DE102010037605A1

DE102010037605A1 - Vorrichtung zur Reduzierung der Detektion gestreuter Röntgenstrahlen und Verfahren dazu

Info

Publication number: DE102010037605A1
Application number: DE102010037605A
Authority: DE
Inventors: Jeffrey Jon Shaw; Kevin Matthew Durocher; Kenneth S. Waukesha Kump; Henry Souchay
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2011-03-24
Anticipated expiration: 2030-09-18
Also published as: US8331536B2; CN102023170A; CN102023170B; US20110069816A1; DE102010037605B4

Abstract

Es werden ein Verfahren, System und eine Vorrichtung mit einer Röntgendetektoreinheit (134) bereitgestellt, die ein streuungsverhinderndes Gitter (140) ohne wenigstens einer oberen Abdeckung oder einer unteren Abdeckung, einen Flächen-Röntgendetektor (146) mit einer Röntgenumwandlungsschicht (150) und eine integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung (136) enthält, die dafür konfiguriert ist, eine tragende Auflage für das streuungsverhindernde Gitter (140) bereitzustellen und einen mechanischen Schutz für den Flächen-Röntgendetektor (146) bereitzustellen. Das streuungsverhindernde Gitter (140) ist dafür konfiguriert, mehrere auf das streuungsverhindernde Gitter (140) auftreffende gestreute Röntgenstrahlen zu absorbieren, während es gleichzeitig den Durchtritt ungestreuter Röntgenstrahlen durch das streuungsverhindernde Gitter (140) zulässt. Die Röntgenumwandlungsschicht (150) ist dafür konfiguriert, einen Röntgenstrahl in sichtbares Licht oder ein elektronisches Signal umzuwandeln. Der Flächen-Röntgendetektor (146) ist in Bezug auf das streuungsverhindernde Gitter (140) so fixiert, dass das streuungsverhindernde Gitter (140) in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor (146) während des Betriebs des Röntgendetektors (134) fest angeordnet bleibt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein Röntgendetektoren und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verringern der Detektion gestreuter Röntgenstrahlung in einem Röntgendetektor.
Röntgen-Bildgebung ist eine nicht-invasive Technik zur Erfassung von Bildern von Patienten zur klinischen Diagnose sowie zur Prüfung der Inhalte von verschlossenen Behältern, wie z. B. Gepäck, Verpackungen und anderen Paketen. Zum Erfassen dieser Bilder bestrahlt eine Röntgen-Quelle ein Scangegenstand (oder Objekt) mit einem Fächerstrahl aus Röntgenstrahlen. Die Röntgenstrahlen werden dann bei ihrem Durchlauf durch den Scangegenstand abgeschwächt. Der Grad der Abschwächung variiert über dem Scangegenstand als eine Folge von Veränderungen in der internen Zusammensetzung des Gegenstandes. Die abgeschwächte Energie trifft auf einen Röntgendetektor auf, der dafür ausgelegt ist, die abgeschwächte Energie in eine für eine Bildrekonstruktion geeignete Form umzuwandeln. Ein Steuerungssystem liest die in dem Röntgendetektor gespeicherte elektrische Ladung aus und erzeugt ein entsprechendes Bild. Bei einem herkömmlichen Filmdetektor wird das Bild auf einem Film erzeugt und unter Verwendung einer Hintergrundbeleuchtung angezeigt.
Derzeit werden digitale Flächen-Röntgendetektoren zum Erfassen von Daten zur Bildrekonstruktion eingesetzt. Flächen-Detektoren sind im Wesentlichen mit einem Szintillator aufgebaut, welcher dazu genutzt wird, Röntgenstrahlen in sichtbares Licht umzuwandeln, das von einer fotoempfindlichen Schicht detektiert werden kann. Die fotoempfindliche Schicht enthält ein Array aus fotoempfindlichen Detektionselementen, wobei jedes Element elektrische Ladung proportional zu dem Licht speichert, das jeweils einzeln detektiert wird. Im Wesentlichen hat jedes Detektionselement einen lichtempfindlichen Bereich und einen Elektronikbereich zum Steuern der Ladung und Ausgabe der elektrischen Ladung. Der lichtempfindliche Bereich enthält typischerweise einen Fotoleiter, und Elektronen werden in dem Fotoleiter freigesetzt, wenn er sichtbarem Licht ausgesetzt wird. Während dieser Belichtung wird Ladung in jedem Detektorelement gesammelt und in einem in dem Elektronikbereich angeordneten Kondensator gespeichert. Nach der Belichtung wird die Ladung in jedem Detektorelement unter Verwendung logikgesteuerter Elektronik ausgelesen.
Jedes Detektorelement kann unter Anwendung eines Transistor-basierenden Schalters gesteuert werden. Diesbezüglich ist der Sourcepol des Transistors mit dem Kondensator verbunden, der Drainpol des Transistors ist mit der Ausleseleitung verbunden, und der Gatepol des Transistors ist mit einer in der Elektronik in dem Detektor angeordneten Scansteuerschnittstelle verbunden. Wenn eine negative Spannung an den Gatepol angelegt wird, wird der Schalter in einen AUS-Zustand gesteuert, d. h., in einen Zustand ohne Leitung zwischen dem Sourcepol und Drainpol. Andererseits wird, wenn eine positive Spannung an den Gatepol angelegt ist, der Schalter in einem EIN-Zustand gesteuert, was zu einer Verbindung des Sourcepols mit dem Drainpol führt. Oft ist jedes Detektorelement des Detektorarrays mit einem entsprechenden Transistor aufgebaut und wird in einer mit der vorstehend beschriebenen Weise konsistenten Weise gesteuert.
Beispielsweise wird während der Belichtung mit Röntgenstrahlen eine negative Spannung an alle Gatepol-Leitungen angelegt, was dazu führt, dass alle Transistorschalter in einen AUS-Zustand gesteuert oder gebracht werden. Demzufolge wird jede während der Belichtung akkumulierte Ladung in jedem Detektorelementkondensator gespeichert. Während des Auslesevorgangs wird eine positive Spannung sequentiell an jede Gatepol-Leitung jeweils eines Gatepols zu einem Zeitpunkt angelegt. Diesbezüglich wird im Wesentlichen nur ein Detektorelement zu einem Zeitpunkt ausgelesen. Es kann auch ein Multiplexer verwendet werden, um das Auslesen der Detektorelemente in einer Rasterart zu unterstützen. Ein Vorteil der individuellen sequentiellen Auslesung jedes Detektorelementes besteht darin, dass die Ladung aus einem Detektorelement nicht alle anderen Detektorelemente durchläuft. Das Ausgangssignal jedes Detektorelementes wird dann in einen Digitalisierer eingegeben, der die erfassten Signale für eine anschließende Bildrekonstruktion auf einer Pixelbasis digitalisiert. Jedes Pixel des rekonstruierten Bildes entspricht einem einzelnen Detektorelement des Detektorarrays.
Wie vorstehend beschrieben, verwenden digitale Röntgendetektoren eine Schicht eines szintillierenden Materials, wie z. B. Cäsiumiodid (CsI), um einfallende Strahlung in sichtbares Licht umzuwandeln, das durch lichtempfindliche Bereiche einzelner Detektorelemente eines Detektorarrays detektiert wird. Im Wesentlichen sind transistorgesteuerte Detektorelemente auf einem dünnen Substrat aus Glas gelagert. Das Substrat, welches die Detektorelemente sowie die Szintillatorschicht trägt, wird von einer Plattenauflage gelagert. Die Plattenauflage ist nicht nur dafür ausgelegt, die Detektorkomponenten zu lagern, sondern isoliert auch die Elektronik, die den Detektor steuert, von den Bilddetektionskomponenten. Die Elektronik wird durch die Plattenauflage gelagert und von der Rückabdeckung eingeschlossen.
Viele Röntgensysteme verwenden ein Streuungsverhinderungsgitter. Eine Hauptfunktion des Streuungsverhinderungsgitters besteht darin, bevorzugt Hauptröntgenstrahlen hindurchtreten zu lassen und gestreute Röntgenstrahlen (z. B. Compton-gestreute Röntgenstrahlen) zu unterdrücken. Demzufolge wird eine unerwünschte Röntgenstreuung wesentlich verringert, wenn ein Streuungsverhinderungsgitter verwendet wird.
Gestreute Röntgenstrahlen sind erkennbar, da sie oft das Vorliegen einer Störung (z. B. von Bildartefakten) in einem resultierenden Röntgenbild bewirken. Ohne ein Streuungsverhinderungsgitter wird ein Röntgenbild oft durch Röntgenstrahlen verschlechtert, die durch den Patienten oder den Gegenstand eine Compton-Streuung erfahren. Derartige gestreute Röntgenstrahlen machen im Wesentlichen die resultierenden Bilder unscharf. Somit können Ärzte, wie z. B. Radiologen, eine schwierige Zeit bei der Interpretation derartig verschlechterter Bilder haben.
Typischerweise ist ein streuungsverhinderndes Gitter freistehend und in Bezug auf einen Röntgendetektor verschiebbar. Ein derartiges streuungsverhinderndes Gitter ist außerhalb eines Röntgendetektors angeordnet. Oft sind derartige Gitter in einer ”Kassette” untergebracht, die unmittelbar unter einer Patientenlagerungsplatte oder Bucky-Abdeckung angeordnet ist. Die Kassetten erfordern im Wesentlichen Gitterabdeckungen, die eine mechanische Lagerung bereitstellen. Diese Gitterabdeckungen absorbieren jedoch zusammen mit der Bucky-Abdeckung bekanntermaßen Röntgenstrahlen. Da diese Abdeckungen Röntgenstrahlen absorbieren, ist es oft erforderlich, die Röntgendosis zu erhöhen, um die gewünschten Bildeigenschaften zu erzielen.
Ein streuungsverhinderndes Gitter enthält typischerweise mehrere dünne Streifen eines stark Röntgenstrahlen absorbierenden Materials, wie z. B. Blei, die parallel zueinander entlang einer Kante platziert sind. Statt sich zu überlappen, sind jedoch die im Allgemeinen als Septa (Scheidewände) bezeichneten Streifen typischerweise so angeordnet, dass ein gleichmäßiger Spalt zwischen den Kanten benachbarter Septa vorliegt. Ferner sind die Septa in einem Winkel in Bezug zueinander so angeordnet, dass das streuungsverhindernde Gitter im Wesentlichen auf die Röntgenquelle hin fokussiert ist. Somit treten nicht-gestreute Röntgenstrahlen aus der Röntgenquelle mit größerer Wahrscheinlichkeit durch die Spalten des streuungsverhindernden Gitters hindurch und gestreute Röntgenstrahlen werden mit größerer Wahrscheinlichkeit durch das streuungsverhindernde Gitter absorbiert. Demzufolge sind derartige streuungsverhindernde Gitter in der Theorie so ausgelegt, dass sie einen Durchtritt von Hauptröntgenstrahlen dadurch ermöglichen, während sie gleichzeitig gestreute Röntgenstrahlen absorbieren. Leider absorbieren in der Praxis derartige streuungsverhindernde Gitter auch einige Hauptröntgenstrahlen. Typischerweise liegt ein Kompromiss zwischen einer guten Streuungsunterdrückung (Absorption) und hoher Hauptröntgentransmission vor. Dieser Kompromiss wird oft in dem Quantenverbesserungsfaktor (QIF) erfasst. Typischerweise zeigen QIF-Werte über 1 eine bessere Bildgebung an, während diejenigen unter 1 anzeigen, dass das streuungsverhindernde Gitter die Bildqualität verschlechtern kann. Ein typisches streuungsverhinderndes Gitter in der Mammographie kann einen QIF-Wert von etwa 1,05 bis 1,1 haben.
Für Röntgendetektoren mit einer sehr feinen Pixelstruktur, wie z. B. in der Mammographie verwendete Detektoren, können sich die Gitterseptamuster mit dem Pixelmuster auf dem Detektor überlagern. Eine derartige Überlagerung manifestiert sich oft selbst in Form von Interferenzlinien, welche als Moiré-Musterung in dem resultierenden Röntgenbild bezeichnet werden. In derartigen Fällen wird das strahlungsverhindernde Gitter in Bezug auf den Röntgendetektor während der Röntgenbestrahlung verschoben, um die Musterung zu beseitigen. Leider sind erhöhte Kosten und Komplexitäten mit streuungsverhindernden Gittern verbunden, die Bewegungsfähigkeiten haben.
Moderne dreidimensionale (3D) Mammographiesysteme, die Tomographie anwenden, wurden bereits entwickelt und kommen gerade auf den Markt. In der Tomographie wird eine Röntgenröhre über einen Bogen bewegt, wobei viele Röntgenbilder über die Bewegungsbahn hinweg erfasst werden. Diese Bilder können zum Aufbau eines 3D-Bildes kombiniert werden, das in der Krebsdiagnose unterstützt. Es gibt jedoch kein allgemein akzeptiertes praktisches Verfahren oder eine Praxis für die Verwendung herkömmlicher streuungsverhindernder Gitter in tomographischen 3D-Mammographiesystemen.
Es wäre daher wünschenswert, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu konstruieren, die die vorgenannten Nachteile überwinden.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Die Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für Röntgen-Bildgebungssysteme und insbesondere auf Röntgendetektoren mit einem darin eingebauten streuungsverhindernden Gitter gerichtet.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält eine Röntgendetektoreinheit ein streuungsverhinderndes Gitter ohne wenigstens einer oberen Abdeckung oder einer unteren Abdeckung, einen Flächen-Röntgendetektor mit einer Röntgenumwandlungsschicht und einer integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung, die dafür konfiguriert ist, eine tragende Auflage für das streuungsverhindernde Gitter bereitzustellen und einen mechanischen Schutz für den Flächen-Röntgendetektor bereitzustellen. Das streuungsverhindernde Gitter ist dafür konfiguriert, mehrere gestreute Röntgenstrahlen zu absorbieren, die auf das streuungsverhindernde Gitter auftreffen, während es im Wesentlichen den Durchtritt ungestreuter Röntgenstrahlen durch das streuungsverhindernde Gitter zulässt. Die Röntgenumwandlungsschicht ist dafür konfiguriert, einen Röntgenstrahl in sichtbares Licht oder ein elektronisches Signal umzuwandeln. Der Flächen-Röntgendetektor ist in Bezug auf das streuungsverhindernde Gitter so fixiert, dass das streuungsverhindernde Gitter in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor während des Betriebs des Röntgendetektors fest angeordnet bleibt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung einer Röntgendetektoreinheit die Erzeugung einer integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung, die lösbar mit einem Röntgen-Bildgebungssystem verbunden werden kann, die Verbindung eines Flächen-Röntgendetektors mit der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung, die Erzeugung eines streuungsverhindernden Gitters mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt und die Verbindung des streuungsverhindernden Gitters mit der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung. Die integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung ist dafür konfiguriert, ein Bildgebungsobjekt zu lagern und das streuungsverhindernde Gitter ist dafür konfiguriert, wenigstens einen Teil von mehreren gestreuten Röntgenstrahlen zu absorbieren, während gleichzeitig den Durchtritt mehrerer nicht gestreuter Röntgenstrahlen dadurch zugelassen wird. Das streuungsverhindernde Gitter ist auch dafür konfiguriert, dass es in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor während des Betriebs des Flächen-Röntgendetektors fest angeordnet bleibt.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält eine Röntgendetektoreinheit eine integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung, einen Flächen-Röntgendetektor, der mit der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung verbunden ist, und ein mit der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung verbundenes streuungsverhinderndes Gitter dergestalt, dass das streuungsverhindernde Gitter in einer im Wesentlichen festen Position in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor während des Betriebs des Flächen-Röntgendetektors bleibt. Das streuungsverhindernde Gitter enthält mehrere Septa mit einer größeren Längenabmessung als einer Breitenabmessung und so angeordnet, dass die Längenabmessung jedes Septums oder der mehreren Septa im Wesentlichen parallel zu einer Längenabmessung eines benachbarten Septums der mehreren Septa liegt. Das streuungsverhindernde Gitter ist so konfiguriert, dass es den Durchtritt von Röntgenstrahlen zwischen benachbarten Septa der mehreren Septa zulässt. Die integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung ist dafür konfiguriert, ein Bildgebungsobjekt zu lagern und ist dafür konfiguriert, einen mechanischen Schutz für den Flächen-Röntgendetektor bereitzustellen. Der Flächen-Röntgendetektor ist dafür konfiguriert, abgeschwächte Röntgenstrahlen anzeigende Information an einen Prozessor zu übertragen.
Verschiedene weitere Merkmale und Vorteile werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Zeichnungen stellen eine bevorzugte Ausführungsform dar, die derzeit für die Ausführung der Erfindung in Betracht gezogen wird.
In den Zeichnungen ist:
1 eine schematische Darstellung von Röntgensystemmodulen des exemplarischen Stands der Technik.
2 eine schematische Blockdarstellung einer Querschnittsansicht einer Röntgendetektoreinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 eine schematische Blockdarstellung einer Querschnittsansicht einer Röntgendetektoreinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
4 eine schematische Blockdarstellung einer schematischen Ansicht eines streuungsverhindernden Gitters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
5 eine schematische Darstellung eines Mammographie-Röntgen-3D-Bildgebungssystems.
Detaillierte Beschreibung
Ausführungsformen der Erfindung können bei einer Vielfalt von zweidimensionalen und dreidimensionalen Röntgen-Bildgebungssystemen verwendet werden.
In 1 sind mehrere Röntgensystemmodule 100 gemäß einem exemplarischen Stand der Technik dargestellt. Gemäß Darstellung in 1 enthalten die Röntgensystemmodule 100 einen Flächen-Röntgendetektor 102 und ein streuungsverhinderndes Gittersystem 104. Der Flächen-Röntgendetektor 102 enthält eine Detektorabdeckung 106, eine Röntgenplattenabdeckung 108, einen reflektierenden Film 110, eine Röntgenumwandlungskomponente 112 und eine Röntgenplatte 114. Die Röntgenumwandlungskomponente 112 kann beispielsweise einen Szintillator aufweisen, der Röntgenenergie aus den mehreren Röntgenstrahlen 116 aus einer Röntgenquelle 118 in sichtbares Licht umwandelt, das anschließend von einem (nicht dargestellten) Fotodiodenarray auf der Röntgenplatte 114 detektiert wird, das das sichtbare Licht in ein elektrisches Signal umwandelt. Alternativ kann die Röntgenumwandlungskomponente 100 ein Direktumwandlungsmaterial, wie z. B. amorphes Selen, aufweisen, welches Röntgenenergie direkt in ein elektrisches Signal umwandelt. In einem derartigen Falle (d. h., wenn ein Direktumwandlungsmaterial verwendet wird) ist kein reflektierender Film 110 erforderlich. Ein Verbindungsmaterial 120, wie z. B. ein Epoxid, verbindet die Röntgenplattenabdeckung 108 mit der Röntgenplatte 114.
Der Flächen-Röntgendetektor 102 ist an einem streuungsverhindernden Gittersystem 104 befestigt oder damit verbunden. Das streuungsverhindernde Gittersystem 104 enthält ein streuungsverhinderndes Gitter 122, welches auch als ”Bucky” bekannt ist. Das streuungsverhindernde Gitter 104 wird durch eine Abdeckplatte 124 geschützt, welche oft als eine Bucky-Abdeckung bezeichnet wird, welche eine Lagerung für einen Patienten/Objekt 126 oder einen Abschnitt davon bereitstellt und eine tragende Auflage für das streuungsverhindernde Gittersystem 104 bereitstellt.
Das streuungsverhindernde Gitter 122 ist aus als eine freistehende Komponente konfiguriert, die in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor 102 verschiebbar ist, um eine Musterbildung, wie z. B. Moiré-Mustern oder dergleichen, zu vermeiden oder wenigstens zu minimieren, die sich aus der Ausrichtung des streuungsverhindernden Gitters 122 zu dem Flächen-Röntgendetektor 102 ergibt. D. h., das streuungsverhindernde Gitter 122 ist dafür konfiguriert, sich typischerweise mittels eines Servus 128 zu bewegen, sobald mehrere Röntgenstrahlen 116 dadurch zur Umwandlungskomponente 112 hindurchtreten. Demzufolge wird eine Musterbildung, wie z. B. eine Moiré-Musterbildung in den resultierenden Bildern verringert.
Wie vorstehend diskutiert, stellt die Abdeckplatte 124 des streuungsverhindernden Gitters 104 eine mechanische oder tragende Auflage für das streuungsverhindernde Gittersystem 104 bereit und stellt auch eine Auflage für das abzubildende Objekt 126 bereit. Jedoch absorbiert auch die Abdeckplatte 124 auftreffende Röntgenstrahlen. Demzufolge werden mehrere von den Röntgenstrahlen 116 beim Durchtritt durch die Abdeckplatte 124 abgeschwächt. Die Röntgendosis muss daher typischerweise oft erhöht werden, um die Röntgenabsorption durch die Abdeckplatte 124 zu berücksichtigen. Daher wird das Objekt 126 einer größeren Röntgendosis ausgesetzt.
Mit dem streuungsverhindernden Gitter 122 ist eine obere Abdeckung 130 und eine untere Abdeckung 132 verbunden, die eine tragende Auflage für das streuungsverhindernde Gitter 122 bereitstellen. Ähnlich wie die Abdeckplatte 124 schwächen auch die oberen und unteren Abdeckungen 130 bzw. 132 ebenfalls Röntgenstrahlen 116 bei deren Durchtritt ab. Diese Art der Abschwächung kann ebenfalls zu der Notwendigkeit einer Erhöhung der Röntgendosis führen, der das Objekt 126 ausgesetzt wird.
Ebenso schwächen auch die Detektorabdeckungen 106 und die Röntgenplattenabdeckung 108 die mehreren dadurch hindurchtretenden Röntgenstrahlen 116 ab. Daher wird die Röntgendosis, der das Objekt 126 ausgesetzt wird, kalibriert (d. h., die Röntgendosis erhöht) um eine derartige Abschwächung zu berücksichtigen.
In 2 ist nun eine Röntgendetektoreinheit oder Anordnung 134 in einer schematischen perspektivischen Querschnittsansicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Eine Röntgendetektoreinheit 134 enthält eine Auflagestruktur oder integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung 136, die in der Lage ist, ein Abbildungsobjekt 138 und ein streuungsverhinderndes Gitter 140 in einem Abschnitt oder einer Tasche 142 einer integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung 136 zu lagern. Es wird in Betracht gezogen, dass eine integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung 136 einen Kohlenverbundstoff oder ein anderes relativ röntgentransparentes Material aufweist.
Das streuungsverhindernde Gitter 140 ist in die Tasche 142 der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung 136 integriert. Ferner ist ein schaumartiges Material 144 in der Tasche 142 positioniert, um eine Auflage für das streuungsverhindernde Gitter 140 bereitzustellen. Wie dargestellt, wird es in Betracht gezogen, dass das streuungsverhindernde Gitter ohne obere und untere Abdeckungen für das streuungsverhindernde Gitter sein kann. Es wird jedoch auch in Betracht gezogen, dass das streuungsverhindernde Gitter 140 eine obere und/oder untere (nicht dargestellte) Gitterabdeckung enthalten kann, um eine zusätzliche Auflage bereitzustellen.
Zusätzlich zu dem streuungsverhindernden Gitter 140 und der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung 136 enthält eine Röntgendetektoreinheit 134 auch einen mit der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung 136 verbundenen Flächen-Röntgendetektor 146. Die integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung 136 stellt eine tragende Auflage für das streuungsverhindernde Gitter 140 bereit und stellt auch einen mechanischen Schutz für den Flächen-Röntgendetektor 146 bereit.
Der Flächen-Röntgendetektor 146 enthält eine Plattenabdeckung 148, eine Röntgenumwandlungskomponente 150, eine Röntgenplatte 152, die Daten abgeschwächter Röntgenstrahlen an einen Prozessor 154 überträgt und einen Elektroniksatz 156 zum Steuern des Flächen-Röntgendetektors 146. Ein Verbindungsmaterial 158, wie z. B. Epoxid, verbindet die Plattenabdeckung 148 mit der Röntgenplatte 152. Die Umwandlungskomponente 150 kann beispielsweise ein Szintillatormaterial oder ein Direktumwandlungsmaterial, wie z. B. amorphes Selen, enthalten.
Gemäß Darstellung in 2 ist der Flächen-Röntgendetektor 146 mit der Unterseite der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung 136 verbunden. Es wird, wie in 2 dargestellt, in Betracht gezogen, dass ein Teil 160 des Materials, das die integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung 136 ausmacht, eine größere Dicke als andere Teile der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung 136 haben kann. Gemäß Darstellung liegt der Abschnitt 130 über der Elektronik 156, aber nicht über dem Umwandlungsmaterial 150. Somit kann der Abschnitt 160 der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung 136 eine weitere tragende Auflage der Röntgendetektoreinheitsanordnung 134 bereitstellen, ohne unnötig mehr Material über dem Umwandlungsmaterial 150 hinzuzufügen, das ungestreute Röntgenstrahlen absorbieren könnte.
Das streuungsverhindernde Gitter 140 der Röntgendetektoreinheit 134 enthält mehrere ”Zeilen” oder Septa 162 und ist dafür konfiguriert, (nicht dargestellte) gestreute Röntgenstrahlen mittels mehrerer Septa 162 zu blockieren, während es den Durchtritt von Hauptröntgenstrahlen (d. h., ungestreuten) zwischen den mehreren Septa 162 ermöglicht. Es wird in Betracht gezogen, dass die Spalte zwischen aufeinanderfolgenden Septa oder mehreren Septa 162 mit einem für Röntgenstrahlen transparenten oder im Wesentlichen transparenten Material, wie z. B. Graphit, Kohlenverbundstoff oder Aluminium, gefüllt sind.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform muss das streuungsverhindernde Gitter 140 keine obere Abdeckung, wie z. B. die obere Abdeckung 130 von 1, enthalten. Stattdessen erzeugt schaumartiges Material 144 von 2, welches für die Röntgenstrahlen pro Volumeneinheit transparenter als die integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung 136 ist, eine tragende Auflage für einen oberen Abschnitt 164 des streuungsverhindernden Gitters 140. Das schaumartige Material 144 kann eine Vielfalt von Materialien wie z. B. starres Polymethacrylimid (d. h., PMI-Schaum) aufweisen.
Das streuungsverhindernde Gitter 140 benötigt auch keine untere Abdeckung, wie z. B. die untere Abdeckung 132 von 1. Stattdessen ist die integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung 136 von 2 mit einem unteren Abschnitt 166 des streuungsverhindernden Gitters 140 verbunden und stellt eine tragende Auflage für das streuungsverhindernde Gitter 140 bereit. Es sei auch angemerkt, dass keine Bucky-Abdeckung, wie z. B. die Abdeckplatte 124 von 1, einem streuungsverhindernden Gitter 140 von 2 zugeordnet ist. Weitere Details bezüglich des streuungsverhindernden Gitters 140 werden nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Das streuungsverhindernde Gitter 140 und der Flächen-Röntgendetektor 146 sind mit der Auflagestruktur oder der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung 136 in einer Weise verbunden, die das streuungsverhindernde Gitter 140 in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor 146 während des Betriebs des Flächen-Detektors 146 (d. h., während der Bildgebung) festhält. Eine Musterbildung, wie z. B. eine Moiré-Musterbildung wird vermieden oder zumindest minimiert, indem eine Konfiguration des streuungsverhindernden Gitters 140 mit einer Zeilenanzahl (d. h., einer Anzahl der Septa 162 pro 2,54 cm (1 Inch)) von mehr als 200 Linien pro 2,54 cm (1 Inch) sichergestellt wird.
Im Vergleich zu dem in 1 dargestellten exemplarischen Stand der Technik vermeidet die Röntgendetektoreinheit 134 von 2 die Notwendigkeit einer Verwendung einer Bucky-Abdeckung, wie z. B. einer Abdeckplatte 124 von 1 und vermeidet auch die Notwendigkeit einer Verwendung oberer und unterer Abdeckungen eines streuungsverhindernden Gitters (z. B. die oberen und unteren Abdeckungen 130 bzw. 132 von 1). Demzufolge kann die Röntgendosis für das Objekt 138 verringert werden, da die Röntgenstrahlen nicht durch diese zusätzlichen Schichten hindurchtreten müssen. Die integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung 136 dient effektiv als eine Detektorabdeckung für den Flächen-Detektor 146 und als Auflage für das streuungsverhindernde Gitter 140, während sie gleichzeitig auch eine tragende Auflage für die Röntgendetektoreinheit 134 insgesamt bereitstellt.
In 3 ist nun eine Röntgendetektoreinheit oder Anordnung 168 in einer Querschnittsansicht gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Komponenten ähnlich denen, die in 2 dargestellt sind, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ähnlich zu dem streuungsverhindernden Gitter 140 von 2 enthält die Röntgendetektoreinheit 168 ein streuungsverhinderndes Gitter 170 mit einem oberen Abschnitt 172 und einem unteren Abschnitt 174 ohne obere bzw. untere Abdeckung des streuungsverhindernden Gitters. Jedoch ist im Gegensatz zu der in 2 dargestellten Ausführungsform das streuungsverhindernde Gitter 170 von 3 nicht in der Tasche 142 der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung 136 positioniert. Stattdessen ist der obere Abschnitt 172 des streuungsverhindernden Gitters 170 mit einem Abschnitt 176 der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung 136 außerhalb der Tasche 142 verbunden. Somit erzeugt in der vorliegenden Ausführungsform die integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung 136 eine tragende Auflage und/oder Steifigkeit für das streuungsverhindernde Gitter 170, während gleichzeitig ein mechanischer Schutz für den Flächen-Röntgendetektor 146 erzeugt wird. Der Flächen-Röntgendetektor 146, der mit dem unteren Abschnitt 174 des streuungsverhindernden Gitters 170 verbunden ist, erzeugt ebenfalls eine tragende Auflage und/oder Steifigkeit für das streuungsverhindernde Gitter 170. Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform das streuungsverhindernde Gitter 170 keine (nicht dargestellte) obere Abdeckung und (nicht dargestellte) untere Abdeckung enthält, wird es in Betracht gezogen, dass das streuungsverhindernde Gitter 170 eine obere und/oder untere (nicht dargestellte) Abdeckung enthalten kann, um eine weitere tragende Auflage zu erzeugen.
Ähnlich wie bei der in 2 dargestellten Ausführungsform sind das streuungsverhindernde Gitter 170 von 3 und der Flächen-Röntgendetektor 146 mit der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung 136 in einer solchen Weise verbunden, dass das streuungsverhindernde Gitter 170 in einer im Wesentlichen fixierten Position in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor 146 während der Bildgebung verbleibt. Eine Musterbildung wird in den sich ergebenden Bildern vermieden oder zumindest minimiert, indem sichergestellt wird, dass das streuungsverhindernde Gitter 170 eine Zeilenanzahl oder Dichte größer als 200 Zeilen pro 2,54 cm (1 Inch) besitzt.
Im Vergleich zu dem in 1 dargestellten exemplarischen Stand der Technik vermeidet die Röntgendetektoreinheit 168 von 3 die Notwendigkeit einer Verwendung einer Bucky-Abdeckung, wie z. B. einer Abdeckplatte 124 von 1 und vermeidet auch die Notwendigkeit der Verwendung oberer und unterer Platten für das streuungsverhindernde Gitter (z. B. obere und untere Abdeckungen 130 bzw. 132 von 1). Demzufolge kann die Röntgendosis für das Objekt 138 verringert werden.
In 4 ist eine schematische Ansicht eines streuungsverhindernden Gitters 178 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Zusätzlich zu dem streuungsverhindernden Gitter 178 stellt 4 eine Röntgenquelle 180 bereit, die mehrere Röntgenstrahlen 182 emittiert, die auf das streuungsverhindernde Gitter 178 auftreffen.
Das streuungsverhindernde Gitter 178 enthält mehrere Septa 184–210, welche jede eine Breitenabmessung 212 und eine Längenabmessung 214 besitzt. Die Septa 184–210 können eine Vielfalt von Substanzen (z. B. Blei) aufweisen. Ein Rand jedes Septums 184–210 verläuft parallel zu einem Rand eines benachbarten Septums. Beispielsweise verläuft ein Rand 216 des Septums 184 parallel zu einem Rand 218 des Septums 186. Mit anderen Worten, eine Längendimension 220 des Septums 188 verläuft parallel zu einer Längendimension 222 des Septums 190.
Die Septa 184 sind so angeordnet oder orientiert, dass sie den Durchtritt ungestreuter Röntgenstrahlen durch das streuungsverhindernde Gitter 178 ermöglichen, während sie gestreute Röntgenstrahlen, die zu dem streuungsverhindernden Gitter-Gitter 178 vordringen, blockieren (d. h., absorbieren). Beispielsweise treten mehrere Röntgenstrahlen 124, die von der Röntgenquelle 180 aus durch ein Bildgebungs- oder ein anderes (nicht dargestelltes) Objekt hindurchtreten und durch das Objekt ungestreut bleiben, zwischen den Septa 184–210 und durch das streuungsverhindernde Gitter 178 hindurch. Jedoch wird ein gestreuter Röntgenstrahl wahrscheinlich von einem der Septa 184–210 blockiert oder absorbiert. Beispielsweise wird gemäß Darstellung in 4 ein gestreuter Röntgenstrahl 226 durch das Septum 194 blockiert oder absorbiert. Durch Blockieren gestreuter Röntgenstrahlen sind die resultierenden Bilder weniger anfällig für Artefakte.
In den vorliegenden Ausführungsformen werden die Orientierungen der Septa 184–210 in Bezug auf eine Bezugslinie 228 so manipuliert, dass gestreute Röntgenstrahlen (z. B. der gestreute Röntgenstrahl 226) durch das streuungsverhindernde Gitter 178 blockiert werden. Beispielsweise nehmen die Winkel –α_n bis –α₁ zwischen den entsprechenden Septa 184–196 und der Bezugslinie 298 von –α₁ zu –α_n hin ab. Ebenso nehmen die Winkel α₁ bis α_n zwischen entsprechenden Septa 198–210 und der Bezugslinie 298 von α₁ zu α_n hin ab. Eine derartige Anordnung blockiert einen Großteil der gestreuten Röntgenstrahlen, während er gleichzeitig einen Großteil der ungestreuten Röntgenstrahlen hindurchtreten lässt.
Das streuungsverhindernde Gitter 178 repräsentiert eine exemplarische Ausführungsform. Streuungsverhindernde Gitter mit anderen Konfigurationen werden ebenfalls in Betracht gezogen.
In 5 ist eine schematische Darstellung eines 3D-Mammographie-Röntgen-Bildgebungssystems 230 mit einer damit verbundenen Röntgendetektoreinheit 232 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das Mammographie-Röntgen-Bildgebungssystem 230 enthält eine an einem ersten Arm 236 angebrachte Röntgenröhre 234, wobei der erste Arm 236 schwenkbar an einem Gestell 238 befestigt ist. Die Röntgendetektoreinheit 232 ist an einem zweiten Arm 240 befestigt. Die Röntgenquelle oder -röhre 234 ist um eine Drehachse 242 so bewegbar, dass die Röntgenröhre 234 entlang einem bogenförmigen Pfad 244 bewegt werden kann.
Gemäß Darstellung in 5 enthält die Röntgendetektoreinheit 232 ein streuungsverhinderndes Gitter 246 mit mehreren Septa 248 und einen Flächen-Röntgendetektor 250. Ähnlich zu den in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen bleiben die Septa 248 im Wesentlichen in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor 250 während der Bildgebung fest angeordnet.
In Bezug auf die Röntgenröhre 234 ist die Röntgendetektoreinheit 232 so positioniert, dass eine Längenabmessung 252 jedes Septums 248 im Wesentlichen rechtwinklig zur Drehachse 242 ist. Mit anderen Worten, eine Projektion 254 des bogenförmigen Pfades 244 auf die Röntgendetektoreinheit 222 verläuft im Wesentlichen parallel zu den Rändern der Septa 248.
Wie vorstehend diskutiert, können Ausführungsformen der Erfindung mit einem 3D-Mammographie-Röntgen-Bildgebungssystem, wie z. B. einem 3D-Mammographie-Röntgen-Bildgebungssystem 230, implementiert werden. Jedoch können Ausführungsformen der Erfindung auch in anderen Bildgebungssystemen implementiert werden, die Flächen-Röntgendetektoren verwenden. Da Ausführungsformen der Erfindung keine streuungsverhindernden Gitter verwenden, die sich während der Bildgebung bewegen, sinken die Herstellungs- und Verkaufskosten, da die Kosten in Verbindung mit der Herstellung und dem Zusammenbau der sich bewegenden Komponenten vermieden werden.
Es wird in Betracht gezogen, dass die Röntgendetektorbaugruppe 232 leicht aus dem 3D-Mammographie-Röntgen-Bildgebungssytsem 230 entnommen werden kann. Ebenso wird es in Betracht gezogen, dass die Röntgendetektoreinheit 134 von 2 und die Röntgendetektoreinheit 168 von 3 leicht aus einem damit verbundenen Röntgen-Bildgebungssystem entnommen werden kann. Somit können Röntgendetektoreinheiten (z. B. 134, 168, 230) tragbar sein, was einen leichten Transport von streuungsverhindernden Gittern und ihrer Röntgendetektoren ermöglicht, und somit Ärzten oder Wartungspersonal größere Freiheitsgrade gibt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält eine Röntgendetektoreinheit ein streuungsverhinderndes Gitter ohne wenigstens einer oberen Abdeckung oder einer unteren Abdeckung, einen Flächen-Röntgendetektor mit einer Röntgenumwandlungsschicht und einer integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung, die dafür konfiguriert ist, eine tragende Auflage für das streuungsverhindernde Gitter bereitzustellen und einen mechanischen Schutz für den Flächen-Röntgendetektor bereitzustellen. Das streuungsverhindernde Gitter ist dafür konfiguriert, mehrere gestreute Röntgenstrahlen zu absorbieren, die auf das streuungsverhindernde Gitter auftreffen, während es im Wesentlichen den Durchtritt ungestreuter Röntgenstrahlen durch das streuungsverhindernde Gitter zulässt. Die Röntgenumwandlungsschicht ist dafür konfiguriert, einen Röntgenstrahl in sichtbares Licht oder ein elektronisches Signal umzuwandeln. Der Flächen-Röntgendetektor ist in Bezug auf das streuungsverhindernde Gitter so fixiert, dass das streuungsverhindernde Gitter in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor während des Betriebs des Röntgendetektors fest angeordnet bleibt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung einer Röntgendetektoreinheit die Erzeugung einer integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung, die lösbar mit einem Röntgen-Bildgebungssystem verbunden werden kann, die Verbindung eines Flächen-Röntgendetektors mit der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung, die Erzeugung eines streuungsverhindernden Gitters mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt und die Verbindung des streuungsverhindernden Gitters mit der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung. Die integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung ist dafür konfiguriert, ein Bildgebungsobjekt zu lagern und das streuungsverhindernde Gitter ist dafür konfiguriert, wenigstens einen Teil von mehreren gestreuten Röntgenstrahlen zu absorbieren, während gleichzeitig den Durchtritt mehrerer nicht gestreuter Röntgenstrahlen dadurch zugelassen wird. Das streuungsverhindernde Gitter ist auch dafür konfiguriert, dass es in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor während des Betriebs des Flächen-Röntgendetektors fest angeordnet bleibt.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält eine Röntgendetektoreinheit eine integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung, einen Flächen-Röntgendetektor, der mit der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung verbunden ist, und ein mit der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung verbundenes streuungsverhinderndes Gitter dergestalt, dass das streuungsverhindernde Gitter in einer im Wesentlichen festen Position in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor während des Betriebs des Flächen-Röntgendetektors bleibt. Das streuungsverhindernde Gitter enthält mehrere Septa mit einer größeren Längenabmessung als einer Breitenabmessung und so angeordnet, dass die Längenabmessung jedes Septums oder der mehreren Septa im Wesentlichen parallel zu einer Längenabmessung eines benachbarten Septums der mehreren Septa liegt. Das streuungsverhindernde Gitter ist so konfiguriert, dass es den Durchtritt von Röntgenstrahlen zwischen benachbarten Septa der mehreren Septa zulässt. Die integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung ist dafür konfiguriert, ein Bildgebungsobjekt zu lagern und ist dafür konfiguriert, einen mechanischen Schutz für den Flächen-Röntgendetektor bereitzustellen. Der Flächen-Röntgendetektor ist dafür konfiguriert, abgeschwächte Röntgenstrahlen anzeigende Information an einen Prozessor zu übertragen.
Diese Beschreibung nutzt Beispiele, um die Erfindung einschließlich der besten Ausführungsart offenzulegen, und um auch jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung einschließlich der Herstellung und Nutzung aller Elemente und Systeme und der Durchführung aller einbezogenen Verfahren in die Praxis umzusetzen. Der patentierbare Schutzumfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele umfassen, die für den Fachmann ersichtlich sind. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Erfindung enthalten sein, sofern sie strukturelle Elemente besitzen, die sich nicht von dem Wortlaut der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Änderungen gegenüber dem Wortlaut der Ansprüche enthalten.
Es werden ein Verfahren, System und eine Vorrichtung mit einer Röntgendetektoreinheit 134 bereitgestellt, die ein streuungsverhinderndes Gitter 140 ohne wenigstens einer oberen Abdeckung oder einer unteren Abdeckung, einen Flächen-Röntgendetektor 146 mit einer Röntgenumwandlungsschicht 150 und eine integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung 136 enthält, die dafür konfiguriert ist, eine tragende Auflage für das streuungsverhindernde Gitter 140 bereitzustellen und einen mechanischen Schutz für den Flächen-Röntgendetektor 146 bereitzustellen. Das streuungsverhindernde Gitter 140 ist dafür konfiguriert, mehrere auf das streuungsverhindernde Gitter 140 auftreffende gestreute Röntgenstrahlen zu absorbieren, während es gleichzeitig den Durchtritt ungestreuter Röntgenstrahlen durch das streuungsverhindernde Gitter 140 zulässt. Die Röntgenumwandlungsschicht 150 ist dafür konfiguriert, einen Röntgenstrahl in sichtbares Licht oder ein elektronisches Signal umzuwandeln. Der Flächen-Röntgendetektor 146 ist in Bezug auf das streuungsverhindernde Gitter 140 so fixiert, dass das streuungsverhindernde Gitter 140 in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor 146 während des Betriebs des Röntgendetektors 134 fest angeordnet bleibt.
Bezugszeichenliste

100: Röntgensystem
102: Röntgendetektor
104: streuungsverhinderndes Gittersystem
106: Detektorabdeckung
108: Röntgenplattenabdeckung
110: reflektierender Film
112: Röntgen-Umwandlungskomponente
114: Röntgenplatte
116: mehrere Röntgenstrahlen
118: Röntgenquelle
120: Verbindungsmaterial
122: streuungsverhinderndes Gitter
124: Abdeckplatte
126: Objekt
128: Servo
130: obere Abdeckung
132: untere Abdeckung
134: Röntgendetektor
136: Schlitten
138: Objekt
140: streuungsverhinderndes Gitter
142: Tasche
144: Schaummaterial
146: Röntgenplatte
148: Verbindungskomponente
150: Plattenabdeckung
152: Röntgen-Umwandlungskomponente
154: Röntgenplatte
156: Prozessor
158: Verbindungsmaterial
160: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
162: oberer Abschnitt
164: unterer Abschnitt
166: Röntgendetektor
168: streuungsverhinderndes Gittersystem
170: oberer Abschnitt
172: unterer Abschnitt
174: Abschnitt
176: streuungsverhinderndes Gitter
178: Röntgenquelle
180: mehrere Röntgenstrahlen
182: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
184: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
186: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
190: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
192: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
194: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
196: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
200: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
202: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
204: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
206: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
208: mehrere röntgenabsorbierende Materialien
210: Breitenabmessung
212: Längenabmessung
214: Rand
216: Rand
218: Längenabmessung
220: Längenabmessung
222: mehrere ungestreute Röntgenstrahlen
224: gestreuter Röntgenstrahl
226: einzelnes röntgenabsorbierendes Material
226: Bezugslinie
228: Röntgen-Bildgebungssystem
230: Röntgendetektorbaugruppe
232: Röntgenröhre
234: Arm
236: Gestell
238: zweiter Arm
240: Drehachse
242: bogenförmiger Pfad
244: streuungsverhinderndes Gitter
246: mehrere röntgenabsorbierende Zeilen
248: Flächen-Röntgendetektor
250: Längenabmessung
252: Projektion

Claims

Röntgendetektoreinheit (134, 168, 232), aufweisend: ein streuungsverhinderndes Gitter (140, 170, 178, 246), das dafür konfiguriert ist, mehrere auf das streuungsverhindernde Gitter (140, 170, 178, 246) auftreffende gestreute Röntgenstrahlen (226) zu absorbieren, während gleichzeitig der Durchtritt ungestreuter Röntgenstrahlen (226) durch das streuungsverhindernde Gitter (140, 170, 178, 246) zugelassen wird, wobei das streuungsverhindernde Gitter (140, 170, 178, 246) wenigstens keine obere Abdeckung oder untere Abdeckung besitzt; einen Flächen-Röntgendetektor (146) mit einer Röntgenumwandlungsschicht (150), wobei die Röntgenumwandlungsschicht (150) dafür konfiguriert ist, einen Röntgenstrahl in sichtbares Licht oder ein elektronisches Signal umzuwandeln, wobei der Flächen-Röntgendetektor (146) in Bezug auf das streuungsverhindernde Gitter (140, 170, 178, 246) so fixiert ist, dass das streuungsverhindernde Gitter (140, 170, 178, 246) in Bezug auf den Flächen-Röntgendetektor (146) während des Betriebs des Röntgendetektors (134, 168, 232) fest angeordnet bleibt; und eine integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung (136), die dafür konfiguriert ist, eine tragende Auflage für das streuungsverhindernde Gitter (140, 170, 178, 246) bereitzustellen und einen mechanischen Schutz für den Flächen-Röntgendetektor (134, 168, 232) bereitzustellen.
Röntgendetektoreinheit (134, 168, 232) nach Anspruch 1, wobei das streuungsverhindernde Gitter (140, 170, 178, 246) keine oberen und unteren Abdeckungen hat.
Röntgendetektoreinheit (134, 168, 232) nach Anspruch 1, wobei die integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung (136) dafür konfiguriert ist, ein Abbildungsobjekt (138) zu lagern.
Röntgendetektoreinheit (134, 168, 232) nach Anspruch 1, wobei das streuungsverhindernde Gitter (140, 170, 178, 246) aufweist: mehrere Septa (162, 184–210), die so positioniert sind, dass ein Spalt zwischen aufeinanderfolgenden Septa der mehreren Septa (162, 184–210, 248) ausgebildet ist, und so, dass ein Rand (216, 218) von jedem Septum parallel zu einem Rand von jedem folgenden Septum ist, wobei die Ränder (216, 218) der mehreren Septa (162, 184–210, 248) eine Zeilenanzahl von mehr als 200 Zeilen pro 2,54 cm (1 Inch) bilden.
Röntgendetektoreinheit (134, 168, 232) nach Anspruch 4, wobei die Röntgendetektoreinheit (134, 168, 238) für eine Orientierung in einer ersten Position in Bezug auf eine Röntgenquelle (180, 234) konfiguriert ist, die entlang einem bogenförmigen Pfad (244) bewegt werden kann, und wobei eine Projektion (254) des bogenförmigen Pfades (244) auf das das in der ersten Position ausgerichtete streuungsverhindernde Gitter (140, 170, 178, 246) im Wesentlichen parallel zu dem Rand jedes Septums der mehreren Septa (162, 184–210, 248) ist.
Röntgendetektoreinheit (134, 168, 232) nach Anspruch 1, welche ferner eine schaumartige Schicht (144) mit einem Material aufweist, das im Wesentlichen für Röntgenstrahlen transparent und über dem oberen Abschnitt (164, 172) des streuungsverhindernden Gitters (140, 170, 178, 246) und in einem taschenartigen Abschnitt (142) der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung (136) ausgerichtet ist, wobei die schaumartige Schicht (144) dafür konfiguriert ist, der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung (136) zusätzliche Steifigkeit zu verleihen.
Röntgendetektoreinheit (134, 168, 232) nach Anspruch 6, wobei das streuungsverhindernde Gitter (140, 170, 178, 246) unmittelbar angrenzend an die schaumartige Schicht (144) so positioniert ist, dass der obere Abschnitt (164) des streuungsverhindernden Gitters (140, 170, 178, 246) das schaumartige Material (144) berührt, und wobei das schaumartige Material (144) dafür konfiguriert ist, eine tragende Auflage für das streuungsverhindernde Gitter (140, 170, 178, 246) bereitzustellen.
Röntgendetektoreinheit (134, 168, 232) nach Anspruch 6, wobei das schaumartige Schichtmaterial (144) einen oberen Abschnitt (172) und einen unteren Abschnitt (174) besitzt, und wobei der obere Abschnitt (164, 172) des streuungsverhindernden Gitters (140, 170, 178, 246) unter dem unteren Abschnitt des schaumartigen Schichtmaterials (144) positioniert ist.
Röntgendetektoreinheit (134, 168, 232) nach Anspruch 8, wobei ein Abschnitt (176) der integrierten streuungsverhindernden Gitteranordnung (136) den oberen Abschnitt (172) des streuungsverhindernden Gitters (140, 170, 178, 246) von dem unteren Abschnitt des schaumartigen Schichtmaterials (144) trennt und eine Steifigkeit des streuungsverhindernden Gitters (140, 170, 178, 246) erhöht.
Röntgendetektoreinheit (134, 168, 232) nach Anspruch 1, wobei die integrierte streuungsverhindernde Gitteranordnung (136) ein Kohlenstoffverbundmaterial aufweist.