DE19849958A1 - Skalierbare Erfassungseinrichtung für ein Computer-Tomographie-System - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Compu­ ter-Tomographie-(CT-)Abbildung und insbesondere Erfassungs­ einrichtungen, die in Verbindung mit CT-Systemen verwendet werden.

Bei zumindest einigen Computer-Tomographie-(CT-)­ Abbildungssystemanordnungen projiziert eine Röntgenstrahl­ quelle einen fächerförmigen Strahl, der parallel gerichtet ist, daß er in einer X-Y-Ebene eines kartesischen Koordina­ tensystems liegt, die im allgemeinen als Abbildungsebene be­ zeichnet wird. Der Röntgenstrahl fällt durch ein abgebildetes Objekt, wie einen Patienten. Nachdem der Strahl durch das Ob­ jekt gedämpft ist, trifft er auf ein Array von Strahlungser­ fassungseinrichtungen. Die Intensität der an dem Erfassungs­ array empfangenen gedämpften Strahlung hängt von der Dämpfung des Röntgenstrahls durch das Objekt ab. Jedes Erfassungsele­ ment des Arrays erzeugt ein separates elektrisches Signal, das ein Maß der Strahldämpfung am Erfassungsort ist. Die Dämpfungsmaße von allen Erfassungseinrichtungen werden zur Erzeugung eines Übertragungsprofils separat erfaßt.

Bei bekannten CT-Systemen der dritten Generation drehen sich die Röntgenstrahlquelle und das Erfassungsarray mit einem Faßlager in der Abbildungsebene und um das abzubildende Ob­ jekt, so daß sich der Winkel, an dem der Röntgenstrahl das Objekt schneidet, sich konstant ändert. Röntgenstrahlquellen beinhalten typischerweise Röntgenröhren, die den Röntgen­ strahl am Brennpunkt emittieren. Röntgenstrahlerfassungsein­ richtungen beinhalten typischerweise einen Kollimator zur Kollimation der an der Erfassungseinrichtung empfangenen Röntgenstrahlen. Ein Szintillator befindet sich angrenzend an den Kollimator, und Photodioden sind an den Szintillator an­ grenzend angeordnet.

Mehrschnitt-CT-Systeme werden zum Erhalten von Daten für eine erhöhte Anzahl von Schnitten während einer Abtastung verwen­ det. Bekannte Mehrschnittsysteme enthalten typischerweise Er­ fassungseinrichtungen, die allgemein als dreidimensionale Er­ fassungseinrichtungen bekannt sind. Bei derartigen dreidimen­ sionalen Erfassungseinrichtungen bildet eine Vielzahl von Er­ fassungselementen separate Kanäle, die in Spalten und Reihen angeordnet sind. Jede Erfassungseinrichtungsreihe bildet ei­ nen separaten Schnitt aus. Beispielsweise weist eine Zwei­ schnitt-Erfassungseinrichtung zwei Reihen von Erfassungsele­ menten auf, und eine Vier-Schnitt-Erfassungseinrichtung weist vier Reihen Erfassungselemente auf. Während einer Mehr­ schnittabtastung wird eine Vielzahl von Reihen von Erfas­ sungszellen gleichzeitig durch den Röntgenstrahl getroffen, und daher werden Daten für mehrere Schnitte erhalten.

Mehrschnitt-Erfassungseinrichtungen können eine Vielzahl von Erfassungselementen in der X- und Z-Richtung zur Erhöhung der Ortsauflösung aufweisen. Diese Elemente können durch enge Spalte weniger Milli-Inch zwischen angrenzenden Elementen ge­ trennt sein. Die Spalte sind mit einem lichtreflektierenden Material gefüllt. Die Erfassungselemente könnten von der Ach­ se verschobene oder gestreute Röntgenstrahlen akzeptieren, die die Kontrastauflösung verringern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Erfas­ sungsarray auszugestalten, das die Röntgenstrahlen in Rich­ tung einzelner Erfassungselemente kollimiert und trennt. Au­ ßerdem sollte ein Erfassungsarraykollimator ausgebildet wer­ den, der die Spalte zwischen den Elementen vor Röntgenstrah­ len schützt, so daß eine Strahlungszerstörung des Reflexions­ materials minimiert wird. Der Erfassungsarraykollimator soll­ te auch ein Eindringen der Röntgenstrahlen in Richtung der Photodioden verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Erfassungsarray gelöst, das gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Modifikation der Größe der Schnitte und der Schnittauflösung oder Schnitt­ dicke ermöglicht. Das Erfassungsarray beinhaltet ein Erfas­ sungseinrichtungsgehäuse, eine Vielzahl von Erfassungsmodulen und einen Kollimator. Jedes Erfassungsmodul ist an dem Erfas­ sungseinrichtungsgehäuse befestigt und enthält ein mit einem Szintillatorarray optisch gekoppeltes Photodiodenarray. Das Photodiodenarray enthält eine Vielzahl von in Reihen und Spalten angeordneten Photodioden. Der Kollimator ist mit dem Szintillatorarray ausgerichtet und daran angrenzend positio­ niert und trennt die Röntgenstrahlen, so daß die Röntgen­ strahlen, die durch den Kollimator hindurchgehen, dem Szin­ tillatorarray entsprechen.

Jedes Erfassungsmodul enthält ferner eine Schaltvorrichtung und einen Dekodierer. Die Schaltvorrichtung ist zwischen die Photodiodenausgangsleitungen und ein CT-System- Datenerfassungssystem (DAS) elektrisch geschaltet. Die Schaltvorrichtung ist bei einem Ausführungsbeispiel ein Array aus Feldeffekttransistoren (FETs) und ändert die Anzahl von Schnitten und die Dicke jedes Schnitts, indem die Freigabe, die Sperrung oder die Kombination jeder Photodiodenausgangs­ leitung mit anderen Photodiodenausgangsleitungen ermöglicht wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist jedes Erfassungsmodul durch Abscheiden oder Ausbilden des Photodiodenarrays, der Schalt­ vorrichtung und des Dekodierers auf einem Substrat herge­ stellt. Jede Photodiodenausgangsleitung ist mit der Schalt­ vorrichtung elektrisch verbunden. Die Schaltvorrichtsaus­ gangs- und Dekodiersteuerleitungen werden dann mit dem ersten Ende eines flexiblen Kabels elektrisch verbunden. Nach der Installation der Erfassungsmodule in dem Erfassungsarray wird das zweite Ende des flexiblen Kabels mit dem Datenerfassungs­ system elektrisch verbunden.

Der Kollimator wird hergestellt, indem eine Vielzahl von Platten mit einem Zwischenraum angeordnet und aneinander be­ festigt werden, so daß die Längsachse jeder Platte sich par­ allel zu der Längsachse der anderen Platten erstreckt, und jede Platte bezüglich des Brennpunkts ausgerichtet ist. Bei einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich dann ein Draht mit der Länge des Kollimators senkrecht zur Längsachse der Plat­ ten, wodurch eine Vielzahl von Abschnitten ausgebildet wird. Die Anzahl der Abschnitte entspricht der Größe des Photodi­ odenarrays, so daß die Röntgenstrahlen getrennt werden, damit sie der Anzahl der Reihen und Spalten des Photodiodenarrays entsprechen.

Das vorstehend beschriebene Erfassungsarray ermöglicht die Auswahl der Anzahl der Schnitte von Daten, die für jede Dre­ hung des CT-Systems elektrisch zu übertragen sind. Außerdem ermöglicht der Erfassungseinrichtungskollimator, daß die Röntgenstrahlen derart getrennt werden, daß lediglich die Brennpunktröntgenstrahlen zum Szintillatorarray übertragen bzw. geschickt werden, woraus sich genauere Abtastdaten erge­ ben. Außerdem ermöglichen die Erfassungsmodule die Auswahl der Schnittdicke, um verschiedene Schnittauflösungen zu er­ zeugen. Infolgedessen kann die Anordnung bzw. der Aufbau des Erfassungsmoduls zur Anpassung an bestimmte Erfordernisse und Anforderungen eines Tests geändert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine bildliche Darstellung eines CT-Abbildungssystems,

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild des in Fig. 1 darge­ stellten Systems,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines CT-System- Erfassungsarrays gemäß der Erfindung,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines in Fig. 3 ge­ zeigten Erfassungsmoduls,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemä­ ßen Kollimators,

Fig. 6 eine Vorderansicht des in Fig. 4 gezeigten Erfassungs­ moduls und

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Abschnitts des in Fig. 4 ge­ zeigten Erfassungsmoduls.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Computer-Tomographie-(CT-)­ Abbildungssystem 10 gezeigt, das ein Faßlager 12 enthält, das eine CT-Abtasteinrichtung der dritten Generation dar­ stellt. Das Faßlager 12 weist eine Röntgenstrahlquelle 14 auf, die Röntgenstrahlen 16 in Richtung eines Erfassungsar­ rays 18 auf der entgegengesetzten Seite des Faßlagers 12 pro­ jiziert. Das Erfassungsarray 18 ist durch Erfassungsmodule 20 gebildet, die zusammen die projizierten Röntgenstrahlen er­ fassen, die durch einen medizinischen Patienten 22 hindurch­ fallen. Jedes Erfassungsmodul 20 erzeugt elektrische Signale, die die Intensität der auftreffenden Röntgenstrahlen und so­ mit die Dämpfung der Strahlen darstellen, wenn sie durch den Patienten 22 hindurchfallen. Während einer Abtastung zur Er­ fassung von Röntgenstrahlprojektionsdaten drehen sich das Faßlager 12 und die daran angebrachten Komponenten um einen Drehmittelpunkt 24.

Die Drehung des Faßlagers 12 und der Betrieb der Röntgen­ strahlquelle 14 werden durch eine Steuereinrichtung 26 des CT-Systems 10 gesteuert. Die Steuereinrichtung 26 enthält ei­ ne Röntgenstrahlsteuereinrichtung 28, die die Röntgenstrahl­ quelle 14 mit Energie und Zeitsignalen versorgt, und eine Faßlagermotorsteuereinrichtung 30, die die Drehgeschwindig­ keit und Position des Faßlagers 12 steuert. Ein Datenerfas­ sungssystem (DAS) 32 in der Steuereinrichtung 26 tastet ana­ loge Daten von den Erfassungsmodulen 20 ab und wandelt die Daten in digitale Signale zur nachfolgenden Verarbeitung um. Eine Bildrekonstruktionseinrichtung 34 empfängt abgetastete und digitalisierte Röntgenstrahldaten von dem Datenerfas­ sungssystem 32 und führt eine Bildrekonstruktion mit hoher Geschwindigkeit durch. Das rekonstruierte Bild wird dann ei­ nem Computer 36 als Eingangssignal zugeführt, der das Bild in einer Massenspeichereinrichtung 38 speichert.

Der Computer 36 empfängt auch Befehle und Abtastparameter von einem Bediener über eine Konsole 40, die eine Tastatur auf­ weist. Eine zugehörige Kathodenstrahlröhrenanzeigeeinrichtung 42 ermöglicht es dem Bediener, das rekonstruierte Bild und andere Daten von dem Computer 36 zu überwachen. Die von dem Bediener zugeführten Befehle und Parameter werden von dem Computer 36 zur Ausbildung von Steuersignalen und Informatio­ nen für das Datenerfassungssystem 32, die Röntgenstrahlsteu­ ereinrichtung 28 und die Faßlagermotorsteuereinrichtung 30 verwendet. Außerdem bedient der Computer 36 eine Tischmotor­ steuereinrichtung 44, die einen motorisierten Tisch 46 zur Positionierung des Patienten 22 im Faßlager 12 steuert. Ins­ besondere bewegt der Tisch 46 Abschnitte des Patienten 22 durch eine Faßlageröffnung 48.

Wie es in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, enthält das Erfas­ sungsarray 18 eine Vielzahl von Erfassungsmodulen 20, die an einem bogenförmigen Erfassungseinrichtungsgehäuse 50 befe­ stigt sind. Jedes Erfassungsmodul 20 enthält ein mehrdimen­ sionales Photodiodenarray 52 und ein mehrdimensionales Szin­ tillatorarray 56, das vor dem Photodiodenarray 52 angeordnet ist und an dieses angrenzt. Ein Photodiodenarray, das verwen­ det werden kann, ist in der anhängigen US-Patentanmeldung (15-CT-4631) der Anmelderin mit dem Titel "Photodiode Array For A Scalable Multislice Scanning Computed Tomography Sy­ stem" beschrieben, die als Referenz angeführt ist. Ein Szin­ tillatorarray, das verwendet werden kann, ist in der anhängi­ gen US-Patentanmeldung (15-CT-4513) mit dem Titel "Scintillator For A Multislice Computed Tomograph System" der Anmelderin beschrieben, die als Referenz angeführt ist. Das Erfassungsarray 18 enthält auch einen Kollimator 54, der vor dem Szintillatorarray 56 angeordnet ist und an dieses an­ grenzt, um Röntgenstrahlen 16 zu kollimieren, bevor diese Strahlen auf das Szintillatorarray 56 treffen. Das Photodi­ odenarray 52 enthält eine Vielzahl von Photodioden 60, die mit dem Szintillatorarray 56 optisch gekoppelt sind. Die Pho­ todioden 60 erzeugen elektrische Ausgangssignale 62, die das durch jeden Szintillator des Szintillatorarrays 56 ausgegebe­ ne Licht darstellen.

Gemäß Fig. 5 enthält der Kollimator 54 eine Vielzahl von Platten 64 und zumindest einen Draht 66. Die Platten 64 sind beabstandet und aneinander befestigt, so daß die Längsachse jeder Platte 64 sich im wesentlichen parallel zur Längsachse jeder angrenzenden Platte 64 erstreckt. Die Platten 64 sind in (nicht gezeigte) Schlitze eingeführt, die sich im Gehäuse 50 befinden, und sind an die Oberseite und Unterseite der Platten 64 gebondet bzw. verbunden. Die Platten 64 und der Draht 66 sind bei einem Ausführungsbeispiel aus Wolfram aus­ gebildet. Der Draht 66 erstreckt sich über die Länge des Kol­ limators 54 im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Platten 66 und ist in (nicht gezeigte) horizontale Schlitze in den Platten 64 eingefügt und kontaktiert bzw. verbunden bzw. gebondet.

Die Platten 64 und der Draht 66 erzeugen eine Vielzahl von (nicht gezeigten) Abschnitten, wobei jeder Abschnitt einen aktiven Bereich und einen inaktiven Bereich aufweist (nicht gezeigt). Die aktiven Bereiche haben näherungsweise die glei­ che Größe und trennen die Röntgenstrahlen 16, so daß ledig­ lich die Brennpunktröntgenstrahlen durch den Kollimator 54 zu dem Szintillatorarray 56 hindurchgehen können. Die inaktiven Bereiche verhindern, daß Röntgenstrahlen außerhalb des Brenn­ punkts auf das Szintillatorarray 56 und die Photodiode 52 treffen. Die Anzahl der Abschnitte hängt von der Größe des Szintillatorarrays 56 und des Photodiodenarrays 52 ab. Der Bereich des Szintillatorarrays 56 direkt unter dem Draht 66 ist vor dem Auftreffen der Röntgenstrahlen 16 geschützt. Bei­ spielsweise kann der Draht 66 oberhalb jedes Szintillatorar­ rayspalts (nicht gezeigt) zum Schützen des Reflexionsmateri­ als vor Strahlungsschäden und zur Verringerung des Durchdrin­ gens der Röntgenstrahlen 16 in Richtung des Photodiodenarrays 52 positioniert sein. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Kollimatordrähte 66 um eins größer als die Anzahl der Reihen im Szintillatorarray 56, so daß jeder Spalt ge­ schützt wird.

Beispielsweise enthält das Erfassungsarray 18 in einem 16- Schnitt-Betriebsmodus 57 Erfassungsmodule 20. Jedes Erfas­ sungsmodul 20 enthält ein Photodiodenarray 52 und ein Szin­ tillatorarray 56, die jeweils eine Arraygröße von 16 × 16 aufweisen, so daß das Array 18 16 Reihen und 912 Spalten (16 × 57 Module) aufweist. Infolgedessen enthält der Kollimator 54 17 Drähte 66 und 913 Platten 64, wodurch die Erfassung von 16 gleichzeitigen Datenschnitten bei jeder Drehung des Faßla­ gers 12 ermöglicht wird. Zusätzliche Beispiele beinhalten ei­ nen Zweischnitt-Betriebsmodus, bei dem drei Drähte 66 enthal­ ten sind, und einen Vier-Schnitt-Betriebsmodule, bei dem fünf Drähte 66 enthalten sind. Zusätzliche Modi außer diesen sind möglich.

Das Erfassungsmodul 20 enthält auch eine Schaltvorrichtung 68, die mit einem Dekodierer 72 elektrisch verbunden ist. Die Schaltvorrichtung 68 ist ein mehrdimensionales Halbleiter­ schaltarray ähnlicher Größe wie das Photodiodenarray 52. Bei einem Ausführungsbeispiel enthält die Schaltvorrichtung 68 ein Array von Feldeffekttransistoren (nicht gezeigt), wobei jeder Feldeffekttransistor (FET) eine Eingangs-, eine Aus­ gangs- und eine Steuerleitung (nicht gezeigt) enthält. Die Schaltvorrichtung 68 ist zwischen das Photodiodenarray 52 und das Datenerfassungssystem 32 geschaltet. Insbesondere ist je­ der Schaltvorrichtungs-FET-Eingang mit einem Photodiodenarra­ yausgang 62 elektrisch verbunden, und jeder Schaltvorrich­ tung-FET-Ausgang ist elektrisch mit dem Datenerfassungssystem 32 verbunden, indem beispielsweise flexible elektrische Kabel 74 und 76 verwendet werden. Die Kabel 74 und 76 sind an dem Erfassungsmodul 20 mittels jeweiliger Befestigungsblöcke 80A und 80B befestigt.

Der Dekodierer 72 steuert den Betrieb der Schaltvorrichtung 68, um Photodiodenausgänge 72 entsprechend einer gewünschten Schnittanzahl und Schnittauflösungen für jeden Schnitt frei­ zugeben, zu sperren oder zu kombinieren. Der Dekodierer 72 ist bei einem Ausführungsbeispiel ein Dekoderbaustein oder eine bekannte FET-Steuereinrichtung. Der Dekodierer 72 ent­ hält eine Vielzahl von Ausgangs- und Steuerleitungen, die mit der Schaltvorrichtung und dem Computer 36 verbunden sind. Insbesondere sind die Dekodierausgänge mit den Schaltvorrich­ tungssteuerleitungen verbunden, um der Schaltvorrichtung 68 die Übertragung der richtigen Daten von den Schaltvorrich­ tungseingängen zu den Schaltvorrichtungsausgängen zu ermögli­ chen. Die Dekodierersteuerleitungen sind mit den Schaltvor­ richtungssteuerleitungen elektrisch verbunden und bestimmen, welche der Dekodierausgänge freigegeben werden. Unter Verwen­ dung des Dekodierers 72 werden bestimmte FETs in der Schalt­ vorrichtung 68 freigegeben, gesperrt oder kombiniert, so daß die bestimmten Photodiodenausgänge 62 mit dem CT-System-DAS 32 elektrisch verbunden werden. Bei einem als 16-Schnitt- Modus definierten Ausführungsbeispiel gibt der Dekodierer 72 die Schaltvorrichtung 68 derart frei, daß alle Reihen des Photodiodenarrays 52 mit dem Datenerfassungssystem 32 elek­ trisch verbunden sind, woraus sich 16 separate gleichzeitige Datenschnitte ergeben, die zu dem DAS 32 gesendet werden. Na­ türlich sind viele andere Schnittkombinationen möglich.

Beispielsweise kann der Dekodierer 72 auch aus anderen Mehr­ fachschnittmodi auswählen, einschließlich eines Ein-, Zwei- und Vierschnittmodus. Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, kann die Schaltvorrichtung 68 durch die Aktivierung der geeigneten De­ kodiersteuerleitungen in dem Vier-Schnitt-Modus konfiguriert werden, so daß Daten von vier Schnitten einer oder mehrerer Reihen des Photodiodenarrays 52 gesammelt bzw. erhalten wer­ den. In Abhängigkeit von der bestimmten Konfiguration der Schaltvorrichtung 68, wie sie durch die Dekodiersteuerleitun­ gen definiert ist, können verschiedene Kombinationen der Pho­ todiodenausgänge 62 freigegeben, gesperrt oder kombiniert werden, so daß die Dicke jedes Schnitts eine, zwei, drei oder vier Reihen betragen kann. Zusätzliche Beispiele beinhalten einen Einschnittmodus, der einen Schnitt mit Schnitten der Dicke von einer Reihe bis 16 Reihen enthält, und einen Zwei- Schnitt-Modus, der zwei Schnitte mit Schnitten der Dicke von einer Reihe bis acht Reihen enthält. Zusätzliche Modi neben diesen beschriebenen sind möglich, wobei die Gesamtanzahl der Photodiodenarrayelementreihen, oder Bildelemente pro Kanal gleich der Anzahl der Schnitte oder FET-Ausgängen mal der An­ zahl der Reihen pro Schnitt ist. Beispielsweise enthalten das Photodiodenarray 52 und das Szintillatorarray 56 in einem Vier-Schnitt-Betriebsmodus unter Verwendung von vier Reihen pro Schnitt zumindest 16 Reihen von Elementen und die Schalt­ vorrichtung 68 enthält zumindest vier FET-Ausgänge. Bei einem Ausführungsbeispiel ist beispielsweise jede Reihe 1,25 mm breit.

Gemäß Fig. 7 werden die Schaltvorrichtung 68 und der Dekodie­ rer 72 gemäß einem Ausführungsbeispiel in einem FET-Array 104 kombiniert. Das FET-Array 104 enthält eine Vielzahl von Feldeffekttransistoren (FET) (nicht gezeigt), die als mehrdi­ mensionales Array angeordnet sind. Bei einem Ausführungsbei­ spiel werden zwei Halbleitereinrichtungen 106 und 108 verwen­ det, so daß eine Hälfte der Photodiodenausgangsleitungen 62 mit der Einrichtung 106 und eine Hälfte der Photodiodenaus­ gangsleitungen 62 mit der Einrichtung 108 verbunden ist. Die FET-Arrays 106 und 108 enthalten jeweils jeweilige Eingangs­ leitungen 110 und 112, Ausgangsleitungen 114 und 116 und Steuerleitungen (nicht gezeigt). Im Inneren der Einrichtung 106 sind die Eingangsleitungen 110 mit den Schaltvorrich­ tungseingangsleitungen elektrisch verbunden, die Ausgangslei­ tungen 114 sind mit den Schaltvorrichtungsausgangsleitungen elektrisch verbunden und die Dekodierausgangsleitungen sind elektrisch mit den FET-Steuerleitungen verbunden. Die Ein­ richtung (der Schalter) 108 ist im Inneren wie die Einrich­ tung (der Schalter) 106 konfiguriert.

Bei der Herstellung des Erfassungsmoduls 20 werden das das Szintillatorarray 56 enthaltende Photodiodenarray 52 und die FET-Arrays 106 und 108 auf einem Substrat 200 abgeschieden oder aufgebracht, so daß die Photodiodenausgänge 62 an die Arrays 106 und 108 angrenzen. Die Photodiodenausgänge 62 wer­ den dann mit den Eingängen 110 und 112 der jeweiligen FET- Arrays 106 und 108 verbunden. Insbesondere wird eine Hälfte der Photodiodenausgänge 62 mit den FET-Arrayeingängen 110 durch Drahtbonden verbunden, und eine Hälfte der Photodioden­ ausgänge 62 wird mit den jeweiligen FET-Arrayeingängen 112 durch Drahtbonden verbunden, so daß jeder Ausgang 62 mit ei­ ner FET-Eingangsleitung elektrisch verbunden ist. Die Photo­ diodenausgänge werden mit den FET-Eingangsleitungen unter Verwendung verschiedener Drahtbondverfahren verbunden, die beispielsweise ein Aluminiumdrahtkeilbonden und ein Gold­ drahtkugelbonden einschließen, die bekannt sind. Erste Enden der flexiblen elektrischen Kabel 74 und 76 werden dann mit den FET-Arrays 106 und 108 elektrisch verbunden und daran be­ festigt. Die FET-Arrayausgangs- und Steuerleitungen werden mit den Kabeln 74 und 76 elektrisch verbunden. Insbesondere wird jede FET-Arrayausgangsleitung 114 und 116 mit einem Draht jeweiliger Kabel 74 und 76 durch Drahtbonden verbunden. Das Erfassungsmodul 20 wird durch die Befestigung der ersten Enden der Kabel 74 und 76 bezüglich der Befestigungsblöcke 80A und 80B vervollständigt.

Nach der Herstellung der Erfassungsmodule 20 wie vorstehend beschrieben, werden die Erfassungsmodule 20 an dem Gehäuse 50 mechanisch befestigt, so daß die Szintillatorarrays 56 an den Kollimator 54 angrenzend angeordnet sind und ein Array 18 bilden. Die zweiten Enden der Kabel 74 und 76 jedes Erfas­ sungsmoduls 20 werden dann mit dem CT-System-DAS 32 elek­ trisch verbunden.

Im Betrieb bestimmt der Bediener die Anzahl der Schnitte und die Dicke jedes Schnitts. Die geeigneten Konfigurationsinfor­ mationen werden zu den Arraysteuerleitungen zur Konfiguration der Schaltvorrichtung 68 unter Verwendung des Dekodierers 72 übertragen. Wenn Röntgenstrahlen 16 in Richtung des Erfas­ sungsarrays 18 projiziert werden, ermöglicht es der Kolli­ mator 54 lediglich den Brennpunkt-Röntgenstrahlen, daß sie auf die Erfassungsmodule 20 treffen. Infolgedessen werden Da­ ten für die ausgewählte Konfiguration zu dem Datenerfassungs­ system 32 übertragen.

Das vorstehend beschriebene Erfassungsarray ermöglicht die Auswahl der Anzahl der Schnitte der für jede Drehung des CT- Systems elektrisch zu übertragenden Daten. Außerdem ermög­ licht der Erfassungseinrichtungskollimator die Trennung der Röntgenstrahlen, so daß lediglich die Brennpunktröntgenstrah­ len zu dem Szintillatorarray übertragen werden, woraus sich genauere Abtastdaten ergeben. Außerdem ermöglichen die Erfas­ sungsmodule die Auswahl der Schnittdicke zur Erzeugung ver­ schiedener Schnittauflösungen. Infolgedessen kann die Konfi­ guration des Erfassungsmoduls zur Anpassung an bestimmte An­ forderungen und Erfordernisse eines Tests geändert werden.

Erfindungsgemäß ist ein Mehrschnitt-Erfassungsarray offen­ bart, das veränderbare Größen von Schnitten und Schnittauflö­ sungen erzeugt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält das Erfassungsarray ein Erfassungseinrichtungsgehäuse, eine Viel­ zahl von Erfassungsmodulen und einen Kollimator. Jedes Erfas­ sungsmodul enthält eine Vielzahl von in einem Array aus Rei­ hen und Spalten angeordneten Photodioden, eine mit den Photo­ diodenausgangssignalen elektrisch verbundene Schaltvorrich­ tung und einen Dekodierer. Der Kollimator ist zur Trennung von Röntgenstrahlen derart eingerichtet, daß lediglich die Brennpunktröntgenstrahlen auf die Erfassungsmodule treffen.

Claims (18)

1. Kollimator (54) für ein Mehrschnitt-Computer- Tomographie-System, mit einer Vielzahl von Platten (64), die jeweils eine sich im wesentlichen parallel zu einer Längsach­ se einer angrenzenden Platte erstreckende Längsachse aufwei­ sen, wobei der Kollimator zur Verwendung in Mehrschnitt- Betriebsmodi konfigurierbar ist.

2. Kollimator nach Anspruch 1, wobei bei einem Zwei- Schnitt-Betriebsmodus der Kollimator in zwei Abschnitte durch einen sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Plat­ ten erstreckenden Draht (66) eingeteilt wird.

3. Kollimator nach Anspruch 2, wobei ein aktiver Bereich eines Abschnitts näherungsweise gleich einem aktiven Bereich des anderen Abschnitts ist.

4. Kollimator nach Anspruch 1, wobei bei einem Vier- Schnitt-Betriebsmodus der Kollimator in n Abschnitte durch sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Platten er­ streckende n+1 Drähte eingeteilt ist, wobei n gleich der An­ zahl der Schnitte ist.

5. Kollimator nach Anspruch 4, wobei ein aktiver Bereich jedes Abschnitts näherungsweise gleich einem aktiven Bereich der anderen Abschnitte ist.

6. Kollimator nach Anspruch 4, wobei bei einem 16- Schnitt-Betriebsmodus der Kollimator in 16 Abschnitte durch 17 sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Platten erstreckende Drähte eingeteilt ist.

7. Erfassungsvorrichtung zur Verwendung in einem ska­ lierbaren Tomographiesystem, mit einer Vielzahl von Erfas­ sungsmodulen (20) und einem Kollimator (54), wobei jedes Er­ fassungsmodul ein mit einem Szintillatorarray (56) verbunde­ nes Photodiodenarray (52) aufweist und das Photodiodenarray eine Vielzahl von in Reihen und in Spalten angeordneten Ele­ menten aufweist, das Szintillatorarray an den Kollimator an­ grenzt, und der Kollimator eine Vielzahl von Platten (64) aufweist, die jeweils eine sich im wesentlichen parallel zu einer Längsachse einer angrenzenden Platte erstreckende Längsachse aufweisen.

8. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei jedes Erfassungsmodul des weiteren ein mit dem Photodiodenarray verbundenes Schaltarray (68) aufweist, das eine Vielzahl von Feldeffekttransistoren aufweist, wobei jeder Feldeffekttran­ sistor eine Eingangs-, eine Ausgangs- und eine Steuerleitung aufweist.

9. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Ge­ samtanzahl der Photodiodenarrayelementreihen oder Bildelemen­ te pro Kanal gleich n × m ist, wobei n gleich der Anzahl von Schnitten oder Feldeffekttransistorausgängen und m gleich der maximalen Anzahl von Reihen pro Schnitt ist.

10. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei in ei­ nem Vier-Schnitt-Betriebsmodus mit maximal vier Reihen des Photodiodenarrays pro Schnitt das Photodiodenarray 16 Reihen oder Bildelemente pro Kanal aufweist.

11. Erfassungsarray (18) für ein Computer-Tomographie- System (10), mit einem Erfassungseinrichtungsgehäuse (50), einer Vielzahl von Erfassungsmodulen (20) und einem an dem Gehäuse befestigten Kollimator (54), der eine Vielzahl von Platten (64) aufweist, die jeweils eine sich im wesentlichen parallel zu einer Längsachse einer angrenzenden Platte er­ streckende Längsachse aufweisen, wobei der Kollimator zur Verwendung in Mehrschnitt-Betriebsmodi konfigurierbar ist.

12. Erfassungsarray nach Anspruch 11, wobei in einem Zwei-Schnitt-Betriebsmodus der Kollimator in zwei Abschnitte durch drei sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Platten erstreckende Drähte (66) eingeteilt ist.

13. Erfassungsarray nach Anspruch 12, wobei ein aktiver Bereich eines der Abschnitte näherungsweise gleich einem ak­ tiven Bereich des anderen Abschnitts ist.

14. Erfassungsarray nach Anspruch 11, wobei bei einem Mehrschnitt-Betriebsmodus der Kollimator in n Abschnitte durch n+1 sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Platten erstreckende Drähte eingeteilt ist.

15. Erfassungsarray nach Anspruch 14, wobei ein aktiver Bereich jedes Abschnitts näherungsweise gleich einem aktiven Bereich der anderen Abschnitte ist.

16. Erfassungsarray nach Anspruch 11, wobei jedes Erfas­ sungsmodul des weiteren ein an den Kollimator angrenzendes Szintillatorarray (56) und ein mit dem Szintillatorarray op­ tisch gekoppeltes Photodiodenarray (52) aufweist.

17. Erfassungsarray nach Anspruch 16, wobei das Szintil­ latorarray und das Photodiodenarray jeweils ein 16 × 16-Array ist.

18. Erfassungsarray nach Anspruch 16, wobei jedes Erfas­ sungsmodul ferner ein mit dem Photodiodenarray gekoppeltes Schaltarray (68) aufweist.