DE10211948A1

DE10211948A1 - Detektor für Röntgen-Computertomographen

Info

Publication number: DE10211948A1
Application number: DE10211948A
Authority: DE
Inventors: Herbert Bruder; Thomas Flohr; Karl Stierstorfer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2003-10-09
Also published as: WO2003079372A1; CN1643619A; US20050167601A1; US7238944B2; JP2005526967A; CN1306521C

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Detektor für Röntgen-Computertomographen, mit mehreren nebeneinander liegenden in x-Richtung sich erstreckenden Detektorzeilen (5), wobei jede Detektorzeile (5) aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Szintillatorelemente (6) gebildet ist. Zur Erhöhung der Auflösung in z-Richtung sowie zur Vereinfachung des Aufbaus des Detektors wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein die Oberfläche der Szintillatorelemente (6) teilweise abdeckendes Mittel zur Verkleinerung der Apertur in z-Richtung vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Detektor für Röntgen-Computertomographen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Detektor ist z. B. aus der DE 195 02 574 A1 bekannt. Bei dem bekannten Detektor handelt es sich um einen so genannten Mehrzeilen-Detektor. Er weist mehrere Detektorzeilen auf, die in Richtung der Achse eines zu durchstrahlenden Objekts, z. B. eines Patienten, nebeneinander angeordnet sind. Die vorgenannte Achse wird auch als z-Achse bezeichnet. Jede Detektorzeile besteht in einer senkrecht zur z-Achse verlaufenden x-Richtung aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Szintillatorelemente.

Die Auflösung eines solchen Mehrzeilen-Detektors in z-Richtung hängt von der Höhe der Szintillatorelemente in z-Richtung ab. Die Höhe der Szintillatorelemente kann aus technischen Gründen nicht beliebig verringert werden. Die Auflösung herkömmlicher Mehrzeilen-Detektoren in z-Richtung ist aus diesem Grund begrenzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein möglichst einfach und kostengünstig herstellbarer Detektor für Röntgen- Computertomographen angegeben werden, mit dem bei vorgegebener Zeilenanzahl bzw. -höhe eine verbesserte Auflösung in z- Richtung möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 7.

Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass ein die Oberfläche der Szintillatorelemente teilweise abdeckendes Mittel zur Verkleinerung der Apertur in z-Richtung vorgesehen ist. - Die vorgeschlagene Maßnahme ermöglicht auf einfache und kostengünstige Weise eine Steigerung der Auflösung in z-Richtung. Die vorgeschlagene Lösung ist universell. Es können herkömmliche Szintillatorelemente verwendet werden. Auch eine nachträgliche Umrüstung herkömmlicher Mehrzeilen-Detektoren ist möglich.

Das Mittel zur Verkleinerung der Apertur ist zweckmäßigerweise aus einer Mehrzahl parallel nebeneinander angeordneter Leisten gebildet, wobei die Leisten die in x-Richtung verlaufenden Kanten der Szintillatorelemente vorteilhafterweise abdecken. Die vorgeschlagenen Merkmale ermöglichen es, auch Szintillatorelemente zu verwenden, deren Kanten in x-Richtung kleinere Ausbrüche aufweisen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die Leisten in z-Richtung in einem vorgegebenen Abstand Δz voneinander angeordnet, so dass die Szintillatorelemente in z-Richtung im Wesentlichen dieselbe Apertur aufweisen. Das erleichtert die Herstellung des Detektors. Des Weiteren kann das Mittel zur Verkleinerung der Apertur Querleisten aufweisen, welche die in z-Richtung verlaufenden Kanten der Szintilatorelemente abdecken. Damit kann die Apertur auch in x-Richtung verkleinert werden. In diesem Fall müssen auch die in z-Richtung sich erstreckenden Kanten der Szintilatorelemente nicht mehr die nach dem Stand der Technik geforderte Qualität aufweisen.

Das Mittel zur Verkleinerung der Apertur ist vorteilhafterweise einstückig nach Art einer auf die durch die Szintillatoroberflächen gebildeten Detektoroberfläche aufsetzbaren Blende ausgebildet. Das ermöglicht ein nachträgliches Umrüsten herkömmlicher Detektoren. Die Blende ist bezüglich einer senkrecht zur z-Richtung verlaufenden Symmetrieebene symmetrisch ausgebildet.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Mittel zur Verkleinerung der Apertur aus einem Röntgenstrahlung wirksam absorbierenden Metall, vorzugsweise aus Blei oder Wolfram, hergestellt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele für die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Detektoranordnung nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Detektor,
Fig. 3 den Detektor nach Fig. 2 mit einer erfindungsgemäßen Blende und
Fig. 4 den Detektor nach Fig. 3 mit einer weiteren erfindungsgemäßen Blende.
In Fig. 1 ist ein Fokus 1 eines Röntgenstrahlers gezeigt, von dem ein durch eine nicht dargestellte Blende eingeblendetes fächerförmiges Röntgenstrahlbündel 2 ausgeht, dass ein Objekt 3 durchsetzt und auf einen Detektor 4 auftrifft. Der Detektor 4 weist mehrere parallele Detektorzeilen 5 auf, von denen jede aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Szintillatorelemente 6 gebildet ist. Eine parallel zur Achse des durchstrahlten Objekts 3 verlaufende z-Achse ist mit dem Bezugszeichen 7 versehen. Sie ist parallel zur Drehachse eines den Detektor 4 umfassenden Messsystems. Dieses Messsystem rotiert und die Drehachse 7, so dass das Objekt 3 unter verschiedenen Projektionswinkeln durchstrahlt wird. Aus den dabei gebildeten Detektorsignalen berechnet ein Computer 8 ein Bild des Objekts 3, welches auf einem Monitor 9 wiedergegeben wird.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Detektor 4. Er besteht aus mehreren in z-Richtung nebeneinanderliegenden Detektorzeilen 5. Jede Zeile besteht in einer senkrecht zur z-Richtung verlaufenden x-Richtung aus nebeneinanderliegenden Szintillatorelementen 6. Die Szintillatorelemente 6 weisen jeweils eine gleiche Höhe Δz und eine einheitliche Breite Δh auf. Die Apertur jedes der Detektorelemente 6 ist gegeben durch die Oberfläche, welche in z-Richtung die Höhe Δz und in x-Richtung die Breite Δh aufweist.
In Fig. 3 ist die aus allen Oberflächen der Detektorelemente 6 sich ergebende Detektoroberfläche teilweise abgedeckt durch eine Blende 10. Die Blende 10 besteht aus in x-Richtung verlaufenden Leisten 11, welche beidseits an in z-Richtung verlaufenden Randleisten 12 befestigt sind. Die Blende 10 ist zweckmäßigerweise aus Blei oder Wolfram hergestellt. Die Leisten 10 sind so angeordnet, dass damit die in x-Richtung verlaufenden Kanten der Detektorelemente 6 überdeckt werden. Mittels der Blende 10 kann auf einfache Weise die Apertur der Detektorelemente 6 in z-Richtung verkleinert werden. Es ergibt sich nach Anbringung der Blende 10 auf der Detektoroberfläche eine in z-Richtung schmälere Apertur Δz*. Die vorgeschlagene Blende 10 ermöglicht auf einfache Weise eine Verbesserung der Auflösung in z-Richtung.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die in Fig. 3 dargestellte Blende 10 zusätzlich Querleisten 13 auf. Die Querleisten 13 sind hier so angebracht, dass damit die Kanten der Detektorelemente 6 in z-Richtung überdeckt werden. Die Querleisten 13 und die Leisten 11 bilden ein Gitter. Die durch das Gitter gebildete Apertur ist rechteckig ausgebildet. Die vorgeschlagene weitere Blende 10 ist besonders vorteilhaft, weil damit auf besonders einfache Weise bei einer vorgegebenen Größe der Szintillatorelemente die, Auflösung sowohl in x- als auch in z-Richtung verbessert werden kann. Herkömmliche Detektoren können ohne großen Aufwand mit einer solchen Blende versehen werden.

Claims

1. Detektor für Röntgen-Computertomographen,
mit mehreren nebeneinander liegenden in x-Richtung sich erstreckenden Detektorzeilen (5),
wobei jede Detektorzeile (5) aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Szintillatorelemente (6) gebildet ist, und
wobei eine Apertur jedes der Szintillatorelemente (6) bezüglich einfallender Röntgenstrahlung gegeben ist durch eine Oberfläche, die eine in z-Richtung sich erstreckende Länge (Δz) und eine in die x-Richtung sich erstreckende Breite (Δh) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein die Oberfläche der Szintillatorelemente (6) teilweise überdeckendes Mittel zur Verkleinerung der Apertur in z- Richtung vorgesehen ist.

2. Detektor nach Anspruch 1, wobei das Mittel zur Verkleinerung der Apertur aus einer Mehrzahl parallel nebeneinander angeordneter Leisten (11) gebildet ist.

3. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leisten (11) die in x-Richtung verlaufenden Kanten der Szintillatorelemente (6) abdecken.

4. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leisten (11) in z-Richtung in einem vorgegebenen Abstand Δz* voreinander angeordnet sind, so dass die Szintillatorelemente (6) in z-Richtung im Wesentlichen dieselbe Apertur (Δz*) aufweisen.

5. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mittel zur Verkleinerung der Aperatur ferner Querleisten (13) aufweist, welche die in z-Richtung verlaufenden Kanten der Szintilatorelemente (6) abdecken.

6. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mittel zur Verkleinerung der Apertur einstückig nach Art einer auf die durch die Szintillatoroberflächen gebildete Detektoroberfläche aufsetzbaren Blende (10) ausgebildet ist.

7. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mittel zur Verkleinerung der Apertur aus einem Röntgenstrahlung wirksam absorbierenden Metall, vorzugsweise aus Blei oder Wolfram, hergestellt ist.