专利名称：用于计算机x射线层析扫描仪的射线探测单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于计算机X光层析扫描的射线探测单元和一种带有一个射线探测单元的计算机X光层析扫描仪。
在计算机X光层析扫描中，当物体(病人、病榻等)被照射时除了为成像计算所必需的主射线之外还形成所不期望有的散射射线。由于迄今为止用于探测射线的探测器沿z向(相当于沿扫描仪旋转轴线的方向)的尺寸很小，只能沿β方向(相当于射线扇面角的方向)通过适当的视准板装置来充分地准直或平行校正散射射线。这样一种准直装置例如已由德国专利DE 100 11877 C2所公开。
随着探测面沿z方向有逐渐变大的趋势，所述准直装置不再能设计成能限制射线到这样的程度，亦即能基本上消除散射射线。因此，不再能忽视沿z方向的散射射线的影响并必须用恰当的措施来压制。
一个理论上可行的、通过按例如金字塔形设置的准直板结构可实现的既沿β方向又沿z方向的两维方向的准直，基于必要的大于1∶20的径深比(Schachtverhltnisse)，在技术上和经济上很难实现。
因此，本发明的目的在于提供一种可压制散射射线对于计算机X光层析扫描仪的运行的影响的可行方案。
上述目的通过一种按权利要求1所述的用于计算机X光层析扫描的射线探测单元来实现。其有利的扩展设计尤其可由从属权利要求中了解到。
为此，所述射线探测单元具有至少一个散射射线传感器，后者布置和设置成用于测量散射射线。由此在成像时可考虑到所测得的散射射线，而无需过分地限制或费劲地准直所产生的射线。这也允许射线沿z方向进一步扇状散开和允许沿z向有更大的探测器面积，这会导致测量时间更少并因此有更小的辐射负荷。
比较有利的是，一个配备有至少一个这种射线探测单元的计算机X光层析扫描仪也配备有一个分析单元并与之相连，该分析单元利用由所述至少一个散射射线传感器发出的测量值来在成像计算时进行散射射线校正。
比较有利地是，所述至少一个散射射线传感器设置在一个主射线扇面光路之外，因为所述散射射线含量在那儿很高，由此可简化对于散射射线图案(Streustrahlungsmuster)的校正。但也可以将所述一个散射射线传感器设置在例如主射线扇面光路的边缘处，并以相应比较高的成本算出所述主射线的含量。
为使用廉价的传感器，设置多个散射射线传感器。这样，当这多个散射射线传感器相对于一个扫描架旋转轴线分两排布置在所述主射线扇面光路的两侧时，就另外有利于简单和可靠地进行分析。例如可将两排传感器布置成距所述主射线有相同的间距，也就是说以主射线平面居中，分别处于其两侧的+z和-z处。为了简便和可靠地分析，另外比较有利的是，一排所述散射射线传感器沿β方向相互间以规定的间距、尤其是模块间距设置。
所述散射射线传感器优选是一个上面涂覆有闪光陶瓷的光电二极管。
也比较有利的是，所述散射射线传感器具有至少一个射线入射槽用于引入二次射线。该射线入射槽被相应布置和设置成，所述散射射线并尽可能只有它通过所述射线入射槽射入而落在闪光陶瓷上。为了压制侧向射入的作为散射射线的射线，所述射线入射槽至少部分通过带有射线吸收材料的外壳部件构成或被其包绕。在此，所述外壳部件可完全由吸收射线的材料组成，这会简化生产步骤。作为另一替代方案，所述外壳部件可具有由吸收射线的材料制成的插入件，这会降低材料成本。为了方便生产，所述外壳部件通过浇铸来制成。由此不必在散射射线传感器上设置带有透孔的准直板，而是可借助简单的由吸收射线的材料制成的浇铸件来实现对于散射射线的准直。
下面借助附图对本发明的实施例予以详细说明，附图中
图1是一个射线探测单元的立体视图；图2是图1所示所述射线探测单元的一个带有第一种散射射线传感器的印刷电路板的立体视图；图3是图2所示带有第一种散射射线传感器的一个传感器模块底侧的立体视图；图4是图1所示射线探测单元的一个印刷电路板带有第二种散射射线传感器的立体示图。
在各附图中，作用相同的构件用相同的附图标记表示。
图1中表示的射线探测单元1具有各个呈条带状地布置的散射射线传感器2，它们沿z方向设置在主射线扇面的两侧，以便测量碰撞到那儿的散射射线。在本实施方式中，所述各散射射线传感器2为此设置在一个用于主射线的射线入射窗3的两侧。为此，所述各散射射线传感器2在一个条带状的印刷电路板(图中未示出)上沿β方向相互间按规定的间距(例如＝模块间距)设置，这一点在图2中精确地示出。
图2示出一个在图1中采用的印刷电路板4，在该印刷电路板上，散射射线传感器2被表示处于不同的组装状态。设置在右面的四个为一组A1的传感器2被示出没有外壳，但带有光电二极管5以及安设在其上面的闪光陶瓷6。
设置在中部的四个为一组A2的各散射射线传感器2则另外分别被一个共同的传感器外壳7所覆盖，该外壳7完全由吸收射线的材料制成，也就是说大多数由吸收X射线的材料制成。所述传感器外壳7具有用于准直散射射线的射线入射槽8。该传感器外壳7通过铸造工艺例如由充填钨粉的聚酰胺(PA)廉价和便于装配地制成。
为了消除可能入射到所述射线入射槽8中的X光，左面设置的四个为一组A3的各散射射线传感器2分别在其相应的外壳部件上面设有不透光的密封罩9(例如由黑色的塑料制成)。通过槽缝8射入的X射线散射光线在闪烁体6中被转换成光并紧接着在光电二极管5中被转换成电流。槽缝宽度所需的精确性通过在浇铸模中的一个高精度的腹板(未示出)来制造。
所述印刷电路板4另外具有一个用于引出散射射线传感器2的传感器信号并将其进一步传输给一个相应的分析电子电路的插头10。
图3表示对于图2所示传感器外壳7的底侧视图，其中，可另外看到所述射线入射槽缝8。
图4表示带有另一种实施形式的散射射线传感器11的印刷电路板4，同样，其中的各传感器被示出处于不同的组装状态。设置在右面的四个为一组B1的散射射线传感器11中的最右面两个和图1中所示的设置于右面的四个为一组A1的传感器类似，被示出没有外壳，但带有光电二极管5以及安设在其上面的闪光陶瓷6。
所述四个为一组B1的散射射线传感器11中的从右面开始数第三个散射射线传感器11为此另外具有配备间隔隔板12的第一屏蔽板13。从右面开始数的第四个散射射线传感器11另外还具有一个第二屏蔽板14。通过高度精确的间隔隔板12可按所需精度确定射线入射缝槽8。
所述吸收射线的屏蔽板13，14通过浇铸工艺例如由充填钨粉的聚酰胺制成。
所述设置在中央的四个为一组B2的散射射线传感器11另外被卡嵌在一个共同的传感器外壳15中。
与图2类似，对于图4左侧示出的四个为一组A3的散射射线传感器11，在它们相应的外壳部件13，14，15上面设有不透光的用黑色塑料制成的密封帽罩9。所示印刷电路板4在此也具有一个用于引出传感器信号的插头10。
权利要求
1.一种用于计算机X光层析扫描的射线探测单元(1)，其特征在于，该射线探测单元具有至少一个散射射线传感器(3)，该传感器布置和设置成测量散射射线。
2.如权利要求1所述的射线探测单元(1)，其特征在于，所述至少一个散射射线传感器(3)设置在一个主射线扇面光路之外。
3.如权利要求1或2所述的射线探测单元(1)，其特征在于，该射线探测单元具有多个散射射线传感器(3)。
4.如权利要求2或3所述的射线探测单元(1)，其特征在于，所述多个散射射线传感器(3)相对于一个扫描架旋转轴线(z)分两排布置在所述主射线扇面光路的两侧。
5.如权利要求4所述的射线探测单元(1)，其特征在于，一排所述散射射线传感器(3)相互间以规定的间距、尤其是模块间距设置。
6.如权利要求1至5中任一项所述的射线探测单元(1)，其特征在于，所述至少一个散射射线传感器(3)包括一个涂覆有闪烁体陶瓷(6)的光电二极管(5)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的射线探测单元(1)，其特征在于，所述至少一个散射射线传感器(3)具有至少一个射线入射槽(8)用于引入二次射线。
8.如权利要求7所述的射线探测单元(1)，其特征在于，所述射线入射槽(8)至少部分通过带有射线吸收材料的外壳部件(7；13，14)构成。
9.如权利要求8所述的射线探测单元(1)，其特征在于，所述外壳部件(7)完全由吸收射线的材料组成。
10.如权利要求8所述的射线探测单元(1)，其特征在于，所述外壳部件具有由吸收射线的材料制成的插入件(13，14)。
11.如权利要求8所述的射线探测单元(1)，其特征在于，所述外壳部件(7；13，14)通过浇铸来制成。
12.一种具有至少一个如上述任一项权利要求所述的射线探测单元(1)的计算机X光层析扫描仪，其特征在于，该计算机X光层析扫描仪还具有一个分析单元，该分析单元利用由所述至少一个散射射线传感器(3)发出的测量值来在成像计算时进行散射射线校正。
全文摘要
本发明涉及一种用于计算机X光层析扫描的射线探测单元(1)和一种带有一个射线探测单元的计算机X光层析扫描仪。所述用于计算机X光层析扫描的射线探测单元(1)具有至少一个散射射线传感器(3)，该传感器布置和设置成测量散射射线。
文档编号G01T1/161GK101040782SQ200710085490
公开日2007年9月26日 申请日期2007年3月7日 优先权日2006年3月21日
发明者克劳斯·波汉, 卡尔·斯蒂尔斯托弗 申请人:西门子公司