專利名稱：用于計算機x射線層析掃描儀的射線探測單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于計算機X光層析掃描的射線探測單元和一種帶有一個射線探測單元的計算機X光層析掃描儀。
在計算機X光層析掃描中，當物體(病人、病榻等)被照射時除了為成像計算所必需的主射線之外還形成所不期望有的散射射線。由于迄今為止用于探測射線的探測器沿z向(相當于沿掃描儀旋轉軸線的方向)的尺寸很小，只能沿β方向(相當于射線扇面角的方向)通過適當的視準板裝置來充分地準直或平行校正散射射線。這樣一種準直裝置例如已由德國專利DE 100 11877 C2所公開。
隨著探測面沿z方向有逐漸變大的趨勢，所述準直裝置不再能設計成能限制射線到這樣的程度，亦即能基本上消除散射射線。因此，不再能忽視沿z方向的散射射線的影響并必須用恰當的措施來壓制。
一個理論上可行的、通過按例如金字塔形設置的準直板結構可實現的既沿β方向又沿z方向的兩維方向的準直，基于必要的大于1∶20的徑深比(Schachtverhltnisse)，在技術上和經濟上很難實現。
因此，本發明的目的在于提供一種可壓制散射射線對于計算機X光層析掃描儀的運行的影響的可行方案。
上述目的通過一種按權利要求1所述的用于計算機X光層析掃描的射線探測單元來實現。其有利的擴展設計尤其可由從屬權利要求中了解到。
為此，所述射線探測單元具有至少一個散射射線傳感器，后者布置和設置成用于測量散射射線。由此在成像時可考慮到所測得的散射射線，而無需過分地限制或費勁地準直所產生的射線。這也允許射線沿z方向進一步扇狀散開和允許沿z向有更大的探測器面積，這會導致測量時間更少并因此有更小的輻射負荷。
比較有利的是，一個配備有至少一個這種射線探測單元的計算機X光層析掃描儀也配備有一個分析單元并與之相連，該分析單元利用由所述至少一個散射射線傳感器發出的測量值來在成像計算時進行散射射線校正。
比較有利地是，所述至少一個散射射線傳感器設置在一個主射線扇面光路之外，因為所述散射射線含量在那兒很高，由此可簡化對于散射射線圖案(Streustrahlungsmuster)的校正。但也可以將所述一個散射射線傳感器設置在例如主射線扇面光路的邊緣處，并以相應比較高的成本算出所述主射線的含量。
為使用廉價的傳感器，設置多個散射射線傳感器。這樣，當這多個散射射線傳感器相對于一個掃描架旋轉軸線分兩排布置在所述主射線扇面光路的兩側時，就另外有利于簡單和可靠地進行分析。例如可將兩排傳感器布置成距所述主射線有相同的間距，也就是說以主射線平面居中，分別處于其兩側的+z和-z處。為了簡便和可靠地分析，另外比較有利的是，一排所述散射射線傳感器沿β方向相互間以規定的間距、尤其是模塊間距設置。
所述散射射線傳感器優選是一個上面涂覆有閃光陶瓷的光電二極管。
也比較有利的是，所述散射射線傳感器具有至少一個射線入射槽用于引入二次射線。該射線入射槽被相應布置和設置成，所述散射射線并盡可能只有它通過所述射線入射槽射入而落在閃光陶瓷上。為了壓制側向射入的作為散射射線的射線，所述射線入射槽至少部分通過帶有射線吸收材料的外殼部件構成或被其包繞。在此，所述外殼部件可完全由吸收射線的材料組成，這會簡化生產步驟。作為另一替代方案，所述外殼部件可具有由吸收射線的材料制成的插入件，這會降低材料成本。為了方便生產，所述外殼部件通過澆鑄來制成。由此不必在散射射線傳感器上設置帶有透孔的準直板，而是可借助簡單的由吸收射線的材料制成的澆鑄件來實現對于散射射線的準直。
下面借助附圖對本發明的實施例予以詳細說明，附圖中
圖1是一個射線探測單元的立體視圖；圖2是圖1所示所述射線探測單元的一個帶有第一種散射射線傳感器的印刷電路板的立體視圖；圖3是圖2所示帶有第一種散射射線傳感器的一個傳感器模塊底側的立體視圖；圖4是圖1所示射線探測單元的一個印刷電路板帶有第二種散射射線傳感器的立體示圖。
在各附圖中，作用相同的構件用相同的附圖標記表示。
圖1中表示的射線探測單元1具有各個呈條帶狀地布置的散射射線傳感器2，它們沿z方向設置在主射線扇面的兩側，以便測量碰撞到那兒的散射射線。在本實施方式中，所述各散射射線傳感器2為此設置在一個用于主射線的射線入射窗3的兩側。為此，所述各散射射線傳感器2在一個條帶狀的印刷電路板(圖中未示出)上沿β方向相互間按規定的間距(例如＝模塊間距)設置，這一點在圖2中精確地示出。
圖2示出一個在圖1中采用的印刷電路板4，在該印刷電路板上，散射射線傳感器2被表示處于不同的組裝狀態。設置在右面的四個為一組A1的傳感器2被示出沒有外殼，但帶有光電二極管5以及安設在其上面的閃光陶瓷6。
設置在中部的四個為一組A2的各散射射線傳感器2則另外分別被一個共同的傳感器外殼7所覆蓋，該外殼7完全由吸收射線的材料制成，也就是說大多數由吸收X射線的材料制成。所述傳感器外殼7具有用于準直散射射線的射線入射槽8。該傳感器外殼7通過鑄造工藝例如由充填鎢粉的聚酰胺(PA)廉價和便于裝配地制成。
為了消除可能入射到所述射線入射槽8中的X光，左面設置的四個為一組A3的各散射射線傳感器2分別在其相應的外殼部件上面設有不透光的密封罩9(例如由黑色的塑料制成)。通過槽縫8射入的X射線散射光線在閃爍體6中被轉換成光并緊接著在光電二極管5中被轉換成電流。槽縫寬度所需的精確性通過在澆鑄模中的一個高精度的腹板(未示出)來制造。
所述印刷電路板4另外具有一個用于引出散射射線傳感器2的傳感器信號并將其進一步傳輸給一個相應的分析電子電路的插頭10。
圖3表示對于圖2所示傳感器外殼7的底側視圖，其中，可另外看到所述射線入射槽縫8。
圖4表示帶有另一種實施形式的散射射線傳感器11的印刷電路板4，同樣，其中的各傳感器被示出處于不同的組裝狀態。設置在右面的四個為一組B1的散射射線傳感器11中的最右面兩個和圖1中所示的設置于右面的四個為一組A1的傳感器類似，被示出沒有外殼，但帶有光電二極管5以及安設在其上面的閃光陶瓷6。
所述四個為一組B1的散射射線傳感器11中的從右面開始數第三個散射射線傳感器11為此另外具有配備間隔隔板12的第一屏蔽板13。從右面開始數的第四個散射射線傳感器11另外還具有一個第二屏蔽板14。通過高度精確的間隔隔板12可按所需精度確定射線入射縫槽8。
所述吸收射線的屏蔽板13，14通過澆鑄工藝例如由充填鎢粉的聚酰胺制成。
所述設置在中央的四個為一組B2的散射射線傳感器11另外被卡嵌在一個共同的傳感器外殼15中。
與圖2類似，對于圖4左側示出的四個為一組A3的散射射線傳感器11，在它們相應的外殼部件13，14，15上面設有不透光的用黑色塑料制成的密封帽罩9。所示印刷電路板4在此也具有一個用于引出傳感器信號的插頭10。
權利要求
1.一種用于計算機X光層析掃描的射線探測單元(1)，其特征在于，該射線探測單元具有至少一個散射射線傳感器(3)，該傳感器布置和設置成測量散射射線。
2.如權利要求1所述的射線探測單元(1)，其特征在于，所述至少一個散射射線傳感器(3)設置在一個主射線扇面光路之外。
3.如權利要求1或2所述的射線探測單元(1)，其特征在于，該射線探測單元具有多個散射射線傳感器(3)。
4.如權利要求2或3所述的射線探測單元(1)，其特征在于，所述多個散射射線傳感器(3)相對于一個掃描架旋轉軸線(z)分兩排布置在所述主射線扇面光路的兩側。
5.如權利要求4所述的射線探測單元(1)，其特征在于，一排所述散射射線傳感器(3)相互間以規定的間距、尤其是模塊間距設置。
6.如權利要求1至5中任一項所述的射線探測單元(1)，其特征在于，所述至少一個散射射線傳感器(3)包括一個涂覆有閃爍體陶瓷(6)的光電二極管(5)。
7.如權利要求1至6中任一項所述的射線探測單元(1)，其特征在于，所述至少一個散射射線傳感器(3)具有至少一個射線入射槽(8)用于引入二次射線。
8.如權利要求7所述的射線探測單元(1)，其特征在于，所述射線入射槽(8)至少部分通過帶有射線吸收材料的外殼部件(7；13，14)構成。
9.如權利要求8所述的射線探測單元(1)，其特征在于，所述外殼部件(7)完全由吸收射線的材料組成。
10.如權利要求8所述的射線探測單元(1)，其特征在于，所述外殼部件具有由吸收射線的材料制成的插入件(13，14)。
11.如權利要求8所述的射線探測單元(1)，其特征在于，所述外殼部件(7；13，14)通過澆鑄來制成。
12.一種具有至少一個如上述任一項權利要求所述的射線探測單元(1)的計算機X光層析掃描儀，其特征在于，該計算機X光層析掃描儀還具有一個分析單元，該分析單元利用由所述至少一個散射射線傳感器(3)發出的測量值來在成像計算時進行散射射線校正。
全文摘要
本發明涉及一種用于計算機X光層析掃描的射線探測單元(1)和一種帶有一個射線探測單元的計算機X光層析掃描儀。所述用于計算機X光層析掃描的射線探測單元(1)具有至少一個散射射線傳感器(3)，該傳感器布置和設置成測量散射射線。
文檔編號G01T1/161GK101040782SQ200710085490
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月7日 優先權日2006年3月21日
發明者克勞斯·波漢, 卡爾·斯蒂爾斯托弗 申請人:西門子公司