NL1006338C2 - Röntgentomografiestelsel met gestabiliseerde detectorresponsie. - Google Patents
Röntgentomografiestelsel met gestabiliseerde detectorresponsie. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1006338C2 NL1006338C2 NL1006338A NL1006338A NL1006338C2 NL 1006338 C2 NL1006338 C2 NL 1006338C2 NL 1006338 A NL1006338 A NL 1006338A NL 1006338 A NL1006338 A NL 1006338A NL 1006338 C2 NL1006338 C2 NL 1006338C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- detector
- detectors
- scattering
- modules
- ray
- Prior art date
Links
- 230000004044 response Effects 0.000 title description 9
- 238000003325 tomography Methods 0.000 title description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 29
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 27
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 20
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000003471 anti-radiation Effects 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 66
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/161—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
- G01T1/164—Scintigraphy
- G01T1/1641—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras
- G01T1/1648—Ancillary equipment for scintillation cameras, e.g. reference markers, devices for removing motion artifacts, calibration devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4291—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis the detector being combined with a grid or grating
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4411—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis the apparatus being modular
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
- A61B6/035—Mechanical aspects of CT
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
Titel: Röntgentomografiestelsel met gestabiliseerde detectorresponsie.
De uitvinding heeft betrekking op een röntgenscan-stelsel van het type dat omvat: (a) een stellage die een schijf bevat voor het dragen van ten minste een röntgenbron, en een frame voor het roteerbaar dragen van de 5 schijf voor rotatie rond een rotatieas, (b) een röntgen-detectorsamenstel dat een aantal detectoren omvat die samenwerken met de röntgenbron, (c) een anti-verstrooiings-plaatsamenstel met een aantal anti-verstrooiingsplaten die zijn aangebracht in de stralingsbaan tussen de bron en het 10 detectorsamenstel, en (d) een dragerstructuur die verbonden is met de schijf voor het dragen van het detectorsamenstel en het anti-verstrooiingsplaatsamenstel, waarbij de dragerstructuur een basisreferentieoppervlak heeft.
Een dergelijk stelsel is bekend uit het Amerikaanse 15 octrooischrift nr. 5.487.098. Hierin is sprake van computer-ondersteunde tomografie-scanners van de derde generatie. Dergelijke scanners van de derde generatie omvatten op typerende wij ze een röntgenbron en een reeks röntgendetectoren die respectievelijk bevestigd zijn op 20 diametraal tegenover elkaar gelegen zijden van een ringvormige schijf, waarbij deze laatste roteerbaar is gemonteerd binnen een steundrager. Gedurende een scan van een patiënt die is geplaatst binnen de opening van de schijf, roteert de schijf rond een rotatieas terwijl 25 röntgenstralen vanuit het brandpunt van de röntgenbron door de patiënt gaan naar het detectorstelsel.
De röntgenbron en detectorreeks zijn zodanig geplaatst dat de röntgenbanen tussen het brandpunt en elke detector alle in hetzelfde vlak liggen (het zogenaamde 30 "snede-(slice) vlak", "rotatievlak" of "scanvlak") dat loodrecht staat op de rotatieas van de schijf. Omdat de stralingsbanen uitgaan van in wezen één puntbron en zich met verschillende hoeken naar de detectoren uitstrekken, 1006338 k 2 lijken de stralingsbanen op een waaier, en derhalve wordt de term "waaierbundel" gebruikt om alle stralingsbanen op een tijdsogenblik te beschrijven. De straling die wordt gedetecteerd door één enkele detector op een tijdsmeet-5 interval gedurende een scan wordt beschouwd als "straal".
De straal wordt gedeeltelijk verzwakt door de massa van de patiënt in de baan ervan en elke detector wekt één enkele intensiteitsmeting op als functie van de verzwakking, en derhalve van de dichtheid van het deel van de patiënt in de 10 baan van de straal vanaf het brandpunt naar de betreffende detector. Deze röntgen-intensiteitsmetingen, of projecties, worden op typerende wij ze uitgevoerd gedurende voor-geschreven meetintervallen op elk van een aantal hoekgeef-posities.
15 In het ideale geval moet alle straling binnen de waaierbundel een uniforme intensiteit hebben gedurende de scan en moeten alle detectoren een uniforme ingangs-uitgangsresponsie (of overdrachtfunctie) hebben, d.w.z. alle detectoren moeten idealiter voorzien in hetzelfde 20 uitgangssignaal voor een gegeven ingangsniveau van de röntgenstraling. Bovendien moet er in het ideale geval geen variatie zijn in de stabiliteit van de responsie van het detectorstelsel op de straling, d.w.z. de signalen die worden voortgebracht uit het detectorstelsel moeten geen 25 afwijking vertonen tussen opeenvolgende of periodieke scans.
Verschillende typen detectoren zijn ontwikkeld, zoals gas- en halfgeleidertypen. Een typerende halfgeleiderdetector omvat een scintillatiekristal dat hoog energetische röntgenfotonen omzet in laag-energetische 30 zichtbare lichtfotonen, en een fotodiode die de laag- energetische zichtbare lichtfotonen omzet in elektrische stromen met zeer lage amplituden (d.w.z. van de orde van pico-ampèren tot nano-ampèren). De stroomuitgang met zeer lage amplitude van elke detector geeft de róntgenflux weer 35 die op de detector valt. De uitgangen van de detectorreeks worden overgedragen via een reeks geleiders naar een 1006338 3 dataverwerkingsstelsel (DAS; Data Acquisition System) voor signaalverwerking.
Omdat de resolutie van het resulterende beeld een functie is van de afmeting van de detectoren omvat een 5 gecomputeriseerd-tomografie- (CT; Computed Tomography) scannerstelsel op typerende wijze honderden detectoren die uiterst dicht bij elkaar staan binnen de waaierbundelboog. Om de kosten van dergelijke detectorreeksen te reduceren zijn vooraf gemonteerde halfgeleiderdetectormodulen, elk 10 bestaande uit verscheidene halfgeleiderdetectoren, beschreven in het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift Nr. 5.487.098. Bijvoorbeeld omvat een CT scannerstelsel van de derde generatie, dat wordt vervaardigd door aanvrager 384 detectoren die worden verschaft door 24 modulen van 15 16 detectoren elk en die dicht bij elkaar staan binnen een boog die niet meer dan 48 graden onderspant. De breedte van een dergelijke detector is derhalve van de orde van een millimeter.
Elke detectormodule is op typerende wijze aan alle 20 zijden bevat in een elektrisch geleidende, optisch ondoorzichtige afscherming, die in wezen doorzichtig is voor röntgenstralen. De afscherming rond de module wordt op typerende wijze gevormd uit een dunne reflectiefolie. Bovendien wordt elke afzonderlijke detector (hierna 25 "detector" of "detectorkristal" genoemd) binnen een module omgeven door een blank materiaal met hoge reflectie dat een dikte heeft van de orde van ten minste 0,2 mm en dat het doorlaten van röntgenstralen mogelijk maakt maar toch buitensporige lichtlekkage tussen de kristallen voorkomt.
30 Röntgenstralen kunnen op deze wijze vallen op het detectorkristal vanuit elke hoek; maar zichtbaar licht dat wordt opgewekt in het kristal in responsie op deze röntgenstralen kan niet passeren of reflecteren vanuit de ene detector naar de andere vanwege de optisch ondoorzichtige af-35 scherming rond de detector, hetgeen wezenlijk de overspraak tussen naburige detectorkanalen reduceert of elimineert. Vanwege de dikte van de bekleding tussen naburige detector- 1006338 4 kristallen en de mechanische toleranties die verbonden zijn met de vervaardiging van de afzonderlijke kristallen, is het onpraktisch om de kristallen voldoende dicht bij elkaar te zetten om een draaglijk continu detectiegebied te 5 bereiken. Zelfs de detectorkristallen die het dichtste bij elkaar staan in een reeks worden gescheiden door een afstand van ten minste ongeveer 0,2 mm om de meervoudige lagen reflectiemateriaal daartussen te herbergen. Deze kleine ruimte of tussenruimte tussen afzonderlijke 10 detectorkristallen blijkt een gebied van verminderde signaalinformatie te zijn in elke projectie van de patiënt. Het bestaan van dergelijke gebieden vermindert de doelmatigheid waarmee de detectorkristallen uniform de straling over de waaierbundel kunnen detecteren en beïnvloedt 15 derhalve de nauwkeurigheid en de resolutie van het gereconstrueerde beeld.
Deze conditie wordt ernstiger door de noodzaak om de straling te collimeren alvorens deze op de detectorkristallen valt. Omdat dichte materie de neiging heeft om 20 röntgenstralen te verstrooien is het noodzakelijk om zoveel mogelijk uit te sluiten dat alle straling die niet een rechte baan aflegt vanaf het brandpunt van de röntgenbron naar elk detectorkristal op de detectorkristallen valt. Om uit te sluiten dat dergelijke strooistraling of verstrooide 25 straling op de detectorkristallen valt, wordt een reeks van langwerpige, dunne collimatie- of "anti-verstrooiings"-platen geplaatst tussen de röntgenbron en de detectorkristallen. De anti-verstrooiingsplaten zijn ondoorzichtig voor röntgenstraling en worden uitgelijnd met betrekking 30 tot de detectorkristallen om in wezen slechts die stralen die een rechte lijn afleggen vanaf de bron naar een detectorkristal te collimeren en derhalve passage ervan mogelijk te maken. De anti-verstrooiingsplaten worden in het algemeen zodanig geplaatst dat ze uitgelijnd zijn met 35 radiale lijnen die zich uitstrekken vanaf het brandpunt en corresponderende tussenruimten tussen naburige detectorkristallen van de reeks, zodat ze alle stralen die op het 1006338 5 detectorkristal vallen met een hoek die bijvoorbeeld met niet meer dan ongeveer drie graden vanaf een loodrecht invallende straal langs de respectieve straalbaan blokkeren. De uitlijning van elke anti-verstrooiingsplaat 5 met een corresponderende tussenruimte tussen de detectoren verzekert dat elke anti-verstrooiingsplaat het minst gevoelige deel van naburige detectoren beschaduwt, en derhalve wordt een maximum hoeveelheid straling gedetecteerd door de corresponderende detectorkristallen. Een 10 dergelijk anti-verstrooiingsplaat-uitlijnstelsel is beschreven in het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift Nr. 5.487.098. Hieruit blijkt echter dat het ongewenst is om de anti-verstrooiingsplaten zodanig te plaatsen dat ze een schaduw werpen over het hoofdlichaam (centrum) van een 15 detector.
In bestaande CT sannerstelsels wordt aangenomen dat ten minste een zekere tussenruimte tussen elk detectorkristal in een reeks noodzakelijk is om de anti-verstrooiingsplaten en de schaduwen die ze werpen op de 20 detectorkristallen onder te brengen. Hoewel elke anti- verstrooiingsplaat zeer dun is, bijvoorbeeld van de orde van 0,1 mm dik, blokkeert deze toch zo nu en dan röntgenstralen of wekt een "schaduw" op op één of beide corresponderende naburige detectorkristallen. Een 25 detectorkristal dat wordt "beschaduwd" door een anti-verstrooiingsplaat wekt een signaal op dat dienovereenkomstig wordt gereduceerd in sterkte met betrekking tot een signaal uit een niet-beschaduwd detectorkristal. De detectorstelselresponsie wordt echter veel meer beïnvloed 30 door signaalinstabiliteit dan door de gereduceerde signaalsterkte. Wanneer de schijf die de detectorkristallen en anti-verstrooiingsplaten draagt gedurende een scan roteert, kunnen de anti-verstrooiingsplaten bewegen over de tijd als gevolg van thermische effecten of van de rotatie van de 35 schijf. Deze beweging over de tijd van de anti- verstrooiingsplaten met betrekking tot de detectorkristallen brengt variaties voort in de mate van 1 006338 6 beschaduwing door een anti-verstrooiingsplaat op een corresponderend detectorkristal. Het resultaat van deze variabele beschaduwing is dat het uitgangssignaal van een beschaduwde detector kan worden gemoduleerd door de 5 bewegende anti-verstrooiingsplaat. Zelfs wanneer de beweging van de anti-verstrooiingsplaat gering is in termen van ruimtelijke beweging omdat de uitgang van elk detectorkristal wordt gekalibreerd tot een zeer nauwkeurige graad (0,03%) en wordt gebruikt om metingen te doen bij dit 10 precisieniveau, kan de waarde van de fluctuatie in de actuele amplitude significant zijn. Derhalve geloofde men, voordat de uitvinding werd gedaan, dat elke anti-verstrooiingsplaat zo dun mogelijk moest zijn en zo dicht mogelijk moest worden uitgelijnd met de corresponderende 15 tussenruimte tussen twee naburige detectorkristallen (het minst gevoelige deel van elke detectorkristal) om op deze wijze het werpen van schaduwen op de detectiegebieden van de naburige detectorkristallen te minimaliseren en derhalve de modulatie van het uitgangssignaal uit de detectoren te 20 minimaliseren.
Het optische stelselontwerp vereist echter compromissen bij het ontwerpen van het detectorsamenstel. Enerzijds is het wenselijk om de tussenruimte tussen detectorkristallen zo klein mogelijk te maken om zoveel 25 mogelijk een continu detectiegebied te simuleren. Anderzijds is het wenselijk om de tussenruimte tussen naburige detectorkristallen groot genoeg te maken om schaduwen uit de anti-verstrooiingsplaten onder te brengen en derhalve de invloeden van de schaduwen die worden geworpen door de 30 platen op de detectiegebieden te minimaliseren. Dit ontwerpcompromis maakt het zeer onpraktisch om de anti-verstrooiingsplaten zodanig te plaatsen dat de schaduwen geheel binnen de tussenruimten tussen de detectorkristallen vallen en niet op de detectiegebieden van de detector-35 kristallen. De gevoeligheid van een detectorkristal voor straling ligt in het algemeen bij een constante maximumwaarde over het centrale detectiegebied van het detector- 1006338 7 kristal en valt scherp af bij de randen van het kristal.
Het beschaduwen van de rand en derhalve een minder gevoelig gebied van een detectorkristal, d.w.z. nabij de tussenruimte tussen naburige detectorkristallen, zal nog 5 significante veranderingen veroorzaken in signaal- intensiteit voor betrekkelijk kleine bewegingen van de anti-verstrooiingsplaat hetgeen ongewenste signaalmodulatie en instabiliteit teweegbrengt.
Als gevolg van deze condities is een zeer zorg-10 vuldige en nauwkeurige plaatsing van de detectormodulen en de anti-verstrooiingsplaten met betrekking tot elkaar vereist. Om beschaduwing te minimaliseren en de hoeveelheid directe straling die wordt gedetecteerd te maximaliseren, de detectie van strooiingsstraling te minimaliseren en 15 signaalinstabiliteit te voorkomen, moet vrijwel alle relatieve beweging tussen de platen en de detectorkristallen worden geminimaliseerd of voorkomen. Wanneer de resolutie van de detectorkristallen groter wordt, worden de kristallen en de tussenruimten daartussen kleiner en het 20 vermogen om de anti-verstrooiingsplaatschaduwen geheel binnen de tussenruimtegebieden te houden wordt in toenemende mate onpraktisch om te bereiken en te handhaven. Omdat voorts het detectiegebied niet continu is maar in plaats daarvan een reeks discrete detectiegebieden met in 25 wezen constante maximumgevoeligheid is, gescheiden door gebieden met afgenomen gevoeligheid aan de randen van een detectorkristal, kan een klein maar potentieel significant deel van de totale straling die door de patiënt gaat, niet worden gedetecteerd. De resulterende signalen uit de 30 detector zijn hoogst waarschijnlijk betrekkelijk instabiel, en de beelden die worden gereconstrueerd uit deze signalen kunnen vervormd zijn en kunnen verduisterd worden door artefacten die daardoor worden ingevoerd.
Het is derhalve een doel van de onderhavige uitvin-35 ding om de nadelen van de huidige stelsels te overwinnen en om te voorzien in een CT scannerstelsel met een anti-verstrooiingsplaatsamenstel dat nauwkeurig kan worden 1006338 δ geplaatst met betrekking tot de röntgenbron en het detectorsamenstel om het optreden en de plaats van schaduwen uit de anti-verstrooiingsplaten op de detector-kristallen te regelen.
5 Het is een ander doel van de uitvinding om te voor zien in een CT scannerstelsel met een detectorsamenstel dat niet een minimumafstand vereist tussen de detector-kristallen om anti-verstrooiingsplaten te herbergen.
Het is nog een ander doel van de uitvinding om te 10 voorzien in een CT scannerstelsel dat het mogelijk maakt dat een verstrooiingsplaatsamenstel wordt geplaatst zodanig dat alle schaduwen die worden voortgebracht door de aanwezigheid van de anti-verstrooiingsplaten in de stralings-baan en elke beweging van de platen met betrekking tot de 15 detectoren als gevolg van thermische effecten of de rotatie van de schijf, de signalen die worden voortgebracht door de detectoren niet materieel beïnvloeden.
Het röntgenscanstelsel volgens de uitvinding wordt daartoe gekenmerkt, doordat het scanstelsel voorts omvat: 20 organen voor het stabiliseren van de signalen uit de detectoren tegen modulatie die te wijten is aan relatieve beweging van de röntgenbron, de detectoren en de anti-verstrooiingsplaten, waarbij het stabiliseren plaatsvindt door het plaatsen van de anti-verstrooiingsplaten boven de 25 meest gevoelige gebieden van de detectoren.
Op voordelige wijze omvat het signaal-stabiliseringssamenstel een plaatsingssamenstel voor het plaatsen van het anti-verstrooiingsplaatsamenstel met betrekking tot het detectorsamenstel op de draagstructuur 30 zodat elk van de anti-verstrooiingsplaten in wezen uitgelijnd is met het continue gebied van de in wezen constante maximum- gevoeligheid voor straling van een corresponderende detector. Het resultaat van deze uitlijning van anti-verstrooiingsplaten met betrekking tot 35 de detectoren is, dat alle signalen die worden voortgebracht door de detectoren uniform worden verzwakt, zodat elke beweging van de röntgenbron of anti- 1006338 9 verstrooiingsplaat met betrekking tot de detector nog steeds het gevolg zal hebben dat de anti-verstrooiingsplaat het gebied van constante maximumgevoeligheid van de corresponderende detector beschaduwt, zodat de uitgang van 5 de detector niet zal worden beïnvloed door een beweging van de anti-verstrooiingsplaat. De invloed op de signalen van een relatieve beweging van de bron, platen en detectoren, te wijten aan thermische effecten of rotatie van de schijf wordt op deze wijze te verwaarlozen.
10 Elk detectorsamenstel en elk anti-verstrooiings- plaatsamenstel is bij voorkeur een modulaire eenheid met een respectief referentieoppervlak dat past bij het referentieoppervlak van de draagstructuur. De draag-structuur omvat bij voorkeur een plaatsingssamenstel dat 15 zich uitstrekt vanaf het basisreferentieoppervlak en bevestigd is met betrekking tot de draagstructuur. Wanneer de anti-verstrooiingsplaatmodule wordt geplaatst op de draagstructuur met betrekking tot de detectormodule, worden de anti-verstrooiingsplaten in wezen uitgelijnd met 20 gebieden met in wezen constante maximumgevoeligheid van de corresponderende detectoren.
In een uitvoeringsvorm is het aantal anti-verstrooiingsplaten gelijk aan het aantal detectoren. In andere uitvoeringsvormen behoeft het aantal anti-25 verstrooiingsplaten niet gelijk te zijn aan het aantal detectoren en kan hetzij groter hetzij kleiner zijn dan het aantal detectoren.
Volgens nog een ander aspect van de uitvinding is voorzien in een werkwijze voor het stabiliseren van de 30 signalen die worden voortgebracht door de detectoren tegen modulatie, te wijten aan relatieve beweging van het detectorsamenstel, de röntgenbron en het anti-verstrooiingsplaatsamenstel in een róntgenstelsel. Volgens deze werkwijze wordt het anti-verstrooiingsplaatsamenstel 35 geplaatst met betrekking tot het detectorsamenstel zodanig dat de anti-verstrooiingsplaten in wezen worden uitgelijnd .100 63 38 10 met gebieden van in wezen constante maximumgevoeligheid van de corresponderende detectoren.
Volgens nog een ander aspect van de uitvinding is voorzien in een verbetering in een modulaire opstelling 5 voor een röntgendetectorsamenstel voor gebruik met een röntgenbron in een röntgenstelsel. De opstelling omvat ten minste één detectormodule met een referentieoppervlak en één of meer detectoren die bevestigd zijn met betrekking tot het referentieoppervlak voor het detecteren voor 10 röntgenstraling die wordt opgewekt door de bron, en ten minste één anti-verstrooiingsplaatmodule die een tweede referentieoppervlak omvat en organen die bevestigd zijn aan het tweede referentieoppervlak voor het reduceren van de hoeveelheid verstrooide röntgenstralen die worden op-15 gevangen door de detector. Een basisdraagsamenstel wordt bevestigd aan het röntgenstelsel voor het ondersteunen van de detector en de anti-verstrooiingsplaatmodulen. Het basisdraagsamenstel heeft een basisreferentieoppervlak en een positioneringssamenstel voor het op de juiste wijze 20 positioneren en bevestigen van elk van de modulen aan het basisdraagsamenstel en met betrekking tot elkaar. Het positioneringssamenstel omvat drie pennen die zich uitstrekken door het basisreferentieoppervlak heen en zodanig zijn bevestigd ten opzichte van het basisdraagsamenstel dat 25 de eerste pen samenwerkt met een detectormodule, de tweede pen samenwerkt met een anti-verstrooiingsplaatmodule en de derde pen samenwerkt met en gemeenschappelijk is voor zowel de detector als de anti-verstrooiingsplaatmodulen, zodat de referentieoppervlakken van elk van de modulen onderling 30 tegenover het basisreferentieoppervlak liggen. De detectormodulen en de anti-verstrooiingsplaatmodulen worden op deze wijze nauwkeurig gepositioneerd met betrekking tot elkaar en tot de bron, wanneer de modulen en het basisdraagsamenstel zijn bevestigd aan het röntgenstelsel. 35 De verbetering omvat een samenstel voor het stabiliseren van signalen die worden ontvangen uit de detectoren tegen modulatie te wijten aan relatieve beweging van de röntgen- 1006338 11 bron, de detectoren en de anti-verstrooiingsplaten. In het bijzonder maakt dit signaalstabiliseringssamenstel het mogelijk dat de anti-verstrooiingsplaatmodulen en de detectormodulen zodanig met betrekking tot elkaar worden 5 gemonteerd dat de anti-verstrooiingsplaten in wezen zijn uitgelijnd met de gebieden met constante maximum-gevoeligheid van corresponderende detectoren.
Opgemerkt wordt dat op zich het uitlijnen van anti-verstrooiingsplaten met de tussenruimten tussen naburige 10 detectoren bekend is uit het Amerikaanse octrooischrift nr. 5.025.462. Ook dit octrooischrift leert echter dat het ongewenst is om de anti-verstrooiingsplaten zodanig te plaatsen dat een schaduw over het hoofdlichaam (centrum) van een detector wordt geworpen.
15 Nog andere doeleinden en voordelen van de onder havige uitvinding zullen duidelijk zijn aan deskundigen uit de volgende gedetailleerde beschrijving, waarin slechts twee voorkeursuitvoeringsvormen zijn getoond en beschreven, bij wijze van illustratie van de beste uitvoeringsvorm van 20 de uitvinding. Zoals men zich zal realiseren, zijn volgens de uitvinding andere verschillende uitvoeringsvormen mogelijk en de details ervan kunnen in diverse aspecten worden gemodificeerd zonder de beschermingsomvang van de uitvinding te boven te gaan. Derhalve zijn de tekeningen en 25 de beschrijving bedoeld als illustratief en zijn niet beperkend.
Voor een meer volledig begrip van de aard en doeleinden van de onderhavige uitvinding wordt nu verwezen naar de volgende gedetailleerde beschrijving samen met de 30 begeleidende tekeningen, waarin: fig. 1 een axiaalaanzicht is van een CT scanner-stelsel dat een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding belichaamt; fig. 2 een uit elkaar getrokken perspectivisch 35 aanzicht is, gedeeltelijk weggesneden, dat de opstelling van een detectormodule en een anti-verstrooiingsplaatmodule zoals gemonteerd op een draagstructuur toont; 1006338 12 fig. 3 een perspectivisch aanzicht is van een detectormodule,- fig. 4 A-B vereenvoudigde perspectivische aanzichten zijn van enkele en meervoudige detectoren 5 respectievelijk in een reeks; fig. 5 een vereenvoudigd perspectivisch aanzicht is van een deel van een bekend röntgenstelsel dat de relatieve posities van de detectoren en anti-verstrooiingsplaten toont, en een corresponderende grafiek van de signaal-10 responsie van de detectoren in een bekend röntgenstelsel; fig. 6 een vereenvoudigd perspectivisch aanzicht van het deel van een röntgenstelsel volgens de onderhavige uitvinding, waarbij de anti-verstrooiingsplaten in wezen zijn uitgelijnd over gebieden met constante maximum-15 gevoeligheid van corresponderende detectoren, en een corresponderende grafiek van de signaalresponsie van de detectoren in een röntgenstelsel volgens de onderhavige uitvinding; en fig. 7 A-B vereenvoudigde perspectivische 20 aanzichten zijn van een deel van een röntgenstelsel volgens twee andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding respectievelijk, waarbij het aantal anti-verstrooiingsplaten niet hetzelfde is als het aantal detectorkristallen.
Onder verwijzing nu naar fig. 1 is een CT scanner-25 stelsel volgens de onderhavige uitvinding weergegeven. Om te voorzien in de data voor een CT scan, omvat de scanner 8 een röntgenbron 12 en een detectorsamenstel 14, dat is gemonteerd op een schijf 10. De bron 12 en het detectorsamenstel worden geroteerd rond een rotatieas 16 30 (die zich loodrecht uitstrekt op het aanzicht getoond in fig. 1) om te roteren rond het object 18 dat zich uitstrekt door de centrale opening heen van de schijf gedurende de CT scan. Het object 18 kan een deel van een levende menselijke patiënt zijn, zoals het hoofd of torso. De bron 12 zendt 35 binnen het scanvlak (loodrecht op de rotatieas 16) een continue waaiervormige bundel 20 van röntgenstralen uit, die uitgaat vanuit een brandpunt 9 en zich uitstrekt naar 1006338 13 Λ en wordt geregistreerd door de detectoren van het samenstel 14 na door het object 18 heen te zijn gegaan. Een reeks anti-verstrooiingsplaten 22 is geplaatst tussen het object 18 en de detectoren van het samenstel 14 om in wezen de 5 hoeveelheid verstrooide stralen die wordt geregistreerd door de detectoren te reduceren.
In een voorkeursuitvoeringsvorm is het aantal detectoren 384 en de detectoren omvatten een boog van 48°, hoewel het aantal en de hoek kunnen variëren. Wederom onder 10 verwijzing naar fig. 1, laat men de schijf 10, die op voordelige wijze kan zijn vervaardigd van een lichtgewicht materiaal zoals aluminium, snel en geleidelijk rond de as 16 roteren. De schijf 10 heeft een openframe-constructie zodat het object 18 door de opening van de schijf kan 15 worden gepositioneerd. Het object 18 kan bijvoorbeeld worden gedragen op een pallet of tafel 32, die zo doorzichtig moet zijn als praktisch is voor röntgenstraling. Wanneer een schijf 10 roteert, worden detectoren van het samenstel 14 periodiek gemonsterd om te voorzien in 20 discrete metingen van de röntgenstralen die in het scanvlak door het object 18 vanuit vele projectiehoeken gaan. De metingen worden vervolgens elektronisch verwerkt met een daartoe geschikte signaalverwerkingsinrichting (niet getekend) in overeenstemming met bekende mathematische 25 technieken om de uiteindelijke beeldinformatie voort te brengen. De beeldinformatie kan vervolgens in een geheugen worden geplaatst, geanalyseerd in een computer of op geschikte wijze weergegeven.
Meer in het bijzonder, onder verwijzing wederom 30 naar fig. 1, omvat volgens de onderhavige uitvinding het detectorsamenstel 14 een basisdraagelement in de vorm van een draagreferentierug 28 die voorzien is van een vlak gegevens- of referentieoppervlak dat is ontworpen om gemakkelijk en nauwkeurig te kunnen worden bewerkt in het 35 rechthoekige coördinatenstelsel van machines. De detectoren en anti-verstrooiingsplaten worden elk samengesteld tot een aantal identieke modulen 24 en 26 respectievelijk en de 1006338 « 4 14 modulen worden ook nauwkeurig bewerkt binnen de rechthoekige coördinaten van standaardmachines. De modulen worden vervolgens nauwkeurig uitgelijnd en bevestigd aan het referentieoppervlak van de rug 28, en de rug die wordt 5 gedragen door een schijf 10 met geschikte dragers, zoals dragers 30, zodat de detectoren alle in het scanvlak liggen en een gelijke hoek onderspannen met betrekking tot het brandpunt 9 van de röntgenbron 12.
Onder verwijzing naar fig. 2 omvat het detector-10 samenstel 14 de rug 28, detectormodulen 24 en anti-verstrooiingsplaatmodulen 26. Bij gebruik wordt het volledige detectorsamenstel bevestigd aan de schijf 10 en kan bijvoorbeeld één rug, acht anti-verstrooiings-plaatmodulen en 24 detectormodulen omvatten waarbij elke 15 detectormodule 16 detectoren draagt. De rug 28 is bij voorkeur boogvormig met een krommingscentrum dat samenvalt met het brandpunt 9 van de bron 12, wanneer deze op de juiste wijze is bevestigd aan de schijf 10. De rug omvat ook twee vlakke parallelle oppervlakken 40 en 42, waarvan 20 het oppervlak 40 als voorste referentie of gegevens- oppervlak kan worden beschouwd. Deze vlakke oppervlakken maken ook het zeer nauwkeurig boren mogelijk van referentieopeningen 44, 48, 50 en 56 en montageopeningen 54, 58 in de rug 28 vanuit en loodrecht op het referentie-25 oppervlak 40 met gebruikmaking van commercieel verkrijgbare 1006338 15 standaardmachines. Stelpennen 60A-D zijn bevestigd binnen de referentieopeningen, zoals gedetailleerd aangegeven in het Amerikaanse octrooischrift Nr. 5.487.098.
Voor een nauwkeurige positionering worden anti-5 verstrooiingsplaten 22 eerst samengesteld tot anti- verstrooiingsplaatmodulen 26 die bijvoorbeeld achtenveertig anti-verstrooiingsplaten 22 kunnen omvatten, die zijn gemonteerd tussen een basisplaat 70 met een vlak uitwendig referentieoppervlak 72 en een topplaat 74, zoals getoond in 10 fig. 2. De onderling tegenover elkaar liggende oppervlakken van de basisplaat 70 en de topplaat 74 omvatten bij voorkeur organen voor het dragen van de platen 22 zodat elke plaat radiaal zal worden uitgelijnd met het brandpunt 9 wanneer het detectorsamenstel op de juiste wijze is samengesteld en 15 bevestigd aan de schijf. De draagorganen zijn bij voorkeur zeer dunne opstaande randen 76 die zijn voorzien van positioneringssleuven voor het opvangen van de respectieve anti-verstrooiingsplaten 22. De positioneringssleuven zijn aangebracht op de opstaande randen zodat de anti-20 verstrooiingsplaten 22 worden uitgelijnd met de gebieden met constante maximumgevoeligheid van corresponderende detectoren wanneer de respectieve anti-verstrooiingsplaat en detectormodulen op de rug zijn gemonteerd. Dit wordt volgens de onderhavige uitvinding bereikt door het op uniforme wijze 25 positioneren van de sleuven, hetzij rechts hetzij links van hun posities zoals uiteengezet in het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift Nr. 5.487.098 met een afstand die gelijk is aan de helft van de breedte van het detector-kristal en van de tussenruimte tussen naburige kristallen.
30 De constructie van de anti-verstrooiingsplaatmodule wordt verder nader beschreven in het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift Nr. 5.487.098 en wordt hier verder niet gedetailleerd beschreven.
De voorkeursdetectormodule 24 is in verder detail in 35 fig. 3 getoond. Deze module omvat een metalen blok 90 met een reeds halfgeleiderdetectoren 92 en een multi-geleider- 1006338 16 lintkabel 94, of een andere flexibele verbinding, die gemonteerd is op één vlak ervan. Het blok 90 kan ook op voordelige wijze van geëxtrudeerd aluminium zijn, hoewel andere materialen kunnen worden gebruikt. Zoals in groter S detail getoond in fig. 4A-4B, kunnen de detectoren 92 elk een scintillatiekristal 97 omvatten om röntgenenergie in licht om te zetten en een fotodiode 99 om het licht om te zetten in elektrische stroom. De dioden kunnen worden vervaardigd door bekende technieken op een substraat 96 en 10 de kristallen kunnen direct worden gecementeerd boven op de dioden. De multi-geleider-lintkabel 94 kan worden bevestigd door solderen of op een andere wijze op het substraat 96, zodat de uitgang van elke detector afzonderlijk door een corresponderende geleider in het lint wordt gevoerd naar de 15 scannersignaal-verwerkingscomponenten. Het volledige substraatsamenstel kan worden gecementeerd op het blok 90. De module 24 kan bijvoorbeeld 16 detectoren omvatten, elk met een breedte van de orde van een millimeter. Indien deze worden gemonteerd met boogintervallen van 1/8 graad, zullen 20 de centra ervan op een afstand van minder dan twee millimeter liggen. Uniformiteit van de detector-tussenruimte, zoals reeds in het voorafgaande vermeld, is belangrijk voor de bijdrage van de metingen aan de correcte pixels in het gereconstrueerde beeld. Hoewel uniformiteit 25 van detectorkarakteristieken wenselijk is, wordt in de praktijk elke detector bij voorkeur gekalibreerd over het gebied van te verwachten temperaturen. Een goede thermische binding voor een uniforme detectortemperatuur is derhalve wenselijk.
30 Het positioneringssamenstel omvat bijvoorbeeld drie pennen of spieën die zich uitstrekken door het basisreferent ieoppervlak heen en bevestigd zijn ten opzichte van de draagstructuur op een zodanige wijze dat een eerste pen of spie samenwerkt met een detectormodule, een tweede pen 35 of spie samenwerkt met een anti-verstrooiingsplaatmodule, en een derde pen of spie samenwerkt met en gemeenschappe- 1006338 17 lijk is voor beide modulen zodat de referentieoppervlakken van de modulen onderling tegenover het basisreferentie-oppervlak van de draagstructuur liggen. De detectormodulen en anti-verstrooiingsplaatmodulen worden derhalve nauw-5 keurig gepositioneerd met betrekking tot elkaar en tot de bron wanneer de modulen en de draagstructuur zijn bevestigd aan het röntgenstelsel.
Elk van de detectormodulen en anti-verstrooiingsplaatmodulen omvat één cirkelvormige opening voor het nauw 10 opvangen van de derde van de drie pennen, evenals een sleuf met een breedte die smaller is dan de lengte ervan en uitgelijnd is met de opening. De breedte van de sleuf is geschikt om de respectieve eerste en tweede pennen nauw op te vangen, terwijl de lengte van de sleuf de toleranties 15 onderbrengt tussen de eerste en derde pennen en tussen de tweede en derde pennen.
Verdere details van het detectorsamenstel, het anti-verstrooiingsplaatsamenstel, de opstelling van de detectormodulen en anti-verstrooiingsplaatmodulen op de rug, en de 20 organen om deze in te stellen, worden uiteengezet in het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift Nr. 5.487.098 en worden hier niet verder beschreven.
Zoals in groter detail getoond in fig. 4A en 4B, wordt elke detector 92 op ten minste één onderling van 25 elkaar liggende zijde (en bij voorkeur op alle zijden behalve de bodem die in contact is met de fotodiode) bekleed met een afscherming die bijvoorbeeld vervaardigd is van een dunne film 107 van een optisch zeer reflecterend materiaal om het weglekken van licht van de ene detector 30 naar de andere te voorkomen. Deze afscherming rond de detectoren is echter doorzichtig voor röntgenstraling (aangegeven als de pijlen 109). Zoals vermeld in het voorafgaande, is het gebied van het detectorkristal tussen de foliebekledingen 107 veel gevoeliger voor röntgen-35 straling dan de randen van de detector, gedeeltelijk vanwege de afstand of tussenruimte 21, die aanwezig is 1006338 18 tussen naburige detectoren door de aanwezigheid van de film 107. Hoewel de detectoren zeer dicht bij elkaar staan in een detectorsamenstel, is deze tussenruimte of afstand 121 tussen de detectoren op typerende wijze van de orde van bij 5 benadering 0,2mm. De signaalintensiteit voor de straling die in wezen op de tussenruimte 121 tussen de detector-kristallen valt, is bij benadering 1% van de signaalintensiteit voor de straling die op het kristal valt.
Fig. 5 toont in vereenvoudigde vorm de relatieve 10 posities van de detectoren 92 en de anti-verstrooiings-platen 22 in een bekend röntgenstelsel. In bekende CT stelsels worden de anti-verstrooiingsplaten 22 zodanig gepositioneerd dat ze in wezen zijn uitgelijnd met de spleten 121 (die bestaan uit meervoudige lagen van optisch 15 zeer reflecterend materiaal 107) tussen naburige detectoren. De plaatsing van de anti-verstrooiingsplaten over de spleten tussen de detectoren in bekende róntgen-stelsels werd noodzakelijk geacht om het effect van plaatbeschaduwing op de detectoren te minimaliseren, om 20 daar de modulatie van de signalen die worden opgewekt door de detectoren vanwege de relatieve beweging van de anti-verstrooiingsplaten te voorkomen. Zoals kan worden gezien uit de corresponderende grafiek van de signaalresponsie onder het detectordiagram, is het echter zeer onpraktisch 25 en moeilijk om de anti-verstrooiingsplaten 22 nauwkeurig en geheel over de spleetgebieden 121 tussen de detectoren te positioneren vanwege het feit dat de spleetgebieden zeer nauw zijn. De geringste relatieve beweging van de röntgenbron, de anti-verstrooiingsplaten of de detectoren 30 kan veroorzaken dat de anti-verstrooiingsplaten 22 verkeerd worden uitgelijnd met betrekking tot de spleten en schaduwen werpen over de detectorkristallen in plaats van over de spleten tussen de kristallen. Het intermitterend invoeren van een schaduw naar het kristal voert een 35 instabiliteit in naar de signalen die door het kristal 1006338 19 worden opgewekt en brengt ongewenste artefacten in het gereconstrueerde beeld te weeg.
Het is duidelijk uit fig. 5 dat het plaatsen van de anti-verstrooiingsplaten 22 op een zodanige wijze dat hun 5 schaduwen slechts over de spleetgebieden 121 tussen de detectoren vallen, wenselijk zou zijn indien de spleetgebieden tussen de detectoren voldoende groot zouden zijn om deze onder te brengen zonder schaduwen te laten vallen op de kristallen. Daar de detectoren echter dichter bij 10 elkaar worden bewogen, worden de spleten daartussen als meting gereduceerd, en wordt het veel moeilijker om de anti-verstrooiingsplaten zodanig te plaatsen dat schaduwen slechts optreden over de spleetgebieden 121. Wanneer de spleetgebieden met afgenomen gevoeligheid tussen de 15 detectoren smaller worden, moeten de anti-verstrooiingsplaten met grotere nauwkeurigheid worden geplaatst om slechts boven die gebieden te liggen, en kan minder relatieve beweging tussen de anti-verstrooiingsplaten en de detectoren worden getolereerd. Zelfs indien de anti-20 verstrooiingsplaten nauwkeurig zouden worden gepositioneerd over een uiterst nauw spleetgebied 121 tussen de detectoren, zouden relatief kleine bewegingen van de anti-verstrooiingsplaten hun schaduwen kunnen laten vallen over het gebied met constante maximumgevoeligheid van een 25 detector, hetgeen resulteert in onvoorspelbare veranderingen in signaalintensiteit wanneer schaduwen flikkeren over zowel de gebieden met constante maximumgevoeligheid 92A als de minder gevoelige spleetgebieden 121 tussen de detectoren.
30 Zoals men kan zien in fig. 5, wordt de intensiteit van het signaal uit een detector, die niet wordt beschaduwd door een anti-verstrooiingsplaat, een constante maximumwaarde over het gebied met in wezen constante gevoeligheid, corresponderende met de gebieden 92A in de grafiek, en een 35 zeer laag niveau tussen de detectoren, corresponderende met gebieden 121A in de grafiek. Daarentegen geeft fig. 6 de 1006338 20 relatieve posities weer van de anti-verstrooiingsplaten en detectoren van de voorkeursuitvoeringsvorm van een röntgenstelsel van de onderhavige uitvinding. Er dient te worden opgemerkt dat de anti-verstrooiingsplaten 22 niet 5 zijn gepositioneerd over de spleetgebieden 121 tussen de detectoren, maar in plaats daarvan zodanig gepositioneerd zijn dat ze in wezen zijn uitgelijnd met de gebieden van de detectoren, waarin de gevoeligheid voor straling een maximumwaarde heeft en in wezen constant is. Volgens in 10 fig. 6 getoond, heeft de intensiteit van een signaal uit een detector die wordt beschaduwd door een anti-verstrooiingsplaat, een maximumwaarde over het gebied met constante maximumgevoeligheid, corresponderende met de gebieden 92A in de grafiek, en een minimumwaarde binnen het 15 beschaduwde gebied direct onder de anti-verstrooiingsplaat, corresponderende met de gebieden 122A in de grafiek. Straling die valt op de detectorkristallen, corresponderende met de gebieden 92A, zal signalen opwekken met maximumintensiteit, straling die valt op het spleetgebied 20 tussen de detectorkristallen, corresponderende met de gebieden 12IA, of op een anti-verstrooiingsplaat, corresponderende met de gebieden 123A, zal signalen met minimumintensiteit opwekken. Zoals in het voorafgaande reeds vermeld, wordt, hoewel de fotodioden die onder de 25 detectorkristallen liggen betrekkelijk ongevoelig zijn voor straling vergeleken met de gevoeligheid van een detectorkristal, een zekere straling (van de orde van 1%) nog gedetecteerd in het spleetgebied.
Wanneer de anti-verstrooiingsplaten zodanig worden 30 gepositioneerd tot hun schaduwen boven de gebieden met constante maximumintensiteit van de detectoren liggen, zoals weergegeven in fig. 6, wordt de intensiteit van de signalen uit elk van de detectoren uniform verzwakt door de aanwezigheid van de anti-verstrooiingsplaten in de 35 stralingsbaan, maar niet op andere wijze beïnvloed door de plaats van de anti-verstrooiingsplaten. Op significante 1006338 21 wijze zijn er geen abrupte discontinuïteiten in de signaalintensiteit (d.w.z. signaalinstabiliteit) als gevolg van schaduwen die intermitterend vallen op de gebieden met constante maximumgevoeligheid en gebieden met lage 5 gevoeligheid. Een significant voordeel van de onderhavige uitvinding is dat een minimum tussenruimte tussen de detectorkristallen niet langer is vereist om de anti-verstrooiingsplaten onder te brengen, omdat de anti-verstrooiingsplaten niet moeten worden gepositioneerd 10 binnen de spleten tussen de detectoren. Als gevolg kunnen de anti-verstrooiingsplaten zodanig worden gepositioneerd dat ze schaduwen overal over de betrekkelijk grote detectiegebieden 92A werpen in plaats van over de betrekkelijk smalle spleetgebieden 121 tussen de 15 detectoren. Een relatieve beweging van de anti- verstrooiingsplaten, detectoren en röntgenbron binnen dit gebied kan derhalve worden getolereerd in een significant hogere mate zonder de stabiliteit van de signalen die worden voortgebracht door de detectoren nadelig te 20 beïnvloeden.
Deze positionering van de anti-verstrooiingsplaten over de gebieden met constante gevoeligheid van corresponderende detectoren in plaats van over de spleetgebieden tussen de detectoren biedt andere 25 significante voordelen. Ten eerste laat het plaatsen van anti-verstrooiingsplaten op een zodanige wijze dat deze schaduwen werpen over de centrale gebieden van de detectoren, waarin de gevoeligheid voor hoog-energetische fotonen op een maximumwaarde is, die in wezen uniform en 30 constant is, in plaats van over de minder gevoelige spleetgebieden 121, de signalen uit de detectoren uniform verzwakken (zelfs wanneer deze worden onderworpen aan normale typen mechanische beweging) en voorkomt derhalve dat signaalmodulatie wordt veroorzaakt door thermische 35 effecten of door het intermitterend beschaduwen van enkele of alle detectoren. Ten tweede maakt het plaatsen van de 1006338 22 anti-verstrooiingsplaten over de gebieden met constante gevoeligheid van de detectoren in plaats van over de spleetgebieden tussen de detectoren, een significant hogere mate van relatieve beweging van de detectoren, de anti-5 verstrooiingsplaten en de röntgenbron mogelijk zonder de stabiliteit van de signalen uit de detectoren op nadelige wijze te beïnvloeden. Zoals besproken bij de bekende stelsels, moet het spleetgebied 121A tussen de detectoren, hoewel dit betrekkelijk smal is, desalniettemin voldoende 10 breed zijn om de anti-verstrooiingsplaten 22 daarin onder te brengen. Daarentegen kunnen de anti-verstrooiingsplaten 22 in de uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding overal binnen de gebieden met constante gevoeligheid 92A van de detectoren worden geplaatst en behoeven niet te 15 worden geplaatst in de spleten tussen de detectoren. Een belangrijk gevolg van de onderhavige uitvinding is dat de vervaardigingstoleranties van de detectoren en de modulaire eenheden waarin deze zijn ondergebracht, en de anti-verstrooiingsplaten kunnen afnemen, wanneer de nauwkeurige 20 plaatsen van de anti-verstrooiingsplaten met betrekking tot de detectoren niet langer kritisch zijn. Indien bijvoorbeeld de anti-verstrooiingsplaten over de spleetgebieden tussen de detectoren worden geplaatst, zoals in bekende stelsels, moeten toleranties worden aangehouden tot binnen 25 0,0125mm. Indien daarentegen de anti-verstrooiingsplaten worden geplaatst over de gebieden met constante gevoeligheid van de detectoren in plaats van over de spleten tussen de detectoren, behoeven toleranties slechts binnen 0,lmm te zijn, hetgeen een orde van grootte is die groter is dan die 30 vereist in de bekende stelsels.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding worden de anti-verstrooiingsplaten 22 in wezen uitgelijnd over de gebieden met constante maximum-gevoeligheid van corresponderende detectoren 92 door het 35 nauwkeurig plaatsen van de monteringssleuven voor de anti-verstrooiingsplaten 22 in het huis van de anti- 1006338 23 verstrooiingsplaatmodule 26. Het gewenste uitlijnen van de anti-verstrooiingsplaten en detectoren kan op elke geschikte wijze worden bereikt, zoals bijvoorbeeld door het eenvoudig verbinden van de anti-verstrooiingsplaten in de 5 gewenste plaatsen binnen de anti-verstrooiingsplaatmodule, zodat de relatieve positionering van de anti-verstrooiingsplaten en detectoren is zoals gewenst, of door het nauwkeurig plaatsen van de referentieopeningen en montage-openingen op de rug, of door het op geschikte wijze 10 voorzien in georiënteerde sleuven in plaats van openingen in de detector en/of anti-verstrooiingsplaatmodulen voor het instelbaar positioneren van deze modulen op de rug met betrekking tot elkaar. Andere bekende organen voor het tot stand brengen van de gewenste uitlijning tussen de anti-15 verstrooiingsplaten en de detectoren worden hier niet in detail beschreven maar worden geacht binnen de bescher-mingsomvang van de uitvinding te vallen.
Er dient te worden opgemerkt dat er geen één - één -correspondentie tussen anti-verstrooiingsplaten en 20 detectoren behoeft te zijn. In sommige toepassingen kan het wenselijk zijn om minder anti-verstrooiingsplaten dan detectoren te gebruiken door het laten toenemen van de afstanden tussen naburige anti-verstrooiingsplaten, zoals getoond in fig. 7A-7B. Ook kan het wenselijk zijn om meer 25 anti-verstrooiingsplaten te omvatten dan het aantal detectoren. Derhalve kan het stelsel bijvoorbeeld één anti-verstrooiingsplaat voor elke n detectoren omvatten, waarbij n een geheel getal is of een fractie ervan, mits de anti-verstrooiingsplaten niet over de spleetgebieden tussen 30 naburige detectoren zijn gepositioneerd. Zoals getoond in fig. 7B, kunnen de anti-verstrooiingsplaten 22 overal worden gepositioneerd met betrekking tot de corresponderende detectoren om schaduwen over het uniforme detectie-gebied met constante maximumgevoeligheid te werpen.
35 Factoren die de dichtheid van de anti-verstrooiingsplaten ten opzichte van de detectoren beïnvloeden, omvatten de 1006338 24 fysische dimensies van de anti-verstrooiingsplaten, de mate van verwachte strooistraling, fysische beperkingen en de kosten van de anti-verstrooiingsplaatmodulen te vervaardigen en samen te stellen.
5 De gewenste uitlijning van de anti-verstrooiings platen met de gebieden met constante maximumgevoeligheid van corresponderende detectoren kan op deze wijze gemakkelijk en geschikt tot stand worden gebracht. Daar de detectorresolutie toeneemt, zullen de vervaardigings-10 toleranties kleiner worden, en de detectoren zullen in toenemende mate homogeen in afmeting zijn. Als gevolg kan men verwachten dat de spleetgebieden tussen de detectoren afnemen in grootte en zal het in toenemende mate moeilijk en onpraktisch zijn om de anti-verstrooiingsplaten binnen 15 de spleten tussen de detectoren te positioneren en te houden. Derhalve is het in kritische mate van belang geworden om een ander schema voor plaatsing van de anti-verstrooiingsplaten te hebben, dat niet op nadelige wijze de kwaliteit en nauwkeurigheid van de gereconstrueerde 20 beelden beïnvloedt.
De opstelling van de dragers 30 en het vermogen van de rug om te worden geregeld in zowel radiale als tangen-tiële richtingen worden in detail beschreven in het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift nr. 5.487.098 en wordt 25 niet geacht een deel van de onderhavige uitvinding te zijn.
Omdat bepaalde veranderingen kunnen worden aangebracht in de bovengenoemde inrichting zonder de beschermingsomvang van de uitvinding zoals hier beschreven te boven te gaan, is het de bedoeling dat alle materie die 30 is bevat in de bovenstaande beschrijving of getoond in de begeleidende tekeningen, moet worden geïnterpreteerd bij wijze van illustratie en niet in een beperkende zin.
1006338
Claims (7)
1. Röntgenscanstelsel van het type dat omvat: (a) een stellage die een schijf bevat voor het dragen van ten minste een röntgenbron, en een frame voor het roteerbaar dragen van de schijf voor rotatie rond een 5 rotatieas, (b) een röntgendetectorsamenstel dat een aantal detectoren omvat die samenwerken met de röntgenbron, (c) een anti-verstrooiingsplaatsamenstel met een aantal anti-verstrooiingsplaten die zijn aangebracht in de 10 stralingsbaan tussen de bron en het detectorsamenstel, en (d) een dragerstructuur die verbonden is met de schijf voor het dragen van het detectorsamenstel en het anti-verstrooiingsplaatsamenstel, waarbij de dragerstructuur een basisreferentieoppervlak heeft, 15 met het kenmerk, dat het scanstelsel voorts omvat: organen voor het stabiliseren van de signalen uit de detectoren tegen modulatie die te wijten is aan relatieve beweging van de röntgenbron, de detectoren en de anti-verstrooiingsplaten, waarbij het stabiliseren plaatsvindt 20 door het plaatsen van de anti-verstrooiingsplaten boven de meest gevoelige gebieden van de detectoren.
2. Röntgenscanstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de organen voor het stabiliseren van de signalen 25 uit de detectoren organen bevatten voor het positioneren van de anti-verstrooiingsplaten met betrekking tot de röntgen-detectoren op een zodanige wijze dat elk van de anti-verstrooiingsplaten in wezen uitgelijnd is met een gebied met in wezen constante maximumgevoeligheid van een corres- 30 ponderende detector.
3. Röntgenscanstelsel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat elk detectorsamenstel en elke anti-verstrooiingsplaatsamenstel een modulaire eenheid is met 1006338 respectieve referentieoppervlakken en waarbij de drager-structuur een positioneringssamenstel omvat dat zich uitstrekt vanuit het basisreferentieoppervlak en is bevestigd met betrekking tot de dragerstructuur voor het relatief 5 positioneren van de detectormodulen en anti-verstrooiings-plaatmodulen daarop.
4. Röntgenscanstelsel volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het aantal anti-verstrooiingsplaten gelijk 10 is aan het aantal detectoren.
5. Röntgenscanstelsel volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het aantal anti-verstrooiingsplaten niet gelijk is aan het aantal detectoren. 15
6. Röntgenscanstelsel volgens één der conclusies 3-5, met het kenmerk, dat een modulaire opstelling aanwezig is en ten minste één detectormodule omvat met een referentieoppervlak en één of meer detectoren die zijn 20 bevestigd met betrekking tot het referentieoppervlak voor het detecteren van röntgenstralen die worden voortgebracht door de bron, waarbij ten minste één anti-verstrooiingsplaatmodule een tweede referentieoppervlak bevat en organen die zijn bevestigd aan het tweede referentieoppervlak voor het 25 reduceren van de hoeveelheid verstrooide röntgenstraling die wordt opgevangen door de detector, en basisdragerorganen zijn bevestigd aan het röntgenstelsel voor het dragen van de detector en anti-verstrooiingsplaatmodulen en met een basisreferentieoppervlak en positioneringsorganen voor het op 30 de juiste wijze positioneren en fixeren van elk van de modulen aan de basisdragerorganen en met betrekking tot elkaar, waarbij de positioneringsorganen drie pennen omvatten die zich uitstrekken door het basisreferentieoppervlak heen en zodanig zijn bevestigd met betrekking tot het basisdrager-35 oppervlak dat de eerste pen samenwerkt met een detectormodule, de tweede pen samenwerkt met een anti-verstrooiings- 1006338 ’ 27 ft plaatmodule en de derde pen samenwerkt met en gemeenschappelijk is voor zowel de detector- als anti-verstrooi-ingsplaatmodulen, zodat de referentieoppervlakken van elk van de modulen onderling tegenover het basisreferentieoppervlak 5 liggen en zodat de detectormodule en anti- verstrooiingsmodulen nauwkeurig zijn gepositioneerd met betrekking tot elkaar en met de bron wanneer de modulen en het basisdragerorgaan zijn bevestigd aan het róntgenstelsel. 10
7, Röntgenscanstelsel volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de signaalstabiliserende organen uitlijnorganen omvatten voor het uitlijnen van de anti-verstrooiingsmodulen met betrekking tot de detectormodulen, zodat de anti-verstrooi-ingsplaten in wezen zijn uitgelijnd met gebieden met in wezen 15 constante maximumgevoeligheid van corresponderende detectoren. 1006338
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/668,538 US5668851A (en) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | X-ray Tomography system with stabilized detector response |
US66853896 | 1996-06-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1006338A1 NL1006338A1 (nl) | 1997-12-23 |
NL1006338C2 true NL1006338C2 (nl) | 1998-06-09 |
Family
ID=24682723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1006338A NL1006338C2 (nl) | 1996-06-21 | 1997-06-17 | Röntgentomografiestelsel met gestabiliseerde detectorresponsie. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5668851A (nl) |
JP (1) | JP2000504961A (nl) |
DE (2) | DE19781830B4 (nl) |
NL (1) | NL1006338C2 (nl) |
WO (1) | WO1997048340A1 (nl) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5828718A (en) * | 1996-11-27 | 1998-10-27 | Analogic Corporation | Method and apparatus for helical computed tomography scanning with asymmetric detector system |
AU8065898A (en) * | 1997-07-01 | 1999-01-25 | Analogic Corporation | Improved detector array geometry for helical scanning volumetric computed tomography system |
US6188745B1 (en) | 1998-09-23 | 2001-02-13 | Analogic Corporation | CT scanner comprising a spatially encoded detector array arrangement and method |
US6522715B2 (en) * | 2000-12-29 | 2003-02-18 | Ge Medical Systems Global Technology Company Llc | High density flex interconnect for CT detectors |
US7492857B2 (en) * | 2002-12-19 | 2009-02-17 | General Electric Company | Self-aligning scintillator-collimator assembly |
US7190759B2 (en) * | 2002-12-19 | 2007-03-13 | General Electric Company | Support structure for Z-extensible CT detectors and methods of making same |
EP1648304B1 (en) * | 2003-07-22 | 2011-10-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Radiation mask for two dimensional ct detector |
US7254215B2 (en) * | 2003-10-28 | 2007-08-07 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Systems and methods for reducing radiation dosage |
CN1886674B (zh) * | 2003-11-28 | 2010-12-08 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 辐射检测器模块 |
US7235790B2 (en) * | 2004-02-17 | 2007-06-26 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Methods and apparatus for radiation detection |
DE102004019972A1 (de) * | 2004-04-23 | 2005-11-17 | Siemens Ag | Detektormodul zur Erfassung von Röntgenstrahlung |
EP1761802B1 (en) * | 2004-06-25 | 2016-02-24 | Philips Intellectual Property & Standards GmbH | X-ray detector with correction for scattered radiation |
DE102005050858B3 (de) * | 2005-10-24 | 2007-03-22 | Siemens Ag | Verfahren zur Bestimmung von Mittelpunktskoordinaten eines Abbildes einer punktsymmetrischen Struktur |
US20080101542A1 (en) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Abdelaziz Ikhlef | Collimator Methods and Apparatus |
US9601223B2 (en) | 2009-07-21 | 2017-03-21 | Analogic Corporation | Anti-scatter grid or collimator |
JP5237919B2 (ja) * | 2009-11-13 | 2013-07-17 | 株式会社日立製作所 | 核医学診断装置 |
US8262288B2 (en) * | 2010-01-21 | 2012-09-11 | Analogic Corporation | Focal spot position determiner |
US8699668B2 (en) * | 2011-04-26 | 2014-04-15 | General Electric Company | Composite material x-ray collimator and method of manufacturing thereof |
EA201490918A1 (ru) * | 2011-11-02 | 2014-10-30 | Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани | Способ и устройство сканирования |
JP5815488B2 (ja) * | 2012-08-28 | 2015-11-17 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 放射線検出装置および放射線撮影装置 |
CN103674979B (zh) * | 2012-09-19 | 2016-12-21 | 同方威视技术股份有限公司 | 一种行李物品ct安检系统及其探测器装置 |
US9788804B2 (en) * | 2014-07-22 | 2017-10-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Anatomical imaging system with improved detector block module |
CN107280700B (zh) * | 2016-03-31 | 2023-06-20 | 通用电气公司 | Ct成像设备及方法、用于ct成像设备的x射线收发组件 |
DE102017202312B4 (de) * | 2017-02-14 | 2018-10-04 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Röntgen-Streustrahlenrasters |
US10481284B2 (en) * | 2017-10-19 | 2019-11-19 | Kromek Group, PLC | Modular gamma imaging device |
US10598801B2 (en) * | 2017-10-19 | 2020-03-24 | Kromek Group, PLC | Modular gamma imaging device |
JP7166833B2 (ja) * | 2018-08-03 | 2022-11-08 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 放射線検出器及び放射線検出器モジュール |
US11141128B2 (en) * | 2019-12-13 | 2021-10-12 | General Electric Company | Systems and methods for focal spot motion detection and correction |
US11474050B2 (en) * | 2020-03-11 | 2022-10-18 | Redlen Technologies, Inc. | Radiation detector module with insulating shield |
WO2024012596A1 (en) * | 2022-07-15 | 2024-01-18 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | Detector module |
CN117379071B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-06-21 | 赛诺威盛医疗科技(扬州)有限公司 | Ct探测器模块支架与asg平行度调节装置及方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4338521A (en) * | 1980-05-09 | 1982-07-06 | General Electric Company | Modular radiation detector array and module |
JPH0675570B2 (ja) * | 1985-09-11 | 1994-09-28 | 株式会社東芝 | X線ct装置 |
US4987581A (en) * | 1987-11-19 | 1991-01-22 | Bio-Imaging Research, Inc. | Cam-controlled automatic dynamic focusing for computed tomography |
JP2944087B2 (ja) * | 1988-06-06 | 1999-08-30 | 株式会社東芝 | 電子交換機 |
JPH0619441B2 (ja) * | 1989-06-21 | 1994-03-16 | 株式会社東芝 | X線検出器およびx線ctスキャナ装置 |
KR100194195B1 (ko) * | 1994-02-03 | 1999-06-15 | 토비 에취. 쿠스머 | X-선 단층촬영시스템용 모듈라검출기장치 |
-
1996
- 1996-06-21 US US08/668,538 patent/US5668851A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-15 DE DE19781830A patent/DE19781830B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-15 DE DE19781830T patent/DE19781830T1/de active Pending
- 1997-04-15 WO PCT/US1997/006031 patent/WO1997048340A1/en active Application Filing
- 1997-04-15 JP JP10502928A patent/JP2000504961A/ja active Pending
- 1997-06-17 NL NL1006338A patent/NL1006338C2/nl not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL1006338A1 (nl) | 1997-12-23 |
WO1997048340A1 (en) | 1997-12-24 |
US5668851A (en) | 1997-09-16 |
DE19781830T1 (de) | 1999-05-27 |
JP2000504961A (ja) | 2000-04-25 |
DE19781830B4 (de) | 2004-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL1006338C2 (nl) | Röntgentomografiestelsel met gestabiliseerde detectorresponsie. | |
NL194819C (nl) | Modulaire detector opstelling voor röntgen-tomografisch stelsel. | |
US5781606A (en) | X-ray tomography system with substantially continuous radiation detection zone | |
US5757878A (en) | Detector arrangement for x-ray tomography system | |
US5799057A (en) | Collimator and detector for computed tomography systems | |
AU2006257026B2 (en) | Interferometer for quantative phase contrast imaging and tomography with an incoherent polychromatic x-ray source | |
US7280222B2 (en) | Compact optical apparatus | |
JP2002508202A (ja) | X線断層撮影システム用の一体化された放射線検出・視準組立体 | |
CN102565847B (zh) | 用于射线探测器的准直器和制造其与射线探测器的方法 | |
JPH10509077A (ja) | X線焦点動作補償システム | |
US4153839A (en) | Radiography | |
NL1007211C2 (nl) | CT-scanner met gesimuleerde parallelle bundel. | |
JP2000304866A (ja) | 一体型自己整合x線検出装置アセンブリ | |
US4514632A (en) | Modular scintillation camera | |
US7860217B2 (en) | X-ray diffraction measuring apparatus having debye-scherrer optical system therein, and an X-ray diffraction measuring method for the same | |
NL8300419A (nl) | Roentgen analyse apparaat. | |
JPS6126632B2 (nl) | ||
US6285736B1 (en) | Method for X-ray micro-diffraction measurement and X-ray micro-diffraction apparatus | |
JP3977558B2 (ja) | 2次元アレイ型x線検出器、x線検出器の製造方法及び2次元アレイ型x線検出器を用いたctスキャナ装置 | |
US4639600A (en) | Radiation detector | |
CN109891268B (zh) | 具有视差补偿的伽马辐射探测器 | |
US3427451A (en) | X-ray diffractometer having several detectors movable on a goniometer circle | |
US5128976A (en) | Oscillation radiography camera and method | |
CN1224998A (zh) | 具有稳定的检测器性能的x射线断层摄影系统 | |
JP2810058B2 (ja) | 斜入射反射型光学装置およびその光ビームの位置合せ方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20020101 |