具有积分的和计数的探测器元件的计算机断层造影系统技术方案

本发明专利技术涉及一种计算机断层造影系统（1），其具有至少两组可同时运行的探测器元件（I、Z），其中，至少一个第一组积分探测器元件（I）被构造为用于积分的辐照测量，而至少一个第二组计数探测器元件（Z）被构造为将入射的辐射谱分解为两个能量间隔，并且具有计算机系统（10），用于控制CT系统和探测器元件的测量数据的至少一个采集，具有存储器和位于其中的计算机程序。本发明专利技术的特征在于，这样为计算机系统（10）提供编程，使得第一模式构造为仅用于运行至少一个第一组积分探测器元件（I），而第二模式构造为用于附加地运行或仅运行至少一个第二组计数探测器元件（Z）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机断层造影系统，该计算机断层造影系统具有至少两组可同时运行的用于从多个不同的投影角度同时扫描检查对象的探测器元件，其中至少一个第一组积分探测器元件被构造为用于积分的辐照测量，至少一个第二组计数探测器元件被构造为将入射的辐射谱分解为两个能量间隔(Energiebins)，并且具有计算机系统，用于控制CT系统和探测器元件的测量数据的至少一个采集，该计算机系统具有存储器和位于其中的计算机程序。
技术介绍
具有可同时运行的积分的和计数的探测器元件组的这样的CT系统是一般公知的。在此，通常构造具有两个角度错开地布置的探测器的双源CT系统，其中，第一探测器具有一组积分探测器元件，而第二探测器具有另一组计数探测器元件。利用两个测量系统然 后可以同时扫描检查对象、通常是患者。这样的系统的问题在于，一方面虽然对于临床的例行检查可获得具有积分探测器的CT系统的运行许可，然而具有计数探测器的CT系统还没有或者只有在非常麻烦的许可方法之后才获得这样的许可。然而，在也进行研究的医学研究院同时还存在能够运行具有计数探测器系统的CT系统的愿望，以便对于该研究能够利用这样的探测器的关于更高的位置分辨率的优点以及能量分辨的测量的可能性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，找到一种CT系统，其一方面允许临床运行，另一方面也允许能量分辨的扫描，必要时具有比积分探测器情况下更高的位置分辨率，而无需对于医学运行允许该扫描方法的必要性。专利技术人具有以下认识在医学中使用的计算机断层造影(CT)设备目前作为现有技术构造为具有积分闪烁探测器。在其中将击中的X射线在两级的过程中首先转换为可见光，其然后由在后连接的光电二极管探测并且被转换为电信号。对于相应的闪烁器的例子是氧化钆(Gadoliniumoxid)或硫氧化礼(Gadoliniumoxidsulfid)。这样的闪烁探测器具有非常宽的动态范围并且能够无问题地处理在医学计算机断层造影技术中使用的最小和最大X射线流密度。另一方面，其空间分辨率受到限制，因为探测器像素出于机械原因由于在像素之间的用于机械和光学分离的不活跃的死区而不能任意缩小。此外积分闪烁探测器不提供光谱的信息，从而在X射线谱的不同的能量情况下X射线吸收的特定于材料的区别不能直接被采集。此外，从积分探测器探测的信号的对比度噪声比不是最佳的，因为携带大多数对比度信息的低能量的量子按照其小的能量在积分探测器中也仅小地被加权，从而特定的材料，例如脑白质和脑灰质的对比度由此被降低。与之相反存在计数探测器，其中击中的X射线量子在直接过程中被转换为电信号并且被计数。对于相应的探测器材料的例子是締化镉(Cadmiumtellurid)或締化锌镉(Cadmium-Zinktellurid)o计数探测器能够在表面上非常精细地构造，因为像素不必机械地分离并且因此消除了死区。由此比传统的积分闪烁探测器明显更高的空间分辨率是可能的。此外，击中的X射线量子对于光谱的分辨率在不同的能量带被探测，由此在不同的能量的情况下X射线吸收的特定于材料的区别可以利用唯一的测量来采集。通过对整个信号的份额的取决于能量的加权可能性，此外还允许与积分闪烁探测器相比改善对象对比度和由此对比度噪声比。然而，计数探测器由于采用的探测器材料而只具有一个有限的动态范围，在所述材料情况下不允许超过最大X射线流密度，该动态范围对于在医学CT系统中不受限制的采用是不够高的。此外，取决于前面的辐照的关于施加的剂量、剂量率和恢复阶段的历史，计数探测器具有高的信号漂移。上面提到的实施方式变形分别涉及具有不同种类探测器元件的，也就是分别仅具有积分的或计数的探测器元件的分离的探测器。然而，属于本专利技术范围的还有混合的探测 器，其既具有积分的也具有计数的探测器元件。为了能够利用这样的计数探测器系统的优点，还需要极高的开发和研究开销，然而计数探测器系统通常在研究院运行，研究院同时还实施医学例行检查。然而同时还存在如下必要性在临床运行中使用的CT系统需要许可，然而该许可目前利用合理的开销仅对于具有积分探测器的传统的探测器系统实现。专利技术人认识到为了避免一方面对于传统的CT系统和另一方面对于研究运行合适的也允许利用计数探测器元件扫描的CT系统的双重购置成本，可以利用两个原则上不同的运行模式来运行唯一的CT系统，其中，第一模式构造为仅用于临床例行运行和仅允许具有积分探测器元件的扫描。如果在具有仅具有积分探测器元件的第一辐射器-探测器系统和仅具有计数探测器元件的第二辐射器-探测器系统的双源CT系统中使用这样的运行模式，则可以在第一运行模式中仅激活第一辐射器-探测器系统并且第二辐射器-探测器系统是不活跃的。对于这样的配置，可以相对容易地实现对于临床运行的运行许可。另一方面还可以完全独立地对于研究任务在第二运行模式中开始或使用CT系统，该第二运行模式允许激活两个辐射器-探测器系统。为此于是不需要用于临床运行的许可。总之具有两个原则上独立的和分离的运行模式的CT系统的该构造通过购置一个这样的系统在唯一的设备上既可以进行授权的临床运行也可以进行扩展的研究运行。相应于该专利技术思路，专利技术人提出了对计算机断层造影系统的改进，该计算机断层造影系统具有至少两组可同时运行的用于从不同的投影方向同时扫描检查对象的探测器元件，其中，至少一个第一组积分探测器元件构造为用于积分的射线测量，至少一个第二组计数探测器元件构造为将入射的射线光谱分解为至少两个能量间隔，并且该计算机断层造影系统具有计算机系统，用于控制CT系统和探测器元件的测量数据的至少一个采集，以及具有存储器和位于其中的计算机程序。该改进通过如下来实现这样为计算机系统提供编程，使得第一模式构造为用于运行仅至少一个第一组积分探测器元件，而第二模式构造为用于附加地运行或仅运行至少一个第二组计数探测器元件。在此有利的是，提供了用于运行第一模式的第一完整的软件组和用于运行第二模式的第二完整的软件组。由此，利用第一检查的软件组可以实现安全的临床运行，而在第二模式中，例如在研究工作或对非生物检查对象的材料研究领域中，无问题地给出对软件访问的可能性。提供这样的不同的运行模式的可能性在于，设置用于启动操作软件(也就是操作系统)的引导管理器(Boot-Manager)，其构造为使得在引导管理器的选择菜单中可以做出对用于运行第一模式或用于运行第二模式的选择。作为对此的替换，计算机系统的存储器还可以被构造为可移动存储器，在其上分别仅存储唯一的运行模式的完整软件组。由此通过更换硬盘，例如HDD=硬盘驱动器或SSD=固态驱动器，存储卡或其他可移动存储器，其上具有用于各自的运行模式的整个软件系统，可以在相应的模式上设置CT系统。 补充地，可以对运行安全性做出贡献的是，提供光学和/或声学报警显示，其在选择的运行模式的运行中自动被激活。因此例如在非临床的运行模式中相应的报警显示可以报警。替换地，作为报警信号，还可以触发与设备相连的患者检查台的运行或患者检查台的特殊的静止位置的启动。同样，例如还可以为了报警而出现在其上控制CT系统的运行的显示屏的特殊的背景颜色或特殊的背景图像，或者可以选择运行菜单的特殊色彩。用于确保仅使用为了临床目的而允许的运行模式的按照本专利技术的计算机断层造影系统的另一个实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机断层造影系统（1），具有：1.1.至少两组可同时运行的用于从多个不同的投影角度同时扫描检查对象（7）的探测器元件（I、Z），其中1.2.至少一个第一组积分探测器元件（I）被构造为用于积分的辐照测量，并且1.3.至少一个第二组计数探测器元件（Z）被构造为将入射的辐射谱分解为两个能量间隔，以及1.4.计算机系统（10），用于控制CT系统以及用于控制探测器元件的测量数据的至少一个采集，带有存储器和位于其中的计算机程序，其特征在于，1.5.这样为计算机系统（10）提供编程，使得第一模式构造为仅用于运行至少一个第一组积分探测器元件（I），而第二模式构造为用于附加地运行或仅运行至少一个第二组计数探测器元件（Z）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T弗洛尔，G哈拉斯，D尼德洛纳，S弗劳姆，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：