专利名称：格栅模块、模块化的散射射线格栅、ct探测器和ct系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别是用于与CT探测器相结合使用的散射射线格栅的格栅模块、由多个并排布置的具有格栅板(Gittersteg)的格栅模块组成的散射射线格栅、一种CT探测器和具有这样的探测器的CT系统。
背景技术：
用于CT探测器的散射射线格栅，更精确来说是格栅形构造的散射射线准直器是一般公知的并且在当前在实践中采用的几乎任何CT系统中使用。特别地，在具有两个在机架上角度错开布置的辐射器/探测器系统的双源CT系统中这样的散射射线格栅变得重要，因为由于并行运行和角度错开布置的辐射器系统，散射射线的份额是特别高的。
关于模块化构造的散射射线格栅例如参见文献DE 102008030893A1。在这样的模块化构造的具有多个并排布置的格栅模块的散射射线格栅中的一个问题在于，在两个格栅模块的结合处的区域中形成由此拍摄的投影中的伪影，所述伪影负面影响由这些投影重建的断层造影图像数据组的图像质量或产生在断层造影显示中可见的伪影。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，找到一种模块化的散射射线格栅的构造，其中最大限度地抑制这些投影伪影。发明人认识到，在模块化构造的散射射线格栅的格栅模块的结合区域中的伪影主要通过如下产生在该结合区域中格栅板的壁厚通过此处双倍的壁厚形成并且由此侧面入射的散射射线比其他非双倍的格栅板被更强地抑制。虽然原则上散射射线的更强抑制是有利的，然而仅局部地在确定的位置上加强的散射射线抑制产生不期望的伪影。为了避免该过高的抑制，虽然原则上可以在格栅模块的结合处将格栅板的壁厚减半，从而最终在两个板的结合处又出现与散射射线格栅的所有其他板处相同的，也就是一倍的板厚度。然而这样的措施会强烈提高产品成本。为了解决该问题，发明人由此建议，互相连接并关于其厚度加强的格栅板具有多个裂口，使得互相邻接的格栅板的为了屏蔽散射射线而存在的材料分配总体上减少并且由此通过整个板厚度的由构造引起的加强产生的对散射射线的提高的屏蔽恰好通过格栅板中的材料减少来均衡。因为由此各个未屏蔽的散射射线的总和又相应于在没有加强格栅板情况下的值，所以通过该措施避免了通过在两个格栅模块的结合处过高的散射射线屏蔽形成的伪影。也利用了如下事实散射射线格栅的板的减小的材料分配使得更多散射射线透射位于下面的探测器模块。材料分配的降低在本发明的意义上可以通过如下来进行，即，格栅模块的在边缘侧的格栅板中产生缺口或裂口。通过该措施刚好补偿由于在结合表面处加倍的板对散射射线的过高屏蔽，从而在格栅模块的结合处的探测器元件以与在格栅模块中央布置的探测器元件相同的效率被屏蔽。
因为原则上假定，加厚的格栅板的屏蔽作用不仅涉及直接相邻的探测器元件或探测器元件的相邻的排或行，而且还涉及向格栅模块的中心的下一和再下一排或行的探测器像素，因此可以蔓延到这些排或行的屏蔽效果在改进的实施方式中也通过下一个和必要时在格栅模块中更靠里面的格栅板的材料分配的(但是更小的)降低来补偿。为此仅需(向内随着减小的总表面)将裂口嵌入到格栅板中，该裂口降低格栅板的表面密度(Belegungsdichte)0相应于该基本思路，发明人提出改进用于由多个并排布置的分别具有多个格栅板的格栅模块组成的散射射线格栅的格栅模块，使得在格栅模块的至少一个边缘侧，在那里沿着至少一个边缘侧延伸的格栅板在多个片段上至少部分裂开地构造。在此有利的是，至少部分裂开的片段和未裂开的片段交替。此外这样构造格栅模块，使得其具有至少两个相对的并且在边缘侧布置的具有裂口的格栅板。这样的格栅模块可以主要单行地这样串成一个散射射线格栅，使得两个模块 的分别仅具有裂口的格栅板并排布置。如果从板的纵向来看裂口按照相同的间隔互相布置，则也是有利的。在一种构造变形中，在此可以在至少一个格栅板的至少一个纵向位置上分别仅布置一个裂口。换言之，可以在格栅板的长度上分布多个裂口，其中在裂口的每个纵向位置上仅布置唯一一个裂口。边缘侧的格栅板的侧面表面由此获得具有由从上到下也就是垂直于格栅板的纵向方向上延伸的裂口组成的多个条纹的条纹图案。作为对此的替换，还可以在至少一个格栅板的至少一个纵向位置上沿着板高度分别布置多个裂口。例如可以形成裂口和完整材料的棋盘状图案或者也可以形成由多个在格栅板的纵向方向上延伸的条纹组成的条纹图案。此外有利的是，裂口在至少两个相对的格栅板上这样布置并且关于其大小这样构造，使得格栅板的所有裂口与其他各个在边缘侧的格栅板的无裂口的表面相对。相同的格栅模块的两个在边缘侧相对的格栅板的裂口因此错开(auf Versatz)地布置。由此这是特别有利的，因为这样在并排布置的格栅模块情况下两个模块的互相连接的格栅板这样互相错开地布置裂口，使得关于侧面投影来说材料分配主要相当于一个板并且由此也仅产生唯
个格栅板的散射射线吸收作用。此外还可以关于至少一个在边缘侧的格栅板的高度将裂口的数量构造为与无裂口的表面的数量相同。对于在后面将多个格栅模块安装成一个整体散射射线格栅，还特别有利的是，在至少一个在边缘侧的格栅板的最小和/或最大高度上构造在格栅板的整个长度上贯穿的未裂开的区域。该未裂开的区域防止格栅模块的互锁，该互锁可能会导致在悬置的板处的损坏。为了补偿在格栅模块的边缘区域中不期望的提高的散射射线屏蔽，还可以有利的是，与在边缘侧布置的格栅板相邻的格栅板，也就是格栅模块中更靠里面的格栅板，具有侧面的裂口。因为在边缘区域中过高的散射射线屏蔽的效果从边缘向内降低，所以在格栅板中的裂口的数量和/或总表面应当从格栅模块的边缘区域的格栅板向格栅模块的中心同样相应降低。
所建议的格栅模块既可以具有仅在一个方向上平行的也可以具有交叉的、优选直角交叉的格栅板。为了避免格栅模块的可能的机械损坏，至少一个按照本发明构造的在边缘侧的格栅板可以附加地从外面具有塑料膜。由此形成不太敏感的未裂开的外侧面，所述外侧面在安装时不容易与其他格栅模块钩住。除了按照本发明构造的格栅模块，还提出用于具有多个按照行和列表面布置的探测器元件的CT系统的X射线探测器的散射射线格栅，其具有-至少两个并排布置的格栅模块，-其中每个格栅模块具有多个并排布置的格栅板，在格栅板之间具有透射区，和-格栅模块的至少一个在边缘侧的板与另一个格栅模块的至少另一个在边缘侧布置的板在缺少之间布置的透射区的条件下平行延伸地相邻。
改进之处在于，相邻且之间没有透射区地延伸的格栅板分别具有多个侧面的裂□。在此这样安排相邻的在边缘侧的格栅板的侧面裂口，使得格栅板的裂口分别由在边缘侧相邻的其他格栅板所覆盖。此外还可以这样安排裂口的数量和分布，使得通过裂口均衡在格栅模块的边缘区域中由于双倍存在的格栅板而加强的散射射线降低。此外可以有利地使用前面描述的格栅模块。在本发明的范围内，此外还提出一种CT系统的探测器，该探测器具有模块化构造的按照本发明的散射射线格栅，还提出了一种具有这样的探测器的CT系统。
以下借助附图结合优选的实施例详细解释本发明，其中仅示出对于理解本发明必要的特征。使用以下附图标记1 :CT系统；2 :第一 X射线管；3 :第一探测器；4 :第二 X射线管；5 :弟_■探测器；6 :机架壳体；7 :患者；8 :检查卧榻；9 :系统轴；10 :控制和计算单兀；B 上面的和下面的贯穿的边缘侧横梁；D :探测器元件；d :板的厚度；F :塑料膜；G :散射射线格栅；Gm :格栅模块；h :板的高度；1 :板的长度；L :结合线(结合表面)；0 :裂口 ；Prgl-Prgn 计算机程序；S :板。附图中图I示出了具有按照本发明的散射射线格栅的CT探测器的CT系统；图2示出了通过具有位于其上的散射射线格栅的CT探测器的纵向剖面图；图3示出了格栅模块的从斜上方的三维视图；图4示出了单个格栅板的侧面三维视图；图5示出了四个并排布置的格栅模块的从上面的视图；图6示出了图5的格栅模块的侧视图；图7示出了四个按照本发明并排布置的格栅模块的从上面的视图；图8示出了图7的格栅模块的侧视图；图9示出了图7的格栅模块的三维视图；图10示出了四个并排布置的格栅模块的从上面的视图11示出了图10的格栅模块的侧视图；图12示出了图10的格栅模块的三维视图；图13示出了四个并排布置的格栅模块的从上面的视图；图14示出了图13的格栅模块的侧视图。
具体实施例方式图I以示意图示出了按照本发明的CT系统I。CT系统I具有包括了第一 X射线管2和相对的探测器3的第一辐射器/探测器系统，和在此处未详细示出的机架上角度错开的包括了第二 X射线管4和相对的探测器5的第二辐射器/探测器系统。机架位于机架壳体6中并且在扫描期间辐射器/探测器系统围绕系统轴9旋转。待检查的患者7位于可移动的检查卧榻8上，该检查卧榻或者连续或者顺序地沿着系统轴9被移动通过位于机架壳体6中的扫描场，其中从X射线管发出的X射线的衰减通过探测器测量。CT系统I的运 行借助控制和计算系统10来控制，该控制和计算系统具有计算机程序Prg1-Prgn,所述计算机程序在运行时取得为此所需的控制例程，执行数据准备以及图像数据组的重建。两个辐射器/探测器系统具有按照本发明模块化构造的散射射线格栅，其屏蔽在运行中出现的散射射线并且尽可能仅允许直接由各个辐射器/探测器系统的X射线管发出的射线在其穿过患者衰减之后击中探测器的探测器元件。由于两个X射线管2和4同时运行，特别必要的是，屏蔽在管2和4的运行中形成的散射射线。为此特别地可以使用散射射线格栅，其具有交叉的板，如在以下附图中示出的那样。但是要指出的是，仅具有平行延伸的板的散射射线格栅也位于本发明的范围内。具有位于其上的由多个板S构成的散射射线格栅G的由多个棋盘状并排布置的探测器元件D构造的探测器3的例子在图2中以纵向剖面图示出。图3以斜上方的三维视图示出了具有多个垂直交叉的格栅板S的公知格栅模块Gmo为了避免可能的概念混淆，在以三维视图示出了单个格栅板S的图4中，画出了长度1，高度h和厚度d。图5以俯视图示出了四个并排布置的格栅模块GM，其中在结合线L处格栅模块Gm的板S翻倍并且由此其整个有用厚度也累加。这些格栅模块Gm在图6中再次按照侧视图示出。在此还可以考虑，在结合线L处板材料的整个厚度加倍，所述板材料在所有位置上具有相同的壁厚也就是厚度，由此侧面入射的散射射线被加强地吸收。由此与这些翻倍的格栅板相邻的探测器元件相对于散射射线被特别强地屏蔽并且由此在拍摄的投影中形成伪影并且由此在重建的断层造影显示中还形成图像伪影。为了避免该过高的散射射线降低和与之相关的图像伪影，可以通过将间隙或裂口有针对地引入到外壁中来减小壁厚并且由此减小直接相邻的格栅板对的吸收能力并且优选地带入与其他情况下中央布置的格栅板相同的水平。在图7中示出的第一变形中(示出了四个相同的格栅模块Gm)在此仅在探测器模块的9方向上产生裂口 0或部分去除壁。在z方向上格栅板S保持完整的厚度。由此总体上形成在格栅模块上的曲折的外壁。在分别两个拐角上形成格栅板的悬置端。但是这也可以省去，因为分别下一个模块在那里占据一个壁。补充地，在格栅模块Gm的曲折的外壁的一个侧面上显示可选的塑料膜F，其允许更容易安装散射射线格栅。
图8示出了图7的格栅模块Gm的侧视图，其中在较外面可以看见的格栅板的多个纵向位置上可以看出在较外面的格栅板中的从上向下贯穿的裂口 O。这样总体上形成格栅模块Gm的曲折的外壁。在可看见的格栅板的上面和下面区域中可以看出贯穿的“横梁”B，其在将多个格栅模块Gm连接到一起时负责使得它们不会互锁并且由此损坏。图9补充地示出了这样的格栅模块Gm的三维视图，但是其中(出于绘图技术的原因)没有示出上面的和下面的贯穿横梁B。按照本发明的格栅模块Gm的第二变形在图10中示出。结构与图7-9中示出的格栅模块类似，但是在此进行既对于Cp也对于z外壁的调整，也就是两个分别相对的较外面的格栅板对的调整。由此这样的格栅模块Gm的整个侧面的外侧面具有曲折的表面结构。但是在此在通过虚线圆强调的位置还形成结构(厚的引脚Dickfu 3 )，其是机械敏感的，但是不如在第一实施变形中出现的单个空闲的壁(见图7中的虚线椭圆)。
图11又示出了图10的格栅模块Gm的侧视图，其中在此也可以看出在可以看见的格栅板的上面和下面的区域中贯穿的“横梁” B，其在将多个格栅模块Gm连接到一起时负责使得它们不会互锁并且由此损坏。图12再次补充地示出这样的格栅模块Gm的三维视图，但是其中(出于绘图技术的原因)没有示出上面和下面贯穿的横梁B。按照本发明的格栅模块Gm的第三变形在图13和14中示出，其中在此在较外面的格栅板S中嵌入棋盘状凹陷，其错开地布置在分别相对在边缘侧的格栅板上。总体上由此(除了可能存在的上面和下面的横梁)在将这些格栅模块Gm连接成一个完整的散射射线格栅时，导致在结合线L (三维来看结合表面)上没有形成对散射射线的(相对于其余的格栅板)加强的屏蔽。此外在这样的实施变形中还避免了机械过度敏感的部分。这样的格栅模块可以以公知的技术制造，因为不必低于目前可能的大约80iim的最小壁厚。制造和定位的必要精度不受影响。这样的格栅模块不再具有平坦的外壁。由此可能比迄今为止的具有平坦外壁的格栅模块稍微更小心操作。如果这样的裂开的外壁证明是操作有问题的，则可以补充地粘上薄的小吸收的塑料膜。总之利用本发明提出特别是用于与CT探测器结合使用的散射射线格栅的格栅模块、由具有多个板的多个并排布置的格栅模块构成的散射射线格栅、具有模块化的散射射线格栅的CT探测器和具有这样的探测器的CT系统，其中按照本发明在格栅模块的结合表面上为了均衡过度的降低散射射线，位于那里的板具有裂口。尽管详细通过优选实施例示出并描述了本发明，本发明不限于所公开的例子并且可以由专业人员由此导出其他变形，而不脱离本发明的保护范围。
权利要求
1.一种由多个并排布置的分别具有多个格栅板(S)的格栅模块(Gm)组成的散射射线格栅(G)的格栅模块(Gm)，其特征在于，在所述格栅模块(Gm)的至少一个边缘侧，在那里沿着至少一个边缘侧延伸的格栅板(S)被构造为在多个片段上至少部分裂开。
2.根据前述权利要求I所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，至少部分裂开的片段(O)和未裂开的片段被交替地布置。
3.根据前述权利要求I至2中任一项所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，具有至少两个相对并在边缘侧布置的、带有裂口(0)的格栅板(S)。
4.根据前述权利要求I至3中任一项所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，所述裂口(0)在板(S)的纵向方向上看按照相同的间隔互相布置。
5.根据前述权利要求I至4中任一项所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，在至少一个格栅板(S)的至少一个纵向位置上分别仅布置一个裂口(O)。
6.根据前述权利要求I至4中任一项所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，在至少一个格栅板(S)的纵向位置上沿着板高度(h)分别布置多个裂口(O)。
7.根据前述权利要求3至6中任一项所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，所述裂口(0)在至少两个相对的格栅板(S)上这样布置并且关于其大小这样构造，使得一个格栅板(S)的所有裂口(0)与其他各个在边缘侧的格栅板(S)的无裂口的表面相对。
8.根据前述权利要求I至7中任一项所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，关于至少一个在边缘侧的格栅板(S)的高度将所述裂口(0)的数量构造为与无裂口的表面的数量相同。
9.根据前述权利要求I至8中任一项所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，在至少一个在边缘侧的格栅板(S)的最小和/或最大高度(h)上构造在格栅板(S)的整个长度上贯穿的未裂开的区域(B)。
10.根据前述权利要求I至9中任一项所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，与在边缘侧布置的格栅板(S)相邻的格栅板(S)也具有侧面的裂口(O)。
11.根据前述权利要求10所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，在格栅板(S)中的裂口(0)的数量和/或总面积从格栅模块(Gm)的边缘区域的格栅板(S)向格栅模块(Gm)的中心降低。
12.根据前述权利要求I至11中任一项所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，具有仅在一个方向上平行延伸的格栅板(S )。
13.根据前述权利要求I至11中任一项所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，具有按照直角交叉的格栅板(S)。
14.根据前述权利要求I至13中任一项所述的格栅模块(Gm)，其特征在于，至少一个在边缘侧的格栅板(S)从外面具有塑料膜(F)。
15.一种具有多个按照行和列表面布置的探测器元件(D)的CT系统(I)的X射线探测器(3，5)的散射射线格栅(G)，具有 15. I至少两个并排布置的格栅模块(Gm)， 15. 2其中，每个格栅模块(Gm)具有多个并排布置的格栅板(S)，在格栅板之间具有透射区,和 15.3格栅模块(Gm)的至少一个在边缘侧的板(S)与另一个格栅模块(Gm)的至少另一个在边缘侧布置的板(S )在缺少之间布置的透射区的条件下平行地延伸相邻，其特征在于，15.4相邻且之间没有透射区地延伸的格栅板(S)分别具有多个侧面的裂口(O)。
16.根据前述权利要求15所述的散射射线格栅(G),其特征在于,这样安排相邻的在边缘侧的格栅板(S)的侧面裂口(0)，使得格栅板(S)的裂口(0)分别由在边缘侧相邻的其他格栅板(S)所覆盖。
17.根据前述权利要求15至16中任一项所述的散射射线格栅(G)，其特征在于，这样安排裂口(0)的数量和分布，使得通过所述裂口(0)均衡在格栅模块(Gm)的边缘区域中由于双倍存在的格栅板(S)而加强的散射射线降低。
18.根据前述权利要求15至17中任一项所述的散射射线格栅(G)，其特征在于，实施按照权利要求I至14中任一项所述的格栅模块(Gm)。
19.一种CT系统(I)的探测器(3，5)，该探测器具有模块化构造的散射射线格栅(G)，其特征在于，所述散射射线格栅(G)或其格栅模块(Gm)具有按照权利要求I至18中任一项所述的特征。
20.一种具有包括了模块化构造的散射射线格栅(G)的探测器(3，5)的CT系统(1)，其特征在于，所述散射射线格栅(G)或其格栅模块(Gm)具有按照权利要求I至18中任一项所述的特征。
全文摘要
本发明涉及一种特别是用于与CT探测器相结合使用的散射射线格栅(G)的格栅模块(GM)、由多个并排布置的具有多个板(S)的格栅模块(GM)组成的散射射线格栅(G)、一种CT探测器(3，5)和具有这样的探测器的CT系统(1)，其中按照本发明在格栅模块(GM)的结合表面(L)上，为了均衡过度的降低散射射线，位于那里的板(S)具有裂口。
文档编号A61B6/03GK102793557SQ20121016763
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月28日 优先权日2011年5月26日
发明者B.克赖斯勒, T.赖歇尔, B.赖茨, H.温克尔曼, S.沃思, J.雷格 申请人:西门子公司