DE102007042299A1 - Parkettierbarer Multilayer-Detektor - Google Patents

Parkettierbarer Multilayer-Detektor Download PDF

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Eric J. Tkaczyk
Jonathan D. Short
James Walter Leblanc
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Abstract

Es wird eine Detektoranordnung (70) vorgestellt. Die Detektoranordnung (70) umfasst eine erste Detektorschicht (72), die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, wobei die erste Detektorschicht (72) eine Vielzahl von ersten Verbindungslücken (74) aufweist. Zusätzlich umfasst die Detektoranordnung (70) eine erste Verbindungsstruktur (80), die betriebsmäßig mit der ersten Detektorschicht (72) verbunden und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines ersten Bilddatensatzes von der ersten Detektorschicht (72) zur Backplane-Elektronik (92) ermöglicht. Die Detektoranordnung (22) umfasst auch eine zweite Detektorschicht (76), die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist und anliegend an der Unterseite der ersten Detektorschicht (72) angeordnet ist, wobei die zweite Detektorschicht (76) eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken (78) umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie den Durchgang der ersten Verbindungsstruktur (80) von der ersten Detektorschicht (72) zur Backplane-Elektronik (92) ermöglichen. Die Detektoranordnung (70) umfasst auch eine zweite Verbindungsstruktur (86), die betriebsmäßig mit der zweiten Detektorschicht (76) verbunden und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines zweiten Bilddatensatzes von der zweiten Detektorschicht (76) zur Backplane-Elektronik (92) ermöglicht.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf radiographische Detektoren zur diagnostischen Bildgebung und insbesondere auf Großflächendetektoren für eine hohe Fluenz-Frequenz-Bildgebung, wie z.B. bei Computertomographie(CT)-Anwendungen.
  • Radiographische Bildgebungssysteme wie beispielsweise Röntgen und Computertomographie (CT) werden verwendet, um interne Aspekte eines Objekts in Echtzeit zu betrachten. Typischerweise umfassen Bildgebungssysteme eine Röntgenstrahlungsquelle, die so eingerichtet ist, dass sie Röntgenstrahlen zu einem interessierenden Objekt hin aussendet, z.B. zu einem Patienten oder einem Gepäckstück. Auf der anderen Seite des Objekts wird eine Detektionsvorrichtung, wie z.B. eine Strahlungsdetektoren-Array, positioniert, wobei sie so eingerichtet wird, dass sie die durch ein Objekt hindurch übertragenen Röntgenstrahlen erkennt.
  • Bei konventionellen CTs und anderen radiographischen Bildgebungssystemen werden Detektoren verwendet, die radiographische Energie in Stromstärkesignale umwandeln, welche über einen Zeitraum hinweg integriert, dann gemessen und schließlich digitalisiert werden. Ein Nachteil solcher Detektoren besteht allerdings darin, dass sie nicht in der Lage sind, die Röntgen-Photonenfluenzfrequenzen zu zählen, die typischerweise bei konventionellen CT-Systemen auftreten. Außerdem fehlt konventionellen Detektoren die Fähigkeit, die Energie der einfallenden Röntgenstrahlen nachzuverfolgen. Es ist beispielsweise bekannt, dass Photonenzählende Direktumwandlungsdetektoren bei hohen Zählraten eine geminderte Detektorquanteneffizienz (DQE) aufweisen, was hauptsächlich auf eine Stauung innerhalb des Detektors zurückzuführen ist. Ferner ist bekannt, dass durch eine sehr hohe Röntgenstrahl-Photonenfluenzfrequenz Stauungen und Polarisationen hervorgerufen werden, wodurch letztendlich eine Detektorsättigung verursacht wird. Mit anderen Worten sind diese Detektoren typischerweise bei relativ niedrigen Röntgenstrahl-Fluenzstufenschwellen gesättigt. Oberhalb dieser Schwellen ist die Detektorreaktion nicht vorherzusehen oder zeigt eine geminderte Dosisausnutzung. Das bedeutet, dass sobald ein Pixel gesättigt ist (entspricht einem hellen Punkt im generierten Signal), im Bild durch eine zusätzliche Bestrahlung keine nützlichen Details hervorgebracht werden.
  • Zu den zuvor konzipierten Lösungen zur Ermöglichung der Photonenzählung bei hohen Röntgenstrahlfluenzfrequenzen gehört die Anwendung von Pixeln von relativ kleiner Größe, um eine höhere Raumauflösung zu erzielen und die Fluenzfrequenz-Empfindlichkeit zu reduzieren. Unglücklicherweise bringt diese Reduktion der Pixelgröße erhöhte Kosten mit sich.
  • Zusätzlich kann bei Anwendungen wie der medizinischen und industriellen Bildgebung, NDE, Sicherung, Gepäckdurchleuchtung, Astrophysik und Medizin die Verwendung von Detektoren mit einem größeren Erfassungsbereich, die große Bereiche abdecken, erforderlich sein. Im Bereich der medizinischen Diagnostik, wie beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich, der Computertomographie (CT), Ultraschall und Mammographie, könnte es wünschenswert sein, größere Detektoren einzusetzen, um die Erfassung von Bilddaten von einem großen Abschnitt der Anatomie bei einer einzigen Umdrehung der Gantry zu ermöglichen, wodurch die Bildqualität verbessert wird.
  • Zu den zuvor konzipierten Lösungen zur Erzielung eines breiteren Erfassungsbereichs ist die Erhöhung der Anzahl der De tektorelement-Zeilen zu zählen. Es sind auch Detektorarrays verwendet worden, um die Probleme zu umgehen, die mit der Verwendung eines einzelnen Größenbereichsdetektors verbunden sind. Die X-Y-Ebene kann zur Montage der Detektorarrays verwendet werden, so dass die Konstruktion von Großbereichs-Detektorarrays ermöglicht wird. Allerdings können solche Arrays sehr dicht sein und eine große Menge von Kontroll- und Verstärkungselektronik erfordern, um die einzelnen Detektoren in der Array anzutreiben. Zurzeit wird die Kontroll- und Verstärkungselektronik, die für den Antrieb der einzelnen Detektoren verwendet wird, ebenfalls in der X-Y-Ebene positioniert, was aufgrund der Notwendigkeit, die Elektronik in oder neben dem Detektor zu positionieren, zu einer großen Grundfläche und potentiell zu Lücken im Detektorbereich führt. Ferner kann die Dichte des Eingangs/Ausgangs (I/O), welche für die Verbindungen der einzelnen Detektoren mit der dazugehörigen Elektronik erforderlich ist, sehr hoch sein. Außerdem kann die Dichte des I/O zu hoch sein, als dass sie für traditionelle Verbindungsstrategien handhabbar wäre. Zurzeit sind die Verbindungslängen, die für die Verbindung der Detektorelemente mit der elektronischen Vorrichtung erforderlich sind, sehr lang. Es wäre wünschenswert, die Verbindungslängen zu minimieren, um die Probleme zu umgehen, die mit längeren Verbindungslängen verbunden sind, wie z.B. Kapazitätseffekte und verminderte Signalqualität.
  • Es besteht daher der Bedarf an einer Detektorbauweise, bei welcher der Detektor durch Röntgenstrahl-Photonenfluenzfrequenzen, die typischerweise bei konventionellen radiographischen Systemen auftreten, nicht gesättigt wird. Insbesondere besteht ein enormer Bedarf an einer Bauweise, durch welche die Fluenzfrequenz bei Detektoren zum Vorteil verbessert wird, so dass die Photonenzählung mit Energiedifferenzierung in medizinischen und industriellen Anwendungen ermöglicht wird, welche bisher nicht zu handhaben waren, weil entweder die Anforderungen in Bezug auf die Fluenzfrequenz oder den dynamischen Bereich zu hoch sind. Zusätzlich besteht ein besonderer Bedarf an der Montage von Großflächen-Detektorarrays, so dass die damit zusammenhängenden Probleme, wie z.B. Komplexitäten und mit der Herstellung verbundene Kosten, umgangen werden. Ferner wäre es wünschenswert, die dazugehörige Elektronik in großer Nähe zum den einzelnen Detektorelementen der Detektorarray zu positionieren, um die Systemgröße, die Komplexität und die Verbindungslängen zu minimieren und die Leistung der Detektorarrays zu verbessern.
  • KURZBESCHREIBUNG
  • Kurz gesagt wird gemäß Aspekten der Technik eine Detektoranordnung vorgestellt. Die Detektoranordnung umfasst eine erste Detektorschicht mit einer Oberseite und einer Unterseite, wobei die erste Detektorschicht eine Vielzahl von ersten Verbindungslücken umfasst. Zusätzlich umfasst die Detektoranordnung eine erste Verbindungsstruktur, die optional mit der ersten Detektorschicht verbunden werden kann und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines ersten Bilddatensatzes von der ersten Detektorschicht zur Backplane-Elektronik ermöglicht. Die Detektoranordnung umfasst auch eine zweite Detektorschicht, welche eine Oberseite und eine Unterseite aufweist und an der Unterseite der ersten Detektorschicht anliegend angeordnet ist, wobei die zweite Detektorschicht eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie den Durchgang der ersten Verbindungsstruktur von der ersten Detektorschicht zur Backplane-Elektronik ermöglichen. Die Detektoranordnung umfasst außerdem eine zweite Verbindungsstruktur, die optional mit der zweiten Detektorschicht verbunden werden kann und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines zweiten Bilddatensatzes von der zweiten Detektorschicht zur Backplane-Elektronik ermöglicht.
  • Es wird eine Detektoranordnung gemäß weiteren Aspekten der Technik vorgestellt. Die Detektoranordnung umfasst ein erstes Detektormodul, wobei das erste Detektormodul umfasst: eine erste Detektorschicht, welche eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, wobei die erste Detektorschicht eine Vielzahl von ersten Verbindungslücken umfasst, eine erste Verbindungsstruktur, die optional mit der ersten Detektorschicht verbunden wird und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines ersten Bilddatensatzes von der ersten Detektorschicht zur Backplane-Elektronik ermöglicht, und einen ersten Elektroniksatz, der angrenzend an der ersten Verbindungsstruktur angeordnet ist, wobei der erste Elektroniksatz in betriebsmäßiger Verbindung mit der ersten Verbindungsstruktur steht und so eingerichtet ist, dass er einen ersten Bilddatensatz verarbeiten kann. Zusätzlich umfasst die Detektoranordnung mindestens ein zweites Detektormodul, wobei das zweite Detektormodul umfasst: eine zweite Detektorschicht, welche eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, wobei die zweite Detektorschicht eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie den Durchgang der ersten Verbindungsstruktur von der ersten Detektorschicht zur Backplane-Elektronik ermöglichen, eine zweite Verbindungsstruktur, die betriebsmäßig mit der zweiten Detektorschicht verbunden und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines zweiten Bilddatensatzes von der zweiten Detektorschicht zur Backplane-Elektronik ermöglicht, und einen zweiten Elektroniksatz, der neben der zweiten Verbindungsstruktur angeord net ist, wobei der zweite Elektroniksatz in betriebsmäßiger Verbindung mit der zweiten Verbindungsstruktur steht und so eingerichtet ist, dass er den zweiten Bilddatensatz verarbeitet.
  • Gemäß eines weiteren Aspekts der Technik wird ein Bildgebungsverfahren vorgestellt. Das Verfahren umfasst die Erfassung eines ersten Bilddatensatzes von einer ersten Detektorschicht in einer Detektoranordnung, die eine erste Detektorschicht und eine zweite Detektorschicht aufweist, wobei die erste Detektorschicht eine Vielzahl von ersten Verbindungslücken umfasst. Ferner umfasst das Verfahren die Erfassung eines zweiten Bilddatensatzes von einer zweiten Detektorschicht, wobei die zweite Detektorschicht eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie den Durchgang einer ersten Verbindungsstruktur von der ersten Detektorschicht zu der Backplane-Elektronik ermöglichen. Das Verfahren umfasst außerdem die Interpolierung des zweiten Bilddatensatzes.
  • Es wird ein Bildgebungssystem gemäß weiteren Aspekten der Technik vorgestellt. Das Bildgebungssystem umfasst eine Strahlungsquelle, die so eingerichtet ist, dass sie einen Strahlungsstrom zu einem abzutastenden Patienten hin aussendet, sowie einen Computer, der so eingerichtet ist, dass er Bilder mit verbesserter Bildqualität generiert und Informationen zur Zusammensetzung von Gewebe liefert. Ferner umfasst das Bildgebungssystem auch eine Detektoranordnung, die so eingerichtet ist, dass sie den Strahlungsstrom erkennt und in Reaktion auf den Strahlungsstrom ein oder mehrere Signale generiert, wobei die Detektoranordnung eine erste Detektorschicht umfasst, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, wobei die erste Detektorschicht eine Vielzahl von ersten Verbindungslücken und eine erste Verbindungsstruktur auf weist, die betriebsmäßig mit der ersten Detektorschicht verbunden und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines ersten Datensatzes von der ersten Detektorschicht zur Backplane-Elektronik ermöglicht, eine zweite Detektorschicht, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist und anliegend an die Unterseite der ersten Detektorschicht angeordnet ist, wobei die zweite Detektorschicht eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie den Durchgang der ersten Verbindungsstruktur von der ersten Detektorschicht zur Backplane-Elektronik ermöglichen, und eine zweite Verbindungsstruktur, die betriebsmäßig mit der zweiten Detektorschicht verbunden ist und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines zweiten Datensatzes von der zweiten Detektorschicht zur Backplane-Elektronik ermöglicht. Zusätzlich umfasst das Bildgebungssystem einen Systemregler, der so eingerichtet ist, dass er die Rotation der Strahlungsquelle und der Detektoranordnung kontrolliert und die Erfassung von einem oder mehreren Projektionsdatensätzen von der Detektoranordnung über ein Datenerfassungssystem kontrolliert, und ein Computersystem, das betriebsmäßig mit der Strahlungsquelle und der Detektoranordnung verbunden ist, wobei das Computersystem so eingerichtet ist, dass es den ein oder die mehreren Projektionsdatensätze empfangen kann.
  • ZEICHNUNGEN
  • Diese und andere Eigenschaften, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden besser nachvollziehbar, wenn die folgende detaillierte Beschreibung im Zusammenhang mit den dazugehörigen Zeichnungen gelesen wird, in denen dieselben Ziffern in allen Zeichnungen dieselben Teile bezeichnen, wobei:
  • 1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Bildgebungssystems in Form eines CT-Bildgebungssystems zum Einsatz bei der Erzeugung von verarbeiteten Bildern ist;
  • 2 Blockdiagramm einer physischen Implementierung des CT-Systems aus 1 ist;
  • 3 eine Querschnitt-Seitenansicht eines beispielhaften fliesbaren geschichteten Detektors gemäß Aspekten der vorliegenden Technik zur Nutzung in dem System ist, das in 1 illustriert wird;
  • 4 eine Querschnitt-Seitenansicht eines anderen beispielhaften fliesbaren geschichteten Detektors gemäß Aspekten der vorliegenden Technik zur Verwendung im Zusammenhang mit dem in 1 illustrierten System ist;
  • 5 eine Explosionsansicht einer Stützstrukturanordnung zum Einsatz in fliesbaren geschichteten Detektoren, welche in 3–4 illustriert werden, gemäß Aspekten der vorliegenden Technik ist;
  • 6 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Bildgebungsverfahren abbildet, bei dem die fliesbaren geschichteten Detektoren, die in 3–4 illustriert werden, gemäß Aspekten der vorliegenden Technik zum Einsatz kommen;
  • 7 eine Diagrammillustration eines Sinogramms ist, das über eine zweite Detektorschicht in den fliesbaren geschichteten Detektoren, welche in 3–4 illustriert werden, gemäß Aspekten der vorliegenden Technik gewonnen wurde;
  • 8 ein schematisches Flussdiagramm ist, das einen beispielhaften Vorgang der Sinogramm-Interpolierung gemäß Aspekten der vorliegenden Technik illustriert; und
  • 9 ein Flussdiagramm ist, das ein anderes beispielhaftes Bildgebungsverfahren abbildet, bei dem die fliesbaren geschichteten Detektoren, die in 3–4 illustriert werden, gemäß Aspekten der vorliegenden Technik eingesetzt werden.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Bildgebungssystem 10 zur Erfassung und Verarbeitung von Bilddaten gemäß der vorliegenden Technik zeigt. In der illustrierten Ausführungsform handelt es sich bei dem System 10 um ein Computertomographie(CT)-System, das dazu vorgesehen ist, Röntgenprojektionsdaten gemäß der vorliegenden Technik zu erfassen, die Projektionsdaten zu einem Bild zu rekonstruieren und die Bilddaten zum Zwecke des Anzeigens und der Analyse zu verarbeiten. In der Ausführungsform, die in 1 illustriert wird, umfasst das Bildgebungssystem 10 eine Röntgenstrahlungsquelle 12. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Röntgenstrahlungsquelle 12 eine Röntgenröhre. Die Röntgenstrahlungsquelle 12 kann einen oder mehrere thermionische oder Halbleiter-Elektronenemitter umfassen, die auf eine Anode gerichtet sind, um Röntgenstrahlen zu generieren, oder sie kann in der Tat jede beliebige andere Vorrichtung umfassen, mit deren Hilfe Röntgenstrahlen generiert werden können, die ein Spektrum und eine Energie aufweisen, das für die Abbildung eines gewünschten Objekts nützlich ist. Zu den Beispielen für geeignete Elektronenemitter gehören Wolframdraht, Wolframblech, Feldemitter, thermische Feldemitter, Vorratskathoden, Fotoemitter und ferroelektrische Kathoden.
  • Die Strahlungsquelle 12 kann in der Nähe eines Kollimators 14 positioniert werden, der so eingerichtet sein kann, dass er den Strahlungsstrom 16 formt, der von der Strahlungsquelle 12 emittiert wird. Der Strahlungsstrom 16 dringt in ein Bildgebungsvolumen, das ein abzubildendes Objekt enthält, wie z.B. einen menschlichen Patienten 18. Der Strahlungsstrom 16 kann im Allgemeinen fächerförmig oder kegelförmig sein, je nach der Konfiguration der Detektorarray, die unten besprochen wird, sowie je nach gewünschtem Datenerfassungsverfahren. Ein Teil 20 der Strahlung dringt durch das Objekt hindurch oder um das Objekt herum und trifft auf eine Detektorarray auf, die allgemein unter der Referenzziffer 22 dargestellt wird. Die Detektorelemente der Array erzeugen elektrische Signale, welche die Intensität des auftreffenden Röntgenstrahls darstellen. Diese Signale werden erfasst und verarbeitet, um ein Bild der im Inneren des Objekts befindlichen Bestandteile zu rekonstruieren.
  • Die Strahlungsquelle 12 wird mit Hilfe eines Systemreglers 24 reguliert, der sowohl Strom als auch Kontrollsignale für CT-Untersuchungssequenzen liefert. Außerdem ist der Detektor 22 mit dem Systemregler 24 verbunden, welcher die Erfassung der Signale steuert, die vom Detektor 22 generiert werden. Der Systemregler 24 kann auch verschiedene Signalverarbeitungs- und Filterungsfunktionen ausführen, wie z.B. für die Eingangsjustierung der dynamischen Bereiche, Verzahnung der digitalen Bilddaten, usw. Im Allgemeinen steuert der Systemregler 24 die Funktionen des Bildgebungssystems, um Untersuchungsprotokolle auszuführen und erfasste Daten zu verarbeiten. Im gegebenen Zusammenhang umfasst der Systemregler 24 auch einen Signalverarbeitungsschaltkreis, der typischerweise auf einem Universalrechner oder einem anwendungsspezifischen digitalen Rechner beruht, und den dazugehörigen Datenspei cher-Schaltkreis zur Speicherung von Programmen und Routinen, die vom Computer ausgeführt werden, sowie Konfigurationsparameter und Bilddaten, Schnittstellenschaltkreise, usw.
  • In der Ausführungsform, die in 1 illustriert wird, ist der Systemregler 24 über einen Motorregler 32 mit einem Rotationssubsystem 26 und einem linearen Positionierungssubsystem 28 verbunden. In einer Ausführungsform wird durch das Rotationssubsystem 26 ermöglicht, dass die Röntgenstrahlungsquelle 12, der Kollimator 14 und der Detektor 22 für eine oder mehrere Umdrehungen um den Patienten 18 herum gedreht werden. In anderen Ausführungsformen kann das Rotationssubsystem 26 entweder nur die Quelle 12 oder den Detektor 22 drehen, während der Systemregler 24 verschiedene stationäre Elektronenemitter differentiell aktivieren kann, um eine Röntgenstrahlung zu generieren, wenn der Detektor 22 gedreht wird, und/oder ringförmig um das Bildgebungsvolumen herum angeordnete Detektorelemente [aktivieren kann], die wenn die Quelle 12 gedreht wird. In einer weiteren Ausführungsform können sowohl die Quelle 12 als auch der Detektor 22 stationär bleiben. In Ausführungsformen, bei denen die Quelle 12 und/oder der Detektor 22 gedreht werden, kann das Rotationssubsystem 26 eine Gantry umfassen. So kann der Systemregler 24 angewendet werden, um die Gantry zu bedienen. Das lineare Positionierungssubsystem 28 ermöglicht es, dass der Patient 18, oder genauer gesagt ein Patiententisch, in linearer Richtung verschoben wird. So kann der Patiententisch innerhalb der Gantry in linearer Richtung bewegt werden, um Bilder von bestimmten Körperabschnitten des Patienten 18 zu generieren.
  • Wie auf diesem Gebiet fachkundigen Personen bewusst sein wird, kann die Strahlungsquelle 12 zusätzlich mit Hilfe eines Röntgenstrahlreglers 30 gesteuert werden, der sich innerhalb des Systemreglers 24 befindet. Der Röntgenstrahlregler 30 ist insbesondere so eingerichtet, dass er Strom und Zeitgebungssignale an die Röntgenstrahlungsquelle 12 liefert.
  • Laut Illustration ist der Systemregler 24 ferner auch mit einem Datenerfassungssystem 34 illustriert. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Detektor 22 mit dem Systemregler 24, und genauer gesagt mit dem Datenerfassungssystem 34 verbunden. Das Datenerfassungssystem 34 erhält Daten, die von der Readout-Elektronik des Detektors 22 gesammelt wurden. Das Datenerfassungssystem 34 empfängt typischerweise abgetastete analoge Signale vom Detektor 22 und wandelt die Daten in digitale Signale zur nachfolgenden Verarbeitung durch einen Computer 36 um.
  • Der Computer 36 ist typischerweise mit dem Systemregler 24 verbunden oder umfasst einen solchen. Die vom Datenerfassungssystem 34 gesammelten Daten können zur nachfolgenden Verarbeitung und Rekonstruktion an den Computer 36 übermittelt oder direkt in einem Datenspeicher 38 gespeichert werden. Der Computer 36 kann einen Datenspeicher 38 umfassen oder mit einem Datenspeicher 38 kommunizieren, welcher Daten speichern kann, die vom Computer 36 verarbeitet wurden oder noch vom Computer 36 zu verarbeiten sind. Es sei darauf hingewiesen, dass ein beliebiger Typ von Datenspeicher, der so eingerichtet ist, dass er eine große Datenmenge speichern kann, von solch einem beispielhaften System 10 verwendet werden kann. Außerdem kann sich der Datenspeicher 38 am Erfassungssystem befinden oder kann Fernkomponenten umfassen, wie z.B. über ein Netzwerk zugreifbare Datenspeichermedien, für die Datenspeicherung, Verarbeitungsparameter, und/oder Programme zur Implementierung der unten beschriebenen Techniken.
  • Der Computer 36 kann auch so angepasst werden, dass er Funktionen wie Abtastoperationen und Datenerfassung steuern kann, welche von dem Systemregler 24 aktiviert werden. Außerdem kann der Computer 36 so eingerichtet sein, dass er über einen Bedienerarbeitsplatz 40, der typischerweise mit einer Tastatur und anderen Eingabevorrichtungen (nicht gezeigt) ausgerüstet ist, Befehle und Abtastparameter vom Bediener empfangen kann. Dadurch kann das System 10 über Eingabevorrichtungen von einem Bediener gesteuert werden. So kann der Bediener das rekonstruierte Bild und andere für das System relevante Daten von Computer 36 einsehen, die Bildgebung starten, und so weiter.
  • Ein Display 42, das mit dem Bedienerarbeitsplatz 40 verbunden ist, kann verwendet werden, um die rekonstruierten Bilder zu betrachten. Zusätzlich kann das abgetastete Bild mit Hilfe eines Druckers 44 ausgedruckt werden, welcher mit dem Bedienerarbeitsplatz 40 verbunden sein kann. Das Display 42 und der Drucker 44 können auch mit dem Computer 36 verbunden sein, und zwar entweder direkt oder über den Bedienerarbeitsplatz 40. Der Bedienerarbeitsplatz 40 kann auch mit einem Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem (PACS, Picture Archiving and Communications System) 46 verbunden sein. Es sei darauf hingewiesen, dass ein PACS 46 mit einem Fernsystem 48 wie einem Radiologie-Informationssystem (RIS) oder einem Krankenhaus-Informationssystem (KIS) oder mit einem internen oder externen Netzwerk verbunden sein kann, so dass die Bilddaten anderen Personen, die sich an anderen Standorten befinden, zugänglich gemacht werden.
  • Es sei ferner darauf hingewiesen, dass der Computer 36 und der Bedienerarbeitsplatz 40 mit anderen Ausgabevorrichtungen verbunden werden können, die auch Standard- und Spezialcomputer sowie die dazugehörigen Verarbeitungsschaltkreise umfassen. Innerhalb des Systems können ferner ein oder mehrere Bedienerarbeitsplätze 40 miteinander verbunden sein, um System parameter auszugeben, Untersuchungen anzufordern, Bilder einzusehen, und so weiter. Grundsätzlich können Displays, Drucker, Arbeitsplätze und ähnliche Vorrichtungen, mit denen das System ausgestattet ist, in Bezug auf die Datenerfassungskomponenten lokal sein oder sich entfernt von diesen Komponenten befinden, wie z.B. an einem anderen Standort innerhalb der Einrichtung oder des Krankenhauses oder an einem vollkommen anderen Standort, der über einen oder mehrere konfigurierbare Netzwerke wie dem Internet, einem privaten virtuellen Netzwerk o.ä. mit dem Bilderfassungssystem verbunden ist.
  • Wie oben erwähnt, kann ein beispielhaftes Bildgebungssystem, das bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, ein CT-Abtastsystem 50 sein, wie es in 2 detaillierter abgebildet wird. Bei dem CT-Abtastsystem 50 kann es sich um ein Multislice-CT(MSCT)-System handeln, welches einen breiten axialen Erfassungsbereich, eine hohe Rotationsgeschwindigkeit der Gantry und eine hohe Raumauflösung bietet. Alternativ kann das CT-Abtastsystem 50 ein Volumetrisches CT-(VCT)System sein, bei dem eine Kegelstrahl-Geometrie und ein Flächendetektor verwendet wird, um die Bildgebung eines Volumen wie z.B. eines ganzen inneren Organs einer Person bei hohen oder niedrigen Rotationsgeschwindigkeiten der Gantry zu ermöglichen. Das CT-Abtastsystem 50 wird mitsamt einer Gantry 52 illustriert, die eine Öffnung 54 aufweist, durch die hindurch ein Patient 18 bewegt werden kann. Ein Patiententisch 56 kann in der Öffnung 54 der Gantry 52 positioniert werden, um die Bewegung des Patienten 18 zu ermöglichen, was typischerweise über die lineare Verschiebung des Tisches 56 mit Hilfe des das linearen Positionierungssubsystems 28 (siehe 1) geschieht. Die Gantry 52 ist mitsamt der Strahlungsquelle 12 illustriert, wie z.B. einer Röntgenröhre, welche Röntgenstrahlung aus einem Brennpunkt aussendet. Für die Bildgebung des Herzens wird der Strahlungsstrom auf einen Querschnitt des Patienten 18 gerichtet, welcher das Herz umfasst.
  • Beim typischen Betrieb projiziert die Röntgenstrahlungsquelle 12 einen Röntgenstrahl 64 aus dem Brennpunkt und zur Detektorarray 22 hin. Der Kollimator 14 (siehe 1), der z.B. aus Blei- oder Wolfram-Blendenverschlüssen besteht, definiert typischerweise die Größe und Form des Röntgenstrahls, der aus der Röntgenstrahlungsquelle 12 austritt. Der Detektor 22 wird im Allgemeinen von einer Vielzahl von Detektorelementen gebildet, welche die Röntgenstrahlen erkennen, die durch das fragliche Objekt, wie z.B. ein Herz oder einen Brustkorb, hindurch und um es herum dringen. Jedes Detektorelement erzeugt ein elektrisches Signal, das die Intensität des Röntgenstrahls an der Position des Elementes während der Zeit darstellt, zu der der Strahl auf den Detektor auftrifft. Die Gantry 52 wird um das fragliche Objekt herum in eine Richtung 58 gedreht, so dass eine Vielzahl von radiographischen Ansichten vom Computer 36 gesammelt werden können (siehe 1). Außerdem kann die Detektorarray 22 gemäß beispielhaften Aspekten der vorliegenden Technik eine Vielzahl von Detektormodulen 60 umfassen. Der Detektor 22 kann so zusammengebaut werden, dass eine Vielzahl von Detektormodulen 60 mit Lücken 62 zwischen den Detektormodulen 60 angeordnet (d.h. gefliest oder parkettiert) wird, um eine gewisse Herstelltoleranz bei den Breiten der Detektormodule 60 zu gewährleisten.
  • So sammelt der Detektor 22 Daten, die mit den abgeschwächten Röntgenstrahlen 66 im Zusammenhang stehen, während sich die Röntgenstrahlungsquelle 12 und der Detektor 22 drehen. Die vom Detektor 22 gesammelten Daten werden dann einer Vorverarbeitung und Kalibrierung unterzogen, um die Daten so zu konditionieren, dass sie die Wegintegrale der Abschwächungskoeffizienten der abgetasteten Objekte darstellen. Die verarbei teten Daten, die üblicherweise als Projektionen bezeichnet werden, können dann gefiltert und rückprojiziert werden, um ein Bild vom abgetasteten Bereich zu generieren. Ein Bild kann in bestimmten Modi rekonstruiert werden, indem Projektionsdaten für weniger oder mehr als 360 Grad bei der Umdrehung der Gantry 52 verwendet werden.
  • Kommen wir nun zu 3: Hier wird eine Querschnitts-Seitenansicht 70 einer beispielhaften Detektoranordnung zur Verwendung in dem System abgebildet, das in 1 illustriert wird. Bei einer zurzeit in Erwägung gezogenen Konfiguration wird die Detektoranordnung 70 mit einer ersten Detektorschicht 72 gezeigt, welche eine Oberseite und eine Unterseite aufweist. Die erste Detektorschicht 72 kann so angeordnet werden, dass die Oberseite der ersten Detektorschicht 72 so positioniert ist, dass sie Strahlung vor der Unterseite der ersten Detektorschicht 72 empfängt. Es sei auch darauf hingewiesen, dass die erste Detektorschicht 72 bei bestimmten Ausführungsformen einen Szintillator oder ein Direktumwandlungssensor-Material umfassen kann. Genauer gesagt kann der Szintillator eine große Bandbreite von Szintillatoren umfassen, wie z.B. Gadoliniumoxysulfid (GOS) oder Cäsiumiodid (CsI) oder Yttriumoxide (Y2O3), wobei er aber nicht auf diese beschränkt ist. Ferner kann das Direktumwandlungsmaterial Halbleiter wie Silizium, Galliumarsenid, Quecksilberiodid (Hg2I), Kadmiumtellurid (CdTe) oder Kadmiumzinktellurid (CZT) umfassen, wobei es aber nicht auf diese beschränkt ist.
  • Außerdem kann die erste Detektorschicht 72 so eingerichtet sein, dass sie in einem Photonenzählungsmodus mit Energiebinning läuft. Zusätzlich kann die erste Detektorschicht 72 so eingerichtet sein, dass sie in einem Integrationsmodus läuft. Alternativ kann die erste Detektorschicht 76 so eingerichtet sein, dass sie zwischen dem Photonenzählungsmodus und dem Integrationsmodus umschaltet.
  • Auch kann in einer Ausführungsform die Dicke der ersten Detektorschicht 72 so gewählt werden, dass sie sich nach der Menge der gewünschten Fluenz richtet, die durch die Detektorschicht 72 zu einer zweiten Detektorschicht übertragen werden soll. Entsprechend kann sich die Dicke der ersten Detektorschicht 72 in einem Bereich von ungefähr 0,1 bis 1 mm bewegen. Beispielsweise kann die Abschwächung bei Sensormaterialien mit niedriger Ordnungszahl, wie z.B. Silizium, niedrig sein und die Dicke der ersten Detektorschicht 72 entsprechend in einem Bereich von ungefähr 0,1 mm bis ungefähr 10 mm liegen. Ähnlich kann sich bei Sensormaterialien mit hoher Ordnungszahl, wie GOS, CsI, Hg2I, Y2O3, die Dicke der ersten Detektorschicht 72 in einem Bereich von ungefähr 0,1 mm bis ungefähr 2 mm bewegen. Diese dünnen ersten Detektorschichten können durch einen Ablagerungsprozess, Filmdruck oder durch das Bonden eines monolithischen Sensormaterials erzeugt werden.
  • Gemäß Aspekten der vorliegenden Technik kann die erste Detektorschicht 72 auch eine Vielzahl von ersten Verbindungslücken 74 umfassen. Wie zuvor in Bezug auf 2 erwähnt wurde, kann der Detektor 22 (siehe 2) Lücken 62 (siehe 2) zwischen der Vielzahl der Detektormodule 60 (siehe 2) umfassen, wobei die Lücken 62 so eingerichtet sind, dass sie eine gewisse Herstelltoleranz in Bezug auf die Breiten der Detektormodule 60 gewährleisten. Entsprechend können diese ersten Verbindungslücken 74 in einer zurzeit in Erwägung gezogenen Konfiguration so eingerichtet sein, dass sie die Herstelltoleranz in Bezug auf die Breite des Detektormoduls aufnehmen können. Das Vorhandensein dieser ersten Verbindungslücken 74 ermöglicht vorteilhaften, relativ einfachen Einbau der Detektormodule in den Detektor. Genauer gesagt können die Detektormodule während der Montage leicht im Detektor platziert werden, ohne dass es an den Grenzbereichen der Detektormodule zu physische Behinderungen kommt. Außerdem können diese ersten Verbindungslücken 74 so eingerichtet sein, dass sie die Verbindung zwischen der Oberseite und der Unterseite der ersten Detektorschicht 72 ermöglichen. Beispielsweise können die ersten Verbindungslücken 74 so eingerichtet sein, dass sie beim Routing der Elektronik unterstützend wirken, welche so eingerichtet ist, dass sie die Oberseite und die Unterseite der ersten Detektorschicht 72 elektrisch verbindet. Außerdem kann die Vielzahl von ersten Verbindungslücken 74 bei bestimmten Ausführungsformen eine Breite aufweisen, die sich im Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 50 Mikron bewegt.
  • Zusätzlich kann die Detektoranordnung 70 gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden Technik eine zweite Detektorschicht 76 umfassen, die eine entsprechende Oberseite und Unterseite aufweist. In einer Ausführungsform kann die zweite Detektorschicht 76 an der Unterseite der ersten Detektorschicht 72 anliegend angeordnet werden. Ferner kann die zweite Detektorschicht 76 so angeordnet werden, dass die Oberseite der zweiten Detektorschicht 76 so angeordnet ist, dass sie die Strahlung vor der Unterseite der zweiten Detektorschicht 76 empfängt. Außerdem kann die zweite Detektorschicht 76 entweder Szintillatoren oder Direktumwandlungs-Sensormaterialien umfassen, wie dies zuvor in Bezug auf die erste Detektorschicht 72 beschrieben wurde. Zusätzlich kann die zweite Detektorschicht 76 so eingerichtet sein, dass sie in einem Photonenzählungsmodus oder einem Integrationsmodus läuft, wie in Bezug auf die erste Detektorschicht 72 erwähnt wurde.
  • Wie deutlich wird, kann ein Teil der auftreffenden Fluenz durch die erste Detektorschicht 72 zur zweiten Detektorschicht 76 übertragen werden. Die zweite Detektorschicht 76 kann daher so eingerichtet sein, dass sie eine Dicke aufweist, die ausreicht, um zu verhindern, dass die Fluenz, die auf die zweite Detektorschicht 76 auftrifft, durch die Dicke der zweiten Detektorschicht 76 übertragen wird. Folglich kann die zweite Detektorschicht 76 eine Dicke aufweisen, die sich im Bereich von ungefähr 3 mm bis ungefähr 5 mm bewegt. Es sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Pixel in der zweiten Detektorschicht 76 im Verhältnis zu einer Vielzahl von Pixel in der ersten Detektorschicht 72 bei einem Offset angeordnet werden kann. Diese Offsetanordnung der Pixel in jeder ersten Detektorschicht 72 und zweiten Detektorschicht 76 führt zu einer vorteilhaften höheren Auflösung. Genauer gesagt kann die Abtastung der auftreffenden Strahlung hinsichtlich der Raumauflösung optimal sein, wenn die Pixel der ersten Detektorschicht 72 im Verhältnis zu denen der zweiten Detektorschicht 76 bei einem Offset von 1 der Pixelpitch-Dimension überlagert werden. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Vielzahl der Pixel in der zweiten Detektorschicht 76 im Verhältnis zu einer Vielzahl von Pixel in der ersten Detektorschicht 72 bei einem Offset von ungefähr der Hälfte des Pixelpitch angeordnet werden. Das Anordnung der Pixelpositionierung in der zweiten Detektorschicht 76 kann eine einheitliche Anordnung sein, wobei die Pixelpositions-Lücken den physischen Lücken zwischen den Detektormodulen entsprechen, wobei die einheitliche Anordnung bei einem Offset von 1 der Pixelabstände positioniert ist.
  • Außerdem kann gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden Technik die zweite Detektorschicht 76 eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken 78 umfassen. Diese zweiten Verbindungslü cken 78 können so eingerichtet sein, dass sie die Verbindung der ersten Detektorschicht 72 zur dazugehörigen Elektronik, wie z.B. Readout-Elektronik, ermöglichen, In einer Ausführungsform können die zweiten Verbindungslücken 78 so eingerichtet sein, dass sie das Routing der Elektronik unterstützen, die so eingerichtet ist, dass sie die erste Detektorschicht 72 mit der dazugehörigen Elektronik verbindet. Es sei darauf hingewiesen, dass die Vielzahl der zweiten Verbindungslücken 78 so eingerichtet sein kann, dass sie eine Breite aufweisen, die wesentlich größer ist als die Breite der Vielzahl von ersten Verbindungslücken 74, da die Vielzahl von zweiten Verbindungslücken 78 so eingerichtet sein kann, dass sie den Durchgang der Verbindungsstrukturen von der ersten Detektorschicht 72 ermöglicht, während die Vielzahl der ersten Verbindungslücken 74 so eingerichtet sein kann, dass sie die mechanische Toleranz während der Herstellung und der Montage aufnehmen kann. In einer zurzeit in Betracht gezogenen Konfiguration kann die Vielzahl von zweiten Verbindungslücken 78 eine Breite aufweisen, die sich im Bereich von ungefähr 20 Mikrons bis ungefähr 300 Mikrons bewegt. Im Gegensatz dazu kann die Vielzahl der ersten Verbindungslücken 74 eine Breite aufweisen, die sich in einem Bereich von ungefähr 5 Mikrons bis ungefähr 50 Mikrons bewegt, wie dies zuvor erwähnt wurde.
  • In der zurzeit in Betracht gezogenen Konfiguration, die in 3 illustriert wird, kann die Detektoranordnung 70 auch eine oder mehrere erste Verbindungsstrukturen 80 umfassen. Jede der einen oder mehreren ersten Verbindungsstrukturen 80 kann so eingerichtet sein, dass sie die Übertragung eines ersten Bilddatensatzes, der über die erste Detektorschicht 72 erfasst wurde, beispielsweise zu der Backplane-Elektronik 92 ermöglicht. In einer Ausführungsform können die ersten Verbindungsstrukturen 80 eine flexible Verbindungsstruktur um fassen, wobei die flexible Verbindungsstruktur eine oder mehrere Kupferspuren umfasst, die auf einem Polyimidfilm aufgetragen sind. Ein Endabschnitt der ersten Verbindungsstrukturen 80 kann betriebsmäßig mit der ersten Detektorschicht 72 verbunden sein. Genauer gesagt kann ein Endabschnitt der ersten Verbindungsstruktur 80 so eingerichtet sein, dass er sich in einer betriebsmäßigen Verbindung mit der Unterseite der ersten Detektorschicht 72 befindet. Der andere Endabschnitt der ersten Verbindungsstrukturen 80 kann mit einem ersten Elektroniksatz 82 verbunden sein, wobei der erste Elektroniksatz 82 eine Readout-Elektronik umfassen kann.
  • Wie zuvor erwähnt wurde, kann die Detektoranordnung 70 außerdem eine Vielzahl von ersten Elektroniksätzen 82 umfassen, welche der Vielzahl der ersten Verbindungsstrukturen 80 entsprechen. In einer Ausführungsform kann jeder erste Elektroniksatz 82 von der Vielzahl der ersten Elektroniksätze 82 angrenzend an eine entsprechende erste Verbindungsstruktur 80 angeordnet werden. Zusätzlich kann jeder erste Elektroniksatz 82 der Vielzahl von ersten Elektroniksätzen 82 betriebsmäßig mit der entsprechenden ersten Verbindungsstruktur 80 verbunden und so eingerichtet werden, dass er den ersten Bilddatensatz verarbeitet. Beispielsweise kann der erste Elektroniksatz 82 anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (A-SICs), Floating Point Gate Arrays (FPGAs), Digital-Signal-Processing(DSP)-Chips, passive Signalkonditionierungs-Schaltkreise oder Stromregulierungs-Schaltkreise umfassen. Wie deutlich wird, kann der erste Bilddatensatz analoge Signale umfassen, die über die erste Detektorschicht 72 erfasst wurden. Die ASICs 82 können so eingerichtet sein, dass sie die analogen Signale des ersten Bilddatensatzes in entsprechende digitale Signale umwandeln. Diese digitalen Signale, die den ersten Bilddatensatz repräsentieren, können dann an einen Host-Computer übermittelt werden, was z.B. über die Backplane-Elektronik 92 geschehen kann.
  • Ferner können die digitalen Readout-Daten bei bestimmten Ausführungsformen über Anschlüsse 84 mit der Backplane-Elektronik 92 verbunden werden. Folglich können die Anschlüsse 84 so eingerichtet werden, dass sie die ersten Verbindungsstrukturen 80 betriebsmäßig mit der Backplane-Elektronik 92 verbinden. In einer Ausführungsform können die Anschlüsse 84 z.B. Make/Break-Anschlüsse umfassen.
  • Weiterhin sei in Bezug auf 3 gesagt, dass die Detektoranordnung 70 auch eine oder mehrere zweite Verbindungsstrukturen 86 umfassen kann. Wie zuvor in Bezug auf die ersten Verbindungsstrukturen 80 gesagt wurde, kann jede der einen oder mehreren zweiten Verbindungsstrukturen 86 so eingerichtet sein, dass sie z.B. die Übertragung eines zweiten Bilddatensatzes, welcher über die zweite Detektorschicht 76 erfasst wurde, zur Backplane-Elektronik 92 ermöglichen. Bei bestimmten Ausführungsformen können die zweiten Verbindungsstrukturen 86 flexible Verbindungsstrukturen umfassen, wobei die flexiblen Verbindungsstrukturen eine oder mehrere Kupferspuren aufweisen, die auf einem Polyimidfilm aufgetragen sind. Ein Endabschnitt der zweiten Verbindungsstrukturen 86 kann betriebsmäßig mit der zweiten Detektorschicht 76 verbunden sein. Außerdem kann ein Endabschnitt der zweiten Verbindungsstrukturen 86 so eingerichtet sein, dass er in betriebsmäßiger Verbindung mit der Unterseite der zweiten Detektorschicht 76 steht, wie in Bezug auf die erste Verbindungsstruktur 80 beschrieben wurde. Zusätzlich kann der andere Endabschnitt der zweiten Verbindungsstrukturen 86 mit einem zweiten Elektroniksatz 88 verbunden sein, wobei die zweite Elektroniksatz 88 eine Readout-Elektronik umfassen kann.
  • Die Detektoranordnung 70 kann außerdem eine Vielzahl von zweiten Elektroniksätzen 88 umfassen, wie dies oben erwähnt wurde. Der zweite Elektroniksatz 88 kann neben den zweiten Verbindungsstrukturen 86 angeordnet sein. Wie in der Ausführungsform von 3 illustriert wird, kann jeder der Vielzahl der zweiten Elektroniksätze 88 neben einer entsprechenden zweiten Verbindungsstruktur 86 angeordnet sein. Außerdem kann jeder der Vielzahl von zweiten Elektroniksätze 88 betriebsmäßig mit der entsprechenden zweiten Verbindungsstruktur 86 verbunden und so eingerichtet sein, dass er den zweiten Bilddatensatz verarbeitet. Der zweite Elektroniksatz 88 kann ASICs umfassen, wobei die ASICs so eingerichtet sein können, dass sie analoge Signale im zweiten Bilddatensatz, der über die zweite Detektorschicht 76 erfasst wurden, in entsprechende digitale Signale umwandeln. Zusätzlich kann der zweite Elektroniksatz auch FPGAs, DSPs, passive Signalkonditionierungskomponenten oder Stromregulierungsschaltkreise umfassen. Die digitalen Signale können nachfolgend z.B. über eine Backplane-Elektronik 92 an einen Host-Computer übermittelt werden. Referenzziffer 90 bezeichnet einen passenden Anschlussstecker für den Anschluss 84.
  • Gemäß Aspekten der vorliegenden Technik kann die Detektoranordnung 70 auch eine beispielhafte Stützstruktur 94 umfassen, die so eingerichtet ist, dass sie eine Halterung für die erste Detektorschicht 72 und die zweite Detektorschicht 76 bietet. Die Stützstruktur 94 wird in Bezug auf 5 detaillierter beschrieben werden.
  • Die Detektoranordnung 70 kann auch einen Antistreuungs-Kollimator 96 umfassen. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Antistreuungs-Kollimator 96 neben der Oberseite der ersten Detektorschicht 72 angeordnet werden. Wie deutlich wird, kann der Antistreuungs-Kollimator 96 so eingerichtet sein, dass er einfallende Strahlung, die in Bezug auf die normale Oberflächenrichtung einen Winkel aufweist, selektiv abschwächt. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Antistreuungs-Kollimator 96 eine Anordnung von einer oder mehreren dünnen abschwächenden Laminarplatten oder Zellen umfassen, die sich an Pixelgrenzen befinden. Diese Anordnung von Laminarplatten kann so eingerichtet sein, dass sie selektiv solche Röntgenstrahlen hindurch lässt, die bei einem normalen Winkel zur Detektorebene einfallen, während sie diejenigen Röntgenstrahlen selektiv abschwächt, die bei einem nichtnormalen Winkel zur Detektorebene einfallen.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass der erste Elektroniksatz 82 und der zweite Elektroniksatz 88 anfällig für Schäden sein können, wenn sie einer Röntgenstrahlung ausgesetzt werden. Um Schäden am ersten Elektroniksatz 82 und am zweiten Elektroniksatz 88 zu vermeiden, kann die Detektoranordnung 70 eine Röntgenstrahl-Abschirmung 98 umfassen. In einer zurzeit in Betracht gezogenen Konfiguration kann die Röntgenstrahl-Abschirmung 98 neben der Stützstruktur 94 angeordnet werden, so dass die Röntgenstrahl-Abschirmung 98 zwischen der Stützstruktur 94 und erstem Elektroniksatz 82 und zweitem Elektroniksatz 88 positioniert ist.
  • Durch die Implementierung der Detektoranordnung 70, wie sie oben beschrieben wurde, kann eine Detektoranordnung 70 mit mehreren Schichten konstruiert werden, wobei die Detektoranordnung 70 so eingerichtet ist, dass sie eine Vielzahl von Verbindungslücken aufweist, wodurch der Durchgang von elektronischen Verpackungsmaterialien ermöglicht wird. Zusätzlich kann ein Informationsverlust aufgrund von fehlenden Pixels in der Vielzahl von zweiten Verbindungslücken 78 durch die Interpolierung innerhalb des zweiten Bilddatensatzes oder durch die Kombination von Bilddaten aus mehreren Schichten ausge glichen werden, wie unter Verweis auf 6-9 detaillierter beschrieben werden wird. Wenn beispielsweise die erste Detektorschicht 72 aufgrund der Empfindlichkeit gegen eine hohe Fluenzfrequenz gesättigt ist, kann der zweite Bilddatensatz verwendet werden, um den ersten Bilddatensatz zu ersetzen. Wenn die erste Detektorschicht 72 einen energieempfindlichen Detektor, wie z.B. einen Photonenzählungs-Detektor mit Energiebinning, umfasst, kann zusätzlich der erste Bilddatensatz vorteilhaft überlagert oder anderweitig mit dem zweiten Bilddatensatz kombiniert werden, um ein Bild mit kombinierten Material- und Dichteinformationen zu generieren. Außerdem können Daten von der ersten Detektorschicht 72 und der zweiten Detektorschicht 76 kombiniert werden, um Materialunterscheidungsinformationen zu generieren, indem die unterschiedliche Energietrennschärfe der ersten und zweiten Detektorschicht 72, 76 verwendet wird. Solch eine Energietrennschärfe kann aufgrund der Strahlhärtung des Spektrums der zweiten Detektorschicht 76 infolge der Abschwächung der ersten Detektorschicht 72 entstehen. Zusätzlich kann das Verfahren die Anwendung eines Materialunterscheidungs-Algorithmus auf die kombinierten Bilddaten umfassen, indem die unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeiten und/oder die Photonenzählungsfähigkeiten der ersten und zweiten Detektorschichten 72, 76 genutzt werden.
  • In 4 wird eine Querschnitts-Seitenansicht 110 einer anderen beispielhaften fliesbaren geschichteten Detektoranordnung zur Verwendung in dem System 10 (siehe 1) illustriert. In einer Ausführungsform kann die Detektoranordnung 110 mindestens ein erstes Detektormodul umfassen. Gemäß Aspekten der vorliegenden Technik kann das erste Detektormodul eine erste Detektorschicht 112 umfassen, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist. Zusätzlich kann die erste De tektorschicht 112 auch eine Vielzahl von ersten Verbindungslücken 114 umfassen. Wie zuvor in Bezug auf 3 angemerkt wurde, kann die Vielzahl von ersten Verbindungslücken 114 so eingerichtet sein, dass sie mechanische Toleranzen während der Herstellung und der Montage aufnimmt. Zusätzlich kann die Vielzahl von ersten Verbindungslücken 114 so eingerichtet werden, dass sie die Verbindung der Oberseite und der Unterseite der ersten Detektorschicht 112 ermöglicht.
  • Das erste Detektormodul 112 kann auch eine erste Verbindungsstruktur 116 umfassen, die so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines ersten Bilddatensatzes, der über die erste Detektorschicht 112 erfasst wurde, zur Backplane-Elektronik 130 ermöglicht. Wie zuvor in Bezug auf 3 beschrieben wurde, kann die erste Verbindungsstruktur 116 eine flexible Verbindungsschicht umfassen, die eine Vielzahl von Kupferspuren aufweist, welche auf einem Polyimidfilm aufgebracht sind. Zusätzlich kann das erste Detektormodul einen ersten Elektroniksatz 118 umfassen, der so eingerichtet werden kann, dass er den ersten Bilddatensatz verarbeitet, der über die erste Detektorschicht 112 erfasst wurde. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der erste Elektroniksatz 118 eine ASIC, FPGAs, DSPs, passive Signalkonditionierungs-Komponenten oder Stromregulierungs-Schaltkreise umfassen, die so eingerichtet sind, dass sie analoge Bilddaten in entsprechende digitale Bilddaten umwandeln, die dann zur Backplane-Elektronik 130 übertragen werden können. Die Anschlüsse 120, die mit den ersten Verbindungsstrukturen 116 verbunden werden können, können verwendet werden, um die betriebsmäßige Verbindung der ersten Verbindungsstrukturen 116 zur Backplane-Elektronik 130 zu ermöglichen.
  • Gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden Technik kann die Detektoranordnung 110 auch ein zweites Detektormodul umfassen.
  • Dieses zweite Detektormodul kann eine zweite Detektorschicht 122, eine zweite Verbindungsstruktur 126 und einen zweiten Elektroniksatz 128 umfassen. Die zweite Detektorschicht 122 kann eine entsprechende Oberseite und eine Unterseite aufweisen und kann so eingerichtet sein, dass sie einen Bilddatensatz erfasst. Zusätzlich kann die zweite Detektorschicht 122 auch eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken 124 umfassen, die so eingerichtet sein können, dass sie den Durchgang der ersten Verbindungsstruktur 116 von der ersten Detektorschicht 112 zur Backplane-Elektronik 130 ermöglichen. Wie zuvor dargelegt, kann die Vielzahl von zweiten Verbindungslücken 124 so eingerichtet sein, dass sie wesentlich größer ist als die Vielzahl von ersten Verbindungslücken 114.
  • Außerdem kann die zweite Verbindungsstruktur 126 so eingerichtet sein, dass sie die Übertragung des zweiten Bilddatensatzes, der über die zweite Detektorschicht 122 erfasst wurde, zur Backplane-Elektronik 130 ermöglicht. Ferner, kann der zweite Elektroniksatz 128 so eingerichtet sein, dass er den zweiten Bilddatensatz, der über die zweite Detektorschicht 122 erfasst wurde, verarbeitet. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der zweite Elektroniksatz 128 ASICs, FPGAs, DSPs, passive Signalkonditionierungs-Komponenten oder Stromregulierungs-Schaltkreise umfassen, die so eingerichtet sind, dass sie analoge Bilddaten in entsprechende digitale Bilddaten umwandeln, die dann an die Backplane-Elektronik 130 übertragen werden können. Die Anschlüsse 120, die mit den zweiten Verbindungsstrukturen 126 verbunden sind, können verwendet werden, um die betriebsmäßige Verbindung der zweiten Verbindungsstrukturen 126 mit der Backplane-Elektronik 130 zu ermöglichen. Die Referenzziffer 132 bezeichnet einen passenden Anschlussstecker für den Anschluss 120.
  • Gemäß Aspekten der vorliegenden Technik kann eine Vielzahl von ersten Detektormodulen und eine Vielzahl von zweiten Detektormodulen auf einer Stützstruktur 134 angeordnet werden. Wie zuvor dargelegt, kann die Stützstruktur 134 eine Vielzahl von Schlitzen aufweisen, die so eingerichtet sein können, dass sie den Durchgang der Vielzahl von ersten Detektormodulen und der Vielzahl von zweiten Detektormodulen ermöglichen. Folglich kann die Vielzahl von ersten Detektormodulen und zweiten Detektormodulen an der Stützstruktur 134 ausgerichtet und nach einem Ausrichtungsvorgang mechanisch befestigt werden. In einer Ausführungsform kann solch eine Ausrichtung z.B. unter Einsatz einer optischen Pick-and-Place-Ausrüstung durchgeführt werden, welche die Pixelpositionen von verschiedenen Pixels in einer einheitlichen Anordnung und die Anordnung in Bezug auf eine Passermarke auf der Stützstruktur 134 registriert. Es sei darauf verwiesen, dass andere auf diesem Gebiet bekannte Gerätschaften, wie z.B. Befestigungsmittel für die Seitenwand des Moduls, ebenfalls zur Durchführung des Ausrichtungsschritts verwendet werden können, wobei die Ausrichtung aber nicht auf solche Mittel beschränkt ist. In einer zurzeit in Betracht gezogenen Konfiguration kann die Detektoranordnung 110 auch einen Antistreuungs-Kollimator 136 umfassen, der neben der ersten Detektorschicht 112 angeordnet ist, wobei der Antistreuungs-Kollimator 136 so eingerichtet werden kann, dass er abschwächende Lamina umfasst, wie dies zuvor beschrieben wurde. Außerdem kann der Antistreuungs-Kollimator 136 ebenfalls an der Stützstruktur 134 ausgerichtet und befestigt werden.
  • Wie zuvor in Bezug auf 3 dargelegt, kann eine Röntgenstrahl-Abschirmung wie die Röntgenstrahl-Abschirmung 98 (siehe 3) so angeordnet werden, dass die Vielzahl von ASICs vor potentiell schädlicher Röntgenstrahlung geschützt wird.
  • In der Ausführungsform der fliesbaren geschichteten Detektoranordnung 110, die in 4 illustriert wird, kann eine Röntgenstrahl-Abschirmung (nicht gezeigt) neben jedem der A-SICs angeordnet werden. Mit anderen Worten kann bei bestimmten Ausführungsformen eine Röntgenstrahl-Abschirmung über dem ersten Elektroniksatz 118 angeordnet werden. Zusätzlich kann eine Röntgenstrahl-Abschirmung auch über dem zweiten Elektroniksatz 128 angeordnet werden.
  • Wie deutlich wird, können verschiedene Anwendungen wie z.B. die medizinische und industrielle Bildgebung, die biomedizinische nichtinvasive Diagnostik, nichtdestruktive Prüftechniken (NDT) und nichtdestruktive Evaluation (NDE) von Materialien sowie die Sicherheits- und Gepäckdurchleuchtung die Verwendung von Detektoranordnungen mit sich bringen, die große Bereiche erfassen. Es könnte Beispielsweise auf dem Gebiet der medizinischen Diagnostik, wie z.B. (aber nicht ausschließlich) bei Ultraschall und Mammographie, wünschenswert sein, Detektoranordnungen einzusetzen, die große Bereiche erfassen könnten. Um beispielsweise eine verbesserte Bildqualität zu erzielen, könnte es wünschenswert sein, Großflächen-Detektoren einzusetzen, die in der Lage sind, bei einer einzigen Umdrehung der Gantry einen relativ großen Abschnitt der Anatomie zu erfassen. Durch die Verwendung von solchen Großflächen-Detektoren können insbesondere Bilder vom Herzen bei verbesserter Bildqualität gewonnen werden, da der gesamte Bilddatensatz während eines relativ kurzen Zeitraums erfasst werden kann, insbesondere wenn sich das Herz in einer langsamen Bewegungsphase befindet. Ebenso können Sicherheits-Anwendungen, wie z.B. die Gepäckdurchleuchtung, die Verwendung von Detektoranordnungen mit sich bringen, welche große Bereiche erfassen könnten. Gemäß beispielhaften Aspekten der vorliegenden Technik wird eine Detektoranordnung vorgestellt, die einen großen Bereich erfasst. Es sei darauf verwiesen, dass der Begriff "Großflächen"-Detektoranordnung benutzt wird, um eine Detektoranordnung zu bezeichnen, die einen quadratischen Bereich in der Größenordnung von ungefähr 10 cm2 bis ungefähr 50 cm2 aufweist.
  • Obgleich die Ausführungsformen der fliesbaren geschichteten Detektoren, die in den 3–4 abgebildet werden, mit einer ebenen Konfiguration illustriert sind, sei darauf hingewiesen, dass die fliesbaren geschichteten Detektoren auch so eingerichtet sein können, dass sie eine Bogenform oder eine teilweise Bogenform zeigen. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der bogenförmige Detektor so eingerichtet sein, dass er eine Breite von ungefähr 75 cm bis ungefähr 1,5 Meter aufweist.
  • Die Großflächen-Detektoranordnung kann durch das Fliesen einer eine Vielzahl von ersten Detektormodulen und einer Vielzahl von zweiten Detektormodulen geschaffen werden. So, wie sie hier verwendet werden, beziehen sich die Begriffe "fliesen" und "fliesbar" auf die Platzierung der Detektormodule nebeneinander oder in einem anderweitig angeordneten Muster, so dass sie eine Anordnung bilden, wie dies bei Bodenfliesen der Fall ist. In einer Ausführungsform kann ein zweites Detektormodul neben einem ersten Detektormodul angeordnet werden, so dass eine Detektor-Untergruppe entsteht. Nachfolgend kann eine Vielzahl von solchen Detektor-Untergruppen gefliest werden, so dass eine Großflächen-Detektoranordnung entsteht. Alternativ kann eine Vielzahl von ersten Detektormodulen so angeordnet werden, dass eine erste Detektor-Untergruppe entsteht. Ebenso kann eine zweite Detektor-Untergruppe gebildet werden, indem eine Vielzahl von zweiten Detektormodulen angeordnet wird. Dann kann eine Großflächen-Detektoranordnung gebildet werden, indem eine Vielzahl von ersten Detektor- Untergruppen und eine Vielzahl von zweiten Detektor-Untergruppen gefliest wird. Wie oben beschrieben wurde, kann die Vielzahl von ersten Detektormodulen und die Vielzahl von zweiten Detektormodulen auf der Stützstruktur 134 angeordnet und mechanisch befestigt werden, während die Vielzahl der Schlitze auf der Stützstruktur 134 verwendet werden kann, um den Durchgang dieser Detektormodule zu ermöglichen.
  • In der Ausführungsform, die in 4 illustriert ist, wird die Detektoranordnung 110 mitsamt einer Backplane 130 gezeigt. Mit anderen Worten kann eine Vielzahl von ersten Detektormodulen und eine Vielzahl von zweiten Detektormodulen mit einer einzigen größeren Backplane, wie z.B. der Backplane 130, verbunden werden, wie dies in der Ausführungsform von 4 abgebildet wird. Allerdings kann die Detektoranordnung 110 bei bestimmten anderen Ausführungsformen mehr als eine Backplane umfassen. Genauer gesagt kann die Detektoranordnung 110 eine erste Backplane (nicht gezeigt) umfassen, die betriebsmäßig mit der Vielzahl der ersten Detektormodule verbunden ist. Ebenso kann eine zweite Backplane (nicht gezeigt) betriebsmäßig mit der Vielzahl von zweiten Detektormodulen in der Detektoranordnung 110 verbunden sein.
  • Durch die Implementierung der Detektoranordnung 110, wie sie oben beschrieben wurde, kann eine Großflächen-Detektoranordnung konstruiert werden. Zusätzlich können in der Detektoranordnung 110 entsprechende Elektroniksätze in die entsprechenden Detektormodule integriert werden. Genauer gesagt kann der erste Elektroniksatz 118 in der entsprechenden ersten Detektorschicht 112 integriert werden, während der zweite Elektroniksatz 128 in der entsprechenden zweiten Detektorschicht 122 integriert werden kann. Folglich können die jeweiligen Verbindungsstrukturen, wie z.B. die ersten Verbindungsstrukturen 116 und die zweiten Verbindungsstrukturen 126, so eingerichtet werden, dass sie die digitale Kommunikation und die Stromfunktionalität ermöglichen. Die Verbindungsstrukturen 116, 126 können dadurch so eingerichtet werden, dass sie relativ klein sind, wodurch verhältnismäßig kleinere Schlitze in der Stützstruktur 134 ermöglicht werden.
  • Wenden wir uns nun 5 zu, in der eine Explosionsansicht einer beispielhaften Stützanordnung 144 zur Verwendung in den Detektoranordnungen von 3–4 illustriert wird. Bei der illustrierten Ausführungsform wird die Stützanordnung 144 mitsamt einer Stützstruktur 146 gezeigt. Gemäß Aspekten der vorliegenden Technik kann die Stützstruktur 146 so eingerichtet sein, dass sie eine Vielzahl von ersten Detektormodulen und eine Vielzahl von zweiten Detektormodulen an ihrem Platz hält, indem sie ein oder zwei Freiheitsgrade einschränkt. In einer Ausführungsform kann die Stützstruktur 146 Edelstahl, Eisen-Nickel-Legierungen mit geringer Ausdehnung wie z.B. Fe-Ni36 oder FeNi42, Aluminium, technische Kunststoffe wie z.B. ULTEM®-Polyetherimid, LEXAN® Polycarbonat, Aluminum-Silizium-Carbid (AlSiC) oder ein Laminat oder ein Metallmatrix-Verbundwerkstoff (engl. metal matrix composite, MMC) enthalten.
  • In einer zurzeit in Betracht gezogenen Konfiguration kann die Stützstruktur 146 eine Vielzahl von Schlitzen umfassen. Beispielsweise kann die Stützstruktur 146 eine Vielzahl von ersten Schlitzen 148 umfassen, die so eingerichtet sind, dass sie den Durchgang der ersten Verbindungsstrukturen, wie z.B. der ersten Verbindungsstrukturen 80 (siehe 3), ermöglichen. Es sei darauf verwiesen, dass die Vielzahl von ersten Schlitzen 148 eine Breite aufweisen kann, die so eingerichtet ist, dass sie die Dicke der ersten Verbindungsstrukturen 80 aufnehmen kann. Folglich kann die Vielzahl von ersten Schlit zen 148 eine Breite haben, die sich im Bereich von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 5 mm bewegt.
  • Außerdem kann die Stützstruktur 146 auch eine Vielzahl von zweiten Schlitzen 150 umfassen, die so eingerichtet sind, dass sie es ermöglichen, dass die zweiten Verbindungsstrukturen, wie z.B. die zweiten Verbindungsstrukturen 86 (siehe 3), hindurchgehen können. Wie oben angemerkt, kann die Vielzahl von zweiten Schlitzen 150 eine Breite aufweisen, die von der Dicke der Vielzahl von zweiten Verbindungsstrukturen 86 abhängt. So kann die Vielzahl von zweiten Schlitzen 150 eine Breite aufweisen, die sich in einem Bereich von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 5 mm bewegt. Es sei darauf verwiesen, dass die Breite der Vielzahl von zweiten Schlitzen 150 bei bestimmten Ausführungsformen dieselbe sein kann wie die Breite der Vielzahl von ersten Schlitzen 148. Alternativ kann sich die Breite der Vielzahl von zweiten Schlitzen 150 bei bestimmten anderen Ausführungsformen von der Breite der Vielzahl von ersten Schlitzen 148 unterscheiden.
  • Gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden Technik kann jeder der Vielzahl von ersten Schlitzen 148 und zweiten Schlitze 150 auf der Stützstruktur 146 auch so eingerichtet sein, dass sowohl die ersten Zwischenverbindungsstrukturen als auch die zweiten Verbindungsstrukturen durch sie hindurchpassen. Folglich kann die Vielzahl von Schlitzen bei bestimmten Ausführungsformen eine Breite aufweisen, die sich in einem Bereich von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 5 mm bewegt.
  • Wie oben beschrieben, kann die Vielzahl von ersten Detektormodulen und die Vielzahl von zweiten Detektormodulen an der Stützstruktur 146 ausgerichtet und mechanisch befestigt werden. Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass die Vielzahl von ersten Detektormodulen und die Vielzahl von zweiten De tektormodulen durch die Stützstruktur 146 thermisch reguliert werden. Die thermische Kontrolle kann durch die Befestigung von Heizelementen und Temperatursensorelementen an der Stützstruktur 146 erreicht werden. Wie deutlich wird, kann der Strom, der den Heizelementen zugeführt wird, reguliert werden, indem die von den Temperatursensorelementen festgestellte Temperaturablesung mit einem zuvor festgelegten Referenzpunkt verglichen wird. Bei bestimmten Ausführungsformen kann ein im Handel erhältlicher PID(Proportional Integral Derivative)-Regler eingesetzt werden, um die thermische Kontrolle der Stützstruktur 146 zu ermöglichen.
  • Wie in 5 illustriert wird, kann die Stützanordnung 144 auch eine oder mehrere Detektorleisten umfassen. Wie deutlich wird, kann die eine oder die mehreren Detektorleisten eine Stahlstruktur mit exakten Ausrichtungsmerkmalen umfassen, die so eingerichtet sind, dass sie die Detektormodule oder die Untereinheiten in der angestrebten Geometrie des Bildgebungssystems ausrichten. In der Ausführungsform, die in 5 illustriert wird, wird die Stützanordnung 144 mitsamt einer ersten Detektorleiste 152 und einer zweiten Detektorleiste 154 gezeigt. Die Stützstruktur 146 kann an der ersten Detektorleiste 152 und an der zweiten Detektorleiste 154 mittels eines oder mehrerer Bolzen 156 befestigt werden, die so eingerichtet sein können, dass sie durch eine Vielzahl von Gewindelöchern 158 hindurchpassen, mit welchen die Stützstruktur 146 versehen sein kann. Es können jedoch auch andere Formen der Befestigung der Stützstruktur 146 an der einen oder den mehreren Detektorleisten 152, 154 angewendet werden. Zusätzlich kann ein Antistreuungs-Kollimator (nicht gezeigt), wie z.B. der Antistreuungs-Kollimator 96 (siehe 3), an der einen oder den mehreren Detektorleisten 152, 154 ausgerichtet und befestigt werden.
  • Wie oben beschrieben, umfasst eine geschichtete, fliesbare Detektoranordnung mindestens eine erste Detektorschicht und eine zweite Detektorschicht. Entsprechend kann ein erster Bilddatensatz über die erste Detektorschicht erfasst werden, während die zweite Detektorschicht verwendet werden kann, um einen zweiten Bilddatensatz zu erfassen. Diese Bilddatensätze können dann verwendet werden, um die Materialentmischung und die Rekonstruktion der erfassten Bilddaten zu ermöglichen. Mit anderen Worten können die beiden Bilddatensätze entsprechend verarbeitet werden, um ein rekonstruiertes Bild und materialspezifische Bilder zu generieren.
  • 6 ist ein Flussdiagramm 170, das ein beispielhaftes Bildgebungsverfahren abbildet, bei dem der fliesbare geschichtete Detektor verwendet wird, der in 3–4 illustriert wird. Gemäß Aspekten der vorliegenden Technik wird ein Bildgebungsverfahren vorgestellt, bei dem der beispielhafte fliesbare geschichtete Detektor zum Einsatz kommt. Das Verfahren beginnt bei Schritt 172, in dem ein erstes Schichtsinogramm unter Verwendung eines ersten Bilddatensatzes generiert werden kann, der über eine erste Detektorschicht in der Detektoranordnung, wie z.B. den Detektoranordnungen 70 (siehe 3), 110 (siehe 4), erfasst wurde. Ebenso kann Schritt 174 die Generierung eines zweiten Schichtsinogramms beinhalten, wobei ein zweiter Bilddatensatz verwendet wird, der über eine zweite Detektorschicht in der Detektoranordnung erfasst wurde.
  • Wie zuvor dargelegt, wird die zweite Detektorschicht mit einer Vielzahl von zweiten Verbindungslücken beschrieben, die so eingerichtet sind, dass sie den Durchgang einer Vielzahl von ersten Verbindungsstrukturen ermöglichen. Das Vorhandensein der Vielzahl von zweiten Verbindungslücken in den zweiten Detektorschichten kann zu "fehlenden" Daten im zweiten Bilddatensatz führen. Genauer gesagt können die fehlenden Pixels in der Vielzahl von zweiten Verbindungslücken beim zweiten Bilddatensatz zu einem Informationsverlust führen. Wie zuvor in Bezug auf 4 beschrieben wurde, kann über jedem der ersten Elektroniksätze 118 (siehe 4) und der zweiten Elektroniksätze 128 (siehe 4) zusätzlich eine Röntgenstrahl-Abschirmung angeordnet werden. So führt das Vorhandensein der Röntgenstrahl-Abschirmung im zweiten Schichtsinogramm zur Verschlechterung und/oder zur Blockung von Bilddaten. In einer Ausführungsform kann der Informationsverlust umgangen werden, indem für die ersten Verbindungsstrukturen, welche durch die Vielzahl von zweiten Verbindungslücken hindurchgehen, eine relativ "dünne" Verbindungsschicht verwendet wird. Beispielsweise können die ersten Verbindungsstrukturen eine dünne, flexible, laminierte Elektronik umfassen, die eine Dicke von weniger als ungefähr 0,1 mm aufweist.
  • Allerdings kann die Verwendung von solch dünnen Verbindungsschichten durch bestimmte Umstände unmöglich gemacht werden. In solchen Fällen kann dieser Informationsverlust im zweiten Bilddatensatz gemäß beispielhaften Aspekten der vorliegenden Technik ausgeglichen werden, indem man innerhalb des zweiten Bilddatensatzes über die Vielzahl von zweiten Verbindungslücken eine Interpolierung durchführt. Außerdem kann durch die Tatsache, dass sich die zweite Detektorschicht weiter von der Strahlungsquelle entfernt befindet als die Detektorschicht, eine unterschiedliche Vergrößerung innerhalb der Bildgebungsgeometrie auftreten. Entsprechend kann in Schritt 176 der zweite Bilddatensatz interpoliert werden, um die fehlenden Daten und den Vergrößerungsunterschied auszugleichen, so dass sich infolge dessen ein "vollständiger" zweiter Bilddatensatz ergibt, der dem ersten Datensatz zugerechnet wird. Wie deutlich wird, können beispielsweise Interpolierungsverfahren wie lineare Interpolierungsverfahren, polynomische Interpolation oder kubische Splines verwendet werden, um die Interpolierung des zweiten Bilddatensatzes über die Vielzahl von zweiten Verbindungslücken in der zweiten Detektorschicht zu ermöglichen. Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass in dem Fall, bei dem die Pixels in der ersten Detektorschicht und der zweiten Detektorschicht mit einem Offset von ½ Pixelabstand positioniert sind, der Interpolationsschritt zur Generierung eines Datensatzes mit verschränkter Abtastung führen kann.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann innerhalb des zweiten Bilddatensatzes eine Interpolierung erfolgen, um die fehlenden Daten und die nicht übereinstimmende Vergrößerung auszugleichen, so dass ein vollständiger zweiter Bilddatensatz generiert wird, der dem ersten Bilddatensatz zugezählt wird. Beispielsweise können Bereiche mit fehlenden Daten im zweiten Bilddatensatz über die Verwendung von benachbarten Bilddaten interpoliert werden. Alternativ kann bei bestimmten anderen Ausführungsformen das erste Sinogramm, das im Zuge von Schritt 172 generiert worden ist, verwendet werden, um die Interpolierung des zweiten Sinogramms zu ermöglichen, so dass die fehlenden Daten ausgeglichen werden. 7 ist eine Diagrammillustration eines Sinogramms 190, das über eine zweite Detektorschicht in den Detektoren erfasst wurde, welche in 3–4 illustriert werden. Die Referenzziffer 192 bezeichnet eine Datenkanalzahl, während eine Ansichtszahl durch Referenzziffer 194 bezeichnet wird. Zusätzlich verweist die Referenzziffer 196 auf fehlende Daten in bestimmten Spalten des zweiten Schichtsinogramms 190. Wie zuvor dargelegt, sind die fehlenden Daten in bestimmten Spalten beim zweiten Schichtsinogramm 190 auf die Vielzahl von zweiten Verbindungslücken in der zweiten Detektorschicht zurückzuführen.
  • Die Referenzziffer 198 bezeichnet auch einen Spaltenabschnitt im zweiten Schichtsinogramm 190 mit fehlenden Daten.
  • Wie zuvor beschrieben, können die fehlenden Daten 196 im zweiten Schichtsinogramm 190 durch die Interpolierung der Daten innerhalb des zweiten Schichtsinogramms 190 ersetzt werden. 8 ist ein schematisches Flussdiagramm 200, das einen beispielhaften Prozess zur Sinogramm-Interpolierung illustriert. Genauer gesagt wird gemäß Aspekten der vorliegenden Technik ein Verfahren zur Interpolierung des zweiten Schichtsinogramms 190 (siehe 7) über eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken in einer zweiten Detektorschicht innerhalb einer Detektoranordnung, wie der Detektoranordnung 70 (siehe 3), 110 (siehe 4), vorgestellt. Ein Abschnitt eines ersten Schichtsinogramms, das über eine erste Detektorschicht der fliesbaren geschichteten Detektoren erfasst wurde, die in 3–4 illustriert werden, wird durch die Referenzziffer 202 bezeichnet. Ferner wird die Datenkanalzahl mit der Referenzziffer 192 bezeichnet, während die Referenzziffer 194 eine Ansichtszahl kennzeichnet, wie dies zuvor in 7 beschrieben wurde. Außerdem können Bilddaten im ersten Schichtsinogramm 202 allgemein mit der Referenzziffer 208 bezeichnet werden.
  • Im Zusammenhang mit 8 bezeichnet die Referenzziffer 212 einen Abschnitt eines zweiten Schichtsinogramms, wie z.B. des zweiten Schichtsinogramms 190 (siehe 7), das über eine zweite Detektorschicht im fliesbaren geschichteten Detektor erfasst wurde, welcher in 3–4 illustriert wird. Außerdem bezeichnet Referenzziffer 214 Bilddaten im zweiten Schichtsinogramm 212. Wie zuvor in Bezug auf 7 dargelegt wurde, bezeichnet die Referenzziffer 196 eine Spalte von fehlenden Daten im Abschnitt 212 des zweiten Schichtsinogramms 190. Wie oben angemerkt, sind ferner aufgrund des Vorhanden seins der Vielzahl von zweiten Verbindungslücken in der zweiten Detektorschicht für bestimmte Datenkanalpositionen im zweiten Schichtsinogramm 212 keine entsprechenden physischen Pixels vorhanden. Folglich besteht insbesondere im Bereich 196 keine Eins-zu-Eins-Übereinstimmung zwischen dem ersten Schichtsinogramm 202 und dem zweiten Schichtsinogramm 212. Die Referenzziffer 210 bezeichnet Bilddaten im ersten Schichtsinogramm 202, das innerhalb der Spalte 196 liegt [Bezug]. Gemäß Aspekten der vorliegenden Technik können Bilddaten 210 des ersten Schichtsinogramms 202 verwendet werden, um die Interpolierung der fehlenden Daten im zweiten Schichtsinogramm 212 zu ermöglichen. Infolge des Interpolationsschrittes 176 (siehe 6) können fehlende Daten 216 in Spalte 196 im zweiten Schichtsinogramm 212 erfasst werden. Wie zuvor dargelegt, kann in einer Ausführungsform beim Interpolierungsschritt 176 ein lineares Interpolierungsverfahren angewendet werden.
  • Außerdem kann der Vergrößerungsunterschied so ausfallen, dass die Datenpunkte 214 im zweiten Schichtsinogramm 214 nicht mit denselben Projektionsstrahlen der Datenpunkte 208 im ersten Schichtsinogramm 202 übereinstimmen. Entsprechend kann die Interpolierung bei allen Daten der zweiten Schicht durchgeführt werden, um eine interpolierte Anordnung der Punkte zu erzeugen, welche denselben Projektionsstrahlen und den Datenpunkten 208 im ersten Schichtsinogramm 202 entsprechen.
  • Alternativ können Bilddaten von anderen Schichten, wie z.B. der ersten Detektorschicht, mit dem zweiten Bilddatensatz kombiniert werden, um den Informationsverlust im zweiten Bilddatensatz auszugleichen. Mit anderen Worten können in einer Ausführungsform Bilddaten, die über die erste Detektorschicht (d.h. das erste Schichtsinogramm 202) erfasst wurden, mit dem zweiten Schichtsinogramm 212 kombiniert werden, um den Informationsverlust im zweiten Bilddatensatz auszugleichen. Es ist zu beachten, dass bei Sättigung der ersten Detektorschicht aufgrund der Empfindlichkeit gegenüber hoher Röntgenstrahlfluenz der zweite Bilddatensatz verwendet werden kann, um den ersten Bilddatensatz zu ersetzen, und somit die Rekonstruktion der Bilddaten zu ermöglichen. Wenn z.B. die erste Detektorschicht einen energieempfindlichen Detektor umfasst, dann kann der entsprechende erste Bilddatensatz durch den zweiten Bilddatensatz überlagert oder anderweitig mit diesem kombiniert werden, um die Erzeugung eines Bildes mit kombinierter Material- und Dichteinformation zu ermöglichen.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass der Schritt 176 bei bestimmten Ausführungsformen einen optionalen Schritt darstellt. Wie oben beschrieben, unterstützt die Verwendung von relativ dünnen ersten Verbindungsstrukturen, welche durch die Vielzahl von zweiten Verbindungslücken hindurchgehen, die Verhinderung von Informationsverlusten, wodurch die Notwendigkeit für einen Interpolierungsschritt verringert wird.
  • Kommen wir nun zurück zu 6: In Schritt 178 kann das erste Schichtsinogramm, welches in Schritt 172 generiert wurde, einem Verarbeitungsschritt unterzogen werden, so dass ein verarbeitetes erstes Schichtsinogramm generiert wird. Bei bestimmten Ausführungsformen können die Verarbeitungsschritte einen Filterungsschritt, einen Skalierungsschritt oder beides umfassen. Es sei darauf verwiesen, dass andere Arten der Verarbeitung, wie z.B. eine Strahlhärtungkorrektur oder Materialentmischung, ebenfalls auf das erste Schichtsinogramm angewendet werden können. Nachfolgend kann in Schritt 180 unter Verwendung des verarbeiteten ersten Schichtsinogramms, das nach Schritt 178 erfasst wurde, ein erster Bilddatensatz rekonstruiert werden. Bei bestimmten Ausführungsformen können Rekonstruktionsalgorithmen wie z.B., aber nicht ausschließ lich, gefilterte Rückprojektion oder iterative Rekonstruktion angewendet werden, um die Rekonstruktion des ersten Bilddatensatzes zu ermöglichen. Es sei darauf hingewiesen, dass in Fällen, bei denen die erste Detektorschicht multienergetische Bindaten erzeugt, im Anschluss an die Verarbeitungs- und Rekonstruktionsschritte Multimaterial-Bilder generiert werden können.
  • Ebenso kann in Schritt 182 das zweite Schichtsinogramm, das in Schritt 174 oder Schritt 176 generiert wurde, verarbeitet werden, so dass ein verarbeitetes zweites Schichtsinogramm generiert wird. Das verarbeitete zweite Schichtsinogramm kann dann verwendet werden, um in Schritt 184 einen zweiten Bilddatensatz zu rekonstruieren. Auch hier können Rekonstruktionsalgorithmen, wie z.B., aber nicht ausschließlich, gefilterte Rückprojektion und iterative Rekonstruktion verwendet werden, um den zweiten Bilddatensatz zu rekonstruieren. Nach den Schritten 180 und 184 werden ein rekonstruierter erster Bilddatensatz und ein rekonstruierter zweiter Bilddatensatz generiert. Nach den Schritten 180 und 184 können der rekonstruierte erste Bilddatensatz und der rekonstruierte zweite Bilddatensatz kombiniert werden, um in Schritt 186 einen einzigen kombinierten Bilddatensatz zu generieren.
  • In dem beispielhaften Prozess 170, der in 6 illustriert wird, werden das erste Schichtsinogramm und das zweite Schichtsinogramm nach der Rekonstruktion eines entsprechenden ersten Bilddatensatzes und eines zweiten Bilddatensatzes kombiniert, welche dann verwendet werden, um einen kombinierten Bilddatensatz zu generieren, wie dies oben beschrieben wurde. Alternativ können das erste Schichtsinogramm und das zweite Schichtsinogramm vor einem Rekonstruktionsschritt kombiniert werden, wie in Bezug auf 9 noch beschrieben werden wird.
  • Durch die Anwendung des Bildgebungsverfahrens, das in 6 illustriert wird, kann eine optimale Kombination des ersten Bilddatensatzes und des zweiten Bilddatensatzes erreicht werden. Beispielsweise kann eine Farbüberlagerung von Materialinformation auf einem Dichtebild aufgenommen werden, wenn die Detektorschicht einen Energiedifferenzierungs(ED)-Detektor umfasst, während die zweite Detektorschicht mit einem Energieintegrations(EI)-Detektor ausgestattet ist.
  • Wenden wir uns nun 9 zu, in der ein Flussdiagramm 220 illustriert wird, welches ein anderes beispielhaftes Bildgebungsverfahren abbildet, bei dem die fliesbaren geschichteten Detektoren zum Einsatz kommen, die in 3–4 illustriert werden. Das Verfahren beginnt bei Schritt 222, in dem unter Verwendung des ersten Bilddatensatzes, welcher über eine erste Detektorschicht in dem fliesbaren geschichteten Detektor erfasst wurde, ein erstes Schichtsinogramm generiert werden kann. Ebenso kann in Schritt 224 ein zweites Schichtsinogramm generiert werden, indem ein zweiter Bilddatensatz verwendet wird, der über eine zweite Detektorschicht in dem fliesbaren geschichteten Detektor erfasst wurde. Danach kann in Schritt 226 das zweite Schichtsinogramm interpoliert werden, so dass ein interpoliertes zweites Schichtsinogramm generiert wird. Wie zuvor unter Verweis auf 6 dargelegt, kann das zweite Schichtsinogramm innerhalb des zweiten Bilddatensatzes interpoliert oder z.B. mit Bilddaten von der ersten Detektorschicht kombiniert werden.
  • Das erste Schichtsinogramm, das in Schritt 222 generiert wird, und das interpolierte zweite Schichtsinogramm, das in Schritt 226 generiert wird, können daraufhin in Schritt 228 kombiniert werden, so dass ein kombinierter Bilddatensatz entsteht. Außerdem kann der kombinierte Bilddatensatz in Schritt 230 verarbeitet werden, so dass ein kombinierter Bilddatensatz generiert wird. Wie zuvor dargelegt, kann der Verarbeitungsschritt 230 einen Filterungsschritt, einen Skalierungsschritt oder beides umfassen. Dieser verarbeitete kombinierte Bilddatensatz kann dann verwendet werden, um in Schritt 232 ein Bild zu generieren. In einer Ausführungsform kann der Verarbeitungsschritt 230 einen Materialentmischungsschritt umfassen, der so eingerichtet sein kann, dass er Daten generiert, die rekonstruiert werden können, um in Schritt 232 Materialbasis- oder Ordnungszahl-Bilder anzuzeigen.
  • Durch Anwendung des Bildgebungsverfahrens, das in 9 illustriert wird, kann eine optimale Kombination des ersten Bilddatensatzes und des zweiten Bilddatensatzes erreicht werden, um die Sättigung, die mit Photonenzählungs- Detektoren im Zusammenhang steht, zu umgehen. Wenn z.B. die erste Detektorschicht einen Photonenzählungs-Detektor umfasst, der anfällig für Verfälschungen durch Übersättigung bei einer hohen Fluenzfrequenz ist, kann der zweite Bilddatensatz den ersten Bilddatensatz ersetzen.
  • Die Detektoranordnungen 70 (siehe 3), 110 (siehe 4) werden mit einer ersten Detektorschicht und mindestens einer zweiten Detektorschicht beschrieben. Diese fliesbaren geschichteten Detektoranordnungen können in der Detektorarray 22 (siehe 1) verwendet werden, die zu einem Bildgebungssystem wie dem Bildgebungssystem 10 (siehe 1) gehört. Solch ein Bildgebungssystem kann die Fähigkeit zur Materialentmischung aufweisen, indem es die Energietrennschärfe der beiden Schichtdaten wirksam nutzt. Es sei darauf verwiesen, dass diese fliesbaren geschichteten Detektoranordnungen gemäß Aspekten der vorliegenden Technik die gesamte Detektoranordnung umfassen können. Alternativ können diese fliesbaren geschichteten Detektoranordnungen verwendet werden, um lediglich einen festgelegten Abschnitt der Detektorarray 22 abzu decken. Entsprechend können die festgelegten Abschnitte der Detektorarray 22 bei bestimmten Ausführungsformen die beispielhaften fliesbaren geschichteten Detektoranordnungen 70, 110 enthalten, während die anderen Abschnitte der Detektorarray 22 Detektoren mit einer einzigen Schicht enthalten.
  • Es wird eine Detektoranordnung 70 vorgestellt. Die Detektoranordnung 70 umfasst eine erste Detektorschicht 72, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, wobei die erste Detektorschicht 72 eine Vielzahl von ersten Verbindungslücken 74 aufweist. Zusätzlich umfasst die Detektoranordnung 70 eine erste Verbindungsstruktur 80, die betriebsmäßig mit der ersten Detektorschicht 72 verbunden und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines ersten Bilddatensatzes von der ersten Detektorschicht 72 zur Backplane-Elektronik 92 ermöglicht. Die Detektoranordnung 22 umfasst auch eine zweite Detektorschicht 76, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist und anliegend an der Unterseite der ersten Detektorschicht 72 angeordnet ist, wobei die zweite Detektorschicht 76 eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken 78 umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie den Durchgang der ersten Verbindungsstruktur 80 von der ersten Detektorschicht 72 zur Backplane-Elektronik 92 ermöglichen. Die Detektoranordnung 70 umfasst auch eine zweite Verbindungsstruktur 86, die betriebsmäßig mit der zweiten Detektorschicht 76 verbunden und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines zweiten Bilddatensatzes von der zweiten Detektorschicht 76 zur Backplane-Elektronik 92 ermöglicht.
  • Obwohl die Erfindung nur mit Hilfe einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen detailliert beschrieben wurde, sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf solche vorgestellten Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung so modifiziert werden, dass sie eine beliebige Anzahl von Variationen, Abwandlungen, Substitutionen und gleichwertigen Ausstattungen in sich einschließt, die bisher nicht beschrieben wurden, die jedoch der Wesensart und dem Schutzumfang der Erfindung entsprechen. Zusätzlich sei darauf hingewiesen, dass obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, die Aspekte der Erfindung nur einige der beschriebenen Ausführungsformen umfassen können. Entsprechend soll die Erfindung nicht dahingehend aufgefasst werden, dass sie durch die vorangegangene Beschreibung beschränkt wird, vielmehr ist sie ausschließlich durch den Schutzumfang der angehängten Patentansprüche eingegrenzt.
    • 10
    Bildgebungssystem
    12
    Quelle
    14
    Kollimator
    16
    Strahlungsstrom
    18
    Patient
    20
    Teil der Strahlung
    22
    Detektor
    24
    Systemregler
    26
    Rotationssubsystem
    28
    lineares Positionierungs-Subsystem
    30
    Röntgenstrahlregler
    32
    Motorregler
    34
    Datenerfassungssystem
    36
    Computer
    38
    Datenspeicher
    40
    Bedienerarbeitsplatz
    42
    Display
    44
    Drucker
    46
    Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem
    48
    Fernsystem
    50
    Bildgebungssystem
    52
    Gantry
    54
    Patientenkavität
    56
    Patienten-Stützstruktur
    58
    Drehrichtung der Gantry
    60
    Detektormodule
    62
    Lücken zwischen den Detektormodulen
    64
    Röntgenstrahl
    66
    abgeschwächter Röntgenstrahl
    70
    Detektoranordnung
    72
    erste Detektorschicht
    74
    erste Verbindungslücken
    76
    zweite Detektorschicht
    78
    zweite Verbindungslücken
    80
    erste Verbindungsstruktur
    82
    erster Elektroniksatz
    84
    Anschlüsse
    86
    zweite Verbindungsstruktur
    88
    zweiter Elektroniksatz
    90
    dazu passende Anschlussstecker
    92
    Backplane-Elektronik
    94
    Stützstrukturanordnung
    96
    Antistreuungs-Kollimator
    98
    Röntgenstrahl-Abschirmung
    110
    Detektoranordnung
    112
    erste Detektorschicht
    114
    erste Verbindungslücken
    116
    erste Verbindungsstruktur
    118
    erster Elektroniksatz
    120
    Anschlüsse
    122
    zweite Detektorschicht
    124
    zweite Verbindungslücken
    126
    zweite Verbindungsstruktur
    128
    zweiter Elektroniksatz
    130
    Backplane-Elektronik
    132
    dazupassende Anschlussstecker
    134
    Stützstrukturanordnung
    136
    Antistreuungs-Kollimator
    144
    Stützstrukturanordnung
    146
    Stützstruktur
    148
    Schlitz der ersten Schicht
    150
    Schlitz der zweiten Schicht
    152
    erste Detektorleiste
    154
    zweite Detektorleiste
    156
    Bolzen
    158
    Bolzenloch
    170
    Flussdiagramm, das ein Bildgebungsverfahren illustriert
    172–186
    im Flussdiagramm 170 enthaltene Schritte
    190
    zweites Schichtsinogramm
    192
    Datenkanalzahl
    194
    Ansichtszahl
    196
    Spalten mit fehlenden Daten im zweiten Schichtsi nogramm
    198
    Abschnitt des zweiten Schichtsinogramms
    200
    Schritte, welche den Interpolierungsschritt beim Bildgebungsverfahren illustrieren
    202
    erstes Schichtsinogramm
    208
    erstes Bilddatensatz
    210
    Bilddaten im ersten Schichtsinogramm innerhalb Spalte 196
    212
    zweites Schichtsinogramm
    214
    zweites Schichtsinogramm
    216
    interpolierte Bilddaten
    220
    Flussdiagramm, das ein alternatives beispielhaftes Bildgebungsverfahren illustriert
    218
    222–232
    in Flussdiagramm 220 enthaltene Schritte

Claims (10)

  1. Detektoranordnung (70: mit einer ersten Detektorschicht (72), die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, wobei die erste Detektorschicht eine Vielzahl von ersten Verbindungslücken (74) umfasst; mit einer ersten Verbindungsstruktur (80), die betriebsmäßig mit der ersten Detektorschicht (72) verbunden und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines ersten Bilddatensatzes von der ersten Detektorschicht (72) zur Backplane-Elektronik (92) ermöglicht; mit einer zweiten Detektorschicht (76), die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist und anliegend an der Unterseite der ersten Detektorschicht (72) angeordnet ist, wobei die zweite Detektorschicht (76) eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken (78) umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie den Durchgang der ersten Verbindungsstruktur (80) von der ersten Detektorschicht (72) zur Backplane-Elektronik (92) ermöglichen; und mit einer zweiten Verbindungsstruktur (86), die betriebsmäßig mit der zweiten Detektorschicht (76) verbunden und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines zweiten. Bilddatensatzes von der zweiten Detektorschicht (76) zur Backplane-Elektronik (92) ermöglicht.
  2. Detektoranordnung (70) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von ersten Verbindungslücken (74) in der ersten Detektorschicht (72) so einge richtet ist, dass sie die Verbindung zwischen den Ober- und Unterseiten der ersten Detektorschicht (72) ermöglicht.
  3. Detektoranordnung (70) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von zweiten Verbindungslücken (78) in der zweiten Detektorschicht (76) so eingerichtet ist, dass sie wesentlich größer als die Vielzahl von ersten Verbindungslücken (74) in der ersten Detektorschicht (72) ist.
  4. Detektoranordnung (70) gemäß Anspruch 1, ferner eine Stützstruktur (94) umfassend, die so eingerichtet ist, dass sie die erste Detektorschicht (72) und die zweite Detektorschicht (76) stützt.
  5. Detektoranordnung (70) gemäß Anspruch 1, ferner einen ersten Elektroniksatz (82) umfassend, der neben der ersten Verbindungsstruktur (80) angeordnet ist, wobei der erste Elektroniksatz (82) in einer betriebsmäßigen Verbindung mit der ersten Verbindungsstruktur (80) steht und so eingerichtet ist, dass er den ersten Bilddatensatz verarbeitet.
  6. Detektoranordnung (70) gemäß Anspruch 1, ferner einen zweiten Elektroniksatz (88) umfassend, der neben der zweiten Verbindungsstruktur (86) angeordnet ist, wobei der zweite Elektroniksatz (88) in betriebsmäßiger Verbindung mit der zweiten Verbindungsstruktur (86) steht und so eingerichtet ist, dass er den zweiten Bilddatensatz verarbeitet.
  7. Detektoranordnung (70) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoranordnung (70) in einem Modulpaket konstruiert wird, wobei das Modulpaket mit einer Vielzahl von Modulpaketen zusammengebaut wird, so dass eine geflieste Detektoranordnung entsteht.
  8. Detektoranordnung (110): mit einem ersten Detektormodul, das aufweist: eine erste Detektorschicht (112), die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, wobei die erste Detektorschicht (112) mehrere erste Verbindungslücken (114) umfasst; eine erste Verbindungsstruktur (116), die betriebsmäßig mit der ersten Detektorschicht (112) verbunden und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines ersten Bilddatensatzes von der ersten Detektorschicht (112) zur Backplane-Elektronik (130) ermöglicht; einen ersten Elektroniksatz (118), der neben der ersten Verbindungsstruktur (116) angeordnet ist, wobei der erste Elektroniksatz (118) in einer betriebsmäßigen Verbindung mit der ersten Verbindungsstruktur (116) steht und so eingerichtet ist, dass er einen ersten Bilddatensatz verarbeitet; mindestens ein zweites Detektormodul, umfassend: eine zweite Detektorschicht (122), die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, wobei die zweite Detektorschicht (122) eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken (124) umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie den Durchgang der ersten Verbindungsstruktur (116) von der ersten Detektorschicht (112) zur Backplane-Elektronik (130) ermöglichen; eine zweite Verbindungsstruktur (126), die betriebsmäßig mit der zweiten Detektorschicht (122) verbunden und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines zweiten Bilddatensatzes von der zweiten Detektorschicht (122) zur Backplane-Elektronik (130) ermöglicht; und einen zweiten Elektroniksatz (128), der neben der zweiten Verbindungsstruktur (126) angeordnet ist, wobei sich der zweite Elektroniksatz (128) in betriebsmäßiger Verbindung mit der zweiten Verbindungsstruktur (126) befindet und so eingerichtet ist, dass er einen zweiten Bilddatensatz verarbeiten kann.
  9. Bildgebungsverfahren, umfassend: Erfassung eines ersten Bilddatensatzes von einer ersten Detektorschicht in einer Detektoranordnung, die eine erste Detektorschicht und mindestens eine zweite Detektorschicht aufweist, wobei die erste Detektorschicht eine Vielzahl von ersten Verbindungslücken umfasst; Erfassung eines zweiten Bilddatensatzes von einer zweiten Detektorschicht, wobei die zweite Detektorschicht eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken aufweist, die so eingerichtet sind, dass sie den Durchgang einer ersten Verbindungsstruktur von der ersten Detektorschicht zur Backplane-Elektronik ermöglichen; und Interpolierung (176, 226) des zweiten Bilddatensatzes.
  10. Bildgebungssystem (10), umfassend: eine Strahlungsquelle (12), die so eingerichtet ist, dass sie einen Strahlungsstrom (16) zu einem abzutastenden Patienten (18) hin emittiert; einen Computer, der so eingerichtet ist, dass er Bilder mit verbesserter Bildqualität generiert und Informationen zur Zusammensetzung von Gewebe liefert; eine Detektoranordnung (22), die so eingerichtet ist, dass sie einen Strahlungsstrom (16) erkennt und ein oder mehrere Signale in Reaktion auf den Strahlungsstrom (16) generiert, wobei die Detektoranordnung (22) umfasst: eine erste Detektorschicht (72), die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, wobei die erste Detektorschicht (72) eine Vielzahl von ersten Verbindungslücken (74) umfasst; eine erste Verbindungsstruktur (80), die betriebsmäßig mit der ersten Detektorschicht (72) verbunden und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines ersten Datensatzes von der ersten Detektorschicht (72) zur Backplane-Elektronik (92) ermöglicht; eine zweite Detektorschicht (76), die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist und anliegend an der Unterseite der ersten Detektorschicht (72) angeordnet ist, wobei die zweite Detektorschicht (76) eine Vielzahl von zweiten Verbindungslücken (78) umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie den Durchgang der ersten Verbindungsstruktur (80) von der ersten Detektorschicht (72) zur Backplane-Elektronik (92) ermöglichen; eine zweite Verbindungsstruktur (86), die betriebsmäßig mit der zweiten Detektorschicht (76) verbunden und so eingerichtet ist, dass sie die Übertragung eines zweiten Datensatzes von der zweiten Detektorschicht (76) zur Backplane-Elektronik (92) ermöglicht; einen Systemregler (24), der so eingerichtet ist, dass er die Drehung der Strahlungsquelle (12) und der Detektoranordnung (22) sowie die Erfassung der einen oder der mehreren Projektionsdatensätze von der Detektoranordnung (22) über ein Datenerfassungssystem (34) kontrolliert; und ein Computersystem (36), das betriebsmäßig mit der Strahlungsquelle (12) und der Detektoranordnung (22) verbunden ist, wobei das Computersystem (36) so eingerichtet ist, dass es den einen oder die mehrern Projektionsdatensätze empfangen kann.
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Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7829860B2 (en) * 2006-10-31 2010-11-09 Dxray, Inc. Photon counting imaging detector system
US7433443B1 (en) * 2007-08-29 2008-10-07 General Electric Company System and method of CT imaging with second tube/detector patching
DE102008017838A1 (de) * 2008-04-08 2009-12-10 Dürr Systems GmbH Lackieranlage mit einer Messzelle zur Schichtdickenmessung
RU2530780C2 (ru) 2009-04-16 2014-10-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Спектральное получение отображения
CN102445703A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 上海生物医学工程研究中心 基于无缝拼接的光电传感探测器及制备方法
CN102755170B (zh) * 2011-04-29 2015-04-29 上海西门子医疗器械有限公司 一种探测器和包括该探测器的x射线投影数据采集系统
CN102411032B (zh) * 2011-07-18 2013-05-08 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种工业级的超声自动扫描成像检测设备
US9415240B2 (en) 2011-10-21 2016-08-16 Accuray Incorporated Apparatus for generating multi-energy x-ray images and methods of using the same
US8824635B2 (en) * 2011-10-27 2014-09-02 General Electric Company Detector modules for imaging systems and methods of manufacturing
US9012857B2 (en) * 2012-05-07 2015-04-21 Koninklijke Philips N.V. Multi-layer horizontal computed tomography (CT) detector array with at least one thin photosensor array layer disposed between at least two scintillator array layers
DE102012213814A1 (de) * 2012-08-03 2014-02-06 Siemens Aktiengesellschaft Röntgendetektor
CN102830639A (zh) * 2012-08-24 2012-12-19 上海交通大学 用于电机转速和快门控制的装置
CN104240270B (zh) * 2013-06-14 2017-12-05 同方威视技术股份有限公司 Ct成像方法和系统
US9980686B2 (en) 2013-07-23 2018-05-29 Koninklijke Philips N.V. Hybrid (spectral/non-spectral) imaging detector array and corresponding processing electronics
US10176603B2 (en) * 2013-08-07 2019-01-08 The University Of Chicago Sinogram (data) domain pansharpening method and system for spectral CT
CN104287767B (zh) * 2014-09-24 2017-06-27 沈阳东软医疗系统有限公司 一种单源能量检测器及数据补偿方法
CN106662661B (zh) 2014-10-31 2019-06-25 皇家飞利浦有限公司 用于探测辐射信号的传感器设备和成像系统
CN105662448B (zh) * 2014-11-21 2021-06-22 Ge医疗系统环球技术有限公司 一种用于ct机的数据探测与获取系统
CN104849745B (zh) * 2015-06-02 2017-06-16 中国科学院紫金山天文台 一种星载空间晶体阵列探测器的保护结构
US10568588B2 (en) 2015-06-15 2020-02-25 Koninklijke Philips N.V. Tiled detector arrangement for differential phase contrast CT
US9599723B2 (en) 2015-08-18 2017-03-21 Carestream Health, Inc. Method and apparatus with tiled image sensors
US9841514B2 (en) * 2015-09-24 2017-12-12 Prismatic Sensors Ab X-ray detector arrangement
WO2017052443A1 (en) * 2015-09-24 2017-03-30 Prismatic Sensors Ab Modular x-ray detector
WO2017079654A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-11 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Rotating-slit gamma-ray imager and associated imaging method
CN105629284B (zh) * 2015-12-28 2018-05-01 广州兰泰胜辐射防护科技有限公司 一种电离辐射剂量获取方法及装置
EP3516426B1 (de) * 2016-09-23 2021-04-28 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. System mit mehreren schichten von halbleiter-röntgendetektoren
US10216983B2 (en) 2016-12-06 2019-02-26 General Electric Company Techniques for assessing group level cognitive states
US10222489B2 (en) 2017-03-13 2019-03-05 General Electric Company Pixel-design for use in a radiation detector
JP6964429B2 (ja) * 2017-04-11 2021-11-10 富士フイルム株式会社 放射線画像処理装置、方法およびプログラム
US10779778B2 (en) 2017-05-08 2020-09-22 General Electric Company Reference detector elements in conjunction with an anti-scatter collimator
CN109961487A (zh) * 2017-12-14 2019-07-02 通用电气公司 放疗定位图像识别方法、计算机程序及计算机存储介质
JP7243071B2 (ja) * 2018-08-01 2023-03-22 富士通株式会社 赤外線検出器及びこれを用いた赤外線撮像装置
EP3847482A4 (de) * 2018-09-07 2022-04-13 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Strahlungsdetektionsvorrichtung
US11213262B2 (en) * 2018-11-09 2022-01-04 Argospect Technologies Inc. Collimator and detector based medical imaging systems
CN112068178B (zh) * 2019-06-10 2023-08-29 睿生光电股份有限公司 放射线感测装置
US11253212B2 (en) 2020-01-07 2022-02-22 General Electric Company Tileable X-ray detector cassettes
CN117956771A (zh) * 2024-03-26 2024-04-30 赛诺威盛科技(北京)股份有限公司 一种高排数探测器模块散热结构及控制方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6553092B1 (en) * 2000-03-07 2003-04-22 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Multi-layer x-ray detector for diagnostic imaging
DE10330595A1 (de) * 2003-07-07 2005-02-17 Siemens Ag Röntgendetektor und Verfahren zur Herstellung von Röntgenbildern mit spektraler Auflösung
US6953935B1 (en) * 2004-05-11 2005-10-11 General Electric Company CT detector fabrication process
US7092481B2 (en) * 2004-05-19 2006-08-15 General Electric Company Direct conversion energy discriminating CT detector

Also Published As

Publication number Publication date
CN101138502A (zh) 2008-03-12
US20080061395A1 (en) 2008-03-13
US7450683B2 (en) 2008-11-11
CN101138502B (zh) 2011-04-20

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