DE102011080201A1 - Flat image detector for X-ray unit for conversion of radiation into image signal that represents patient, has pixel elements partly arranging tiles on common point such that bisector part is inclined on surfaces of tiles to each other - Google Patents

Flat image detector for X-ray unit for conversion of radiation into image signal that represents patient, has pixel elements partly arranging tiles on common point such that bisector part is inclined on surfaces of tiles to each other Download PDF

Info

Publication number
DE102011080201A1
DE102011080201A1 DE201110080201 DE102011080201A DE102011080201A1 DE 102011080201 A1 DE102011080201 A1 DE 102011080201A1 DE 201110080201 DE201110080201 DE 201110080201 DE 102011080201 A DE102011080201 A DE 102011080201A DE 102011080201 A1 DE102011080201 A1 DE 102011080201A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tiles
panel detector
ray
flat panel
flat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201110080201
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Spahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthcare GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE201110080201 priority Critical patent/DE102011080201A1/en
Publication of DE102011080201A1 publication Critical patent/DE102011080201A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

The detector (20) has an X-ray direct converter layer arranged between a cathode and an anode for conversion of X-ray quantums into electrical charge. The anode is divided into pixels. The X-ray direct converter layer comprises an active matrix with pixel elements for conversion of the electrical charge into an image signal. The pixel elements partly arrange tiles (10) on a common central point (21) outside the detector such that a part of a perpendicular bisector is inclined on surfaces of the tiles to each other. An independent claim is also included for an X-ray unit.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flachbilddetektor gemäß dem Patentanspruch 1 sowie ein Röntgengerät gemäß dem Patentanspruch 12. The invention relates to a flat panel detector according to claim 1 and an X-ray apparatus according to claim 12.

Flachbilddetektoren sind heute flächendeckend in vielen Bereichen der medizinischen Röntgendiagnostik und Intervention bekannt, beispielsweise in der Radiographie, der interventionellen Radiologie, Kardangiographie, aber auch der Therapie zur Bildgebung im Rahmen der Kontrolle und Bestrahlungsplanung oder der Mammographie. Flachbilddetektoren zur Messung von Röntgenstrahlung werden dadurch realisiert, dass die Röntgenstrahlung absorbiert und daraus ein Messsignal erzeugt wird. Die Absorption kann entweder durch Szintillatoren oder durch Röntgendirektkonverter erfolgen. Bei Flachbilddetektoren mit Szintillatoren werden die Röntgenquanten mittels des Szintillators in Licht umgewandelt und das Licht von einer Matrix von Photodioden gemessen und in ein elektrisches Messsignal umgewandelt. Bei Flachbilddetektoren mit einem Röntgendirektkonverter werden die Röntgenquanten direkt in elektrische Ladungen umgewandelt. Today, flat-panel detectors are widely known in many areas of medical X-ray diagnostics and intervention, for example in radiography, interventional radiology, cardiac angiography, but also in therapy for imaging in the context of control and radiation planning or mammography. Flat-panel detectors for measuring X-ray radiation are realized by absorbing the X-ray radiation and generating a measurement signal therefrom. The absorption can be done either by scintillators or by direct X-ray converters. In flat-panel detectors with scintillators, the X-ray quanta are converted into light by means of the scintillator and the light is measured by a matrix of photodiodes and converted into an electrical measurement signal. In flat-panel detectors with an X-ray direct converter, the X-ray quanta are converted directly into electrical charges.

Die Fähigkeit heutiger Flachbilddetektoren, die eintreffende Röntgenstrahlung effizient für die Bilderzeugung zu nutzen, ist hoch, erreicht jedoch nicht das theoretische Limit. Je nach Strahlenqualität liegt die Quanteneffizienz für einen Szintillator aus CsJ (Cäsiumiodid) mit einer Schichtdicke von z.B. 600 μm je nach Strahlenqualität zwischen 50% und 80% (siehe z.B. M. Spahn, „Flat detectors and their clinical applications“, Eur Radiol (2005), 15: 1934–1947 ). Die ortsfrequenzabhängige DQE(f) („detective quantum efficiency“) wird hierdurch nach oben begrenzt und liegt für typische Pixelgrößen von z.B. 150 μm bis 200 μm und für die bei Applikationen interessanten Ortsfrequenzen von 1–2 lp/mm noch deutlich darunter. The ability of today's flat-panel detectors to efficiently use the incoming X-ray radiation for image generation is high but does not reach the theoretical limit. Depending on the beam quality, the quantum efficiency for a scintillator made of CsJ (cesium iodide) with a layer thickness of eg 600 μm is between 50% and 80%, depending on the beam quality (see eg M. Spahn, "Flat detectors and their clinical applications", Eur Radiol (2005), 15: 1934-1947 ). The local frequency-dependent DQE (f) ("detective quantum efficiency") is thereby limited to the top and is for typical pixel sizes of eg 150 .mu.m to 200 .mu.m and for the interesting in applications spatial frequencies of 1-2 lp / mm still significantly lower.

Um die Quanteneffizienz zu steigern, vor allem aber auch um neue Applikationen zu erlauben, wird zunehmend das Potential von zählenden bzw. energiediskriminierenden zählenden Flachbilddetektoren auf Basis von direkt-konvertierenden Materialien wie z.B. CdTe (Cadmium-Tellurid) oder CdZnTe (CZT = Cadmium-Zink-Tellurid) und kontaktierten Bauelementen wie z.B. ASICs (z.B. Ausführung in CMOS Technologie) untersucht. In order to increase the quantum efficiency, but above all to allow new applications, the potential of counting or energy-discriminating counting flat-panel detectors on the basis of direct-converting materials such as. CdTe (cadmium telluride) or CdZnTe (CZT = cadmium zinc telluride) and contacted devices such as e.g. ASICs (e.g., implemented in CMOS technology).

Röntgenstrahlung wird im Röntgendirektkonverter konvertiert und die erzeugten Ladungsträgerpaare werden über ein elektrisches Feld separiert. Die Ladung erzeugt in einem der pixelförmig ausgeführten Elektroden des ASIC einen Ladungspuls, dessen Höhe der Energie des Röntgenquants entspricht und der, falls er oberhalb einer definierten Schwelle liegt, als ein Zählereignis registriert wird. Der Schwellwert dient dazu, ein tatsächliches Ereignis von elektronischem Rauschen zu unterscheiden. Im Falle von energiediskriminierenden Flachbilddetektoren sind mehrere Schwellwerte vorhanden und die Höhe des Ladungspulses wird in einen der durch die Schwellwerte definierten Schwellwertbereiche eingeordnet. X-ray radiation is converted in the X-ray direct converter and the generated charge carrier pairs are separated by an electric field. The charge generates in one of the pixel-shaped electrodes of the ASIC a charge pulse whose level corresponds to the energy of the X-ray quantum and which, if it lies above a defined threshold, is registered as a counting event. The threshold is used to distinguish an actual event from electronic noise. In the case of energy discriminating flat panel detectors, there are multiple thresholds and the magnitude of the charge pulse is placed in one of the threshold ranges defined by the thresholds.

In der Angiographie werden bei strahlungserzeugenden Röntgenröhren Röhrenspannungen von 50 bis 120 kV verwendet. Auch höhere Spannungen von z.B. 140 kV sollen für zukünftige Anwendungen nicht ausgeschlossen werden. Um auch bei vergleichsweise harten Spektren eine nahezu vollständige Absorption der Röntgenquanten im Röntgendirektkonverter zu gewährleisten, muss der Röntgendirektkonverter eine bestimmte Dicke aufweisen. Bei Spektren von z.B. 120 kV, eventueller Vorfilterung von z.B. 0,1 mm Cu und insbesondere der Aufhärtung bei dickeren Patienten und bei steilen Angulationen eines die Röntgenröhre und den Flachbilddetektor tragenden C-Bogens werden z.B. CdTe-Dicken von 1,0 bis 2,0 mm Dicke benötigt. Bei entsprechenden technischen Strahlenqualitäten von z.B. 100 kV und 7 mm Cu Filterung werden bei solchen Material-Dicken (CdTe) Quanteneffizienzen zwischen etwa 80 und 95% erreicht. In angiography, tube voltages of 50 to 120 kV are used in radiation-generating x-ray tubes. Also higher voltages of e.g. 140 kV should not be excluded for future applications. In order to ensure an almost complete absorption of the X-ray quanta in the X-ray direct converter even with comparatively hard spectra, the X-ray direct converter must have a certain thickness. For spectra of e.g. 120 kV, possible pre-filtering of e.g. 0.1 mm Cu and in particular the hardening in thicker patients and in steep angulations of a C-arm carrying the X-ray tube and the flat-panel detector are described e.g. CdTe thicknesses of 1.0 to 2.0 mm thickness required. With corresponding technical beam qualities of e.g. 100 kV and 7 mm Cu filtering are achieved at such material thickness (CdTe) quantum efficiencies of between about 80 and 95%.

Auf der anderen Seite erzwingen die hohen Anforderungen an die räumliche Auflösung von Strukturen (kleine Gefäße, Stents, Mikro-Katheter, Führungsdrähte, Coils, etc.) entsprechend kleine Pixelstrukturen von z.B. 150 bis 200 μm. On the other hand, the high demands on the spatial resolution of structures (small vessels, stents, micro-catheters, guidewires, coils, etc.) force correspondingly small pixel structures of e.g. 150 to 200 μm.

Die sehr unterschiedlichen Anforderungen an Materialdicke und Pixelgröße führen zu unvorteilhaften Aspektverhältnissen (Verhältnis von Detektordicke zu Pixelgröße) von z.B. 5 (1,0 mm / 200 μm) bis 13 (2,0 mm / 150 μm). Aus den möglichen Detektordicken und Pixelgrößen können sogar noch höhere Aspektverhältnisse entstehen. The very different requirements for material thickness and pixel size lead to unfavorable aspect ratios (ratio of detector thickness to pixel size) of e.g. 5 (1.0 mm / 200 μm) to 13 (2.0 mm / 150 μm). From the possible detector thicknesses and pixel sizes even higher aspect ratios can arise.

Für Flachbilddetektoren, wie sie heute in angiographischen C-Arm-Anlagen üblich sind, bedeuten hohe Aspektverhältnisse mit zunehmendem Abstand von der Detektormitte (normaler Einfall der Röntgenstrahlung in Detektormitte vorausgesetzt) eine zunehmende Verschlechterung der Auflösung, da Röntgenquanten aus demselben Raumwinkelbereich in verschiedenen Detektortiefen absorbiert und dann in unterschiedlichen Pixeln nachgewiesen werden. Für einen Abstand von Röntgenquelle und Detektor von z.B. 100 cm, einer Detektormaterialdicke von 1,5 mm und einer Pixelgröße von 150 μm (Aspektverhältnis 10) werden bereits in einem Abstand auf Detektorebene von 10 cm von der Normalen (senkrechter Einfall der Röntgenquanten auf die Detektorebene) zwei Quanten aus demselben Raumwinkelelement in zwei benachbarten Pixeln detektiert, wenn das eine am oberen Rand, das andere am unteren Rand des Detektormaterials absorbiert wird. Bei 20 cm Abstand liegen die beiden registrierten Ereignisse bereits zwei Pixel weit auseinander. Für einen Detektor mit einer Fläche von 30 × 40 cm liegt das entfernteste Pixel sogar 25 cm vom Detektorzentrum (Diagonale) entfernt. For flat-panel detectors, as they are customary today in angiographic C-arm systems, mean high aspect ratios with increasing distance from the center of the detector (normal incidence of the X-ray radiation in the middle of the detector provided) an increasing deterioration of the resolution, since X-ray quantum absorbed from the same solid angle range at different depths detectors and then be detected in different pixels. For a distance of X-ray source and detector of eg 100 cm, a detector material thickness of 1.5 mm and a pixel size of 150 microns (aspect ratio 10) are already at a distance on the detector plane of 10 cm from the normal (vertical incidence of X-ray quanta on the detector plane ) detects two quanta from the same solid angle element in two adjacent pixels, if one at the upper edge, the other at the lower edge of the Detector material is absorbed. At a distance of 20 cm, the two registered events are already two pixels apart. For a detector with an area of 30 × 40 cm, the farthest pixel is even 25 cm away from the detector center (diagonal).

Ein weiteres Problem liegt darin, dass sich CdTe als kristallines Material sehr schwer in wirklich großen Flächen mit vernünftiger Qualität (und damit Yield) herstellen lässt. Flächen von z.B. 2 × 2 cm2 bis maximal 4 × 4 cm2 sind realistisch, nicht jedoch Flächen von der Größe gesamter Flachdetektoren (also z.B. 20 × 20 cm2 oder 30 × 40 cm2). Another problem is that CdTe as a crystalline material is very difficult to produce in really large areas of reasonable quality (and therefore yield). Areas of, for example, 2 × 2 cm 2 to a maximum of 4 × 4 cm 2 are realistic, but not areas the size of entire flat panel detectors (ie, for example, 20 × 20 cm 2 or 30 × 40 cm 2 ).

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen direktkonvertierenden Flachbilddetektor bereitzustellen, welcher die Qualität der Röntgenbildgebung verbessert. It is an object of the present invention to provide a direct conversion flat panel detector which improves the quality of X-ray imaging.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Flachbilddetektor gemäß dem Patentanspruch 1 und von einem Röntgengerät gemäß dem Patentanspruch 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der zugehörigen Unteransprüche. The object is achieved by a flat panel detector according to claim 1 and by an X-ray machine according to claim 12. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Flachbilddetektor zur Umwandlung von Röntgenstrahlung in ein ein Untersuchungsobjekt repräsentierendes Bildsignal, aufweisend eine Kathode und eine in eine Vielzahl von Pixel eingeteilte Anode sowie ein zwischen Kathode und Anode angeordnete direkte Röntgendirektkonverterschicht zur Umwandlung von Röntgenquanten in elektrische Ladung, und aufweisend eine aktive Matrix mit Pixelelementen zur Umwandlung der elektrischen Ladung in ein Bildsignal, weist eine Vielzahl von Kacheln mit jeweils mindestens vier Pixelelementen auf, welche Kacheln zumindest teilweise auf einen gemeinsamen zentralen Punkt außerhalb des Flachbilddetektors derart ausgerichtet angeordnet sind, dass zumindest ein Teil der Mittelsenkrechten (= Lotgeraden auf den Mittelpunkt) auf die Oberflächen der Kacheln einander zugeneigt sind. Durch den erfindungsgemäßen direktkonvertierenden Flachbilddetektor mit seinen ausgerichteten Kacheln wird bei der Röntgenbildgebung die Auflösung deutlich verbessert, auch in Fällen, in denen das Aspektverhältnis sehr hoch ist. Die Röntgenstrahlung trifft, insbesondere wenn zumindest ein Teil der Kacheln so ausgerichtet sind, dass eine Lotgerade von dem zentralen Punkt auf die Oberfläche der jeweiligen Kacheln diese im Wesentlichen mittig trifft und insbesondere wenn der zentrale Punkt von der Röntgenquelle gebildet wird, derart auf dem Flachbilddetektor auf, dass die Messung der Ladung immer durch das Pixelelement stattfindet, auf dessen Röntgendirektkonverterschicht die Röntgenstrahlung zuerst auftrifft. Egal in welcher Höhe der Röntgendirektkonverterschicht die Röntgenstrahlung absorbiert wird, wird der Ladungspuls stets in dem Pixelelement gezählt, welches zu dem entsprechenden Röntgendirektkonverterabschnitt gehört. Dadurch wird die Qualität der Röntgenbildgebung gesteigert, Strukturen können besser aufgelöst werden und es ist so eine insgesamt bessere Behandlung des Patienten möglich. The flat-panel detector according to the invention for converting X-radiation into an image signal representing an examination subject, comprising a cathode and an anode divided into a plurality of pixels, and a direct X-ray direct converter layer arranged between cathode and anode for converting X-ray quanta into electrical charge, and having an active matrix with pixel elements for converting the electrical charge into an image signal, has a plurality of tiles, each having at least four pixel elements, which tiles are at least partially aligned to a common central point outside the flat panel detector such that at least a portion of the perpendicular bisector (= Lotgeraden on the center ) on the surfaces of the tiles are inclined towards each other. The direct-conversion flat-panel detector according to the invention with its aligned tiles significantly improves the resolution in X-ray imaging, even in cases where the aspect ratio is very high. The X-ray radiation, in particular when at least a portion of the tiles are aligned such that a perpendicular straight line from the central point to the surface of the respective tiles, will strike it substantially centrally, and in particular when the central point is formed by the X-ray source, on the flat panel detector in that the measurement of the charge always takes place through the pixel element, on whose X-ray direct converter layer the X-radiation strikes first. No matter at which level of the X-ray direct converter layer the X-ray radiation is absorbed, the charge pulse is always counted in the pixel element which belongs to the corresponding X-ray direct converter section. This increases the quality of the X-ray imaging, structures can be resolved better and it is thus an overall better treatment of the patient possible.

Durch die Aufteilung des Flachbilddetektors in Kacheln mit begrenzter Größe ist außerdem die Herstellung einer hochqualitativen Röntgendirektkonverterschicht, z.B. aus CdTe oder CZT, problemlos möglich. By dividing the flat panel detector into tiles of limited size, it is also possible to produce a high quality x-ray direct converter layer, e.g. made of CdTe or CZT, easily possible.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Längen der jeweiligen Lotgeraden von dem zentralen Punkt zu den Oberflächen der jeweiligen Kacheln im Wesentlichen gleich groß. Dies trägt zusätzlich zu einer höheren Bildqualität der Röntgenbildgebung bei, da der Weg aller Röntgenquanten in etwa gleich lang ist. Zur Umsetzung eines derartigen Flachbilddetektors sind in vorteilhafter Weise die Kacheln derart angeordnet, dass sie auf einem Kugeloberflächenausschnitt oder -segment einer virtuellen Kugeloberfläche um den zentralen Punkt liegen. According to one embodiment of the invention, the lengths of the respective solder lines from the central point to the surfaces of the respective tiles are substantially the same size. This also contributes to a higher image quality of the X-ray imaging, since the path of all X-ray quanta is approximately the same length. To implement such a flat panel detector, the tiles are advantageously arranged such that they lie on a spherical surface cutout or segment of a virtual spherical surface around the central point.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Kacheln zumindest teilweise trapezförmig ausgebildet. Dies kann zum Beispiel derart realisiert sein, dass die Röntgenkonverterschicht des jeweiligen Pixelelements trapezförmig ist, um die Anordnung auf einer Kugeloberfläche auszugleichen, die darunter liegenden ASICs können jedoch „normal“ quadratisch sein. According to a further embodiment of the invention, the tiles are at least partially trapezoidal. This may be realized, for example, such that the x-ray converter layer of the respective pixel element is trapezoidal in order to balance the arrangement on a spherical surface, but the underlying ASICs may be "normal" square.

Zweckmäßigerweise für eine einfache Realisierung eines erfindungsgemäßen Flachbilddetektors sind die Kacheln auf einer Ebene teilweise unterschiedlich gekippt, also möglichst ausgerichtet auf den zentralen Punkt, angeordnet. Bei einer derartigen, einfachen Anordnung ist nur ein Teil der Kacheln optimal auf den zentralen Punkt ausgerichtet, während ein weiterer Teil nur teilweise ausgerichtet ist. Expediently, for a simple realization of a flat-panel detector according to the invention, the tiles are partially tilted differently on one level, that is, aligned as possible on the central point. With such a simple arrangement, only part of the tiles are optimally aligned with the central point, while another part is only partially aligned.

In vorteilhafter Weise für eine weitere Realisierung eines erfindungsgemäßen Flachbilddetektors sind die Kacheln teilweise in unterschiedlichen Ebenen angeordnet. Advantageously, for a further realization of a flat panel detector according to the invention, the tiles are partially arranged in different planes.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Pixelelemente von elektronischen integrierten Schaltelementen auf CMOS-Basis, insbesondere ASICs, gebildet. Integrierte Schaltelemente auf CMOS-Basis sind einfach herzustellen, haben einen geringen Stromverbrauch und können deutlich kleiner und kostengünstiger sowie mit zusätzlicher integrierter Ausleselogik hergestellt werden als herkömmliche Bauelemente. According to a further embodiment of the invention, the pixel elements of electronic integrated circuit elements based on CMOS, in particular ASICs are formed. CMOS-based integrated circuit devices are easy to manufacture, have low power consumption, and can be made significantly smaller, less expensive, and with additional integrated readout logic than conventional devices.

Zweckmäßigerweise für eine effektive Kontaktierung sind die integrierten Schaltelemente mit der Anode durch elektrische Verbindungen mittels Metallkugeln verbunden. Conveniently, for an effective contact, the integrated circuit elements with the anode connected by electrical connections by means of metal balls.

In vorteilhafter Weise weist der Flachbilddetektor zumindest ein Elektronikboard auf, welches unterhalb der Pixelelemente angeordnet ist, auf. Es kann auch eine Vielzahl von Elektronikboards vorgesehen sein, zum Beispiel für jede Kachel ein eigenes Elektronikboard. The flat-panel detector advantageously has at least one electronics board, which is arranged below the pixel elements. It can also be provided a variety of electronic boards, for example, for each tile own electronics board.

Die Erfindung umfasst auch ein Röntgengerät, aufweisend einen Flachbilddetektor mit den zuvor genannten Merkmalen, sowie einen Röntgenstrahler mit einem Fokuspunkt, wobei der Flachbilddetektor und der Röntgenstrahler derart angeordnet sind, dass der zentrale Punkt von dem Fokuspunkt gebildet wird. Bei einem derartigen Röntgengerät ist eine optimale Ausrichtung von Flachbilddetektor und Röntgenstrahler bereits vorhanden, so dass Röntgenbilder von besonders guter Bildqualität aufgenommen werden können. The invention also includes an X-ray machine comprising a flat panel detector having the aforementioned features, and an X-ray source having a focal point, wherein the flat panel detector and the X-ray source are arranged such that the central point is formed by the focal point. In such an X-ray machine, an optimal alignment of the flat-panel detector and X-ray source is already present, so that X-ray images of particularly good image quality can be recorded.

Das Röntgengerät weist nach einer Ausgestaltung der Erfindung ein Bildsystem zur Verarbeitung und Darstellung des Bildsignals des Flachbilddetektors auf, wobei das Bildsystem derart ausgebildet ist, dass es eine Kalibrierung und/oder Korrektur zur Entfernung von Verzerrungen der aktiven Matrix durchführt. Hierzu kann zum Beispiel eine Bildverarbeitungseinheit vorgesehen sein. According to one embodiment of the invention, the X-ray machine has an image system for processing and displaying the image signal of the flat-panel detector, wherein the image system is designed such that it carries out a calibration and / or correction for removing distortions of the active matrix. For this purpose, for example, an image processing unit can be provided.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert, ohne dass dadurch eine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele erfolgt. Es zeigen: The invention and further advantageous embodiments according to features of the subclaims are explained in more detail below with reference to schematically illustrated embodiments in the drawing, without thereby limiting the invention to these embodiments. Show it:

1 eine Ansicht des Absorptionsprozesses von Röntgenquanten in einem Flachbilddetektor nach dem Stand der Technik, 1 a view of the absorption process of X-ray quanta in a flat panel detector according to the prior art,

2 einen entlang einer Kugeloberfläche ausgerichteten erfindungsgemäßen Flachbilddetektor, 2 a flat surface detector according to the invention aligned along a spherical surface,

3 einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Flachbilddetektor mit teilweise ausgerichteten Kacheln, 3 a detail of a flat panel detector according to the invention with partially aligned tiles,

4 einen Ausschnitt aus einem weiteren erfindungsgemäßen Flachbilddetektor mit ausgerichteten Kacheln, 4 a detail of another flat panel detector according to the invention with aligned tiles,

5 eine perspektivische Ansicht einer trapezförmigen Kachel, 5 a perspective view of a trapezoidal tile,

6 eine Draufsicht und zugehörige Seitenansichten einer trapezförmigen Kachel, 6 a top view and associated side views of a trapezoidal tile,

7 eine Ansicht einer Anordnung von mehreren trapezförmigen Kacheln eines erfindungsgemäßen Flachbilddetektors, 7 a view of an arrangement of a plurality of trapezoidal tiles of a flat panel detector according to the invention,

8 einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Flachbilddetektor mit teilweise ausgerichteten Kacheln und zugehörigen Elektronikboards, 8th a detail of a flat panel detector according to the invention with partially aligned tiles and associated electronic boards,

9 ein Ausschnitt aus einem weiteren erfindungsgemäßen Flachbilddetektor mit ausgerichteten Kacheln und zugehörigen Elektronikboards und 9 a section of another flat panel detector according to the invention with aligned tiles and associated electronic boards and

10 eine Ansicht der Mittelsenkrechten auf die Kacheln eines erfindungsgemäßen Flachbilddetektors. 10 a view of the bisector perpendicular to the tiles of a flat panel detector according to the invention.

In der 1 ist ein Ausschnitt aus einem bekannten direktkonvertierenden Flachbilddetektor 20.1 gezeigt. Auf der Oberseite weist der Fachbilddetektor eine Kathode 12 auf, die durchgehend ausgebildet sein kann. In Richtung der einfallenden Röntgenstrahlung befindet sich die Röntgendirektkonverterschicht 11 darunter, welche zum Beispiel aus CdTe oder CdZTe (CZT) bestehen kann. Andere mögliche Materialien sind z.B. HgJ, PbO, PbJ2. Wiederum darunter befinden sich die Anoden 13, die in Pixel eingeteilt sind. Die Anoden 13 sind mittels Metallkugeln („bumps“) leitfähig mit den ebenfalls in Pixel eingeteilten ASICs 14 verbunden. Außerdem weist der Flachbilddetektor noch ein Elektronikboard 16 auf. In der 1 ist außerdem der Prozess der Absorption eines Röntgenquants 17 gezeigt. Dieses wird in der Konverterschicht 11 in elektrische Ladungen 18 umgewandelt, welche dann wiederum durch ein elektrisches Feld zwischen Kathode und Anode zu der Anode bewegt werden. Bei einem senkrecht auf der Oberfläche der Konverterschicht auftreffenden Röntgenquant ist es egal, in welcher Höhe innerhalb der Röntgendirektkonverterschicht das Röntgenquant absorbiert wird. Das Signal S erfolgt hier stets innerhalb desselben Pixelelements 19. Trifft das Röntgenquant jedoch unter einem Winkel ungleich 90° auf der Oberfläche der Konverterschicht auf, so ist es entscheidend, in welcher Höhe innerhalb der Konverterschicht die Absorption stattfindet und das Signal kann dadurch in verschiedenen Pixelelementen registriert werden. In the 1 is a section of a known direct-converting flat-panel detector 20.1 shown. On the top of the tray detector has a cathode 12 on, which can be formed throughout. In the direction of the incident X-radiation is the X-ray direct converter layer 11 including, for example, CdTe or CdZTe (CZT). Other possible materials include HgJ, PbO, PbJ 2 . Again below that are the anodes 13 which are divided into pixels. The anodes 13 are conductive by means of metal balls ("bumps") with the also in pixels divided ASICs 14 connected. In addition, the flat-panel detector still has an electronics board 16 on. In the 1 is also the process of absorption of an X-ray quantum 17 shown. This is in the converter layer 11 into electrical charges 18 which are then in turn moved to the anode by an electric field between the cathode and the anode. In the case of an X-ray quantum incident perpendicularly on the surface of the converter layer, it does not matter at what level within the X-ray direct converter layer the X-ray quantum is absorbed. The signal S always takes place here within the same pixel element 19 , However, if the X-ray quantum impinges on the surface of the converter layer at an angle other than 90 °, it is crucial at what level within the converter layer the absorption takes place and the signal can thereby be registered in different pixel elements.

Als Lösungsansatz dient nun die Erkenntnis, dass auf einem Flachbilddetektor mit einer großen ebenen Oberfläche ein Teil der Röntgenstrahlung stets unter einem Winkel ungleich 90° einfällt. Ein erfindungsgemäßer Flachbilddetektor weist nun eine Vielzahl von Kacheln auf, die zumindest teilweise auf einen gemeinsamen zentralen Punkt außerhalb des Flachbilddetektors derart ausgerichtet angeordnet sind, dass eine Lotgerade von dem zentralen Punkt auf die Oberfläche der jeweiligen Kacheln diese im Wesentlichen mittig trifft. Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flachbilddetektors 20 ist in der 2 gezeigt, wobei zur Verdeutlichung die Kugelkoordinaten mit Polarwinkel θ, Azimuthwinkel φ und Radius und die kartesischen Koordinaten mit den Achsen x, y, z angegeben sind. Der Flachbilddetektor weist eine Vielzahl von Kacheln 10 auf, die derart angeordnet sind, dass sie auf einem Kugeloberflächenausschnitt einer virtuellen Kugeloberfläche um den zentralen Punkt 21 angeordnet sind. Bei dem Flachbilddetektor in 2 sind alle Kacheln auf den zentralen Punkt ausgerichtet und die Länge der jeweiligen Lotgeraden von dem zentralen Punkt zu den Oberflächen der Kacheln sind im Wesentlichen gleich groß. Der zentrale Punkt wird idealerweise von einem Fokuspunkt eines Röntgenstrahlers gebildet. In diesem Fall ist die Länge der Lotgeraden bzw. der Radius mit dem SID (Source-to-Image-Distance; Abstand zwischen Fokuspunkt und Flachbilddetektor) gleichzusetzen. The solution now is to recognize that on a flat-panel detector with a large flat surface, part of the X-ray radiation is always incident at an angle not equal to 90 °. A flat panel detector according to the invention now has a multiplicity of tiles which are arranged at least partially aligned with a common central point outside the flat panel detector in such a way that a perpendicular straight line from the central point to the surface of the respective tiles hits them substantially in the center. A Embodiment of the flat panel detector according to the invention 20 is in the 2 for clarity, the spherical coordinates with polar angle θ, azimuth angle φ and radius and the Cartesian coordinates with the axes x, y, z are indicated. The flat panel detector has a variety of tiles 10 arranged on a spherical surface cutout of a virtual sphere surface around the central point 21 are arranged. In the flat panel detector in 2 For example, all tiles are aligned to the central point and the length of the respective perpendicular lines from the central point to the surfaces of the tiles are substantially equal. The central point is ideally formed by a focal point of an X-ray source. In this case, the length of the perpendicular line or the radius should be equated with the SID (source-to-image distance) between the focus point and the flat-panel detector.

In der 10 ist etwas allgemeiner gezeigt, wie die Kacheln 10 auf den zentralen Punkt 21 derart ausgerichtet angeordnet sind, dass die Mittelsenkrechten 25 auf die Oberflächen der Kacheln 10 einander zugeneigt sind. Unter den Mittelsenkrechten sind hierbei die Lotgeraden auf den Mittelpunkt der jeweiligen Kacheln zu verstehen. Im Idealfall von 2 schneiden sich alle Mittelsenkrechten in einem Punkt, dem zentralen Punkt, es ist jedoch bereits eine Verbesserung der Auflösung zu beobachten, wenn lediglich ein Teil der Mittelsenkrechten einander zugeneigt sind, zum Beispiel nur alle Mittelsenkrechten in einer Dimension entlang einer Richtung des Flachbilddetektors. Bevorzugt sind alle Mittelsenkrechten einander zugeneigt und auf den zentralen Punkt hin ausgerichtet. In the 10 is shown more generally, like the tiles 10 to the central point 21 are arranged aligned so that the bisectors 25 on the surfaces of the tiles 10 are inclined to each other. The mid-perpendiculars here are the perpendicular straight lines to the center of the respective tiles. Ideally 2 all center perpendiculars intersect at a point, the central point, however, an improvement in resolution is already observed when only part of the mid-perpendiculars are inclined towards each other, for example only all mid-perpendiculars in one dimension along a direction of the flat panel detector. Preferably, all mid-perpendiculars are inclined towards each other and aligned with the central point.

Durch die Erfindung wird die Ortsauflösung für zählende oder energiediskriminierende Detektoren mit hohem Aspektverhältnis in Detektorbereichen, die in zunehmendem Abstand vom Normalstrahl liegen, entscheidend verbessert. By means of the invention, the spatial resolution for counting or energy-discriminating detectors with a high aspect ratio is decisively improved in detector areas which are located at an increasing distance from the normal beam.

Die Kacheln 10 sind zum Beispiel quadratisch oder rechteckig, z.B. in einem Größenbereich von 2 × 2 cm2 oder 3 × 3 cm2, und weisen mindestens vier Pixelelemente auf. Je nach Größe des Flachbilddetektors (heute sind z.B. Flächen von 20 × 20 cm2 in der Kardiologie oder 30 × 40 cm2 in der interventionellen Radiologie typisch) sind z.B. 7 × 7 cm2 bis etwa 15 × 20 cm2 solcher Kacheln aneinander gesetzt. The tiles 10 For example, they are square or rectangular, eg, in a size range of 2 × 2 cm 2 or 3 × 3 cm 2 , and have at least four pixel elements. Depending on the size of the flat panel detector (today, for example, areas of 20 × 20 cm 2 in cardiology or 30 × 40 cm 2 are typical in interventional radiology), for example, 7 × 7 cm 2 to about 15 × 20 cm 2 of such tiles are placed against each other.

In der 3 ist eine Anordnung von 4 mal 5 Kacheln einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Flachbilddetektors gezeigt, wobei die Kacheln nur teilweise, im gezeigten Fall nur in einer Dimension, auf den zentralen Punkt ausgerichtet sind. Die Kacheln sind in Kachelfingern 24 angeordnet, wobei jeder Kachelfinger vier Kacheln aufweist. Alle Kacheln eines Kachelfingers 24 bilden mit ihrer Oberfläche eine Ebene, die Kachelfinger 24 sind zueinander jedoch verkippt und in ihrer Gesamtheit auf den zentralen Punkt ausgerichtet. Auch mittels dieser Anordnung wird bereits die Auflösung gegenüber einem vollständig ebenen Flachbilddetektor deutlich verbessert. In the 3 an arrangement of 4 by 5 tiles of a further embodiment of a flat panel detector according to the invention is shown, wherein the tiles are only partially aligned, in the case shown only in one dimension, on the central point. The tiles are in Kachelfingern 24 arranged, each tile finger having four tiles. All tiles of a tile finger 24 form with their surface a plane, the caching fingers 24 are however tilted towards each other and aligned in their entirety on the central point. Even with this arrangement, the resolution is already significantly improved over a completely flat flat panel detector.

In der 4 ist eine Anordnung von 5 mal 5 Kacheln einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Flachbilddetektors gezeigt, wobei alle Kacheln jeweils auf den zentralen Punkt ausgerichtet sind. Alle Kacheln sind hier einzeln zueinander verkippt angeordnet. Zur Verdeutlichung sind zwei Reihen von Kacheln zeichnerisch nach vorne gezogen. In the 4 an arrangement of 5 by 5 tiles of a further embodiment of a flat panel detector according to the invention is shown, wherein all tiles are each aligned with the central point. All tiles are here individually tilted to each other. For clarity, two rows of tiles are drawn in a drawing forward.

Um Verzerrungen der Pixelmatrixstruktur auszugleichen, die eventuell durch eine derartige Anordnung von Kacheln entstehen, können Kalibrierungen und elektronische Bildkorrekturverfahren wie z.B. Rebinning oder Remapping eingesetzt werden, so dass sich wieder eine homogene Anordnung von Pixeln ergibt. Hierzu können beispielsweise lineare, bi-lineare, bi-kubische oder andere Verfahren eingesetzt werden. Das Rebinning kann sich z.B. auf eine Kugeloberfläche mit einem Radius, der einem Soll-SID (source-to-image distance) von z.B. 100 cm entspricht, oder eine planare Fläche (wie bei heute üblichen Flachdetektoren) beziehen. To compensate for distortions of the pixel array structure that may be created by such an array of tiles, calibrations and electronic image correction techniques such as e.g. Rebinning or remapping are used, so that again results in a homogeneous arrangement of pixels. For this purpose, for example, linear, bi-linear, bi-cubic or other methods can be used. The rebinning can be e.g. to a spherical surface having a radius corresponding to a target SID (source-to-image distance) of e.g. 100 cm, or a planar surface (as common today flat detectors) refer.

Bevorzugt ist eine Vielzahl von Elektronikboards, zum Beispiel für jede Kachel ein eigenes Elektronikboard vorgesehen. Da die Kacheln bis auf die äußeren Kacheln jeweils von vier weiteren Kacheln umgeben sind, werden hierfür die ASICs mit den Elektronikboards durch die sogenannte TSV (through silicon via) Technik, bei der Leiterbahnen durch das Silizium der ASICs auf deren Rückseite durchkontaktiert werden, verbunden. Preferably, a plurality of electronic boards, for example, a separate electronics board is provided for each tile. Since the tiles are each surrounded by four other tiles, apart from the outer tiles, the ASICs are connected to the electronic boards by the so-called TSV (through silicon via) technique, in which printed conductors are through-plated through the silicon of the ASICs on their back side.

In den 8 und 9 sind im Vergleich zu den 3 und 4 die Kachelfinger (8) bzw. die Kacheln (9) zusätzlich zur Verkippung in verschiedenen Ebenen angeordnet. Dadurch ist auf einfache Weise auch ohne die TSV eine Verbindung der ASICs mit den Elektronikboards möglich, da flexible Leitungen 23 oder Bonddrähte in den Zwischenräumen zwischen je zwei Kacheln angeordnet werden können, so dass jede Kachel mit ihrem jeweiligen Elektronikboard 16 verbunden werden kann. Die Elektronikboards können zum Beispiel gegenüber den Kacheln um etwa 90° gekippt angeordnet sein; sie können aber auch in jeder beliebigen anderen Anordnung vorgesehen sein. In the 8th and 9 are compared to the 3 and 4 the caching fingers ( 8th ) or the tiles ( 9 ) arranged in different planes in addition to tilting. This makes it easy to connect the ASICs to the electronic boards even without the TSV, as flexible cables 23 or bonding wires can be placed in the spaces between each two tiles, leaving each tile with its respective electronics board 16 can be connected. For example, the electronic boards may be tilted about 90 ° with respect to the tiles; but they can also be provided in any other arrangement.

In der 5 und 6 ist eine Kachel 10 in perspektivischer Ansicht (5) und Draufsicht bzw. Seitenansicht (6) gezeigt, bei welcher die Konverterschicht 11 trapezförmig geformt und die Fläche der ASICs 14 rechteckig geformt ist. An der breiteren Seite des Trapezes kann dadurch die Konverterschicht einen Überlapp gegenüber der Fläche der ASICs haben, wie in dem oberen Ausschnitt der 6 gezeigt ist. An der schmaleren Seite des Trapezes sind die Röntgendirektkonverterschicht und die Fläche der ASICs bündig. In the 5 and 6 is a tile 10 in perspective view ( 5 ) and top view and side view ( 6 ), in which the converter layer 11 trapezoidal shaped and the area of the ASICs 14 is rectangular shaped. At the As a result, the converter layer may overlap the area of the ASICs, as in the upper section of the ASICs 6 is shown. At the narrower side of the trapezoid, the X-ray direct converter layer and the area of the ASICs are flush.

Die trapezförmige Form der Kacheln 10 ist vorteilhaft, da die Kacheln 10 bei ihrer Anordnung entlang einer virtuellen Kugeloberfläche um den zentralen Punkt an den Seiten lückenlos aneinanderstoßen sollen und da die Abstände zwischen zwei Kugelsegmenten für Polarwinkel θ gegen 0° („Nordpol“) und Polarwinkel θ gegen 180° („Südpol“) immer kleiner werden. Nur im Limit eines sehr großen SID und einer sehr kleinen Gesamtfläche des Flachbilddetektors sind die Lücken an den Stoßstellen zwischen den Kacheln vernachlässigbar klein. Die Lücken sind in der Mitte der Kugelsegmente am größten. Die Lücken lassen sich in guter Näherung durch die trapezförmige Fläche der Konverterschicht der Kacheln 10 vermeiden. Die darunterliegenden ASICs können nach wie vor quadratische bzw. rechteckige Flächen aufweisen. Je nach Größe des gesamten Flachbilddetektors sind eventuell mehrere einzelne ASICs mit geringfügig schmalerer Auslegung notwendig. Dabei kann z.B. auf eine oder mehrere Reihen von Pixeln verzichtet werden. In der 7 ist ein Kugelsegment mit trapezförmigen Kacheln gezeigt, durch welche Kacheln ein Auftreten von Lücken im Flachbilddetektor vermieden wird. Die Verbindungstechnik mit den Metallkugeln 15 (Bump-Bonding Technik) sorgt für den Ausgleich von der kurzen Seite des Trapez zu der langen Seite. Hierbei werden die effektiven Pixel zur langen Seite des Trapezes etwas größer. Die geringen Pixelgrößenunterschiede können durch entsprechende Kalibriermaßnahmen ausgeglichen werden. The trapezoidal shape of the tiles 10 is beneficial because the tiles 10 when arranged along a virtual spherical surface around the central point on the sides should abut gaplessly and since the distances between two spherical segments for polar angle θ to 0 ° ("North Pole") and polar angle θ to 180 ° ("South Pole") are getting smaller. Only in the limit of a very large SID and a very small total area of the flat panel detector are the gaps at the joints between the tiles negligible. The gaps are greatest in the middle of the sphere segments. The gaps can be approximated by the trapezoidal surface of the converter layer of the tiles 10 avoid. The underlying ASICs can still have square or rectangular areas. Depending on the size of the entire flat panel detector, multiple individual ASICs may be required with a slightly narrower layout. In this case, for example, one or more rows of pixels can be dispensed with. In the 7 a ball segment is shown with trapezoidal tiles through which tiles an occurrence of gaps in the flat panel detector is avoided. The connection technique with the metal balls 15 (Bump-bonding technique) makes the compensation from the short side of the trapezoid to the long side. Here, the effective pixels to the long side of the trapezium are slightly larger. The small pixel size differences can be compensated by appropriate calibration measures.

Die Erfindung lässt sich in folgender Weise kurz zusammenfassen: Die Erfindung betrifft einen Flachbilddetektor zur Umwandlung von Röntgenstrahlung in ein ein Untersuchungsobjekt repräsentierendes Bildsignal, aufweisend eine erste Elektrode, insbesondere eine Kathode, und eine in eine Vielzahl von Pixel eingeteilte zweite Elektrode, insbesondere eine Anode, sowie eine zwischen Kathode und Anode angeordnete direkte Röntgenkonverterschicht zur Umwandlung von Röntgenquanten in elektrische Ladung, und aufweisend eine aktive Matrix mit Pixelelementen zur Umwandlung der elektrischen Ladung in ein Bildsignal, wobei der Flachbilddetektor eine Vielzahl von Kacheln mit jeweils mindestens vier Pixelelementen aufweist, welche Kacheln zumindest teilweise auf einen gemeinsamen zentralen Punkt außerhalb des Flachbilddetektors ausgerichtet, z.B. gekippt, angeordnet sind. The invention can be summarized briefly in the following manner: The invention relates to a flat-panel detector for converting X-radiation into an image signal representing an object to be examined, comprising a first electrode, in particular a cathode, and a second electrode, in particular an anode, divided into a plurality of pixels, and a direct x-ray converter layer disposed between cathode and anode for converting x-ray quanta into electrical charge, and having an active matrix having pixel elements for converting the electrical charge into an image signal, the flat-panel detector having a plurality of tiles each having at least four pixel elements, which tiles at least partially aligned with a common central point outside the flat panel detector, eg tilted, are arranged.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • M. Spahn, „Flat detectors and their clinical applications“, Eur Radiol (2005), 15: 1934–1947 [0003] M. Spahn, "Flat detectors and their clinical applications", Eur Radiol (2005), 15: 1934-1947 [0003]

Claims (13)

Flachbilddetektor (20) zur Umwandlung von Röntgenstrahlung in ein ein Untersuchungsobjekt repräsentierendes Bildsignal, aufweisend eine erste Elektrode, insbesondere eine Kathode (12), und eine in eine Vielzahl von Pixel eingeteilte zweite Elektrode, insbesondere eine Anode (13), sowie eine zwischen den Elektroden angeordnete Röntgendirektkonverterschicht (11) zur Umwandlung von Röntgenquanten (17) in elektrische Ladung (18), und aufweisend eine aktive Matrix mit Pixelelementen (19) zur Umwandlung der elektrischen Ladung (18) in ein Bildsignal, wobei der Flachbilddetektor (20) eine Vielzahl von Kacheln (10) mit jeweils mindestens vier Pixelelementen (19) aufweist, welche Kacheln (10) zumindest teilweise auf einen gemeinsamen zentralen Punkt (21) außerhalb des Flachbilddetektors (20) derart ausgerichtet angeordnet sind, dass zumindest ein Teil der Mittelsenkrechten auf die Oberflächen der Kacheln (10) einander zugeneigt ist. Flat panel detector ( 20 ) for converting X-radiation into an image signal representing an object to be examined, comprising a first electrode, in particular a cathode ( 12 ), and a divided into a plurality of pixels second electrode, in particular an anode ( 13 ), and an arranged between the electrodes X-ray direct converter layer ( 11 ) for the conversion of X-ray quanta ( 17 ) into electrical charge ( 18 ), and having an active matrix with pixel elements ( 19 ) for converting the electrical charge ( 18 ) into an image signal, the flat-panel detector ( 20 ) a variety of tiles ( 10 ) each having at least four pixel elements ( 19 ), which tiles ( 10 ) at least partly to a common central point ( 21 ) outside the flat panel detector ( 20 ) are arranged aligned so that at least a part of the bisectors perpendicular to the surfaces of the tiles ( 10 ) is inclined towards each other. Flachbilddetektor nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Teil der Kacheln (10), insbesondere alle Kacheln, derart ausgerichtet angeordnet sind, dass eine Lotgerade von dem zentralen Punkt (21) auf die Oberfläche der jeweiligen Kacheln (10) diese im Wesentlichen mittig trifft. A flat panel detector according to claim 1, wherein at least a portion of the tiles ( 10 ), in particular all tiles, are arranged in such a way that a perpendicular straight line from the central point ( 21 ) on the surface of the respective tiles ( 10 ) This essentially meets in the middle. Flachbilddetektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Längen der jeweiligen Lotgeraden von dem zentralen Punkt (21) zu den Oberfläche der jeweiligen Kacheln (10) im Wesentlichen gleich groß sind. A flat panel detector according to claim 1 or 2, wherein the lengths of the respective perpendicular lines from the central point ( 21 ) to the surface of the respective tiles ( 10 ) are substantially the same size. Flachbilddetektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kacheln (10) derart angeordnet sind, dass sie auf einem Kugeloberflächenausschnitt einer virtuellen Kugeloberfläche um den zentralen Punkt (21) liegen. Flat panel detector according to one of the preceding claims, wherein the tiles ( 10 ) are arranged such that they are arranged on a spherical surface section of a virtual spherical surface around the central point ( 21 ) lie. Flachbilddetektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zentrale Punkt (21) von einem Fokuspunkt einer Röntgenquelle gebildet wird. Flat panel detector according to one of the preceding claims, wherein the central point ( 21 ) is formed by a focal point of an X-ray source. Flachbilddetektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kacheln (10) zumindest teilweise trapezförmig ausgebildet sind. Flat panel detector according to one of the preceding claims, wherein the tiles ( 10 ) are formed at least partially trapezoidal. Flachbilddetektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kacheln (10) auf einer Ebene teilweise unterschiedlich gekippt angeordnet sind. Flat panel detector according to one of the preceding claims, wherein the tiles ( 10 ) are arranged partially tilted differently on a plane. Flachbilddetektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kacheln (10) teilweise in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind. Flat panel detector according to one of the preceding claims, wherein the tiles ( 10 ) are arranged partly in different levels. Flachbilddetektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Pixelelemente (19) von elektronischen integrierten Schaltelementen auf CMOS-Basis, insbesondere ASICs (14), gebildet werden. Flat panel detector according to one of the preceding claims, wherein the pixel elements ( 19 ) of CMOS-based electronic integrated circuit elements, in particular ASICs ( 14 ). Flachbilddetektor nach Anspruch 9, wobei die integrierten Schaltelemente mit der Anode (13) durch elektrische Verbindungen mittels Metallkugeln (15) verbunden sind. Flat panel detector according to claim 9, wherein the integrated circuit elements with the anode ( 13 ) by electrical connections by means of metal balls ( 15 ) are connected. Flachbilddetektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend zumindest ein Elektronikboard (16), welches unterhalb der Pixelelemente (19) angeordnet ist. Flat panel detector according to one of the preceding claims, comprising at least one electronic board ( 16 ), which below the pixel elements ( 19 ) is arranged. Röntgengerät, aufweisend einen Flachbilddetektor (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, sowie einen Röntgenstrahler mit einem Fokuspunkt, wobei der Flachbilddetektor (20) und der Röntgenstrahler derart angeordnet sind, dass der zentrale Punkt (21) von dem Fokuspunkt gebildet wird. X-ray machine, comprising a flat-panel detector ( 20 ) according to one of claims 1 to 11, and an X-ray source having a focal point, wherein the flat-panel detector ( 20 ) and the X-ray emitters are arranged such that the central point ( 21 ) is formed by the focal point. Röntgengerät nach Anspruch 12, aufweisend ein Bildsystem zur Verarbeitung und Darstellung des Bildsignals des Flachbilddetektors, wobei das Bildsystem derart ausgebildet ist, dass es eine Kalibrierung und/oder Korrektur zur Entfernung von Verzerrungen der aktiven Matrix durchführt. X-ray apparatus according to claim 12, comprising an image system for processing and displaying the image signal of the flat-panel detector, wherein the image system is designed such that it performs a calibration and / or correction to remove distortions of the active matrix.
DE201110080201 2011-08-01 2011-08-01 Flat image detector for X-ray unit for conversion of radiation into image signal that represents patient, has pixel elements partly arranging tiles on common point such that bisector part is inclined on surfaces of tiles to each other Withdrawn DE102011080201A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110080201 DE102011080201A1 (en) 2011-08-01 2011-08-01 Flat image detector for X-ray unit for conversion of radiation into image signal that represents patient, has pixel elements partly arranging tiles on common point such that bisector part is inclined on surfaces of tiles to each other

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110080201 DE102011080201A1 (en) 2011-08-01 2011-08-01 Flat image detector for X-ray unit for conversion of radiation into image signal that represents patient, has pixel elements partly arranging tiles on common point such that bisector part is inclined on surfaces of tiles to each other

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011080201A1 true DE102011080201A1 (en) 2013-02-07

Family

ID=47553881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110080201 Withdrawn DE102011080201A1 (en) 2011-08-01 2011-08-01 Flat image detector for X-ray unit for conversion of radiation into image signal that represents patient, has pixel elements partly arranging tiles on common point such that bisector part is inclined on surfaces of tiles to each other

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011080201A1 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8800444U1 (en) * 1988-01-16 1989-02-16 Utef Umwelt-Technik Entsorgungs-Fahrzeuge Gesellschaft für Entwicklung, Konstruktionen und Patentverwertung mbH und Co MABO KG, 4740 Oelde Horizontal receiving container
JPH0436687A (en) * 1990-06-01 1992-02-06 Hitachi Medical Corp Radiation detector
US5248885A (en) * 1990-08-30 1993-09-28 Shimadzu Corporation Radiation detector having means for exciting trapped carriers
US5572034A (en) * 1994-08-08 1996-11-05 University Of Massachusetts Medical Center Fiber optic plates for generating seamless images
US5834782A (en) * 1996-11-20 1998-11-10 Schick Technologies, Inc. Large area image detector
DE69723081T2 (en) * 1996-08-07 2004-05-06 Marconi Medical Systems Israel, Ltd. COMPOSITE DETECTOR ARRANGEMENT
US7622719B2 (en) * 2005-09-26 2009-11-24 Siemens Aktiengesellschaft CMOS flat X-ray detector
WO2010067220A2 (en) * 2008-12-10 2010-06-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autonomous detector module as a building block for scalable pet and spect systems
WO2010070737A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-24 株式会社島津製作所 Particle beam treatment apparatus
US20100302240A1 (en) * 2003-08-13 2010-12-02 Lettvin Jonathan D Imaging System

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8800444U1 (en) * 1988-01-16 1989-02-16 Utef Umwelt-Technik Entsorgungs-Fahrzeuge Gesellschaft für Entwicklung, Konstruktionen und Patentverwertung mbH und Co MABO KG, 4740 Oelde Horizontal receiving container
JPH0436687A (en) * 1990-06-01 1992-02-06 Hitachi Medical Corp Radiation detector
US5248885A (en) * 1990-08-30 1993-09-28 Shimadzu Corporation Radiation detector having means for exciting trapped carriers
US5572034A (en) * 1994-08-08 1996-11-05 University Of Massachusetts Medical Center Fiber optic plates for generating seamless images
DE69723081T2 (en) * 1996-08-07 2004-05-06 Marconi Medical Systems Israel, Ltd. COMPOSITE DETECTOR ARRANGEMENT
US5834782A (en) * 1996-11-20 1998-11-10 Schick Technologies, Inc. Large area image detector
US20100302240A1 (en) * 2003-08-13 2010-12-02 Lettvin Jonathan D Imaging System
US7622719B2 (en) * 2005-09-26 2009-11-24 Siemens Aktiengesellschaft CMOS flat X-ray detector
WO2010067220A2 (en) * 2008-12-10 2010-06-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autonomous detector module as a building block for scalable pet and spect systems
WO2010070737A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-24 株式会社島津製作所 Particle beam treatment apparatus
US20110240867A1 (en) * 2008-12-16 2011-10-06 Hiromichi Tonami Particle radiotherapy apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. Spahn, "Flat detectors and their clinical applications", Eur Radiol (2005), 15: 1934-1947

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012202500B4 (en) Digital X-ray detector and method for correcting an X-ray image
DE102012224209B4 (en) Counting digital X-ray detector and method for taking an X-ray image
DE102015213911B4 (en) Method for generating an X-ray image and data processing device for carrying out the method
DE112010000797B4 (en) Silicon detector arrangement for X-ray imaging
DE102012224258A1 (en) X-ray recording system for differential phase-contrast imaging of an examination object with phase-stepping and angiographic examination method
DE102008004748A1 (en) Method and apparatus for reducing charge sharing in pixellated, energy discriminating detectors
WO2014019822A1 (en) X-ray radiation detector and ct system
DE102013217941A1 (en) X-ray detector and method
DE112015006716T5 (en) DETECTOR UNIT FOR A DETECTOR ARRANGEMENT WITH RADIATION IMAGING MODALITY
DE102016205702B4 (en) X-ray detector with protective element and adhesive element
EP3839576A1 (en) Photon counting x-ray detector and method for operating a photon counting x-ray detector
DE112015007248T5 (en) DETECTOR ARRANGEMENT FOR RADIATION IMAGING METHOD
EP3314654B1 (en) X-ray detector having a capacitance-optimised light-tight pad structure
DE102007051306B4 (en) Stray radiation collimator, radiation detector unit and tomography device
EP2377575B1 (en) Grid dosimetry device
DE102011080201A1 (en) Flat image detector for X-ray unit for conversion of radiation into image signal that represents patient, has pixel elements partly arranging tiles on common point such that bisector part is inclined on surfaces of tiles to each other
DE102018219577A1 (en) X-ray detector having a stack arrangement
DE102009060315A1 (en) Counting x-ray detector
DE102019207899B4 (en) X-ray imaging device comprising a detection unit with a scattered radiation collimator
DE102016203861A1 (en) Converter element with guide element
DE102011006421A1 (en) Digital X-ray detector has anti-scatter grid that is arranged between active matrix and back plate so as to filter scattered radiation
DE202020102729U1 (en) Anti-scatter grid, X-ray detector device and medical imaging device
DE102011077195A1 (en) Medical X-ray detector used in e.g. interventional radiology, has structural layer that is arranged between scintillator and active matrix so that light is indirectly provided to light-sensitive photodiode area of pixel element
DE102008013413B4 (en) Layered x-ray detector and method for generating an x-ray image
DE102010034567A1 (en) Flat-panel detector and method for generating medical digital images

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee