[發明專利]用于計算機X射線斷層掃描的X射線探測器系統和CT儀

有效

• 申請號: 201310456972.7
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103705267A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: T.弗洛爾;M.格拉斯拉克;K.施蒂爾斯托弗
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本發明涉及一種用于計算機X射線斷層掃描的X射線探測器系統和一種計算機X射線斷層掃描儀(CT儀)，所述X射線探測器系統具有至少一個探測器排，所述探測器排具有多個探測器模塊，所述探測器模塊分別具有多個探測器元件，其中，沿所述至少一個探測器排，第一部分探測器元件以相對于其各自相鄰的探測器元件的第一柵格間距呈柵格狀布置，并且第二部分探測器元件以相對于其各自的探測器元件的第二柵格間距呈柵格狀布置。

背景技術

在現代的計算機X射線斷層掃描成像中，為了改善圖像平面(沿β方向，其中，β是所謂的扇面角，例如參見圖1；扇面角表示探測器元件與中央射束12的角間距；所述中央射束是中央的X射線束，其連接所使用的X射線源的焦點10與所使用的X射線探測器11的探測器中點)中的掃描，要么調節形成所謂的探測器四分之一錯移，要么在X射線源中使用所謂的跳躍焦點技術(Springfokus-Technik)。在調節形成探測器四分之一錯移時，X射線探測器和X射線源的焦點這樣相對彼此進行調整，使得焦點的中央射束并不是準確地照射到探測器中點內并且準確地照射在兩個探測器元件之間，而是與之錯開X射線探測器的柵格的柵格間距(=相鄰探測器元件的中點之間的距離)的四分之一。中央射束相應地也不延伸通過CT的旋轉中心，而是與之錯開X射線探測器的探測器元件的投影到旋轉中心上的柵格間距a的四分之一。

四分之一錯移的意義在于，使得直接的測量射束(扇面角β、投影角α)和在拍攝系統(X射線源和X射線探測器)約旋轉半圈之后得到的與所述直接的測量射束相補充或互補的測量射束彼此準確地錯開一半柵格間距，在補充的測量射束中X射線源和X射線探測器交換它們的位置(扇面角β＇=-β，投影角α＇=α+π+2β)。由此，直接的和補充的測量射束可以在重建時交織成“有效”掃描柵格為a/2的投影并且因此改善掃描效果。如果沒有調節形成四分之一錯移，則補充的測量射束的位置落在直接的測量射束的位置上，并且有效的掃描柵格等于X射線探測器的柵格間距，從而沒有改善掃描。

作為備選，為了改善掃描，也可以在圖像平面內使用所謂的跳躍焦點。通過電磁地使X射線源(X射束)中的焦點偏移，這樣在陽極盤上控制焦點的位置，從而在前后相續的投影之間形成一半柵格間距的位移。

使用跳躍焦點技術的前提條件是，X射線發射器配有相應的電磁偏移裝置，其中，焦點的偏移需要與X射線探測器的讀取準確地同步進行。調節探測器的四分之一錯移的前提條件是，X射線探測器和焦點在X射線發射器內的位置必須能夠微調。為此，要么需要在X射線發射器內具有將焦點向陽極盤上的期望位置移動的電磁焦點偏移裝置，要么X射線發射器和X射線探測器需要是能夠機械微調的。這些解決方案都或多或少地較麻煩且貴。尤其是電磁焦點偏移(用于跳躍焦點或者也可只用于調節焦點位置)的前提條件是，X射線發射器配有相應較復雜的偏移電子設備。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種可能性，在計算機X射線斷層掃描中，在不對X射線探測器和焦點進行機械微調或者使焦點在X射線源內偏移的情況下也能夠在圖像平面內實現改善的掃描效果。

該技術問題按本發明通過一種用于計算機X射線斷層掃描的X射線探測器系統和一種計算機X射線斷層掃描儀(CT儀)解決。按照本發明的用于計算機X射線斷層掃描的X射線探測器系統具有至少一個探測器排，所述探測器排具有多個探測器模塊，所述探測器模塊分別具有多個探測器元件，其中，沿所述探測器排的縱向(即沿扇面角β的方向)，第一部分探測器元件以相對于其各自相鄰的探測器元件的第一柵格間距呈柵格狀布置，并且第二部分探測器元件以相對于其各自相鄰的探測器元件的第二柵格間距呈柵格狀布置。如果將按照本發明的X射線探測器系統使用在計算機X射線斷層掃描中，則能夠以簡單的方式在不進行調整或者偏移焦點的情況下實現改善的掃描效果。

與X射線源焦點在X射線探測器中點上的準確位置無關(也就是與X射線探測器在探測器通道中的所謂“準直”無關)地，在所有情況下實現在平均上改善的掃描，其中，有效掃描柵格根據準直情況而定最大等于最小的柵格間距并且在大多數情況下(準直)甚至明顯更小。因此可以取消機械微調設備，并且X射線源也不需要復雜的偏移機構。由此可在高質量X射線成像的同時實現成本的降低，因為取代特殊開發的X射線源可以使用“現成的”簡單X射線源，并且取代可機械微調的X射線探測器可以使用固定安裝的X射線探測器。同樣不再需要相應的控制和調解機構。