NL1032782C2 - Rontgendetector en rontgen-ct-apparatuur. - Google Patents

Rontgendetector en rontgen-ct-apparatuur. Download PDF

Info

Publication number
NL1032782C2
NL1032782C2 NL1032782A NL1032782A NL1032782C2 NL 1032782 C2 NL1032782 C2 NL 1032782C2 NL 1032782 A NL1032782 A NL 1032782A NL 1032782 A NL1032782 A NL 1032782A NL 1032782 C2 NL1032782 C2 NL 1032782C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
ray
scintillators
detector
scintillator
fixed
Prior art date
Application number
NL1032782A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1032782A1 (nl
Inventor
Koji Bessho
Original Assignee
Ge Med Sys Global Tech Co Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ge Med Sys Global Tech Co Llc filed Critical Ge Med Sys Global Tech Co Llc
Publication of NL1032782A1 publication Critical patent/NL1032782A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1032782C2 publication Critical patent/NL1032782C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B42/00Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means
    • G03B42/02Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means using X-rays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/20Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018Scintillation-photodiode combinations
    • G01T1/20182Modular detectors, e.g. tiled scintillators or tiled photodiodes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/20Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018Scintillation-photodiode combinations
    • G01T1/20183Arrangements for preventing or correcting crosstalk, e.g. optical or electrical arrangements for correcting crosstalk
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2985In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40Imaging
    • G01N2223/419Imaging computed tomograph

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

*
Korte aanduiding: Röntgendetector en röntgen-CT-apparatuur.
De uitvinding heeft betrekking op een röntgendetector en röntgen-CT-apparatuur, die elk vaste-toestandsdetectoren hebben, welke detectoren herhaald tweedimensionaal met tussenruimte daartussen zijn aangebracht op een vlakke plaat, waarop röntgenstralen invallen, 5 ‘
Achtergrondtechniek
In de laatste jaren worden als röntgendetectoren voor röntgen-CT-apparatuur vaste-toestandsdetectoren, die tweedimensionaal in een kanaalrichting en een plakrichting zijn aangebracht, gebruikt. Het 10 aantal kanalen in de aftastrichting van de röntgendetectoren en het aantal röntgendetectoren in de plakrichting nemen toe. Het aantal röntgendetectoren in de kanaalrichting bedraagt bijvoorbeeld ongeveer 1000 en het aantal röntgendetectoren in de plakrichting bedraagt bijvoorbeeld 10 (verwezen wordt bijvoorbeeld naar het geopenbaarde Ja-15 panse octrooi nr. 2004-093489 (blz. 1 en fig. 4)).
Onder de gegeven omstandigheden neemt de omvang van een rönt-genontvangstoppervlak van een vaste-toestandsdetector af tot enkele mm2. Anderzijds bedraagt de breedte van elk van de tussenruimten tussen vaste-toestandsdetectoren, die ontstaan wanneer de vaste-toe-20 standsdetectoren tweedimensionaal worden aangebracht, ongeveer 0,2 mm . tot 0,4 mm. De breedte van de tussenruimte is niet in sterke mate veranderd met de toename van het aantal vaste-toestandsdetectoren in de kanaal- en plakrichtingen, maar is min of meer constant.
In de techniek verslechtert echter het rendement voor röntgen-25 toepassing van de tweedimensionaal gerangschikte vaste-toestandsdetectoren. Wanneer de tweedimensionaal gerangschikte vaste-toestandsdetectoren fijner worden, neemt in het bijzonder het aandeel van de tussenruimten in vergelijking met de röntgenontvangstoppervlakken van de vaste-toestandsdetectoren toe en neemt het aandeel van röntgen-30 stralen, die niet door de vaste-toestandsdetectoren worden gedetecteerd, toe.
In het bijzonder worden de tussenruimten van de vaste-toestandsdetectoren gecreëerd in een proces van het produceren van een tweedimensionale array van de vaste-toestandsdetectoren en de tussen-35 ruimten spelen ook de rol van het voorkomen van lek (overspraak) van door röntgenstralen gegenereerde fluorescentie onder de vaste-toe- 1032782
<. ' S
- 2 - standsdetectoren. Het is daarom niet eenvoudig om de omvang van de tussenruimte te reduceren vanuit het oogpunt van nauwkeurigheid van een machinegereedschap voor het bewerken van de vaste-toestandsdetec-toren en prestaties van de vaste-toestandsdetectoren.
5 Het is daarom belangrijk om een röntgendetector en röntgen-CT- apparatuur met een verbeterd rendement voor röntgentoepassing te realiseren, terwijl de tussen de tweedimensionaal gerangschikte vaste-toestandsdetectoren bestaande tussenruimten ongemoeid worden gelaten.
De uitvinding is gedaan om de problemen van de techniek op te 10 lossen en een doel van de uitvinding is het verschaffen van een röntgendetector en röntgen-CT-apparatuur met verbeterd rendement voor röntgengebruik, terwijl tussen de vaste-toestandsdetectoren, die tweedimensionaal zijn gerangschikt, bestaande tussenruimten ongemoeid wor-; ..den gelaten.
15 Om de problemen op te lossen en het doel te bereiken, verschaft de uitvinding röntgendetectoren en röntgen-CT-apparatuur volgens de conclusies. In het bijzonder verschaft de uitvinding volgens een eerste aspect een röntgendetector, waarin een aantal vaste-toestandsdetectoren, die elk een parallellepipedumvorm hebben, in een tweedimen-20 sionale array met tussenruimten daartussen op een vlakke plaat, die naar een 'röntgeninvalsrichting is toegekeerd, zijn aangebracht. Twee parallelle vlakken, die loodrecht staan op de invalsrichting, van elk van de parallellepipedums in de vaste-toestandsdetector hebben een positionele afwijking in de vlakrichting van de vlakken.
25 In de uitvinding volgens het eerste aspect wordt het tussen- ruimtegedeelte in de vaste-toestandsdetector bedekt door de positionele afwijking in een vlakrichting tussen de twee evenwijdige vlakken, die naar de invalsrichting zijn toegekeerd.
Volgens de uitvinding in een tweede aspect, wordt in de rönt-30 gendetector van de uitvinding volgens het eerste of zesde aspect de positionele afwijking verschaft in ten minste één van een kanaalrich-ting en een plakrichting van de tweedimensionale array.
In de uitvinding volgens het tweede aspect is de positionele afwijking aanwezig in een willekeurige richting loodrecht op de rönt-35 geninvalsrichting.
Een röntgendetector volgens de uitvinding volgens een derde aspect wordt gekenmerkt doordat in de uitvinding volgens het eerste of tweede aspect de positionele afwijking een dimensie heeft, die de breedte van de tussenruimte in de vlakrichting overschrijdt.
* < - 3 -
In de•uitvinding volgens het derde aspect is de vlakke plaat gezien vanuit de röntgeninvalsrichting bedekt met de vaste-toestands-detectoren.
Een röntgendetector volgens de uitvinding volgens een vierde 5 aspect wordt gekenmerkt doordat in de uitvinding volgens enig aspect van de eerste tot derde aspecten de vaste-toestandsdetector een scintillator is.
In de uitvinding volgens het vierde aspect detecteert de vaste-toestandsdetector röntgenstraling op efficiënte wijze.
10 Een röntgendetector volgens de uitvinding volgens een vijfde aspect wordt gekenmerkt doordat in de uitvinding volgens het vierde aspect de vlakke plaat een fotodiode heeft voor het detecteren van door de scintillator gegenereerde fluorescentie.
In de uitvinding volgens het vijfde aspect zet de vlakke plaat 15 fluorescentie op efficiënte wijze om in een elektrisch signaal door middel van de fotodiode.
De uitvinding volgens een zesde aspect verschaft een röntgendetector, waarin een aantal vaste-toestandsdetectoren, die elk een pa-rallellepipedumvorm hebben, in een tweedimensionale array met tussen-20 ruimten daartussen op een vlakke plaat, die naar een röntgeninvalsrichting is toegekeerd, zijn aangebracht, waarin een relatieve positie in de röntgeninvalsrichting van twee evenwijdige vlakken van elk van de parallellepipedums in de vaste-toestandsdetector een positionele afwijking in de vlakrichting van de vlakken heeft. De uitvinding ver-25. schaft, ook röntgen-CT-apparatuur, die een.dergelijke röntgendetector heeft.
In de uitvinding volgens het zesde aspect bedekken de vaste-toestandsdetectoren tussenruimten door middel van de positionele afwijking in een vlakrichting tussen de twee evenwijdige vlakken, die 30 naar de invalsrichting zijn toegekeerd.
Een röntgendetector en daarmee uitgeruste röntgen-CT-apparatuur volgens de uitvinding volgens een zevende aspect wordt gekenmerkt doordat in de uitvinding volgens het zesde aspect de ruimtelijke afwijking een afmeting heeft, die de breedte van de tussenruimte in de - 35 vlakrichting overschrijdt.
In de uitvinding volgens het zevende aspect is de vlakke plaat, gezien vanuit de röntgeninvalsrichting, bedekt met de vaste-toestandsdetectoren.
Een röntgendetector en daarmee uitgeruste röntgen-CT-apparatuur 40 volgens de uitvinding volgens een achtste aspect wordt gekenmerkt 1 i- - 4 - doordat in de uitvinding volgens het zesde of zevende aspect de vaste-toestandsdetector een scintillator is.
In de uitvinding volgens het achtste aspect detecteert de vas-te-toestandsdetector röntgenstralen op efficiënte wijze.
5 Een röntgendetector en daarmee uitgeruste röntgen-CT-apparatuur volgens de uitvinding volgens een negende aspect wordt gekenmerkt doordat in de uitvinding volgens het achtste aspect de vlakke plaat een fotodiode heeft voor het detecteren van door de scintillator, gegenereerde fluorescentie.
10 In de uitvinding volgens het negende aspect zet de vlakke plaat op efficiënte wijze fluorescentie om in een elektrisch signaal door middel van de fotodiode.
De uitvinding volgens een tiende aspect verschaft röntgen-CT-apparatuur,- omvattende: een röntgenbuis, die röntgenstraling gene-15 reert; en een röntgendetector, waarin een aantal vaste-toestandsdetec-toren, die elk een rechthoekige parallellepipedumvorm hebben, in een tweedimensionale array met tussenruimten daartussen óp een vlakke plaat, die naar de röntgeninvalsrichting is toegericht, zijn aangebracht, waarin de vlakke plaat is gekanteld ten opzichte van een rich-20 ting loodrecht op de invalsrichting.
In de uitvinding volgens het tiende aspect heeft de vlakke plaat een kanteling ten opzichte van een röntgeninvalsrichting en zijn de tussenruimten tussen de vaste-toestandsdetectoren gepositioneerd in de schaduw van de invallende röntgenstraling.
25 Röntgen-CT-apparatuur volgens de uitvinding volgens een elfde aspect wordt gekenmerkt doordat in de uitvinding volgens het tiende aspect de vlakke plaat is gekanteld, zodat de röntgenprojectie van het rechthoekige parallellepipedum de tussenruimte overspant en een aangrenzend rechthoekig parallellepipedum overlapt.
30 In de uitvinding volgens het elfde aspect is de kanteling zoda nig ingesteld, dat de projectie van het rechthoekige parallellepipedum de tussenruimte bedekt.
Röntgen-CT-apparatuur volgens een twaalfde aspect van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat in de uitvinding volgens het tiende 35 of elfde aspect de vaste-toestandsdetector een scintillator is.
In de uitvinding volgens het twaalfde aspect detecteert de vaste-toestandsdetector röntgenstraling op efficiënte wijze.
Röntgen-CT-apparatuur volgens een dertiende aspect van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat in de uitvinding volgens het twaalfde - 5 - aspect de vlakke plaat een fotodiode heeft voor het detecteren van door de scintillator gegenereerde fluorescentie.
In de uitvinding volgens het dertiende aspect zet de vlakke plaat fluorescentie op efficiënte wijze om in een elektrisch signaal 5 door middel van de fotodiode.
De uitvinding volgens een veertiende aspect verschaft een rönt-gendetector en daarmee uitgeruste röntgen-CT-apparatuur, waarin een aantal vaste-toestandsdetectoren, die elk een rechthoekige parallelle-pipedumvorm hebben, in een tweedimensionale array met tussenruimte 10 daartussen op een vlakke plaat, die naar een röntgeninvalsrichting is toegekeerd, zijn aangebracht, waarin de röntgendetector een meerlaags vaste-toestandsdetector heeft, waarin een aantal'van de vaste-toestandsdetectoren in de tweedimensionale array zijn gestapeld in de in-valsrichtingen relatieve, posities van de gestapelde vaste-toestands-15 detectoren afwijkend zijn in een richting loodrecht op de richting van stapeling.
In de uitvinding volgens het veertiende aspect heeft de meerlaags vaste-toestandsdetector een configuratie, waarin een aantal tweedimensionale arrays van de vasté-toestandsdetectoren, waarvan de 20 relatieve posities bij voorkeur slechts over de breedte van de tussenruimte afwijkend zijn, in de invalsrichting is gestapeld.
Een röntgendetector en daarmee uitgeruste röntgen-CT-apparatuur volgens een vijftiende aspect van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat in de uitvinding volgens het veertiende aspect de tweedimensionale 25 array de relatieve positie heeft, die varieert in ten minste één van een kanaalrichting en een plakrichting als twee aanbrengingsrichtingen van de tweedimensionale array.
In de uitvinding volgens het vijftiende aspect variëren de relatieve posities van de tweedimensionale arrays in een willekeurige 30 richting loodrecht op de röntgeninvalsrichting.
Een röntgendetector en daarmee uitgeruste röntgen-CT-apparatuur volgens een zestiende aspect van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat in de uitvinding volgens het vijftiende aspect de meerlaags vaste-toestandsdetector eerste, tweede, derde en vierde vaste-toestandsde-35 tectoren heeft, waarvan de relatieve posities van elkaar verschillen.
In de uitvinding volgens het zestiende aspect zijn de tussenruimten, gezien vanuit de röntgeninvalsrichting, bedekt in de meerlaags vaste-toestandsdetector.
Een röntgendetector en daarmee uitgeruste röntgen-CT-apparatuur 40 volgens een zeventiende aspect van de uitvinding wordt gekenmerkt - 6 - doorat in de uitvinding volgens enig aspect van de veertiende tot zestiende aspecten de vaste-toestandsdetector een scintillator is.
In de uitvinding volgens het zeventiende aspect detecteert de vaste-toestandsdetector röntgenstralingop efficiënte wijze.
5 De uitvinding volgens een achttiende aspect verschaft röntgen- CT-apparatuur omvattende: een röntgendetector, waarin een aantal vas-te-toestandsdetectoren, die elk een rechthoekige parallellepipedumvorm hebben, in een tweedimensionale array met tussenruimte daartussen op een vlakke plaat, die naar invallende röntgenstraling is toegekeerd, 10 zijn aangebracht, waarin de röntgendetector een meerlaags vaste-toestandsdetector heeft, waarin een aantal van de vaste-toestandsdetecto- . ren in de tweedimensionale array zijn gestapeld in de invalsrichting en relatieve posities van de gestapelde vaste-toestandsdetectoren afwijkend zijn in een richting.loodrecht op.de stapelingsrichting.
15 In de uitvinding volgens het achttiende aspect heeft de meer laags vaste-toestandsdetector een configuratie, waarin een aantal, tweedimensionale arrays van vaste-toestandsdetectoren, waarvan de relatieve posities bij voorkeur slechts met de breedte van de tussenruimte verschillend zijn, in de invalsrichting is gestapeld.
20 Een röntgendetector en daarmee uitgeruste röntgen-CT-apparatuur volgens een negentiende aspect van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat in de uitvinding volgens het achttiende aspect de relatieve positie in de meerlaags vaste-toestandsdetector varieert in ten minste één van een kanaalrichting en een plakrichting als twee aanbrengings-25. richtingen van de tweedimensionale array.
In de uitvinding volgens het negentiende aspect varieert de relatieve positie van de tweedimensionale array in een willekeurige richting loodrecht op de röntgeninvalsrichting.
Een röntgendetector en daarmee uitgeruste röntgen-CT-apparatuur 30 volgens een twintigste aspect van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat in de uitvinding volgens het achttiende of negentiende aspect de vaste-toestandsdetector een scintillator is.
In de uitvinding volgens het twintigste aspect detecteert de vaste-toestandsdetector röntgenstraling op efficiënte wijze.
35 Volgens de uitvinding worden in de vaste-toestandsdetector de tussenruimtegedeelten bedekt door de positionele afwijking in een vlakrichting van twee evenwijdige vlakken, die naar de invalsrichting zijn toegekeerd. De zijde van de vlakke plaat, waarop een röntgenstraal invalt, is bedekt met de vaste-toestandsdetectoren', waardoor 40 een röntgen-ongevoelig gebied dus is geëlimineerd. Het rendement voor é yj , . ' - 7 - röntgengebruik is dus verbeterd en bovendien kunnen de detecteerbaar-heid van röntgen en de beeldkwaliteit worden verbeterd.
Fig. 1 is een blokdiagram, dat een algemene configuratie van röntgen-CT-apparatuur toont.
5 Fig. 2 is een diagram van een röntgendetector volgens een eer ste uitvoeringsvorm.
Fig. 3 is een diagram van een vlak blok volgens de eerste uitvoeringsvorm.
Fig. 4 is een dwarsdoorsnede van het vlakke blok volgens de 10 eerste uitvoeringsvorm.
Fig. 5A en 5B zijn toelichtende diagrammen,, die de werking van het vlakke blok volgens de eérste uitvoeringsvorm tonen.
Fig. 6A en 6B zijn een diagram respectievelijk een dwarsdoorsnede van een vlak blok volgens een tweede uitvoeringsvorm,.
15 Fig. 7 is een toelichtend diagram, dat de werking van het vlakke blok volgens de tweede uitvoeringsvorm toont.
Fig. 8A en 8B zijn een dwarsdoorsnede respectievelijk een diagram van een vlak blok volgens een derde uitvoeringsvorm.
Fig. 9A tot 9D zijn vlakke aanzichten van meerlaags scintilla-20 toren, die het vlakke blok volgens de derde uitvoeringsvorm construeren. .
Fig. 10 is een toelichtend diagram, dat de werking van het vlakke blok volgens de derde uitvoeringsvorm toont.
Beste modi voor het uitvoeren van een röntgendetector en rönt-2 5 gen-CT-appara.tuur volgens de uitvinding zullen nu worden beschreven onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen. De uitvinding is echter niet beperkt tot de beste modi.
Eerste uitvoeringsvorm 30 Een algemene configuratie van röntgen-CT-apparatuur volgens een eerste uitvoeringsvoorbeeld zal worden beschreven. Fig. 1 is een blokdiagram van röntgen-CT-apparatuur. Zoals is weergegeven in fig.
1, heeft de apparatuur een aftastportaal 10 en een bedieningsconsole 6.
35 Het aftastportaal 10 heeft een röntgenbuis 20. Door de röntgen- buis 20 uitgezonden röntgenstraling (niet weergegeven) spreidt zich bijvoorbeeld in een waaiervorm uit, die een dikte heeft, en wordt door een collimator 22 tót een conische röntgenbundel gevormd en naar een röntgendetector 24 gezonden.
- 8 -
De röntgendetector 24 heeft een aantal scintillatoren, die in een matrix in de spreidingsrichting van de waaiervormige röntgenbundel zijn aangebracht. De röntgendetector 24 is een meerkanaalsdetector, die een breedte heeft, waarin een aantal scintillatoren tweedimensio-5 naai in een matrix in de kanaalrichting en de plakrichting zijn.aangebracht .
. In de röntgendetector 24 is een in een concave vorm gekromd röntgeninvalsoppervlak als een geheel gevormd. De röntgendetector 24 is verkregen door middel van het combineren van bijvoorbeeld scintil-10 latoren als vaste-toestandsdetectoren> die zijn vervaardigd van anor-. ganisch kristal, en een fotodiode als een foto-elektrische omzetter.
Met de röntgendetector 24 is een gegevensverzameleenheid 26 . . verbonden. De gegevensverzameleenheid verzamelt detectie^informatie van elk van de scintillatoren van de röntgendetector 24. De bestraling 15 door de van de röntgenbuis 20 afkomstige röntgen wordt bestuurd door een röntgenstuureenheid 28. De verbindingsrelatie tussen de röntgenbuis 20 en de röntgenstuureenheid 28 en de verbindingsrelatie tussen de collimator 22 en een collimatorstuureenheid 30 zijn niet weergegeven. De collimator 22 wordt door de collimatorstuureenheid 30 be-20 stuurd.
De hierboven beschreven componenten van de röntgenbuis 20 tot de collimatorstuureenheid 30 zijn gemonteerd op een rotatiedeel 34 van het aftastportaal 10. Een subject of een fantoom wordt op een beeldop-vangtafel 4 in een in het midden van het rotatiedeel 34 gepositioneer-25 de boring 29 geplaatst. Hét rotatiedeel 34 roteert, terwijl deze door een rotatiestuureenheid 36 wordt bestuurd, röntgenstralen worden door de röntgenbuis 20 uitgezonden en de röntgendetector 24 detecteert de door het subject of fantoom doorgelaten röntgenstralen als projectie-informatie van elk aanzicht volgens de rotatiehoek. De verbindingsre-30 latie tussen het rotatiedeel 34 en de rotatiestuureenheid is niet weergegeven.
Het bedieningsconsole 6 heeft een gegevensprocessor 60. De ge-gevensprocessor 60 wordt bijvoorbeeld gevormd door een computer. Met de gegevensprocessor 60 is een besturingskoppeling 62 verbonden. Met 35 de besturingskoppeling 62 is het aftastportaal 10 verbonden. De gegevensprocessor 60 bestuurt het aftastportaal 10 via de besturingskoppeling 62. -
De gegevensverzameleenheid 26, de röntgenstuureenheid 28, de collimatorstuureenheid 30 en de rotatiestuureenheid 36 in het aftast-40 portaal 10 worden via de besturingskoppeling 62 bestuurd. De verbin-- •/ »,/ - 9 - ding tussen elk van deze componenten en de besturingskoppeling 62 is hier niet weergegeven.
Met de gegevensprocessor 60 is een gegevensverzamelbuffer 64 verbonden. Het gegevensverzamelbuffer 64 is met de gegevensverzamel-5 eenheid 26 in het aftastportaal 10 verbonden. Door de gegevensverza-meleenheid 26 verzamelde gegevens worden via het gegevensverzamelbuf-fer 64 in de gegevensprocessor 60 ingevoerd.
De gegevensprocessor 60 reconstrueert een beeld door gebruik te maken van. een röntgendoorlaatsignaal, dat wil zeggen, via het gege-10 vensverzamelbuffer 64 verzamelde pro jectie-i'nformatie. Met de gegevensprocessor 60 .is een opslag 66 verbonden. De opslag 66 slaat de door het gegevensverzamelbuffer 64 verzamelde projectie-informatie, gereconstrueerd-plakbeeldinformatie, een programma voor het realiseren van de functies van de apparatuur en dergelijke op.
15 Met de gegevensprocessor 60 zijn een weergave 68 en een bedie ningsinrichting 70 verbonden. De weergave geeft de plakbeeldinformatie en andere informatie, die door de gegevensprocessor 60 wordt afgegeven, weer. De bedieningsinrichting 70 wordt bediend door een bediener en voert verschillende instructies, informatie en dergelijke in de ge-20 gevensprocessor 60 in. De bediener bedient de.apparatuur interactief door gebruik te maken van de weergave 68 en de bedieningsinrichting 70. Het aftastportaal 10, de beeldopvangtafel 4 en het bedieningscon-sole 6 lichten het subject of fantoom door om plakbeelden te verkrijgen .
25 Fig. 2 is een tekening, die een driedimensionaal ontwerp van de röntgenbuis 20, de röntgendetector 24 en de gegevensverzameleenheid 26 toont. De röntgendetector 24 bevat scintillatoren 41 voor het detecteren van een door de röntgenbuis 20 gegenereerde conische röntgenbun-del, een fotodiode 42 als een foto-elektrische omzetter voor het de-30 tecteren van lichtemissie van de scintillatoren 41, een reflectiefolie 48 en een vlakke plaat 43. Hoewel het reflectiefolie 48 aanwezig is op de tweedimensionale array van de scintillatoren 41, is het hier niet weergegeven.
De scintillatoren 41 zijn tweedimensionaal op het naar de coni-35 sche röntgenbundel toegekeerde oppervlak aangebracht en emitteren licht wanneer röntgenstraling binnentreedt. Ongeveer 64 scintillatoren 41 zijn in de plakrichting - de dikterichting van de conische röntgenbundel - aangebracht en ongeveer 1000 scintillatoren 41 zijn in de ka-naalrichting - een spreidingsrichting van de waaiervorm van de rönt-40 genbundel - aangebracht.
- 10 - Dë fotodiode 42 is op de vlakke plaat 43 gevormd’ en detecteert de lichtemissie van de scintillatoren 41. Op de vlakke plaat 43 als enkelvoudige vlakke plaat zijn de scintillatoren 41 en de fotodiodes 42, die corresponderen met een aantal kanalen en een aantal plakken, 5 gevormd. Door middel van de in een integrale structuur gevormde scintillatoren 41, de fotodiodes 42 en de vlakke plaat 43 is een enkelvoudig vlak blok 47 gevormd. Door combinatie van een aantal vlakke blokken 47 wordt de röntgendetector 24, die een nagenoeg concave vorm heeft, geconstrueerd. In het voorbeeld van fig. 2 zijn de vlakke blok-10 ken 47 van vier’kanalen en drie plakken gevormd. De vlakke blokken 47 zijn op een concaaf oppervlak,dat nagenoeg loodrecht op de invallende conische röntgenbundel staat, aangebracht.
De gegevensverzameleenheid 26 bevat buigzame bedrukte platen 44, bedrukte platen 45 en elektrische kabels 46. De buigzame bedrukte. 15 plaat 44 zendt een analoog signaal van de door de fotodiode 42 gedetecteerde röntgenstraling naar de bedrukte plaat 45.
De elektrische kabel 46 is een.platte kabel, die elektrisch is verbonden vanaf een einde in de plakrichting met de bedrukte plaat 45. De bedrukte plaat 45 is via de elektrische kabel 46 elektrisch verbon-20 den met het gegevensverzamelbuffer 64.
Fig. 3 en 4 zijn diagrammen, die de scintillatoren 41, de fotodiode 42 en de vlakke plaat 43, die het vlakke blok 47 vormen, tonen. In het navolgende zal het geval, waarin het vlakke blok 47 in een yz-vlak is gepositioneerd en de röntgeninvalsrichting de X-asrichting is, 25 worden beschreven.
Fig. 3 is een vlak aanzicht, dat het vlakke blok 47 toont, gezien vanuit de X-asrichting als de röntgeninvalsrichting. Hoewel het reflectiefolie 48, dat later zal worden beschreven, op.de scintillatoren 41 van het vlakke blok 47 aanwezig is, is het in fig. 3 niet weer-30 gegeven teneinde duidelijk de tweedimensionale array van de scintillatoren 41 te tonen. In fig. 3 zijn als een voorbeeld streepjeslijnen als verborgen lijnen weergegeven in alleen de bovenste linker scintillator 41.
De scintillatoren 41 hebben elk een parallellepipedumvorm. De 35 scintillatoren 41, die dezelfde structuur hebben, zijn herhaald tweedimensionaal in de kanaalrichting en de plakrichting met tussenruimten 50 daartussen aangebracht. Er is hier verondersteld, dat de lengte van de tussenruimte 50 in de kanaalrichting 11 is en de lengte van de tussenruimte 50 in de plakrichting 12 is.
: - ii - ..S'
Een bovenvlak "a" dat loodrecht op de invallende röntgenstraling staat, van hét de scintillator 41 vormende parallellepipedum en een ondervlak "c", aangegeven door middel van de streepjeslijnen in fig. 3, zijn positioneel afwijkend van elkaar in de kanaal- en plak-5 richtingen. Wanneer de omvang van. de positionele afwijking tussen het bovenvlak "a" en het ondervlak "c" dl is in de kanaalrichting en d2 is in de plakrichting, wordt aan de volgende uitdrukkingen voldaan.
' dl > 11 in de kanaalrichting 10 d2 > 12 in de plakrichting
Fig. 4 is een dwarsdoorsnede volgens lijn A-A', wanneer de tweedimènsionaal aangebrachte en in fig. 3 weergegeven scintillatoren 41 gezien worden vanuit.de Z-asrichting. Op de scintillatoren 41 op de 15 fotodiode 42 is het reflectiefolie 48, dat in fig. 3 niet is weergegeven, getoond. Het reflectiefolie 48 is vervaardigd van een harsvulmiddel, dat metaalpoeders bevat, en dat bovenop de scintillatoren 41 en in de tussenruimten 50 is aangebracht< Fig. 4 toont ook een anode 51 van de fotodiode 42. De anode 51 dient als een lichtontvangstoppervlak 20 van de fotodiode 42 en overlapt het ondervlak "c" van de scintillator 41.
Het in de scintillator 41 door invallende röntgenstralen, gegenereerde scintillatielicht wordt door het reflectiefolie 48 in de scintillator 41 opgesloten en door de anode 51 gedetecteerd. Door het 25 reflectiefolie 48 in de delen van de tussenruimten 50 wordt ook weglekkend licht tussen de scintillatoren 41 voorkomen.
Zoals hierboven is beschreven, wijkt het bovenvlak "a" slechts met de hoeveelheid dl van het ondervlak "c" in de kanaalrichting af. Aangezien de hoeveelheid groter is dan de hoeveelheid 11 van de tus-30 senruimte 50 in dè kanaalrichting, wanneer het vlakke blok 47 vanuit de röntgeninvalsrichting wordt bekeken, kan de tussenruimte 50 niet worden gezien, behoudens in de omtreksgedeelten van de tweedimensionale array.
Nu zal de werking van de scintillatoren 41 volgens de eerste 35 uitvoeringsvorm worden beschreven onder verwijzing naar fig.. 5A en 5B. Fig. 5A is een toelichtende dwarsdoorsnede"volgens lijn A-A' van fig. 3. De scintillator 41 heeft een parallellepipedumvorm en het bovenvlak "a" en het ondervlak "c" zijn slechts met de hoeveelheid dl in de kanaalrichting afwijkend van elkaar. Wanneer er wordt verondersteld, dat 40 de lengte in de kanaalrichting van het bovenvlak "a". of het ondervlak -12-.
V
"c" "s" is, is' daardoor de lengte van een röntgengevoelig oppervlak in de kanaalrichting van de scintillator 41 met betrekking tot de van bovenaf binnentredende röntgenstralen gelijk aan s+dl. Wanneer de lengte s+dl wordt vergeleken met de lengte s+11 (de lengte "s" in de kanaal-5 richting van het ondervlak "c" en de breedte "11" van de tussenruimte 50), wordt de volgende uitdrukking verkregen.
s+dl > s+11 10 Daardoor is het gehele vlakke blok 47 gezien vanuit de röntgen- invalsrichting bedekt met de röntgengevoelige oppervlakken van de scintillatoren 41, zodat het rendement van röntgengebruik verbetert.
De röntgengevoelige oppervlakken van naburige scintillatoren 41 overlappen elkaar en verbergen de tussenruimte 50. In eindgedeel-15 ten van dé scintillatoren 41, waaronder de tussenruimte 50 aanwezig is, neemt daardoor de scintillatorlengte in de röntgeninvalsrichting af en neemt de waarschijnlijkheid van het absorberen van invallende röntgenstralen af. Met andere woorden, is de waarschijnlijkheid, dat de invallende röntgenstraling door het eindgedeelte van de scintilla-20 tor 41 heengaat, hoog. Om het verschijnsel te verminderen, wordt de hoogte "h" in de röntgeninvalsrichting van de scintillator 41 vergroot of wordt de afstand dl van de afwijking in de kanaalrichting tussen het bovenvlak "a" en het ondervlak "c" vergroot, waardoor de breedte van de tussenruimte 50 in de röntgeninvalsrichting of dergelijke wordt • 25 verkleind.
* Fig. 5B is een toelichtend diagram, dat een voorbeeld toont van het geval, waarin scintillatoren 40, die elk een rechthoekige paral-lellepipedumvorm hebben, op de anode 41 zijn aangebracht voor vergelijking met fig. 5A. De lengte van het röntgengevoelige oppervlak in 30 de kanaalrichting van de scintillator 40 met betrekking tot een van bovenaf binnentredende röntgenstraal is "s". Anderzijds is een tussenruimte 49 met een breedte 11 tussen de scintillatoren 40 een volledig rontgen-ongevoelig oppervlak. Daardoor bedraagt het rendement voor röntgengebruik ongeveer s/(s+ll) en dit is lager dan in het geval van 35 fig.. 5A.
Hoewel de röntgengevoelige oppervlakken in de kanaalrichting van de scintillatoren 41 zi’jn weergegeven als een voorbeeld in fig. 5A en 5B, is er op overeenkomstige wijze geen röntgen-ongevoelig oppervlak in de plakrichting en verbetert het rendement voor röntgenge-40 bruik.
- 13 -
Zoals hierboven in de eerste uitvoeringsvorm is beschreven, heeft de scintillator 41 een parallellepipedumstructuur, waarin het bovenvlak "a" en het ondervlak "c" slechts met de hoeveelheden dl en d2, die de breedte in de orthogonale richting van de tussenruimte 50 5 overschrijden, afwijken ten opzichte van elkaar in de kanaal- en plak-richtingen, waardoor röntgen^ongevoelige oppervlakken zijn geëlimineerd gezien vanuit de röntgeninvalsrichting. Het rendement voor rönt-gentoepassing kan dus worden verbeterd en bovendien kan röntgendetéc-teerbaarheid en de beeldkwaliteit van een opgevangen plakbeeld worden 10 verbeterd.
Tweede uitvoeringsvorm
In de voorgaande eerste uitvoeringsvorm heeft de scintillator 41 een parallellepipedumstructuur, waarin het. bovenvlak "a" en het 15 ondervlak "c" slechts met de hoeveelheden, die de breedte van de tussenruimte 50 overschrijden, afwijkend van elkaar zijn, waardoor rönt-. gen-ongevoelige oppervlakken zijn geëlimineerd gezien vanuit de röntgeninvalsrichting, gekarakteristeerd. door de tussenruimten 50. Als alternatief kunnen door middel van het vormen van de scintillator in een 20 rechthoekige parallellepipedumstructuur en het kantelen van het vlakke blok, waarop de scintillatoren zijn gemonteerd, ten opzichte van de invallende röntgenstraling, röntgen-ongevoelige gebieden, gezien vanuit de röntgeninvalsrichting, worden geëlimineerd. In een tweede uitvoeringsvorm zal het geval, waarin de scintillator een rechthoekige 25 parallellepipedumstructuur heeft en het vlakke blok is gekanteld ten opzichte van de invallende röntgenstraling, worden beschreven. Aangezien de algemene configuratie van de uitvinding volgens de tweede uitvoeringsvorm gelijk is aan die van fig. 1, zal de gedetailleerde beschrijving daarvan hier niet worden herhaald.
30 Fig. 6A en 6B zijn diagrammen, die de configuratie van een vlak blók 77 volgens de tweede uitvoeringsvorm tonen. Het vlakke blok 77 correspondeert met het vlakke blok 47, dat de scintillatoren 41, de fotodiode 42 en de vlakke plaat 43, weergegeven in fig. 2, bevat. Aangezien de andere configuratie gelijk is aan die van fig. 2, zal de ge-35 detailleerde configuratie hiervan niet worden herhaald.
Het vlakke blok 77 bevat een reflectiefolie 75, scintillatoren 70, een fotodiode 72 en een vlakke plaat 73. De scintillatoren 70, die herhaald tweedimensionaal in de kanaalrichting en de plakrichting zijn aangebracht, hebben elk een rechthoekige parallellepipedumvorm en 40 emitteren elk licht als gevolg van inval van röntgenstraling. De foto- V if - 14 - diode 72 zet het door de scintillator 70 geëmitteerde licht om in een elektrisch signaal, wanneer de scintillator 70 op een anode 71 als een fotodetector is gemonteerd. De scintillatoren 70 en de fotodiode 72 zijn op de vlakke plaat 73 gemonteerd en de vlakke plaat 73 is onder 5 een voorafbepaalde kantelhoek 0 ten opzichte van de loodrecht op de invallende röntgenstraling staande kanaalrichting aangebracht.
Fig. 6A is een vlak aanzicht, dat het vlakke blok 77, gezien vanuit de X-asrichting als een röntgeninvalsrichting, toont. Hoewel het reflectiefolie 75, dat later zal worden beschreven, op de scintil-10 latoren 70 van het vlakke blok 72 aanwezig is, is dit folie niet weergegeven in fig. 6A, zodat de tweedimensionale array van de scintillatoren 70 duidelijk te zien is.
De scintillator 70 heeft een rechthoekige parallellepipedum-vorm. De scintillatoren 70,. die dezelfde structuur hebben, zijn her-15 haald aangebracht met tussenruimten 74 in de kanaal- en plakrichtin-gen.
Fig. 6B is een dwarsdoorsnede volgens lijn B-B' van de tweedimensionaal aangebrachte en in fig. 6A weergegeven scintillatoren 70, gezien vanuit de Z-asrichting. Het reflectiefolie 75, dat in fig. 6A 20 niet is weergegeven, is weergegeven op de scintillatoren 70 op de fotodiode 72. Zoals bij het reflectiefolie 48, sluit het reflectiefolie 75 scintillatorlicht binnen de scintillator 70 op en voorkomt lek van licht tussen de scintillatoren 70. Het vlakke blok 77, dat wil zeggen, de vlakke plaat 73, is slechts over een voorafbepaalde kantelhoek 0 25 ten opzichte van de loodrecht op de invallende röntgenstraling staande richting gekanteld.
Fig. 7 is een toelichtend diagram, dat de grootte van de kantelhoek 0 van het vlakke blok 77 toont. Fig. 7 is een dwarsdoorsnede volgens lijn B-B' in fig. 6A op een wijze soortgelijk aan fig. 6B. De 30 hoogte van de scintillator 70, die een rechthoekig parallellepipedum heeft, ten opzichte van de fotodiode 72 is ingesteld als "h" en de breedte van de tussenruimte. 74 tussen de scintillatoren 70 is ingesteld als 13.
Er wordt verondersteld, dat de op de fotodiode 72 geprojecteer-35 de schaduw van de scintillator 71 een afstand d3 vanaf het eindgedeel-te van- de scintillator 71 heeft. In dit geval wordt de afstand d3 als volgt uitgedrukt: d3 = hxtan(0) 40 * i' - 15 -
De kantelhoek (9) is zodanig ingesteld, dat d3>13, dat wil zeggen, dat aan hxtan(0)>13 wordt voldaan en er geen röntgen-ongevoe-lig oppervlak aanwezig is, gezien vanuit de röntgeninvalsrichting.
Zoals hierboven is beschreven in de tweede uitvoeringsvorm, is 5 het vlakke blok 77, waarin de scintillatoren 71, die elk een rechthoekige parallellepipedumvorm hebben, tweedimensionaal zijn aangebracht, sléchts over de hoek 0 ten opzichte van de loodrechte richting, die loodrecht staat op de invallende röntgenstraling, gekanteld. Gezien vanuit de richting van de invallende röntgenstraling, is 10 er dientengevolge geen röntgen-ongevoelig oppervlak aanwezig als gevolg van de aanwezigheid van de tussenruimte 74, en kunnen de röntgen-gevoelige oppervlakken worden verschaft op nagenoeg het gehele oppervlak van het vlakke blok 77. Het rendement voor röntgengebruik kan dus worden verbeterd; 15 '
Derde uitvoeringsvorm
In de eerste uitvoeringsvorm heeft de scintillator 41 een pa-rallellepipèdumstructuur, waarin het bovenvlak "a" en een ondervlak "c" met een hoeveelheid, die de breedte van de tussenruimte 50 over-20 schrijdt, van elkaar afwijkend zijn, waardoor het röntgen-ongevoelige oppervlak is geëlimineerd, gezien vanuit dé röntgeninvalsrichting.
Door als alternatief gebruik te maken van een meerlaagsscintillator als een meerlaags vaste-toestandsdetector, waarin een aantal scintillatoren, die elk'een rechthoekige parallellepipedumstructuur hebben, 25 zijn gestapeld, kan op overeenkomstige wijze een röntgen-ongevoelig oppervlak van een tweedimensionale scintillatorarray worden geëlimineerd, gezien vanuit de röntgeninvalsrichting. In de derde uitvoeringsvorm zal een meerlaagsscintillator, waarin een aantal scintillatoren, die elk een rechthoekige parallellepipedumstructuur hebben, 30 zijn gestapeld, worden geopenbaard. Aangezien een algemene configuratie van de uitvinding volgens de derde.uitvoeringsvorm gelijk is aan die van fig. 1, zal de gedetailleerde beschrijving daarvan niet worden herhaald.
Fig. 8A is een dwarsdoorsnede in het X-Y vlak, dat de configu-35 ratie van een vlak blok 98 volgens de derde uitvoeringsvorm toont. Het vlakke blok 98 correspondeert met het in fig. 2 getoonde vlakke blok 47 en de andere configuratie is dezelfde als die weergegeven in fig.
2. Het vlakke blok 98 bevat een reflectiefolie 85, eerste tot vierde lagen 86 tot 89 van meerlaagsscintillatoren, een fotodiode 82, een 40 anode 81 en een vlakke plaat 83. Aangezien het reflectiefolie 95, de i - 16 - « ,c? fotodiode 82, de anode 81 en de vlakke plaat 83 gelijk zijn aan het reflectiefolie 48, de fotodiode 42, de anode 51 respectievelijk de vlakke plaat 43, die in fig. 4 zijn weergegeven, zal de beschrijving daarvan niet worden herhaald.
5 De eerste tot vierde lagen 86 tot 89 van de meerlaagsscintilla- toren vormen een meerlaags vaste-toestandsdetector en de scintillatoren hebben elk een rechthoekige parallellepipedumvorm. De eerste tot vierde lagen 86 tot 89 zijn vier in de röntgeninvalsrichting gestapelde tweedimensionaal aangebrachte lagen, waarvan de relatieve posities 10 van elkaar verschillend zijn in de Y-as of Z-asrichting. Fig.. 9A tot 9D tonen de posities van de vier meerlaagsscintillatoren, gezien vanuit de X-asrichting als de röntgeninvalsrichting. De eerste tot vierde lagen 86 tot 89 van fig. 9A tot 9D zijn weergegeven in een gemeenschappelijk frame, en de,relatieve posities in de^ verticale en hori-15 zontale richtingen zijn weergegeven.
Fig. 9A toont de eerste laag 86 gezien vanuit de X-asrichting als de röntgeninvalsrichting. De eerste laag 86 bevat scintillatoren 90, die elk een rechthoekige parallellepipedumvorm hebben, welke scintillatoren tweedimensionaal zijn aangebracht, en tussenruimten 94 tus-20 sen de scintillatoren. Fig. 9B toont de tweede laag 87, gezien vanuit de X-asrichting als de röntgeninvalsrichting. De tweede laag 87 bevat scintillatoren 91, die elk een rechthoekige parallellepipedumvorm hebben, welke scintillatoren tweedimensionaal zijn aangebracht, en tussenruimten 95 tussen de scintillatoren. De scintillator 91 heeft de-25 zelfde omvang als de scintillator 90, de tussenruimte 95 heeft dezelfde breedte als de tussenruimte 94, en de scintillatoren 91 en de tussenruimten 95 zijn slechts met de hoeveelheid van de breedte van de tussenruimte 94 in de kanaalrichting verplaatst.
Fig. 9C toont de derde laag 88, gezien vanuit de X-asrichting 30 als de röntgeninvalsrichting. De derde laag 88 bevat scintillatoren 92, die elk een rechthoekige parallellepipedumvorm hebben, welke scintillatoren tweedimensionaal zijn aangebracht, en tussenruimten 86 tussen de scintillatoren. De scintillator 92 heeft dezelfde omvang als de scintillator 90, de tussenruimte 96 heeft dezelfde breedte als de tus-35 senruimte 94, en de scintillatoren 92 en de tussenruimte 96 zijn slechts met de hoeveelheid van de breedte van de tussenruimte 94 in de kanaal- en plakrichtingen verplaatst. Fig. 9D toont de vierde laag 89, gezien vanuit de X-asrichting als de röntgeninvalsrichting. De vierde laag 89 bevat scintillatoren 93, die elk een rechthoekige parallelle-40 pipedumvorm hebben, waarop de scintillatoren tweedimensionaal zijn - 17 - aangebracht, en tussenruimten 97 tussen de scintillatoren. De scintillator 93 heeft dezelfde omvang als de scintillator 90, de tussenruimte 97 heeft dezelfde breedte als de tussenruimte 94,.en de scintillatoren 93 en de tussenruimte 94 zijn slechts met de hoeveelheid van de 5 breedte van de tussenruimte 94 in de plakrichting verplaatst.
Fig. 8B is een diagram, dat het vlakke blok.98 toont, in welk blok de eerste tot vierde lagen 86 tot 89 van de in fig. 9A tot 9D getoonde meerlaagsscintillatoren zijn gestapeld, gezien vanuit de röntgeninvalsrichting. Het reflectiefolie 85, dat de scintillatoren 90 tot 10 93 bedekt, is niet weergegeven, om duidelijk de posities van de eerste tot vierde lagen 86 tot 89, gezien vanuit de röntgeninvalsrichting, te tonen.
Gezien vanuit de röntgeninvalsrichting, worden de tussenruimten 97 tussen de scintillatoren 93 (vierde laag 89), die in de hoogste 15 laag in de röntgeninvalsrichting zijn gepositioneerd, bedekt met de scintillatoren 92 (derde laag 88), de scintillatoren 91 (tweede laag 87) en de scintillatoren 90 (eerste laag 86)., welke scintillatoren in de lagere lagen zijn gepositioneerd. Gezien in de röntgeninvalsrichting, zijn de röntgen-ongevoelige oppervlakken, waarin zich geen scin-20 tillatoren bevinden maar wel de fotodiode 82 direct kan worden gezien, alleen de omtreksdelen van de tweedimensionale array.
De door de eerste tot vierde lagen 86 tot 89 van de meerlaagsscintillatoren uitgevoerde bewerkingen, wanneer een röntgenstraal invalt, zullen onder verwijzing naar fig. 10 worden beschreven. Fig. 10 25 is een doorsnede in de kanaalrichting, zoals in fig. 9A, welke doorsnede als voorbeeld het geval toont, waarin een röntgenstraal het tussenruimte 97 gedeelte tussen de scintillatoren 93 binnentreedt. De het tussenruimte 97 gedeelte tussen de scintillatoren 93 binnentredende röntgenstraal valt in op ten minste één van de scintillatoren 92 en 30 91. Door wederzijdse actie met één van de scintillatoren 92 en 91 wordt fluorescentie gegenereerd. De fluorescentie wordt meervoudig gereflecteerd door het reflectiefolie 85, dat de scintillatoren 90, 91, 92 en 93 omringt, en uiteindelijk geabsorbeerd door de anode 81 en omgezet in een elektrisch signaal. Hoewel er een gedeelte, dat gedeelte-35 lijk in contact staat met het aangrenzende kanaal is, aangezien het contactgedeelte lineair is, wordt aangenomen, dat de in dit gedeelte optredende lichtlekkage naar het aangrenzende kanaal klein is.
Het geval, waarin een röntgenstraal het tussenruimte 96 gedeelte tussen de scintillatoren 92 binnentreedt, het geval, waarin een 40 röntgenstraal het tussenruimte 95 gedeelte tussen de scintillatoren 91 » b - 18 - ..
binnentreedt, en het geval, waarin een röntgenstraal het tussenruimte 94 gedeelte tussen de scintillatoren 90 binnentreedt, zijn tamelijk gelijk aan het bovenstaande geval. Wanneer het vlakke blok 98 vanuit de röntgeninvalsrichting wordt bekeken, zijn daardoor de röntgen-onge-5 voelige oppervlakken slechts aanwezig in de omtrekken van de eerste tot vierde lagen 86 tot 89 van de tweedimensionaal aangebrachte meer-laagsscintillatoren.
De dikte van de eerste tot vierde lagen 86 tot 89 van de meer-laagsscintillatoren in de röntgeninvalsrichting is ingesteld om opti-10 maal te zijn in het licht van het röntgendetectierendement, gewicht, kosten en dergelijke. Om specifiek te zijn, is het rendement van het detecteren van de de tussenruimte 94 tot 97 binnentredende röntgenstralen laag, aangezien de scintillator van elke laag dun is. Door middel van het vergroten van het detectierendement door het vergroten 15 van de dikte in de röntgeninvalsrichting van elk van de eerste tot vierde lagen 86 tot 89 van de meerlaagsscintillatoren kan dientengevolge het rendement voor röntgengebruik verder wordt vergroot.
Zoals hierboven in de derde uitvoeringsvorm is beschreven, overlappen de eerste tot vierde lagen 86 tot 89 van de meerlaagsscin-• 20 tillatoren,_ die elk een rechthoekige parallellepipedumvorm hebben, elkaar in een toestand, waarin de relatieve posities van de lagen slechts in de mate van de breedten van de tussenruimten 94 tot 97 in de kanaalrichting en de plakrichting zijn verplaatst, waardoor het röntgen-ongevoelige oppervlak in het vlakke blok 98 is geëlimineerd, 25 gezien vanuit de röntgeninvalsrichting. Er kan dus worden voorkomen dat een röntgenstraal niet wordt gedetecteerd als gevolg van de tussenruimte tussen scintillatoren en bovendien kan het rendement voor röntgengebruik worden verbeterd.
t 'O
- 19 -
ONDERDELENLIJST
Fig. 1 6 bedieningsconsole 60 gegevensprocessor 62 besturingskoppeling 64 gegevensverzamelbuffer 66 opslag 68 weergave 70 . bedieningsinrichting.
10 aftastportaal 34 rotatiedeel 20 röntgenbuis 22 collimator 24 röntgendetector 26 gegevensverzameleenheid 28 röntgenstuureenheid 29 boring 30 collimatorstuureenheid 36 rotatiestuureenheid , 4 ' beeldopvangtafel
Fig. 2 29 boring 24 röntgendetector 26 gegevensverzameleenheid 28 • röntgenstuureenheid 41 scintillator 42 fotodiode 43 vlakke plaat 44 buigzame bedrukte plaat 45 bedrukte plaat 46 elektrische kabel 47 vlak blok 100 stralingsrichting 102 plakrichting 104 kanaalrichting 106 naar gegevensverzamelbuffer 64 - 20 -
Fig. 3 a bovenvlak c ondervlak 41 scintillator 42 fotodiode 50 tussenruimte 47 vlak blok 102 plakrichting 104 kanaalrichting
Fig. 4, a - bovenvlak c ondervlak 48 reflectiefolie 41 scintillator 50 tussenruimte 43 vlakke plaat 51 anode 42 fotodiode 47 vlak blok 104 kanaalrichting 108 röntgenstraling
Fig. 5 41 scintillator 50 tussenruimte 51 anode 47 vlak blok 40 scintillator 49 tussenruimte 47 vlak blok 104 , kanaalrichting 108 röntgenstraling 110 röntgen-ongevoelig oppervlak
Fig. 6 70 scintillator 72 fotodiode 73 . vlakke plaat
IV
- 21 - 77 vlak blok 74 tussenruimte 75 reflectiefolie 77 , vlak blok 104 kanaalrichting 108 ' rötgenstraling
Fig. 7 70 . scintillator .71 anode 72 fotodiode 73 vlakke plaat 74 tussenruimte 77 vlak blok 108 röntgenstraling
Fig. 8 92, 93, 91, 90 scintillatoren 98 vlak blok 85 reflectiefolie 89 vierde laag 88 derde laag 87 tweede laag 86 'eerste laag 82 fotodiode 83 vlakke plaat 81 anode 90 scintillator (86 eerste laag) 91 scintillator (87 tweede laag) 92 scintillator (88 derde laag) 93 scintillator (89 vierde laag) 98 vlak blok 82 fotodiode 108 röntgenstraling
Fig. 9 90 scintillator 91 scintillator 92 scintillator »I . ,ö* ' - 22 - 93 scintillator 94, 95, 96, 97 tussenruimten 86 eerste laag 87 tweede laag 88 derde laag 89 vierde laag 102 plakrichting 104 . kanaalrichting
Fig. 10 90 scintillator 91 scintillator 92 scintillator 93 scintillator 85 reflectiefolie 81 anode 82 fotodiode 83 vlakke plaat 104 kanaalrichting 108 röntgenstraling 1032782

Claims (10)

1. Röntgendetector (24), waarin een aantal vaste-toestandsde-tectoren (41), die elk een parallellepipedumvorm hebben, zijn aangebracht in een tweedimensionale array met tussenruimten (50) daartussen op een vlakke plaat (42), die naar een röntgeninvalsrichting is toege- 5 keerd, waarin een relatieve positie in de röntgeninvalsrichting van twee evenwijdige vlakken van elk van de parallellepipedums een positionele afwijking dl in de vlakrichting van de vlakken heeft.
2. Röntgendetector (24)' volgens conclusie 1, waarin de positio-.10 nele afwijking is verschaft in ten minste één van een kanaalxichting en een plakrichting van de tweedimensionale' array.
3. Röntgendetector (24) volgens, conclusie 1 of 2, waarin de .positionele afwijking dl een afmeting heeft, die de breedte van de tussenruimte (11) in de vlakrichting overschrijdt. 15
4. Röntgendetector (24) volgens enige conclusie van de conclu sies 1 tot 3, waarin de vaste-toestandsdetector (41) een scintillator (41) is.
5. Röntgendetector volgens conclusie 4, waarin de vlakke plaat (42) een fotodiode (42) voor het detecteren van door de scintillator 20 (41) gegenereerde fluorescentie heeft.
6. Röntgen-CT-apparatuur, die de röntgendetector (24) heeft, volgens enige van de voorgaande conclusies.
7. Röntgen-CT-apparatuur, omvattende: een röntgenbuis (20), die röntgenstraling genereert; en 25 een röntgendetector (24), waarin een aantal vaste-toestandsde- tectoren (41), die elk een parallellepipedumvorm hebben, zijn aangebracht in een tweedimensionale array met tussenruimten (50) daartussen op een vlakke plaat (42), die naar de röntgeninvalsrichting is toegekeerd, 30 waarin de vlakke plaat (42) is gekanteld ten opzichte van een richting, die loodrecht staat op de invalsrichting.
8. Röntgendetector (24), waarin een aantal vaste-toestandsde-tectoren, die elk een rechthoekige parallellepipedumvorm hebben, in een tweedimensionale array met tussenruimten daartussen op een vlakke 35 plaat- (83), die naar een röntgeninvalsrichting is toegekeerd, zijn aangebracht, waarin de röntgendetector (24) een meerlaags vaste-toestandsdetector (90, 91, 92, 93) heeft, waarin een aantal van de vaste-toe- 1032782 - 24 - ? standsdetectoren (90, 91, 92, 93) in de tweedimensionale array zijn gestapeld in de invalsrichting en relatieve posities van de gestapelde vaste-toestandsdetectoren afwijkend zijn in een richting, die loodrecht staat op de stapelingsrichting. 5
9. Röntgen-CT-apparatuur, omvattende de röntgendetëctor (24) van conclusie 8.
1 0 32 7 82
NL1032782A 2005-11-01 2006-10-31 Rontgendetector en rontgen-ct-apparatuur. NL1032782C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005318303A JP2007125086A (ja) 2005-11-01 2005-11-01 X線検出器およびx線ct装置
JP2005318303 2005-11-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1032782A1 NL1032782A1 (nl) 2007-05-02
NL1032782C2 true NL1032782C2 (nl) 2013-01-29

Family

ID=37982853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1032782A NL1032782C2 (nl) 2005-11-01 2006-10-31 Rontgendetector en rontgen-ct-apparatuur.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20070098138A1 (nl)
JP (1) JP2007125086A (nl)
KR (1) KR20070047224A (nl)
CN (1) CN1957846A (nl)
DE (1) DE102006051879A1 (nl)
NL (1) NL1032782C2 (nl)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009180718A (ja) * 2008-02-01 2009-08-13 Ishida Co Ltd X線検査装置
US20100163735A1 (en) * 2008-12-29 2010-07-01 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Rare-earth materials, scintillator crystals, and ruggedized scintillator devices incorporating such crystals
JP2011133395A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 放射線検出器および放射線撮影装置
JP5530295B2 (ja) * 2010-08-04 2014-06-25 株式会社日立メディコ X線ct装置
WO2012112153A1 (en) * 2011-02-17 2012-08-23 Analogic Corporation Detector array having effective size larger than actual size
JP5901169B2 (ja) * 2011-07-26 2016-04-06 キヤノン株式会社 シンチレータ構造体および放射線検出器
US9164181B2 (en) * 2011-12-30 2015-10-20 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Scintillation crystals having features on a side, radiation detection apparatuses including such scintillation crystals, and processes of forming the same
CN104849744B (zh) * 2015-06-24 2018-06-19 廖小雄 一种新型工业和医学图像光电检测装置
US9658344B1 (en) * 2015-11-04 2017-05-23 Crystal Photonics, Incorporated Apparatus including scintillation crystal array with different reflector layers and associated methods
CN108289647B (zh) 2015-12-31 2022-10-25 上海联影医疗科技股份有限公司 用于稀疏检测器的装置、方法和系统
WO2017191162A1 (en) * 2016-05-03 2017-11-09 Teknologisk Institut Ct-scanner with large detector pixels and/or hygienic design for continuous scanning
EP3495849A1 (en) 2017-12-11 2019-06-12 Koninklijke Philips N.V. Multilayer pixelated scintillator with enlarged fill factor
CN108363090B (zh) * 2018-02-02 2024-04-16 奕瑞新材料科技(太仓)有限公司 基于可弯曲光电二极管的探测器模块及探测器系统
EP3553568A1 (en) * 2018-04-12 2019-10-16 Koninklijke Philips N.V. X-ray detector with focused scintillator structure for uniform imaging
CN108652656B (zh) * 2018-05-21 2024-04-12 北京达影科技有限公司 复合探测器、体层成像系统及方法
WO2020198933A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Radiation detectors with scintillators
WO2020218033A1 (ja) * 2019-04-24 2020-10-29 富士フイルム株式会社 放射線画像撮影装置
CN117647545B (zh) * 2024-01-29 2024-05-17 杭州睿影科技有限公司 用于静态ct成像系统的射线扫描装置和扫描模块

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4492869A (en) * 1980-10-22 1985-01-08 Hitachi Medical Corporation Radiation detector
EP0219648A1 (en) * 1985-10-18 1987-04-29 Clayton Foundation for Research Multiple layer positron emission tomography camera
EP0262267A1 (en) * 1986-09-30 1988-04-06 Shimadzu Corporation Radiation image detecting apparatus
GB2216760A (en) * 1988-03-10 1989-10-11 Hamamatsu Photonics Kk Position sensitive radiation detector
WO1998004193A1 (en) * 1996-07-25 1998-02-05 Analogic Corporation X-ray tomography system with substantially continuous radiation detection zone
US6118840A (en) * 1998-01-20 2000-09-12 General Electric Company Methods and apparatus to desensitize incident angle errors on a multi-slice computed tomograph detector
US6285028B1 (en) * 1998-06-02 2001-09-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor radiation detector and nuclear medicine diagnostic apparatus
WO2004051312A1 (ja) * 2002-12-02 2004-06-17 Hitachi Medical Corporation 放射線検出器及び医用画像診断装置
WO2004104634A1 (en) * 2003-05-22 2004-12-02 Aberdeen University A detector module for detecting ionizing radiation

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4415808A (en) * 1980-12-24 1983-11-15 General Electric Company Scintillation detector array employing zig-zag plates
US5420429A (en) * 1993-10-08 1995-05-30 General Electric Company Multilayer transducer array
US5834782A (en) * 1996-11-20 1998-11-10 Schick Technologies, Inc. Large area image detector
GB2332608B (en) * 1997-12-18 2000-09-06 Simage Oy Modular imaging apparatus
WO2000055645A1 (en) * 1999-03-15 2000-09-21 Mamea Imaging Ab Device and method relating to x-ray imaging
US20020087073A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-04 Hoffman David M. CT detector reflector useful in detector scintillator array
US6519313B2 (en) * 2001-05-30 2003-02-11 General Electric Company High-Z cast reflector compositions and method of manufacture
US6707046B2 (en) * 2002-01-03 2004-03-16 General Electric Company Optimized scintillator and pixilated photodiode detector array for multi-slice CT x-ray detector using backside illumination
JP3870156B2 (ja) * 2002-02-07 2007-01-17 キヤノン株式会社 ファイバープレートとその製造方法、放射線撮像装置、及び放射線撮像システム
US6841784B2 (en) * 2002-07-02 2005-01-11 Ray Therapy Imaging Ab Radiation sensor device
US6947517B2 (en) * 2003-03-03 2005-09-20 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Scintillator array having a reflector with integrated air gaps
US6907101B2 (en) * 2003-03-03 2005-06-14 General Electric Company CT detector with integrated air gap

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4492869A (en) * 1980-10-22 1985-01-08 Hitachi Medical Corporation Radiation detector
EP0219648A1 (en) * 1985-10-18 1987-04-29 Clayton Foundation for Research Multiple layer positron emission tomography camera
EP0262267A1 (en) * 1986-09-30 1988-04-06 Shimadzu Corporation Radiation image detecting apparatus
GB2216760A (en) * 1988-03-10 1989-10-11 Hamamatsu Photonics Kk Position sensitive radiation detector
WO1998004193A1 (en) * 1996-07-25 1998-02-05 Analogic Corporation X-ray tomography system with substantially continuous radiation detection zone
US6118840A (en) * 1998-01-20 2000-09-12 General Electric Company Methods and apparatus to desensitize incident angle errors on a multi-slice computed tomograph detector
US6285028B1 (en) * 1998-06-02 2001-09-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor radiation detector and nuclear medicine diagnostic apparatus
WO2004051312A1 (ja) * 2002-12-02 2004-06-17 Hitachi Medical Corporation 放射線検出器及び医用画像診断装置
WO2004104634A1 (en) * 2003-05-22 2004-12-02 Aberdeen University A detector module for detecting ionizing radiation

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070047224A (ko) 2007-05-04
NL1032782A1 (nl) 2007-05-02
US20070098138A1 (en) 2007-05-03
CN1957846A (zh) 2007-05-09
JP2007125086A (ja) 2007-05-24
DE102006051879A1 (de) 2007-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1032782C2 (nl) Rontgendetector en rontgen-ct-apparatuur.
NL1029048C2 (nl) CT-detector met directe omzetting en energieonderscheiding.
NL2008201C2 (en) Detector systems with anode incidence face and methods of fabricating the same.
US7486764B2 (en) Method and apparatus to reduce charge sharing in pixellated energy discriminating detectors
JP4340537B2 (ja) 処理回路の為の放射シールドを有するct検出器モジュール
RU2595795C2 (ru) Спектральный детектор изображения
CN1735818A (zh) 用于计算机断层摄影的具有被遮挡的电子装置的辐射探测器
US8525119B2 (en) Detector array with pre-focused anti-scatter grid
CN105116459A (zh) X射线扫描仪
JP2002022678A (ja) X線計測装置
EP1769744B1 (en) X-ray computer tomography system
WO2010007544A1 (en) Anti-scatter grid
JP5283382B2 (ja) 核医学用検出器
NL1026195C2 (nl) Collimatorsamenstel voor computertomografiesysteem.
US20060045236A1 (en) System and method for X-ray imaging
JPH05256950A (ja) X線コンピュータトモグラフィ装置用固体検出器
JP6194126B2 (ja) モジュライメージング検出器asic
JP7058998B2 (ja) 検出器モジュール及びx線ct装置
EP3951436A1 (en) Detector array and apparatus for absorption imaging comprising said detector array
JP2007278792A (ja) 放射線検出装置及び放射線検出システム
EP3690429B1 (en) Tunnel ct scanner
JPWO2016203954A1 (ja) 放射線検出器とそれを備えたx線ct装置
WO2009058092A1 (en) X-ray detector
US7361902B2 (en) Radiation detector with a detection field comprising scintillators and photodiodes
JP2933316B2 (ja) X線検出器

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20140501