DE19713400A1

DE19713400A1 - X=ray computer tomograph

Info

Publication number: DE19713400A1
Application number: DE1997113400
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr Rer Nat Hupke; Karl Dipl Phys Dr Stierstorfer
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1997-04-01
Filing date: 1997-04-01
Publication date: 1998-10-15
Also published as: JPH10323348A; CN1194815A

Abstract

The computer tomograph has a measuring arrangement including an X-ray source (1) and a detector (3). The latter receives X-ray radiation (2) emitted from the X-ray source (1) after it has passed through a measurement field (9). A primary beam aperture (12) is provided to fade in the X-ray beam (2). The detector (3) is constructed of at least two parallel detector lines. Each detector line is made up of a row of detector elements. The X-ray radiation incident on at least one detector line is filtered by a beam filter (13). Preferably the beam filter (13) is arranged near the primary beam aperture (12).

Description

Verschiedene Gewebematerialien, z. B. Weichteile oder Knochen, zeigen bei der Durchstrahlung mit Röntgenstrahlen in einem Computertomographen ein unterschiedliches spektrales Absorp tionsverhalten. Dies kann ausgenutzt werden, um über die totale Schwächung hinaus weitere Informationen über das durchstrahlte Objekt zu gewinnen.Various fabric materials, e.g. B. soft tissues or bones, show when irradiated with X-rays in one Computer tomographs have a different spectral absorption tion behavior. This can be exploited to over the total weakening beyond that to acquire irradiated object.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgen-Com putertomographen mit einem Röntgenstrahler mit polychromati schem Spektrum so auszubilden, daß der Detektor Informationen über das Spektrum liefert.The invention has for its object an X-ray Com Putertomograph with an X-ray tube with polychromati schem spectrum so that the detector information delivers across the spectrum.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs. Bei dem erfindungsgemäßen Röntgen-Compu tertomographen weist der Detektor mindestens zwei parallel zueinander liegende Detektorzeilen aus jeweils einer Reihe von Detektorelementen auf. Eine Detektorzeile hat dabei gegenüber der anderen Detektorzeile eine unterschiedliche spektrale Gewichtung, weil in deren Strahlengang ein im Be reich der Primärstrahlenblende angeordnetes Strahlenfilter vorgesehen ist.According to the invention, this object is achieved by the features of the claim. In the X-ray compu according to the invention The detector has at least two parallel tomographs detector rows lying in relation to each other from one row each of detector elements. A detector line has it a different one from the other detector line spectral weighting, because in the beam path an in the loading range of the primary radiation diaphragm arranged radiation filter is provided.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zei gen:The invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail. It shows gene:

Fig. 1 die wesentlichen Teile eines Röntgen-Computertomogra phen zur Erläuterung des Erfindungsgedankens, und Fig. 1 shows the essential parts of an X-ray computed tomography to explain the inventive concept, and

Fig. 2 eine Ansicht der für die Erfindung wesentlichen Teile des Röntgen-Computertomographen gemäß Fig. 1 in Rich tung des Pfeiles II. Fig. 2 is a view of the essential parts of the invention of the X-ray computer tomograph according to FIG. 1 in Rich direction of the arrow II.

Der in der Fig. 1 dargestellte Computertomograph weist eine Meßeinheit aus einer Röntgenstrahlenquelle 1, die ein fächer förmiges Röntgenstrahlenbündel 2 aussendet, und einem Detek tor 3 auf, welcher aus einer Reihe von Einzeldetektoren, z. B. aus 512 Einzeldetektoren, besteht. Der Fokus ist mit 11 be zeichnet. Der zu untersuchende Patient 4 liegt auf einer Patientenliege 5. Zur Abtastung des Patienten 4 wird die Meßeinheit 1, 3 um ein Meßfeld 9, in dem der Patient 4 liegt, um 360° gedreht. Die Drehachse ist mit 10 bezeichnet. Dabei wird die Röntgenstrahlenquelle 1, die von einem Röntgengene rator 6 gespeist wird, gepulst oder mit Dauerstrahlung be trieben. Bei vorbestimmten Winkelpositionen der Meßeinheit 1, 3 werden Sätze von Daten erzeugt, die vom Detektor 3 einem Rechner 7 zugeführt werden, welcher aus den erzeugten Daten sätzen die Schwächungskoeffizienten vorbestimmter Bildpunkte berechnet und auf einem Sichtgerät 8 bildlich wiedergibt. Auf dem Sichtgerät 8 erscheint demgemäß ein Bild der durchstrahl ten Schicht des Patienten.The computer tomograph shown in Fig. 1 has a measuring unit from an X-ray source 1 , which emits a fan-shaped X-ray beam 2 , and a detector 3 , which consists of a number of individual detectors, for. B. consists of 512 individual detectors. The focus is 11 . The patient 4 to be examined lies on a patient couch 5 . To scan the patient 4 , the measuring unit 1 , 3 is rotated through 360 ° around a measuring field 9 in which the patient 4 lies. The axis of rotation is designated 10 . The X-ray source 1 , which is fed by an X-ray generator 6 , is pulsed or driven with continuous radiation. At predetermined angular positions of the measuring unit 1 , 3 sets of data are generated, which are fed from the detector 3 to a computer 7 , which sets the attenuation coefficients of predetermined pixels from the generated data and reproduces them on a display device 8 . Accordingly, an image of the irradiated layer of the patient appears on the viewing device 8 .

Die Fig. 2 zeigt, daß die Dicke der durchstrahlten Schicht des Patienten 4 durch eine Primärstrahlenblende 12 festgelegt wird, die das Röntgenstrahlenbündel 2 entsprechend einblendet und in der Nähe des Fokus 11 angeordnet ist. Der Detektor 3 besteht aus zwei parallelen Detektorzeilen 3a, 3b, von denen jede aus einer Reihe von Detektorelementen aufgebaut ist. Derjenige Teil des Röntgenstrahlenbündels 2, der auf der Detektorzeile 3b auftrifft, wird durch ein fokusnahes Strahlenfilter 13 vorgefiltert. Die Daten der Detektorzeilen 3a, 3b stellen demgemäß zwei unabhängige Datensätze dar und es kann ein CT-Bild mit den üblichen Algorithmen rekonstruiert werden. Die beiden Datensätze enthalten verschiedene, über die beiden Spektren berechnete Absorptionswerte, die in der Kombination zusätzliche Informationen über die Elementzusam mensetzung im Patienten 4 enthalten. Diese Informationen kön nen auf den Bildern visualisiert werden. FIG. 2 shows that the thickness of the irradiated slice of the patient 4 is defined by a primary radiation diaphragm 12, which fades in the X-ray beam 2 corresponding to and disposed in the vicinity of the focus. 11 The detector 3 consists of two parallel detector lines 3 a, 3 b, each of which is made up of a series of detector elements. The part of the X-ray beam 2 that strikes the detector row 3 b is pre-filtered by a radiation filter 13 close to the focus. The data from the detector rows 3 a, 3 b represent two independent records accordingly and it may be a CT image with the conventional algorithms are reconstructed. The two data sets contain different absorption values calculated via the two spectra, which in the combination contain additional information about the element composition in the patient 4 . This information can be visualized on the pictures.

Allgemein ist es auch denkbar, mehr als zwei Detektorzeilen mit entsprechend mehreren Strahlenfiltern vorzusehen. Bei ei nem Mehrschichtsystem können auch jeweils ganze Gruppen von Zeilen mit demselben Spektrum bestrahlt werden.In general, it is also conceivable to have more than two detector lines to be provided with a corresponding number of radiation filters. With egg Whole groups of Lines with the same spectrum are irradiated.

Bei der Erzeugung einer Übersichtsaufnahme, bei der die Meß anordnung 1, 3 gegen Drehen verriegelt ist und eine Relativ bewegung zwischen der Meßanordnung 1, 3 und der Patienten liege 5 in Richtung der Systemachse 10 erfolgt, können gleichzeitig zwei oder mehr Projektionen mit unterschied lichen Spektren gemessen und in der beschriebenen Weise visualisiert werden.When generating an overview, in which the measuring arrangement 1 , 3 is locked against rotation and there is a relative movement between the measuring arrangement 1 , 3 and the patient 5 in the direction of the system axis 10 , two or more projections with different spectra can be made simultaneously measured and visualized in the manner described.

Claims

1. computer tomograph with a measuring arrangement from a Rönt genstrahlenquelle (1) and a detector (3) receiving the radiation emanating from the X-ray source (1) X-ray radiation (2) after it has passed through a measuring field (9), wherein a primary radiation diaphragm (12 ) for fading in the x-ray radiation ( 2 ) is provided and the detector ( 3 ) is made up of at least two parallel detector lines ( 3 a, 3 b), each of which consists of a number of detector elements, and which on at least one detector line ( 3 b) is filtered on striking X-rays through a radiation filter ( 13 ).

2. X-ray computer tomograph according to claim 1, wherein the radiation filter ( 13 ) near the primary beam diaphragm ( 12 ) is arranged.