WO2011141223A1 - Scattered ray correction in computer tomography by means of a multiple beam hole array - Google Patents

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WO2011141223A1 PCT/EP2011/054924 EP2011054924W WO2011141223A1 WO 2011141223 A1 WO2011141223 A1 WO 2011141223A1 EP 2011054924 W EP2011054924 W EP 2011054924W WO 2011141223 A1 WO2011141223 A1 WO 2011141223A1
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and method for computer tomography having a source (1) for emitting x-rays in the direction of an object (3) and a detector plate (5) arranged downstream from the latter in the beam path, wherein, between source (1) and object (3) and/or between the object (3) and the detector plate (5), two masks (9) in each case having a multiplicity of regularly arranged passages (7) for the transmission of primary radiation can be positioned for the additional absorption of scattered radiation. As a result, respective scattered radiation values can be determined by means of subtracting primary radiation values from total radiation values at respective sampling points on the detector plate (5) in order to determine a complete scattering map. By using scattering maps determined, scattered radiation-corrected projections of the object (1) can be provided for the reconstruction of a computer tomography volume.

Description

Beschreibung description
Streustrahlenkorrektur in der Computertomographie mittels eines mehrfachen BeamHoleArrays . Scattering correction in computer tomography by means of a multiple BeamHoleArrays.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Computertomographie gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und ein entsprechendes Verfahren. In der industriellen Computertomographie (CT) tritt neben der zu detektierenden Primärstrahlung ebenso Streustrahlung auf. Wird die Detektion von Streustrahlung nicht verhindert bzw. bleiben die aufgenommenen Projektionen unkorrigiert , führt dies zu sog. Streustrahlartefakten in den rekonstruierten Computertomographie-Volumen. Derartige Streustrahlartefakte können beispielsweise ein sogenannter Cupping-Artefakt sein, das heißt eine Wölbung eines Linienprofils in homogenen Mate¬ rialbereichen. Weitere derartige Streustrahlartefakte können beispielsweise Streifenmuster sein. Des Weiteren können sich im Allgemeinen Kontrastverluste ergeben. The present invention relates to a device for computed tomography according to the preamble of the main claim and a corresponding method. In industrial computed tomography (CT) scattered radiation occurs in addition to the primary radiation to be detected. If the detection of scattered radiation is not prevented or the recorded projections remain uncorrected, this leads to so-called scattered beam artifacts in the reconstructed computed tomography volume. Such scattered beam artifacts can be a so-called cupping artifact, for example, that is, a curvature of a line profile in homogeneous Mate ¬ rialbereichen. Other such scattered beam artifacts may be, for example, stripe patterns. Furthermore, in general, contrast losses can result.
Zur Streustrahlenkorrektur existieren unterschiedliche herkömmliche Lösungsansätze. Hauptsächlich können zwei Gruppen unterschieden werden. Zum einen Maßnahmen zur Reduktion der detektierten Streustrahlung, beispielsweise mittels eines An- tistreustrahlen-Gitters . Zum zweiten sind A-posteriori- Korrekturen der detektierten Gesamtstrahlung durch Subtraktion eines entsprechenden Streuanteils bekannt. Für diese zwei¬ te Gruppe ist eine möglichst genaue Kenntnis des detektierten Streuanteils erforderlich. Hierzu existieren verschiedene An¬ sätze, diesen Streuanteil zu bestimmen. Es lassen sich wieder zwei Gruppen unterscheiden. Erstens sind software-basierte Lösungen bekannt, die beispielsweise Monte-Carlo-Simula- tionen, deterministische Berechnungen der Streuung erster Ordnung oder Faltungsalgorithmen basierend auf sogenannteFor scattered radiation correction, different conventional approaches exist. Mainly two groups can be distinguished. On the one hand, measures for reducing the detected scattered radiation, for example by means of an anti-reflection grating. Secondly, a posteriori corrections of the detected total radiation by subtraction of a corresponding Streuanteils are known. For these two ¬ th group most accurate knowledge of the detected scattered proportion is required. For this purpose, there are different rates to ¬ to determine this scatter fraction. It is again possible to distinguish two groups. First, software-based solutions are known which include, for example, Monte Carlo simulations, deterministic first-order scattering calculations, or convolutional algorithms based on so-called
Scatter-Kernels nutzen. Eine zweite Gruppe sind experimentel¬ le Methoden zur Bestimmung des Streuanteils anhand von Mes¬ sungen. In diesem zweiten Bereich sind zwei Verfahren be- kannt, um die Streustrahlung in räumlich regelmäßigen Intervallabständen innerhalb einer Projektion zu messen. Erstens die sogenannte BeamStopArray-Technik (BSA) und eine dazu komplementäre Messmethode, bei der Aperturenmasken eingesetzt werden. Die Idee der vorliegenden Anmeldung nutzt das Messverfahren mit Aperturenmasken, die hier ebenso BeamHoleArrays (BHA) genannt werden. Use scatter kernels. A second group are experimentally ¬ le methods for the determination of the stray proportion based on Mes ¬ solutions. In this second area, two procedures are to measure the scattered radiation at spatially regular interval intervals within a projection. First, the so-called BeamStopArray technique (BSA) and a complementary measurement method, in which Aperturenmasken be used. The idea of the present application utilizes the measurement technique with aperture masks, also referred to herein as BeamHoleArrays (BHA).
Bei der BSA-Technik werden stark abschwächende Elemente, wie es beispielsweise kleine Bleizylinder sind, in den Strahlen¬ gang eingebracht, um den Primärstrahl stellenweise komplett zu blocken. Im Schatten eines solchen Bleizylinders wird ein Signal detektiert, welches ausschließlich durch Streustrahlung und sekundäre Detektoreffekte zustande kommt und den ge- suchten Streuanteil darstellt. Durch eine gitterähnliche An¬ ordnung mit mehreren solcher Bleizylinder lässt sich das Streusignal gleichzeitig an mehreren Samplingpunkten innerhalb einer Projektion bestimmen. Zur Generierung eines kompletten Streubildes werden die gemessenen Streusignale zwi- sehen den Samplingpunkten interpoliert, beispielsweise mit¬ tels einer bikubischen Spline-Interpolation . Für die industrielle Computertomographie sind beispielsweise BSA- Korrekturverfahren bekannt. Nachteilig der herkömmlichen BSA-Korrekturverfahren ist folgendes: Erstens ist der verwendete BSA, der beispielsweise eine Plexiglasplatte mit eingelassenen Bleizylindern ist, selbst als ein streuendes Element in einer Messanordnung zu betrachten, weshalb auch in der eigentlichen Computertomogra- phie eine ebenso starke Plexiglasplatte ohne Bleizylinder an¬ gebracht werden muss, um die Streusituation zu reproduzieren. Dies führt zu vermehrter Streuung von Röntgenstrahlen und zu einer ungewollten Abschwächung des eigentlichen Nutzsignals. Zweitens wird für kleine Messobjekte, beispielsweise im Be- reich von ca. 1 mm bis 40 mm, die Verwendung eines BSA nahezu unmöglich, da die Bleizylinder hierzu im Durchmesser extrem klein gefertigt werden müssen. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Computertomographie, insbesondere zur industriellen Computertomographie oder industriellen Kegelstrahl-Computertomographie, mit einer wirksamen Streustrah¬ lenkorrektur derart bereitzustellen, dass bei einer herkömmlichen BeamStopArray-Technik sich ergebenden Nachteile vermieden werden. When BSA technology greatly weakening elements as, for example, small lead cylinders introduced into the beam ¬ transition to block the primary beam in places completely. In the shadow of such a lead cylinder, a signal is detected which is exclusively due to scattered radiation and secondary detector effects and represents the sought-after scatter fraction. By a grid-like ¬ An order with a plurality of such lead cylinder, the scatter signal can be determined simultaneously at a plurality of sampling points within a projection. To generate a complete image of the scattering measured scattering signals are be- see the sampling points are interpolated, for example by means of a ¬ bicubic spline interpolation. For example, BSA correction methods are known for industrial computed tomography. A disadvantage of the conventional BSA correction methods is the following: Firstly, the BSA used, which is, for example, a Plexiglas plate with recessed lead cylinders, itself is to be regarded as a scattering element in a measuring arrangement, which is why an equally strong Plexiglas plate without lead cylinder in the actual computer tomography ¬ must be brought to reproduce the scattering situation. This leads to increased scattering of X-rays and to an unwanted attenuation of the actual useful signal. Secondly, for small measuring objects, for example in the range from approx. 1 mm to 40 mm, the use of a BSA is almost impossible because the lead cylinders for this have to be manufactured extremely small in diameter. It is an object of the present invention to provide a device and a method for computed tomography, in particular for industrial computed tomography or industrial cone-beam computed tomography, with an effective Streustrah ¬ steering correction such that in a conventional BeamStopArray technique resulting disadvantages are avoided.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch und ein Verfahren gemäß dem Nebenanspruch gelöst. The object is achieved by a device according to the main claim and a method according to the independent claim.
Bei einem BHA-Verfahren, das ein zum BSA komplementäres Verfahren ist, werden Aperturen verwendet, um ein Primärsignal an wenigen Stellen innerhalb einer Projektion zu bestimmen. Ist das Primärsignal bekannt, lässt sich mittels einer weite¬ ren Messung ohne Aperturenmaske das Gesamtsignal an den glei¬ chen Stellen bestimmen. Die Differenz von Gesamtsignal und Primärsignal ergibt das Streusignal. Mittels der so bestimm¬ ten Streusignale an sog. Samplingpunkten kann wiederum ein Streubild interpoliert werden. In a BHA method, which is a BSA complementary method, apertures are used to determine a primary signal at a few locations within a projection. If the primary signal is known, the overall signal at the same location can be determined by means of a further measurement without an aperture mask . The difference between the total signal and the primary signal gives the scatter signal. By means of so limited hours ¬ th stray signals to so-called. Sampling points can in turn be interpolated a spread pattern.
Durch einen mehrfachen BeamHoleArray kann gegenüber der BSA- Methode eine Verwendung von zusätzlichen Plexiglasplatten bei der eigentlichen Computertomographie vermieden werden, wodurch die Gesamtstreuung reduziert und das Nutzsignal nicht unnötig abgeschwächt werden. Im Gegensatz zu bekannten BSA- Techniken können mit dem mehrfachen BeamHoleArray ebenso für kleine Objekte Messungen zur Bestimmung des Streuanteils durchgeführt werden. Dies erlaubt eine universelle Verwendung des mehrfachen BeamHoleArrays zur Primär- bzw. Streustrahlmessung . Using a multiple BeamHoleArray, the use of additional Plexiglas plates in the actual computer tomography can be avoided compared to the BSA method, whereby the overall scattering is reduced and the useful signal is not unnecessarily attenuated. In contrast to known BSA techniques, with the multiple BeamHoleArray measurements can also be carried out for small objects to determine the scatter proportion. This allows a universal use of the multiple BeamHoleArrays for primary or scattered radiation measurement.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zur Computertomographie mit einer Quelle zum Aussenden einer Röntgenstrahlung zu einem Objekt und einer diesem im Strahlengang nachgeordneten Detektorplatte bereitgestellt. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der Quelle und dem Objekt und/oder zwischen dem Objekt und der Detektorplatte mindestens zwei jeweils eine Vielzahl von regelmäßig angeord¬ neten Durchgängen zur Transmission von Primärstrahlung aufweisende Masken zur zusätzlichen Absorption von Streustrahlung positioniert werden können. According to a first aspect, a device for computed tomography is provided with a source for emitting an X-radiation to an object and a detector plate arranged downstream of it in the beam path. The device is characterized in that between the source and the object and / or between the object and the detector plate at least two each have a plurality of regularly angeord ¬ Neten passages for the transmission of primary radiation having masks for the additional absorption of scattered radiation can be positioned.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zur Computertomographie mit den folgenden Schritten bereitgestellt. Erfas¬ sen eines auf eine Detektorplatte projizierten Gesamtstrahlungsbildes mittels Aussenden einer Röntgenstrahlung ausge- hend von einer Quelle in Richtung zu einem Objekt und einer diesem im Strahlengang nachgeordneten Detektorplatte. Erfassen einer Primärstrahlung an Samplingpunkten auf der Detektorplatte mittels zwischen der Quelle und dem Objekt und/oder zwischen dem Objekt und der Detektorplatte erfolgenden Posi- tionieren mindestens zweier jeweils eine Vielzahl von regel¬ mäßig angeordneten Durchgängen zur Transmission der Primärstrahlung aufweisende Masken zur zusätzlichen Absorption von verbleibender Streustrahlung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht. According to a second aspect, there is provided a method of computed tomography comprising the following steps. Erfas ¬ sen an image projected on a detector plate total radiation image by means of emitting an X-ray excluded from a source towards an object and a downstream thereof in the beam path detector plate. Detecting a primary radiation of sampling points on the detector plate means between the source and the object and / or taking place between the object and the detector plate positioning tioning of at least two in each case a plurality of control ¬ moderately disposed passageways for transmission of the primary radiation having masks for the additional absorption of remaining scattered radiation. Further advantageous embodiments are claimed in conjunction with the subclaims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Durchgänge einer Maske in konstanten Aperturenabständen gitterförmig zu- einander angeordnet sein. According to an advantageous embodiment, the passages of a mask can be arranged in grid-like manner at constant aperture intervals.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Aperturenabstände unterschiedlicher Masken unterschiedlich groß sein. According to a further advantageous embodiment, the aperture distances of different masks can be of different sizes.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Durchgänge rohrförmig sein. According to a further advantageous embodiment, the passages may be tubular.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Durchgänge jeweils sich horizontal bis zu maximal 10 mm erstrecken . Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Masken parallel zueinander mit einem Maskenabstand angeordne¬ te Platten sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können Maskenabstände variabel eingestellt werden. Durch die einfache Verstellbarkeit des Abstandes d bei Verwendung von zwei Aper¬ turenmasken wird bewirkt, dass der doppelte, insbesondere ob- jektnachgeordnete, BHA in Computertomographie-Messungen bei unterschiedlichen Fokus-Detektor-Abständen (FDA) eingesetzt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die einfache Verstellbarkeit des Abstandes der beiden Aperturenmasken die Größe der Aperturen, aufgrund ihrer nahezu gleichbleibenden Vergrößerung, weitgehend unabhängig von den Abständen Fo- kus-Objekt (FOA) und FDA sein kann. Dies ist bei herkömmlichen BSA-Techniken nicht möglich. Diese Unabhängigkeit ist besonders vorteilhaft, da bei einer Messung des Primärstrah- lenanteils die Aperturendurchmesser eine nicht zu vernachläs¬ sigende Einflussgröße darstellen. Dies insbesondere in Folge von detektorinterner Streuung sowie elektronischen Effekten im Detektor. According to a further advantageous embodiment, the passages may each extend horizontally up to a maximum of 10 mm. According to a further advantageous embodiment, the masks may be parallel to each other with a mask spacing angeordne ¬ te plates. According to a further advantageous embodiment, mask distances can be set variably. Due to the easy adjustability of the distance d by using two masks Aper ¬ temperatures causing the double, in particular jektnachgeordnete ob, BHA in computed tomography measurements at different focus-detector distances (FDA) can be used. Another advantage is that the size of the apertures, due to their almost constant magnification, can be largely independent of the distances focussing object (FOA) and FDA due to the simple adjustability of the distance of the two aperture masks. This is not possible with conventional BSA techniques. This independence is particularly advantageous since when measuring the Primärstrah- the Aperturendurchmesser lena partly represent a not vernachläs ¬ sigende influence quantity. This is due in particular to detector-internal scattering and electronic effects in the detector.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Abstand einer detektornahen Maske zur Detektorplatte kleiner als der Maskenabstand sein. According to a further advantageous embodiment, a distance of a mask close to the detector to the detector plate may be smaller than the mask distance.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Quelle eine kegelförmige Röntgenstrahlung aussenden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Ermitteln von jeweiligen Streustrahlungswerten mittels Subtrahieren von Primärstrahlungswerten von Gesamtstrahlungswerten an jeweiligen Samplingpunkten erfolgen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann mittels Interpolation der Streustrahlungswerte vollständiges Streu¬ bild erzeugt werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann mittels Subtrahieren des Streubildes von dem Gesamtstrahlungsbild ei¬ ne streustrahlungskorrigierte Projektion des Objekts erzeugt werden . According to a further advantageous embodiment, the source can emit a cone-shaped X-ray radiation. According to a further advantageous refinement, it is possible to determine respective scattered radiation values by subtracting primary radiation values from total radiation values at respective sampling points. According to a further advantageous embodiment, full scattering ¬ image can be generated by means of interpolation of the scattered radiation values. According to a further advantageous embodiment of the spread pattern can be generated by the overall radiation image ei ¬ ne scatter corrected projection of the object by subtracting.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Vielzahl von Winkelstellungen der Quelle zum Objekt zum Erzeugen einer Vielzahl von jeweils streustrahlungskorrigierten Projektionen bereitgestellt werden. According to a further advantageous embodiment, a plurality of angular positions of the source to the object for generating a plurality of each scattered radiation corrected projections can be provided.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Bereitstellen aller Winkelstellungen zuerst für das Erfassen aller Gesamtstrahlungen oder aller Primärstrahlungen erfolgen . According to a further advantageous embodiment, provision of all angular positions can first be carried out for the detection of all total radiation or of all primary radiation.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Erfassen des Gesamtstrahlungsbildes dem Erfassen der Primärstrahlung folgen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Rekonstruieren eines Computertomographie-Volumens mittels der streustrahlungskorrigierten Projektionen ausgeführt werden. According to a further advantageous embodiment, the detection of the total radiation image can follow the detection of the primary radiation. According to a further advantageous embodiment, a reconstruction of a computed tomography volume can be carried out by means of the scatter-radiation-corrected projections.
Die vorliegende Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispie- len in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen : The present invention will be described in more detail by means of exemplary embodiments in conjunction with the figures. Show it :
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Figure 1 shows an embodiment of a device according to the invention;
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens . Figure 2 shows an embodiment of a method according to the invention.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung zur Computertomo- graphie weist eine Quelle 1 zum Aussenden einer Röntgenstrahlung in Richtung zu einem Objekt 3 beziehungsweise Messobjekt und einer diesem im Strahlengang nachgeordneten Detektorplatte 5 auf. Des Weiteren können zwischen dem Objekt 3 und der Detektorplatte 5 mindestens zwei jeweils eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten Durchgängen 7 aufweisende Masken 9 positioniert werden. Die Durchgänge 7 ermöglichen eine Trans¬ mission von Primärstrahlung. Die Masken 9 bewirken zusätzlich zur Transmission abseits der Durchgänge 7 eine Absorption von Streustrahlung. Die Quelle 1 ist in einem Fokus-Obj ekt- Abstand (FOA) zum Objekt 3 angeordnet. In einem Fokus- Detektor-Abstand (FDA) ist die Detektorplatte 5 zur Quelle 1 angeordnet. Gemäß Figur 1 sind zwei Masken 9 parallel zuein- ander angeordnet. Dabei kann gemäß der Ausführungsform nach1 shows a first embodiment of a device OF INVENTION ¬ to the invention. The device for computed tomography has a source 1 for emitting X-ray radiation in the direction of an object 3 or measuring object and a detector plate 5 located downstream of it in the beam path. Furthermore, between the object 3 and the Detector plate 5 at least two in each case a plurality of regularly arranged passages 7 having masks 9 are positioned. The passages 7 allow ¬ Trans mission of the primary radiation. The masks 9 cause in addition to the transmission away from the passages 7 an absorption of scattered radiation. The source 1 is arranged in a focus-object distance (FOA) to the object 3. In a focus detector distance (FDA), the detector plate 5 is arranged to the source 1. According to FIG. 1, two masks 9 are arranged parallel to one another. It can according to the embodiment according to
Figur 1 von einem doppelten, Objektnachgeordneten BeamHoleAr- ray (BHA) gesprochen werden. Die beiden BeamHoleArrays , die ebenso jeweils als Masken 9 bezeichnet werden können, sind in einem Abstand d parallel zueinander angeordnet. Der Abstand d ist auf einfache Weise variabel einstellbar. Die detektornahe Maske 9 ist in einem bestimmten Abstand von der Quelle 1 angeordnet. Die Durchgänge 7 einer Maske 9 sind in konstanten Aperturenabständen p gitterförmig zueinander angeordnet. Die Aperturenabstände pl und p2 der detektorfernen und der detek- tornahen Maske 9 sind entsprechend eines Strahlengangs ausge¬ hend von der Quelle 1 unterschiedlich groß. Die Quelle 1 sen¬ det eine kegelförmige Röntgenstrahlung aus. Grundsätzlich sind andere geometrische Formen für die Röntgenstrahlung ebenso möglich. FIG. 1 can be spoken by a double, object-following BeamHoleArray (BHA). The two BeamHoleArrays, which can also be referred to as masks 9, are arranged at a distance d parallel to each other. The distance d is variably adjustable in a simple manner. The detector-near mask 9 is arranged at a certain distance from the source 1. The passages 7 of a mask 9 are arranged at constant aperture pitches p grid-shaped to each other. The Aperturenabstände pl and p2 of the detector and the remote detek- tornahen mask 9 are respectively an optical path being different in size ¬ starting from the source. 1 The source 1 sends out a conical X-ray radiation. In principle, other geometrical shapes are also possible for the X-radiation.
Gemäß Figur 1 erfolgt eine Streustrahlenmessung und eine Streustrahlenkorrektur, beispielsweise in der industriellen Kegelstrahl-Computertomographie, mittels eines sogenannten mehrfachen, Objektnachgeordneten BeamHoleArrays (BHA). BHA bezeichnet eine Aperturenmaske, die aus einem möglichst stark abschwächenden Material gefertigt ist. In dieser Absorberplatte sind Aperturen bestimmter Größe, insbesondere mit we¬ nigen Millimetern Durchmesser, gitterähnlich angeordnet. According to FIG. 1, a scattered radiation measurement and a scattered radiation correction are carried out, for example in industrial cone-beam computed tomography, by means of a so-called multiple, object-following BeamHoleArray (BHA). BHA denotes an aperture mask, which is made of a strong weakening material as possible. In this absorber plate apertures are of a certain size, in particular we ¬ Nigen millimeters in diameter, arranged in a grid similar.
Durch diese Aperturen kann die Röntgenstrahlung ungehindert durchtreten. Abseits der Aperturen werden die Röntgenstrahlen von der Absorberplatte so stark abgeschwächt, und zwar vor allem durch Absorption, dass sie hinter dem BHA keinen nennenswerten Beitrag zum Gesamtsignal liefern. Gemäß Figur 1 wird ein doppelter BHA verwendet, d.h. zwei einzelne Aperturenmasken 9 werden so hintereinander angeordnet, dass diese Primärstrahlen ungehindert durchlassen. Dabei haben der erste BHA, der die detektorferne Maske 9 ist, und der zweite BHA, der die detektornahe Maske 9 ist, unter¬ schiedliche Aperturenabstände bzw. Gitterkonstanten pl und p2. Diese Gitterkonstanten sind für eine wirksame Transmissi¬ on der Primärstrahlung durch die Masken 9 gewählt worden. Um eine Beschränkung durch den Fokus-Obj ekt-Abstand (FOA) zu um¬ gehen, wird der doppelte BeamHoleArray zur Messung der Primärstrahlung nicht zwischen Röntgenquelle 1 und Objekt 3, sondern zwischen Objekt 3 und Detektor 5 installiert, also obj ektnachgeordnet . Grundsätzlich sind vom Schutzumfang die- ser Anmeldung ebenso Vorrichtungen mit mehrfachen BeamHoleAr- rays umfasst, die zwischen Quelle 1 und Objekt 3 positioniert sind. Grundsätzlich können sogar Masken 9 zwischen Quelle 1 und Objekt 3 und zusätzlich zwischen Objekt 3 und Detektor 5 positioniert sein. Eine Anzahl der Vielzahl von Aperturen oder Durchgänge 7 kann beispielsweise zwischen 50 und 400 sein. Grundsätzlich sind vom Schutzumfang dieser Anmeldung ebenso andere Anzahlen umfasst. Eine Mehrzahl von Aperturenmasken 9 können mindestens zwei Aperturenmasken 9, das heißt beispielsweise zwei, drei oder mehr Aperturenmasken 9 sein. Eine Vorrichtung gemäß Figur 1 kann derart verwendet werden, dass die Aperturenmasken oder Masken 9 in einem Schritt außerhalb der Vorrichtung oder eines Strahlengangs positioniert sind und in einem Schritt in der Vorrichtung und in einem Strahlengang positioniert sind. Die Vorrichtung ist derart bereitgestellt, dass beide Schritte unabhängig von deren Rei¬ henfolge ausführbar sind. Dazu ist eine nicht dargestellte entsprechende Positioniereinrichtung zur entsprechenden Positionierung der Masken 9 bereitgestellt. Des Weiteren kann die Positioniereinrichtung den Abstand zwischen Masken 9 und all- gemein die Position jeder Maske 9 in der Vorrichtung einstellbar bereitstellen. Gemäß Figur 2 wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs¬ gemäßen Verfahrens dargestellt. Mittels einer erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung wird ein zu tomographierendes Objekt 3 in ei¬ ner bestimmten Anzahl m an Projektionen aufgenommen, um ein Primärsignal entsprechend den Stellen der Aperturen 7 bestimmen zu können. Dies erfolgt in einem Schritt Sl. In einem zweiten Schritt S2 wird der doppelte, Objektnachgeordnete BHA aus der Vorrichtung entfernt und das Objekt 3 in den gleichen Winkelstellungen wie dem Schritt Sl aufgenommen. Daraus wer- den an den entsprechenden Stellen der Projektionen die Gesamtsignale bestimmt. In einem Schritt S3 werden von den Ge¬ samtsignalen dieser zugehörigen Primärsignale subtrahiert, so dass an den Samplingpunkten auf der Detektorplatte 5 der zugehörige Streuanteil erhalten wird. Ausgehend von den berech- neten Streustrahlungswerten an den jeweiligen Samplingpunkten können vollständige Streubilder erzeugt werden. Es lassen sich aus den Streuanteilen an den Samplingpunkten beispielsweise durch Interpolation komplette Streubilder generieren. Das Erzeugen der Streubilder wird in einem Schritt S4 ausge- führt. In einem Schritt S5 werden die kompletten Streubilder von den Originalprojektionen einer Computertomographie subtrahiert. In einem Schritt S6 können dann zu einer Rekonstruktion eines Computertomographie-Volumens zwischen Quelle 1 und Detektor 5 die streustrahlungskorrigierten Computerto- mographie-Proj ektionen verwendet werden. Eine Originalprojektion einer Computertomographie kann ebenso als Projektion ei¬ nes Gesamtstrahlungsbildes auf eine Detektorplatte 5 bezeich¬ net werden. Grundsätzlich sind vom Schutzumfang dieser Anmeldung ebenso Verfahren mit mehrfachen BeamHoleArrays umfasst, die zwischen Quelle 1 und Objekt 3 positioniert sind. Grund¬ sätzlich können sogar Masken 9 zwischen Quelle 1 und Objekt 3 und zusätzlich zwischen Objekt 3 und Detektor 5 positioniert sein . These apertures allow the X-ray radiation to pass unhindered. Away from the apertures, the X-rays are so much attenuated by the absorber plate, and especially by absorption, that they provide no significant contribution to the overall signal behind the BHA. According to FIG. 1, a double BHA is used, ie two individual aperture masks 9 are arranged one behind the other in such a way that these primary beams pass unhindered. While having the first BHA, which is the detector distant mask 9 and the second BHA, which is the detector close mask 9, under ¬ schiedliche Aperturenabstände or lattice constants pl and p2. These lattice constants have been selected by the masks 9 for effective transmission of the primary radiation . A restriction by the focus-Obj ect distance (FOA) go to in order ¬, the double beam Hole array for the measurement of the primary radiation is not between X-ray source 1 and object 3, but between the object 3 and detector 5 is installed, so ektnachgeordnet obj. Basically, the scope of this application also includes devices with multiple BeamHole arrays positioned between Source 1 and Object 3. In principle, even masks 9 can be positioned between source 1 and object 3 and additionally between object 3 and detector 5. For example, a number of the plurality of apertures or passages 7 may be between 50 and 400. Basically, the scope of this application also includes other numbers. A plurality of aperture masks 9 may be at least two aperture masks 9, that is, for example, two, three or more aperture masks 9. A device according to FIG. 1 can be used in such a way that the aperture masks or masks 9 are positioned in one step outside the device or a beam path and are positioned in one step in the device and in one beam path. The apparatus is provided such that both steps are independent of their Rei ¬ henfolge executable. For this purpose, a corresponding positioning device, not shown, for the corresponding positioning of the masks 9 is provided. Furthermore, the positioning device can adjustably provide the distance between masks 9 and generally the position of each mask 9 in the device. According to FIG. 2, an exemplary embodiment of a method according to the invention is shown. By means of a device according to the invention ¬ SEN to a tomography rendes object 3 is received in egg ¬ ner certain number m of projections in order to determine a primary signal corresponding to the locations of the apertures. 7 This is done in a step Sl. In a second step S2, the double, object-following BHA is removed from the device and the object 3 is received in the same angular positions as step S1. From this, the total signals are determined at the corresponding points of the projections. In a step S3 are subtracted from the Ge ¬ total signals of these associated primary signals, so that at the sampling points on the detector plate 5, the associated Streuanteil is obtained. Based on the calculated scattered radiation values at the respective sampling points, complete scatter images can be generated. From scattered parts at the sampling points, complete scatter images can be generated, for example by interpolation. The generation of the scatter images is carried out in a step S4. In a step S5, the complete scatter images are subtracted from the original computer tomography projections. In a step S6, the scatter-corrected computer tomography projections can then be used to reconstruct a computed tomography volume between source 1 and detector 5. An original projection of a computed tomography can also be described as a projection ei ¬ nes total radiation image on a detector plate 5 ¬ net. Basically, the scope of this application also encompasses multiple BeamHoleArrays positioned between Source 1 and Object 3. ¬ base additionally may even mask 9 between source 1 and object 3 and additionally positioned between the object 3 and detector. 5

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur Computertomographie mit einer Quelle (1) zum Aussenden einer Röntgenstrahlung in Richtung zu einem Ob- jekt (3) und einer diesem im Strahlengang nach geordneten1. An apparatus for computer tomography with a source (1) for emitting an X-ray radiation in the direction of an object (3) and this in the beam path ordered by
Detektorplatte (5) , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Quelle (1) und dem Objekt (3) und/oder zwischen dem Objekt (3) und der Detektorplatte (5) mindestens zwei jeweils eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten Durchgängen (7) zur Transmission von Primärstrahlung aufweisende Masken (9) zur zusätzlichen Absorption von Streustrahlung positionierbar sind . Detector plate (5), characterized in that between the source (1) and the object (3) and / or between the object (3) and the detector plate (5) at least two each have a plurality of regularly arranged passageways (7) for transmission of primary radiation having masks (9) for additional absorption of scattered radiation can be positioned.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2. Apparatus according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Durchgänge (7) einer Maske (9) in konstanten Aperture- nabständen (p) gitterförmig zueinander angeordnet sind. the passages (7) of a mask (9) are arranged in grid-like manner at constant aperture intervals (p).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3. Apparatus according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Aperturenabstände (pl, p2) unterschiedlicher Masken (9) unterschiedlich groß sind. the aperture distances (pl, p2) of different masks (9) are different.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that
die Durchgänge (7) röhrenförmig sind. the passages (7) are tubular.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that
die Durchgänge (7) jeweils sich horizontal bis zu maximal 10 mm erstrecken. the passages (7) each extend horizontally up to a maximum of 10 mm.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that
die Masken (9) parallel zueinander mit einem Maskenabstand (d) angeordnete Platten sind. the masks (9) are parallel to each other with a mask distance (d) arranged plates.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that
Maskenabstände (d) variabel einstellbar sind.  Mask distances (d) are variably adjustable.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 6 oder 7, 8. Device according to one of the preceding claims 6 or 7,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
ein Abstand einer detektornahen Maske (9) zur Detektorplatte (5) kleiner als der Maskenabstand (d) ist. a distance of a detector-near mask (9) to the detector plate (5) is smaller than the mask distance (d).
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that
die Quelle (1) eine kegelförmige Röntgenstrahlung aussendet. the source (1) emits a cone-shaped X-ray radiation.
10. Verfahren zur Computertomographie mittels einer Vorrich¬ tung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit den Schritten: 10. A method for computed tomography by means of a Vorrich ¬ device according to one of claims 1 to 9 with the steps:
- Erfassen eines auf eine Detektorplatte projizierten Gesamt¬ strahlungsbilds mittels Aussenden einer Röntgenstrahlung ausgehend von einer Quelle in Richtung zu einem Objekt und einer diesem im Strahlengang nach geordneten Detektorplatte; Detecting an overall radiation image projected onto a detector plate by emitting X-ray radiation from a source in the direction of an object and a detector plate arranged in the beam path;
- Erfassen einer Primärstrahlung an Samplingpunkten auf der Detektorplatte mittels zwischen Quelle und dem Objekt  - Detecting a primary radiation at sampling points on the detector plate by means between source and the object
und/oder zwischen Objekt und Detektorplatte erfolgendem Posi¬ tionieren mindestens zweier jeweils eine Vielzahl von regel- mäßig angeordneten Durchgängen zur Transmission der Primärstrahlung aufweisende Masken zur zusätzlichen Absorption von verbleibender Streustrahlung. and / or between object and detector plate for posi ¬ tioning at least two each have a plurality of regularly arranged passageways for transmitting the primary radiation having masks for the additional absorption of remaining scattered radiation.
11. Verfahren nach Anspruch 10, 11. The method according to claim 10,
gekennzeichnet durch marked by
Ermitteln von jeweiligen Streustrahlungswerten mittels Subtrahieren von Primärstrahlungswerten von Gesamtstrahlungswerten an jeweiligen Samplingpunkten.  Determining respective stray radiation values by subtracting primary radiation values from total radiation values at respective sampling points.
12. Verfahren nach Anspruch 11, 12. The method according to claim 11,
gekennzeichnet durch marked by
mittels Interpolation der Streustrahlungswerte erfolgendes Erzeugen eines vollständigen Streubildes. by means of interpolation of the scattered radiation values, generating a complete scattering image.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 12, 13. The method according to any one of claims 12,
gekennzeichnet durch marked by
mittels Subtrahieren des Streubildes von dem Gesamtstrah- lungsbild erfolgendes Erzeugen einer streustrahlungskorri- gierten Projektion des Objektes. by subtracting the scattering image from the overall radiation image, generating a scattered radiation-corrected projection of the object.
14. Verfahren nach Anspruch 13, 14. The method according to claim 13,
gekennzeichnet durch marked by
Bereitstellen einer Vielzahl von Winkelstellungen der Quelle zum Objekt zum Erzeugen einer Vielzahl von jeweils streustrahlungskorrigierten Projektionen. Providing a plurality of angular positions of the source to the object for generating a plurality of each scattered radiation corrected projections.
15. Verfahren nach Anspruch 14, 15. The method according to claim 14,
gekennzeichnet durch marked by
Bereitstellen aller Winkelstellungen zuerst für das Erfassen aller Gesamtstrahlungen oder aller Primärstrahlungen.  Provide all angular positions first for detecting all total radiations or all primary radiations.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, 16. The method according to any one of claims 10 to 14,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Erfassen des Gesamtstrahlungsbilds dem Erfassen der Pri¬ märstrahlung folgt. detecting the total radiation image detecting the Pri ¬ märstrahlung follows.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, 17. The method according to any one of claims 14 to 16,
gekennzeichnet durch marked by
Rekonstruieren eines Computertomographievolumens mittels der streustrahlungskorrigierten Projektionen.  Reconstruct a computed tomography volume using the scattered radiation corrected projections.
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