DE102019200244B3 - Strukturiertes Streustrahlenraster - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Streustrahlenraster-Erzeugungsverfahren beschrieben. Im Rahmen des Streustrahlenraster-Erzeugungsverfahrens wird ein Kathodenzerstäubungsverfahren zur Erzeugung eines Streustrahlenrasters (1) angewendet. Dabei wird mit dem Kathodenzerstäubungsverfahren eine Substruktur (3) mit vertikalen Aussparungen in den Wänden (2) des Streustrahlenrasters (1) erzeugt. Es wird auch ein Streustrahlenraster (1) beschrieben. Überdies wird ein Röntgendetektor (66) beschrieben. Weiterhin wird ein Computertomographiesystem (50) beschrieben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Streustrahlenraster-Erzeugungsverfahren. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Streustrahlenraster. Ferner betrifft die Erfindung einen Röntgendetektor. Überdies betrifft die Erfindung ein Computertomographiesystem.
  • Mit Hilfe moderner bildgebender Verfahren werden häufig zwei- oder dreidimensionale Bilddaten erzeugt, die zur Visualisierung eines abgebildeten Untersuchungsobjekts und darüber hinaus auch für weitere Anwendungen genutzt werden können.
  • Häufig basieren die bildgebenden Verfahren auf der Erfassung von Röntgenstrahlung. Bei der Bildgebung mit Röntgenstrahlung treten durch Streuung der Röntgenstrahlung verursachte Artefakte auf. Streustrahlen entstehen überwiegend durch Streuung der Röntgenstrahlen im durchleuchteten Objekt. Die das Bild erzeugende Strahlung ist direkt von der Röntgenröhre auf den Bildträger gerichtet, die Streustrahlung jedoch hat davon abweichende Richtungen. Streustrahlung verursacht eine relativ gleichmäßige Dosisverteilung am Detektor. Der relative Anteil der Streustrahlung steigt stark mit zunehmender Objektdicke an und nimmt ab mit höherer Energie der Röntgenstrahlung bzw. steigender Röntgenröhrenspannung. Um störende Effekte der Streustrahlung zu vermeiden, werden Streustrahlenraster (im Englischen als „anti scatter grid“ bezeichnet) genutzt. Ein solches Raster ist wie eine Lamellenjalousie aus schmalen Streifen von stark absorbierendem Material und durchlässigen Abstandshaltern, auch Spacer genannt, aufgebaut. Die Streifen stehen parallel zur Strahlung. Die erwünschte gerichtete Strahlung kann die Spacerstreifen durchdringen, die Streustrahlung bleibt dagegen an dem absorbierenden Material hängen. Die Rasterfrequenz, d.h. die Anzahl der absorbierenden Lamellen liegt üblicherweise bei 20 bis 80. Höhere Frequenzen vermindern die Streuung, erhöhen aber die notwendige Strahlenexposition des Patienten. Das Schachtverhältnis, d.h. das Verhältnis von Spaltbereite zu Spalthöhe im Raster beträgt normalerweise etwa 1:10.
  • Die erwähnten absorbierenden Lamellen können zum Beispiel aus mit Wolframkügelchen gefülltem Epoxidmaterial bestehen. Die Wolfram-Kügelchen sind dabei statistisch in den Wänden des Rasters verteilt. Aufgrund von Fertigungsschwankungen schwankt die effektive Wolframdichte von Bauteil zu Bauteil und auch innerhalb eines Bauteils. Bei der Bewertung der Bildqualität treten immer wieder in der Fertigung Artefakte auf, die einzig auf einzelne Schichten, d.h. Zeilen auf einem Teil des Detektors zurückzuführen sind. Eine Hypothese für den Ursprung dieser Artefakte liegt in der unterschiedlichen Dichte und damit der unterschiedlichen Streustrahlunterdrückung innerhalb eines Streustrahlenrasters.
  • Ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlenrasters basiert auf der Anwendung eines Laserschmelzprozesses. Beim Laserschmelzen wird das zu verarbeitende Material in Pulverform als dünne Schicht auf einer Grundplatte aufgebracht. Der pulverförmige Werkstoff wird mittels Laserstrahl lokal vollständig umgeschmolzen und bildet nach der Erstarrung eine feste Materialschicht. Anschließend wird die Grundplatte um den Betrag einer Schichtdicke abgesenkt und erneut Pulver aufgetragen. Dieser Zyklus wird solange wiederholt, bis alle Schichten umgeschmolzen sind. Allerdings ist dieses Verfahren sehr zeitaufwändig. Weiterhin ist die Oberflächengüte der dabei erzeugten Gitterstrukturen nicht besonders hoch. Aus diesem Grund ist die Homogenität der Streustrahlenunterdrückung mit einem mit dieser Technologie gefertigten Streustrahlenraster nicht besonders hoch.
  • In der Druckschrift DE 102 41 424 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlenrasters oder Kollimators für eine Strahlungsart, der aus einem Grundkörper vorgebbarer Geometrie mit Durchgangskanälen für Primärstrahlung der Strahlungsart gebildet ist, die sich zwischen zwei gegenüberliegenden Oberflächen des Grundkörpers erstrecken, wobei die Innenflächen des Grundkörpers in den Durchgangskanälen werden mit einem die Strahlungsart stark absorbierenden Material bis zu einer Schichtdicke beschichtet, die ausreicht, um auftreffende Sekundärstrahlung der Strahlungsart nahezu vollständig zu absorbieren. Dabei wird offenbart, dass die Beschichtung mit dem die jeweilige Strahlungsart stark absorbierenden Material bspw. durch Sputtern, Galvanisieren oder Bedampfen erfolgen kann.
  • In der Druckschrift US 2009/ 0 001 273 A1 wird ein Kollimator offenbart mit Segmenten, welche eine gemeinsame zentrale Achse aufweisen, wobei jedes Segment eine Mehrzahl an sich durch das Segment erstreckenden Aperturen aufweist und wobei die Segmente winkelversetzt voneinander um die zentrale Achse angeordnet sind. Dabei wird offenbart, dass zur Herstellung des Kollimators jedes bekanntes Verfahren zur Kollimatorherstellung angewendet werden könne, umfassend eine sogenannte „Sputter“(Zerstäubungs-)-Abscheidung.
    Es besteht mithin das Problem, ein Herstellungsverfahren zum Erzeugen eines Streustrahlenrasters sowie ein Streustrahlenraster mit einer verbesserten Bildqualität zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Erzeugen eines Streustrahlenrasters gemäß Patentanspruch 1, ein Streustrahlenraster gemäß Patentanspruch 7, einen Röntgendetektor gemäß Anspruch 8 und ein CT-System gemäß Patentanspruch 9 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Streustrahlenraster-Erzeugungsverfahren wird ein Kathodenzerstäubungsverfahren zur Erzeugung eines Streustrahlenrasters angewendet.
  • Ein Kathodenzerstäubungsverfahren zur Erzeugung eines Strahlenrasters ist in der DE 10 2018 215 376 A1 beschrieben, deren Inhalt hiermit in die vorliegende Patentanmeldung mit einbezogen ist.
  • Erfindungsgemäß wird nun eine Substruktur mit vertikalen Aussparungen in den Wänden des Streustrahlenrasters mit dem Kathodenzerstäubungsverfahren erzeugt.
  • Durch Verwendung eines Kathodenzerstäubungsverfahrens in Verbindung mit substrukturierten Streustrahlenrasterwände und damit einhergehenden feinen zu erzeugenden Strukturen kann die Rauigkeit der Wände minimiert werden und eine verbesserte mechanische Stabilität erreicht werden. Außerdem kann durch die Substrukturierung gleichzeitig die Prozesszeit aufgrund des geringeren Materialeinsatzes reduziert werden.
  • Infolge der geringeren Rauigkeit der Wände verbessert sich die Homogenität der Streustrahlunterdrückung. Dabei wird die Effektivität der Streustrahlenunterdrückung im Vergleich zu einer massiven Wand aufgrund der Streuung von bei der Röntgenbildgebung genutzten Röntgenstrahlung, insbesondere bei der CT-Bildgebung, in Richtung nach vorne im Wesentlichen beibehalten. Vorteilhaft wird eine Reduktion störender Bildartefakte erreicht.
  • Das erfindungsgemäße Streustrahlenraster weist eine durch ein Kathodenzerstäubungsverfahren erzeugte Streustrahlenrasterwandstruktur, welche eine Substruktur mit vertikalen Aussparungen in den Wänden des Streustrahlenrasters umfasst, auf. Als vertikale Richtung soll in diesem Zusammenhang die Richtung senkrecht zur Detektorfläche bzw. die Richtung des Strahlengangs verstanden werden. Die laterale Richtung wäre dann parallel zur Ebene der Detektorfläche. Eine solche Struktur ist eine mechanisch sehr stabile Struktur, obwohl sie einen hohen Grad an Leervolumen aufweist. Die homogene Struktur bietet eine maximale Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein Streuprozess für ein einfallendes Röntgenquant auftritt und eine Absorption stattfindet. Beispielsweise weist eine 100 µm breite Wand aus Epoxidharz mit einer Wolframdichte von 50 % eine Gesamtwahrscheinlichkeit von etwa 58 % für ein einfallendes Röntgenquant, dass es überhaupt gestreut wird, auf. Mithin werden 42 % aller Röntgenquanten nicht gestreut und können daher auch keine Absorption erfahren. Dagegen beträgt die Gesamtwahrscheinlichkeit für eine Streuung bei einer strukturierten homogenen Wand für jeden Winkel 100 %.
  • Im Vergleich zu herkömmlichen Streustrahlenrasterwänden ist also bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein einfallendes Röntgenquant eine längere Strecke solides Wolfram pro Streuprozess durchläuft. Denn für jeden Einfallswinkel < 90° ist die durchlaufene Strecke in solidem Absorptionsmaterial größer als die mittlere Größe eines Teilchens einer Epoxidharzwand.
  • Der erfindungsgemäße Röntgendetektor weist eine Röntgenstrahlensensoreinheit und ein erfindungsgemäßes Streustrahlenraster auf der Röntgenstrahlensensoreinheit auf. D.h. das Streustrahlenraster ist im Strahlengang derart angeordnet, dass die Röntgenstrahlung zunächst auf das Streustrahlenraster und anschließend erst auf die Röntgenstrahlensensoreinheit fällt. Der erfindungsgemäße Röntgendetektor teilt die Vorteile des erfindungsgemäßen Streustrahlenrasters.
  • Das erfindungsgemäße Computertomographiesystem weist den erfindungsgemäßen Röntgendetektor auf. Das erfindungsgemäße Computertomographiesystem teilt die Vorteile des erfindungsgemäßen Streustrahlenrasters.
  • Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein. Zudem können im Rahmen der Erfindung die verschiedenen Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
  • In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Streustrahlenraster-Erzeugungsverfahrens weisen die Aussparungen eine der folgenden Strukturen auf:
    • - eine sechseckige wabenartige Struktur,
    • - eine dreieckige Struktur,
    • - eine quadratische Struktur,
    • - eine rechteckige Struktur,
    • - eine runde Struktur,
    • - eine kreisförmige Struktur,
    • - eine elliptische Struktur,
    • - eine Struktur mit unregelmäßigen Formen und/oder Anordnungen.
  • Die genannten Strukturen ergeben sich aus einer Draufsicht auf ein Streustrahlenraster.
  • Die Wabenstruktur ist beispielsweise eine mechanisch sehr stabile Struktur, wobei sie gleichzeitig einen großen Anteil an Leervolumen aufweist. Mithin kann sehr viel Material und damit auch Zeit bei der Herstellung gespart werden.
  • Mit der Wahl der Strukturgeometrie kann bei gegebener Wandstärke und Gesamtwandstärke das Verhältnis zwischen absorbierendem Volumen und Leervolumen den jeweiligen Anforderungen, wie zum Beispiel der Detektorbereich oder die Pixelgröße, angepasst werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Streustrahlenraster-Erzeugungsverfahrens werden die Substrukturen mit einer Wanddicke zwischen 5 und 30 µm, vorzugsweise zwischen 5 und 10 µm ausgebildet. Da im Gegensatz zu herkömmlichen Streustrahlenrastern die absorbierenden Wände in Längsrichtung massiv sind, können sie deutlich dünner ausfallen, als es bei herkömmlichen Anordnungen mit in Epoxidharz eingeschlossenen Wolframkügelchen der Fall ist. Vorteilhaft kann damit Material und Zeit bei der Herstellung gespart werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei der Anwendung dünnerer Wände weniger Detektorfläche abgeschattet wird, wodurch eine geringere Strahlendosis benötigt wird, um einen Bildgebungsprozess zu realisieren.
  • Bevorzugt werden bei dem erfindungsgemäßen Streustrahlenraster-Erzeugungsverfahren die Substrukturen an die effektiven Gesamtstreuquerschnitte angepasst, um eine gute Bildqualität zu erreichen. Als Gesamtstreuquerschnitt soll in diesem Zusammenhang ein Streuquerschnitt für ein gesamtes Spektrum des auf das Streustrahlenraster einfallenden Röntgenlichts verstanden werden. Der Gesamtstreuquerschnitt ist beispielsweise von der mittleren Energie sowie dem Verlauf des Spektrums der einfallenden Röntgenstrahlung abhängig. Da eine gezielte und detaillierte Strukturierung der Wände mit Hilfe des Kathodenzerstäubungsverfahrens möglich ist, lassen sich für bestimmte Bildgebungsanwendungen unterschiedliche Streustrahlenraster mit unterschiedlichen Substrukturen herstellen und anwenden, so dass eine verbesserte Bildqualität erreicht werden kann. Beispielsweise ist für hochenergetische Röntgenstrahlung ein Streustrahlenraster mit einer höheren effektiven Dichte der Gitterstrukturen als bei niederenergetischer Röntgenstrahlung sinnvoll, um die hochenergetische Streustrahlung ausreichend zu absorbieren.
  • In einer besonders vorteilhaft anzuwendenden Variante des erfindungsgemäßen Streustrahlenraster-Erzeugungsverfahrens erfolgt eine Anpassung der Substrukturen an ein Streustrahlenspektrum einer Dual-Source-Bildgebung. Bei der Dual-Source-Bildgebung werden Röntgenstrahlen mit zwei unterschiedlichen Spektren zur Bildgebung verwendet. Auf diese Weise lassen sich Bereiche mit unterschiedlichen Materialien, beispielsweise Gewebe und Knochen, besser voneinander differenzieren. Bei der Dual-Source-Bildgebung hat das Querstreuungsspektrum einen hohen Betrag und verursacht starke Bildartefakte. Eine spezifische Anpassung der Substrukturen ermöglicht eine Reduktion der genannten Störeffekte. Der hohe Betrag des Querstreuungsspektrums ist dadurch bedingt, dass bei der Dual-Source-Bildgebung Röntgenstrahlung von zwei unterschiedlichen Röntgenquellen aus verschiedenen Richtungen auf das Streustrahlenraster fällt. Die erhöhte Querstreuung kann beispielsweise durch eine Erhöhung der effektiven Dichte der Gitterstrukturen, insbesondere auf der Eingangsseite, also der vom Detektor abgewandten Seite des Streustrahlenrasters kompensiert werden.
  • In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Streustrahlenraster-Erzeugungsverfahrens wird die effektive Dichte der Streustrahlenrasterwände in vertikaler Richtung, also in der Richtung senkrecht zur Detektorebene, variiert. Beispielsweise kann die von den Substrukturen abhängige effektive Dichte der Streustrahlenrasterwände im oberen Bereich geringer ausfallen und im unteren Bereich größer ausfallen. Bei dieser Vorgehensweise wird berücksichtigt, dass bei näherungsweise parallel einfallender Strahlung, also bei Röntgenstrahlung mit geringer Querstreuung, die meiste Streustrahlung im unteren Bereich des Streustrahlengitters, also in dem dem Detektor zugewandten Bereich absorbiert wird und nicht im oberen Bereich, d.h. in dem von dem Detektor abgewandten Bereich.
  • Umgekehrt kann es bei Röntgenstrahlung mit starker Querstreuung, wie es bereits im Zusammenhang mit der Dual-Source-Bildgebung erläutert wurde, sinnvoll sein, die Streustrahlenrasterwände so zu strukturieren, dass die von den Substrukturen abhängige effektive Dichte der Streustrahlenrasterwände im oberen Bereich höher ausfällt und im unteren Bereich geringer ausfällt.
    Vorteilhaft kann insgesamt der Materialaufwand und die benötigte Zeit für die Herstellung reduziert oder zumindest beibehalten werden und die Absorptionswirkung des Streustrahlenrasters für Streustrahlen verbessert werden. Die Dichte der Wände kann nun vorteilhaft durch die Dicke der Wände der Substrukturen und/oder auch durch die Wahl der Geometrie der Substrukturen der Wände eines Streustrahlenrasters beeinflusst werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 ein Flussdiagramm, welches ein Streustrahlenraster-Erzeugungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
    • 2 eine schematische Darstellung einer Struktur eines Streustrahlenrasters gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie eine vergrößerte Darstellung einer Wandstruktur eines solchen Streustrahlenrasters,
    • 3 eine schematische Darstellung einer Gegenüberstellung einer herkömmlichen Zusammensetzung einer Wand eines Streustrahlenrasters und einer wabenförmigen Wandstruktur eines Streustrahlenrasters gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 4 eine schematische Darstellung einer Gegenüberstellung einer Seitenansicht einer herkömmlichen Wand eines Streustrahlenrasters und einer Wand eines Streustrahlenrasters gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 5 eine schematische Darstellung eines Computertomographiesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • In 1 ist ein Flussdiagramm 100 gezeigt, welches ein Streustrahlenraster-Erzeugungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Bei dem Schritt 1.1 werden Streustrahlenrasterwände mit Hilfe eines Kathodenzerstäubungsverfahrens erzeugt. Ein solches Kathodenzerstäubungsverfahren, auch Sputter-Verfahren genannt, wird zum Abscheiden und exakten Positionieren von Röntgenstrahlen absorbierendem Material genutzt. Die Streustrahlenrasterwände werden bei dem Schritt 1.II derart strukturiert, dass wabenförmige Wandstrukturen entstehen. Ein Kathodenzerstäubungsverfahren in Kombination mit photolithographischen Methoden eignet sich bestens für die Herstellung von sehr fein strukturierten Wänden, die mit herkömmlichen Herstellungsverfahren, wie zum Beispiel Laserschmelzen, nicht zu erreichen sind. Die Strukturen lassen sich wie folgt erstellen: Zunächst erfolgt eine Strukturierung eines Photolacks durch Belichtung des Photolacks unter Anwendung einer lithographisch strukturierten Maske. Danach werden die entstandenen Strukturen durch einen Kathodenzerstäubungsprozess gefüllt. Wie bereits erwähnt, ist ein solches Kathodenzerstäubungsverfahren zur Erzeugung eines Strahlenrasters in der DE 10 2018 215 376.0 beschrieben.
  • In 2 ist eine schematische Darstellung 20 gezeigt, welche eine Draufsicht auf eine Struktur eines Streustrahlenrasters 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie eine vergrößerte Darstellung einer Wandstruktur 2 des Streustrahlenrasters 1 veranschaulicht. Das Streustrahlenraster 1 ist gitterförmig aufgebaut. Die Gitterwände 2 weisen wabenförmige Strukturen 3 auf, d.h., die Wände 2 des Streustrahlenrasters 1 sind nicht massiv, sondern werden durch wabenförmige Strukturen 3 gebildet. Die Wände 2 selbst können mit 100 µm relativ dick ausfallen. Die Wabenwände 4 sind dagegen nur etwa 5 µm dick bzw. dünn.
  • In 3 ist eine Darstellung 30 einer Gegenüberstellung einer herkömmlichen Zusammensetzung einer Wand 2 eines Streustrahlenrasters und einer wabenförmigen Wandstruktur einer Wand 2 eines Streustrahlenrasters gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Beide Strukturen sind als Draufsichten veranschaulicht. In der linken Teilzeichnung 31 ist eine Epoxid-Harzwand mit einer Mehrzahl von Wolfram-Kügelchen 33, die mit Epoxidharz 34 umgeben sind, gezeigt. In einer rechten Teilzeichnung 32 ist eine Draufsicht auf eine Wand 2 eines Streustrahlenrasters mit einer wabenartigen Struktur 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Wabenwände 4 können insgesamt viel dünner ausfallen, als die in der linken Teilzeichnung 31 gezeigte massive Wand.
  • In 4 ist eine schematische Darstellung 40 einer Gegenüberstellung einer Seitenansicht 41 einer herkömmlichen Wand 2 eines Streustrahlenrasters und einer Seitenansicht 42 einer Wabenwand 4 eines Streustrahlenrasters gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Wie in 4 zu erkennen ist, ist die effektive Absorptionslänge 1 für ein unter einem Einfallswinkel α einfallendes Röntgenquant Q für eine dünne massive Wabenwand 4 größer als bei einer massiven herkömmlichen Streustrahlenrasterwand 2. Mithin erhöht eine wabenstrukturierte solide Wand eines Streustrahlenrasters die Effizienz für eine Röntgenquantenabsorption bei gleichbleibender bzw. höherer mechanischer Stabilität.
  • In 5 ist schematisch ein Computertomographiesystem (CT-System) 50 mit einem Detektor 66 mit einem Streustrahlenraster 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das CT-System 50 wird zur Aufnahme von Projektionsmessdaten PMD von einem Untersuchungsbereich eines Patienten verwendet.
  • Das CT-System 50 besteht dabei im Wesentlichen aus einer Scaneinheit 60, in welcher an einer Gantry 61 eine Projektionsdatenakquisitionseinheit mit einem Detektor 66 und einer dem Detektor 66 gegenüberliegenden Röntgenquelle 65 um einen Messraum 62 umläuft. Das Streustrahlenraster 1 befindet sich auf der der Röntgenquelle zugewandten Seite des Detektors 66. Vor der Scaneinheit 60 befindet sich eine Patientenlagerungseinrichtung 53 bzw. ein Patiententisch 53, dessen oberer Teil 52 mit einem darauf befindlichen Patienten O zu der Scaneinheit 60 verschoben werden kann, um den Patienten O durch den Messraum 62 hindurch relativ zum Detektorsystem 66 zu bewegen. Angesteuert werden die Scaneinheit 60 und der Patiententisch 53 durch eine Steuerungseinrichtung 200, von der aus über eine übliche Steuerschnittstelle 74 Akquisitionssteuersignale AS kommen, um das gesamte System gemäß vorgegebener Messprotokolle in der herkömmlichen Weise anzusteuern. Durch die Bewegung des Patienten O entlang der z-Richtung, welche der Systemachse z längs durch den Messraum 62 entspricht, und den gleichzeitigen Umlauf der Röntgenquelle 65 ergibt sich für die Röntgenquelle 65 relativ zum Patienten O während der Messung eine Helixbahn. Parallel läuft dabei immer gegenüber der Röntgenquelle 65 der Detektor 66 mit, um Projektionsmessdaten PMD zu erfassen, die dann zur Rekonstruktion von Volumen- und/oder Schicht-Bilddaten genutzt werden. Ebenso kann auch ein sequentielles Messverfahren durchgeführt werden, bei dem eine feste Position in z-Richtung angefahren wird und dann während eines Umlaufs, eines Teilumlaufs oder mehrerer Umläufe an der betreffenden z-Position die erforderlichen multi-energetischen Projektionsmessdaten PMD erfasst werden, um ein Schnittbild an dieser z-Position zu rekonstruieren oder um aus den Projektionsdaten mehrerer z-Positionen Volumenbilddaten zu rekonstruieren. Das erfindungsgemäße Streustrahlenraster 1 ist grundsätzlich auch an anderen CT-Systemen, z. B. einem Dual-Source-Dual-Energy-CT oder mit einem einen vollständigen Ring bildenden Detektor, einsetzbar.
  • Die vom Detektor 66 akquirierten Mess-Projektionsdatensätze PMD von einem Untersuchungsbereich des Patienten O werden über eine Rohdatenschnittstelle 73 an die Steuerungseinrichtung 200 übergeben. Diese Projektionsmessdatensätze PMD werden dann für eine Bildrekonstruktion genutzt. Die dabei erzeugten Bilddaten können dann einer Speichereinrichtung abgespeichert werden oder auf einem Bildschirm des CT-Systems 50 angezeigt werden.
  • Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung handelt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit“ nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.

Claims (9)

  1. Streustrahlenraster-Erzeugungsverfahren, aufweisend die Schritte: - Anwenden eines Kathodenzerstäubungsverfahrens zur Erzeugung eines Streustrahlenrasters (1), - Erzeugen einer Substruktur (3) mit vertikalen Aussparungen in den Wänden (2) des Streustrahlenrasters (2) mit dem Kathodenzerstäubungsverfahren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Aussparungen eine der folgenden Strukturen (3) aufweisen: - eine sechseckige wabenartige Struktur, - eine dreieckige Struktur, - eine quadratische Struktur, - eine rechteckige Struktur, - eine runde Struktur, - eine kreisförmige Struktur, - eine elliptische Struktur, - eine Struktur mit unregelmäßigen Formen und/oder Anordnungen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Substrukturen (3) mit einer Wanddicke zwischen 5 und 30 um, vorzugsweisezwischen 5 und 10 μm, ausgebildet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Substrukturen (3) an die effektiven Gesamtstreuquerschnitte angepasst werden, um eine gute Bildqualität zu erreichen.
  5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei eine Anpassung der Substrukturen (3) an ein Streustrahlenspektrum einer Dual-Source-Bildgebung erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dichte der Streustrahlenrasterwände in vertikaler Richtung variiert wird.
  7. Streustrahlenraster (1), aufweisend eine durch ein Kathodenzerstäubungsverfahren erzeugte Streustrahlenrasterwandstruktur, welche eine Substruktur (3) mit vertikalen Aussparungen in den Wänden (2) des Streustrahlenrasters (1) umfasst.
  8. Röntgendetektor (66), aufweisend: - eine Röntgenstrahlensensoreinheit und - ein Streustrahlenraster (1) nach Anspruch 7 auf der Röntgenstrahlensensoreinheit.
  9. Computertomographiesystem (50), aufweisend einen Röntgendetektor (66) nach Anspruch 8.
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US20090001273A1 (en) 2007-06-29 2009-01-01 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Non-Rotating Transaxial Radionuclide Imaging
DE102018215376A1 (de) 2018-09-11 2020-03-12 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Herstellung eines Kollimatorelements

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