專利名稱：計(jì)算機(jī)層析x射線攝影機(jī)的制作方法
在X射線技術(shù)領(lǐng)域使用X射線探測(cè)器是眾所周知的，在X射線探測(cè)器里閃爍晶體將X射線轉(zhuǎn)變成可見光，可見光通過一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器被轉(zhuǎn)變成一電信號(hào)。由此得到一個(gè)被檢查物體的圖像。在此位置分辨率通常是下降的，因?yàn)樵陂W爍晶體里光的傳播會(huì)導(dǎo)致圖像模糊。例如在閃爍晶體下部的點(diǎn)的圖像就會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)的邊緣被抹去的現(xiàn)象。
在數(shù)字X射線照相領(lǐng)域，作為X射線轉(zhuǎn)換器的一個(gè)閃爍晶體配置有多個(gè)用于產(chǎn)生相應(yīng)圖像電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換器也是眾所周知的。由此可得到所需的圖像分辨率(US 5587591；物理研究中的核儀器及方法，A310，1991，471至474頁；DE 1952 4858A1；DE 4420603C1)。然而我們所熟知的X射線轉(zhuǎn)換器在計(jì)算機(jī)層析X射線攝影方面卻是不適用的。
本發(fā)明的目的在于，針對(duì)計(jì)算機(jī)層析X射線攝影機(jī)中設(shè)置的X射線探測(cè)器來設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)層析X射線攝影機(jī)，以改善現(xiàn)有技術(shù)的圖像清晰度。
本發(fā)明的目的通過這樣一種計(jì)算機(jī)層析X射線攝影機(jī)來實(shí)現(xiàn)，它帶有一個(gè)X射線放射源，該放射源發(fā)射扇面狀的X射線束，射線束撞擊到一探測(cè)器上，該探測(cè)器由一排單個(gè)探測(cè)元件所組成，其中每單個(gè)探測(cè)元件具有一個(gè)X射線轉(zhuǎn)換器，這些X射線轉(zhuǎn)換器與多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換器接觸。
對(duì)于本發(fā)明重要的是，設(shè)置一個(gè)配置多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的X射線轉(zhuǎn)換器。由信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)可以重現(xiàn)一個(gè)清晰的測(cè)量信號(hào)。X射線轉(zhuǎn)換器可以是閃爍晶體，信號(hào)轉(zhuǎn)換器可以是光電轉(zhuǎn)換器，例如光電二極管。
下面借助附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，附圖中

圖1所示為帶有一X射線探測(cè)器的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影機(jī)的主要部件；圖2至圖5所示為圖1所示計(jì)算機(jī)層析X射線攝影機(jī)的X射線探測(cè)器的變型。
圖1所示的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影機(jī)具有一由X射線源1和一探測(cè)器3組成的測(cè)量單元，X射線源發(fā)射扇形的X射線束2，探測(cè)器由一排，例如512個(gè)單個(gè)探測(cè)元件所組成。焦點(diǎn)用11來表示。被檢查的病人4躺在病榻5上。為了對(duì)病人進(jìn)行掃描，檢測(cè)單元1，3環(huán)繞病人4所在的檢測(cè)域9作360度旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸用10來表示。在此由X射線發(fā)生器6供給的X射線放射源1發(fā)出脈動(dòng)的或連續(xù)的放射線。當(dāng)檢測(cè)單元1，3位于預(yù)定的角位置時(shí)產(chǎn)生多組數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由探測(cè)器3傳送到計(jì)算機(jī)7，計(jì)算機(jī)從所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)組中計(jì)算出預(yù)定圖像點(diǎn)的衰減系數(shù)，并在顯示器8上再現(xiàn)圖像。在顯示器8上相應(yīng)的出現(xiàn)病人透視層圖像。
由圖2可知，探測(cè)器3由一排閃爍晶體12所組成，光電二極管層13與其建立光學(xué)接觸。光電二極管層13在圖2的右邊單獨(dú)示出。由此可見，沿放射線方向看過去，在每個(gè)閃爍晶體12后面都有一排光電二極管。按照?qǐng)D2的實(shí)施例，沿Z向，亦即沿轉(zhuǎn)軸10的方向，探測(cè)器3沒有形成結(jié)構(gòu)，而在φ向具有結(jié)構(gòu)。
在圖3所示實(shí)施例中，探測(cè)器3由閃爍晶體14構(gòu)成的矩陣所組成。在每個(gè)閃爍晶體14后面有與之光學(xué)接觸的光電二極管15組成的矩陣。
在圖4所示的實(shí)施例中，探測(cè)器3結(jié)構(gòu)中的閃爍晶體12具有如圖2所示的那種結(jié)構(gòu)。在每個(gè)閃爍晶體12后面有一個(gè)由光電二極管16構(gòu)成的矩陣。
圖5所示的探測(cè)器3由直接轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體17構(gòu)成，該半導(dǎo)體位于一偏壓V下。半導(dǎo)體17帶有象素接點(diǎn)18(Pixelkontakt)。許多象素接點(diǎn)18位于唯一的一個(gè)例如碲化鎘制的半導(dǎo)體17上。
對(duì)于圖2至圖4重要的是，一個(gè)沒有其它結(jié)構(gòu)的閃爍晶體與一光電二極管矩陣光學(xué)耦合在一起。
由于閃爍晶體不清晰，對(duì)于閃爍晶體來說信號(hào)M被如此測(cè)定，來替代清晰度(理論上是以一個(gè)不模糊的閃爍晶體來測(cè)定的)信號(hào)Mi=ΣjAijSj]]>耦合矩陣Aij包括了系統(tǒng)的不清晰度。如果耦合矩陣是已知的和可逆的，則S可以用來測(cè)定信號(hào)M來重現(xiàn)Si=Σj(A1)ijMj]]>人們可以通過下面的方法得到耦合矩陣A如果這樣來照射系統(tǒng)，使每次(如第K次)只有一部分屏段被照射(Sj＝S當(dāng)j＝k，0除外)，得到Mi＝Aik；測(cè)定信號(hào)正好是矩陣A的k列。如果對(duì)于所有的k重復(fù)這一過程，則可得到全部的耦合矩陣。如果在每列中對(duì)角元素是最大的，則耦合矩陣A是可逆的這個(gè)先決條件得以滿足。這種情況發(fā)生在，閃爍晶體不模糊的時(shí)候，即點(diǎn)像函數(shù)的范圍位于屏的數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)的時(shí)候。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)層析X射線攝影機(jī)，它帶有一個(gè)X射線放射源(1)，該放射源發(fā)射扇面狀的X射線束(2)，射線束撞擊到一探測(cè)器(3)上，該探測(cè)器由一排單個(gè)探測(cè)元件所組成，其中每單個(gè)探測(cè)元件具有一個(gè)X射線轉(zhuǎn)換器(12，14)，這些X射線轉(zhuǎn)換器與多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換器(13，15，16)接觸。
2.按照權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影機(jī)，其中X射線轉(zhuǎn)換器由至少一個(gè)閃爍晶體(12，14)構(gòu)成，該閃爍晶體與多個(gè)光傳感器(13，15，16)建立光學(xué)接觸。
3.按照權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影機(jī)，其中每個(gè)閃爍晶體(12)配有一排光傳感器(13)。
4.按照權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影機(jī)，其中每個(gè)閃爍晶體(12，14)配有一個(gè)光傳感器(15，16)矩陣。
5一種帶有一個(gè)X射線放射源(1)的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影機(jī)，該放射源發(fā)射扇面狀的X射線束(2)，射線束撞擊到一探測(cè)器(3)上，該探測(cè)器由一排單個(gè)探測(cè)元件所組成，在此設(shè)有一個(gè)直接轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體(17)作為X射線探測(cè)器，該半導(dǎo)體具有多個(gè)象素接點(diǎn)(18)。
全文摘要
一種X射線探測(cè)器,其中為消除閃爍晶體里的光散射或直接轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體內(nèi)的串?dāng)_,X射線轉(zhuǎn)換器,例如閃爍晶體(12)與多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換器,例如光電二極管(13)建立聯(lián)系。不清晰度可以通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)計(jì)算出來。
文檔編號(hào)A61B6/03GK1195787SQ9810575
公開日1998年10月14日 申請(qǐng)日期1998年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月9日
發(fā)明者阿諾夫·奧佩爾特, 卡爾·施蒂爾斯托弗 申請(qǐng)人:西門子公司