本发明专利技术涉及用于产生X射线的一种装置和一种方法。所述装置具有至少一个X射线管(6)和滤波器(20)，所述X射线管(6)包括至少两个彼此不同的焦点(21，22)，为了产生X射线可以在所述焦点(21，22)之间进行切换，所述滤波器(20)这样对应所述至少一个X射线管(6)，使得从第一焦点(21)发出的X射线谱不通过所述滤波器(20)滤波并且从第二焦点(21)发出的X射线谱由所述滤波器(20)这样滤波，使得所述滤波后的X射线谱的平均光子能量高于所述从第一焦点(21)发出的未滤波的X射线谱的平均光子能量。本发明专利技术还涉及一种实现所述方法的计算程序(13)以及一种数据载体(14，15)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于产生利用至少两个不同平均光子能量的X射线谱对测量对象进行检查的X射线的一种装置和一种方法。此外，本专利技术涉及一种实现该方法的计算程序以及一种具有该计算程序的数据载体。
技术介绍
在X射线技术中，特别是在X射线计算机断层造影中存在不同的方案，用以利用不同平均光子能量的X射线谱对测量对象(例如患者)进行扫描，以便基于组织对X射线的取决于能量的吸收能够例如推断出患者的不同的组织类型或其化学组成。例如，西门了公司销售名称为“S0MAT0M Definition”的计算机断层造影设备或CT 扫描仪，其包括两个分别具有X射线管和X射线探测器的、布置在机架上的X射线系统。在所谓的“双能扫描”过程中一个X射线管能以相对低的、例如80kv的管电压运行而另一个X 射线管能以相对高的、例如140kV的管电压运行。通过这种方式利用两个X射线系统得到两组测量信号的数据组，由于从两个X射线管发出的不同平均光子能量的频谱，该两组测量信号的数据组具有不同的X射线吸收度。除了这样具有两个X射线系统的计算断层造影设备外，还存在这种方案为了产生不同平均光子能量的X射线谱仅利用一个具有一个X射线管的X射线系统这样运行计算机断层造影设备，使得在该X射线管上交替地施加相对低的、例如SOkV的管电压和相对高的、例如140kV的管电压。用于交替地施加相对低的和相对高的电压的切换间隔 (Schaltintervall)例如是大约 300 μ s。但是切换持续时间不能任意缩短，因为X射线管和对应于X射线管的高压发电机具有一定的惯性，该惯性阻碍了在各个切换时间点直接达到期望的电压。该情况导致限制了对管电压进行切换的方法的应用，因为对于一些应用(例如在其中对患者应用X射线造影剂的应用、例如利用X射线能使有血液流动的血管变得可见的应用)不能容忍惯性。由此，在利用交替的管电压进行扫描或拍摄X射线投影期间注入血管的造影剂的浓度在通过因切换电压而减慢进行的扫描过程中这样改变，使得不再能由测量信号导出原始期望的、 基于利用两个不同平均光子能量的X射线谱扫描的信息。DE 10 2004 031 169A1公开了一种切换管电压的替代方案，其中描述了具有X射线管的计算机断层造影设备，在其辐射路径中这样设置具有两个不同半滤波 (Filterhalften )的滤波器，使得从X射线源发出的辐射扇形划分为具有第一X射线谱的第一部分辐射扇形和具有与第一 X射线谱不同的第二 X射线谱的第二部分辐射扇形。在US 4，255，644中以及在US 5，570，403中也描述了类似的装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，这样提供用于产生X射线的一种装置和一种方法、一种计算程序以及一种开头提到的类型的数据载体，使得按照另一种替换在使用X射线管的情况下可以产生至少两个不同平均光子能量的X射线谱用于检查测量对象。根据本专利技术该技术问题是通过用于产生对测量对象进行检查的具有至少两个不同平均光子能量的X射线谱的X射线的一种装置或一种方法来解决的。该装置具有至少一个包括至少两个彼此不同的焦点的X射线管(可以在用于产生X射线的该X射线管的焦点之间进行切换，其中从相应的焦点分别发出X射线谱)和与至少一个该X射线管这样对应的滤波器，使得从第一焦点发出的X射线谱不通过滤波器滤波并且从第二焦点发出的X射线谱由滤波器这样滤波，使得滤波后的X射线谱的平均光子能量高于从第一焦点发出的、 未滤波的X射线谱的平均光子能量。专利技术人因此建议，使用具有所谓“跳焦点(Springfokus) ”或“飞焦点(Flying Focal Spot)”的X射线管。优选地，X射线管具有两个焦点，这两个焦点在使用时例如在计算机断层造影设备中在系统轴方向上或在计算机断层造影设备的Z轴方向上相对于彼此在X射线管的阳极上错开。技术上这样实现这两个焦点，使得从X射线管的阴极发出的电子束可选地偏转到第一焦点上以及可选地偏转到第二焦点上。X射线谱分别从两个焦点发出，其中这两个频谱就其平均光子能量而言基本是相同的。但这两个X射线谱由于其彼此不同的产生位置(上述两个焦点)向不同的空间方向辐射。在此，使用“跳焦点”具有如下的优点，即可以在两个焦点之间极快地切换并且由此能在两个空间方向之间切换。根据射线偏转单元的效率切换间隔例如可以是200 μ s或者还可以更短。最后，滤波器对于X射线这样对应于X射线管或两个焦点，使得从第一焦点发出的 X射线谱优选地从滤波器旁边经过并且因此不被滤波，而从第二焦点发出的X射线谱必须通过滤波器并且由此滤波。在此，这样设计滤波器，使得从第二焦点发出的χ射线谱在滤波之后具有更高的平均光子能量。通过所描述的装置，在保持在X射线管上施加电压不变的情况下通过交替激活两个焦点能够交替地产生用于检查测量对象的两个具有不同平均光子能量的X射线谱。在此，可以如此快速地进行两个频谱之间的切换，使得例如在使用造影剂的情况下的CT扫描、例如CT血管造影扫描可以作为所谓的“双能扫描”顺利地进行。根据本专利技术的方案对应于X射线管或焦点的滤波器的材料中含有锡。滤波器在此可以完全由锡构造。位于从第二焦点发出的X射线的辐射路径中的锡滤波器的作用是，使发射的X射线谱的具有低光子能量的X射线量子在锡过滤器中被吸收也即被锡过滤器滤出。相反，X射线谱的高能部分可以通过锡过滤波器。通过这种方式，滤波后的X射线谱具有比从第一焦点发射的X射线谱更高的平均光子能量。本专利技术的实施方式，可以将至少两个彼此不同的管电压施加在至少一个X射线管上，可以在这些管电压之间进行切换，其中在运行第二焦点时在至少一个X射线管上施加比在运行第一焦点时更高的管电压。本专利技术的实施方式对于应用特别地规定，其中在扫描或拍摄X射线投影期间可以接受切换过程或用于管电压的切换过程的时间。在本专利技术的该方案中可以通过使用两个管电压产生两个X射线谱，使用两个管电压时特别就其平均光子能量而言比仅使用一个管电压时彼此分离更明显。在此，除了能量选择外，滤波器也降低了在更高的管电压下产生的X射线谱的X射线的强度。因此，这点是具有优势的，因为调整 X射线管的管电流的速度也被限制，特别是在从较低的管电压切换到较高的管电压的情况下。由此，通过该滤波器在关于切换电压未调节或未控制管电流的情况下降低了在更高管电压下产生的X射线谱的X射线的强度。按照本专利技术的扩展滤波器的厚度根据至少一个X射线管的最大管电流来选择。本专利技术的技术问题也通过一种计算程序(该计算程序实现任一个上面描述的方法)以及通过一种数据载体(该数据载体具有实现任一个所述方法的计算程序)来解决。附图说明本专利技术的实施例在所附示意图中示出。附图中图1示出了用于检查患者的计算机断层造影设备，图2示出了产生两个不同平均光子能量的X射线谱的示意图，图3和图4示出了两个不同平均光子能量的X射线谱。附图中相同或功能相同的元件、组件、组织等全部具有相同的附图标记。附图中图示是示意性的并且不必成比例，其中这些附图之间的比例可以改变。下面，在图1中示出的计算机断层造影设备1被不失一般性地仅作为理解本专利技术所必需的来讨论。具体实施例方式图1中示出的计算机断层造影设备1具有用于放置待检查的患者P的患者卧榻2。 计算机断层造影设备1还包括具有可围绕系统轴5或Z轴旋转的管-探测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：S特森，M瓦格纳，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：
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