用于光子计数计算机断层摄影的低轮廓防散射和防电荷共享光栅制造技术

一种用于X射线成像的防散射光栅(ASG)，具有由多个条带(LAM)形成的表面(S)。所述多个条带包括在平行于所述表面的方向上比所述多个条带(LAM)中的一个或多个条带(l

Low profile anti scattering and anti charge sharing gratings for photon counting computed tomography

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光子计数计算机断层摄影的低轮廓防散射和防电荷共享光栅
本专利技术涉及防散射光栅、成像模块和成像装置。
技术介绍
一些X射线成像装置(诸如计算机断层摄影(CT)扫描器或其他)使用能量辨别探测器设备。与仅能量积分的更常规探测器不同，能量辨别探测器系统能够分析X辐射的能量谱。该额外信息提取允许例如谱成像以获悉成像样本的材料组成。一种类型的这样的能量辨别探测器系统是直接转换光子计数探测器。这些主要使用非结构化半导体以将X辐射转换为探测器信号。结构化或者“像素化”通过将多个电极布置在半导体上实现。电极记录由于撞击光子在半导体内形成的电荷云引起的光子事件。电极以能够处理为谱图像数据的电脉冲的形式提供探测器信号。“电荷共享”的不期望的现象可以在这些类型的探测器或者类似事件计数器中发生。“电荷共享”是其中完全相同光子事件由电极中的超过一个记录的效果并且这能够干扰成像装置的能量辨别能力。降低电荷共享的影响的一种方式是使用分析不同像素的探测信号的算法。在电荷共享事件的情况下，具有小脉冲高度的许多脉冲在邻近像素内在相同时间实例处被探测。脉冲高度可以组合以恢复初始脉冲高度。
技术实现思路
可能存在对于改进基于事件计数的成像的备选方式。本专利技术的目的由独立权利要求的主题解决；其他实施例被包含在从属权利要求中。应当注意，以下所描述的方面同样适用于成像模块和成像装置。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于X射线成像的防散射光栅(ASG)，具有由多个条带形成的表面，所述多个条带包括在平行于所述平面的方向上比所述多个条带中的一个或多个条带更厚的至少两个保护条带，所述一个或多个条带位于所述两个保护条带之间。根据一个实施例，所述至少两个保护条带由箔形成。根据一个实施例，所述箔是金属的。特别地并且根据一个实施例，所述箔包括以下中的任一项或组合：钼或铅、或钨。使用箔是成本有效的并且允许以大约1mm-4mm的ASG的总高度建造的特别低的轮廓。相同长宽比可以利用与具有针对相同长宽比高大约10倍的高度的常规ASG相比较更低的轮廓实现。根据一个实施例，ASG具有大约10至40的长宽比。根据一个实施例，所述至少两个保护条带中的至少一个的厚度是大约20μm至200μm。根据一个实施例，所述一个或多个条带中的至少一个的厚度是大约5μm至50μm。根据第二方面，提供了一种成像模块，包括：X射线探测器，其具有至少一个探测器像素；以及如上文所描述的ASG，其中，所述至少两个保护条带之间的距离对应于能够在所述探测器(XD)中形成的光子的平均电荷云直径或者平均散布。所述平均电荷云在直接转换类型探测器的转换层中形成，而光子的散布在间接类型探测器的闪烁体层中形成。根据一个实施例，所述至少两个保护条带中的至少一个位于两个探测器像素之间，从而降低由所述两个探测器像素对X辐射事件的探测的可能性。X辐射事件例如是由于X辐射影响形成的电荷云。根据一个实施例，所述至少一个像素的所述大小在50μm与1mm之间。根据第三方面，提供了一种成像装置，包括如上文所描述的防散射光栅或者如上文所描述的成像模块。根据一个实施例，所述成像装置或者所述成像模块包括事件计数器。根据一个实施例，所述事件计数器被配置为支持谱成像。根据一个实施例，所述成像装置是计算机断层摄影扫描器。换句话说，在本文中提出的事物是具有防电荷共享能力的ASG。因此，新提出的ASG具有双重功能：其降低散射，但是另外，它还针对电荷共享起作用。所述ASG在使用在具有相对小像素(大约100μm-500μm)的光子计数探测器系统中时是特别有益的。所述ASG优选地是具有大约1mm-4mm的高度的低轮廓。所述ASG可以具有一维条带图案。然而，还设想了2D布置，其中，存在两组条带，其中，来自不同组的条带是不平行的，特别地垂直的。在模块中，所述ASG与所述探测器如此对齐，使得更厚的保护条带与所述探测器的像素之间的间隙对齐。这特别地防止直接(不散射的)X射线光子到达所述探测器的转换层中的临界“电荷共享区”。这些区是位于所述电极间隙之间(当在平面视图中查看时)的转换层的身体内的空间部分。根据第四方面，提供了一种支持探测器的防散射光栅的制造的方法，散射光栅包括两个不同厚度的条带，所述方法包括：-确定针对所述探测器的平均电荷云直径或者平均光子散布；并且-基于所述直径，将所述条带中的较厚一个的厚度确定尺寸。所述探测器要么具有其中所述电荷云在所述转换层内形成的直接转换类型，要么所述探测器具有其中光子响应于X射线在闪烁体层内的特定散布处生成的间接转换类型。空间量词“近端/远端”和“顶部”/“底部”等在本文中关于ASG可安装到的成像装置的X射线源的位置使用。附图说明现在将参考以下附图(其不按比例)描述本专利技术的示范性实施例，其中：图1示出了X射线成像装置的示意性框图；图2示出了包括防散射光栅的成像模块的截面视图；图3示出了通过探测器的转换层以图示电荷共享的截面视图；并且图4示出了支持防散射光栅的制造的方法的流程图。具体实施方式参考图1，示出了X射线成像装置XI(在本文中也被称为“成像器”)的示意性框图。X射线成像装置XI包括X射线源XS。设想的探测器优选地是数字的，特别地平板类型的，但是在本文中还设想了其他变型，诸如聚焦于X射线源XS的焦斑的曲线变型。在跨检查区域距X射线源XS一定距离处，布置了包括X射线敏感探测器XD的成像模块IM。成像器被配置为特别地相对于对象OB的内部结构和/或材料组成采集图像。对象OB可以是有生命或无生命的。特别地，对象是人类或者动物患者或其一部分。X射线成像器XI特别地被设想用于优选地医学领域中的谱成像，但是在本文中不排除非医学领域中的其他应用，诸如行李扫描或非破坏性材料测试等。在成像期间，要成像的对象OB驻留在X射线源XS与X射线探测器XD之间的检查区域中。X射线源XS通过控制单元(未示出)由用户激励。X射线源XS然后以横贯检查区域和要成像的对象的X射线射束XB的形式发射X辐射。X射线射束由通过X射线源XS生成的X辐射的谱定义的不同能量的光子组成。光子与对象OB中的物质相互作用。光子中的一些由物质吸收，而其他光子在对象的远侧处出现(如从X射线源查看的)，并且然后与X射线敏感探测器XD相互作用。由于其与对象OB中的物质相互作用，而其他光子出现未散射，在对象OB的远侧处出现的光子中的一些已经散射。由探测器对散射光子造成的探测可能损坏图像质量。因此，X射线成像器XI包括作为图像模块IM的部分的额外部件，其被称为防散射光栅ASG。防散射光栅ASG被布置在要成像的对象OB与探测器XD之间。优选地，防散射光栅ASG被安装在探测器XD之上(再次然后，当从X射线源查看时)。防散射光栅基本上充当通过吸收滤出来自对象的散射光子的滤波器。因此，主要防止散射光子到达探测器XD。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于X射线成像的防散射光栅(ASG)，具有由多个条带(LAM)形成的表面(S)，所述多个条带包括在平行于所述表面的方向上比所述多个条带(LAM)中的一个或多个其他条带(l

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170814 EP 17186194.11.一种用于X射线成像的防散射光栅(ASG)，具有由多个条带(LAM)形成的表面(S)，所述多个条带包括在平行于所述表面的方向上比所述多个条带(LAM)中的一个或多个其他条带(li)更厚的至少两个保护条带(Li、Li+1)，所述一个或多个其他条带(li)位于所述两个保护条带(Li、Li+1)之间。


2.根据权利要求1所述的防散射光栅，其中，所述至少两个保护条带(Li、Li+1)或者所述至少一个其他条带(li)由箔形成。


3.根据权利要求1或2所述的防散射光栅，其中，所述箔是金属的。


4.根据权利要求3所述的防散射光栅，其中，所述箔包括以下中的任一项或组合：钼或铅、或钨。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的防散射光栅，具有大约10至40的长宽比。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的防散射光栅，其中，所述至少两个保护条带(Li、Li+1)中的至少一个保护条带的厚度是大约20μm至200μm。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的防散射光栅，其中，所述一个或多个其他条带(li)中的至少一个条带的厚度是大约5μm至50μm。


8.一种成像模块(IM)，包括直接转换类型或间接转换类型的X射线探测器(XD)，所述X射线探测器具有至少一个探测器像素(EL)和根据前述权利要求中的任一项所述的防散射光栅，其中，所述至...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·德尔，R·普罗克绍，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL