带有至少两组辐射源-检测器组件的成像断层造影设备制造技术

本发明专利技术公开了一种成像断层造影设备（１），尤其是一种Ｘ射线计算机断层造影设备，其具有两台可绕一个共同的旋转轴（９）上的旋转中心（Ｄ）转动、且彼此之间保持不变的方位角间隔的拍摄系统。每台拍摄系统具有一个带有焦点（Ｆ１或Ｆ２）的辐射源（１１或１５）以及一个各带有多个检测元（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ…）的检测器（１３或１７），使得两台拍摄系统作了一个将想像的“第一焦点（Ｆ１）－旋转中心（Ｄ）”的连接线移送到“第二焦点（Ｆ２）－旋转中心（Ｄ）”的想像连接线的先前位置这样的共同转动后，至少使第一检测器（１３）的一些检测元（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…）处在相对于第二检测器（１７）的检测元（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ…）的先前位置偏转了一个偏移角。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种成像断层造影设备，尤其是一种X射线计算机断层造影设备，其带有至少-一台第一拍摄系统，包括一个第一辐射源和一个以多个排成行的检测元来检测由该第一辐射源的第一焦点发出的射线的第一检测器，和-一台第二拍摄系统，包括一个第二辐射源和一个以多个排成行的检测元来检测由该第二辐射源的第二焦点发出的射线的第二检测器，其中，这两台彼此间具有一个沿方位角方向不变的角度间隔的拍摄系统可绕一个共同的旋转轴上的旋转中心转动。
技术介绍
这种断层造影设备例如由美国专利说明书US 4 991 190、US 4 384 359、US 4 196 352、US 5 966 422和US 6 421 412 B1公开。这种具有多台拍摄系统的断层造影设备相对于一种带有一台单一拍摄系统的设备的优点在于增大了数据接收速率，这会导致较短的拍摄时间；和/或提高了时间分辨率。缩短拍摄时间是有利的，因为这样一来由于患者的自愿或非自愿的运动和或由于心律失常而在重建图像上产生的运动伪影减少了。如果例如借助螺旋扫描来对一个如心脏这样较大的体积进行扫描时，这是特别有意义的。提高时间分辨率例如对于描述运动过程是必要的，因为必须在尽可能短的时间内接收那些为重建图像所利用的数据。迄今为止，这一点试图通过提高拍摄系统的转动速度来达到，然而随着转动速度加快该加速力及由此而引起的机械问题大大增加了。这类问题可以通过采用本说明书开始部分所提到的、具有多个沿方位角方向彼此间隔设置的(即彼此可旋转的)断层造影设备(也就是辐射源-检测器组件)来解决。对于将这样的螺旋重建算法用于从检测器获取的原始数据来重建图像的情况，这只需要角度间隔为180°的投影数据，则尤其优选本说明书开始部分所描述的断层造影设备，因为在例如存在两台拍摄系统时拍摄时间会减少到对整圈旋转所需要的测量时间的四分之一。这样一种运行方式对本专利技术是十分有利的。在德国专利申请公开说明书DE 199 53 613 A1和DE 198 32 972 A1中分别描述了一种所谓的“弹性-焦点”，利用它在相同的检测分辨率条件下能增加用于图像计算的数据量，从而可作精细扫描和提高图像质量。对此要求用于电子束的偏转器件，这将改变X射线管中的焦点位置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是改善本说明书开始部分所提到的那一类断层造影设备，使其有可能进行特别精细的扫描。按照本专利技术，上述技术问题是在本说明书开始部分所提到的那类断层设备的基础上通过下述方式来解决的这些检测器这样安装在各自的拍摄系统上，使得在两台拍摄系统作了一个将想像的“第一焦点-旋转中心”的连接线移送到“第二焦点-旋转中心”的想像连接线的先前位置这样的共同转动后至少使第一检测器的一些检测元处在相对于第二检测器的检测元的先前位置偏转了一个偏移角。因而，本专利技术涉及一种带有两台或多台用于记录来自多个不同投影装置的投影数据、尤其用于对检测对象进行层析拍摄和/或三维扫描的拍摄系统的断层造影设备的改进发展。本专利技术基于下述基本构思通过将拍摄系统的检测器彼此相对地以特定的方式安装，可以用一个带有多台拍摄系统的断层造影设备来实现一种“弹性焦点”的功能而不必在X射线管中使用昂贵的偏转手段。本专利技术的另一种理解基于在一种十分快速转动的CT设备中实现一种通用的“弹性焦点”时会出现问题，因而在一个多管系统中实现“弹性焦点”的功能是特别有利的。使用本专利技术的断层造影设备在保持相同的检测器分辨率(即沿方位角方向排列的检测元的数量和间隔保持不变)时可以对检测对象或患者进行相当于所述弹性焦点作用的精细扫描。由此也就减少了扫描错误(伪影)。本专利技术的这种有利作用尤其在涉及所探测的X射线扇面的边缘射线时甚至可以超过通用的弹性焦点的作用，从而在最有利的情况甚至可以在图像重建时省去一个为抑制伪影而设置的低通滤波器。为了测量两台拍摄系统之间不变的角间隔，尤其引入了在各自的焦点和该旋转轴上共同的旋转中心之间的想像连接线。在这两条连接线之间相对于旋转中心测量该角间隔。所提到的为将一台拍摄系统移送到另一拍摄系统先前位置而进行的共同旋转运动的旋转角，可以与两台拍摄系统之间不变的角间隔是相同的。所提到的共同旋转运动不必强制性地为一种有始有终的运动，它宁可置入于一个连续运行的扫描旋转运动中。这也不必强制在所提到的共同旋转运动之前和/或之后的位置获取投影数据。两台拍摄系统的检测器分别具有多个沿方位角方向排列的检测元。按照一种优选的结构，第一检测器的检测元彼此间具有一个与第二检测器的检测元彼此间相同的检测元间隔。至少在局部区域实现相同的以角度或弧长度量的检测元间隔。在另一种优选的结构中，偏移角等于所述检测元间隔的一部分1/n，其中n是拍摄系统的数量。尤其对于n＝2情况优选偏移角等于半个检测元间隔。在本专利技术的断层造影设备中，两检测器是准偏移组装，从而在进行共同旋转运动后第一拍摄系统基本上位于第二拍摄系统的先前位置，但第一拍摄系统的位置出现了一个偏移。于是，第一拍摄系统可以在位于由第二拍摄系统先前所作扫描的中间位置获取投影数据。偏移不是指拍摄系统本身，而宁可是检测器相对于拍摄系统的布置，其角位置分别通过“焦点-旋转中心”的连线(基本上与中心射线相同)来定义。按照另一种优选的结构，对于两个检测元(尤其特别优选至少为最靠近各自中心射线的两个检测元)的两个角位置之差，适用的是其为半个检测元间隔的奇数整数倍，其中-两角位置之一表示第一检测器的一个检测元的位置，其在该“第一焦点-旋转中心”想像连接线和一条“第一焦点-检测元”想像连接线之间环绕第一焦点进行测量，-另一个角位置表示第二检测器的一个检测元的位置，其在该“第二焦点-旋转中心”想像连接线和一条“第二焦点-检测元”想像连接线之间环绕第二焦点进行测量。在这里，检测元的位置可以在任意的、但各自在相同的位置(例如在检测元的中央)进行测量。所提到的关于两角位置之差的测量规则也可应用于在一检测行内部检测元间隔不是常数的情况。在这种情况下，必须彼此相互满足至少为同类测量元的测量规则。本专利技术在一种包括两台或多台带有不同尺寸扇面角或测量场的拍摄系统的断层造影设备中也是有优点的。尤其在这种情况下，由这两台拍摄系统绕旋转轴转动扫描的最大测量场具有不同的尺寸，和/或可将这两台拍摄系统的测量场调节到不同的尺寸。这可以是，两台拍摄系统的最大扇面开口角具有不同的尺寸和/或两台拍摄系统的扇面开口角可调节到不同的尺寸。也可以是两检测器沿方位角方向测量的长度具有不同的尺寸。在对一名患者进行医疗诊断时，如果将第一测量场用于对患者整个身体横截面进行扫描，第二测量场用于对该患者身体横截面的一部分(尤其是心脏区域)进行扫描，则特别有利。优选在本专利技术的断层造影设备中将两台拍摄系统设置在一个共同的平面内。这样一来，尤其减少了因患者的一种非故意运动(呼吸等)而造成的伪影。但是还可想到这样的结构，其中两台拍摄系统沿着旋转轴的方向彼此有间隔和/或彼此可以有间隔地定位。如果对一个较大体积的拍摄应当在尽可能短的时间内无辐射源的冷却间歇地进行，则这种优选的结构特别有利。在这种情况下，优选两台拍摄系统的轴向间隔等于一台拍摄系统沿轴向(即平行于旋转轴的方向)扫描的物体区域或其整数倍。这就意味着如果两台拍摄系统彼此沿轴向偏离一个距离d，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像断层造影设备（１），尤其是一种Ｘ射线计算机断层造影设备，其带有至少－一台第一拍摄系统，包括一个第一辐射源（１１）和一个以多个排成行的检测元（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…）来检测由该第一辐射源（１１）的第一焦点（Ｆ１）发出的射 线的第一检测器（１３），－一台第二拍摄系统，包括一个第二辐射源（１５）和一个以多个排成行的检测元（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ…）来检测由该第二辐射源（１５）的第二焦点（Ｆ２）发出的射线的第二检测器（１７），其中，这两台彼此间 具有一个沿方位角方向不变的角度间隔（α）的拍摄系统可绕一个共同的旋转轴（９）上的旋转中心（Ｄ）转动，其特征在于：所述检测器（１３，１７）这样安装在各自的拍摄系统上，从而在两台拍摄系统作了一个将想像的“第一焦点（Ｆ１）－旋转中心（Ｄ）”的连接线移送到“第二焦点（Ｆ２）－旋转中心（Ｄ）”的想像连接线的先前位置这样的共同转动后，至少使第一检测器（１３）的一些检测元（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…）处在相对于第二检测器（１７）的检测元（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ…）的先前位置偏转了一个偏移角。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赫伯特布鲁德，托马斯弗洛尔，卡尔海因茨保利，于尔根西蒙，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]