DE69819451T2 - Röntgenvorrichtung versehen mit einem filter - Google Patents

Röntgenvorrichtung versehen mit einem filter Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Röntgenuntersuchungsgerät, das eine Röntgenquelle, einen Röntgendetektor und ein zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor angeordnetes Röntgenfilter enthält und das eine Vielzahl Filterelemente umfasst, deren Röntgenabsorptionsvermögen durch Regelung einer Menge an Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in einzelnen Filterelementen eingestellt werden kann.
  • Ein Röntgenuntersuchungsgerät dieser Art ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 96/13040 bekannt.
  • Das Röntgenuntersuchungsgerät erstellt ein Röntgenbild eines zu untersuchenden Objektes, beispielsweise eines radiologisch zu untersuchenden Patienten. Die Röntgenquelle bestrahlt das Objekt mit Hilfe eines Röntgenstrahlenbündels und auf dem Röntgendetektor wird infolge von lokalen Unterschieden in der Röntgenabsorption innerhalb des Objektes ein Röntgenbild erstellt. Das Röntgenfilter sorgt dafür, dass der Bereich von Helligkeitswerten des Röntgenbildes begrenzt bleibt. Das Röntgenfilter wird so eingestellt, dass einerseits Teile des Röntgenstrahlenbündels, die nur geringfügig durch das Objekt abgeschwächt werden, geringfügig durch das Röntgenfilter geschwächt werden und dass andererseits Teile des Röntgenstrahlenbündels, die wesentlich durch das Objekt abgeschwächt werden, durch das Röntgenfilter nahezu ohne Schwächung durchgelassen werden. Weil die Helligkeitswerte des Röntgenbildes innerhalb eines begrenzten Bereiches liegen, ist eine weitere Verarbeitung des Röntgenbildes, um eine deutliche Wiedergabe kleiner Details mit geringem Kontrast zu erhalten, sehr gut möglich.
  • Das Röntgenfilter des bekannten Röntgenuntersuchungsgerätes umfasst eine sehr große Zahl von Kapillarröhrchen aus Glas, von denen ein Ende mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit in Verbindung steht. Die Adhäsion der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit an der Innenwandung eines solchen Kapillarröhrchens hängt von der elektrischen Spannung ab, die an das relevante Kapillarröhrchen angelegt ist. Insbesondere hängt der Kontaktwinkel, den die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit mit der Innenwandung eines solchen Kapillarröhrchens bildet, von der Differenz der elektrischen Spannung zwischen der Innenwandung und der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit ab. Wenn der Kontaktwinkel größer als 90° ist, dringt die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit kaum in ein solches Kapillarröhrchen ein; wenn der Kontaktwinkel kleiner als 90° ist, wird ein solches Kapillarröhrchen mit einer Menge an Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit gefüllt, die von der Größe der elektrischen Potenzialdifferenz abhängt. Die Menge an Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in jedem der Kapillarröhrchen wird auf Basis der an die Kapillarröhrchen angelegten elektrischen Spannungen geregelt.
  • Die Herstellung des Röntgenfilters des bekannten Röntgenuntersuchungsgerätes ist ein komplizierter und daher kostspieliger Vorgang, weil es schwierig ist, eine große Anzahl Kapillarröhrchen in einem regelmäßigen Muster zu bündeln.
  • Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, ein Röntgenuntersuchungsgerät mit einem Röntgenfilter zu verschaffen, das einfacher herstellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit einem erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerät gelöst, dass dadurch gekennzeichnet ist, dass die Filterelemente durch Räume zwischen nahezu parallelen Platten gebildet werden, wobei die jeweiligen Platten mit Trenngliedern versehen sind, die ungefähr quer zur Ebene einer solchen Platte hervorstehen.
  • Die Trennglieder begrenzen die Filterelemente parallel zur Ebene der Platten, quer zur Ebene der Platten begrenzen Teile der Platten zwischen benachbarten Trenngliedern die Filterelemente. Paare von nebeneinander liegenden Platten bilden automatisch Filterelemente, die immer in einer Reihe parallel zu den Platten liegen. Regelmäßige Abstände zwischen den Trenngliedern auf den Platten verschaffen eine regelmäßige Wiederkehr von Filterelementen in einer Reihe; regelmäßige Abstände zwischen parallelen Platten verschaffen eine regelmäßige Wiederkehr von Reihen von Filterelementen. Die Herstellung einer solchen Konstruktion ist einfach und daher preiswert und die Filterelemente sind mit geringen Toleranzen in einem regelmäßigen Muster angeordnet. Vorzugsweise werden die Abstände zwischen den Trenngliedern auf einer derartigen Platte und die Zwischenräume von nebeneinander liegenden Platten so gewählt, dass die Filterelemente Kapillarröhrchen bilden. Ein Ende der Filterelemente steht mit einer Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit in Verbindung. Die Menge an Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in den Filterelementen kann besonders durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die einzelnen Filterelemente geregelt werden.
  • Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente durch nahezu parallele geriffelte Platten gebildet werden.
  • Eine flache Platte kann in einfacher Weise mit Riffelungen versehen werden. Beispielsweise können die flachen Platten durch Pressen in einer Form oder durch Spritzguss mit Riffelungen versehen werden. Die geriffelten Platten sind beispielsweise Platten, die mit glatten Riffelungen oder scharfen Kniffen versehen sind. Eine Vielzahl geriffelter Platten wird in einer solchen Weise nebeneinander angeordnet, dass Räume zwischen konkaven Seiten von einander gegenüber liegenden Riffelungen jeweiliger Platten die Filterelemente bilden. Die konvexen Seiten der Riffelungen bilden die Trennglieder. Die geriffelten Platten bilden vorzugsweise Filterelemente in Form von Kapillarröhrchen.
  • Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes enthält Filterelemente mit einem im Wesentlichen hexagonalen Querschnitt. In diesem Fall gibt es kaum oder sogar keinen verschwendeten Raum zwischen den hexagonalen Kapillarröhrchen. Daher kann die Röntgenabsorption über nahezu den gesamten Querschnitt des Röntgenfilters durch Regelung der Menge von Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in den hexagonalen Kapillarröhrchen eingestellt werden. Weil zwischen den hexagonalen Kapillarröhrchen kaum verschwendeter Raum bleibt, können verhältnismäßig dicke geriffelte Platten zur Bildung der hexagonalen Kapillarröhrchen verwendet werden. Platten dieser Art haben eine Dicke von beispielsweise einigen zehn Mikrometern.
  • Die parallelen Platten in einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes sind mit Zwischenwänden versehen, die quer zur Ebene der Platte hervorstehen. Die Zwischenwände sind Trennglieder, die Filterelemente, insbesondere Kapillarröhrchen, in einer Richtung entlang der Platten begrenzen. Teile der Platten, die zwischen benachbarten Zwischenwänden liegen, begrenzen Filterelemente in der Richtung quer zu den Platten. Flache Platten können in einfacher Weise mit regelmäßig beabstandeten Zwischenwänden versehen werden. Solche Platten mit Zwischenwänden können mit Hilfe von chemischem Nassätzen oder Plasmaätzen oder durch Pulverstrahlen mit Glas oder einem Kunststoff in einfacher Weise gefertigt werden.
  • Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes enthält nebeneinander liegende Platten, die zwischen benachbarten Filterelementen miteinander verbunden sind. Weil benachbarte Platten zwischen benachbarten Filterelementen miteinander verbunden sind, sind die Filterelemente, beispielsweise Kapillarröhrchen, geeignet voneinander getrennt, sodass die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit nicht oder kaum von einem Kapillarröhrchen in das andere lecken kann. Daher kann die Menge an Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in einzelnen Kapillarröhrchen sehr leicht unabhängig voneinander geregelt werden. Benachbarte Platten können zwischen den Kapillarröhrchen miteinander verbunden werden, indem die Platten zwischen den Kapillarröhrchen, vorzugsweise nahe den Trenngliedern, aneinander befestigt werden, beispielsweise durch Kleben oder Verschmelzen. So wird eine starre Konstruktion für das Röntgenfilter erhalten. Um die einzelnen Kapillarröhrchen voneinander zu trennen, ist es nicht notwendig die Platten aneinander zu kleben; es genügt, wenn benachbarte Platten zwischen benachbarten Kapillarröhrchen einander berühren.
  • Bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist zwischen den Trenngliedern eine elektrisch leitende Schicht vorgesehen. Die elektrische Spannung wird an die elektrisch leitende Schicht angelegt, um die Menge von Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit in dem betreffenden Kapillarröhrchen zu regeln. Die leitende Schicht liegt vorzugsweise auf der Innenwandung des betreffenden Kapillarröhrchens in dem Röntgenfilter. Weiterhin sind jeweilige leitfähige Schichten von benachbarten Kapillarröhrchen voneinander durch die Trennglieder elektrisch isoliert, sodass die an ein Kapillarröhrchen angelegte elektrische Spannung von der an ein anderes Kapillarröhrchen angelegten elektrischen Spannung unabhängig ist.
  • Weil eine gesonderte leitfähige Schicht verwendet wird, kann das Material für die geriffelten Platten im Prinzip willkürlich gewählt werden; es ist insbesondere nicht notwendig, für die geriffelten Platten ein leitfähiges Material zu verwenden. Die geriffelten Platten oder die Platten mit Zwischenwänden werden vorzugsweise aus Plastikfolie oder einer Glasfolie hergestellt.
  • Bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist auf einer konkaven Seite der betreffenden Riffelung eine elektrisch leitende Schicht vorgesehen. Die elektrisch leitende Schicht auf der konkaven Seite der Riffelung liegt auf der Innenwandung des Kapillarröhrchens, das von der betreffenden Riffelung gebildet wird. Daher kann das durch die an die leitfähige Schicht angelegte elektrische Spannung erzeugte elektrische Feld geeignet die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit durchdringen. Dieses elektrische Feld beeinflusst die Adhäsion der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit an der Innenwandung.
  • Bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes ist auf der elektrisch leitenden Schicht eine elektrisch isolierende Schicht vorgesehen und ist eventuell auf der elektrisch leitenden Schicht eine hydrophobe Deckschicht vorgesehen. Die elektrisch isolierende Schicht sorgt dafür, dass die elektrische Ka pazität zwischen der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit und der elektrisch leiten den Schicht genügend klein ist, um eine schnelle Röntgenfilterantwort zu ermöglichen. Die elektrisch isolierende Schicht ist vorzugsweise für die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit undurchlässig, sodass Durchschlag zwischen der elektrisch leitenden Schicht und der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit entgegengewirkt wird. Die elektrisch isolierende Schicht kann jedoch auch mit einer versiegelnden Schicht bedeckt werden, um Durchschläge zu vermeiden. Vorzugsweise wird eine dielektrische Schicht als elektrisch isolierende Schicht verwendet.
  • Die hydrophobe Deckschicht garantiert, dass immer wenn keine elektrische Spannung an die betreffende elektrisch leitende Schicht angelegt ist, der Kontaktwinkel zwischen der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit und der Deckschicht wesentlich größer ist als 90°. In Abhängigkeit von den für die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit und die Wandung der Filterelemente verwendeten Materialien, insbesondere in Form von Kapillarröhrchen, gibt es dann entweder keine elektrische Potenzialdifferenz zwischen den elektrische leitenden Teilen und der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit oder es gibt infolge einer elektrisch geladenen Doppelschicht zwischen der Wandung des Filterelementes und der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit eine restliche elektrische Potenzialdifferenz. Die angelegte elektrische Spannung verändert die elektrische Potenzialdifferenz zwischen dem elektrisch leitenden Teil und der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit. Das Anlegen oder Verändern einer elektrischen Spannung verringert den Kontaktwinkel; im Falle einer adäquaten elektrischen Spannung wird der Kontaktwinkel auf einen Wert unter 90° verringert; das Filterelement ist dann zumindest teilweise mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit gefüllt. Durch Wahl einer hydrophoben Deckschicht wird erreicht, dass die Kapillarröhrchen, die keine elektrische Spannung erhalten, nicht mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit gefüllt werden. Wenn eine elektrische Spannung an die elektrisch leitende Schicht eines solchen Filterelementes angelegt wird, wird der Kontaktwinkel auf einen Wert von weniger als 90° verringert, sodass die Hydrophobie aufgehoben wird und das betreffende Kapillarröhrchen mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit gefüllt wird. Wenn an ein Filterelement keine elektrische Spannung angelegt wird, ist das Röntgenabsorptionsvermögen des betreffenden Filterelementes vernachlässigbar klein. Durch Wahl einer hydrophoben Deckschicht wird erreicht, dass kaum oder keine nicht beabsichtigte restliche Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit in den Kapillarröhrchen verbleibt, wenn an die elektrisch leitenden Teile oder Bahnen keine elektrische Spannung angelegt wird. Daher ist es nicht notwendig, gesonderte Maßnahmen zum Leeren des Röntgenfilters in der Nähe der betreffenden elektrisch leitenden Teile oder Bahnen zu ergreifen. Somit kann einer unerwünschten (Hintergrund-)Röntgenabsorption durch das Filter in einfacher Weise entgegengewirkt werden.
  • Die leitfähige Schicht, die elektrisch isolierende Schicht und die hydrophobe Deckschicht können leicht auf den geriffelten Platten aufgebracht werden, bevor diese zur Bildung der Kapillarröhrchen zusammengebaut werden. Es ist sogar möglich, solche Schichten auf flachen Platten oder Folien aufzubringen und anschließend die Platten oder Folien zu riffeln. Es ist auch möglich, die hydrophoben und elektrisch isolierenden Schichten nach dem Zusammenbau der Platten aufzubringen; dies bietet den Vorteil, dass eine Verformung dieser Schichten infolge des Riffelungsvorgangs vermieden wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 schematisch ein Röntgenuntersuchungsgerät, in dem die Erfindung verwendet wird,
  • 2 schematisch ein Röntgenfilter, in dem die Erfindung verwendet wird,
  • 3 eine Draufsicht des Röntgenfilters von 2 und
  • 4 eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform eines Röntgenfilters, das in einem erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerät verwendet wird.
  • 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Röntgenuntersuchungsgerät 1. Die Röntgenquelle 2 emittiert ein Röntgenstrahlenbündel 3 zum Bestrahlen eines Objektes 4. Infolge von Unterschieden in der Absorption von Röntgenstrahlen in dem Objekt 4, beispielsweise einem radiologisch zu untersuchenden Patienten, wird auf einer für Röntgenstrahlen empfindlichen Oberfläche 15 des Röntgendetektors 5, der gegenüber der Röntgenquelle abgeordnet ist, ein Röntgenbild geformt. Eine Hochspannungsstromversorgung 51 versorgt die Röntgenquelle 2 mit einer elektrischen Hochspannung. Der Röntgendetektor 5 der vorliegenden Ausführungsform wird von einer Bildverstärker/Aufnahmekette gebildet, die einen Röntgenbildverstärker 16 zum Umwandeln des Röntgenbildes in ein lichtoptisches Bild auf einem Austrittsfenster 17 und auch eine Videokamera 18 zum Aufnehmen des lichtoptischen Bildes enthält. Der Eintrittsschirm 19 wirkt als die für Röntgenstrahlen empfindliche Oberfläche des Röntgenbildverstärkers, die einfallende Röntgenstrahlen in ein Elektronenstrahlenbündel umwandelt, das mit Hilfe eines elektronenoptischen Systems 20 auf das Austrittsfenster abgebildet wird. Die einfallenden schen Systems 20 auf das Austrittsfenster abgebildet wird. Die einfallenden Elektronen erzeugen das lichtoptische Bild auf einer Leuchtstoffschicht 21 des Austrittsfensters 17. Die Videokamera 18 ist mit dem Röntgenbildverstärker 16 über eine optische Kopplung 22 gekoppelt, beispielsweise ein Linsensystem oder eine Lichtfaserkopplung. Die Videokamera 18 leitet aus dem lichtoptischen Bild ein elektronisches Bildsignal ab, welches Bildsignal einem Monitor 23 zugeführt wird, um die in dem Röntgenbild enthaltene Bildinformation zu visualisieren. Das elektronische Bildsignal kann auch einer Bildverarbeitungseinheit 24 zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
  • Zwischen der Röntgenquelle 2 und dem Objekt 4 ist das Röntgenfilter 6 zur örtlichen Abschwächung des Röntgenstrahlenbündels angeordnet: Das Röntgenabsorptionsvermögen einzelner Filterelemente 7 des Röntgenfilters 6 wird mit einer Einstelleinheit 50 eingestellt. Die Einstelleinheit 50 ist mit der Hochspannungsversorgung 51 gekoppelt, sodass das Röntgenfilter 6 auf Basis der Intensität des von der Röntgenquelle emittierten Röntgenstrahlenbündels 3 eingestellt werden kann.
  • 2 zeigt schematisch ein Röntgenfilter eines erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerätes. Das Röntgenfilter enthält eine Anzahl nahezu paralleler geriffelter Platten 8, die die Filterelemente 7 bilden. Benachbarte geriffelte Platten sind so angeordnet, dass konkave Seiten der Riffelungen jeweiliger Platten immer einander gegenüber liegen. Konkave Seiten von jeweiligen Platten bilden jedes Mal ein Kapillarröhrchen. Zur Vereinfachung der Zeichnung werden nur vier Platten 8 gezeigt, wobei jede Platte einige Riffelungen aufweist. Konvexe Seiten dieser Riffelungen stehen in Bezug auf die konkaven Seiten der benachbarten Riffelungen ungefähr quer hervor. Die konvexen hervorstehenden Seiten wirken als Trennglieder 10, die benachbarte Filterelemente 7 voneinander trennen. In der Praxis wird beispielsweise eine große Anzahl aus beispielsweise einigen 10 bis einigen 100 parallelen Platten mit jeweils zwischen 10 und 100 Riffelungen verwendet. Das Röntgenfilter hat beispielsweise laterale Abmessungen (relativ zur Richtung des Röntgenstrahlenbündels) von ungefähr 5 cm × 5 cm. Die Kapillarröhrchen haben eine Länge von ungefähr 1 cm. Die Riffelungen in der dargestellten Ausführungsform sind durch scharfe Kniffe mit Winkeln von ungefähr 120° gebildet worden, und bilden somit Kapillarröhrchen mit einem nahezu hexagonalen Querschnitt. Die Kapillarröhrchen haben einen Durchmesser von beispielsweise 300 μm. Geriffelte Platten können auch verwendet werden, um Kapillarröhrchen mit einem runden oder elliptischen Querschnitt zu bilden. Geeignete Materialien für die Platten sind beispielsweise Plastikfolien und Glasfolien mit einer Dicke von zwischen 2 μm und 20 μm; geeignete Ergebnisse werden insbesondere mit Hilfe einer dünnen Kunststoff- oder Glssfolie mit einer Dicke von ungefähr 5 μm erhalten. Geeignete Plastikfolien sind insbesondere Polyethen-, Polyethersulphon- oder Polyetherteraphtalatfolien und ähnliches.
  • Ein Ende der Kapillarröhrchen steht mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit 30 in einem Reservoir 31 in Verbindung. Eine geeignete Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit ist beispielsweise eine Lösung aus Bleisalz, wie z. B. Bleiperchlorat (Pb(ClO4)2) in entmineralisiertem Wasser. Infolge der Kapillarwirkung der einzelnen Filterelemente steigt in den einzelnen Kapillarröhrchen die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit in Abhängigkeit von der an die betreffenden Kapillarröhrchen angelegten elektrischen Spannung. Die Kapillarwirkung wird durch Adhäsion der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit an der Innenwandung der Kapillarröhrchen bewirkt. Diese Adhäsion kann auf Basis der an die Kapillarröhrchen angelegten elektrischen Spannung gesteuert werden. Wenn zwischen der Wandung des betreffenden Kapillarröhrchens und der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit keine oder nahezu keine Spannungsdifferenz vorliegt, ist das betreffende Kapillarröhrchen 7 in Bezug auf die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit hydrophob. Der Füllgrad solcher Kapillarröhrchen mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit kann über die an die betreffenden Kapillarröhrchen angelegte elektrische Spannung gesteuert werden. Es hat sich gezeigt, dass die Einstellung des Röntgenfilters innerhalb von 0,01 Sekunde geändert werden kann.
  • 3 ist eine Draufsicht des in einem erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerät verwendeten Röntgenfilters.
  • Auf der Innenwandung der konkaven Seiten der Riffelungen der Platten 8 sind jeweilige elektrisch leitende Schichten 9 aufgebracht. Somit wird auf der Innenwandung der Kapillarröhrchen 7 eine elektrisch leitende Schicht 9 aufgebracht. Dadurch wird dafür gesorgt, dass elektrisch leitende Schichten 9 von verschiedenen Kapillarröhrchen voneinander geeignet elektrisch isoliert sind. Die elektrischen Spannungen werden an die elektrisch leitenden Schichten jeweiliger Kapillarröhrchen 7 über Spannungszuführungen 32 angelegt. Um die elektrisch leitenden Schichten zu bilden, wird vorzugsweise ein Metall verwendet, das über Dampfabscheidung geeignet abgeschieden werden kann und eine geringe Ordnungszahl aufweist und somit eine geringe Röntgenabsorption. Insbesondere Aluminium, Kupfer und Chrom sind zum Bilden der elektrisch leitenden Schicht geeignete Materialien, weil diese Materialien auf den Platten durch Dampfabscheidung leicht aufge bracht werden können. Eine solche elektrisch leitende Schicht kann auch mit Indiumzinnoxid (ITO) und Silicium gebildet werden, das auch dotiert sein könnte.
  • Die elektrisch isolierende Schicht 42 wird auf der elektrisch leitenden Schicht 9 aufgebracht. Die elektrisch isolierende Schicht ist vorzugsweise eine dielektrische Schicht, die die Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit von der elektrisch leitenden Schicht 9 isoliert, um zwischen der elektrisch leitenden Schicht 9 und der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit 30 die elektrische Potenzialdifferenz aufrechtzuerhalten. Die relative Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Schicht ist vorzugsweise verhältnismäßig groß und die dielektrische Schicht muss verhältnismäßig dünn sein, um dafür zu sorgen, dass das durch die Ladung auf der elektrisch leitenden Schicht bewirkte elektrische Feld gut in die dielektrische Schicht eindringt. Andererseits muss die elektrische Kapazität der dielektrischen Schicht verhältnismäßig gering sein, um eine schnelle Veränderung der Ladung der elektrisch leitenden Schicht zu ermöglichen. Es hat sich gezeigt, dass Parylen N mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 2,65 und Parylen C mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 3,15 geeignete Materialien sind, um die elektrisch isolierende Schicht 42 mit einer Dicke zwischen 2 μm und 10 μm zu bilden. Außerdem können Parylen C und insbesondere Parylen N elektrische Durchschläge gut aushalten. Insbesondere Parylen N kann leicht deponiert werden, indem man das Monomer auf der Oberfläche der elektrisch leitenden Schicht polymerisieren lässt. Es ist sogar möglich, nach Riffelung der Platten und Bildung der Kapillarröhrchen eine Parylen-N-Schicht auf der elektrischen leitenden Schicht aufzubringen.
  • Auf der elektrisch isolierenden Schicht 42 ist eine hydrophobe Deckschicht 43 angebracht. Die Deckschicht 43 kann sehr dünn sein; falls notwendig, kann die Deckschicht eine monomolekulare Schicht sein. Geeignete hydrophobe Eigenschaften haben Deckschichten, deren Oberfläche aus mit CH3, CF3, CH2 oder CF2 endenden Silanen, Siloxanen oder anderen Kohlenwasserstoffen zusammengesetzt ist. Weiterhin sind Paraffin und Polyfluorkohlenwasserstoffe, wie z. B. Teflon, ebenfalls geeignete hydrophobe Deckschichten. Solche Deckschichten können in einfacher Weise und trotzdem genau durch Dampfabscheidung aus der Gasphase deponiert werden.
  • Die elektrisch leitende Schicht 9, die elektrisch isolierende Schicht 42 und die hydrophobe Deckschicht 43 werden auf einem möglichst großen Teil der Innenseite des betreffenden Kapillarröhrchens angebracht; dadurch wird erreicht, dass nur eine sehr kurze Zeitdauer erforderlich ist, um das Kapillarröhrchen in erheblichem Ausmaß mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit zu füllen.
  • 4 ist eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines Röntgenfilters, das in einem erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsgerät verwendet wird. Die nahezu parallelen Platten 8 sind mit Zwischenwänden 10 versehen, die als Trennglieder wirken. Teile der Platten 8 zwischen benachbarten Zwischenwänden 10 bilden Kapillarröhrchen 7. Auf Teilen der Platten zwischen den Zwischenwänden ist eine elektrisch leitende Schicht auf der der Innenseite der Kapillarröhrchen zugewandten Seite aufgebracht; auf der genannten elektrisch leitenden Schicht ist die dielektrische Schicht vorgesehen, die von der hydrophoben Deckschicht bedeckt wird. Wenn die Zwischenwände auch mit einer elektrisch leitenden Schicht bedeckt sind, auf der eine elektrisch leitende Schicht und eine hydrophobe Deckschicht aufgebracht sind, wird ein möglicht großer Teil der Innenseite der Kapillarröhrchen durch die genannten Schichten bedeckt werden.
  • Für einzelne Platten 8 sind gesonderte Spannungszuführungen 32 vorgesehen. Die elektrisch leitenden Teile sind mit der betreffenden Spannungszuführung über jeweilige Schalter 33 elektrisch gekoppelt. Insbesondere α-Si-Dünnfilm-MOS-Transistoren sind geeignete Schalter zum Steuern des Röntgenfilters. Die Spannungszuführungen 32 sind mit elektrischen Spannungsquellen 35 über einen Spaltentreiber 34 gekoppelt. Der Spaltentreiber sorgt für die Verteilung der gewünschten elektrischen Spannungen auf die elektrisch leitenden Teile 9 einzelner Platten 8. Vorzugsweise werden elektrische Spannungen im Bereich von 30 V bis 100 V verwendet; in diesem Fall können Schalter in Form von α-Si-Dünnfilmtransistoren verwendet werden.
  • Pro Zeile von elektrisch leitenden Teilen von einzelnen Platten 8 sind Steuerzeilen 36 zum Steuern der Dünnfilmtransistoren 33 vorgesehen, wobei Steuerzuführungen mit den jeweiligen Gatekontakten 37 der Dünnfilmtransistoren 33 elektrisch gekoppelt sind. Jeder der Dünnfilmtransistoren 33 ist mittels seines Sourcekontaktes 38 mit der betreffenden Spannungszuführung 32 verbunden, während sein Drainkontakt 39 mit der jeweiligen elektrisch leitenden Bahn 9 gekoppelt ist. Die jeweiligen Dünnfilmtransistoren 33 sind geschlossen, d. h. elektrisch eingeschaltet, indem an die betreffende Steuerungszuführung ein Steuersignal angelegt wird. Die Steuersignale werden durch einen Zeilentreiber 40 geliefert. Durch Schließen des betreffenden Dünnfilmtransistors 33 mit Hilfe eines Steuersignals und durch gleichzeitiges Anlegen einer geeigneten Spannung über die entsprechende Steuerzuführung wird die Spannung der betreffenden elektrisch leitenden Bahn auf den gewünschten Wert eingestellt. Daher wird in der Nähe der genannten elektrisch leitenden Bahn die Hydrophobie der Platte 8 aufgehoben und füllt sich das Gebiet in der Nähe der genannten elektrisch leitenden Bahn mit der Röntgenstrahlen absorbierenden Flüssigkeit. Der Füllgrad ist abhängig von der angelegten elektrischen Spannung. Der Zeilentreiber 34, der Spaltentreiber 40 und die elektrische Spannungsquelle 35 sind Teile der Einstelleinheit 50.

Claims (10)

  1. Röntgenuntersuchungsgerät (1), mit – einer Röntgenquelle (2) – einem Röntgendetektor (5) und – einem zwischen der Röntgenquelle und dem Röntgendetektor angeordneten Röntgenfilter (6), – welches Röntgenfilter (6) eine Vielzahl Filterelemente (7) umfasst, deren Röntgenabsorptionsvermögen durch Regelung einer Menge an Röntgenstrahlen absorbierender Flüssigkeit (30) in einzelnen Filterelementen (7) eingestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass – die Filterelemente durch Räume zwischen nahezu parallelen Platten (8) gebildet werden, wobei die jeweiligen Platten (8) mit Trenngliedern (10) versehen sind, die ungefähr quer zur Ebene einer solchen Platte hervorstehen.
  2. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (7) durch nahezu parallele geriffelte Platten gebildet werden.
  3. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Riffelungen von nebeneinander liegenden geriffelten Platten Filterelemente (7) mit einem im Wesentlichen hexagonalen Querschnitt bilden.
  4. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die parallelen Platten (8) mit Zwischenwänden versehen sind, die quer zur Ebene der Platte hervorstehen.
  5. Röntgenuntersuchungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nebeneinander liegende Platten zwischen benachbarten Filterelementen (7) miteinander verbunden sind.
  6. Röntgenuntersuchungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Trenngliedern (10) eine elektrisch leitende Schicht (9) vorgesehen ist.
  7. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer konkaven Seite der betreffenden Riffelung eine elektrisch leitende Schicht (9) vorgesehen ist.
  8. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der elektrisch leitenden Schicht (9) eine elektrisch isolierende Schicht (42) vorgesehen ist.
  9. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der elektrisch leitenden Schicht (9) eine hydrophobe Deckschicht (43) vorgesehen ist.
  10. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der elektrisch isolierenden Schicht (42) eine hydrophobe Deckschicht (43) vorgesehen ist.
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DE (1) DE69819451T2 (de)
WO (1) WO1998052468A2 (de)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999038172A2 (en) * 1998-01-23 1999-07-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. X-ray examination apparatus comprising a filter
CN1300436A (zh) * 1998-05-22 2001-06-20 皇家菲利浦电子有限公司 包括x射线滤光器的x射线检查装置
US6226355B1 (en) * 1998-07-01 2001-05-01 U.S. Philips Corporation X-ray examination apparatus including an X-ray filter
EP1048039A1 (de) * 1998-11-17 2000-11-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Röntgenstrahlung-prüfungsvorrichtung enthaltend ein rontgenstrahlungsfilter
WO2000038198A1 (en) * 1998-12-22 2000-06-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. X-ray examination apparatus
GB9902252D0 (en) * 1999-02-03 1999-03-24 Philips Electronics Nv X-ray filter and x-ray examination apparatus using the same
EP1163681A1 (de) * 1999-10-05 2001-12-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Verfahren zur herstellung eines filters, filter dazu und röntgenstrahlungsvorrichtung
JP2003522328A (ja) * 2000-02-04 2003-07-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 調節可能な吸収を有するフィルタ要素が備えられたフィルタを有するｘ線装置
US6920203B2 (en) * 2002-12-02 2005-07-19 General Electric Company Method and apparatus for selectively attenuating a radiation source
US7254216B2 (en) * 2005-07-29 2007-08-07 General Electric Company Methods and apparatus for filtering a radiation beam and CT imaging systems using same
US7308073B2 (en) * 2005-10-20 2007-12-11 General Electric Company X-ray filter having dynamically displaceable x-ray attenuating fluid
DE102008055921B4 (de) * 2008-11-05 2010-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Modulierbarer Strahlenkollimator
EP2564786A1 (de) 2011-08-31 2013-03-06 General Electric Company Verfahren zur automatischen Konturfilterpositionierung für medizinischen Röntgenbildgebung
DE102011087590B3 (de) 2011-12-01 2013-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Konturkollimator mit einer für Röntgenstrahlung undurchlässigen Flüssigkeit und zugehöriges Verfahren
DE102012220750B4 (de) 2012-02-08 2015-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Konturkollimator mit einer magnetischen, Röntgenstrahlung absorbierenden Flüssigkeit und zugehöriges Verfahren
DE102012201856B4 (de) 2012-02-08 2015-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Konturkollimator und adaptives Filter mit elektroaktiven Polymerelementen und zugehöriges Verfahren
DE102012206953B3 (de) * 2012-04-26 2013-05-23 Siemens Aktiengesellschaft Adaptives Röntgenfilter und Verfahren zur adaptiven Schwächung einer Röntgenstrahlung
DE102012207627B3 (de) * 2012-05-08 2013-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Adaptives Röntgenfilter zur Veränderung der lokalen Intensität einer Röntgenstrahlung
DE102012209150B3 (de) 2012-05-31 2013-04-11 Siemens Aktiengesellschaft Adaptives Röntgenfilter und Verfahren zur Veränderung der lokalen Intensität einer Röntgenstrahlung
DE102012217616B4 (de) * 2012-09-27 2017-04-06 Siemens Healthcare Gmbh Anordnung und Verfahren zur Veränderung der lokalen Intensität einer Röntgenstrahlung
US9431141B1 (en) * 2013-04-30 2016-08-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Reconfigurable liquid attenuated collimator

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1536497A (en) * 1975-03-17 1978-12-20 Galileo Electro Optics Corp X and gamma radiation collimator and method of manufacturing such collimator
US4450706A (en) * 1982-02-08 1984-05-29 Siemens Gammasonics, Inc. Method and apparatus for forming collimator strips
US5966425A (en) * 1989-12-07 1999-10-12 Electromed International Apparatus and method for automatic X-ray control
US5270549A (en) * 1992-06-08 1993-12-14 Digital Scintigraphics, Inc. Annular cylindrical multihole collimator for a radioisotope camera and method of making same
US5447617A (en) * 1994-01-25 1995-09-05 Beckman Instruments, Inc. Coated capillary columns and electrophoretic separation methods for their use
WO1996000967A1 (en) * 1994-06-30 1996-01-11 Philips Electronics N.V. X-ray examination apparatus comprising a filter
JP3663212B2 (ja) * 1994-10-25 2005-06-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ フィルターを有するｘ線装置
WO1997003450A2 (en) * 1995-07-13 1997-01-30 Philips Electronics N.V. X-ray examination apparatus comprising a filter
WO1997003449A2 (en) * 1995-07-13 1997-01-30 Philips Electronics N.V. X-ray examination apparatus comprising a filter
WO1997030459A1 (en) * 1996-02-14 1997-08-21 Philips Electronics N.V. X-ray examination apparatus with x-ray filter
US5878111A (en) * 1996-09-20 1999-03-02 Siemens Aktiengesellschaft X-ray absorption filter having a field generating matrix and field sensitive liquids
JP2000504424A (ja) * 1996-11-12 2000-04-11 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ｘ線フィルタを含むｘ線検査装置
US5919576A (en) * 1997-11-21 1999-07-06 Health Research Inc. Immobilized biological membranes

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Publication number Publication date
JP3982839B2 (ja) 2007-09-26
JP2000515409A (ja) 2000-11-21
EP0918484B1 (de) 2003-11-05
WO1998052468A3 (en) 1999-02-25
US6118855A (en) 2000-09-12
WO1998052468A2 (en) 1998-11-26
DE69819451D1 (de) 2003-12-11
EP0918484A2 (de) 1999-06-02

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