DE102008061178A1 - Kollimator zur Kollimation bzw. Streustrahlenreduktion einer Strahlung, insbesondere einer Röntgenstrahlung, und Verfahren zur Herstellung eines solchen Kollimators - Google Patents

Kollimator zur Kollimation bzw. Streustrahlenreduktion einer Strahlung, insbesondere einer Röntgenstrahlung, und Verfahren zur Herstellung eines solchen Kollimators Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kollimator (3) zur Kollimation bzw. Streustrahlenreduktion einer Strahlung (2a), insbesondere einer Röntgenstrahlung, vorzugsweise für Computertomographie-Anwendungen, mit einer Mehrzahl Kollimatorscheiben (3a), die durch eine Halterung in einem breitseitigen Abstand (a) voneinander positioniert sind und zu einer Einheit zusammengefasst sind, wobei die Halterung Abstanselemente (4, 4a, 4b) zwischen den Kollimatorscheiben (3a) aufweist und wobei die Abstandselemente (4, 4a, 4b) wenigstens in den breitseitigen Randbereichen (e) der Kollimatorscheiben (3a) angeordnet sind. Um den Kollimator (3) bezüglich der Positionsgenauigkeit der Kollimatorscheiben (3a) und seines Raumbedarfs zu verbessern, sind die Abstandselemente (4, 4a, 4b) seitlich mit den breitseitig benachbarten Kollimatorscheiben (3a) verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kollimator und ein Verfahren zur Herstellung eines Kollimators gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 13.
  • Ein solcher Kollimator und ein Verfahren zu seiner Herstellung sind Stand der Technik, siehe z. B. DE 103 61 510 A1 .
  • Es ist der Zweck eines Kollimators, eine Kollimation einer Strahlung herbeizuführen. Eine solche Kollimation wird bei einer Röntgenstrahlung (X-Ray-Strahlung), insbesondere für Computertomographie-Anwendungen, durch eine Streustrahlenredukton herbeigeführt. Hierzu dient ein, z. B. aus der DE 103 61 510 A1 , vorbekannter Kollimator, der eine Vielzahl Kollimatorscheiben und eine Halterung für die Kollimatorscheiben umfasst, wobei die Halterung durch ein Gehäuse gebildet ist, das aus zwei schalenförmigen Gehäuseteilen besteht, in die die Kollimatorscheiben durch die durch die Schalenform gebildete Öffnung der Gehäuseteile einsteckbar sind. Zur Positionierung der Kollimatorscheiben in den Gehäuseschalen dienen Längsschlitze in den sich einander gegenüberliegenden Innenwänden der schalenförmigen Gehäuseteile. Die Kollimatorscheiben weisen an ihren Längsrändern voneinander beabstandete Stecklaschen auf, die in die Schlitze einsteckbar sind. Im eingesteckten Zustand sind die Kollimatorscheiben in ihrer Querrichtung durch die zwischen den Schlitzen vorhandenen und Abstandselemente bildenden Gehäusewandabschnitte distanziert. Quer zur Öffnungsebene der Gehäuseschalen sind die Kollimatorscheiben durch die Gehäuseschalen positioniert und gehalten.
  • Dieser vorbekannte Kollimator hat sich zwar als brauchbar erwiesen, jedoch erfüllt er nur teilweise die bestehenden Forderungen an Positionsgenauigkeit für die Kollimatorscheiben. Mit einem vorbekannten Kollimator ist auch die Anordnung mehrerer Kollimatoren problematisch. Außerdem nimmt der bekannte Kollimator einen beträchtlich großen Raum ein.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kollimator der eingangs angegebenen Art bezüglich der Positionsgenauigkeit der Kollimatorscheiben und seines Raumbedarfs zu verbessern oder ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines solchen Kollimators zu finden, das eine einfache und kostengünstige Herstellung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 13 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Beim erfindungsgemäßen Kollimator ist die Halterung durch zwischen den Kollimatorscheiben und wenigstens in deren breitseitigem Randbereich angeordnete Abstandselemente gebildet, die seitlich mit den breitseitig benachbarten Kollimatorscheiben verbunden sind. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung erstrecken sich somit die Abstandselemente jeweils zum einen nur zwischen den einander breitseitig benachbarten Kollimatorscheiben und zum anderen wenigstens im breitseitigen Randbereich der Kollimatorscheiben. D. h., es sind keine die Kollimatorscheiben überbrückende Abschnitte der Abstandselemente in Form von Gehäusewänden vorhanden, wie sie beim Stand der Technik durch die die Schlitze enthaltenden Gehäusewände vorgegeben sind.
  • Die Erfindung ermöglicht es auch, mehrere erfindungsgemäße Kollimatoren aneinander zu reihen bzw. aneinander anzuordnen. Dies kann in schmalseitiger Richtung der Kollimatorscheiben und/oder in breitseitiger Richtung der Kollimatorschreiben erfolgen. Es ist somit möglich, quer zur Strahlungsmittelachse mehrere Kollimatoren nebeneinander anzuordnen. Dabei können mehrere Kollimatoren in der Längsrichtung und/oder in der Querrichtung ihrer Kollimatorscheiben nebeneinander angeordnet sein. Es lässt sich somit ein Strahlungsbereich bzw. ein Detektor mit mehreren Kollimatoren bestücken, deren Abmessungen kleiner sind als die Abmessungen des Strahlungsbereichs, wobei die Kollimatoren oder ihre Abmessungen gleich sein können.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht auch eine kleine Konstruktionsgröße, bei der die Querschnittsabmessungen des Kollimators nicht über die Querschnittsabmessungen der Kollimatorscheiben hinauszugehen brauchen, wobei die Querschnittsabmessungen des Kollimators innerhalb der Querschnittsabmessungen der Kollimatorscheiben liegen bzw. vorzugsweise den Querschnittsabmessungen der Kollimatorscheiben entsprechen. Die erfindungsgemäß erreichbare kleine Konstruktionsgröße betrifft nicht nur den Kollimator, sondern auch die Kollimatorscheiben, da es bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung auch keiner Stecklaschen am Rand der Kollimatorscheiben bedarf. Infolge dessen führt die erfindungsgemäße Ausgestaltung auch zu einer wesentlichen Material- und Gewichtsverringerung, so dass auch die Herstellungskosten verringerbar sind.
  • Außerdem ist beim erfindungsgemäßen Kollimator auch die Positionsgenauigkeit der Kollimatorscheiben verbessert. Dies ist dadurch begründet, dass die vorzugsweise ebenen Kollimatorschbeiben sich mit ihren relevanten seitlichen Anlageflächen in wesentlich engeren Tolleranzen herstellen lassen als die Schlitze in den Gehäusewänden des Standes der Technik. Folglich ergeben sich auch bei einer Vielzahl hintereinander angeordneter Kollimatorscheiben geringere Istmaßabweichungen von den gewünschten Sollmaßen.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung besteht darin, dass die verbesserte Positionsgenauigkeit auch bei Temperaturveränderungen erreicht wird, bei denen sich die Materialien bei einer Temperaturvergrößerung ausdehnen und bei einer Temperaturverminderung zusammenziehen. Dies ist dadurch bedingt, dass sich bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eine sich über eine Vielzahl Abstandselemente erstreckende Abmessung bei einer Temperaturerhöhung weniger vergrößert und bei einer Temperaturverminderung weniger zusammenzieht als es beim Stand der Technik der Fall ist, weil die Summe der Teillängen der Abstandselemente geringer ist als die Länge einer durchgehenden Gehäusewand, wie es beim Stand durch die durchgehende Gehäusewand vorgegeben ist. Bei einem in beiden Fällen vorgegebenen Temperaturveränderungskoeffizienten ist deshalb die Ausdehnung bzw. Zusammenziehung über die bestimmte Anzahl Abstandselemente weniger unterschiedlich als beim Vorhandensein einer durchgehenden Gehäusewand.
  • Da bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Verbindung der Abstandselemente mit den Kollimatorscheiben wenigstens in deren Randbereich erfolgt, ist der erfindungsgemäße Kollimator auch von einer hinreichenden Stabilität, was sich durch die verhältnismäßig großen Abstände der Verbindungen von einer sich quer zu den Kollimatorscheiben erstreckenden Mittelachse des Kollimators ergibt.
  • Diese Stabilität lässt sich vergrößern, wenn die Abstandselemente mit den breitseitig benachbarten Kollimatorscheiben flächig verbunden sind, wie es bei einer flächigen Verklebung der Fall ist. Bei einer solchen flächigen Verbindung und der gleichzeitig flächigen Anlageverbindungselemente aneinander wird die Stabilität sowohl hinsichtlich Biegebeanspruchung als auch Verwindungsbeanspruchung vergrößert.
  • Zu einer weiteren Vergrößerung der Stabilität trägt auch bei, wenn die in einander gegenüberliegenden Randbereichen der Kollimatorscheiben angeordneten Abstandselemente gitterförmig oder in der Umfangsrichtung rahmenförmig miteinander verbunden sind oder die Kollimatorscheiben sich durchgehend erstrecken, d. h. als Vollscheiben, ausgebildet sind.
  • Eine weitere Stabilisierung wird erreicht, wenn der Kollimator mit seiner in die Strahlungsrichtung weisenden Seite bzw. Unterseite flächig auf einem Träger aufliegt und daran befestigt ist, z. B. verklebt ist, insbesondere flächig verklebt ist. Bei dem Träger handelt es sich vorzugsweise um einen Szintillator.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Kollimators ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung, weil der Kollimator zum einen aus Segmenten besteht, die lediglich aneinander gesetzt und miteinander verbunden werden müssen. Die Länge des Kollimators lässt sich dabei durch die Anzahl bzw. die Längen der Segmente in einfacher Weise bestimmen bzw. variieren.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen und vorteilhaften Ausgestaltungen von mehreren Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt
  • 1 eine Strahlungsvorrichtung, insbesondere für einen Computertomographen, mit einem erfindungsgemäßen Kollimator in einer Blickrichtung quer zur Strahlungsrichtung;
  • 2 die in 1 mit X gekennzeichnete Einzelheit, nämlich einen Kollimator in vergrößerter Darstellung;
  • 3 einen Kollimator in perspektivischer Darstellung;
  • 4 ein Segment des Kollimators in der gleichen perspektivischen Darstellung;
  • 5 einen linken Abschnitt des Schnittes IV-IV in 3;
  • 6 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kollimators in abgewandelter Ausgestaltung;
  • 7 einen linken Abschnitt des Schnittes VI-VI in 6;
  • 8 einen erfindungsgemäßen Kollimator in abgewandelter Ausgestaltung in perspektivischer Darstellung;
  • 9 ein Segment des Kollimators nach 8 in der gleichen perspektivischen Darstellung;
  • 10 ein Segment in der Rückansicht;
  • 11 einen erfindungsgemäßen Kollimator in weiter abgewandelter Ausgestaltung in perspektivischer Darstellung;
  • 12 ein Segment des Kollimators nach 11 in der gleichen Darstellung;
  • 13 ein Abstandselement des Segments in der Rückansicht ohne eine Kollimatorscheibe.
  • Die Hauptteile der schematisch dargestellten Strahlungsvorrichtung 1, von der Strahlen 2 bzw. ein Strahlenbündel divergent abstrahlen, sind ein oder mehrere Kollimatoren 3, auf dessen bzw. deren gegenüberliegenden Eingangsseiten die Strahlen 2 auftreffen und dessen bzw. deren Ausgangsseiten an der Eingangsseite eines oder mehrerer Detektoren D angeordnet ist bzw. sind, z. B. an dem Detektor D oder den Detektoren D befestigt ist.
  • Die Strahlungsvorrichtung 1 eignet sich sehr gut für computertomographische Anwendungen und wird beim noch zu beschreibenden Ausführungsbeispiel als Teil eines Computertomographen 1a beschrieben. Zur Funktionssteuerung der Strahlungsvorrichtung 1 kann ein Steuergerät 5 vorgesehen sein, das, z. B. jeweils durch eine Steuerleitung 6, mit der Strahlungsquelle 2a und einer noch zu beschreibenden Drehvorrichtung (gantry) verbunden ist.
  • Je nach Ausgestaltung der Strahlungsvorrichtung 1 bzw. des zugehörigen, insbesondere medizinischen, Gerätes, hier des Computertomographen 1a, ist ein zu behandelnder Gegenstand 7, z. B. ein Patient, im Strahlungsraum 8 zwischen der Strahlenquelle 2a und dem wenigstens einen Kollimator 3 positionierbar, z. B. auf einer Liege 9. Die den Gegestand 7 durchstrahlende Strahlung wird vom Detektor D erfasst, und es werden entsprechende Signale einer Auswerteinheit 11 zugeleitet, die dann die Signale in Bildsignale umwandelt, die beispielsweise an einem Anzeigegerät 12 dargestellt werden.
  • Im Falle eines Computertomographen 1a ist die Strahlenquelle 2a eine Röntgenquelle, von der Röntgenstrahlen ausgehen, wobei der Detektor D ein Szintillator sein kann.
  • Beim Ausführungsbeispiel eines angedeuteten Computertomographen 1a sind die Strahlenquelle 2a und der Kollimator 3 einander diametral gegenüberliegend an einer nicht dargestellten Drehvorrichtung (gantry) angeordnet, die durch einen Antrieb um eine etwa rechtwinklig zur Strahlenmittelachse 2b verlaufende Drehachse c drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse c den Gegenstand 7 bzw. Patienten längs schneidet oder in dessen Nähe verläuft.
  • Der Kollimator 3 weist eine Vielzahl Kollimatorscheiben 3a mit einer vorzugsweise gleichen Dicke d1 (3) auf, wobei die Kollimatorscheiben 3a in der Längsrichtung der Strahlen 2 angeordnet sind sowie quer zur Strahlenmittelachse 2b in breitseitigen Abständen a voneinander angeordnet und durch dazwischen angeordnete Abstandselemente 4 positioniert sind. Die sich um die Drehachse c erstreckende Länge L1 des Kollimators 3 bzw. L1x der Kollimatoren 3 ist durch die Anzahl der Kollimatorscheiben 3a und deren Abstand a voneinander bestimmt.
  • Wenn die Strahlungsvorrichtung 1 Teil eines Computertomographen 1a ist, können die Kollimatorscheiben 3a in Ebenen E angeordnet sein, die sich parallel zur Drehachse c erstrecken und die Strahlenquelle 2a schneiden, wobei die Strahlen-Ausgangsseite des Kollimators 3 und gegebenenfalls auch die Strahlen-Eingangsseite zylinderabschnittförmig um eine Gerade g gekrümmt sein können, die sich etwa parallel zur Drehachse c erstreckt und die Strahlenquelle 2a schneidet.
  • Beim Ausführungsbeispiel sind eine Vielzahl Kollimatoren 3 quer zur bzw. in der Umfangsrichtung um die Drehachse c nebeneinander liegend angeordnet, deren Kollimatorscheiben 3a und gegebenenfalls auch Außenseiten im kartesischen System angeordnet sind, wobei die Strahlen-Ausgangsseite des bzw. der Kollimatoren 3 und die Strahlen-Eingangsseite des Detektors D eben sind.
  • Die mittlere Kollimatorscheibe 3am (2) kann sich in einer mittleren Ebene Ein erstrecken, die die Drehachse c und die Gerade g längs schneidet und mit der Ausgangsseite des Kollimators 3 und der Eingangsseite des Detektors D einen rechten Winkel W1 einschließt.
  • Die von der mittleren Kollimatorscheibe 3am beidseitig nach außen versetzt angeordneten Kollimatorscheiben 3ab schließen mit der mittleren Kollimatorscheibe 3am und zwischen sich geringfügig spitze Winkel W2 ein, die jeweils zur Strahlenquelle 2a hin geschlossen sind. Die Innenseiten dieser Kollimatorscheiben 3ab schließen mit der Ausgangsseite des Kollimators 3 bzw. der Eingangsseite des Detektors D Winkel W3 ein, die geringfügig weniger betragen als 90° und sich mit zunehmender Anzahl der nach außen versetzten Kollimatorscheiben 3ab verringern. D. h., die Dicke d2 von noch zu beschreibenden Abstandselementen 4 zur Halterung der Kollimatorscheiben 3a nimmt zur Eingangsseite des Kollimators 3 hin ab, vorzugsweise kontinuierlich, wobei die Breitseiten der Kollimatorscheiben 3a vorzugsweise eben sind.
  • In 2 links außen fehlt eine Kollimatorscheibe 3a. Diese wird durch die rechts außen eines links benachbart angeordneten Kolimators 3 gebildet (strichpunktiert angedeutet).
  • Die quer zu den Kolimatorscheiben 3a gerichtete Länge L1 beträgt etwa 10 mm bis 50 mm, insbesondere etwa 25 mm. Diese Abmessungsbereiche gelten auch für die sich längs der Strahlungsmittelachse 2b erstreckende Abmessung h des Kollimators 3, bei der es sich in der in 2 dargestellten Stellung um dessen Höhe handelt, und die etwa 15 mm bis 40 mm, insbesondere etwa 25 mm bis 30 mm betragen kann. Beim Ausführungsbeispiel weisen die Kollimatorscheiben 3a eine viereckige, z. B. quadratische, Form auf, wobei die Ecken gerundet sein können.
  • Die Abstandselemente 4 befinden sich wenigstens in den Randbereichen e der Kollimatorscheiben 3a.
  • Bei den Abstandselementen 4 kann es sich z. B. um leisten- bzw. streifenförmige Abstandselemente 4a handeln, die sich längs und an den Rändern 3b der Kollimatorscheiben 3a erstrecken, z. B. etwa über die gesamte Abmessung h der zugehörigen Ränder 3b. Die längliche Ausbildung der Abstandselemente 4 in Form von Abstandsstreifen 4a führt zu einer Stabilisierung des Kollimators 3.
  • Eine noch größere Stabilisierung wird erreicht, wenn die Abstandselemente 4 bzw. Abstandsstreifen 4a in der Umfangsrichtung der Kollimatorscheiben 3a rahmenförmig miteinander verbunden sind, und somit Abstandsrahmen bilden, was nicht dargestellt ist. Beim Ausführungsbeispiel sind bezüglich der Längsachse L2 quer einander gegenüberliegende Abstandselemente 4 bzw. Abstandsstreifen 4a durch Abstandsstreben 4b miteinander verbunden, die z. B. X-förmig ausgebildet sein können und zwischen sich jeweils geschlossene Ausnehmungen 4e und seitlich offene Ausnehmungen 4d begrenzen.
  • Im Rahmen der Erfindung können die Abstandselemente 4 auch durch durchgehende Abstandsscheiben ausgebildet sein (in 1 bis 6 nicht dargestellt), wodurch die Stabilität des Kollimators 3 weiter vergrößert wird. Durch Abstandsstreben 4b miteinander verbundene Abstandselemente 4 oder Abstandselemente 4, die durch durchgehende Abstandsscheiben 3a gebildet sind, ermöglichen auch die Anordnung besonders dünner Kollimatorscheiben 3a. Durchgehende Abstandselemente 4 in Form von Scheiben ermöglichen auch die Anordnung besonders dünner Kollimatorscheiben in Form von Absorptionsschichten, z. B. in Form eines beschichteten oder aufgeklebten Materialfilmes. Die Absorptionsschicht kann im Rahmen der Erfindung auch aufgedampft sein.
  • Es kann somit die Dicke d1 der Kollimatorscheiben 3a dünner sein als die Dicke d2 der Abstandselemente 4, wobei die Kollimatorscheiben 3a gegebenenfalls auch mehrschichtig ausgebildet sein können. Insbesondere bei Abstandselementen 4 in Form von durchgehenden Scheiben können die Kollimatorscheiben 3a auch durch wenigstens eine aufgetragenene, z. B. auf gedampfte, Schicht, gebildet sein.
  • Die Kollimatorscheiben 3a und die Abstandselemente 4, 4a, 4b können durch Verbindungen 13 miteinander verbunden sein, die wenigstens im Randbereich ihrer Breitseiten angeordenet sind und eine feste Halterung bilden. Hierbei kann es sich um lösbare oder unlösbare Verbindungen 13 handeln. Beim Ausführungsbeispiel gemäß 2 bis 4 sind die Kollimatorscheiben 3a und die Abstandselemten 4, 4a, 4b durch Klebeverbindungen 13a miteinander verbunden. Der Kleber ist wenigstens in den Randbereichen e punktuell oder ganzflächig aufgetragen, wobei er auch im Bereich der Abstandsstreben 4b entsprechend aufgetragen sein kann. Hierdurch lässt sich eine starke Verbindung 13 erreichen, was zur Stabilisierung des Kollimators 3 insgesamt beiträgt.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich und vorteilhaft, den Kollimator 3 aus mehreren, bezüglich seiner Länge L1 hintereinander angeordneten Segmenten S zu bilden, die jeweils vorgefertigt sind und zur Vervollständigung des Kollimators 3 aneinandergesetzt und miteinander befestigt werden. Dabei ist es aus Gründen einer rationellen Herstellung eines Kollimators 3 in unterschiedlichen Längen L1 vorteilhaft, die Segmente S jeweils durch eine Kollimatorscheibe 3a und wenigstens ein oder mehrere an der betreffenden Breitseite dieser Kollimatorscheibe 3a befestigte Abstandselemente 4 vorgefertigt zu bilden. Eine der gewünschten Länge L1 des Kollimators 3 entsprechende Anzahl der Segmente S werden dann zu dem Kollimator 3 miteinander verbunden.
  • Die Dicke f der Segmente S kann z. B. 0,1 mm bis 1,5 mm betragen.
  • Beim Ausführungsbeispiel 5 und 6 sind die Verbindungen 13 wenigstens teilweise lösbar und z. B. durch Verrastungsverbindungen 13b gebildet. Hierzu kann jeweils eine sogenannte Druckkopfverbindung dienen, wobei bei verhältnismäßig dicken Kollimatorscheiben 3a die Verrastungsverbindung 13b jeweils zwischen den Kollimatorscheiben 3a und den Abstandselementen 4 vorgesehen sein kann. Bei verhältnismäßig dünnen Kollimatorscheiben 3a ist es vorteilhaft, diese mit der Verrastungsverbindung 13b zu durchragen und die Verrastungsverbindungen 13b jeweils zwischen den Abstandselementen 4 wirksam anzuordnen.
  • Wie 5 und 6 schematisch zeigen, können die Verrastungsverbindungen 13b jeweils durch wenigstens im Randbereich der Kollimatorscheiben 3a und der Abstandselemente 4 angeordnete Druchgangslöcher 14 und darin so eingesetzte Verbindungsstifte 15 gebildet sein, die jeweils vom den zugehörigen Verbindungsstift 15 tragenden Element 3a bzw 4 breitseitig abstehen und in das benachbarte Element einrastbar sind, bei dem es sich je nach Dicke z. B. um eine Kollimatorscheibe 3a oder ein Abstandselement 4 handeln kann. Die breitseitig abstehenden Enden der Verbindungsstifte 15 sind somit Verbindungszapfen 15a, die jeweils in Verrastungsausnehmungen 15b im benachbarten Element verrastbar sind. Die Verrastungsausnehmungen 15b können z. B. dadurch gebildet sein, dass die Verbin dungsstifte 15 die sie tragenden Kollimatorscheiben 3a bzw. Abstandselemente 4 nur teilweise durchragen, wie es 6 zeigt.
  • Beim Ausführungsbeispiel gemäß 7 bis 9 sind die Abstandselemente 4 jeweils durch sich im Wesentlichen über den gesamten Querschnitt des Kollimators 3 erstreckende Scheiben gebildet, die z. B. zur Vergrößerung ihrer Steifigkeit und zur Verringerung ihres Materials und Gewichts sich quer zu den Scheiben bzw. längs der Längsachse L2 erstreckende Löcher 16 aufweisen kann. Die Löcher 16 können z. B. in Reihen angeordnet sein oder von Reihe zu Reihe versetzt sein, insbesondere um eine halbe Lochgröße. Es ist besonders vorteilhaft, die scheibenförmigen Abstandselemente 4 in Wabenkonstruktion auszubilden, wie es 7 und 8 vorderseitig zeigen. Die Kollimatorscheiben 3a können jeweils im Sinne der vorbeschriebenen Ausgestaltungsbeispiele breitseitig mit den scheibenförmigen Abstandselementen 4 verbunden sein.
  • Auch beim Ausführungsbeispiel gemäß 10 bis 12 sind Abstandselemente 4 jeweils mit z. B. durchgehenden Scheibenwänden vorgesehen, wobei diese Abstandselemente 4 in der Längsrichtung der Strahlenmittelachse 2b profiliert sind, z. B. in Form von Stegen 4e, die sich etwa parallel zu einer Ebene erstrecken, in der sich die Strahlenmittelachse 2b und die Drehachse c befinden, und die von einer Abstandsteilwand 4f vorzugsweise innenseitig in z. B. gleichen Abständen i voneinander abstehen. Auch bei dieser Ausgestaltung können die Kollimatorscheiben 3a entsprechend den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ausgebildet und mit den Abstandselementen 4 verbunden sein. Dabei können die Kollimatorscheiben 3a an der Breitseite der Abstandsteilwand 4f, z. B. als Schicht oder Film oder an den Schmalseiten der Stege 4e angeordnet und befestig sein.
  • Es ist der Zweck der Kollimatorscheiben 3a, Streustrahlen S1 zu absorbieren, die beim Durchstrahlen des Gegenstandes 7 bzw. Patienten entstehen. Der Kollimator 3 hat somit die Auf gabe, auf den Detektor D nur eine solche Strahlung S2 auftreffen zu lassen, die aus dem Fernfeld der Strahlenquelle 2a kommt. Beim Ausführungsbeispiel mit einem Szintillator (X-Ray-Sensor) trifft somit nur Röntgenstrahlung auf den Szintillator auf, die aus dem Fernfeld der Röntgenquelle kommt. Eine Streustrahlung, die unter anderem durch den Gegenstand 7 bzw. Patienten erzeugt wird, wird herausgefiltert.
  • Die Kollimatorscheiben 3a bestehen beim Ausführungsbeispiel aus einem die Streustrahlung der Röntgenstrahlen absorbierendem Material, z. B. Wolfram. Die Abstandselemente 4, 4a, 4b bestehen aus einem die Strahlen 2 durchlässigem Material, z. B. Kunststoff oder Keramik.
  • Die Erfindung umfasst auch ein vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen eines Kollimators 3. Das Verfahren besteht darin, zunächst Kollimatorsegmente S vorzufertigen, die jeweils aus einer oder mehreren Kollimatorscheiben 3a und einer oder mehreren damit im gezeichneten Sinne abwechselnd verbundenen Abstandselementen 4 bestehen, und dass die Segmente S breitseitig an einer Teilungsfuge T aneinandergesetzt und miteinander verbunden werden. Dabei können die Segmente S z. B. durch eine Klebeverbindung 13a oder eine Verrastungsverbindung 13b miteinander verbunden werden. Die Verrastungsverbindung 13b kann jeweils lösbar oder unlösbar sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10361510 A1 [0002, 0003]

Claims (15)

  1. Kollimator (3) zur Kollimation bzw. Streustrahlenreduktion einer Strahlung (2a), insbesondere einer Röntgenstrahlung, vorzugsweise für Computertomographie-Anwendungen, mit einer Mehrzahl Kollimatorscheiben (3a), die durch eine Halterung in einem breitseitigen Abstand (a) voneinander positioniert sind und zu einer Einheit zusammengefasst sind, wobei die Halterung Abstandselemente (4, 4a, 4b) zwischen den Kollimatorscheiben (3a) aufweist, und wobei die Abstandselemente (4, 4a, 4b) wenigstens in den breitseitigen Randbereichen (e) der Kollimatorscheiben (3a) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandselemente (4, 4a, 4b) seitlich mit den breitseitig benachbarten Kollimatorscheiben (3a) verbunden sind.
  2. Kollimator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils auf beiden Seiten von den Kollimatorscheiben (3a) angeordneten Abstandselemente (4, 4a, 4b) voneinander getrennte Abstandselemente sind.
  3. Kollimator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandselemente (4a) in Form von länglichen Leisten oder Streifen ausgebildet sind, die sich längs des zugehörigen Randes (3b) der Kollimatorscheiben (3a) erstrecken.
  4. Kollimator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandselemente (4, 4a, 4b) rahmenförmig oder gitterförmig miteinander verbunden sind.
  5. Kollimator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander gegenüberliegende leistenförmige Abstandselemente (4a) durch Streben (4b) miteinander verbunden sind, die z. B. X-förmig angeordnet sind.
  6. Kollimator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatorscheiben (3a) gleich ausgebildet sind.
  7. Kollimator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er aus hintereinander angeordneten Segmenten (S) zusammengesetzt ist, die jeweils aus wenigstens einem Abstandselement (4) und wenigstens einer damit verbundenen Kollimatorscheibe (3a) bestehen.
  8. Kollimator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einander benachbarten Abstandselemente (4) und Kollimatorscheiben (3a) unlösbar miteinander verbunden sind, z. B. durch eine Klebeverbindung (13a).
  9. Kollimator nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einander benachbarten Abstandselemente (4) und Kollimatorscheiben (3a) lösbar miteinander verbunden sind, z. B. durch Verrastungsverbindungen (13b).
  10. Kollimator nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatorscheiben (3a) jeweils durch eine Beschichtung eines scheibenförmigen Abstandselements (4) gebildet ist.
  11. Kollimator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandselemente (4, 4a, 4b) und/oder die Segmente (S) zur Strahlungs-Eingansseite des Kollimators (1) hin konvergent ausgebildet sind.
  12. Kollimator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mit seiner einer Strahlungsquelle (2) abgewandten Seite mit einem Detektor (D) verbunden ist, vorzugsweise an diesem flächig anliegt und insbesondere daran befestigt ist, durch eine Klebeverbindung.
  13. Verfahren zum Herstellen eines Kollimators (3) zur Kollimation bzw. Streustrahlenreduktion einer Strahlung (2a), insbesondere einer Röntgenstrahlung, vorzugsweise für Computertomographie-Anwendungen, mit einer Mehrzahl Kollimatorscheiben (3a), die durch eine Halterung in einem breitseitigem Abstand (a) voneinander positioniert sind und zu einer Einheit zusammengefasst sind, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst Segmente (S) des Kollimators (3) vorgefertigt werden, die jeweils durch wenigstens ein Abstandselement (4, 4a, 4b) und eine damit verbundene Kollimatorscheibe (3a) gebildet sind, die an einer Teilungsfuge (T) aneinander gesetzt und miteinander verbunden werden, und dass dann die Segmente (S) quer zur Teilungsfuge (T) aneinander gesetzt und miteinander verbunden werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (S) wenigstens in ihren Randbereichen (e) unlösbar verbunden werden, z. B. durch Kleben.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (S) wenigstens in ihren Randbereichen (e) durch Rastverbindungen (13b) miteinander verbunden werden.
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