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Die Erfindung betrifft einen Streustrahlenkollimator, einen Röntgendetektor und ein medizinisches Gerät, wobei durch ein Versteifungselement Verformungen des Streustrahlenkollimators reduziert werden.
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In der Röntgenbildgebung, beispielsweise in der Computertomographie, der Angiographie oder der Radiographie, können zählende direkt-konvertierende Röntgendetektoren oder integrierende indirekt-konvertierende Röntgendetektoren verwendet werden.
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Die Röntgenstrahlung oder die Photonen können in direkt-konvertierenden Röntgendetektoren durch ein geeignetes Konvertermaterial in elektrische Pulse umgewandelt werden. Als Konvertermaterial können beispielsweise CdTe, CZT, CdZnTeSe, CdTeSe, CdMnTe, InP, TlBr2, HgI2, GaAs oder andere verwendet werden. Die elektrischen Pulse werden von einer Auswerteelektronik, beispielsweise einem integrierten Schaltkreis (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), bewertet. In zählenden Röntgendetektoren wird einfallende Röntgenstrahlung durch Zählen der elektrischen Pulse, welche durch die Absorption von Röntgenphotonen im Konvertermaterial ausgelöst werden, gemessen. Die Höhe des elektrischen Pulses ist in der Regel proportional zur Energie des absorbierten Röntgenphotons. Dadurch kann eine spektrale Information durch den Vergleich der Höhe des elektrischen Pulses mit einem Schwellwert extrahiert werden.
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Die Röntgenstrahlung oder die Photonen können in indirektkonvertierenden Röntgendetektoren durch ein geeignetes Konvertermaterial in Licht und mittels Photodioden in elektrische Pulse umgewandelt werden. Als Konvertermaterial werden häufig Szintillatoren, beispielsweise GOS (Gd2O2S), CsJ, YGO oder LuTAG, eingesetzt. Szintillatoren werden insbesondere in der medizinischen Röntgenbildgebung im Energiebereich bis 1MeV eingesetzt. Üblicherweise werden sogenannte indirekt-konvertierende Röntgendetektoren, sogenannte Szintillatordetektoren, verwendet, bei denen die Konvertierung der Röntgen- oder Gammastrahlen in elektrische Signale in zwei Stufen erfolgt. In einer ersten Stufe werden die Röntgen- oder Gammaquanten in einem Szintillatorelement absorbiert und in optisch sichtbares Licht umgewandelt, dieser Effekt wird Lumineszenz genannt. Das durch Lumineszenz angeregte Licht wird anschließend in einer zweiten Stufe durch eine mit dem Szintillatorelement optisch gekoppelte ersten Photodiode in ein elektrisches Signal umgewandelt, über eine Auswerte- oder Ausleseelektronik ausgelesen und anschließend an eine Recheneinheit weitergeleitet.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2007 051 306 A1 ist ein Streustrahlungskollimator für Röntgen- oder Gammadetektoren bekannt, welcher eine Halterung für Streustrahlungsabsorberelemente umfasst, welche in einer ersten und zweiten Richtung angeordnet sind. Die Halterung weist in zweiter Richtung ein erstes und ein benachbartes zweites Segment mit Halteelementen für die Streustrahlungsabsorberelemente auf. Die Halteelemente sind derart angeordnet, dass in erster Richtung Absorberflächen zweier benachbarter Streustrahlungsabsorberelemente einander zugewandt sind und in zweiter Richtung jeweils zwei Streustrahlungsabsorberelemente verschiedener Segmente im Wesentlichen äquiplanar hintereinander angeordnet sind.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2012 206 546 A1 ist ein Streustrahlungsgitter eines CT-Detektors mit einer Vielzahl von Detektorelementen bekannt, wobei die Detektorelemente mehrzeilig in Phi- und z-Richtung eines CT-Systems angeordnet sind und das Streustrahlungsgitter eine Vielzahl von passend zu den Detektorelementen angeordneten freien Durchgangskanälen aufweist, wobei die freien Durchgangskanäle an ihren Längsseiten vollständig von Wänden umgebenden sind und die Wände des Streustrahlungsgitters durch Anwendung eines 3d-Siebdruckverfahrens hergestellt sind.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2014 217 569 A1 ist ein Kollimatormodul für einen Strahlungsdetektor bekannt, welches mehrere mit einem Urformverfahren einstückig gefertigte Kollimatorschichten mit einer flächigen Gitterstruktur aufweist. Dabei weisen die Kollimatorschichten jeweils außenliegende Absorberkanten auf. Die Positionierung des Kollimatormodules erfolgt besonders genau und einfach, wenn die Kollimatorschichten eine erste Kollimatorschicht mit wenigstens einer Referenzstruktur an wenigstens einer der Absorberkanten umfassen, wobei die Referenzstruktur durch das Urformverfahren gebildet wird. Bei der einstückigen Fertigung der ersten Kollimatorschicht wird die Referenzstruktur zur Positionierung des Kollimatormoduls besonders präzise gefertigt.
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Zur Unterdrückung der bei einer Aufnahme entstehenden Streustrahlung werden moderne Detektoren für Computertomographiesysteme mit 3D-Kollimatoren als Streustrahlenkollimator ausgestattet. Diese 3D-Kollimatoren ermöglichen eine Unterdrückung der Streustrahlung in radialer (phi-Richtung) und in axialer (z-Richtung) Richtung. Um einen möglichst schattenfreien Aufbau zu gewährleisten, ist es nötig, diese 3D-Kollimatoren exakt auf den Detektormodulen zu positionieren und zu fixieren. Der Erfinder hat erkannt, dass sich der Streustrahlenkollimator während der Aufnahme, insbesondere während der Rotation des Röntgenquellen-Detektor-Systems, möglichst wenig verformen sollte, um Bildartefakte zu vermeiden. Der Erfinder hat erkannt, dass das Problem der Verformung im Hinblick auf die Verwendung direkt-konvertierender Röntgendetektoren zunimmt, da eine direkte Fixierung des Röntgendetektors auf dem direkt-konvertierenden Konverterelement nicht möglich ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Streustrahlenkollimator, einen Röntgendetektor und ein medizinisches Gerät anzugeben, welche eine Reduktion von Verformungen des Streustrahlenkollimators während der Aufnahme ermöglichen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Streustrahlenkollimator nach Anspruch 1, einen Röntgendetektor nach Anspruch 12 und ein medizinisches Gerät nach Anspruch 14.
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Die Erfindung betrifft einen Streustrahlenkollimator aufweisend einen Stapelaufbau mit einem flächigen Gitterelement und einem flächigen Versteifungselement mit jeweils einer im Wesentlichen gleichen flächigen Erstreckung. Das Gitterelement weist im Wesentlichen zur Stapelrichtung parallele Kollimatorwände und einen zwischen den Kollimatorwänden angeordneten im Wesentlichen parallel zur Stapelrichtung verlaufenden Durchlasskanal, insbesondere eine Mehrzahl von Durchlasskanälen, auf. Dem Durchlasskanal kann ein Pixel des Detektorelements bzw. eine Gruppe von Pixeln eines Detektorelements zugeordnet sein. Das flächige Versteifungselement ist für Röntgenstrahlung im Wesentlichen durchlässig bzw. transparent. Das flächige Gitterelement und das flächige Versteifungselement sind mechanisch miteinander verbunden.
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Das Versteifungselement kann eine im Wesentlichen gleiche flächige Erstreckung im Vergleich zum Gitterelement aufweisen, wobei das Versteifungselement mindestens die flächige, insbesondere deckungsgleiche, Erstreckung im Vergleich zum Gitterelement aufweist oder/und wobei das Versteifungselement eine größere flächige Erstreckung im Vergleich zum Gitterelement aufweisen kann. Die größere flächige Erstreckung kann beispielsweise in z-Richtung ausgebildet sein. Die größere flächige Erstreckung kann beispielsweise vergrößert sein, so dass ein erstes Positionierelement, beispielsweise als Aussparung, außerhalb des Überdeckungsbereichs mit dem Gitterelement ausgebildet sein kann.
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Die Kollimatorwände oder/und der Durchlasskanal sind im Wesentlichen parallel zur Stapelrichtung ausgebildet bzw. ausgerichtet, wobei eine Abweichung von bis zu 15 Grad, insbesondere weniger als 10 Grad, von der Stapelrichtung umfasst sein kann.
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Der Erfinder hat erkannt, dass die Steifigkeit des Streustrahlenkollimators während des Betriebs durch das Versteifungselement an der Strahleintrittsseite oder/und der Strahlenaustrittsseite vorteilhaft erhöht werden kann. Insbesondere bei Verwendung eines Gitterelements mit beispielsweise metallischen Lamellen als Kollimatorwände oder mit Kunststoffmaterial aufweisenden Kollimatorwänden kann eine vorteilhafte Erhöhung der Stabilität erreicht werden. Die Kollimatorwände können beispielsweise mittels eines Siebdruckverfahrens oder Urformverfahrens unter Verwendung eines metallgefüllten Kunststoffmaterials hergestellt sein.
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Vorteilhaft kann eine erhöhte mechanische Stabilität des Streustrahlenkollimators, insbesondere entlang einer kürzeren Ausdehnung beispielsweise entlang der phi-Richtung, erreicht werden. Vorteilhaft kann eine Verformung des Streustrahlenkollimators durch die Rotationskräfte von ursprünglich wenigen 100µm auf wenige µm reduziert werden. Vorteilhaft kann der Streustrahlenkollimator unter Einfluss der Rotationskräfte stabiler sein. Vorteilhaft kann die Festigkeit des Streustrahlenkollimators erhöht werden. Vorteilhaft kann die Stabilität des Streustrahlenkollimators derart erhöht werden, dass entlang des Radius des Stators die Verformung unter Einfluss der Fliehkräfte reduziert wird. Ein zusätzlicher Vorteil kann eine verbesserte Handhabbarkeit der Bauteile im Fertigungsbereich sein. Das Gitterelement kann durch das Versteifungselement vor Beschädigungen geschützt sein. Vorteilhaft kann die mechanische Stabilität eines Streustrahlenkollimators mit einer kürzeren Ausdehnung entlang der phi-Achse und einer längeren Ausdehnung beispielsweise entlang der z-Achse insbesondere parallel zur kürzeren Ausdehnung erhöht werden. Vorteilhaft kann eine ausreichende mechanische Stabilität des Streustrahlenkollimators erreicht werden, ohne dass der Streustrahlenkollimator direkt mit einem direkt-konvertierenden Konverterelement, beispielsweise mittels direkter Verklebung, mechanisch verbunden ist. Das direkt-konvertierende Konverterelement kann geringe Festigkeitseigenschaften aufweisen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das Versteifungselement an einer Strahleneintrittsseite des Streustrahlenkollimators oder/und einer Strahlenaustrittsseite des Streustrahlenkollimators angeordnet. Die Strahleneintrittsseite des Streustrahlenkollimators kann an der Seite des Gitterelements bzw. des Versteifungselements ausgebildet sein, welche der Röntgenquelle zugewandt ist. Die Strahleneintrittsseite des Streustrahlenkollimators kann an der Seite des Gitterelements bzw. des Versteifungselements ausgebildet sein, welche der Röntgenquelle abgewandt ist. Es kann mindestens ein Versteifungselement im Stapelaufbau ausgebildet sein. Die Dicke des Versteifungselements an der Strahleneintrittsseite kann von der Dicke des Versteifungselements an der Strahlenaustrittsseite verschieden sein. Vorteilhaft kann durch ein erstes Versteifungselement an einer Strahleneintrittsseite des Streustrahlenkollimators und durch ein zweites Versteifungselement an einer Strahlenaustrittsseite des Streustrahlenkollimators die Stabilität des Streustrahlenkollimators weiter erhöht werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung absorbiert das Versteifungselement weniger als 5 Prozent einer bildwirksamen Strahlungsmenge. Das flächige Versteifungselement ist für Röntgenstrahlung im Wesentlichen durchlässig bzw. transparent, wobei eine Absorption von bis zu 5 Prozent durch das Versteifungselement umfasst sein kann. Die bildwirksame Strahlungsmenge kann die Strahlungsmenge bezeichnen, welche insbesondere nach dem Passieren des Streustrahlenkollimators ohne Versteifungselement auf die Detektionsfläche des Detektorelements einfallen kann bzw. vom Detektorelement detektiert werden kann. Das Versteifungselement kann insbesondere eine geringe Dicke aufweisen. Das Versteifungselement kann röntgenstrahldurchlässig sein bzw. einen geringen Absorptionskoeffizienten für Röntgenstrahlung aufweisen. Vorteilhaft kann eine erhöhte mechanische Stabilität des Streustrahlenkollimators erreicht werden, ohne dass die Bildqualität bzw. die Dosiseffizienz wesentlich verschlechtert werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Versteifungselement eine Festigkeit von mindestens 70 N/mm2 auf. Die Festigkeit kann eine Zug- bzw. Reißfestigkeit sein. Vorteilhaft kann die Stabilität insbesondere entlang einer etwaigen kurzen Ausdehnung des Streustrahlenkollimators erhöht werden. Vorteilhaft kann das Verhältnis aus Festigkeit und Absorption von Röntgenstrahlung optimal gewählt werden, so dass eine gewünschte Stabilität bei zugleich geringer Absorption erreicht werden kann.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Versteifungselement kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff oder Acrylglas (PMMA) auf. Das Versteifungselement kann ein Material mit einer Dichte von beispielsweise 1,0g/cm3 bis 1,7 g/cm3 aufweisen. Das Material kann beispielsweise einen linearen Schwächungskoeffizienten im Bereich vom linearen Schwächungskoeffizienten von Acrylglas oder von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff aufweisen, insbesondere mit einer maximalen Abweichung von +/- 20%. Vorteilhaft kann die Stabilität des Streustrahlenkollimators erhöht werden. Beispielsweise kann ein Versteifungselement aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit einer Dicke von 0,25mm verwendet werden. Es sind jedoch auch weitere Werkstoffe, die die erforderlichen Eigenschaften erfüllen, denkbar. Das Material des Versteifungselements kann bevorzugt röntgenstabil sein.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Versteifungselement eine im Wesentlichen konstante Dicke auf. Vorteilhaft kann eine homogene Beeinflussung der Strahlungsmenge über die Fläche des Streustrahlenkollimators bzw. für insbesondere alle Durchlasskanäle erreicht werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Versteifungselement eine variierende Dicke auf. Das Versteifungselement kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass das Versteifungselement in die Durchlasskanäle hineinragt, so dass eine für insbesondere alle Durchlasskanäle konstante Dicke innerhalb des jeweiligen Durchlasskanals erreicht werden kann. Das Versteifungselement kann passgenau, beispielsweise als Negativ der Kollimatorwände, ausgestaltet sein, so dass es mit den Kollimatorwänden in Eingriff ist. Das Versteifungselement kann Fortsätze aufweisen, welche in Eingriff mit den Kollimatorwänden sind. Die Durchlasskanäle können insbesondere nur teilweise durch das Versteifungselement ausgefüllt sein. Vorteilhaft kann eine erhöhte Stabilität und eine genaue Positionierung erreicht werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Versteifungselement eine Dicke im Bereich von 0,1mm bis 0,5mm auf. Das Versteifungselement weist bevorzugt eine Dicke von 0,2 bis 0,3mm auf. Besonders bevorzugt weist das Versteifungselement eine Dicke von 0,25mm auf. Besonders bevorzugt weist das Versteifungselement kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff auf. Vorteilhaft kann der Einfluss auf die Strahlungsmenge reduziert werden. Vorteilhaft kann eine ausreichende Stabilität des Streustrahlenkollimators ermöglicht werden. Bei der Verwendung von Acrylglas kann die Dicke größer als 0,5mm sein.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind das Gitterelement und das Versteifungselement mittels eines Klebers verbunden. Das Versteifungselement kann insbesondere vollflächig mit den Stirnseiten der Kollimatorwände an der der Röntgenquelle abgewandten oder zugewandten Seite verklebt werden. Der Kleber kann mittels eines Rakels insbesondere vollflächig auf das Versteifungselement aufgebracht werden. Vorteilhaft kann eine einfach herzustellende und dauerhafte mechanische Verbindung des Versteifungselements mit dem Gitterelement erreicht werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist der Streustrahlenkollimator ferner ein Halteelement zur Befestigung des Gitterelements oder/und des Versteifungselements auf. Das Halteelement kann zur Befestigung innerhalb des Röntgendetektors, beispielsweise relativ zum Detektorelement, dienen. Das Haltelement kann eine mechanische Verbindung mit dem Gitterelement oder/und mit dem Versteifungselement umfassen. Vorteilhaft können mechanische Belastungen des Gitterelements vermieden werden. Der Streustrahlenkollimator kann das Detektorelement brückenförmig überspannen. Der Streustrahlenkollimator kann als Brückenkollimator bezeichnet werden. Der Streustrahlenkollimator kann eine Mehrzahl von Röntgendetektoren oder eine Mehrzahl von Detektormodulen überspannen. Vorteilhaft kann der Streustrahlenkollimator genau gegenüber dem Detektorelement positioniert werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Versteifungselement ein erstes Positionierelement auf, welches in Eingriff mit einem zweiten Positionierelement am Gitterelement oder/und an einem Halteelement ist. Die etwaigen in die Durchlasskanäle hineinragenden Fortsätze des Versteifungselements können als erstes Positionierelement bezeichnet werden. Die Kollimatorwände können als zweites Positionierelement bezeichnet werden. Das Versteifungselement kann insbesondere außerhalb der Überdeckung mit dem Gitterelement beispielsweise eine Aussparung als erstes Positionierelement aufweisen. Das Halteelement kann einen Stift oder eine andere Erhebung als zweites Positionierelement aufweisen, mit welcher das erste Positionierelement in Eingriff ist. Das Versteifungselement kann in Überdeckung mit einer Gitterwand beispielsweise eine Aussparung als erstes Positionierelement aufweisen. Die entsprechende Gitterwand kann einen Stift oder eine andere Erhebung als zweites Positionierelement aufweisen, mit welcher das erste Positionierelement in Eingriff ist. Das erste und das zweite Positionierelement kann vorteilhaft eine genaue Positionierung des Versteifungselements ermöglichen. Es können insbesondere jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Streustrahlenkollimators ein erstes Positionierelement und ein zweites Positionierelement angeordnet sein. Die Anordnung kann auf den gegenüberliegenden Seiten gleich, beispielsweise jeweils mittig, oder verschieden, beispielsweise asymmetrisch, sein.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Röntgendetektor aufweisend eine Stapelanordnung mit einem Detektorelement und einem erfindungsgemäßen Streustrahlenkollimator. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Streustrahlenkollimators lassen sich vorteilhaft auf den Röntgendetektor übertragen. Das Detektorelement kann insbesondere ein direkt-konvertierendes Konvertermaterial aufweisen. Vorteilhaft kann durch die erhöhte mechanische Stabilität eine zuverlässige Streustrahlenkollimierung erreicht werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist mittels eines Halteelements ein Abstand zwischen dem Gitterelement und einem Detektorelement ausgebildet. Vorteilhaft kann eine indirekte mechanische Verbindung zwischen dem Detektorelement und dem Streustrahlenkollimator bzw. dem Gitterelement erreicht werden. Vorteilhaft kann eine direkte Verklebung des Streustrahlenkollimators mit dem Detektorelement vermieden werden.
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Die Erfindung betrifft ferner ein medizinisches Gerät aufweisend einen erfindungsgemäßen Röntgendetektor. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das medizinische Gerät ein Computertomographiesystem. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Röntgendetektors lassen sich vorteilhaft auf das medizinische Gerät übertragen. Vorteilhaft kann durch die erhöhte mechanische Stabilität eine zuverlässige Bildqualität erreicht werden.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt:
- 1 schematisch eine Darstellung des erfindungsgemäßen Röntgendetektors in einer ersten Ausführungsform;
- 2 schematisch eine Darstellung des erfindungsgemäßen Röntgendetektors in einer zweiten Ausführungsform;
- 3 schematisch eine Darstellung des erfindungsgemäßen Röntgendetektors in einer dritten Ausführungsform;
- 4 schematisch eine Darstellung des erfindungsgemäßen Röntgendetektors in einer vierten Ausführungsform;
- 5 schematisch eine Darstellung des erfindungsgemäßen Röntgendetektors in einer fünften Ausführungsform;
- 6 schematisch eine Darstellung des erfindungsgemäßen Röntgendetektors in einer sechsten Ausführungsform;
- 7 schematisch eine Darstellung des erfindungsgemäßen Streustrahlenkollimators in einer Explosivdarstellung;
- 8 schematisch eine Darstellung des erfindungsgemäßen Streustrahlenkollimators in einer ersten Draufsicht mit Blick auf die Strahleneintrittsseite;
- 9 schematisch eine Darstellung des erfindungsgemäßen Streustrahlenkollimators in einer zweiten Draufsicht mit Blick auf die Strahlenaustrittsseite; und
- 10 schematisch eine Darstellung des erfindungsgemäßen Computertomographiesystems.
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Die 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgendetektors 15 in einer ersten Ausführungsform. Der Streustrahlenkollimator 1 weist einen Stapelaufbau mit einem flächigen Gitterelement 2 und einem flächigen Versteifungselement 7 mit jeweils einer im Wesentlichen gleichen flächigen Erstreckung 8 auf. Das Gitterelement 2 weist im Wesentlichen zur Stapelrichtung 17 parallele Kollimatorwände 3 und einen zwischen den Kollimatorwänden 3 angeordneten im Wesentlichen parallel zur Stapelrichtung 17 verlaufenden Durchlasskanal 5 auf. Das flächige Versteifungselement 7 ist für Röntgenstrahlung 19 im Wesentlichen durchlässig. Das flächige Gitterelement 2 und das flächige Versteifungselement 7 sind mechanisch miteinander verbunden. Die Röntgenstrahlung 19 fällt auf die Strahleneintrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 ein. Der Röntgendetektor 15 weist eine Stapelanordnung mit einem Detektorelement 13 und dem Streustrahlenkollimator 1 auf. An der der Strahleneintrittsseite gegenüberliegenden Strahlenaustrittsseite des Streustrahlenkollimators ist ein Detektorelement 13 angeordnet. Das Versteifungselement 7 ist an einer Strahleneintrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 angeordnet. Das Versteifungselement 7 absorbiert weniger als 5 Prozent einer bildwirksamen Strahlungsmenge. Das Versteifungselement 7 weist eine Festigkeit von mindestens 70 N/mm2 auf. Das Versteifungselement 7 weist kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff oder Acrylglas auf. Das Versteifungselement 7 weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf. Das Versteifungselement 7 weist eine Dicke im Bereich von 0,1mm bis 0,5mm auf. Das Versteifungselement weist bevorzugt einen kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff mit einer Dicke von 0,25mm auf. Das Gitterelement 2 und das Versteifungselement 7 sind mittels eines Klebers mechanisch miteinander verbunden.
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Die 2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgendetektors 15 in einer zweiten Ausführungsform. Das Versteifungselement 7 ist an einer Strahlenaustrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 angeordnet.
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Die 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgendetektors 15 in einer dritten Ausführungsform. Das Versteifungselement 7 ist an einer Strahleneintrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 und an einer Strahlenaustrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 angeordnet.
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Die 4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgendetektors 15 in einer vierten Ausführungsform. Das Versteifungselement 7 weist eine variierende Dicke auf. Das Versteifungselement 7 ist derart ausgestaltet, dass das Versteifungselement 7 in die Durchlasskanäle 5 hineinragt, wobei eine für alle Durchlasskanäle 5 konstante Dicke innerhalb des jeweiligen Durchlasskanals 5 ausgebildet ist. Das Versteifungselement 7 ist passgenau als Negativ der Kollimatorwände 3 ausgestaltet, so dass es mit den Kollimatorwänden 3 in Eingriff ist. Das Versteifungselement 7 weist Fortsätze auf, welche in Eingriff mit den Kollimatorwänden 3 sind. Die Durchlasskanäle 5 sind insbesondere nur teilweise durch die Fortsätze des Versteifungselements 7 ausgefüllt. Das Versteifungselement 7 ist an einer Strahleneintrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 angeordnet.
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Die 5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgendetektors 15 in einer fünften Ausführungsform. Das Versteifungselement 7 mit variierender Dicke ist an einer Strahlenaustrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 angeordnet.
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Die 6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgendetektors 15 in einer sechsten Ausführungsform. Das Versteifungselement 7 mit variierender Dicke ist an einer Strahleneintrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 und an einer Strahlenaustrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 angeordnet.
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Die 7 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Streustrahlenkollimators 1 in einer Explosivdarstellung. Das Versteifungselement 7 ist oberhalb der Strahleneintrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 und unterhalb der Strahlenaustrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 dargestellt. Der Streustrahlenkollimator 1 weist ferner zwei Halteelemente 12 zur Befestigung des Gitterelements 2 und des Versteifungselements 7 auf. Die Halteelemente 12 sind jeweils seitlich außerhalb der Projektion des flächigen Gitterelements 2 angeordnet. Das Halteelement 12 ist mechanisch mit dem Gitterelement 2 verbunden. Das Versteifungselement 7 weist eine Aussparung als erstes Positionierelement 9 auf, welches in Eingriff mit einem Stift als zweites Positionierelement 11 am Halteelement 12 ist.
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Die 8 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Streustrahlenkollimators 1 in einer ersten Draufsicht mit Blick auf die Strahleneintrittsseite. Das Versteifungselement 7 ist an der Strahleneintrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 angeordnet. Bevorzugt ist an der Strahlenaustrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 ein zweites Versteifungselement angeordnet. Mittels des Halteelements 12 ist ein Abstand zwischen dem Gitterelement 2 und einem Detektorelement 13 ausgebildet.
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Die 9 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Streustrahlenkollimators 1 in einer zweiten Draufsicht mit Blick auf die Strahlenaustrittsseite. Das Versteifungselement 7 ist an der Strahlenaustrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 angeordnet. Bevorzugt ist an der Strahleneintrittsseite des Streustrahlenkollimators 1 ein zweites Versteifungselement angeordnet.
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Die 10 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Computertomographiesystems 31. Das Computertomographiesystem 31 beinhaltet eine Gantry 33 mit einem Rotor 35. Der Rotor 35 umfasst eine Röntgenquelle 37 und die Detektorvorrichtung 29. Die Detektorvorrichtung umfasst mindestens einen erfindungsgemäßen Röntgendetektor, insbesondere eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Röntgendetektoren. Der Rotor 35 ist entlang der der Richtung phi 44 um die Rotationsachse z 43 drehbar. Das Untersuchungsobjekt 39 ist auf der Patientenliege 41 gelagert und ist entlang der Rotationsachse z 43 durch die Gantry 33 bewegbar. Zur Steuerung des Computertomographiesystems und zur Berechnung der Schnittbilder wird eine Recheneinheit 45 verwendet. Eine Eingabeeinrichtung 47 und eine Ausgabevorrichtung 49 sind mit der Rechnereinheit 45 verbunden.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007051306 A1 [0005]
- DE 102012206546 A1 [0006]
- DE 102014217569 A1 [0007]
