用于間隔的焦斑的準直的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及X射線輻射的準直，并且具體地涉及一種用于醫療成像的X射線源布置以及并入這種布置的醫療X射線成像系統。
【背景技術】
[0002]在醫療X射線成像中，例如為了適合于探測器的尺寸，所生成的X射線射束可以被準直。一種原因可能是需要確保向探測器發射患者可能暴露于其的所有輻射，以利用由對象提供的相應衰減來進行探測。除了輻射射束的實際尺寸限制，還可以提供楔形元件作為在X射線射束中的衰減濾波器。例如，US 2010/0308229A1描述了提供可調節地定位在錐形射束中的楔形衰減濾波器以選擇性地衰減用于改進的圖像質量的射束。然而，已經表明，在例如兩個焦斑彼此分開被移位的情況下，視場由于例如已經固定了遮板時切開各自的其他圖像的一部分而受到限制。
【發明內容】
[0003]因而可能需要具有所提供的輻射射束的改進的使用的適合于彼此隔開的焦斑的X射線準直。
[0004]本發明的目的通過獨立權利要求的主題解決，其中，其他實施例被并入從屬權利要求中。應當指出，本發明以下描述的各方面應用于用于醫療成像及醫療X射線成像系統的X射線源布置。
[0005]根據本發明，提供一種用于醫療成像的X射線源布置，其包括X射線源和X射線射束遮板設備。所述X射線源被配置為至少在第一焦斑位置和第二焦斑位置處生成X射線輻射，所述第一焦斑位置和第二焦斑位置在橫向于主輻射方向的方向上彼此分開。所述X射線射束遮板設備包括至少第一對遮板，其限定用于在所述第一焦斑位置處生成的第一 X射線射束的第一光闌，以及至少第二對遮板，其限定在所述第二焦斑位置處生成的第二 X射線射束的第二光闌。所述第一光闌和第二光闌部分重疊。
[0006]所述第一對遮板和所述第二對遮板每對包括外遮板元件，所述外遮板元件用于將光闌限制在被布置為與所述光闌的重疊部分相對的外側上。所述外遮板元件包括在X射線輻射方向上的固體的/不透明的結構。所述第一對遮板和所述第二對遮板還包括各自的第一內遮板元件和第二內遮板元件，所述第一內遮板元件和所述第二內遮板元件用于將光闌限制在至少部分被布置在所述重疊部分中的內側上。所述第一內遮板元件和所述第二內遮板元件每個包括聚焦柵格結構。所述第一內遮板元件的柵格結構包括被聚焦在所述第二焦斑位置上的多個第一 X射線通道；以及所述第二內遮板元件的柵格結構包括被聚焦在所述第一焦斑位置上的多個第二 X射線通道。
[0007]有利地，根據本發明的布置提供一種用于所述第一焦斑位置或第二焦斑位置的各自優化的準直。因此，確保了所生成的X射線射束的優化使用。
[0008]此外，盡管遮板元件被布置在光闌內，即在所謂的開口內，但各自的遮板元件僅用作用于從單個X射線焦斑位置發出的X射線輻射的射束尺寸限制元件；由于在所述柵格結構中提供所述X射線通道的準直，從其他X射線焦斑位置發出的輻射能夠穿過所述遮板元件。
[0009]通過所述遮板元件的X射線的通道因而使只有最小量的X射線輻射被衰減并被所述柵格結構吸收，并且所述X射線輻射的主要部分能夠穿過各自的遮板元件。由所述柵格結構提供的所述X射線通道的邊界部分(即所謂的通道的側壁)用作來自處于與X射線通道的方向傾斜角的方向上的吸收結構，或X射線不透明結構，特別是用于來自各自的其他焦斑位置的X射線輻射。由此，提供一種幾何選擇等級的X射線透射。
[0010]術語“遮板對”涉及，例如，第一遮板和第二遮板。在另一范例中，術語“對”還涉及限定所述各自的光闌的三個、四個、五個、六個、或更多遮板。應當特別指出，所述各自的遮板可以被提供有不同的輪廓，例如，作為直邊界線或帶有彎曲的邊界線，或包括若干線段的邊界線。
[0011 ] 所述X射線射束遮板設備也被稱為提供用于X射線輻射的光闌的準直設備或準直器。
[0012]所述焦斑位置被移位的所述方向被提供為橫向于陰極和陽極之間的方向。
[0013]在另一范例中，所述焦斑位置被移位的所述方向橫向于所述X射線輻射的投影方向。例如，所述方向被稱為X方向。在一個范例中，在旋轉陽極的情況下，所述移位方向平行于陽極在其中自旋的方向，即平行于圓形自旋平面的切線。所述移位方向可以被提供橫向于，例如正交于旋轉軸。
[0014]所述X射線源可以是旋轉陽極，其包括提供所述至少兩個焦斑位置的目標結構。在其他范例中，所述X射線源包括用于提供所述至少兩個焦斑位置的兩個分開的陽極或目標結構。在其他范例中，多個X射線源，例如X射線納米管被提供形成針對所述第一焦斑位置的納米管的數量以及針對所述第二焦斑位置的納米管的其他數量的相應團簇。
[0015]所述第一光闌和第二光闌在所述X方向上至少部分地重疊。
[0016]在一個范例中，所述兩個焦斑位置被提供用于立體X射線成像。在另一范例中，所述兩個焦斑位置被提供用于雙能量X射線成像。
[0017]術語“聚焦”涉及以徑向方式聚焦，即對準各自的焦斑位置。在一個范例中，正確的聚焦是在預定距離中的情況。
[0018]在另一范例中，所述焦斑位置是可調節的或可變化的。在這樣的情況下，至少內遮板元件是可調節或可移動的。例如，所述元件在平行于主X射線輻射方向的徑向方向上是可移動的。例如，備選地或額外地，所述元件能夠在橫向于所述主X射線輻射方向的輻射中是可移動的或可調節的。在另一范例中，所述內遮板元件在與由可移動焦斑位置提供的類似方向上是可移動的。
[0019]在另一范例中，所述X射線通道由薄片狀元件提供，所述薄片狀元件在其聚焦對準中是可調節的，以補償焦斑變化。
[0020]在范例中，提供所述遮板元件的對準機構。
[0021]根據范例，所述第一內遮板元件至少部分被布置在所述第二焦斑位置的X射線射束中，所述遮板元件對于來自所述第二焦斑位置的輻射是X射線透射的。所述第二內遮板元件至少部分被布置在所述第一焦斑位置的X射線射束中，所述遮板元件是對于來自所述第一焦斑位置的輻射是X射線透射的。
[0022]術語“X射線透射”是指具有用于所述接收方向上的X射線輻射的通道的柵格結構。“X射線透射”指以至少大約50%的不衰減的方式的X射線透射等級，例如70%、例如90%、例如95%或更高百分比。
[0023]根據范例，所述第一內遮板元件在圍繞所述第二焦斑位置的第一圓形軌道上是可移動的，并且所述第二內遮板元件在圍繞所述第一焦斑位置的第二圓形軌道上是可移動的。
[0024]在范例中，提供控制單元由致動器布置來控制所述遮板元件的移動。
[0025]根據范例，所述內遮板元件和所述外遮板元件被提供有在所述焦斑位置之一處具有中心的環形分段橫截面，其中(i)所述第一外遮板元件和所述第二內遮板元件被提供為與所述第一焦斑位置同心，并且(ii)所述第一內遮板元件和所述第二外遮板元件被提供為與所述第二焦斑位置同心。
[0026]根據范例，所述第一焦斑位置和第二焦斑位置被提供為用于X射線成像的每幀交替地切換的兩個靜態位置，并且所述第一內遮板元件和第二內遮板元件在X射線成像期間保持暫時固定。
[0027]根據本發明的其他方面，提供一種醫療X射線成像系統，包括，如X射線生成設備、根據上述范例之一的X射線源布置、X射線探測器、以及對象接收設備。所述對象接收設備在所述X射線生成設備和所述X射線探測設備之間是可定位的。
[0028]所述X射線探測設備可以是探測器，其被提供使得來自所述第一焦斑的輻射和來自所述第二焦斑的輻射在輻射感興趣對象(例如患者)之后是可探測的。在范例中，來自所述第一焦斑的輻射作為來自所述第二焦斑的輻射在所述探測器區域上被探測到。在范例中，所述焦斑相對于所述對象接收設備被移動。
[0029]有利地，在所述源布置內，所述第一對遮板被配置用于與在所述第一焦斑位置和探測器的中心之間的第一視線對準。所述第二對遮板被配置用于與在所述第二焦斑位置和探測器的中心之間的第二視線對準。在本發明的上下文中，遮板對與視線的“對準”被理解為意思是由遮板限定的光闌中的孔的中心或中心部分要與所述視線對準。在非靜態焦斑情況下，這暗指所述遮板可能需要在操作中被重新定位，以保持這種對準。
[0030]所述對準被提供在至少一個對準方向上。在其他范例中，以橫向方式提供兩個對準方向。
[0031]根據范例，所述第一對遮板和第二對遮板包括各自的第一外遮板元件和第二外遮板元件，第一外遮板元件和第二外遮板元件用于將所述光闌限制在被布置為與所述光闌的重疊部分相對的外側上，并且所述第一對遮板和第二對遮板包括各自的第一內遮板元件和第二內遮板元件，第一內遮板元件和第二內遮板元件用于將光闌限制在至少部分被布置在所述重疊部分中的內側上。所述外遮板元件被可調節地固定用于X射線成像。所述內遮板元件是可移動的，并被配置用于與在所述第一焦斑位置和所述探測器的中心之間的所述第一視線的暫時對準，以及用于與在所述第二焦斑位置和所述探測器的中心之間