkung von der direkten Bahn ebenfalls auf der Sensoran ordnung auf und kann damit das Abbild verfälschen, gelangen doch Signale aus einem anderen Körperbereich als dem an einer bestimmten Sensorstelle abzubildenden an eben dieser Sensorstelle in das Bild. Die Folge ist ein geringerer Bildkontrast der Abbildung. Die Streustrahlung kann sogar einen gleich großen oder gar höheren Anteil an der eintreffenden Strahlung haben als die Direktstrahlung. Dieses Problem tritt speziell dann auf, wenn das Untersuchungsobjekt ein größerer Körper ist, beispielsweise der Körper einer beleibteren Untersuchungsperson, da hier viel Direktstrahlung vom Körper absorbiert wird und gleichzeitig eine höhere Streuung auftritt. In praxi bedeutet dies, dass die Strahlungsdosis erhöht werden muss, um einen ausreichenden Kontrast zu gewährleisten. Im Sinne der Sicherheit und Gesundheit von Patienten und/oder Untersuchenden ist eine solche Dosiserhöhung jedoch nicht erwünscht. Nochmals verschärft wird dieses Problem bei der Verwendung von CTs, welche simultan mehrere Röntgenquellen verwenden, die in einer so genannten Gantry auf einer kreisförmigen Umlaufbahn angeordnet sind und jeweils auf eine Sensoreinheit oder einen Sensorbereich auf der gegenüberliegende Seite gerichtet sind. Hier entsteht zusätzliche Streustrahlung dadurch, dass Strahlung, die von einer ersten Röntgenquelle für eine erste Sensoranordnung bzw. einen ersten Sensorbereich vorgesehen ist, stattdessen auf eine zweite Sensoranordnung bzw. einen zweiten Sensorbereich auftrifft.
  • Bisher wurde im Wesentlichen die Streustrahlung eliminiert, indem über der Sensoranordnung in Richtung der Direktstrahlung ein Streustrahlungsraster aus hoch strahlungsabsorbierenden Lamellen bzw. einem entsprechenden Lamellen-Gitter angeordnet wurde. Als Material für die Lamellen kann z. B. Blei eingesetzt werden. Dadurch kann die Streustrahlung, die in einem anderen Winkel auf die Sensoranordnung trifft, teilweise abgefangen werden. Dieses Raster filtert zwar einen großen Teil der Streustrahlung ab, jedoch bei weitem nicht die gesamte, da die Lamellen des Rasters eine maximale Dicke von 50 bis 100 μm nicht überschreiten dürfen und da der Streustrahlungs-Einfallwinkel aufgrund der maximal möglichen Höhe (10 bis 50 mm) nicht beliebig klein gehalten werden kann. Dies bedeutet in der Praxis, dass auch mit Streustrahlungsraster ein Rest von ca. 15% der Streustrahlung ungefiltert auf der Sensoranordnung auftrifft. Zudem sind derartige Streustrahlungsraster kostspielig und aufwändig in der Herstellung. Dies gilt speziell bei größeren Sensoranordnungen in CTs, da die Streustrahlraster stabil genug sein müssen, um die hohen Zentrifugalkräfte abzufangen, die in modernen CTs aufgrund der hohen Rotationsgeschwindigkeit auftreten. An ihre technischen Grenzen gelangen solche Raster spätestens dann, wenn die Strahlungsquelle zur Auflösungsverbesserung mit einem springenden Brennfleck (flying focal spot) betrieben wird, da man dann Gefahr läuft, dass auch Direktstrahlung durch das Raster mit gefiltert wird. Eine dynamische Refokussierung des Rasters ist bei den hohen Rotationsgeschwindigkeiten kaum möglich.
  • Weitere Lösungsansätze für das Problem der Streustrahlung basieren auf der kalkulatorischen Extraktion von Streustrahlungseffekten von den Rohdaten. In einem ersten bekannten Verfahren wird hierzu ein Vor-Scan durchgeführt, in dem das Verhältnis aus Streustrahlung und Direktstrahlung ermittelt wird. Hierzu werden bei der sogenannten „Beam-Stop-Methode" Teilbereiche einer Sensoranordnung temporär von Direktstrahlung abgeschirmt, um Streustrahlung und Direktstrahlung getrennt voneinander zu messen. Im eigentlichen bildgebenden Durchlauf werden diese Daten dazu verwendet, die Streustrahlungseffekte aus den Rohdaten herauszurechnen. Bei dieser Methode sind Untersuchungsobjekt und untersuchende Person jedoch zusätzlichen Strahlungsrisiken ausgesetzt. Zudem ist die Durchführung der Gesamt-Untersuchung deutlich komplizierter, langwieriger und damit kostspieliger.
  • Gemäß einem zweiten Ansatz wird die Streustrahlung mit Hilfe von Sensoren am Rande der Sensoranordnung gemessen und die entsprechend ermittelte Streustrahlungsrate aus dem Gesamtbild herausgerechnet. Eine Variante hierzu wird in der JP 2000 070254 A beschrieben. Diese Methode ist jedoch für größere Sensoranordnungen nicht gut geeignet, da die Verteilung der Streustrahlung über eine größere Fläche bzw. Länge stark variieren kann. Weitere Varianten finden sich in der DE 24 52 166 A1 , der DE 10 2004 026 230 A1 und der DE 699 31 096 T2 .
  • Ein dritter Ansatz wird in der WO 2006/018779 A2 vorgeschlagen. Dort wird die Streustrahlung mit Hilfe des Streustrahlungsrasters gemessen, indem im Raster selbst eine entsprechende Sensorik integriert ist, die die Menge der Streustrahlung misst und somit ein akkurates Bild des lokalen Einfalls von Streustrahlung gibt. Der Nachteil an diesem Aufbau liegt darin begründet, dass der (wie oben beschrieben ohnehin aufwändige) Aufbau des Streustrahlungsrasters zusätzlich verkompliziert und verteuert wird. Zudem müssten entsprechende Sensoranordnungen an derartige Streustrahlungsraster eigens angepasst werden, so dass neue Herstellungsmethoden und neue Sensorik-Aufbauten vonnöten wären.
  • Zuletzt sind noch Software-basierte Korrekturmöglichkeiten zu nennen, die jedoch sehr rechenintensiv sind und zudem die resultierende Bildschärfe verringern.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes bildgebendes Verfahren zur Messung radiologischer Strahlung ebenso wie eine verbesserte Sensoranordnung und eine verbesserte bildgebende radiologische Anlage bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Sensoranordnung gemäß Anspruch 1 sowie eine bildgebende radiologische Anlage gemäß Anspruch 14 und ein bildgebendes Verfahren gemäß Anspruch 21 gelöst.
  • Gemäß der Erfindung weist eine Sensoranordnung für eine bildgebende radiologische Anlage eine Mehrzahl von Bild-Sensorelementen auf, welche auftreffende radiologische Strah lung in elektrische Signale umwandeln, sowie eine Anzahl von Streustrahlungs-Sensorelementen, welche im Wesentlichen von radiologischer Direktstrahlung abgeschirmt sind. Diese Abschirmung erfolgt permanent, beispielsweise durch eine Beschichtung der Oberfläche der Streustrahlungs-Sensorelemente mit einem die in der radiologischen Anlage verwendete Strahlung möglichst stark absorbierenden Material. In der Regel ist auch mit üblichen Abschirmungsmaterialien wie Blei in üblichen Stärken keine ganz vollständige Abschirmung möglich. Der Begriff „im Wesentlichen abgeschirmt" ist hierbei daher so zu verstehen, dass möglichst viel, zumindest aber 75% der Direktstrahlung herausgefiltert wird. Der Vorteil einer solchen permanenten Anordnung von Streustrahlungs-Sensorelementen ist gegenüber der „Beam-Stop-Methode" darin zu sehen, dass ohne Verfahrensverzögerung jederzeit ein Streustrahlungs-Messergebnis der Streustrahlungs-Sensorelemente generiert werden kann. Ein weiterer möglicher Vorzug dieses Verfahrens ist die einfache Handhabbarkeit des Systems bei gleichzeitig deutlich erhöhter Bildqualität.
  • In einer Direktstrahlungsrichtung sind vor den Streustrahlungs-Sensorelementen Lamellen eines Streustrahlungsrasters angebracht, welche die Streustrahlungs-Sensorelemente abschirmen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Filtern der Streustrahlung mit der Abschirmung der Direktstrahlung im Bereich der Streustrahlungs-Sensorelemente kombiniert werden kann. Dabei kann ein wie oben beschriebenes herkömmliches Streustrahlungsraster eingesetzt werden. Mit einem solchen Aufbau kann die erfindungsgemäße Sensoranordnung besonders günstig hergestellt werden, da lediglich die Detektor-Strukturen entsprechend dem Streustrahlungsraster angepasst sein müssen, weil die Streustrahlungs-Sensorelemente prinzipiell denselben Aufbau wie Bild-Sensorelemente haben, nur eben durch das Streustrahlungsraster oberseitig abgeschirmt werden. Statt eines herkömmlichen Streustrahlungsrasters kann auch eine dickere Ausführung von eigens für diese Anordnung konzipierten Lamellen oder Gitterstrukturen verwendet werden, die auf die Oberflächengeometrie der Streustrahlungs-Sensorelemente abgestimmt sind.
  • Die Streustrahlungs-Sensorelemente der Sensoranordnung sind in einer Detektorfläche zwischen den Bild-Sensorelementen angeordnet. Beispielsweise können sie quasi zwischen Bild-Sensorelementen eingebettet werden. Besonders bevorzugt wird eine Vielzahl von Streustrahlungs-Sensorelementen eingesetzt. Diese können vorzugsweise in konstanten Abständen voneinander in der Detektoroberfläche angeordnet sein, beispielsweise nach jeweils zehn Bild-Sensorelementen. Ein möglicher Vorteil daraus kann darin bestehen, dass für einen relativ eng begrenzten definierten Bereich je ein Streustrahlungs-Messwert vorliegt, aufgrund dessen für diesen ganzen Bereich die Rohdaten der Messung kalkulatorisch bereinigt werden können. Alternativ könnte in einem Extremfall auch an einer definierten Position ein einzelnes Streustrahlungs-Sensorelement für die gesamte Sensoranordnung verwendet werden, welches dann vorzugsweise an einer Stelle angeordnet ist, die repräsentative Rückschlüsse auf die Streustrahlung auf der gesamten Detektorfläche zulässt.
  • Eine erfindungsgemäße bildgebende radiologische Anlage weist eine Sensoranordnung wie eben beschrieben auf. Dabei kann es sich zum Beispiel um eine Röntgen-Anlage handeln, bei der ein unbelebtes Objekt auf einem Förderband durchleuchtet und auf bestimmte darin enthaltene Gegenstände (wie Sprengstoff in einem Koffer bei der Gepäckkontrolle) hin untersucht wird. Vorteilhaft daran wäre beispielsweise, dass die hohe Messgenauigkeit der Sensoranordnung auch bei relativ einfachen Röntgen-Scanverfahren zu einer deutlichen Verbesserung der Bildqualität und damit der Detektionsmöglichkeiten führt. Auf der anderen Seite des Anwendungsspektrums stehen „einfache" Röntgenapparate im medizintechnischen Bereich, CTs, aber auch nuklearmedizintechnische Geräte für PET (Positronen-Emissions-Tomographie) bzw. SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography), bei denen Radionuklide aus einem Körper eines Untersuchungsobjekts – hier eines Lebewesens – auf die Sensoranordnung strahlen.
  • Bei einem erfindungsgemäßen bildgebenden Verfahren wird radiologische Strahlung von einer Strahlungsquelle durch den Körper oder aus dem Körper eines Untersuchungsobjekts auf eine Sensoranordnung abgestrahlt und von einer Sensoranordnung erfasst, welche eine Mehrzahl von Bild-Sensorelementen aufweist, die die auftreffende radiologische Strahlung in elektrische Signale umwandeln, wobei eine Sensoranordnung mit den Merkmalen des Anschpruch 1 verwendet wird.
  • Beispielsweise wird als Strahlungsquelle eine stationär aufgebaute Röntgeneinrichtung verwendet, die Röntgenstrahlung zur Durchleuchtung des Körpers eines Lebewesens abgibt, welche auf der gegenüberliegenden Seite von einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung detektiert wird. Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, ein derartiges Verfahren in einem CT mit einer rotierenden Gantry mit einer oder mehreren Röntgenquellen anzuwenden, bei dem eine Vielzahl von Schnittaufnahmen generiert werden können, da hier die Komplexität des CT-Systems nicht zusätzlich durch die Sensorik erhöht wird.
  • Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. Dabei kann das erfindungsgemäße Verfahren auch entsprechend den abhängigen Ansprüchen zur Sensoranordnung und zur bildgebenden radiologischen Anlage weitergebildet sein und auch jeweils umgekehrt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Sensoranordnung ist die der Direktstrahlung zugewandte Oberfläche der Streustrahlungs-Sensorelemente jeweils so abgeschirmt, dass mehr als 90%, vorzugsweise mehr als 98%, der radiologischen Direktstrahlung absorbiert wird. Diese starke Filterung kann dadurch erreicht werden, dass hoch absorbierendes Material auf die Oberfläche der Streustrahlungs-Sensorelemente direkt aufgebracht, etwa aufgedampft, wird. Dadurch wird unter anderem erreicht, dass ein sehr akkurater Messwert für die Streustrahlung erreicht wird. Alternativ kann eine Maskierung mit Hilfe eines aufgelegten und fixierten Material-Gitters erfolgen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Variante dieser Ausführungsform weisen die Lamellen bzw. das Lamellen-Gitter eine Höhe von maximal ca. 10 mm, vorzugsweise maximal ca. 8 mm, auf. Damit kann vor allem erreicht werden, dass Zentrifugalkräfte durch die Rotation in einem CT nicht zu hoch werden und dadurch der Herstellungsaufwand und die Kosten für das Streustrahlungsraster niedrig gehalten werden. Weiterhin müssen die Lamellen nicht absolut exakt in Richtung des Fokus-Punkts der Strahlungsquelle hin ausgerichtet werden, was speziell bei Anwendungen mit einer Röntgenquelle mit variablem Brennfleck einen zusätzlichen Vorteil bieten kann.
  • Eine erste alternative Ausführung betrifft eine Sensoranordnung, bei der die Bild-Sensorelemente und Streustrahlungs-Sensorelemente so ausgebildet sind, dass sie radiologische Strahlung direkt in elektrische Signale umwandeln. Hierbei wird ein Halbleitermaterial, beispielsweise CdZnTe, verwendet, das radiologische Strahlung, in diesem Falle Röntgenstrahlen, direkt in elektrische-Ladungsträger umwandelt. Ein Vorteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, dass die Strahlung ohne Umwandlung in andere Energieträger direkt in Ladung und damit in elektrische Signale gewandelt wird. Statt CdZnTe können auch andere Halbleitermaterialien zur Anwendung kommen, beispielsweise zur Umwandlung anderer radiologischer Strahlen wie Gammastrahlen.
  • Vorzugsweise weist bei dieser alternativen Ausführungsform die Sensoranordnung eine Frontelektrode, eine Konverterschicht und eine Rückelektrodenstruktur auf. Die Bild-Sensorelemente und die Streustrahlungs-Sensorelemente sind dabei durch voneinander elektrisch isolierend abgetrennte Rückelektrodenelemente der Rückelektrodenstruktur ausgebildet. Diese Ausbildung der Rückelektrodenstruktur mit einzelnen abgetrennten Rückelektrodenelementen kann erfolgen, indem vollflächige Leiterschichten durch Ätzen in voneinander elektrisch isolierte Bereiche aufgeteilt werden. Dies ist unter anderem eine einfache und bewährte Herstellungsweise. Es kann jedoch auch eine entsprechende Rückelektrodenstruktur direkt auf die Rückseite der Sensoranordnung aufgebracht, z. B. unter Einsatz einer Maske aufgedampft werden.
  • Bei einer zweiten alternativen Ausführungsführungsform sind die Bild-Sensorelemente und Streustrahlungs-Sensorelemente so ausgebildet, dass sie radiologische Strahlung indirekt in elektrische Signale umwandeln. Hierzu kann ein Szintillator-Material wie CsI oder Gd2O2S verwendet werden, welches zunächst die eintreffende radiologische Strahlung in Lichtphotonen umwandelt, welche wiederum durch Fotodioden in elektrische Signale umgewandelt werden. Dieser Aufbau hat unter anderem den Vorteil, dass er in bestehenden, entsprechend arbeitenden Geräten als Nachrüst-Satz eingesetzt werden kann. Eine indirekte Konversion kann jedoch auch mit Hilfe anderer Wandlungssysteme und neuer Szintillator-Materialien bzw. alternativer Signal-Träger durchgeführt werden.
  • Bei dieser zweiten Alternative sind die Bild-Sensorelemente und die Streustrahlungs-Sensorelemente bevorzugt als voneinander durch lichtreflektierende Materialien getrennte Einheiten ausgebildet. Die einzelnen Einheiten können durch Schnitte voneinander getrennt werden und es kann zum Beispiel zur Trennung Aluminiumfolie oder geeignete Vergussmasse, wie z. B. ein TiO2 Film, in die Schnitte eingebracht werden. Dabei liegt ein Vorteil dieses Aufbaus in der einfachen Herstellung der Elemente als ein Ganzes, welches nach Wunsch im Nachhinein konfektioniert werden kann. Möglich ist jedoch auch eine Herstellung einzelner Einheiten, zwischen welche beim Zusammenfügen ein entsprechendes Material verbaut wird.
  • Bevorzugt sind die Sensorelemente, das heißt sowohl die Bild-Sensorelemente als auch die Streustrahlungs-Sensorelemente, in einer Zeile oder in einer Matrix angeordnet. Vorteilhaft daran ist unter anderem, dass damit eine Abbildung eines Scan-Bereichs Pixel für Pixel wie in der digitalen Verarbeitung üblich erfolgen kann.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedem Bild-Sensorelement zumindest ein Streustrahlungs-Sensorelement zugeordnet. Dies kann bei Anordnung in einer Zeile bedeuten, dass alternierend je ein Bild-Sensorelement und ein Streustrahlungs-Sensorelement aufeinander folgen. Der Vorteil dieser Anordnung und Zuordnung liegt zum Beispiel darin, dass eine hohe Messgenauigkeit für jeden einzelnen kleinen Messbereich gewährleistet ist. Bei Anordnung in einer Matrix können Bild-Sensorelemente und Streustrahlungs-Sensorelemente schachbrettartig angeordnet sein oder – wie weiter unten beschrieben – die Streustrahlungs-Sensorelemente geometrische Figuren „über Eck" aufweisen.
  • Gemäß einer ersten möglichen alternativen Ausformung bildet ein Streustrahlungs-Sensorelement eine Grenze zwischen zwei Bild-Sensorelementen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass in einer Zeile Bild- und Streustrahlungs-Sensorelemente mit gleicher Breite verteilt sind, wodurch zum Beispiel praktisch die gesamte Oberfläche der Sensoranordnung entweder durch Bild- oder durch Streustrahlungs-Sensorelementen abgedeckt ist.
  • Gemäß einer zweiten möglichen alternativen Ausformung ist ein Streustrahlungs-Sensorelement an zwei aneinander grenzenden Kanten eines Bild-Sensorelements angeordnet. Hier wäre die Geometrie zum Beispiel so zu gestalten, dass das Streustrahlungs-Sensorelement über ein Eck des Bild-Sensorelements geführt wird. Vorteilhaft an dieser Anordnung kann vor allem sein, dass die Messgenauigkeit für Streustrahlung nochmals potenziell erhöht ist, da sie in zwei Dimensionen des Bild-Sensorelements gemessen wird. Es kann auch ein geteiltes Streustrahlungs-Sensorelement, welches messtechnisch als eine Einheit fungiert, jedoch geometrisch in sich geteilt ist, an zwei aneinander grenzenden Kanten eines Bild-Sensorelements angeordnet sein.
  • Vorzugsweise nimmt ein Streustrahlungs-Sensorelement eine kleinere Fläche ein als ein zugeordnetes Bild-Sensorelement. Vorteilhaft ist beispielsweise eine Ausführung, bei der ein Streustrahlungs-Sensorelement in etwa die Dicke einer Lamelle eines herkömmlichen Streustrahlungsrasters (ca. 50–100 μm) aufweist. Der Vorteil daran kann zum Beispiels sein, dass die Messung der Direktstrahlung über die Bild-Sensorelemente den größeren Bereich zugewiesen bekommt, so dass sich ein exakteres Abbild der Durchleuchtung des Untersuchungsobjekts ergibt. Alternativ sind auch je nach Anwendungsbereich geringere Größenunterschiede denkbar.
  • Eine erfindungsgemäße bildgebende radiologische Anlage weist bevorzugter Weise eine Mess- und Auswertungsvorrichtung für Messsignale auf, mit einer Schnittstelle zur Aufnahme von Messsignalen aus den Streustrahlungs-Sensorelementen und den Bild-Sensorelementen, wobei die Mess- und Auswertungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass eine gewichtete Differenz zwischen den Messwerten eines Bild-Sensorelements und eines zugeordneten Streustrahlungs-Sensorelements gebildet wird. Im Folgenden soll diese Ausführungsform als „Auswertung mit gewichteter Differenz" bezeichnet werden. Eine gewichtete Differenz wird beispielsweise durch Subtrahieren eines mit einem Korrekturfaktor multiplizierten Messwerts des Streustrahlungs-Sensorelements vom Messwert des Bild-Sensorelements gebildet. Mit Hilfe des Korrekturfaktors kann zum Beispiel der Einfluss der Direktstrahlung, die trotz Abschirmung in ein Streustrahlungs-Sensorelement eindringt, herausgerechnet werden. Alternativ oder zusätzlich können auch die Messwerte der Bild-Sensorelemente mit einem Korrekturfaktor multipliziert werden. Mittels eines Korrekturfaktors wird vorzugsweise auch von der Fläche des Bild-Sensorelements auf die Gesamtfläche aus Bild-Sensorelement und zugeordnetem Streustrahlungs-Sensorelement hochgerechnet. Verallgemeinert gesprochen sollen durch die Gewichtung vorzugsweise die Flächenverteilungen des Bild- und des zugeordneten Streustrahlungs-Sensorelements als auch die Durchlässigkeit des Streustrahlungs-Sensorelements für Direktstrahlung berücksichtigt werden. Dies kann durch einen gemeinsamen Faktor oder durch getrennte Faktoren, zum Beispiel für das Bild-Sensorelement und für das Streustrahlungs-Sensorelement, erfolgen. Das Resultat dieser gesichteten Differenz stellt den streustrahlungsfreien Bild-Messwert der Rohdaten dar.
  • Gemäß einer ersten Variante der radiologischen Anlage weist die Mess- und Auswertungsvorrichtung für jedes Bild-Sensorelement und für jedes Streustrahlungs-Sensorelement eine Integratoreinrichtung zur Kumulierung von jeweils von den Bild-Sensorelementen und den Streustrahlungs-Sensorelementen in einem vorgegebenen Intervall detektierten Ereignissen auf. Dies kann zum Beispiel mit Hilfe eines Kondensators erfolgen, der elektrische Ladungsträger über einen bestimmten Zeitraum sammelt, von wo aus sie ggf. getaktet an eine Auswertungsvorrichtung weitergeleitet werden. Vorteilhaft daran ist, dass mit Hilfe einer einfachen Wechsel- bzw. Signalumschaltung oder einem Multiplexer abwechselnd die kumulierten Signale des Bild-Sensorelements und des Streustrahlungs-Sensorelements in die Auswertungsvorrichtung eingespeist werden können. Andere Integrator- und/oder Signalverarbeitungsschaltungen sind jedoch ebenfalls möglich.
  • Gemäß einer ersten speziellen Ausführungsform dieser ersten Variante weist die Mess- und Auswertungsvorrichtung für jedes Bild-Sensorelement und jedes Streustrahlungs-Sensorelement eine separate Integratoreinrichtung auf, wobei ein Vorteil dieser Schaltung darin zu sehen ist, dass die Messwerte der beiden Sensorelemente ggf. auch getrennt voneinander zu Kontroll- und Kalibrierungszwecken ausgewertet werden können.
  • Dagegen weist die Mess- und Auswertungsvorrichtung in einer zweiten speziellen Ausführungsform für je ein Bild-Sensorelement und ein diesem zugeordnetes Streustrahlungs-Sensorelement eine gemeinsame Integratoreinrichtung auf, welche so ausgebildet ist, dass die von den Streustrahlungs-Sensorelementen und den Bild-Sensorelementen detektierten Ereignisse mit unterschiedlichem Vorzeichen kumuliert werden. Dies be deutet beispielsweise, dass gezählte Ereignisse aus dem Bild-Sensorelement als positiv gezählte Ladungsträger kumuliert werden, von denen die Ereignisse aus dem Streustrahlungs-Sensorelement subtrahiert werden bzw. umgekehrt. Vorteilhaft an dieser speziellen Ausführungsform ist vor allem, aber nicht ausschließlich, dass Schaltungs-Bauteile eingespart werden können und direkt ein Mess-Ergebnis an die Auswertungsvorrichtung weitergeleitet werden kann. Die analogen Messwerte solcher „integrierenden" Detektoren werden dann vorzugsweise in einem Analog/Digital-Wandler zur weiteren Verarbeitung digitalisiert.
  • Eine weitere Variante der radiologischen Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass jedem Streustrahlungs-Sensorelement und jedem Bild-Sensorelement jeweils eine Impulswandlungseinheit zugeordnet ist, welche für jedes von dem betreffenden Sensorelement detektierte Ereignis einen Zählimpuls ausgibt. So können die Messimpulse beispielsweise mit Hilfe eines Pulsumformers und eines nachgeschalteten Filters so aufbereitet werden, dass bei Überschreitung eines definierten Schwellenwerts ein Zählimpuls generiert wird. Die Schaltungen sollen dabei so eingestellt sein, dass jedes auf das Sensorelement auftreffende Strahlungselement, beispielsweise jedes Röntgen-Photon, als einzelnes Ereignis gezählt wird. Derartige Schaltungen für so genannte „zählende" Strahlungsdetektoren sind beispielsweise in den Projekten „MPEC" der Universität Bonn oder „Medipix" von CERN et al. entwickelt worden. Beschreibungen hierzu finden sich in der US 4,255,659 A und der US 7,138,635 B2 . Ein Vorteil dieser Schaltung mit Zählimpulsen besteht unter anderem darin, dass Störeinflüsse im System durch die Filterung ausgeschaltet werden können und die Messdaten bereits digital zur Weiterverarbeitung vorliegen.
  • Eine einfache, erste Form dieser Variante mit Generierung eines Zählimpulses besteht darin, dass die Zählimpulse direkt an eine digitale Auswertungsvorrichtung weitergeleitet und dort weiterverarbeitet werden. Ein Vorzug daran ist zum Beispiel die Möglichkeit der Kontrolle und Kalibrierung jeder einzelnen Zähl-Schaltungseinheit (bestehend aus Bild- oder Streustrahlungs-Sensorelement und einer Impulswandlungseinheit).
  • Eine zweite Form dieser Variante besteht darin, dass die Impulswandlungseinheiten und/oder eine nachgeordnete Pulszähleinrichtung so ausgebildet sind, dass die von den Streustrahlungs-Sensorelementen und den Bild-Sensorelementen gezählten Ereignisse mit unterschiedlichem Vorzeichen gezählt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass zwei Impulswandlungseinheiten gegengleich miteinander verschaltet werden, so dass Impulse aus dem Bild-Sensorelement als positiv gezählte Impulse gezählt werden, während die Impulse aus dem Streustrahlungs-Sensorelement als negativ gezählte Impulse gerechnet werden bzw. umgekehrt. Alternativ kann auch bei gleichzeitigen Impulsen aus dem Bild-Sensorelement und aus der Streustrahlungs-Sensorelement automatisch eine Weiterleitung eines Impulses an die Auswertungsvorrichtung unterdrückt werden.
  • In allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen können die entsprechenden Schaltungselemente bereits zusammen mit der Sensoranordnung in einer Detektoreinheit integriert sein.
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen.
  • Es zeigen:
  • 1 den schematisierten Prinzipaufbau eines CT mit Darstellung von Direkt- und Streustrahlung,
  • 2 in Schnittdarstellung den Aufbau einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 3 in Schnittdarstellung den Aufbau einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • 4 in perspektivischer Schnittdarstellung den Aufbau einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung gemäß der ersten Ausführungsform mit Lamellen als Streustrahlungsraster,
  • 5 in perspektivischer Schnittdarstellung den Aufbau einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung gemäß der ersten Ausführungsform mit gitterartigen Lamellen als Streustrahlungsraster,
  • 6 eine erfindungsgemäße Sensoranordnung in Draufsicht mit einer ersten Anordnungsgeometrie von Bild- und Streustrahlungs-Sensorelementen,
  • 7 eine erfindungsgemäße Sensoranordnung in Draufsicht mit einer zweiten Anordnungsgeometrie von Bild- und Streustrahlungs-Sensorelementen,
  • 8 eine schematische Schaltungsdarstellung von Bild- und Streustrahlungssensorelementen sowie einer Mess- und Auswertungsvorrichtung gemäß einer ersten Variante,
  • 9 eine schematische Schaltungsdarstellung von Bild- und Streustrahlungssensorelementen sowie einer Mess- und Auswertungsvorrichtung gemäß einer zweiten Variante,
  • 10 eine schematische Schaltungsdarstellung von Bild- und Streustrahlungssensorelementen sowie einer Mess- und Auswertungsvorrichtung gemäß einer dritten Variante,
  • 11 eine schematische Schaltungsdarstellung von Bild- und Streustrahlungssensorelementen sowie einer Mess- und Auswertungsvorrichtung gemäß einer vierten Variante,
  • 12 eine schematische Schaltungsdarstellung von Bild- und Streustrahlungssensorelementen sowie einer Mess- und Auswertungsvorrichtung gemäß einer fünften Variante.
  • In 1 ist eine bildgebende radiologische Anlage 2, hier in Form eines CT, dargestellt. Auf der Kreisbahn einer Gantry sind gegenüberliegend eine Sensoranordnung 1 und eine Strahlungsquelle 9 (hier eine Röntgenquelle) angeordnet, zwischen denen der Körper eines Untersuchungsobjekts 10 liegt. Direktstrahlung 3 gelangt in gerader Linie direkt von der Röntgenquelle 9 durch den Körper des Untersuchungsobjekts 10 zur Sensoranordnung 1. Dagegen wird Streustrahlung 4 im Körper des Untersuchungsobjekts 10 abgelenkt und gelangt somit nicht in gerader Linie von der Röntgenquelle 9 zur Sensoranordnung 1. Es ist zu erkennen, dass der Einfallwinkel der Direktstrahlung 3 klar von dem der Streustrahlung 4 zu unterscheiden ist: Während die Direktstrahlung 3 näherungsweise immer in einem definierten, feststehenden Winkel auf der Sensoranordnung 1 auftrifft, welcher von der geometrischen Anordnung und dem Aufbau von Röntgenquelle 9 und Sensoranordnung 1 abhängt, ist der Einfallwinkel der Streustrahlung 4 variabel.
  • 2 zeigt eine erfindungsgemäße Sensoranordnung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Sie teilt sich auf in Bild-Sensorelemente 5 und Streustrahlungs-Sensorelemente 6, welche hier alternierend nebeneinander angeordnet sind. Gebildet werden die Bild- bzw. Streustrahlungs-Sensorelemente 5, 6 durch Teilung der Rückelektrodenstruktur 34 in Rückelektrodenelemente 12 der Bild-Sensorelemente 5 und Rückelektrodenelemente 13 der Streustrahlungs-Sensorelemente 6. Zwischen der röntgenstrahlungsdurchlässigen Frontelektrode 32 der Sensoranordnung und der Rückelektrodenstruktur 34 ist eine Konverterschicht 35 aus einem Halbleitermaterial angeordnet, welches die eintreffende Bild- und Streustrahlung 3 und 4 direkt in elektrische Signale 11 umwandelt, die über die Rückelektroden 12 und 13 abgeführt werden. Durch Anlegen einer Spannung zwischen der Frontelektrode 32 und den Rückelektroden 12, 13 bilden sich elektrische Felder aus (siehe Feldlinien F1 und F2), die dafür sorgen, dass Ladungsträger, die in bestimmten Segmenten oberhalb eines Rückelektrodenelements 12, 13 entstehen, zum betreffenden Rückelektrodenelement 12, 13 gelangen und dort gezählt werden. Die Konverterschicht 35 erstreckt sich also durchgehend über alle Sensorelemente 5, 6 und die Sensorelemente 5, 6 werden nur durch die Rückelektrodenelemente 12, 13 der Rückelektrodenstruktur 34 definiert. Auf der Oberfläche der Streustrahlungs-Sensorelemente 6 sind Lamellen 7 eines Streustrahlungsrasters angeordnet. Sie fangen die in einem bestimmten Abweichungs-Winkelbereich einfallende Streustrahlung 4 ab und dienen zugleich der Abschirmung der Streustrahlungs-Sensorelemente 6. Direktstrahlung 3 trifft hier senkrecht auf und ist damit klar unterscheidbar von der Streustrahlung 4, die in unterschiedlichen Winkeln auftrifft. Näherungsweise ist daher davon auszugehen, dass Direktstrahlung 3 nur im Bereich der Bild-Sensorelemente 5 gemessen wird. Dagegen kann einfallende Streustrahlung 4 zwar auch ein Signal im Bereich der Bild-Sensorelemente 5 bewirken, jedoch wird häufig auch simultan ein Signal im Bereich der Streustrahlungs-Sensorelemente 6 erzeugt.
  • 3 zeigt eine erfindungsgemäße Sensoranordnung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Bild- bzw. Streustrahlungs-Sensorelemente 5 und 6 bestehen hier jeweils aus einer Konverterschicht aus Szintillator-Material, durch welches die eintreffende Direkt- und Streustrahlung 3 und 4 in Licht-Photonen umgewandelt und danach durch Fotodioden 24 und 25 in elektrische Signale weiterverarbeitet werden. Im Unterschied zu 2 sind hier die Bild- bzw. Streustrahlungs-Sensorelemente 5 und 6 durch Trennwände aus lichtreflektierendem Material 16, welche in die Konverterschicht eingebracht sind, wie separate Kammern voneinander getrennt. Für die radiologische Strahlung, zum Beispiel für Röntgenphotonen oder Gamma-Quanten, sind die Trennwände jedoch weitgehend durchlässig, so dass schräg auftreffende radiologische Strahlung von den Streustrahlungs-Sensorelementen detektiert werden kann. Der Unterschied dieser Ausführungsform der Erfindung besteht daher im Wesentlichen in der Konversionsmethode der Strahlung in elektrische Signale, welche hier im Gegensatz zur Ausführungsform in 2 nicht direkt, sondern indirekt erfolgt.
  • 4 zeigt eine Sensoranordnung gemäß der ersten Ausführungsform in perspektivischer Darstellung. Im Vergleich zu 2 ist erkennbar, dass die Lamellen 7 des Streustrahlungsrasters von der Oberfläche der Sensoranordnung 1 näherungsweise senkrecht, d. h. in Richtung der eintreffenden Direktstrahlung 3 abstehen.
  • Dagegen ist in 5 als Streustrahlungsraster ein Gitter 8 als solche Lamellen auf der Sensoranordnung 1 angebracht. Hierdurch kann Streustrahlung sowohl in X- als auch in Z-Richtung vorgefiltert werden.
  • In 6 ist eine Sensoranordnung 1 in Draufsicht mit einer ersten Anordnungsgeometrie von Bild- und Streustrahlungs-Sensorelementen 5 und 6 dargestellt. Bild-Sensorelemente 5 und Streustrahlungs-Sensorelemente 6 sind einander hier jeweils zugeordnet und wechseln einander alternierend in der Reihenfolge von unten nach oben ab. Es ist weiterhin zu erkennen, dass die Streustrahlungs-Sensorelemente 6 jeweils deutlich kleiner sind als die Bild-Sensorelemente 5 und dass alle Bild- bzw. alle Streustrahlungssensorelemente 5 bzw. 6 immer die gleiche Größe haben.
  • Dies gilt auch für die in 7 dargestellte zweite Anordnungsgeometrie von Bild- und Streustrahlungs-Sensorelementen 5 und 6. Hier grenzen die Streustrahlungs-Sensorelemente 6 jedoch an zwei aneinandergrenzende Kanten der Bild-Sensorelemente 5 an und sind somit nicht rechteckig, sondern „über Eck" angeordnet. Eine solche Geometrie bietet sich im Speziellen in Kombination mit einem Gitter als Streustrahlungs-Raster an. Alle Bild-Sensorelemente 5 sind hier jeweils durch Streustrahlungs-Sensorelemente 6 vollständig voneinander separiert.
  • 8 zeigt schematisch eine Schaltung einer an einem Sensorpaar, bestehend aus einem Bild- und einem Streustrahlungssensorelement 5, 6 angeschlossenen Mess- und Auswertungsvorrichtung gemäß einer ersten Variante. Hierbei detektieren das Bild-Sensorelement 5 und das Streustrahlungs-Sensorelement 6 Direktstrahlung 3 bzw. Streustrahlung 4. Die dabei generierten elektrischen Ladungsträger werden jeweils in einer Schaltungsanordnung aus einem Integrator 19a, 19b mit einem parallel geschalteten Kondensator 17a, 17b gesammelt, bis durch Betätigen eines Umschalters 20, welcher z. B. in Form eines Multiplexers realisiert sein kann, eine Weiterleitung der jeweiligen kumulierten Ladungsträger über einen Analog-Digital-Wandler 21 an eine Auswertungsvorrichtung 22 erfolgt. Zur Rücksetzung der Integratoren 19a, 19b bzw. der Kondensatoren 17a, 17b ist je ein Rückstellelement 18a, 18b vorgesehen, das je einen Transistor 30a, 30b schaltet, der den Kondensator 17a bzw. 17b kurzschließt.
  • Im digitalen Schaltungsbereich kann dann eine gewichtete Differenz gebildet werden, um für das Sensorpaar 5, 6 ein bereinigtes Messsignal zu erhalten. Durch diese Schaltung wird analoge Information in Form von Ladungsträgern kumuliert und getaktet über den Wechselschalter weitergegeben, digital gewandelt und verarbeitet.
  • In der schematischen Schaltungsdarstellung in 9 hingegen erfolgt die Integration der Signale bzw. Ladungsträger des Bild-Sensorelements 5 und des zugehörigen Streustrahlungs-Sensorelements 6 mit einer gemeinsamen Schaltungsanordnung mit einem Integrator 19c und einem parallel geschalteten Kondensator 17c. Dabei werden die Signale des Streustrahlungs-Sensorelements 6 in einem invertierenden Verstärker 31 mit einem einstellbaren Verstärkungsfaktor verstärkt. Im Integrator 19c werden somit die Ladungsträger aus dem Bild-Sensorelement 5 als Ladungseinheiten gesammelt und die Ladungsträger aus dem Streustrahlungs-Sensorelement 6 aufgrund der invertierten Verstärkung automatisch abgezogen. Durch den Verstärkungsfaktor kann die Differenzbildung nach Wunsch gewichtet werden. Die Weiterverarbeitung erfolgt wiederum über einen Analog-Digital-Wandler 21 und eine Auswertungsvorrichtung 22.
  • In beiden bisher gezeigten Schaltungen erfolgte die Integration analog, d. h. es werden Ladungseinheiten analog gesammelt und die so erzeugten analogen Messwerte in digitale Signale gewandelt.
  • Vorrichtungen mit so genannten zählenden Detektoren, welche für jedes detektierte Ereignis einen digitalen Zählpuls liefern, zeigen die 10 bis 12.
  • In 10 weist die Mess- und Auswertungsvorrichtung 23 je einen Pulsformer 26a bzw. 26b auf, die einem Bild- bzw. einem Streustrahlungs-Sensorelement 5 bzw. 6 zugeordnet sind. Von diesen Pulsformern 26a und 26b werden digitale Signale an eine digitale Auswertungsvorrichtung 22 weitergeleitet. Die Einspeisung der Informationen erfolgt separat, so dass die Informationsverarbeitung der Pulssignale rein in der digitalen Auswertungsvorrichtung 22 geschieht.
  • Dagegen ist in 11 eine Mess- und Auswertungsvorrichtung dargestellt, bei der in den Pulsformern 26a und 26b' die digitalen Signale so generiert und dann an eine digitale Pulszähleinrichtung 27 (einen Auf/Ab-Zähler) weitergegeben werden, dass Ereignisse, die von dem Bild-Sensorelement 5 detektiert werden, beispielsweise als positive Einheit gezählt werden, während Ereignisse, die aus dem Streustrahlungs-Sensorelement 5 detektiert werden, als negative Einheit gezählt werden. Das Zählergebnis wird dann nach einem vorgebbaren Zählzeitraum als digitaler Zählerstand (welcher einer integrierten streustrahlungsbereinigten detektierten Dosis in dem entsprechenden Zählzeitraum entspricht) an die Auswertungsvorrichtung 22 weitergeleitet.
  • In 12 schließlich wird eine ähnliche Zählung mittels eines logischen AND-Gatters 29 erreicht. Das von einem am Streustrahlungs-Sensorelement 6 angeschlossenen Pulsformer 26b kommende Signal wird dabei zunächst in einem Invertierer 28 invertiert und dem Eingang eines AND-Gatters 29 zugeführt. Dem anderen Eingang des AND-Gatters 29 wird das Ausgangssig nal des Pulsformers 26a des Bild-Sensorelements 5 zugeführt. Das Ausgangssignal, das heißt die digitalen Pulse, des AND-Gatters 29 werden einem Zähler 33 zugeführt, der dann zum Beispiel die Zählimpulse über einen bestimmten Zeitraum addieren kann und als Messwert für das Sensorpaar (Bild-Sensorelement 5 und Streustrahlungs-Sensorelement 6) einen digitalen Zählstand (welcher wieder der integrierten detektierten streustrahlungsbereinigten Dosis entspricht) an eine Auswertungsvorrichtung 22 weiterleitet. Somit werden nur Pulse aus dem Bild-Sensorelement 5 weitergeleitet, bei denen nicht zugleich eine Information aus dem Streustrahlungs-Sensorelement 6 auftritt.
  • Es ist klar, dass insbesondere in den 8 bis 12 der Aufbau der Schaltungen jeweils nur sehr grob schematisch dargestellt ist und zur Realisierung eine Vielzahl weiterer Komponenten wie zum Beispiel Verstärker u. v. m. erforderlich sind. Weiterhin sind verschiedenste Kombinationen der vorbeschriebenen Varianten möglich.
  • Wie ausgeführt, kann die vorliegende Erfindung in einem breiten Anwendungsbereich Verwendung finden. Dies reicht von der Untersuchung von Gegenständen bis zur medizinischen Diagnostik von Lebewesen. Sie kann bei herkömmlichen Röntgenapparaturen mit flach (plan) ausgebildeten ebenen Sensoranordnungen verwendet werden, bei stationären und Multiplex-CTs, bei denen die Sensoranordnungen in einer gekrümmten Oberfläche angeordnet Signale aus einer oder mehreren Röntgenquellen auswerten, ebenso wie bei Gammadetektoren oder PET/SPECT-Apparaturen.
  • Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei dem vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei dem dargestellten Computertomographiesystem lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (22)

  1. Sensoranordnung (1) für eine bildgebende radiologische Anlage (2); aufweisend eine Mehrzahl von Bild-Sensorelementen (5), welche auftreffende radiologische Strahlung (3, 4) in elektrische Signale (11) umwandeln, sowie eine Anzahl von Streustrahlungs-Sensorelementen (6), wobei die Streustrahlungs-Sensorelemente (6) im Wesentlichen von radiologischer Direktstrahlung (3) abgeschirmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Direktstrahlungsrichtung vor den Streustrahlungs-Sensorelementen (6) Lamellen (7) eines Streustrahlungsrasters angebracht sind, welche die Streustrahlungs-Sensorelemente (6) abschirmen, wobei die Streustrahlungs-Sensorelemente (6) in einer Detektorfläche zwischen den Bild-Sensorelementen (5) angeordnet sind.
  2. Sensoranordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Direktstrahlung (3) zugewandte Oberfläche der Streustrahlungs-Sensorelemente (6) jeweils so abgeschirmt ist, dass mehr als 90%, vorzugsweise mehr als 98%, der radiologischen Direktstrahlung (3) absorbiert wird.
  3. Sensoranordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (7) eine Höhe von maximal ca. 10 mm, vorzugsweise maximal ca. 8 mm, aufweisen.
  4. Sensoranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bild-Sensorelemente (5) und Streustrahlungs-Sensorelemente (6) so ausgebildet sind, dass sie radiologische Strahlung (3, 4) direkt in elektrische Signale (11) umwandeln.
  5. Sensoranordnung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung eine Frontelektrode (32), eine Konverterschicht (35) und eine Rückelektrodenstruktur (34) aufweist und die Bild-Sensorelemente (5) und die Streustrahlungs-Sensorelemente (6) durch voneinander elektrisch isolie rend abgetrennte Rückelektrodenelemente (12, 13) der Rückelektrodenstruktur ausgebildet sind.
  6. Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bild-Sensorelemente (5) und Streustrahlungs-Sensorelemente (6) so ausgebildet sind, dass sie radiologische Strahlung (3, 4) indirekt in elektrische Signale (11) umwandeln.
  7. Sensoranordnung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bild-Sensorelemente (5) und die Streustrahlungs-Sensorelemente (6) als voneinander durch lichtreflektierende Materialien (16) getrennte Einheiten ausgebildet sind.
  8. Sensoranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (5, 6) in einer Zeile oder in einer Matrix angeordnet sind.
  9. Sensoranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Bild-Sensorelement (5) zumindest ein Streustrahlungs-Sensorelement (6) zugeordnet ist.
  10. Sensoranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Streustrahlungs-Sensorelement (6) eine Grenze zwischen zwei Bild-Sensorelementen (6) bildet.
  11. Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Streustrahlungs-Sensorelement (6) an zwei aneinander grenzenden Kanten eines Bild-Sensorelements (5) angeordnet ist.
  12. Sensoranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Streustrahlungs-Sensorelement (6) eine kleinere Fläche einnimmt als ein zugeordnetes Bild-Sensorelement (5).
  13. Sensoranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streustrahlungs-Sensorelementen (6) in konstanten Abständen voneinander in der Detektoroberfläche angeordnet sind.
  14. Bildgebende radiologische Anlage (2) mit einer Sensoranordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
  15. Bildgebende radiologische Anlage gemäß Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Mess- und Auswertungsvorrichtung (23) für Messsignale, mit einer Schnittstelle zur Aufnahme von Messsignalen aus den Streustrahlungs-Sensorelementen (6) und den Bild-Sensorelementen (5), wobei die Mess- und Auswertungsvorrichtung (23) so ausgebildet ist, dass eine gewichtete Differenz zwischen den Messwerten eines Bild-Sensorelements (5) und eines zugeordneten Streustrahlungs-Sensorelements (6) gebildet wird.
  16. Bildgebende radiologische Anlage gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und Auswertungsvorrichtung für jedes Bild-Sensorelement (5) und jedes Streustrahlungs-Sensorelement (6) eine Integratoreinrichtung (17a, 19a; 17b, 19b; 17c, 19c) zur Kumulierung von jeweils von den Bild-Sensorelementen (5) und den Streustrahlungs-Sensorelementen (6) in einem vorgegebenen Intervall detektierten Ereignissen aufweist.
  17. Bildgebende radiologische Anlage gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und Auswertungsvorrichtung für jedes Bild-Sensorelement (5) und jedes Streustrahlungs-Sensorelement (6) eine separate Integratoreinrichtung (17a, 19a; 17b, 19b) aufweist.
  18. Bildgebende radiologische Anlage gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und Auswertungsvorrichtung für je ein Bild-Sensorelement (5) und ein diesem zugeordnetes Streustrahlungs-Sensorelement (6) eine gemeinsame Integratoreinrichtung (17c, 19c) aufweist, welche so ausge bildet ist, dass die von den Streustrahlungs-Sensorelementen. (6) und den Bild-Sensorelementen (5) detektierten Ereignisse mit unterschiedlichem Vorzeichen kumuliert werden.
  19. Bildgebende radiologische Anlage gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Streustrahlungs-Sensorelement (6) und jedem Bild-Sensorelement (5) jeweils eine Impulswandlungseinheit (26a, 26b, 26b') zugeordnet ist, welche für jedes von dem betreffenden Sensorelement detektierte Ereignis einen Zählimpuls ausgibt.
  20. Bildgebende radiologische Anlage gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulswandlungseinheiten (26a, 26b') und/oder eine nachgeordnete Pulszähleinrichtung (27, 28, 29, 33) so ausgebildet sind, dass die von den Streustrahlungs-Sensorelementen (6) und den Bild-Sensorelementen (5) gezählten Ereignisse mit unterschiedlichem Vorzeichen gezählt werden.
  21. Bildgebendes Verfahren, bei dem radiologische Strahlung (3, 4) von einer Strahlungsquelle (9) durch den Körper oder aus dem Körper eines Untersuchungsobjekts (10) auf eine Sensoranordnung (1) abgestrahlt und von einer Sensoranordnung erfasst wird, welche eine Mehrzahl von Bild-Sensorelementen (5) aufweist, die die auftreffende radiologische Strahlung (3, 4) in elektrische Signale (11) umwandeln, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 verwendet wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch ein Mess- und Auswerteverfahren, bei dem zur Bildung streustrahlungsbereinigter Messwerte eine gewichtete Differenz zwischen den Messwerten eines Bild-Sensorelements (5) und eines zugeordneten Streustrahlungs-Sensorelements (6) gebildet wird.
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