SE515983C2 - Metod och anordning avseende röntgenavbildning - Google Patents

Metod och anordning avseende röntgenavbildning

Info

Publication number
SE515983C2
SE515983C2 SE9903559A SE9903559A SE515983C2 SE 515983 C2 SE515983 C2 SE 515983C2 SE 9903559 A SE9903559 A SE 9903559A SE 9903559 A SE9903559 A SE 9903559A SE 515983 C2 SE515983 C2 SE 515983C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
detector
detectors
rays
scan
collimators
Prior art date
Application number
SE9903559A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9903559L (sv
SE9903559D0 (sv
Inventor
Mats Danielsson
Original Assignee
Mamea Imaging Ab
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
Priority claimed from SE9900922A external-priority patent/SE9900922D0/sv
Application filed by Mamea Imaging Ab filed Critical Mamea Imaging Ab
Priority to SE9903559A priority Critical patent/SE515983C2/sv
Publication of SE9903559D0 publication Critical patent/SE9903559D0/sv
Priority to PCT/SE2000/000524 priority patent/WO2000055645A1/en
Priority to AU38533/00A priority patent/AU3853300A/en
Priority to EP00917581.1A priority patent/EP1192479B1/en
Publication of SE9903559L publication Critical patent/SE9903559L/sv
Priority to US09/682,540 priority patent/US7212605B2/en
Publication of SE515983C2 publication Critical patent/SE515983C2/sv

Links

Classifications

    • 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]
    • 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
    • A61B6/40Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4064Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis specially adapted for producing a particular type of beam
    • A61B6/4078Fan-beams
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/24Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
    • G01T1/243Modular detectors, e.g. arrays formed from self contained units

Landscapes

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

Description

20 25 30 515 985 2 En nackdel med den slits-scannade geometrin är att endast en liten del av röntgenstrå- lama från källan egentligen används för att forma bilden. Resultatet är att tiden för bild- förvärv förlänges och röntgenröret måste slås på under en längre tidsperiod. För att undgå detta problem och åstadkomma ett praktiskt system kan en universal slitskolli- mator med olika detektoruppsättningar under varje slits användas. Detta gör emellertid bildförvärvet icke trivial eftersom informationen från de olika detektorema måste kom- bineras samman till en bild utan några synliga artefakter såsom kantlinjer mellan områ- den där olika detektorer användes.
TEKNIKENS STÅNDPUNKT US 5,461,653 beskriver ett filmlöst röntgenavbildningssystem omfattande åtminstone en röntgenkälla, övre och undre kollimatorer och en halvledardetektorarray, vilken kan åstadkomma tredimensionell avbildning. Röntgenkällans plan är distanserat zl över kollimatorplanet, distanserat z2 ovan det nedre kollimatorplanet och z3 ovan detektor- planet. Föremålet som ska röntgas är placerat mellan det övre och undre kollimatorpla- net. De övre och undre kollimatorema och detektoruppsättningen förflyttas horisontellt med en avsökningshastighet v1, V2, V3 proportionella mot zl, z2 respektive 23. Mönst- ret och storleken av öppningarnai kollimatorema och mellan detektorlägen är propor- tionella så att liknande trianglar alltid definieras relativt läget för röntgenkällorria. Rönt- genstrålar som passerar genom öppningar i den övre kollimatorn kommer att alltid pas- sera genom motsvarande och liknande öppningar i den nedre kollimatorn och därifrån till en motsvarande detektor i den underliggande detektoruppsättningen. Huvudsakligen 100 % av röntgenstrålarna som bestrålar föremålet (och varken absorberade och inte heller spridda) passerar genom de nedre kollimatoröppningar och detekteras, vilket främjar förbättrad känslighet. Ett datorsystem styr ompositionering av kollimatorerna och detektoruppsättningen och röntgenkällans positioner. Datorsystemet kan lagra detektoruppsättningens utsignal och kan koppla samman ett känt läge för röntgenkällan med detektoruppsättningens utdata för att åstadkomma tredimensionell avbildning.
Detektorutsignalen kan betraktas ögonblickligen, lagras digitalt, och/eller överföras elektroniskt för bildvisning vid en avlägsen plats. 10 15 20 25 30 515 983 Ett förfarande och en apparat för att detektera röntgenstrålning i en radio grafisk avbild- ningsomgivning använder en så kallad "edge-on" detektorer, visas i US 4,937.,453 (i det följande hänvisat till som patent °453). Det är speciellt användbart i förbindelse med slits-scannad radiografi. Enligt denna uppfinning är detektorerna konstruerade och arrangerade så att huvudsakligen all energi från en röntgen som ska upptäckas fri göres i detektorn. På detta sätt är en detektor anordnad som åstadkommer en direkt elektronisk utläsning, hög röntgenstoppande kraft och hög spatialupplösning medan en god signal- uppsamlingseffektivitet erhålles utan användning av ytterst höga spänningsnivåer. I det föredragna utföringsexemplet är halvledarröntgendetektom konstruerad så att tjockle- ken av detektorn längs riktningen av infallande röntgenstrålarna är tillräckligt för att väsentligen hela röntgenenergin tömmes i detektorn.
Svensk patentansökan nr. 9900856-7 (i det följande hänvisat till som ansökan '856) avser en metod för att erhålla förbättrad radiografisk avbildning genom orientering av en halvledarstrålningsdetektor. Orienteringssteget omfattar val av en spetsig vinkel mellan den infallande strålningens riktning och en sida av detektorn så att den infallande strål- ningen huvudsakligen träffar :sidan KORTFATTAD BESKRIVNING AV UPPFlNNlNGEN Det huvudsakliga ändamålet med föreliggande uppfinning är att lösa ovan beskrivna problem och tillhandahålla ett sätt för att lösa problemet med framställande av en hög- kvalitativ bild utan aitefakter genom att använda ett enkelt eller flerslitsdetektorsystem.
Ett andra ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en detektoranord- ning som förenklar bildavsökningen och -förvärvet i ett röntgenavbildningssystem.
En särskild fördel enligt föreliggande uppfinning är systemets robusthet med hänsyn till icke fungerande, så kallade döda kanaler och den låga känsligheten för försämring av spatialupplösning beroende av föremålets förflyttningar.
Därför är i den början nämnda anordnin gen detektorerna anordnade väsentligen kant till 10 15 20 25 30 515 983 4 kant åtrninstone i en rad på åtminstone en nämnd sida av nämnda bärande organ, eller detektorerna är anordnade sida vid sida. I ett föredraget utförande är åtminstone två de- tektorer anordnade i åtminstone två nivåer och förskjutna relativt varandra så att en overksam sektion på en detektor är överlappad med ett aktivt ornråde av den andra elektroden.
I ett utförande har detektorn ett detektorplan, och att detektorplanet är arrangerat i en vinkel till mot infallande röntgenstrålar. I ett alternativt utförande har detektom ett de- tektorplan, och att detektorplanet är arrangerat parallellt med infallande röntgenstrålar.
Företrädesvis är sagda bärande organ lutat för att arrangera sagda detektorplan i sagda vinkel. Dessutom, kan detektorema anordnas på ett stödorgan.
Detektorerna kan bestå av en scintillator optiskt förbunden med en CCD, kiseldioder, en gasdetektor, såsom en parallell plattkammare där gasvolymen är orienterad edge-on till infallande röntgenstrålningarna.
En röntgenapparat enligt uppfinningen omfattar: ett väsentligen plant organ av ett mate- rial transparent för röntgenstrålar, som har en förlängd slits bildad däri, en uppsättning av detektorer anordnade i kommunikation med sagda slitsar och arrangerade att detek- tera röntgenstrålama och för att åstadkomma en signal representerande intensiteten av sagda röntgenstrålar träffande desamma, medel för att förflytta nämnda väsentli gen plana strålriktande organet och ett föremål som ska undersökas relativt varandra.
Nämnda detektoruppsättnin g omfattar huvudsakligen parallellt arrangerade detektoren- heter bestående av en eller flera bärande organ, varje försedd på åtminstone en yta med detektorer omfattande ett flertal sensorer anordnade på ett substrat, och att sagda detek- torer är arrangerade väsentligen kant till kant åtrninstone i en rad på åtminstone en sida av sagda bärande organ. Detektorema är anordnade sida vid sida.
I ett föredraget utförande är åtminstone två detektorer anordnade i åtminstone två nivåer och förskjutna relativt varandra så att en overksam sektion på en detektor är överlappad med ett aktivt område av den andra detektorn. 10 15 20 25 30 515 935 Företrädesvis innefattar apparaten ytterligare medel för att inhämta data från sagda detektoruppsättnin gar vid intervall motsvarande en del av bredden av sagda detektor- uppsättningar. Detektorema på sagda detektoruppsättningar är tillverkade av kiselskiva orienterade väsentligen edge-on mot infallande röntgenstrålar. Detektorema. har ett detektorplan, och att detektorplanet är arrangerat i en vinkel till infallande röntgenstrå- lar. Detektorn har ett detektorplan, och att detektorplanet är arrangerat parallellt med infallande röntgenstrålar.
Företrädesvis är nämnda väsentligen plana strålriktande organ arrangerat med slitsari åtminstone två rader, och att slitsar i varje rad är förskjutna relativt varandra. Alternativt är nämnda väsentligen platta strålriktande organ brytande eller fokuserande organ.
Enligt en metod för avsökning i en röntgenapparat innefattar stegen, att anordna en för- sta del av kollimatorer innan start av avsökningen inom ett synfält medan den andra delen av kollimatorema är utanför synfältet, att starta avsökningen från ett första läge, varvid sagda kollimatorer och detektorer har en första hastighet, att bringa nämnda kol- limatorer och detektorer till en maximal, väsentligen konstant hastighet när alla kolli- matorer och detektorer är inom synfältet, och att bringa nämnda kollimatorer och de- tektorer till en tredje hastighet när den första kollimatorn är utanför synfältet.
Metoden innefattar ytterligare steget att stoppa avsökningen när nämnda andra del av kollimatorerna är utanför synfältet.
Enligt metoden bestämrnes en accelerationstid innan den når avsökningen en maximal hastighet och en fartreduktionstid innan den stoppas på ett sådant sätt att de delar av en bild där accelerationen och fördröjningen sker erhåller väsentligen samma fotonstatistik som resten av bilden.
Enligt en alternativ metod utföres följande steg: att starta en avsökning, att när avsök- ningen startar ordna nämnda slitsar och motsvarande detektorer väsentligen utanför ett synfält, att passera väsentligen alla slitsar och motsvarande detektorer föremålet och således sagda synfält, att mäta avsökta röntgenförändringar tillsammans med lägeskoor- 10 15 20 25 30 515 983 6 dinater för alla detektorer, att avsluta avsökningen endast efter att alla slitsar och mot- svarande detektorer är huvudsakligen utanför synfältet. Dessutom ökas avsökningen åtminstone ett avstånd motsvarande en del av ett avstånd av detektoranordningarna.
Företrädesvis är avsökningen kontinuerlig och att utläsning av data utföres vid intervall motsvarande en del av ett avstånd mellan detektoranordningarna.
Dessutom lagras avläst data för varje ökning och för varje detektoranordning, som data- uppsättningar, att lagrad data för varje detektoranordning är var för sig kombinerad att utforma en bild, och att bilden erhållen av varje detektoranordning superpositioneras för att bilda en färdig bild.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följ ande kommer uppfinningen att beskrivas ytterligare på ett icke begränsande sätt med hänvisning till de bifogade iitningarna, i vilka: Fig. 1 Fig. 2a; 2b Fig. 3a; 3b Fig. 4a; 4b Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 visar en schematisk vy framifrån av en detektoruppsättnin g enligt uppfin- ningen; visar ett tvärsnitt längs linjen II-II i fig. 1, visande två alternativa utföringsexempel; visar en förstoring av det omringade ornrådet i fig. 1, visande två alterna- tiva utföringsexempel; illustrerar två alternativa utföringsexempel av en kollimator; visar schematiskt ett första utförande av en röntgenavbildningsapparat, visar schematiskt ett andra utförande av detektoruppsättning enligt uppfinningen, »och visar en schematisk vy ovanifrån av en kollimator motsvarande den i utföringsexemplet i fig. 6.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPLEN Ett föredraget utförande av den en detektoranordning 100 för detektering av röntgen- 10 15 20 25 30 515 9% 7 strålning 120 illustreras i fig. 1, 2a och 2b. Detektoranordningen 100 innefattar ett bärande organ 110, på vilket ett antal sensorer 130, som beskrevs i ovan patentansökan '856 (inkorporerad häri genom hänvisning) eller patent '453 är anordnade.
Bärarorganet 110 är ett väsentligen rektangulärt stycke tillverkat av ett lämpligt mate- rial. Bärarorganet 110 är ett vanligt kretskort tillgängligt från en mängd fabrikanter eller det kan vara keramiskt av liknande typ som används för att bära chips i multichipmo- duler. Det är viktigt att bärarorganet är mekaniskt stabilt och har samma temperaturut- vidgning som detektorerna (kiselchip) fästa vid dess yta. Bärarorganet har en först sida 111 och en andra sida 112, en första ände 113 och en andra ände 114. Den första sidan är anordnad med stödorgan 201 för att stötta edge-on anordnade detektorer 130a och 130b. Detektorema 130 är arrangerade åtskilda i två rader i den tvärgående riktningen av bärarorganet. Utrymmet 1410 motsvarar huvudsakligen längden av en detektor 130.
Detektorerna i varje rad är förskjutna relativt varandra så att ett utrymme i en rad mot- svarar en detektor i den andra raden. Utrymmet mellan detektorernas kanter vid varje rad, d.v.s. utrymmet mellan bottenkanten av en övre detektor och övre kanten av den undre detektorn är så anordnat att en väsentligen kontinuerlig detektoryta åstadkommes.
Detektorerna 130a i fig. 2a avser detektorer enligt ansökan '856 och detektorerna 130b i fi g. 2b avser detektorer enligt patent °453. I fig. 2a är detektorerna 130a lutade i en spet- sig vinkel ot genom att luta bärarorganet 110, varvid strålning som infaller på en yta av detektorerna innefattande sensorema i den spetsiga vinkeln ot. Detektorerna kan även vara lutade genom att luta stödorganen 201 elleranvända förspända detektorsubstrat.
Stödorganen kan även innefatta ett vidhäftningsmedel för att vidhäfta detektorerna på bärarorganet. Även om rektangulära detektorer illustreras är det självklart att detekto- rerna som har andra former också kan användas.
I utföringsexemplet enligt fig. 2b är detektorerna l30b anordnade parallella till infal- lande öntgenstrålar 120 varvid strålarna träffar överkanterna av detektorerna som be- skrevs i patent “453.
Skälet för förskjutning av detektorerna relativt varandra i varje rad är att kanterna av l 10 15 20 25 30 515 983 varje detektor är försedd med en overksam zon och en så kallad skyddsring. Den inring- ade hörnsektionen av två detektorer 130 illustreras förstorade i fi g. 3a och 3b. Varje detektor 130 innefattar halvledande substrat 131 på vilka ett antal remsor av bildele- mentsensorer 132 på en framsida av detektorn. Kanten av detektorn omfattar en skydds- ring 133 och ett overksamt område 134. Det overksamma området 134 motsvarar unge- fär avståndet från kanten av detektorn till en punkt mellan skyddsringen och där sensor- banden 132 börjar. Varje pixelsensor 132 är förbunden med elektronik av en röntgenav- bildningsapparat genom inte visade element eller kontakter.
Enligt fi g. 3a är detektorerna 130 arrangerade med de aktiva områden, dvs. området inom skyddsringama, och speciellt mellan skyddsringarna och de närliggande pixelde- tektorema, väsentligen kant till kant. I det illustrerade fallet är en pixelsensor 132 i en detektor av en första linje inlinjerad med en skyddsringssektion av en detektor i den andra linjen. Följaktligen när signalerna från detektorerna bearbetas kommer skydds- ringarna och det overksamma området att inte påverka utsignalen.
Enligt utföringsexemplet i fig. 3b, är de aktiva områden av varje detektor axiellt för- skjutna så mycket så att även pixelsensorema överlappas. Överlappningen kan vara ca: 20-150 um, för att tillåta möjliga felaktiga inriktningar.
Fig. 4a och 4b visar en vy framifrån av två kollimatorer 400a och 400b. Kollimatorer används för att utforma infallande röntgenstråle för att anpassa detekteringsområdet på en detektor. Kollimatom 400a motsvarar detektoranordningen enligt utförandet i fig. 2a och koïmatorn 400b detektoranordningen enligt utförandet i fi g. 2b. Kollimatorema omfatt slitsar 401a respektive 401b. Slitsama 401a, i fig. 4a, är arrangerade förskjutna relativt varandra motsvarande konfigurationen av detektorerna i fig. 2a. Slitsen 401b i fig. 4b är en avlång slits väsentligen täckande alla detektorer 130b.
Ett bra material för kollimatorer är volfram eftersom det har en hög stoppande effekt och mycket liten spridningssannolikhet för röntgenstrålama. Kollimatorema kan även tillverkas av andra tunga metaller, såsom koppar, rostfritt stål, bly eller något liknande. 10 15 20 25 30 515 935 9 Det är även möjligt att arrangera detektorema 630 i en väsentligen rak rad såsom visas i detektoranordningen 600 i fi g. 6. Detektorema är arrangerade sida vid sida och kant till kant och det enda effektiva utrymmet 640 är anordnat vid det overksamma området.
Hela detektoranordningen 600 kan lutas eller anordnas väsentligen lodrät (mot rörelse- planet) enligt utföringsexemplen i fig. 2a och 2b. En motsvarande kollimator 700 illu- streras i fig. 7. Slitsarna 701 av kollimatom är avgränsade från varandra medelst skilje- väggar 702 som i grunden motsvarar ”utrymmet” 640.
Ett föredraget utförande av en röntgenavbildningsapparat S00, företrädesvis men inte uteslutande för mammografi, illustreras i fig. 5. 501 betecknar en röntgenkälla, 502 är en första grov kollimator, 503 en andra kollimator, 504 är en detektoruppsättning om- fattande ett flertal detektoranordningar, 505 och 506 är undre respektive övre liållare, båda transparenta för röntgenstrålarna; 507 är ett föremål som ska undersökas och 508 ett stöd. Synfältet mellan strålarna är betecknat med 509 och dessutom illustreras med prickad linje. Det röntgade föremålet 507 för marnmografi är ett kvinnobröst och detta är komprimerat enligt standard teknik genom användning av kompressionspedaler 505 och 506 vars ändar är anordnade med röntgenblockerande material. En andra kollimator 510 är också anordnad vars slitsar är anpassade ovan kollimator 503 så att röntgenstrå- lama kommer rakt från källan, utan höjningar och passerar kollimatom 503 och kommer även att passera kollimator 510. Efter kollimatom 510, placeras detektoranordningen omfattande en uppsättning detektorer 5 1 1 under varje slits på ett sådant sätt att alla röntgenstrålama som kommer rakt från källan utan deflektion som passerar kollimatom 503 och 510 kommer även att träffa detektoruppsättningen under slitsama och registre- ras genom tillhörande elektronik. I detta fall används detektoruppsättningar enligt fig. 2a och är anordnade parallella på ett transportmedel med deras längsgående axel riktad mot ritningsplanet. Kollimatorerna 503 och 510 placeras på en mekanisk upphängníng 508 tillsammans med detektoruppsättningarna 504. Detta stöd är anslutet till en exakt linjär stegmotor, som kan förflyta slitsarna relativt föremålet. Avsökningsbanan illustreras med streckad pil. Stegmotom är datorstyrd (513) och utrustad med en exakt lägesgivare.
Medan slitsarna förflyttas utläses data från detektoruppsättningarna genom anslutning- ama 512 tillsammans med innevarande koordinaten från lägesgivaren. Från denna in- formation rekonstrueras bilden. Även om avsökningsbanan illustrerad här är en pend- 10 15 20 25 30 515 98š 10 lande rörelse beroende av den cirkulär symmetrin av strålarna hos röntgenkällorna, kan strålarnas bana utformas med brytande organ för att bryta strålen in i ett plan parallellt med strålplanet, varvid en linjär rörelse av kollimatorerna och detektorerna kommer att behövas. Dessutom beroende av de cirkulära strålningarna, så är detektorerna arrange- rade i en väsentligen cirkulär bärare, vilken i fall av en linjär rörelse bör anordnas i en plan bärare.
Synfältet, d.v.s. området där det är möjligt att avbilda en bild av ett föremål med en av- sökning, definieras genom ändarna av den övre pedalen, 506 som är försedd med block- erande material. Det är möjligt att fästa en kollimator till pedalen 506. Emellertid är det inte föredraget att fästa kollimatorn till kompressionspedalen eftersom de behöver vara lätta och enkla att hantera. Det blockerande materialet bör flyttas över den beskrivna kompressionshållama och stå på sitt eget stöd.
Detektoruppsättningarna och elektroniken kan bestå av, till exempel en scintillator, op- tiskt förbunden med en CCD. lDetektoruppsättningarna kan även tillverkas av kiseldio- der och en dedikerad elektronisk krets kan räknar varje röntgenstråle. Det är även möj- ligt att använda en gasdetektor, såsom en parallell plattkannnare där gasvolym är orien- terad edge-on mot infallande röntgenstrålar och pulsarna inducerad av röntgenstrålarna i gasen kan räknas av en dedikerad elektronisk krets. För att förhindra spridning av rönt- genstrålama från en detektoruppsättning att någon angränsande detektoruppsättzning kan en absorberande platta såsom en tunn kopparplatta införas mellan varje slits. Den elek- troniska kretsen är ansluten till en datorenhet 514 där data överförs för bearbetning, kor- rigering och visning.
Tydligen kan en eller flera av kollimatorerna ersättas med brytande eller fokuserande medel.
Ett lämpligt avsökningsförfarande enligt uppfinningen utföres enligt följ ande: Före av- sökningens start är åtminstone en första del av kollimatorn 510, t.ex. 2/3 av det totala antalet kollimatorer, inom synfältet medan den andra delen, t.ex. 1/3, av kollimatorerna är utanför synfältet. Avsökningen startas från ett första läge, t.ex. med noll hastighet, 10 15 20 25 30 11 och når en maximal huvudsakligen konstant hastighet när alla kollimatorer och detekto- rer är inom synfältet. När den första kollimatom är utanför synfältet saktas avsökningen ner och stoppas när nämnda andra del av kollimatorerna är utanför synfältet. Accelera- tionstiden innan avsökningen når maximal hastighet och hastighetsminskningstiden innan den stoppas är bestämd på ett sådant sätt att de delar av bilden där accelerationen och fördröjning sker erhåller samma fotonstatistik som resten av bilden.
På så sätt kan det vara tekniskt svårt att rekonstruera bilden men ur en praktisk synpunkt har experiment visat att det är viktigt att inte ha mycket av det overksamma området i denna riktning eftersom detektorn i fallet med marnmografi borde gå hela vägen upp till patientens armhåla. Om det finns 1 mm mellan varje detektorlinje och 30 linjer och antag att 2/3 av detektorerna är utanför synfältet vid starten av avsökningen kommer det overksamma området att bara sträcker ut sig 10 mm.
Enligt ett annat förfarande placeras alla slitsar av kollimatorn 510 huvudsakligen utanför synfältet innan avsökningens start. Efter avsökningens start bör den nå en konstant hastighet innan de första slitsparen (503 och 510) kommer in i synfältet. Under avsök- ningen utläses data innehållande information om antalet röntgenstrålama som träffar detektorn så ofta som möjligt. Data för en utläsning kommer att bestå av en vektor av tal representerande röntgenflödet i varje pixel av detektoruppsättningama och denna vektor kommer att lagras. När avsökningen är avslutad kommer bilden resulterande från en samling av vektorer att bestå av en matris av alla vektorerna från individuella Litläs- ningar.
Om det finns 1 mm mellan varje detektorlinje och 30 linjer kommer det att erliållas 30 mm overksamt område, enligt detta förfarande.
För att vara mer specifikt beträffande utläsningsgraden ges följande exempel; antag att bredden av sensorerna är 50 um. I detta fall utläses data företrädesvis åtminstone var 25:e um motsvarande halva bredden av uppsättningen. Detta är att sampla enligt den välkända Nyquistfrekvensen, vilken förhindrar stora informationsförluster beroende av samplingen i stora steg. Det bör även förhindra artefakter beroende av aliasing. Det är 10 15 20 25 515 933 12 även möjligt att sampla oftare än så. Samplingssteget bör inte överskrida 50 um, d.v.s. bredden av uppsättningen, eftersom i detta fall kommer bilden för en säker uppsättning att vara ofullständig. I allmänhet skulle man vilja läsa data i tidsintervall oftare än det tar för slitsarna att flytta ett avstånd lika med halva storleken av detektoruppsättning- EIITIEI.
Avsökningen bör fortsätta tills väsentligen alla slitsar har passerat synfältet. Där kommer nu att finnas information tillräckligt för att skapa en bild för data som kommer från detektoruppsättningarna för varje slits. Om det finns N slitsar erhålles N bilder och den generella bilden bildas som en superposition av alla sagda bilder. Detta är ett enkelt arbete och bara innebär en enkel superpositionering av bilder och det behöver inte sys samman i flera underbilder. Individuella detektorer som inte fungerar kan helt enkelt korrigeras för, eftersom informationen vid denna bildpunkt existerar även i detektorer vid närliggande slitsar. Detektoruppsättningama i de olika slitsarna skulle kunna vara något offset med hänsyn till varandra för att undvika aliasing och sampling enligt Nyquist-kriterier även i en dimension vinkelrät mot avsökningsriktningen.
Systemet kommer att endast vara känsligt för rörelser av föremålet i en tidsram definie- rad av tiden det tar slitsama att flytta motsvarande avståndet mellan den första och den sista slitsen. Denna tid är vanligtvis betydligt mindre än den totala avsökningstiden.
Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsexemplen och kan varieras på ett antal sätt utan avlägsnas för skyddsomfånget av de närslutna patentkraven och anord- ningen och metoden kan genomföras på olika sätt beroende av applikation, funktionella enheter, behov och krav osv. Till exempel kan en kombination av anordningarna också kunna anordnas.

Claims (22)

10 15 20 25 30 515 98:; /s PATENTKRAV
1. En anordning (100, 504, 600) för detektering av röntgenutstrålning omfattande ett bärande organ (110), vilket åtminstone på en sida (111) är försett med detektorer (130, 130a, 130b, 630) bestående av ett antal sensorer (132) anordnade på ett substrat (131), kännetecknad av, att nämnda detektorer (130, 130a, 130b, 630) är anordnade väsentligen kant till kant åtminstone i en rad på åtminstone en sida av nämnda bärande organ, och att sagda detektor (130, l30a) har ett detektorplan, vilket är arrangerati en spetsig vinkel (a) till infallande röntgenstrålar (120).
2. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att detektorerna (630) är anordnade sida vid sida.
3. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att åtminstone två detektorer (130, 130a, l30b) är anordnade i åtminstone två iiivåer och förskjutna relativ varandra så att en overksam sektion (133, 134) på en detektor överlappas av ett aktivt område av den andra elektroden.
4. Anordning enligt något av patentkraven 1-3, kännetecknad av, att sagda detektor (130, l30b) har ett detektorplan och att detektorplanet är arrangerat parallellt med infallande röntgenstrålar (120).
5. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att sagda bärande organ (110) är snedställt för att ställa nämnda detektorplan i nämnda vinkel (ot). 10 15 20 25 30 515 933 /Å/
6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, att nämnda detektor är arrangerad på ett stödorgan (201).
7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att detektorn består av, en av en scintillator optiskt förbunden med en CCD, kiseldioder, en gasdetektor, såsom en parallell plattkainmare där gasvolymen är orienterad edge-on till infallande röntgenstrålningarna.
8. En röntgenapparat (500) omfattande: - ett väsentligen plant organ (503, 510) av ett material transparent för röntgenstrålar, som har en förlängd slits (401a, 40 lb) bildad däri, - en uppsättning av detektorer (504) anordnade i kommunikation med sagda slitsar och arrangerade att detektera röntgenstrålar-na och för att åstadkomma en signal representerande intensiteten av sagda röntgenstrålar träffande desamma, - medel för att förflytta nämnda väsentligen plana strålriktande organet (503, 510) och ett föremål (507) som ska undersökas relativt varandra, kännetecknad av att nämnda detektoruppsättning omfattar huvudsakligen parallellt arrangerade detektorenheter (100, 504, 600) bestående av en eller flera bärande organ (110), varje försett på åtminstone en yta (111) med detektorer ( 130, 130a, 130b, 630) omfattande ett flertal sensorer (132) anordnade på ett substrat (131), att sagda detektorer (130, 130a, 130b, 630) är arrangerade väsentligen kant till kant åtminstone i en rad på åtminstone en sida av sagda bärande organ, och att sagda detektor (130, 130a) har ett detektorplan, vilket är arrangerat i en spetsig vinkel (ot) till infallande röntgenstrålar (120).
9. Apparat enligt patentkrav 8, kännetecknad av, som sagda detektorer (630) är anordnade sida vid sida.
10. Apparatur enligt patentkrav 8, kännetecknar! av, 10 15 20 25 _515_ aaš /s att åtminstone två detektorer (130, 130a, 130b) är anordnade i åtrninstone två nivåer och förskjutna relativt varandra så att en overksam sektion (133, 134) på en detektor är överlappad av ett aktivt område av den andra detektorn.
11. Apparat enligt patentkrav 8, kännetecknad av, att den innefattar ytterligare medel för att inhämta data från sagda detektoruppsättningar vid intervall motsvarande en del av bredden av sagda detektoruppsättningar.
12. Apparat enligt något av patentkraven 8 och 9, kännetecknad av, att detektorerna på sagda detektoruppsättningar är tillverkade av kiselskiva orienterade väsentligen edge-on mot infallande röntgenstrålar.
13. Apparat enligt något av patentkraven 8- 12, kännetecknad av, att sagda detektor (130, 130b) har ett detektorplan, och att detektorplanet är arrangerat parallellt med infallande röntgenstrålar (120).
14. Apparat enligt något av patentkraven 8 - 13, kännetecknad av, att sagda väsentligen plana strålriktande organ (503, 510) är arrangerat med slitsar (401a) i åtminstone två rader, och att slitsar i varje rad är förskjutna relativ varandra.
15. Apparat enligt något av patentkraven 8 - 13, 10 15 20 25 30 esta aaz /e kännetecknad av, att nämnda väsentligen platta stråhiktande organ är brytande eller fokuserande organ.
16. En metod för avsökning i en apparat enligt något av patentkraven 8 - 15, kännetecknad av, - att anordna en första del av kollimatorer (510) innan start av avsökningen inom ett synfält medan den andra delen av kollimatorerna är utanför synfältet, - att starta avsökningen från ett första läge, varvid sagda kollimatorer och detektorer har en första hastighet, - att bringa nämnda kollimatorer och detektorer till en maximal, väsentligen konstant hastighet när alla kollimatorer och detektorer är inom synfältet, och - att bringa nämnda kollimatorer och detektorer till en tredje hastighet när den första kollimatom är utanför synfältet.
17. Metod enligt patentkrav 16, kännetecknad av det ytterligare steget att stoppa avsökningen när nämnda andra del av kollimatorerna är utanför synfältet.
18. Metod enligt patentkrav 17, kännetecknad av, att en accelerationstid, innan avsökningen når en maximal hastighet och en fartreduktionstid innan den stannar, bestämmes på ett sådant sätt att de delar av en bild där accelerationen och fördröjnin gen sker erhåller väsentligen samma fotonstatistik som resten av bilden .
19. En metod för avsökning i en apparat enligt något av patentkraven 8 - 15, kännetecknad av, ~ att starta en avsökning, - att när avsökningen startar ordna nämnda slitsar och motsvarande detektorer väsentligen utanför ett synfalt, - att passera väsentligen alla slitsar och motsvarande detektorer föremålet och således sagda synfalt, 10 15 20 515 985 I? - att mäta avsökta röntgenförändiingar tillsammans med lägeskoordinater för alla detektorer, - att avsluta avsökningen endast efter att alla slitsar och motsvarande detektorer är huvudsakligen utanför synfältet.
20. Metoden enligt patentkrav 19, kännetecknad av, att öka avsökningen åtminstone ett avstånd motsvarande en del av ett avstånd mellan detektoranordningarna.
21. 2l. Metod enligt patentkrav 20, kännetecknad av, att avsökningen är kontinuerlig och att utläsning av data utföres vid intervall motsvarande en del av ett avstånd mellan detektoranordningarna.
22. Metod enligt något av patentkraven 19 eller 20, kännetecknad av, att avläst data för varje ökning och för varje detektoranordning lagras som datamängder, att lagrad data för varje detektoranordning är var för sig kombinerad för att bilda en bild, och att bilden erhållen av varje detektoranordning superpositioneras för att bilda en färdig bild.
SE9903559A 1999-03-15 1999-10-01 Metod och anordning avseende röntgenavbildning SE515983C2 (sv)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9903559A SE515983C2 (sv) 1999-03-15 1999-10-01 Metod och anordning avseende röntgenavbildning
PCT/SE2000/000524 WO2000055645A1 (en) 1999-03-15 2000-03-15 Device and method relating to x-ray imaging
AU38533/00A AU3853300A (en) 1999-03-15 2000-03-15 Device and method relating to x-ray imaging
EP00917581.1A EP1192479B1 (en) 1999-03-15 2000-03-15 Device and method relating to x-ray imaging
US09/682,540 US7212605B2 (en) 1999-03-15 2001-09-17 Device and method related to X-ray imaging

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9900922A SE9900922D0 (sv) 1999-03-15 1999-03-15 Device and method for scanning and image acquisiton with multi-slot collimator system for x-ray imaging
SE9903559A SE515983C2 (sv) 1999-03-15 1999-10-01 Metod och anordning avseende röntgenavbildning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9903559D0 SE9903559D0 (sv) 1999-10-01
SE9903559L SE9903559L (sv) 2000-09-16
SE515983C2 true SE515983C2 (sv) 2001-11-05

Family

ID=26663534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9903559A SE515983C2 (sv) 1999-03-15 1999-10-01 Metod och anordning avseende röntgenavbildning

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE515983C2 (sv)

Also Published As

Publication number Publication date
SE9903559L (sv) 2000-09-16
SE9903559D0 (sv) 1999-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7212605B2 (en) Device and method related to X-ray imaging
US6696686B1 (en) SPECT for breast cancer detection
US4181856A (en) Arrangements for detectors of radiation
US9076563B2 (en) Anti-scatter collimators for detector systems of multi-slice X-ray computed tomography systems
US7362849B2 (en) 2D collimator and detector system employing a 2D collimator
US9078569B2 (en) Configurable data measurement and acquisition systems for multi-slice X-ray computed tomography systems
SE531072C2 (sv) Skanningsbaserad detektering av joniserande strålning för tomosyntes
US20040016885A1 (en) Scintillator geometry for enhanced radiation detection and reduced error sensitivity
KR20040088495A (ko) 다중 선 검출기 유닛들을 포함하는 방사선 검출기 배열부
EP2424436B1 (en) Computed tomography scanning system
EP0089148A1 (en) Multiple line detector for use in radiography
US6878942B2 (en) Method and apparatus for detecting X-rays
SE527138C2 (sv) Skanningsbaserad detektering av joniserande strålning för tomosyntes
US11740188B2 (en) Method of phase contrast imaging
JP2008122116A (ja) 放射線検出器およびx線断層撮影装置
US5867554A (en) Spiral scan computed tomography apparatus having a modular surface detector for radiation
US7655915B2 (en) Collimator assembly for computed tomography system
CN109891589B (zh) 检测器
SE515983C2 (sv) Metod och anordning avseende röntgenavbildning
US11666295B2 (en) Method of phase contrast imaging
GB2278765A (en) Imaging arrangements
JP2008145245A (ja) X線検出器およびx線ct装置
US20190285758A1 (en) Integrated Multi Slice X-ray Detector for In-Line Computed Tomography
US7361902B2 (en) Radiation detector with a detection field comprising scintillators and photodiodes
WO2023017664A1 (ja) 放射線検出器

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed