EP1089297A2 - Grid for X-ray absorption - Google Patents
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- EP1089297A2 EP1089297A2 EP00203370A EP00203370A EP1089297A2 EP 1089297 A2 EP1089297 A2 EP 1089297A2 EP 00203370 A EP00203370 A EP 00203370A EP 00203370 A EP00203370 A EP 00203370A EP 1089297 A2 EP1089297 A2 EP 1089297A2
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- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
- G21K1/025—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using multiple collimators, e.g. Bucky screens; other devices for eliminating undesired or dispersed radiation
Definitions
- the invention relates to a grid with electromagnetic radiation absorbing, for Comb elements serving as grid formation.
- Such grids are used as anti-scatter grids in X-ray technology in order to To absorb tissue from the patient's emerging stray radiation before that through the different weakening properties of the examined tissue characteristic x-ray signal hits the x-ray detector.
- a collimator anti-scatter grid
- the collimator is absorbed by an x-ray Frame formed, arranged in the first and second partition plates become.
- the partition plates each have longitudinal slots to the partition plate, which enable the first partition plates to be inserted into the second at an appropriate angle To insert partition plates.
- the rectangular frame has slits on its inner edges on, which serve to accommodate the respective ends of the partition plates.
- anti-scatter grids due to the complexity of the partition plates set certain limits.
- the production of anti-scatter grids with large Dimensions, such as those used for large-area detectors, prove turns out to be difficult because of an occurring deflection of the large partition plates easy and correct sliding of the slots of the partition plates difficult.
- Large-area anti-scatter grids are used, for example, in multi-line CT devices (Computer tomography) used.
- the length of the detector is extended.
- the one emitted by an x-ray emitter happens X-rays the patient and is of different density and chemical
- the composition of the tissue or bone to be examined is weakened accordingly.
- the x-ray signal is subject to scattered radiation.
- the x-rays pass through a scattered grating focused on the focus of the radiation source. In this way, when detecting the X-ray quanta, one achieves that only the X-ray quanta are detected that are characteristic of the attenuation of the irradiated object.
- CT examination devices are designed so that the radiation source is the detector is arranged opposite on a gantry that rotates around the patient, the Patient is slowly moved with a cot. Vibrations of the gantry that also affect the anti-scatter grid and the X-ray detector, have a negative impact on the Image quality of the image to be displayed. Such negative effects cannot be seen emulate, so that a later reduction of these effects that distort the image in the Image processing is only possible to a limited extent.
- the object of the invention is therefore to provide an anti-scatter grid for reducing the scattered radiation indicate which by means of simple production with appropriate robustness is also feasible for large-area anti-scatter grids.
- This object is achieved in that comb webs transverse to the associated one Comb base areas carrying the comb webs run.
- An anti-scatter grid is placed over the X-ray detector in such a way that the primary X-ray radiation through the grating onto a detector element arranged below each meets.
- the anti-scatter grid is composed of several X-rays having comb structures absorbent comb elements together, which are fixed by a frame.
- the comb elements have a preferably rectangular basic shape and have comb webs on, which is transverse to the surface of a base plate and to the formed by this Comb base surface are arranged. These comb webs form the comb structure.
- the Comb ridges are focused on the focus of the radiation source, increasing the distance between the ridges on the upper edge of the comb element less than on the Lower edge is.
- a large number of these comb elements is arranged so that the crosswise to the Comb base area standing comb webs to the closest comb element with the associated Adjacent or bump the comb base surface.
- This two-dimensional Grating is made with the grating openings in the direction of the incident X-rays aligned.
- the side edges of the individual comb elements are fastened in the frame using grooves
- the number of comb elements to be strung together is determined by the size of the X-ray detector used determined.
- the x-ray detector is mostly used in CT scanners many times longer than it is wide. It proves advantageous that the comb elements have a high level of robustness and stability, which allows many comb elements in to be arranged in a frame, so that a large-area anti-scatter grid is thereby formed which covers a large-area X-ray detector.
- the x-ray detector is used for the area examined characteristic x-rays converted into light, for example, which either is read out by a light-sensitive sensor or which is a film accordingly exposed.
- sensors read the image information. With these discrete It is important that the X-ray quanta of a corresponding examination area, which is to be imaged on an image pixel, only in the associated one Detector element converted and in the corresponding underlying Sensor is detected.
- the anti-scatter grid Through the anti-scatter grid, the get for a resolution characteristic X-ray quanta of the examination area corresponding to the detector in the corresponding grating opening directly to the associated detector element.
- the X-ray quanta for an examination area corresponding to the resolution of the detector are characterized by the anti-scatter grid in the corresponding Grid opening directed directly to the associated detector element.
- the scattered scattered radiation is absorbed by the grating structure of the scattered radiation grating.
- the anti-scatter grid is made of comb elements with a Double-comb structure and flat slats.
- the comb elements point across comb webs standing on the base plate on both sides of the base plate.
- the ridges stand on these double comb elements across the two comb base surfaces both sides of the base plate.
- the double comb elements and the slats are held by the frame.
- the comb webs of the comb elements are aligned with the focus of the radiation source focused.
- the x-rays hit the at a predetermined angle Anti-scatter grid. Because the direct X-ray radiation unhindered the anti-scatter grid to happen, the orientation of the grating must be adapted to the radiation angle. To the distances between the ridges at the upper edge of the comb elements are smaller than the distances between the ridges on the lower edge of the comb elements.
- the anti-scatter grid is also required to adjust the bend of the X-ray detector. This is the depth of the ridges to the lower edge of the comb element larger, so that when assembling several Comb elements create a bend that corresponds to the bend of the X-ray detector.
- the frame in which the comb elements are attached is the shape of the X-ray detector customized. Grooves are arranged on the inside of the frame. The thickness of the grooves corresponds to the wall thickness of the comb elements, so that this through the shape of the grooves being held. In addition, the comb elements can be glued into these grooves become.
- the task is also performed by a detector with a grating for absorbing X-ray radiation solved.
- the task is arranged with an X-ray device with one in front of the detector X-ray absorption grating solved.
- the task is performed using a method of manufacturing a grid Solved comb elements absorbing electromagnetic radiation, in which the Comb elements in which comb webs are transverse to an associated one, which supports the comb webs Comb base surface run so that they are arranged in a two-dimensional grid form.
- FIG. 1 shows a computer tomograph with a gantry 1 on one radiation source 2 is arranged.
- the X-ray detector 8 with the anti-scatter grid arranged above it 3 is arranged opposite the radiation source 2.
- In the beam path 4 is a Patient 5 placed on a cot 6.
- Gantry 1 revolves around the Patients 5.
- An examination area 7 is illuminated from all sides.
- the Patient 5 is pushed in a horizontal direction through the rotating gantry 1, see above that a volume image is recorded using several cross-sectional images.
- With two-dimensional X-ray detectors 8 is the area that is scanned with one rotation much larger than with single-line X-ray detectors. This allows the patient 5 can be pushed faster through gantry 1.
- Figures 2-5 show a one-sided comb element 12 in several views.
- Figure 2 shows a one-sided comb element 12 in plan view.
- This one-sided comb element 12 consists of an X-ray absorbing material, for example (brass, molybdenum, tungsten).
- the comb structure of this comb element 12 is formed by comb webs 11 standing at right angles to a base plate 10.
- the height of the comb element 12 depends on the specific application.
- a decisive criterion here is how much surface is irradiated with a scan. The ratio of useful radiation to scattered radiation deteriorates with increasing width of the area irradiated with X-rays per scan.
- these comb elements 12 are approximately 2-6 cm high.
- the width of the comb element 12 or the base plate 10 is determined by the width of the X-ray detector 8.
- a scattered radiation grating 3, as is formed from these comb elements 12, must completely cover the X-ray detector 8.
- the comb elements 12 are therefore wider than in the narrower multi-line or two-dimensional x-ray detectors 8 which are used in computer tomography.
- the pixel size of such an anti-scatter grid 3 is formed with the depth of the comb webs 11 and the distance D between the individual comb webs 11. In two-dimensional x-ray detectors 8 for computer tomographs, the pixel size is approximately 1x1 to 2x5 mm 2 .
- comb elements 12 are arranged for the incident X-rays, that the X-rays the grid openings formed by comb webs 11 and base plate 10 happen.
- X-rays are emitted by the radiation source 2 with a focus and run radially away from this focus with a radiation angle.
- the comb webs 11 are aligned or focused in their arrangement on the base plate 11 according to this focus. This is shown in FIG. 4.
- the distance D o between the comb webs 11 at the upper edge of the base plate 10 is less than the distance D u between the comb webs 11 at the lower edge of the base plate 10.
- FIG. 6 shows a series of comb elements 12 on one side. Due to the different depth of the comb webs 11 at the top and bottom (Fig. 3) the anti-scatter grid 3 can easily be adapted to the bend of the X-ray detector 8. In addition, the bend of the anti-scatter grid 3 is caused by the arrangement of the grooves 14 enforced in the frame of 13.
- FIG. 7 shows the arrangement of a plurality of comb elements 12 on one side in an X-ray shadow giving frame 13 shown.
- the frame 13 has on its inner sides Grooves 14, which are shown in Figure 8. These grooves 14 take the side edges of the Base plates 10 of the plurality of one-sided comb elements 12.
- Comb elements 12 can be glued in or fixed in another conceivable way. A mechanical one Fixing by pressing in the comb elements 12 is also possible.
- By the stringing together of several one-sided comb elements 12 becomes a scattered radiation grating 3 formed.
- the comb webs 11 of a base plate 10 border the back of one adjacent base plate 10. The length of such a grating 3 can be expand 12 by the number of comb elements.
- FIGS. 9-12 show a two-sided comb element 15 and one of these and lamellae 19 composed of anti-scatter grid 3.
- Figure 9 shows a two-sided Comb element 15 with a double comb structure. This consists of a base plate 17 on which webs 16 and 18 are arranged on both sides. The ridges 16 and 18 are on both sides of the base plate 17 transversely to the one formed by the base plate 17 Comb base surface arranged. The above statements on focusing the one-sided Comb element 12 are to be applied accordingly to this two-sided comb element 15. Likewise, the comb webs 16 and 18 at the lower edge of the base plate 17 are deeper than that Comb webs 16 and 18 on the upper edge of the base plate 17 to the bend of the X-ray detector 8 replicate.
- FIG. 11 shows the composition of flat slats 19 (FIG. 10) and two-sided Comb elements 15 shown.
- a frame 13 In a frame 13 are bilateral comb elements 15 arranged alternately with lamellae 19, so that an anti-scatter grid 3 is formed.
- the Comb webs 16 and 18 each adjoin the adjacent slats 19. Also here the length of the anti-scatter grid 3 can be increased by increasing the number of used enlarge double-sided comb elements 15 and slats 19.
- Scattered radiation gratings are used in addition to computer tomography for radiology.
- a curvature of the anti-scatter grid 3 is not necessary here, since the X-ray detector 8 is even.
- Such anti-scatter grids typically have different dimensions on than those previously mentioned. In these areas of application, however, fewer occur Vibrations.
- the frames of these anti-scatter grids have larger dimensions and the comb elements 12 or 15 to be used are also larger. Due to the very good inherent stability of the comb elements 15 can be with this training cover a very large area of application.
- the comb elements can be adjusted depending on the resolution or pixel size of the anti-scatter grid Manufacture 12 or 15, for example, by milling, sintering or injection molding. At the Injection molding it is possible to absorb an X-ray base Mix materials.
- An anti-scatter grid 3 can also be arranged by stringing together two-sided comb elements 15 form without lamellae 19 are arranged between them.
- the comb elements 12 or 15 can also be made using spacers be arranged so that an anti-scatter grid is formed.
- an inner or core area of an anti-scatter grid with a higher resolution to provide what can be achieved by a very fine-meshed grid.
- the resolution be smaller, so that the anti-scatter grid can have larger grid openings here.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Gitter mit elektromagnetische Strahlung absorbierenden, zur Gitterbildung dienenden Kammelementen.The invention relates to a grid with electromagnetic radiation absorbing, for Comb elements serving as grid formation.
Derartige Gitter werden als Streustrahlengitter in der Röntgentechnik eingesetzt, um im Gewebe des Patienten entstehende Streustrahlung zu absorbieren, bevor das durch die unterschiedlichen Schwächungseigenschaften des untersuchten Gewebes entstehende charakteristische Röntgensignal auf den Röntgendetektor trifft.Such grids are used as anti-scatter grids in X-ray technology in order to To absorb tissue from the patient's emerging stray radiation before that through the different weakening properties of the examined tissue characteristic x-ray signal hits the x-ray detector.
In der US 5099134 wird ein Kollimator (Streustrahlengitter) und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen beschrieben. Der Kollimator wird durch einen Röntgenstrahlen absorbierenden Rahmen gebildet, in dem erste und Zweite Partitionsplatten angeordnet werden. Die Partitionsplatten weisen jeweils zur Partitionsplatte longitudinale Schlitze auf, die es ermöglichen die ersten Partitionsplatten in entsprechendem Winkel in die zweiten Partitionsplatten zu stecken. Der rechteckige Rahmen weist an seinen Innenkanten Schlitze auf, die der Aufnahme der jeweiligen Enden der Partitionsplatten dienen.In US 5099134 a collimator (anti-scatter grid) and a method for manufacturing described one. The collimator is absorbed by an x-ray Frame formed, arranged in the first and second partition plates become. The partition plates each have longitudinal slots to the partition plate, which enable the first partition plates to be inserted into the second at an appropriate angle To insert partition plates. The rectangular frame has slits on its inner edges on, which serve to accommodate the respective ends of the partition plates.
Der Herstellung derartiger Streustrahlengitter sind durch die Komplexität der Partitionsplatten gewisse Grenzen gesetzt. Die Herstellung von Streustrahlengittern mit großen Dimensionen, wie sie beispielsweise für großflächige Detektoren verwendet werden, erweist sich als schwierig, da eine auftretende Durchbiegung der großen Partitionsplatten ein einfaches und korrektes Ineinandergleiten der Schlitze der Partitionsplatten erschwert.The production of such anti-scatter grids is due to the complexity of the partition plates set certain limits. The production of anti-scatter grids with large Dimensions, such as those used for large-area detectors, prove turns out to be difficult because of an occurring deflection of the large partition plates easy and correct sliding of the slots of the partition plates difficult.
Großflächige Streustrahlengitter werden beispielsweise bei Multi-Line CT-Geräten (Computer-Tomographie) verwendet. Der Detektor ist dabei in seiner Länge ausgedehnt. Bei der Computer-Tomographie passiert die von einem Röntgenstrahler ausgesendete Röntgenstrahlung den Patienten und wird der unterschiedlichen Dichte und chemischen Zusammensetzung des zu untersuchenden Gewebes oder der Knochen entsprechend geschwächt. Gleichzeitig wird das Röntgensignal mit Streustrahlung behaftet. Um diese Streustrahlung, die das darzustellende primäre Röntgenbild verfälscht, zu reduzieren, passiert die Röntgenstrahlung ein auf den Fokus der Strahlenquelle fokussiertes Streustrahlengitter. Dadurch erreicht man bei der Detektion der Röntgenquanten, dass jeweils nur die Röntgenquanten detektiert werden, die charakteristisch für die Schwächung des durchstrahlten Objektes sind.Large-area anti-scatter grids are used, for example, in multi-line CT devices (Computer tomography) used. The length of the detector is extended. In computer tomography, the one emitted by an x-ray emitter happens X-rays the patient and is of different density and chemical The composition of the tissue or bone to be examined is weakened accordingly. At the same time, the x-ray signal is subject to scattered radiation. Around Reduce stray radiation that falsifies the primary X-ray image to be displayed, the x-rays pass through a scattered grating focused on the focus of the radiation source. In this way, when detecting the X-ray quanta, one achieves that only the X-ray quanta are detected that are characteristic of the attenuation of the irradiated object.
CT-Untersuchungsgeräte sind so aufgebaut, dass die Strahlungsquelle dem Detektor gegenüber auf einer Gantry angeordnet ist, die sich um den Patienten dreht, wobei der Patient langsam mit einer Pritsche bewegt wird. Vibrationen der Gantry, die sich auch auf das Streustrahlengitter und den Röntgendetektor übertragen, wirken sich negativ auf die Bildqualität des darzustellenden Bildes aus. Derartige negative Effekte lassen sich nicht nachbilden, so dass eine spätere Reduzierung dieser das Bild verfälschenden Effekte bei der Bildverarbeitung nur eingeschränkt möglich ist.CT examination devices are designed so that the radiation source is the detector is arranged opposite on a gantry that rotates around the patient, the Patient is slowly moved with a cot. Vibrations of the gantry that also affect the anti-scatter grid and the X-ray detector, have a negative impact on the Image quality of the image to be displayed. Such negative effects cannot be seen emulate, so that a later reduction of these effects that distort the image in the Image processing is only possible to a limited extent.
Um einen schnellen Röntgenvorgang zu realisieren, erhöht man die Breite des Röntgenstrahles. Dadurch wird mit einem Scann eine größere Oberfläche des Untersuchungsobjektes und demzufolge auch gleich ein größeres Volumen gescannt. Dies hat aber wiederum zur Folge, dass der Streustrahlenanteil zunimmt. Um diesen zunehmenden Streustrahlenanteil zu reduzieren, wird die Höhe des Streustrahlengitters erhöht. Bekannte Streustrahlengitter weisen dafür jedoch nicht die erforderliche Robustheit auf.In order to implement a quick X-ray process, the width of the X-ray beam is increased. As a result, a larger surface of the examination object is scanned and consequently also scanned a larger volume. But this has again has the consequence that the proportion of scattered radiation increases. To this increasing To reduce the amount of scattered radiation, the height of the scattered radiation grating is increased. Known Scattered radiation grids do not have the required robustness for this.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Streustrahlengitter zur Reduzierung der Streustrahlung anzugeben, welches mittels einfacher Herstellung bei entsprechender Robustheit auch für großflächige Streustrahlengitter realisierbar ist.The object of the invention is therefore to provide an anti-scatter grid for reducing the scattered radiation indicate which by means of simple production with appropriate robustness is also feasible for large-area anti-scatter grids.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass Kammstege quer zu einer zugehörigen, die Kammstege tragenden Kammbasisfläche verlaufen.This object is achieved in that comb webs transverse to the associated one Comb base areas carrying the comb webs run.
Ein Streustrahlengitter wird über dem Röntgendetektor in der Weise angeordnet, dass die primäre Röntgenstrahlung durch das Gitter auf jeweils ein darunter angeordnetes Detektorelement trifft. An anti-scatter grid is placed over the X-ray detector in such a way that the primary X-ray radiation through the grating onto a detector element arranged below each meets.
Das Streustrahlengitter setzt sich aus mehreren Kammstrukturen aufweisende, Röntgenstrahlen absorbierenden Kammelementen zusammen, die von einem Rahmen fixiert sind. Die Kammelemente haben eine vorzugsweise rechteckige Grundform und weisen Kammstege auf, die quer zur Oberfläche einer Grundplatte und zur durch diese gebildeten Kammbasisfläche angeordnet sind. Diese Kammstege bilden die Kammstruktur. Die Kammstege sind auf den Fokus der Strahlungsquelle fokussiert, wodurch der Abstand zwischen den Kammstegen an der Oberkante des Kammelements geringer als an der Unterkante ist. Eine Vielzahl dieser Kammelemente wird so angeordnet, dass die quer zur Kammbasisfläche stehenden Kammstege an das nächstliegende Kammelement mit der dazugehörigen Kammbasisfläche angrenzen oder anstoßen. Dadurch entsteht eine zweidimensionale Gitterstruktur. Durch den Abstand zwischen den Kammstegen und die Tiefe der Kammstege wird die Auflösung des Streustrahlengitters festgelegt. Dieses zweidimensionale Gitter wird mit den Gitteröffnungen in Richtung der einfallenden Röntgenstrahlung ausgerichtet.The anti-scatter grid is composed of several X-rays having comb structures absorbent comb elements together, which are fixed by a frame. The comb elements have a preferably rectangular basic shape and have comb webs on, which is transverse to the surface of a base plate and to the formed by this Comb base surface are arranged. These comb webs form the comb structure. The Comb ridges are focused on the focus of the radiation source, increasing the distance between the ridges on the upper edge of the comb element less than on the Lower edge is. A large number of these comb elements is arranged so that the crosswise to the Comb base area standing comb webs to the closest comb element with the associated Adjacent or bump the comb base surface. This creates a two-dimensional Lattice structure. By the distance between the ridges and the depth the comb webs the resolution of the anti-scatter grid is determined. This two-dimensional Grating is made with the grating openings in the direction of the incident X-rays aligned.
Die Seitenkanten der einzelnen Kammelemente werden mittels Nuten im Rahmen befestigt Die Anzahl der aneinanderzureihenden Kammelemente wird durch die Größe des verwendeten Röntgendetektors bestimmt. Der Röntgendetektor ist bei CT-Geräten meist um ein Vielfaches länger als breit. Es erweist sich als vorteilhaft, dass die Kammelemente eine hohe Robustheit und Stabilität aufweisen, die es erlaubt, viele Kammelemente in einem Rahmen anzuordnen, so dass dadurch ein großflächiges Streustrahlengitter gebildet wird, welches einen großflächigen Röntgendetektor abdeckt.The side edges of the individual comb elements are fastened in the frame using grooves The number of comb elements to be strung together is determined by the size of the X-ray detector used determined. The x-ray detector is mostly used in CT scanners many times longer than it is wide. It proves advantageous that the comb elements have a high level of robustness and stability, which allows many comb elements in to be arranged in a frame, so that a large-area anti-scatter grid is thereby formed which covers a large-area X-ray detector.
Bei Röntgenaufnahmen wird in einem Röntgendetektor die für den untersuchten Bereich charakteristische Röntgenstrahlung beispielsweise in Licht umgewandelt, welches entweder von einem lichtempfindlichen Sensor ausgelesen wird oder welches einen Film entsprechend belichtet.In the case of x-rays, the x-ray detector is used for the area examined characteristic x-rays converted into light, for example, which either is read out by a light-sensitive sensor or which is a film accordingly exposed.
Bei digitalen Röntgendetektoren lesen Sensoren die Bildinformation aus. Bei diesen diskreten Aufnahmen ist es wichtig, dass die Röntgenquanten eines entsprechenden Untersuchungsbereichs, der auf einem Bildpixel abgebildet werden soll, nur in dem dazugehörigen Detektorelement umgewandelt und in dem entsprechend darunter liegendem Sensor detektiert wird. Durch das Streustrahlengitter gelangen die für ein der Auflösung des Detektors entsprechenden Untersuchungsbereichs charakteristischen Röntgenquanten in der entsprechenden Gitteröffnung direkt zu dem dazugehörigen Detektorelement. Die Röntgenquanten, die für einen der Auflösung des Detektors entsprechenden Untersuchungsbereich charakteristisch sind, werden durch das Streustrahlengitter in der entsprechenden Gitteröffnung direkt zu dem dazugehörigen Detektorelement geleitet. Die quer streuende Streustrahlung wird durch die Gitterstruktur des Streustrahlengitters absorbiert.With digital X-ray detectors, sensors read the image information. With these discrete It is important that the X-ray quanta of a corresponding examination area, which is to be imaged on an image pixel, only in the associated one Detector element converted and in the corresponding underlying Sensor is detected. Through the anti-scatter grid, the get for a resolution characteristic X-ray quanta of the examination area corresponding to the detector in the corresponding grating opening directly to the associated detector element. The X-ray quanta for an examination area corresponding to the resolution of the detector are characterized by the anti-scatter grid in the corresponding Grid opening directed directly to the associated detector element. The scattered scattered radiation is absorbed by the grating structure of the scattered radiation grating.
In einer weiteren Ausführung ist das Streustrahlengitter aus Kammelementen mit einer Doppelkammstruktur und planen Lamellen ausgebildet. Die Kammelemente weisen quer zur Grundplatte stehende Kammstege auf beiden Seiten der Grundplatte auf. Die Kammstege stehen bei diesen Doppelkammelementen quer zu den beiden Kammbasisflächen auf beiden Seiten der Grundplatte. Für das Streustrahlengitter werden abwechselnd ein Doppelkammelement und eine plane Lamelle aneinander gereiht. Dadurch entsteht ebenfalls ein Gitter. Die Doppelkammelemente und die Lamellen werden vom Rahmen gehalten.In a further embodiment, the anti-scatter grid is made of comb elements with a Double-comb structure and flat slats. The comb elements point across comb webs standing on the base plate on both sides of the base plate. The ridges stand on these double comb elements across the two comb base surfaces both sides of the base plate. For the anti-scatter grid, alternate one Double comb element and a flat slat lined up. This also creates a grid. The double comb elements and the slats are held by the frame.
Die Kammstege der Kammelemente sind in ihrer Ausrichtung auf den Fokus der Strahlenquelle fokussiert. Die Röntgenstrahlen treffen in einem vorgegebenen Winkel auf das Streustrahlengitter. Da die direkte Röntgenstrahlung ungehindert das Streustrahlengitter passieren soll, muß die Ausrichtung des Gitters dem Strahlungswinkel angepaßt sein. Dazu sind die Abstände zwischen den Kammstegen an der Oberkante der Kammelemente geringer als die Abstände zwischen den Kammstegen an der Unterkante der Kammelemente.The comb webs of the comb elements are aligned with the focus of the radiation source focused. The x-rays hit the at a predetermined angle Anti-scatter grid. Because the direct X-ray radiation unhindered the anti-scatter grid to happen, the orientation of the grating must be adapted to the radiation angle. To the distances between the ridges at the upper edge of the comb elements are smaller than the distances between the ridges on the lower edge of the comb elements.
Zusätzlich ist es bei gebogenen Röntgendetektoren erforderlich, auch das Streustrahlengitter der Biegung des Röntgendetektors anzupassen. Dazu wird die Tiefe der Kammstege zur Unterkante des Kammelements größer, so dass beim Zusammensetzen mehrerer Kammelemente eine Biegung entsteht, die der Biegung des Röntgendetektors entspricht.In the case of curved X-ray detectors, the anti-scatter grid is also required to adjust the bend of the X-ray detector. This is the depth of the ridges to the lower edge of the comb element larger, so that when assembling several Comb elements create a bend that corresponds to the bend of the X-ray detector.
Der Rahmen, in dem die Kammelemente befestigt sind, ist der Form des Röntgendetektors angepaßt. An den Innenseiten des Rahmens sind Nuten angeordnet. Die Dicke der Nuten entspricht der Wandstärke der Kammelemente, so dass diese durch die Form der Nuten gehalten werden. Zusätzlich können die Kammelemente in diesen Nuten eingeklebt werden.The frame in which the comb elements are attached is the shape of the X-ray detector customized. Grooves are arranged on the inside of the frame. The thickness of the grooves corresponds to the wall thickness of the comb elements, so that this through the shape of the grooves being held. In addition, the comb elements can be glued into these grooves become.
Die Aufgabe wird auch durch einen Detektor mit einem Gitter zum Absorbieren von Röntgenstrahlung gelöst.The task is also performed by a detector with a grating for absorbing X-ray radiation solved.
Desweiteren wird die Aufgabe mit einem Röntgengerät mit einem vor dem Detektor angeordneten Gitter zum Absorbieren von Röntgenstrahlung gelöst.Furthermore, the task is arranged with an X-ray device with one in front of the detector X-ray absorption grating solved.
Außerdem wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Gitters mit elektromagnetische Strahlung absorbierenden Kammelementen gelöst, bei dem die Kammelemente, bei denen Kammstege quer zu einer zugehörigen, die Kammstege tragenden Kammbasisfläche verlaufen, so angeordnet werden, dass sie ein zweidimensionales Gitter bilden.In addition, the task is performed using a method of manufacturing a grid Solved comb elements absorbing electromagnetic radiation, in which the Comb elements in which comb webs are transverse to an associated one, which supports the comb webs Comb base surface run so that they are arranged in a two-dimensional grid form.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig.1
- Computertomograph mit über dem Detektor angeordneten Gitter
- Fig.2
- einseitiges Kammelement in Draufsicht
- Fig.3
- einseitiges Kammelement in Seitenansicht
- Fig.4
- Vorderansicht einseitiges Kammelement
- Fig.5
- Perspektive einseitiges Kammelement
- Fig. 6
- Seitenansicht mehrerer einseitiger Kammelement über dem Detektor angeordnet
- Fig. 7
- Streustrahlengitter aus einseitigen Kammelementen
- Fig. 8
- Rahmenausschitt mit Nuten
- Fig.9
- zweiseitiges Kammelement in Draufsicht
- Fig.10
- Lamelle in Draufsicht
- Fig.11
- Streustrahlengitter aus zweiseitigen Kammelementen und Lamellen
- Fig.12
- Perspektive zweiseitiges Kammelement
- Fig. 1
- Computer tomograph with grating arranged above the detector
- Fig. 2
- one-sided comb element in top view
- Fig. 3
- one-sided comb element in side view
- Fig. 4
- Front view of one-sided comb element
- Fig. 5
- Perspective one-sided comb element
- Fig. 6
- Side view of several one-sided comb element arranged above the detector
- Fig. 7
- Scattered-light grating made from one-sided comb elements
- Fig. 8
- Frame cutout with grooves
- Fig. 9
- top view of two-sided comb element
- Fig. 10
- Top view of the slat
- Fig. 11
- Anti-scatter grid made of double-sided comb elements and lamellae
- Fig. 12
- Perspective two-sided comb element
Figur 1 zeigt ein Computertomographen, mit einer Gantry 1 an der eine Strahlungsquelle
2 angeordnet ist. Der Röntgendetektor 8 mit dem darüber angeordneten Streustrahlengitter
3 ist der Strahlungsquelle 2 gegenüber angeordnet. In den Strahlengang 4 wird ein
Patient 5 auf einer Pritsche 6 liegend eingebracht. Die Gantry 1 dreht sich um den
Patienten 5. Dabei wird ein Untersuchungsbereich 7 von allen Seiten durchleuchtet. Der
Patient 5 wird in horizontaler Richtung durch die sich drehende Gantry 1 geschoben, so
dass mittels mehrerer Querschnittsbilder ein Volumenbild aufgenommen wird. Bei zweidimensionalen
Röntgendetektoren 8 ist der Bereich, der mit einer Drehung gescannt wird,
wesentlich größer als bei einzeiligen Röntgendetektoren. Dadurch kann der Patient 5
schneller durch die Gantry 1 geschoben werden.FIG. 1 shows a computer tomograph with a gantry 1 on one
Die Figuren 2-5 zeigen ein einseitiges Kammelement 12 in mehreren Ansichten. Figur 2
zeigt ein einseitiges Kammelement 12 in Draufsicht. Dieses einseitige Kammelement 12
besteht aus einem Röntgenstrahlen absorbierenden Material, beispielsweise (Messing,
Molybdän, Wolfram). Die Kammstruktur dieses Kammelements 12 wird durch rechtwinklig
zu eine Grundplatte 10 stehende Kammstege 11 gebildet. Die Höhe des Kammelements
12 richtet sich nach der speziellen Anwendung. Dabei ist ein entscheidendes
Kriterium, wieviel Oberfläche mit einem Scan bestrahlt wird. Das Verhältnis Nutzstrahlung
zu Streustrahlung verschlechtert sich mit zunehmender Breite des mit Röntgenstrahlen
bestrahlten Bereichs pro Scan. Typischerweise sind diese Kammelemente 12 etwa
2- 6 cm hoch. Je mehr Streustrahlung in dem Gesamtsignal enthalten ist, desto höher muß
das Streustrahlengitter sein. Die Breite des Kammelements 12 oder auch der Grundplatte
10 wird durch die Breite des Röntgendetektors 8 festgelegt. Ein Streustrahlengitter 3, wie
es aus diesen Kammelementen 12 gebildet wird, muß den Röntgendetektor 8 vollständig
abdecken. Bei großflächigen ebenen Röntgendetektoren sind deshalb die Kammelemente
12 breiter als bei den schmaleren Multi-Line- oder zweidimensionalen Röntgendetektoren
8, die in der Computertomographie eingesetzt werden. Mit der Tiefe der Kammstege 11
und dem Abstand D zwischen den einzelnen Kammstegen 11 wird die Pixelgröße eines
derartigen Streustrahlengitters 3 gebildet. Bei zweidimensionalen Röntgendetektoren 8 für
Computertomographen beträgt die Pixelgröße etwa 1x1 bis 2x5 mm2. Figures 2-5 show a one-
Mehrere Kammelemente 12 werden so zur einfallenden Röntgenstrahlung angeordnet,
dass die Röntgenstrahlen die durch Kammstege 11 und Grundplatte 10 gebildeten Gitteröffnungen
passieren.
Röntgenstrahlen werden von der Strahlungsquelle 2 mit einem Fokus ausgesendet und
verlaufen strahlenförmig mit einem Strahlungswinkel von diesem Fokus weg. Um eine
effektive Filterung oder eine bestmögliche Primärstrahlentransparenz zu erreichen, werden
die Kammstege 11 in ihrer Anordnung auf der Grundplatte 11 nach diesem Fokus ausgerichtet
oder fokussiert. Dies ist in der Figur 4 dargestellt. Der Abstand Do zwischen den
Kammstegen 11 ist am oberen Rand der Grundplatte 10 geringer als der Abstand Du
zwischen den Kammstegen 11 am unteren Rand der Grundplatte 10.X-rays are emitted by the
Da die Röntgendetektoren 8 bei Computertomographen einer Biegung angepaßt werden,
ist es erforderlich, auch das Streustrahlengitter 3 entsprechend anzupassen. In Figur 3 ist
dargestellt, dass die Tiefe der Kammstege 11 am oberen Rand geringer als am unteren
Rand der Grundplatte 10 ist. Bei langen Röntgendetektoren ist ein stückweises
Zusammensetzen von kleinen Streustrahlengittersegmenten möglich.Since the
In Figur 6 ist die Aneinanderreihung mehrerer einseitiger Kammelemente 12 dargestellt.
Durch die unterschiedliche Tiefe der Kammstege 11 am oberen und unteren Rand ( Fig.3)
läßt sich das Streustrahlengitter 3 leicht der Biegung des Röntgendetektors 8 anpassen.
Außerdem wird die Biegung des Streustrahlengitters 3 durch die Anordnung der Nuten 14
im Rahmen 13 erzwungen.FIG. 6 shows a series of
In Figur 7 ist die Anordnung mehrerer einseitiger Kammelemente 12 in einem Röntgenschatten
gebenden Rahmen 13 dargestellt. Der Rahmen 13 weist an seinen Innenseiten
Nuten 14 auf, die in Figur 8 dargestellt sind. Diese Nuten 14 nehmen die Seitenränder der
Grundplatten 10 der mehreren einseitigen Kammelemente 12 auf. Die Kammelemente 12
können eingeklebt oder in einer anderen denkbaren Weise fixiert werden. Eine mechanische
Fixierung mittels Einpressen der Kammelemente 12 ist ebenfalls realisierbar. Durch
die Aneinanderreihung mehrerer einseitiger Kammelemente 12 wird ein Streustrahlengitter
3 gebildet. Dabei grenzen die Kammstege 11 einer Grundplatte 10 an die Rückseite einer
benachbarten Grundplatte 10. Die Länge eines solchen Streustrahlengitters 3 läßt sich
durch die Anzahl der Kammelemente 12 beliebig erweitern.FIG. 7 shows the arrangement of a plurality of
Im folgenden wird ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Streustrahlengitter 3 angegeben.
Die Figuren 9 - 12 zeigen ein zweiseitiges Kammelement 15 und ein aus diesen
und Lamellen 19 zusammengesetztes Streustrahlengitter 3. Figur 9 zeigt ein zweiseitiges
Kammelement 15 mit einer Doppelkammstruktur. Dieses besteht aus einer Grundplatte
17 auf der beidseitig Stege 16 und 18 angeordnet sind. Die Kammstege 16 und 18 sind
jeweils auf beiden Seiten der Grundplatte 17 quer zur durch die Grundplatte 17 gebildeten
Kammbasisfläche angeordnet. Die obigen Ausführungen zur Fokussierung des einseitigen
Kammelements 12 sind auf dieses zweiseitige Kammelement 15 entsprechend anzuwenden.
Ebenso sind die Kammstege 16 und 18 am unteren Rand der Grundplatte 17 tiefer als die
Kammstege 16 und 18 am oberen Rand der Grundplatte 17, um die Biegung des Röntgendetektors
8 nachzubilden.A further exemplary embodiment of an
In Figur 11 ist die Zusammensetzung von planen Lamellen 19 (Fig. 10) und zweiseitigen
Kammelementen 15 dargestellt. In einem Rahmen 13 werden zweiseitige Kammelemente
15 abwechselnd mit Lamellen 19 angeordnet, so dass ein Streustrahlengitter 3 entsteht. Die
Kammstege 16 und 18 grenzen dabei jeweils an die benachbarten Lamellen 19. Auch hierbei
läßt sich die Länge des Streustrahlengitters 3 durch Erhöhung der Anzahl von verwendeten
zweiseitigen Kammelementen 15 und Lamellen 19 vergrößern.FIG. 11 shows the composition of flat slats 19 (FIG. 10) and two-
Streustrahlengitter werden neben der Computertomographie auch für Radiologie verwendet.
Hier ist eine Wölbung des Streustrahlengitters 3 nicht erforderlich, da der Röntgendetektor
8 eben ist. Derartige Streustrahlengitter weisen typischerweise andere Abmessungen
auf, als die bisher erwähnten. Bei diesen Einsatzgebieten treten jedoch weniger
Vibrationen auf. Die Rahmen dieser Streustrahlengitter haben größere Abmessungen und
auch die zu verwendenden Kammelemente 12 oder 15 sind größer.
Durch die sehr gute Eigenstabilität der Kammelemente 15 läßt sich mit dieser Ausbildung
eines Streustrahlengitters ein sehr großer Einsatzbereich abdecken. Scattered radiation gratings are used in addition to computer tomography for radiology.
A curvature of the
Für die Herstellung derartiger Kammelemente 15 stehen mehrere Verfahren zur Verfügung.
Je nach Auflösung oder Pixelgröße des Streustrahlengitters lassen sich die Kammelemente
12 oder 15 beispielsweise mittels Fräsen, Sintern oder Spritzguß herstellen. Beim
Spritzgußverfahren ist es möglich, einem Grundstoff Röntgenstrahlen absorbierende
Materialien beizumischen.Several methods are available for producing
Ein Streustrahlengitter 3 läßt sich auch durch Aneinanderreihen von zweiseitigen Kammelementen
15 bilden, ohne dass Lamellen 19 zwischen diesen angeordnet sind.An
Anstatt eines Rahmens 13 können die Kammelemente 12 oder 15 auch mittels Abstandshalter
so angeordnet werden, dass ein Streustrahlengitter gebildet wird.Instead of a
Durch Variation der Abstände zwischen den Kammstegen derKammelemente läßt sich ein derartiges Streustrahlengitter an spezielle Anwendungen anpassen. So ist es beispielsweise denkbar, einen inneren oder Kernbereich eines Streustrahlengitters mit einer höheren Auflösung zu versehen, was sich durch ein sehr feinmaschiges Gitter erreichen läßt. Im Randbereich des vom Streustrahlengitter abgedeckten Röntgendetektors könnte die Auflösung geringer sein, so dass hier das Streustrahlengitter größere Gitteröffnungen aufweisen kann.By varying the distances between the comb webs of the comb elements, one can adapt such anti-scatter grid to special applications. For example conceivable, an inner or core area of an anti-scatter grid with a higher resolution to provide what can be achieved by a very fine-meshed grid. At the edge of the X-ray detector covered by the anti-scatter grid could be the resolution be smaller, so that the anti-scatter grid can have larger grid openings here.
Claims (9)
dadurch gekennzeichnet,
dass Kammstege (11) quer zu einer zugehörigen, die Kammstege (11) tragenden Kammbasisfläche verlaufen.Grid (3) with comb elements (12) which absorb electromagnetic radiation and serve to form a grating,
characterized by
that comb webs (11) extend transversely to an associated comb base surface carrying the comb webs (11).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammelemente (15) eine Doppelkammstruktur aufweisen und abwechselnd mit Lamellen (19) so angeordnet sind, dass sie ein zweidimensionales Gitter (3) bilden.Grid (3) according to claim 1,
characterized by
that the comb elements (15) have a double comb structure and are arranged alternately with fins (19) in such a way that they form a two-dimensional grid (3).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammstruktur der Kammelemente (12,15) auf einen Fokus fokussiert ist.Grid (3) according to one of claims 1 or 2,
characterized by
that the comb structure of the comb elements (12, 15) is focused on one focus.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammelemente (12,15) in einem Rahmen (13) mittels Nuten (14) an den Rindern befestigt sind.Grid (3) according to one of claims 1 or 2,
characterized by
that the comb elements (12, 15) are fastened to the cattle in a frame (13) by means of grooves (14).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammelemente (12,15) in die Nuten (14) eingeklebt sind. Grid (3) according to claim 4,
characterized by
that the comb elements (12, 15) are glued into the grooves (14).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammelemente (12,15) Röntgenstrahlen absorbieren.Grid (3) according to claim 1,
characterized by
that the comb elements (12, 15) absorb X-rays.
dadurch gekennzeichnet,
dass Kammelemente (12,15), bei denen Kammstege quer zu einer zugehörigen, die Kammstege (11,16,18) tragenden Kammbasisfläche verlaufen, so angeordnet werden, dass sie ein zweidimensionales Gitter (3) bilden.Method for producing a grating (3) with comb elements (12, 15) absorbing electromagnetic radiation,
characterized by
that comb elements (12, 15), in which comb webs run transversely to an associated comb base surface carrying the comb webs (11, 16, 18), are arranged in such a way that they form a two-dimensional grid (3).
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