[發明專利]用于醫學X射線成像設備的防散射格柵

在審

• 申請號: 201910921291.0
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110960239A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: S.塔舍諾夫
• 申請（專利權）人: 西門子醫療有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭程

本發明涉及一種用于X射線輻射探測器(22)的防散射格柵(10)。防散射格柵包括：?多個X射線吸收板(8)，和?承載體(5)，在承載體上固定多個X射線吸收板。承載體回形地構造有多個直線形延伸的子區段(T)和使子區段相互連接的彎曲區段(IK、AK)。在每個直線形延伸的子區段中布置有至少一個X射線吸收板。

技術領域

本發明涉及一種用于醫學X射線成像設備的防散射格柵、X射線輻射探測器以及醫學X射線成像設備。

背景技術

X射線成像設備(簡稱為X射線儀)通常具有相互對置地布置的X射線輻射源和X射線輻射探測器(簡稱為X射線探測器)。在X射線儀運行時，借助X射線探測器探測由X射線輻射源發射的并且必要時被測量對象(例如患者)部分減弱的X射線輻射。X射線探測器設定用于輸出與入射的X射線輻射的強度相對應的(測量)信號。X射線探測器尤其是在此具有多個圖像點(也被稱為“像素”)，其用于平面分辨地采集入射的X射線輻射的強度分布。可選地，X射線探測器在此劃分為多個探測器元件，探測器元件分別包括多個像素。由此，以簡單的方式，大面積的并且例如為了使用在計算機斷層造影中彎曲的X射線探測器也可以通過探測器元件的相應的排列(“鋪排”)構造。

在X射線儀運行時，基于不同的物理效應，由X射線輻射源發射的X射線輻射由測量對象根據輻射方向不僅不同強度地被減弱，而且還部分在相對于初始的輻射方向(其通常相對于X射線輻射源徑向地延伸)的角度中散射。散射的射束(“散射射束”)在到達X射線探測器上時基于其與沿初始的輻射方向到達的(主)X射線射束的疊加導致由強度分布重建的圖像的歪曲。尤其地，散射射束導致對比度的減小，可能也導致重建的圖像的空間分辨率的減小。

為了減小散射射束的影響，經常給X射線探測器配屬所謂的防散射格柵(也被稱為“防散射濾線柵”)，其沿輻射方向前置于X射線探測器的對X射線敏感的元件。這種防散射格柵大多具有格柵形的結構，其中，每個格柵開口形成一種輻射通道，該輻射通道沿主X射線射束的方向延伸。各個輻射通道在此通過壁彼此分離，壁由優選大量吸收X射線射束的材料、例如鉛或鎢形成。在大多數情況下，每個輻射通道在此配屬于單個像素或至少很少數量的像素。輻射通道此外是縱向延伸的。換言之，輻射通道沿主X射線射束的方向的長度比橫向于主X射線射束的方向的延伸尺寸大得多。由此有利地實現的是，與主X射線射束的方向不同的散射射束到達包圍輻射通道的壁上，并且被壁吸收。

防散射格柵通常也吸收一部分未散射的X射線輻射，其不再能夠由X射線探測器采集。僅在各個輻射通道的壁上發生該吸收。因此，對未散射的X射線輻射的吸收導致X射線強度調制，其在重建的X射線圖像中通過有規律的條帶可見。

該問題的解決方案是，使輻射通道的尺寸小于一個探測器像素的尺寸。然而，該實施方案需要防散射格柵的耗費的和復雜的結構，該結構還會損害對散射的X射線輻射的吸收。

該問題的另一解決方案是將防散射格柵的輻射通道增大至超過X射線探測器的多個像素。這種防散射格柵導致散射射束被近似完美的抑制，然而總是在重建的X射線圖像中是可見的。然而可以借助校準過程和削減從X射線圖像中去除該防散射格柵。該方式需要更高的預加工費用或再加工費用。此外，該方式迄今為止局限于靜態系統，因為校準是與位置或定向有關的，并且此外對于X射線輻射源與X射線探測器之間的定義的間距來說是特定的。

第三解決方案提出了根據第二建議的防散射格柵在投影數據采集期間相對于X射線探測器的類似的運動。因此，對未散射的X射線輻射的吸收在空間上(相同地)分布，并且防散射格柵在重建的X射線圖像中不再是可見的。該方式優選在獲取中使用，在該方式中，利用在確定的時間上激活的X射線脈沖采集僅一個X射線圖像。為了實現針對強度調制的近似完全的補償，防散射格柵的運動必須完全一致。為此需要與防散射格柵相反運動的配重。借助周期性擺動的鐘擺件或圓形的(螺旋形的)運動的方式需要耗費的結構，然而迄今為止沒有顯示出足夠的質量。

發明內容