DE102011103851A1 - Gittermodul eines Streustrahlungsgitters, modulares Streustrahlungsgitter, CT-Detektor und CT-System - Google Patents

Gittermodul eines Streustrahlungsgitters, modulares Streustrahlungsgitter, CT-Detektor und CT-System Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gittermodul (GM) eines Streustrahlungsgitters (G), ein Streustrahlungsgitter (G) aus mehreren nebeneinander angeordneten Gittermodulen (GM) mit einer Vielzahl von Stegen (S), insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einem CT-Detektor, einen CT-Detektor (3, 5) und ein CT-System (1) mit einem solchen Detektor, wobei erfindungsgemäß an den Stoßflächen (L) der Gittermodule (GM) die dort befindlichen Stege (S) zum Ausgleich übermäßiger Reduktion an Streustrahlung mit Durchbrüchen (O) versehen werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gittermodul eines Streustrahlungsgitters, ein Streustrahlungsgitter aus mehreren nebeneinander angeordneten Gittermodulen mit Gitterstegen, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einem CT-Detektor, einen CT-Detektor und ein CT-System mit einem solchen Detektor.
  • Streustrahlungsgitter – genauer gitterförmig ausgebildete Streustrahlungskollimatoren – für CT-Detektoren sind allgemein bekannt und werden bei nahezu jedem aktuell in der Praxis eingesetzten CT-System verwendet. Insbesondere werden in Dual-Source-CT-Systemen mit zwei winkelversetzt auf der Gantry angeordneten Strahler-/Detektorsystemen solche Streustrahlungsgitter wichtig, da der Beitrag an Streustrahlung durch ein parallel betriebenes und winkelversetzt angeordnetes Strahler-System besonders hoch ist.
  • Bezüglich eines modular aufgebauten Streustrahlungsgitters wird beispielsweise auf die Druckschrift DE 10 2008 030 893 A1 verwiesen.
  • Ein Problem bei solchen modular aufgebauten Streustrahlungsgittern mit mehreren nebeneinander angeordneten Gittermodulen besteht allerdings darin, dass im Bereich der Stoßstellen zweier Gittermodule Artefakte bei den damit aufgenommenen Projektionen entstehen, die die Bildqualität eines aus solchen Projektionen rekonstruierten tomographischen Bilddatensatzes negativ beeinflussen beziehungsweise sichtbare Artefakte in der tomographischen Darstellung erzeugen.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Ausgestaltung eines modularen Streustrahlungsgitters zu finden, bei dem diese Projektionsartefakte weitgehend unterdrückt sind.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass die Artefakte im Bereich der Stoßstellen von Gittermodulen eines modular aufgebauten Streustrahlungsgitters im Wesentlichen dadurch entstehen, dass in diesen Stoßbereichen eine Wandverstärkung der Gitterstege durch die hier sich verdoppelnden Wände entsteht und dadurch seitlich eintreffende Streustrahlung – bezogen auf die anderen, nicht verdoppelten Gitterstege – starker unterdrückt wird. Grundsätzlich wäre zwar eine stärkere Unterdrückung von Streustrahlung vorteilhaft, jedoch erzeugt eine nur lokal an bestimmten Stellen verstärkte Streustrahlungsunterdrückung unerwünschte Artefakte.
  • Um diese überhöhte Unterdrückung zu vermeiden, wäre es zwar grundsätzlich möglich, an den Stoßstellen der Gittermodule die Wandstärken der Stege der Gitter zu halbieren, so dass letztendlich wieder an den Stoßstellen zweier Stege die gleiche, also einfache, Stegdicke auftritt, wie an allen anderen Stegen des Streustrahlungsgitters. Eine solche Maßnahme würde allerdings die Produktionskosten stark erhöhen.
  • Zur Lösung dieses Problems schlagen die Erfinder daher vor, die aneinander stoßenden und sich bezüglich ihrer Dicke verstärkenden Gitterstege mit einer Vielzahl von Durchbrüchen zu versehen, so dass sich insgesamt die zur Abschirmung der Streustrahlung vorliegende Materialbelegung der aneinander liegenden Gitterstege vermindert und dadurch die erhöhte Abschirmung der Streustrahlung durch die konstruktionsbedingte Verstärkung der gesamten Stegdicke gerade durch die Materialverringerung in den Gitterstegen ausgeglichen wird. Da damit die Summe der jeweils nicht abgeschirmten Streustrahlung wieder dem Wert ohne Verstärkung des Gittersteges entspricht, werden durch diese Maßnahme die Artefakte vermieden, die durch eine überproportional hohe Streustrahlungsabschirmung an den Stoßstellen zweier Gittermodule entstehen. Es wird also die Tatsache genutzt, dass eine verminderte Materialbelegung eines Steges eines Streustrahlungsgitters vermehrt Streustrahlung zum darunter liegenden Detektormodul durchtreten lässt. Die Reduktion der Materialbelegung kann im Sinne der Erfindung dadurch geschehen, dass in den randseitigen Gitterstegen der Gittermodule Aussparungen oder Durchbrüche erzeugt werden. Durch diese Maßnahme kann die überproportionale Abschirmung von Streustrahlung durch sich aufgedoppelnde Stege an den Stoßflächen gerade kompensiert werden, so dass auch die Detektorelemente an den Stoffstellen der Gittermodule mit der gleichen Effektivität abgeschirmt werden, wie zentral zum Gittermodul angeordnete Detektorelemente.
  • Da grundsätzlich davon auszugehen ist, dass die Abschirmungswirkung eines verdickten Gittersteges nicht nur das unmittelbar benachbarte Detektorelement beziehungsweise die benachbarte Reihe oder Zeile von Detektorelementen betrifft, sondern auch Detektorpixel der nächsten und übernächsten zur Mitte des Gittermoduls liegenden Reihe beziehungsweise Zeile, so kann der auf diese Reihen oder Zeilen übergreifende Abschwächungseffekt in einer verbesserten Ausführung ebenfalls durch eine, allerdings geringere, Reduktion der Materialbelegung des nächsten und gegebenenfalls weiter innen im Gittermodul liegenden Gittersteges kompensiert werden. Hierfür müssen lediglich – nach innen hin mit abnehmender Gesamtfläche – in die Gitterstege Durchbrüche eingebracht werden, die die Belegungsdichte der Gitterstege reduzieren.
  • Entsprechend diesem Grundgedanken schlagen die Erfinder vor, ein Gittermodul für ein Streustrahlungsgitter aus mehreren nebeneinander angeordneten Gittermodulen, jeweils mit einer Vielzahl von Gitterstegen ausgestattet, dahin gehend zu verbessern, dass an mindestens einer Randseite des Gittermoduls ein dort entlang der mindestens einen Randseite verlaufender Gittersteg an einer Vielzahl von Abschnitten zumindest teilweise durchbrochen ausgeführt wird.
  • Vorteilhaft können dabei die zumindest teilweise durchbrochenen Abschnitte und undurchbrochene Abschnitte sich alternierend abwechseln.
  • Außerdem kann das Gittermodul so ausgestaltet werden, dass es mindestens zwei gegenüberliegende und randseitig angeordnete Gitterstege mit Durchbrüchen aufweist. Solche Gittermodule können vornehmlich einreihig so zu einem Streustrahlungsgitter aneinandergereiht werden, dass jeweils nur die mit Durchbrüchen versehenen Gitterstege zweier Module nebeneinander liegen.
  • Günstig ist es auch, wenn die Durchbrüche in Längsrichtung der Stege gesehen in gleichen Abständen untereinander angeordnet sind.
  • In einer Ausgestaltungsvariante kann dabei an mindestens einer Längsposition des mindestens einen Gittersteges jeweils ausschließlich ein Durchbruch angeordnet werden. Mit anderen Worten, es wird über die Länge des Gittersteges eine Vielzahl von Durchbrüchen verteilt, wobei an jeder Längsposition der Durchbrüche ausschließlich ein einziger Durchbruch angeordnet ist. Die Seitenfläche des randseitigen Gittersteges erhält also ein Streifenmuster mit einer Vielzahl von Streifen aus Durchbrüchen, die von oben nach unten also senkrecht zur Längsrichtung des Gittersteges, verlaufen.
  • Alternativ hierzu können auch an mindestens einer Längsposition des mindestens einen Gittersteges jeweils mehrere Durchbrüche entlang der Steghöhe angeordnet sein. Zum Beispiel kann ein schachbrettartiges Muster von Durchbrüchen und Vollmaterial oder auch ein Streifenmuster aus mehreren in Längsrichtung des Gittersteges verlaufender Streifen entstehen.
  • Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Durchbrüche auf mindestens zwei gegenüberliegenden Gitterstegen derart angeordnet und bezüglich ihrer Größe ausgestaltet sind, dass allen Durchbrüchen eines Gittersteges eine durchbruchfreie Fläche des jeweils anderen randseitigen Gittersteges gegenüberliegt. Die Durchbrüche zweier randseitig gegenüberliegender Gitterstege des gleichen Gittermoduls werden also auf Versatz angeordnet. Dies ist daher besonders vorteilhaft, weil so bei nebeneinander angeordneten Gittermodulen die aneinander anstoßenden Gitterstege zweier Module die Durchbrüche so zueinander versetz angeordnet sind, dass bezogen auf eine seitliche Projektion die Materialbelegung im Wesentlichen einem einzigen Steg entspricht und damit auch die streustrahlungsabsorbierende Wirkung nur eines einzigen Gittersteges erzeugt wird. Weiterhin kann bezogen auf eine Höhe des mindestens einen randseitigen Gittersteges die Anzahl der Durchbrüche gleich der Anzahl der durchbruchfreien Flächen ausgebildet werden.
  • Für eine spätere Montage mehrerer Gittermodule zu einem gesamten Streustrahlungsgitter ist es weiterhin besonders günstig, wenn in minimaler und/oder maximaler Höhe des mindestens einen randseitigen Gittersteges ein über die gesamte Länge des Gittersteges durchgehender undurchbrochener Bereich ausgebildet ist. Dieser undurchbrochene Bereich verhindert ein gegenseitiges Verzahnen der Gittermodule, was gegebenenfalls zu Schäden an frei stehenden Stegen führen könnte.
  • Um die Auswirkung unerwünscht erhöhter Streustrahlungsabschirmung im Randbereich der Gittermodule zu kompensieren, kann es auch günstig sein, wenn zu den randseitig angeordneten Gitterstegen benachbarte Gitterstege, also weiter innen im Gittermodul angeordnete Gitterstege, seitliche Durchbrüche aufweisen.
  • Da die Auswirkung der im Randbereich überhöhten Streustrahlungsabschirmung vom Rand nach innen abnimmt, sollte die Anzahl und/oder Gesamtfläche der Durchbrüche in den Gitterstegen von den Gitterstegen des Randbereiches des Gittermoduls zum Zentrum des Gittermoduls hin ebenfalls entsprechend abnehmen.
  • Die vorgeschlagenen Gittermodule können sowohl ausschließlich parallel in eine Richtung als auch sich kreuzende, vorzugsweise rechtwinklig kreuzende, Gitterstege aufweisen.
  • Zur Vermeidung möglicher mechanischer Schädigungen des Gittermoduls kann mindestens ein erfindungsgemäß ausgestalteter randseitiger Gittersteg zusätzlich von außen mit einer Kunststofffolie versehen werden. Dadurch entsteht eine weniger empfindliche undurchbrochene Außenseite, die bei der Montage weniger mit anderen Gittermodulen zum Verhaken neigt.
  • Neben den erfindungsgemäß ausgestalteten Gittermodulen wird auch ein Streustrahlungsgitter für einen Röntgendetektor eines CT-Systems mit einer Vielzahl von in Reihen und Spalten flächig angeordneten Detektorelementen vorgeschlagen, aufweisend:
    • – mindestens zwei nebeneinander angeordnete Gittermodule,
    • – wobei jedes Gittermodul mehrere nebeneinander angeordnete Gitterstege mit dazwischen liegenden Durchstrahlungszonen besitzt, und
    • – mindestens ein randseitiger Gittersteg eines Gittermoduls zu mindestens einem anderen randseitig angeordneten Steg eines anderen Gittermoduls unter Abwesenheit einer dazwischen angeordneten Durchstrahlungszone parallel verlaufend benachbart ist.
  • Die Verbesserung besteht dabei darin, dass die benachbart und ohne dazwischen liegende Durchstrahlungszone verlaufenden Gitterstege jeweils eine Vielzahl von seitlichen Durchbrüchen aufweisen.
  • Hierbei können die seitlichen Durchbrüche benachbarter randseitiger Gitterstege derart angeordnet werden, dass die Durchbrüche eines Gittersteges jeweils von dem randseitig benachbarten anderen Gittersteg abgedeckt werden.
  • Weiterhin können die Durchbrüche bezüglich Anzahl und Verteilung derart bemessen werden, dass durch die Durchbrüche die verstärkte Streustrahlungsreduktion aufgrund der doppelt vorhandenen Gitterstege im Randbereich der Gittermodule ausgeglichen wird.
  • Im Übrigen können vorteilhaft die zuvor beschriebenen Gittermodule verwendet werden.
  • Im Rahmen der Erfindung werden außerdem ein Detektor eines CT-Systems mit einem modular aufgebauten erfindungsgemäßen Streustrahlungsgitter und auch ein CT-System mit einem solchen Detektor vorgeschlagen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind. Es werden folgende Bezugszeichen verwendet: 1: CT-System; 2: erste Röntgenröhre; 3: erster Detektor; 4: zweite Röntgenröhre; 5: zweiter Detektor; 6: Gantrygehäuse; 7: Patient; 8: Untersuchungsliege; 9: Systemachse; 10: Steuer- und Rechensystem; B: oberer und unterer durchgehender randseitiger Balken; D: Detektorelement; d: Dicke der Stege; F: Kunststofffolie; G: Streustrahlungsgitter; GM: Gittermodul; h: Höhe der Stege; l: Länge der Stege; L: Stoßlinie (Stoßfläche); O: Durchbruch; Prg1–Prgn: Computerprogramme; S: Steg.
  • Es zeigen im Einzelnen:
  • 1: CT-System mit CT-Detektoren mit erfindungsgemäßen Streustrahlungsgittern;
  • 2: Längsschnitt durch einen CT-Detektor mit darüber liegendem Streustrahlungsgitter;
  • 3: 3D-Ansicht eines Gittermoduls von schräg oben;
  • 4: seitliche 3D-Ansicht eines einzelnen Gittersteges;
  • 5: Ansicht auf vier nebeneinander angeordnete Gittermodule von oben;
  • 6: Seitenansicht der Gittermodule aus 5;
  • 7: Ansicht auf vier erfindungsgemäße nebeneinander angeordnete Gittermodule von oben;
  • 8: Seitenansicht der Gittermodule aus 7;
  • 9: 3D-Ansicht eines Gittermoduls aus 7;
  • 10: Ansicht auf vier nebeneinander angeordnete Gittermodule von oben;
  • 11: Seitenansicht der Gittermodule aus 10;
  • 12: 3D-Ansicht eines Gittermoduls aus 10;
  • 13: Ansicht auf vier nebeneinander angeordnete Gittermodule von oben;
  • 14: Seitenansicht der Gittermodule aus 13.
  • Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes CT-System 1 in schematischer Darstellung. Das CT-System 1 weist ein erstes Strahler-/Detektor-System mit einer Röntgenröhre 2 und einem gegenüberliegenden Detektor 3 und ein zweites winkelversetzt auf der hier nicht explizit dargestellten Gantry angeordnetes Strahler-/Detektor-System mit einer zweite Röntgenröhre 4 mit einem gegenüberliegenden Detektor 5 auf. Die Gantry befindet sich in einem Gantrygehäuse 6 und rotiert während der Abtastung die Strahler-/Detektor-Systeme um eine Systemachse 9. Der zu untersuchende Patient 7 befindet sich auf einer verschiebbaren Untersuchungsliege 8, die entweder kontinuierlich oder sequentiell entlang der Systemachse 9 durch das im Gantrygehäuse 6 befindliche Abtastfeld geschoben wird, wobei die Schwächung der von den Röntgenröhren ausgesandten Röntgenstrahlung durch die Detektoren gemessen wird. Gesteuert wird der Betrieb des CT-Systems 1 mit Hilfe eines Steuer- und Rechensystems 10, welches Computerprogramme Prg1 bis Prgn aufweist, die im Betrieb die hierfür notwendigen Steuerroutinen beschreiben, eine Datenaufbereitung durchführen und auch die Rekonstruktion von Bilddatensätzen ausführen.
  • Beide Strahler-/Detektor-Systeme verfügen über erfindungsgemäß modular aufgebaute Streustrahlgitter, welche die im Betrieb auftretende Streustrahlung abschirmen und möglichst ausschließlich die direkt von der Röntgenröhre des jeweiligen Strahler-/Detektor-Systems ausgesandte Strahlung nach ihrer Schwächung durch den Patienten auf die Detektorelemente des Detektors auftreffen lassen soll. Aufgrund des gleichzeitigen Betriebs der beiden Röntgenröhren 2 und 4, ist es besonders notwendig, die im Betrieb der Röhren 2 und 4 entstehende Streustrahlung abzuschirmen. Hierzu können insbesondere Streustrahlungsgitter verwendet werden, welche sich kreuzende Stege aufweisen, wie sie in den nachfolgenden Figuren dargestellt sind.
  • Es wird allerdings darauf hingewiesen, dass auch Streustrahlungsgitter mit ausschließlich parallel verlaufenden Stegen im Rahmen der Erfindung liegen.
  • Ein Beispiel eines Detektors 3, aufgebaut aus einer Vielzahl von schachbrettartig nebeneinander angeordneten Detektorelementen D mit einem darüber liegenden Streustrahlungsgitter G aus einer Vielzahl von Stegen S ist in der 2 im Längsschnitt dargestellt.
  • Die 3 zeigt ein bekanntes Gittermodul GM mit mehreren sich senkrecht kreuzenden Gitterstegen S in einer 3D-Ansicht von schräg oben. Zur Vermeidung möglicher Begriffskonfusionen sind in der 4, die einen einzelnen Gittersteg S in einer 3D-Ansicht zeigt, die Länge l, die Höhe h und die Dicke d eingetragen.
  • Die 5 zeigt in einer Draufsicht vier nebeneinander angeordnete Gittermodule GM, wobei an den Stoßlinien L die Stege S der Gittermodule GM sich verdoppeln und sich damit auch bezüglich ihrer gesamten wirksamen Dicke aufaddieren. Diese Gittermodule GM sind in der 6 nochmals in einer Seitenansicht dargestellt. Auch hier ist erkennbar, dass sich die gesamte Dicke des Stegmaterials – das an allen Stellen die gleiche Wandstärke also Dicke aufweist – an der Stoßlinie L verdoppelt, wodurch seitlich einfallende Streustrahlung verstärkt absorbiert wird. Somit werden die zu solchen gedoppelten Gitterstegen benachbarten Detektorelemente besonders stark gegen Streustrahlung abgeschirmt und es entstehen hierdurch Artefakte in den aufgenommenen Projektionen und damit auch Bildartefakte in rekonstruierten tomographischen Darstellungen.
  • Zur Vermeidung dieser überhöhten Streustrahlungsreduktion und der damit verbundenen Bildartefakte kann durch gezieltes Einbringen von Lücken bzw. Durchbrüchen in die Außenwände die Wandstärke und damit das Absorptionsvermögen eines unmittelbar benachbarten Gitterstegpaares vermindert und bevorzugt auf das gleiche Niveau wie das der sonstigen zentral angeordneten Gitterstege gebracht werden.
  • In der ersten in der 7 gezeigten Variante – gezeigt sind vier gleiche Gittermodule GM – werden dabei nur in φ-Richtung des Detektormoduls Durchbrüche O erzeugt beziehungsweise teilweise Wände entfernt. In z-Richtung bleiben die Gitterstege S in voller Stärke bestehen. Dadurch entsteht insgesamt eine mäanderförmige Außenwand am Gittermodul. An jeweils zwei Ecken entsteht ein freistehendes Ende eines Gittersteges. Dieses könnte allerdings auch weggelassen werden, da das jeweils nächste Modul dort eine Wand besitzt. Ergänzend ist auf einer Seite der mäanderförmigen Außenwand des Gittermoduls GM eine optionale Kunststofffolie F dargestellt, die eine leichtere Montage des Streustrahlungsgitters erlaubt.
  • Die 8 zeigt eine Seitenansicht der Gittermodule GM aus der 7, wobei an mehreren Längspositionen des äußeren zu sehenden Gittersteges die von oben nach unten durchgehenden Durchbrüche O im äußeren Gittersteg erkennbar sind. Insgesamt entsteht so die mäanderförmige Außenwand des Gittermoduls GM. Im oberen und unteren Bereich des zu sehenden Gittersteges sind durchgehende „Balken” B zu erkennen, die beim Zusammenfügen mehrerer Gittermodule GM dafür sorgen, dass sich diese nicht gegenseitig verhaken und damit schädigen.
  • In der 9 ist ergänzend eine 3D-Ansicht eines solchen Gittermoduls GM gezeigt, wobei – aus zeichnungstechnischen Gründen – die oberen und unteren durchgehenden Balken B allerdings nicht gezeigt sind.
  • Eine zweite Variante eines erfindungsgemäßen Gittermoduls GM ist in der 10 dargestellt. Der Aufbau ist ähnlich zu den in den 79 gezeigten Gittermodulen, allerdings wird hier die Anpassung sowohl für φ- als auch für die z-Außenwand, also beider jeweils gegenüberliegenden äußeren Gitterstegpaare, durchgeführt. Somit weist die gesamte seitliche Außenseite eines solchen Gittermoduls GM eine mäanderförmige Oberflächenstruktur auf. An den durch gestrichelte Kreise hervorgehobenen Stellen entstehen dabei allerdings noch Strukturen (Dickfuß), die mechanisch empfindlich sind, jedoch weniger anfällig als die in der ersten Variante auftretenden einzelnen freien Wände (siehe gestrichelte Ellipsen in 7).
  • In der 11 ist wiederum eine Seitenansicht der Gittermodule GM aus 10 gezeigt, wobei auch hier im oberen und unteren Bereich des zu sehenden Gittersteges durchgehende „Balken” B zu erkennen sind, die beim Zusammenfügen mehrerer Gittermodule GM dafür sorgen, dass sich diese nicht gegenseitig verhaken und damit schädigen.
  • In der 12 ist nochmals ergänzend eine 3D-Ansicht eines solchen Gittermoduls GM gezeigt, wobei – aus zeichnungstechnischen Gründen – die oberen und unteren durchgehenden Balken B allerdings nicht gezeigt sind.
  • Eine dritte Variante des erfindungsgemäßen Gittermoduls GM ist in den 13 und 14 gezeigt, wobei hier in den äußeren Gitterstegen S schachbrettartig Aussparungen eingebracht sind, die auf dem jeweils gegenüberliegenden randseitigen Gittersteg versetzt angeordnet sind. Insgesamt wird damit – bis auf die gegebenenfalls vorhandenen oberen und unteren Balken – bei Zusammenfügen dieser Gittermodule GM zu einem vorständigen Streustrahlungsgitter bewirkt, dass auch an den Stoßlinien L (dreidimensional betrachtet: Stoßfläche) keine – gegenüber den restlichen Gitterstegen – verstärkte Abschirmung der Streustrahlung entsteht. Außerdem werden bei einer solchen Ausführungsvariante mechanisch überempfindliche Partien vermieden.
  • Ein solches Gittermodul kann mit bekannter Technik hergestellt werden, da die derzeit mögliche minimale Wandstärke von ca. 80 μm nicht unterschritten werden muss. Die notwendige Präzision der Herstellung und der Positionierung wird nicht beeinflusst. Ein solches Gittermodul besitzt keine glatten Außenwände mehr. Daher muss es wahrscheinlich etwas vorsichtiger gehandhabt werden, als die bisherigen Gittermodule mit glatten Außenwänden. Falls solche durchbrochenen Außenwände sich als problematisch handhabbar erweisen, könnte ergänzend eine dünne, gering absorbierende Kunststofffolie aufgeklebt werden.
  • Insgesamt wird mit der Erfindung ein Gittermodul eines Streustrahlungsgitters, ein Streustrahlungsgitter aus mehreren nebeneinander angeordneten Gittermodulen mit einer Vielzahl von Stegen, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einem CT-Detektor, ein CT-Detektor mit einem modularen Streustrahlungsgitter und ein CT-System mit einem solchen Detektor vorgeschlagen, wobei erfindungsgemäß an den Stoßflächen der Gittermodule die dort befindlichen Stege zum Ausgleich übermäßiger Reduktion an Streustrahlung mit Durchbrüchen versehen werden.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008030893 A1 [0003]

Claims (20)

  1. Gittermodul (GM) eines Streustrahlungsgitter (G) aus mehreren nebeneinander angeordneten Gittermodulen (GM) jeweils mit einer Vielzahl von Gitterstegen (S) ausgestattet, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Randseite des Gittermoduls (GM) ein dort entlang der mindestens einen Randseite verlaufender Gittersteg (S) an einer Vielzahl von Abschnitten zumindest teilweise durchbrochen ausgeführt ist.
  2. Gittermodul (GM) gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest teilweise durchbrochenen Abschnitte (O) und undurchbrochene Abschnitte alternierend angeordnet sind.
  3. Gittermodul (GM) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens zwei gegenüberliegende und randseitig angeordnete Gitterstege (S) mit Durchbrüchen (O) aufweist.
  4. Gittermodul (GM) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche (O) in Längsrichtung der Stege (S) gesehen in gleichen Abständen untereinander angeordnet sind.
  5. Gittermodul (GM) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Längsposition des mindestens einen Gittersteges (S) jeweils ausschließlich ein Durchbruch (O) angeordnet ist.
  6. Gittermodul (GM) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Längsposition des mindestens einen Gittersteges (S) jeweils mehrere Durchbrüche (O) entlang der Steghöhe (h) angeordnet sind.
  7. Gittermodul (GM) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche (O) auf mindestens zwei gegenüberliegenden Gitterstegen (S) derart angeordnet und bezüglich ihrer Größe ausgestaltet sind, dass allen Durchbrüchen (O) eines Gittersteges (S) eine durchbruchfreie Fläche des jeweils anderen randseitigen Gittersteges (S) gegenüberliegt.
  8. Gittermodul (GM) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf eine Höhe des mindestens einen randseitigen Gittersteges (S) die Anzahl der Durchbrüche (O) gleich der Anzahl der durchbruchfreien Flächen ist.
  9. Gittermodul (GM) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in minimaler und/oder maximaler Höhe (h) des mindestens einen randseitigen Gittersteges (S) ein über die gesamte Länge des Gittersteges (S) durchgehender undurchbrochener Bereich (B) ausgebildet ist.
  10. Gittermodul (GM) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auch zu den randseitig angeordneten Gitterstegen (S) benachbarte Gitterstege (S) seitliche Durchbrüche (O) aufweisen.
  11. Gittermodul (GM) gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl und/oder Gesamtfläche der Durchbrüche (O) in den Gitterstegen (S) von den Gitterstegen (S) des Randbereiches des Gittermoduls (GM) zum Zentrum des Gittermoduls (GM) hin abnimmt.
  12. Gittermodul (GM) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich parallel in einer Richtung verlaufende Gitterstege (S) vorgesehen sind.
  13. Gittermodul (GM) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich im rechten Winkel kreuzende Gitterstege (S) vorgesehen sind.
  14. Gittermodul (GM) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein randseitiger Gittersteg (S) von außen mit einer Kunststofffolie (F) versehen wird.
  15. Streustrahlungsgitter (G) für einen Röntgendetektor (3, 5) eines CT-Systems (1) mit einer Vielzahl von in Reihen und Spalten flächig angeordneten Detektorelementen (D), aufweisend: 15.1. mindestens zwei nebeneinander angeordnete Gittermodule (GM) 15.2. wobei jedes Gittermodul (GM) mehrere nebeneinander angeordnete Gitterstege (S) mit dazwischen liegenden Durchstrahlungszonen besitzt, und 15.3. mindestens ein randseitiger Gittersteg (S) eines Gittermoduls (GM) zu mindestens einem anderen randseitig angeordneten Steg (S) eines anderen Gittermoduls (GM) unter Abwesenheit einer dazwischen angeordneten Durchstrahlungszone parallel verlaufend benachbart ist, dadurch gekennzeichnet, dass 15.4. die benachbart und ohne dazwischen liegende Durchstrahlungszone verlaufenden Gitterstege (S) jeweils eine Vielzahl von seitlichen Durchbrüchen (O) aufweisen.
  16. Streustrahlungsgitter (G) gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Durchbrüche (O) benachbarter randseitiger Gitterstege (S) derart angeordnet sind, dass die Durchbrüche (O) eines Gittersteges (S) jeweils von dem randseitig benachbarten anderen Gittersteg (S) abgedeckt werden.
  17. Streustrahlungsgitter (G) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche (O) bezüglich Anzahl und Verteilung derart bemessen sind, dass durch die Durchbrüche (O) die verstärkte Streustrahlungsreduktion aufgrund der doppelt vorhandenen Gitterstege (S) im Randbereich der Gittermodule (GM) ausgeglichen wird.
  18. Streustrahlungsgitter (G) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Gittermodule (GM) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgeführt sind.
  19. Detektor (3, 5) eines CT-Systems (1) mit einem modular aufgebauten Streustrahlungsgitter (G), dadurch gekennzeichnet, dass das Streustrahlungsgitter (G) oder dessen Gittermodule (GM) die Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 18 aufweist.
  20. CT-System (1) mit einem Detektor (3, 5) mit modular aufgebauten Streustrahlungsgitter (G), dadurch gekennzeichnet, dass das Streustrahlungsgitter (G) oder dessen Gittermodule (GM) die Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 18 aufweist.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2910189B1 (de) * 2014-02-21 2016-09-14 Samsung Electronics Co., Ltd Röntgenrasterstruktur und röntgenvorrichtung damit
JP6415871B2 (ja) * 2014-06-25 2018-10-31 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 X線診断装置
CN105266835A (zh) * 2014-07-25 2016-01-27 Ge医疗***环球技术有限公司 一种ct探测器
JP6495043B2 (ja) * 2015-02-19 2019-04-03 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 X線検出器およびx線コンピュータ断層撮影装置
CN110199209B (zh) * 2016-07-28 2021-07-30 德国史密斯海曼简化股份公司 散射成像
US11224389B2 (en) * 2017-04-17 2022-01-18 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Radiation transmission grid apparatus and methods for x-ray imaging detectors
DE102018216805B3 (de) * 2018-09-28 2020-01-02 Siemens Healthcare Gmbh Streustrahlenraster für eine medizinische Röntgen-Bildgebungsanlage

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5949850A (en) * 1997-06-19 1999-09-07 Creatv Microtech, Inc. Method and apparatus for making large area two-dimensional grids
DE19947537A1 (de) * 1999-10-02 2001-04-05 Philips Corp Intellectual Pty Gitter zur Absorption von Röntgenstrahlung
US20070025518A1 (en) * 2003-06-01 2007-02-01 Simha Levene Anti-scattering x-ray collimator for ct scanners
US20070152159A1 (en) * 2006-01-04 2007-07-05 Jonathan Short 2D collimator and detector system employing a 2D collimator
DE102008030893A1 (de) 2008-06-30 2009-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Streustrahlungskollimator, Strahlungdetektor und Strahlungserfassungseinrichtung
DE102010011581A1 (de) * 2009-07-22 2011-02-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines 2D-Kollimatorelements für einen Strahlendetektor sowie 2D-Kollimatorelement

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4149110B2 (ja) 1999-03-19 2008-09-10 富士フイルム株式会社 散乱線除去グリッド
JP2008501975A (ja) 2004-06-09 2008-01-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 散乱防止格子
DE102005044650B4 (de) 2005-09-19 2008-07-10 Siemens Ag Streustahlenraster mit einer zellenartigen Struktur von Strahlungskanälen und Verfahren zur Herstellung eines solchen Streustrahlenrasters
JP5059521B2 (ja) 2007-08-29 2012-10-24 株式会社放電精密加工研究所 散乱線除去グリッドの製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5949850A (en) * 1997-06-19 1999-09-07 Creatv Microtech, Inc. Method and apparatus for making large area two-dimensional grids
DE19947537A1 (de) * 1999-10-02 2001-04-05 Philips Corp Intellectual Pty Gitter zur Absorption von Röntgenstrahlung
US20070025518A1 (en) * 2003-06-01 2007-02-01 Simha Levene Anti-scattering x-ray collimator for ct scanners
US20070152159A1 (en) * 2006-01-04 2007-07-05 Jonathan Short 2D collimator and detector system employing a 2D collimator
DE102008030893A1 (de) 2008-06-30 2009-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Streustrahlungskollimator, Strahlungdetektor und Strahlungserfassungseinrichtung
DE102010011581A1 (de) * 2009-07-22 2011-02-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines 2D-Kollimatorelements für einen Strahlendetektor sowie 2D-Kollimatorelement

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