EP1089297B1 - Gitter zur Absorption von Röntgenstrahlung - Google Patents

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EP1089297B1
EP1089297B1 EP00203370A EP00203370A EP1089297B1 EP 1089297 B1 EP1089297 B1 EP 1089297B1 EP 00203370 A EP00203370 A EP 00203370A EP 00203370 A EP00203370 A EP 00203370A EP 1089297 B1 EP1089297 B1 EP 1089297B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
comb
grid
elements
ray
radiation
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00203370A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1089297A3 (de
EP1089297A2 (de
Inventor
Peter Flisikowski
Stefan Dr. Schneider
Josef Dr. Lauter
Herfried Dr. Wieczorek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Koninklijke Philips Electronics NV
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Filing date
Publication date
Application filed by Philips Intellectual Property and Standards GmbH, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Publication of EP1089297A2 publication Critical patent/EP1089297A2/de
Publication of EP1089297A3 publication Critical patent/EP1089297A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1089297B1 publication Critical patent/EP1089297B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • 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 grating with electromagnetic radiation absorbing combing elements serving for grating.
  • Such gratings are used as scattered radiation gratings in X-ray technology in order to absorb stray radiation arising in the tissue of the patient before the characteristic X-ray signal resulting from the different weakening properties of the examined tissue strikes the X-ray detector.
  • US 3988589 discloses a collimator constructed of interdigitated elements with a double comb structure.
  • a collimator sintered beam grid
  • the collimator is formed by an X-ray absorbing frame in which first and second partition plates are arranged.
  • the partition plates each have longitudinal slots to the partition plate, which make it possible to insert the first partition plates in a corresponding angle in the second partition plates.
  • the rectangular frame has slots at its inner edges which serve to receive the respective ends of the partition plates.
  • X-ray radiation emitted by an X-ray source passes through the patient and is correspondingly weakened by the different density and chemical composition of the tissue or bones to be examined.
  • the X-ray signal is subject to scattered radiation.
  • the X-radiation passes through a scattered radiation grid focused on the focus of the radiation source.
  • CT scanners are designed so that the radiation source faces the detector on a gantry that rotates around the patient, moving the patient slowly with a cot. Vibrations of the gantry, which are also transmitted to the scattered beam grid and the X-ray detector, have a negative effect on the image quality of the image to be displayed. Such negative effects can not be reproduced, so that a subsequent reduction of these image distorting effects in image processing is only possible to a limited extent.
  • the object of the invention is therefore to provide a scattered radiation grating for reducing the scattered radiation, which by means of simple production with a corresponding robustness can also be realized for large-area scattered-beam gratings.
  • a scattered radiation grid is arranged above the X-ray detector in such a way that the primary X-ray radiation impinges through the grid onto a respective detector element arranged underneath.
  • Scattering gratings may be composed of comb-absorbing comb elements having several comb structures fixed by a frame.
  • the comb elements have a preferably rectangular basic shape and have comb webs which are arranged transversely to the surface of a base plate and the comb base surface formed thereby. These comb webs form the comb structure.
  • the comb webs are focused on the focus of the radiation source, whereby the distance between the comb webs at the upper edge of the comb element is less than at the lower edge.
  • a plurality of these comb elements are arranged such that the comb webs extending transversely to the comb base surface abut or abut the nearest comb element with the associated comb base surface. This creates a two-dimensional lattice structure.
  • the distance between the comb webs and the depth of the comb webs determines the resolution of the scattered beam grid. This two-dimensional grid is aligned with the grid openings in the direction of the incident X-radiation.
  • the side edges of the individual comb elements are fastened in the frame by means of grooves.
  • the number of comb elements to be joined is determined by the size of the x-ray detector used.
  • the X-ray detector is usually many times longer in CT devices than it is wide. It proves to be advantageous that the comb elements have a high degree of robustness and stability, which allows many comb elements to be arranged in a frame, so that a large-area scattered-beam grid is thereby formed which covers a large-area X-ray detector.
  • the X-ray radiation characteristic of the examined region is converted, for example, into light in an X-ray detector, which is either read out by a photosensitive sensor or which exposes a film accordingly.
  • sensors read the image information.
  • the X-ray quanta of a corresponding examination area to be imaged on an image pixel be converted only in the associated detector element and in the corresponding underlying Sensor is detected.
  • Due to the scattered beam grid the X-ray quanta characteristic of an examination area corresponding to the resolution of the detector reach the corresponding detector element directly in the corresponding grid opening.
  • the X-ray quanta which are characteristic for an investigation area corresponding to the resolution of the detector, are conducted through the scattered radiation grid in the corresponding grid opening directly to the associated detector element.
  • the scattering scattered radiation is absorbed by the lattice structure of the scattered radiation grid.
  • the scattered beam grid is formed of comb elements with a double comb structure and planar lamellae.
  • the comb elements have ridge webs standing transversely to the base plate on both sides of the base plate.
  • the comb webs are at these Doppelkammimplantationn transverse to the two Kammbasis vom on both sides of the base plate.
  • a double comb element and a flat lamella are alternately lined up. This also creates a grid.
  • the double comb elements and the slats are held by the frame.
  • the comb webs of the comb elements are focused in their orientation to the focus of the radiation source.
  • the X-rays hit the scattered beam grid at a predetermined angle. Since the direct X-ray radiation is to pass unhindered through the scattered radiation grid, the orientation of the grid must be adapted to the radiation angle. For this purpose, the distances between the comb webs at the upper edge of the comb elements are smaller than the distances between the comb webs at the lower edge of the comb elements.
  • the frame in which the comb elements are fixed is adapted to the shape of the X-ray detector.
  • Grooves are arranged on the inner sides of the frame.
  • the thickness of the grooves corresponds to the wall thickness of the comb elements, so that they are held by the shape of the grooves.
  • the comb elements can be glued in these grooves.
  • the object is also achieved by a detector with a grating according to the invention for absorbing X-ray radiation.
  • the object is achieved with an X-ray machine with a grid arranged in front of the detector for absorbing X-ray radiation.
  • the object is achieved by a method for producing a grid according to the invention.
  • FIG. 1 shows a computer tomograph, with a gantry 1 at the one radiation source 2 is arranged.
  • the X-ray detector 8 with the scattered radiation grating 3 arranged above it is arranged opposite the radiation source 2.
  • a patient 5 is placed lying on a bed 6.
  • the gantry 1 revolves around the patient 5.
  • an examination area 7 is transilluminated from all sides.
  • the patient 5 is pushed in a horizontal direction through the rotating gantry 1, so that a volume image is taken by means of several cross-sectional images.
  • the area which is scanned with one rotation is substantially larger than in the case of single-row X-ray detectors. As a result, the patient 5 can be pushed through the gantry 1 faster.
  • FIG. 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 standing at right angles to a base plate 10 comb webs 11.
  • the height of the comb element 12 depends on the specific application. It is a crucial criterion how much surface is irradiated with a scan. The ratio of useful radiation to scattered radiation deteriorates with increasing width of the X-ray irradiated area per scan. Typically, these comb elements 12 are about 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 beam grating 3, as formed from these comb elements 12, must completely cover the X-ray detector 8.
  • the comb elements 12 are wider than in the narrower multi-line or two-dimensional X-ray detectors 8, which are used in computed tomography. With the depth of the comb webs 11 and the distance D between the individual comb webs 11, the pixel size of such a scattered beam grating 3 is formed.
  • the pixel size is about 1x1 to 2x5 mm 2 .
  • comb elements 12 are arranged to the incident X-radiation that the X-rays pass through the lattice openings formed by comb webs 11 and base plate 10.
  • X-rays are emitted from the radiation source 2 with a focus and radiate away from this focus at a radiation angle.
  • the comb webs 11 are aligned or focused in their arrangement on the base plate 11 after this focus. This is in the FIG. 4 shown.
  • the distance D o between the comb webs 11 is at the upper edge of the base plate 10 is less than the distance D u between the comb webs 11 at the bottom of the base plate 10th
  • the X-ray detectors 8 are adapted to a bend in computer tomographs, it is necessary to adjust the anti-scatter grid 3 accordingly.
  • FIG. 3 It is shown that the depth of the comb webs 11 is lower at the upper edge than at the lower edge of the base plate 10. With long X-ray detectors, a piecemeal assembly of small stray beam grating segments is possible.
  • FIG. 6 the juxtaposition of a plurality of one-sided comb elements 12 is shown. Due to the different depth of the comb webs 11 at the top and bottom edge ( Figure 3 ), the scattered radiation grating 3 can be easily adapted to the bending of the X-ray detector 8. In addition, the bending of the scattered beam grating 3 is enforced by the arrangement of the grooves 14 in the frame 13.
  • FIG. 7 the non-inventive arrangement of a plurality of one-sided comb elements 12 in an X-ray shadowing frame 13 is shown.
  • the frame 13 has on its inner side grooves 14 which in FIG. 8 are shown. These grooves 14 receive the side edges of the base plates 10 of the plurality of single-sided comb members 12.
  • the comb elements 12 can be glued or fixed in another conceivable way. A mechanical fixation by pressing the comb elements 12 is also feasible.
  • a non-inventive scattered radiation grating 3 is formed.
  • the comb webs 11 of a base plate 10 adjoin the rear side of a adjacent base plate 10. The length of such a scattered beam grating 3 can be extended by the number of comb elements 12 as desired.
  • FIGS. 9-12 show a two-sided comb element 15 and a scattered beam grid 3 composed of these and laminations 19.
  • FIG. 9 shows a two-sided comb element 15 with a double comb structure. This consists of a base plate 17 on both sides webs 16 and 18 are arranged. The comb webs 16 and 18 are respectively disposed on both sides of the base plate 17 across the comb base formed by the base plate 17. The above explanations for focusing the one-sided comb element 12 are to be applied correspondingly 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 the comb webs 16 and 18 at the upper edge of the base plate 17 to simulate the bending of the X-ray detector 8.
  • FIG. 11 is the composition of flat slats 19 ( Fig. 10 ) and two-sided comb elements 15.
  • two-sided comb elements 15 are arranged alternately with lamellae 19, so that an inventive scattered radiation grating 3 is formed.
  • the length of the scattered radiation grating 3 can be increased by increasing the number of used two-sided comb elements 15 and fins 19.
  • Streptrahlengitter are used in addition to computed tomography for radiology.
  • a curvature of the scattered beam grating 3 is not required, since the X-ray detector 8 is flat.
  • Such scattered beam gratings typically have different dimensions than those previously mentioned. In these applications, however, occur less vibration.
  • the frames of these scattered radiation grids have larger dimensions and also the comb elements 12 or 15 to be used are larger. Due to the very good inherent stability of the comb elements 15 can be covered with this design of a scattered beam grating a very large application area.
  • the comb elements 12 or 15 can be produced, for example, by means of milling, sintering or injection molding. In the injection molding process, it is possible to mix X-ray absorbing materials with a base material.
  • a non-inventive scattered radiation grating 3 can also be formed by juxtaposing two-sided comb elements 15 without lamellae 19 being arranged between them.
  • the comb elements 12 or 15 can also be arranged by means of spacers so that a scattered radiation grid is formed.
  • a scattered beam grid By varying the distances between the comb webs of the comb elements, such a scattered beam grid can be adapted to specific applications.
  • the resolution could be lower, so that here the scattered-beam grid can have larger grid openings.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gitter mit elektromagnetische Strahlung absorbierenden, zur Gitterbildung dienenden Kammelementen.
  • 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.
  • US 3988589 offenbart einen Kollimator, der aus ineinandergreifenden Elementen mit Doppelkammstruktur aufgebaut ist.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Diese Aufgabe durch ein Streustrahlengitter gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Ein Streustrahlengitter wird über dem Röntgendetektor in der Weise angeordnet, dass die primäre Röntgenstrahlung durch das Gitter auf jeweils ein darunter angeordnetes Detektorelement trifft.
  • Streustrahlengitter können sich aus mehreren Kammstrukturen aufweisenden, Röntgenstrahlen absorbierenden Kammelementen zusammensetzen, 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • In der erfindungsgemäßen 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Aufgabe wird auch durch einen Detektor mit einem erfindungsgemäßen Gitter zum Absorbieren von Röntgenstrahlung gelöst.
  • Desweiteren wird die Aufgabe mit einem Röntgengerät mit einem vor dem Detektor angeordneten Gitter zum Absorbieren von Röntgenstrahlung gelöst.
  • Außerdem wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gitters gelöst.
  • 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
    erfindungsgemäßes Streustrahlengitter aus zweiseitigen Kammelementen und Lamellen
    Fig.12
    Perspektive zweiseitiges Kammelement
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • In Figur 7 ist die nicht erfindungsgemäße 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 nicht erfindungsgemäßes 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.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes 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.
  • 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 erfindungsgemäßes 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.
  • 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.
  • 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.
  • Ein nicht erfindungsgemäßes Streustrahlengitter 3 läßt sich auch durch Aneinanderreihen von zweiseitigen Kammelementen 15 bilden, ohne dass Lamellen 19 zwischen diesen angeordnet sind.
  • Anstatt eines Rahmens 13 können die Kammelemente 12 oder 15 auch mittels Abstandshalter so angeordnet werden, dass ein Streustrahlengitter gebildet wird.
  • Durch Variation der Abstände zwischen den Kammstegen der Kammelemente 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.

Claims (8)

  1. Gitter (3) mit elektromagnetische Strahlung absorbierenden, zur Gitterbildung dienenden Kammelementen (15), wobei die Kammstege (16, 18) dieser Kammelemente (15) in Form einer Doppelkammstruktur quer zu und beiderseits von einer zugehörigen, die Kammstege (16,18) tragenden Kammbasisfläche (17) verlaufen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kammelemente (15) abwechselnd mit Lamellen (19) so angeordnet sind,
    dass sie ein zweidimensionales Gitter (3) bilden.
  2. Gitter (3) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kammstruktur der Kammelemente (15) auf einen Fokus fokussiert ist.
  3. Gitter (3) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kammelemente (15) in einem Rahmen (13) mittels Nuten (14) an den Rändern befestigt sind.
  4. Gitter (3) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kammelemente (15) in die Nuten (14) eingeklebt sind.
  5. Gitter (3) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kammelemente (15) Röntgenstrahlen absorbieren.
  6. Detektor (8) mit einem Gitter (3) zum Absorbieren von Röntgenstrahlung nach Anspruch 1.
  7. Röntgengerät mit einem vor dem Detektor (8) angeordneten Gitter (3) zum Absorbieren
    von Röntgenstrahlung nach Anspruch 1.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Gitters (3) mit elektromagnetische Strahlung absorbierenden Kammelementen (15), wobei die Kammelemente (15) eine Doppelkammstruktur aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Kammelemente (15), bei denen Kammstege (16, 18) in Form einer Doppelkammstruktur quer zu und beiderseits von einer zugehörigen, die Kammstege (16,18) tragenden Kammbasisfläche (17) verlaufen, abwechselnd mit Lamellen (19) so angeordnet sind, dass sie ein zweidimensionales Gitter (3) bilden.
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