本发明专利技术公开了一种计算机Ｘ线体层照相机，它有一个用于产生Ｘ线的固定的装置（３），借助装置（３）可以在一个平面内至少部分围绕计算机Ｘ线体层照相机检查容积的靶子（４）上产生一个绕检查容积运动的Ｘ线焦点（１２）。本发明专利技术建议，将一个或多个成形元件（１０、１１、１３、１４、１６）装在一个可绕系统轴线与Ｘ线焦点（１２）的运动同步旋转的支承框架（９）上，用于影响Ｘ线束（１５）的一个或多个射线参数。以此方式与已知的第五代计算机Ｘ线体层照相机相比达到明显地改进图像，因为随同Ｘ线焦点旋转的成形元件可以实现最佳的射束成形和／或最佳地抑制散射。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种计算机X线体层照相机，它有一个用于产生X线的固定的装置，借助此装置可以在一个在一个平面内至少部分围绕计算机X线体层照相机检查容积的靶子上产生一个绕检查容积运动的X线焦点，X线束从焦点出发穿过检查容积对准一个固定的X线探测器上的与之相应对置的探测元件，X线探测器至少部分围绕检查容积，在这里在靶子与探测元件之间设一个或多个成形元件，用于影响X线束的一个或多个射线参数。
技术介绍
计算机X线体层照相机例如使用在医学成像方面，以获得患者体内的图像。计算机X线体层照相机主要包括用于产生X射线的装置、一个X线探测器和患者卧台，借助患者卧台检查对象可在检查期间沿系统轴线，即Z轴，在检查容积内运动。用于产生X射线的装置产生X线束，它们从一个绕检查容积旋转的X线焦点射出。在检查容积的一个层面(X-Y平面)内垂直于系统轴线呈扇形扩展的X线束，在检查时穿透检查对象的一层，例如患者的一个体层，并命中X线探测器上与X线焦点对置的探测器元件。X线束穿透患者体层时所采取的角度以及必要时患者卧台的位置，在用计算机X线体层照相机照相时通常连续改变。穿透患者后命中X线探测器的X线束的X射线强度，取决于X射线通过患者时的减弱。在这里，X线探测器一个探测器行的每个探测器元件根据接收到的X射线的强度产生一个电压信号，它对应于身体对于从X线管到相应的探测器元件的X射线总透明度的计量。一个探测器行的探测器元件与减弱值对应以及针对X线源相对于患者的特殊位置所接收的一组电压信号称为投影。在X线焦点绕患者运动时在不同位置接收的一组投影称为扫描。计算机X线体层照相机在X线焦点相对于患者身体的不同位置拍摄或接收许多投影，以便重建图像，这一图像对应于患者身体的二维切片图或三维图像。为了检测多个切片图或一个三维图，实施体积扫描，它包括在患者卧台沿Z方向送进运动时X线焦点绕检查容积的多次旋转。这种由接收的减弱值重建切片图或三维图的传统方法，作为经过滤的背面投影方法是已知的。图像重建通常借助图像计算机实施，它获得并进一步处理来自探测器元件的测量数据。在第三代计算机X线体层照相机中，通过X线管产生旋转的X线焦点，X线管与X线探测器一样固定在一个可绕检查容积旋转的旋转框架上。旋转框架的旋转速度近些年来越来越高，以便在记录图像亦即录像时达到更快的扫描速度。对于计算机X线体层照相机的一些新应用，例如检查心脏或血管的供血，则要求更高的扫描速度。对于第三代计算机X线体层照相机而言，由于机械稳定性和安全性的原因，在此期间已达到一个极限，这一极限基于要运动的质量和由此引起的高的加速度力已不再允许显著提升旋转框架的旋转速度。在第四代计算机X线体层照相机中，X线探测器设计为绕检查容积的固定环，所以只是X线管还必须与旋转框架一起运动。但在这种情况下当进一步提高旋转框架的旋转速度时仍在X线管上作用巨大的力，从而限制了最大旋转速度。为避免所述的问题，在此期间已知第五代计算机X线体层照相机，其中不仅用于产生X射线的装置而且X线探测器均设置为固定的。在此计算机X线体层照相机中使用一个靶子，它在一个平面内至少部分围绕计算机X线体层照相机的检查容积。在此靶子上产生一个绕检查容积运动的X线焦点，X线从这里射出。因此，这种计算机X线体层照相机没有机械运动的X线管也完全满足要求。在这里，靶子或完全或至少沿一个大于180°的角绕检查容积延伸。按相同的方式，X线探测器或完全或沿一个至少180°的角围绕着检查容积，并且设置为使得从X线焦点出发的X线束穿过检查容积命中在固定的X线探测器当时对置的探测器元件上。例如US 4158142或US 4352021展示了第五代计算机X线体层照相机，其中，靶子和X线探测器分别完全或沿一个210°的角围绕检查容积。为了产生X线焦点，借助电子枪产生一电子束以及通过适当偏转导向靶子。因此这些计算机X线体层照相机没有机械旋转部分完全满足要求。按例如在DE 4015105C3中介绍的第五代计算机X线体层照相机另一种已知的设计，使用一个完全围绕检查容积的靶子，紧邻着它设一同轴的电子源环。通过逐个控制电子源环的电子环，可同样产生一个绕检查容积旋转的X线焦点。US 4606061公开了第五代计算机X线体层照相机另一种设计，其中，在一个完全围绕检查容积的靶子上产生一个绕检查容积运动的X线焦点。在这里同样设一个与靶子同轴的电子源环，它借助命中其表面的激光束控制电子发射。上述第五代计算机X线体层照相机的设计由于取消了旋转的X线管做到了显著提高扫描速度，然而与第三代计算机X线体层照相机相比降低了图像质量和剂量效率。这主要归诸于限制了影响X线束的射线参数的可能性。例如在第三代计算机X线体层照相机中采用了一个所谓的Φ-视准仪，它在一个相关的层面(X-Y面)内将X线束的张角限制为需要的视场(FoVField of View)。由此避免X线在关心的区域之外不必要的辐照，这种不必要的X线辐射导致增加散射并因而导致降低图像对比度以及增大患者的射线剂量。在第五代计算机X线体层照相机中基于另一种产生旋转的X线焦点的技术所以不采用Φ-视准仪。这同样适用于影响X线束的射线剖面用的过滤器，例如所谓的蝴蝶领结式滤光器(Bowtie Filter)，在第三代计算机X线体层照相机中它们设置在X线管前面。这类过滤器提高剂量效率约15至20％，减少患者的射线剂量，以及避免探测器元件过度照射。为了改善信噪比，通常在X线探测器一侧安装抗散射格栅，用于减少命中探测器的散射。为了最佳地抑制散射，抗散射格栅的层板应对准X线焦点。然而这在已知的第五代计算机X线体层照相机中通过一种固定式抗散射格栅并不是用合理的费用就能实现的。因此，在前言所述的设计中，抗散射格栅的层板并没有对准X线焦点。在已知的第五代计算机X线体层照相机中，X线束沿Z方向的界限通过Z-视准仪实现，它由两个平行的固定环组成，这两个固定的环在靶环和探测器环内部围绕着检查容积以及它们的间距规定了X线束沿Z方向的尺寸。然而取决于靶子与X线探测器沿Z方向的相互错移，在使用多行探测器时，这导致X线束在理想状态下矩形的横截面在探测器元件上失真，尤其香蕉状或桶形失真。图1表示了一个X线束横截面1在八行X线探测器上香蕉状失真的例子。在这里左外部的探测器行2在中央未被照射或至少仅小量照射，而右外部的探测器行2仅在中央被照射。这种在探测器上的香蕉状射线剖面只有在进一步打开Z-视准仪的情况下才能避免。然而这降低了剂量效率。若Z-视准仪不如此宽地打开，则不能充分利用在外部的探测器通道，因为它们不探测或只探测很小量的X射线。其结果是降低探测器效率和图像质量，以及导致提高部分容积效应。
技术实现思路
从此先有技术出发，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种快速记录图像的计算机X线体层照相机，它与第五代已知的计算机X线体层照相机相比提供更好的图像质量。上述技术问题通过这样一种计算机X线体层照相机来解决，它有一个用于产生X线的固定的装置，借助该装置可以在一个在一个平面内至少部分围绕该计算机X线体层照相机的检查容积的靶子上产生一个绕该检查容积运动的X线焦点，一X线束从该X线焦点出发穿过所述检查容积对准射向一个固定的X线探测器上的与之相应对置的探测器元件，所述X线探测器至少部分围绕所述检查本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种计算机Ｘ线体层照相机，它有一个用于产生Ｘ线的固定的装置（３），借助该装置（３）可以在一个在一个平面内至少部分围绕该计算机Ｘ线体层照相机的检查容积的靶子（４）上产生一个绕该检查容积运动的Ｘ线焦点（１２），Ｘ线束（１５）从该Ｘ线焦点出发穿过所述检查容积对准一个固定的Ｘ线探测器（７）的与之相应对置的探测器元件，所述Ｘ线探测器（７）至少部分围绕所述检查容积，在此，在所述靶子（４）与探测器元件之间设有一个或多个成形元件（１０、１１、１３、１４、１６）用于影响Ｘ线束（１５）的一个或多个射线参数，其特征为：一个或多个成形元件（１０、１１、１３、１４、１６）装在一个可绕一系统轴线与Ｘ线焦点（１２）的运动同步旋转的支承框架（９）上。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬波佩斯库，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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