用于确定通过待检查的对象引起的X射线辐射的衰减的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术的内容是，除了强度之外附加地还引入X射线辐射的谱组成，用于确定由对象(7)引起的衰减。本发明专利技术的另一个方面是一种装置，特别是用于X射线或CT系统(1)的辐射监视器(M)，其适合用于执行提到的按照本发明专利技术的过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定通过待检查的对象引起的X射线辐射的衰减的方法和装置
本专利技术涉及一种用于确定通过待检查的对象引起的X射线辐射的衰减的方法。此外，本专利技术还涉及一种特别适合于执行该方法的装置，特别是用于X射线或CT系统(CT＝Computertomograph)的辐射监视器。
技术介绍
在CT成像中使用的X射线技术是一种重要的医学成像技术。图1示例性示出了现代的、所谓的双源CT系统的结构；但本专利技术不限于此。这样的CT系统1具有带有对置的探测器3的第一X射线管或X射线辐射源2和带有另一个对置的探测器5的第二X射线管4，其中这样布置X射线源和探测器，使得在两者之间可以安置以X射线辐射待穿过的患者7。两个X射线辐射源或探测器系统2、3和4、5在机架壳体6中布置在围绕系统轴9旋转的且在此不可见的机架上。患者7处于可纵向移动的患者卧榻8上，该患者卧榻为了扫描患者7在X射线辐射源或探测器系统的旋转期间连续地或步进地移动穿过机架壳体6中的开口。由此螺旋形或多次圆形地扫描患者7，其中由X射线源产生的X射线辐射穿过患者并且在其穿过之后在探测器处被采集。为了控制CT系统1使用控制和计算单元10，其在其存储器11中具有计算机程序和程序模块Prgx，其在运行时根据需要来加载和处理。控制本身和读出探测器输出数据通过控制和数据导线12来实现，该控制和数据导线将控制和计算单元10与机架壳体6连接。CT技术和一般地医学X射线诊断最终基于，待成像的对象，例如患者7被X射线穿过并且X射线辐射在此在位置上按照其强度被衰减。X射线辐射的衰减的测量可以导出关于待成像的对象的结论。待测量的衰减通过X射线探测器在存在对象的情况下记录的、与其在不存在对象的情况下记录的辐射强度成比例的辐射强度得出。当X射线辐射源在时间上不是稳定的并且发射强度上波动的X射线辐射时，探测器也会在不存在对象的情况下探测到随时间变化而不同的辐射强度。可以利用所谓的辐射监视器来测量由X射线辐射源发射的辐射强度。然后可以在分析探测器信号的情况下使用该测量值。为此采用的、用于X射线辐射的辐射监视器是具有至少一个传感器的装置，该传感器可以测量X射线辐射的强度。传感器(也称为辐射监视器元件)被引入X射线辐射的辐射区域中。依据所测量的辐射强度，辐射监视器输出信号，该信号例如可以被显示，用于控制辐射产生过程以及在处理探测器的信号数据的情况下被使用。在此通常这样运行辐射监视器，使得其不处于为了确定通过对象的衰减而设置的辐射场的区域中，而是处于在其由辐射监视器采集的特征中对于总的辐射场是特征性的辐射场的另外的区域中。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，改善通过待检查的对象引起的X射线辐射的衰减的确定。上述技术问题通过按照本专利技术的方法或装置来解决。本专利技术的有利的实施可以从以下说明以及实施例中得出。本专利技术的一个方面是，确定X射线辐射通过其穿过待检查的对象的衰减，其中为了确定衰减分别在穿过对象之前和之后确定X射线辐射的强度。在穿过对象之前确定X射线辐射的谱组成(speltraleZusammensetzung)并且在确定衰减时考虑该谱组成。换言之，靠近X射线辐射源或在面向X射线源的对象侧确定或测量X射线辐射的强度的谱分布。谱组成的确定可以意味着，确定关于总的X射线谱的组成。但是这不是必须的。谱组成的确定也可以意味着，在至少两个不同的能量区域中分开地确定X射线辐射的强度。由此可以在确定X射线辐射的强度的衰减的情况下校正对后处理中的图像处理产生影响的不准确性，否则该不准确性会由于X射线谱的时间波动而出现。在此本专利技术基于如下认知，对于X射线辐射的衰减的确定不仅是强度，而且X射线辐射的谱组成也是重要的。由此例如当采用谱分辨的探测器时X射线辐射的谱组成变得重要。在此认识到，如上面描述的那样，为达到满意的结果，强度衰减的校正有时可能是不充分的。也就是，从医学设备的X射线源发射的X射线辐射具有谱组成，其包括多个波长(或与之相关)的光子能量。在谱组成中出现的最大的光子能量等同于管的加速电压，也就是施加在阴极和阳极之间的电压。现在不仅X射线辐射的强度总体上会波动，谱组成也会随时间而不具有期望的恒定性。原因可以是多种多样的：例如特别地在辐射产生的开始和结束时发生谱组成的变化。通过调节X射线辐射源或辐射器也会导致对于辐射产生所需的加速电压的波动并且由此导致发射的X射线谱的可变性。此外，X射线辐射器的焦轨的表面结构也会导致X射线谱的变化。在此认识到，除了强度之外附加地对于衰减的确定还引入从X射线源发出的X射线辐射的谱组成是有利的。虽然原则上也可以在运行时尽可能地保持X射线辐射器的加速电压稳定并且不分析在辐射开始和结束阶段期间探测的、其谱组成变化的辐射。但该方案的缺陷在于，对于稳定为辐射产生所需的加速电压而产生的技术开销和由于丢弃在辐射开始和结束期间发射的X射线辐射而造成的剂量损失。虽然可以通过机械闭锁或光阑(英文：“Shutter，遮光器”)减小剂量损失，但在此还会需要附加的部件。但是通过按照本专利技术的方法也可以在X射线辐射的谱组成不恒定或波动时达到满意的结果。也就是在穿过对象之前确定X射线辐射的谱组成并且在确定衰减的情况下通过分析探测器数据来考虑该X射线辐射的谱组成。由此可以确定X射线辐射的谱组成的变化。由此例如可以识别和均衡在辐射产生的开始和结束阶段的加速电压的不稳定性。此外，可以时间分辨地采集谱组成，即在至少两个不同的时间点，或更好地连续地，以便在透射对象之后与同样时间分辨地记录的测量数据，也就是X射线辐射的强度联系起来。可以如下地实现在确定衰减时的谱组成的考虑，即，在X射线辐射穿过对象之后还例如利用谱分辨的探测器确定X射线辐射的另外的谱组成，并且将与在穿过之前确定的X射线辐射的谱组成的对应分量的比较引入衰减的确定。可以将X射线辐射的谱组成分解为相应于分量的能量区域。在此给出确定X射线辐射的谱组成及随后在确定探测器数据的衰减时使用该X射线辐射的谱组成的多个可能性。可以通过辐射监视器来确定在穿过待检查的对象之前的X射线辐射的谱组成。在此例如可以这样构造辐射监视器，使得其谱分辨地采集X射线辐射的谱组成，方法是其划分地采集或记录在不同的能量区域(也就是在一定程度上不同的“能量箱”，英语也称为“energybins”)上的X射线辐射。在此可以这样设计辐射监视器的能量区域，使得只要使用谱分辨的探测器，其就相应于探测器的能量区域。由此可以以简单的方式利用辐射监视器的数据来校正和均衡探测器的数据。由此，一种关于衰减的确定的实施方式例如可以是，对于分别相同的能量区域计算在通过探测器在穿过之后确定的强度和通过辐射监视器在穿过之前确定的X射线辐射的强度之间的比例。该比例计入衰减的确定。对于该方法极其具有优势的是，辐射监视器和谱分辨探测器的能量区域已经是一致的。替换地，可以这样设计辐射监视器，使得其谱分辨地采集总的X射线谱。如果总的谱是已知的，则也可以考虑辐射硬化，即，对象对由探测器记录的谱的影响。这一点导致X射线源的谱波动的更精确的校正。对于确定总的X射线谱，仅由辐射监视器探测确定的能量区域就已足够。然后由测量数据可以推导出总的X射线谱。在此，从至少两个能量区域的所测量的辐射强度反向计算出总的谱。从仅确定的、合适的能量区域推导出X射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定X射线辐射通过其穿过待检查的对象(7)的衰减的方法，其中为了确定衰减而确定分别在穿过所述对象(7)之前和之后X射线辐射的强度，其特征在于，确定在穿过所述对象之前X射线辐射的谱组成并且在确定衰减时考虑该谱组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.24 DE 102012217177.0;2013.01.14 DE 10201321.一种用于确定X射线辐射通过其穿过待检查的对象的衰减的方法，所述方法包括：确定分别在穿过所述对象之前和之后X射线辐射的强度；确定在穿过所述对象之前X射线辐射的谱组成并且在确定衰减时考虑该谱组成；针对分别相同的能量区域，计算在穿过之后确定的X射线辐射的强度和在穿过之前确定的X射线辐射的强度之间的比例；以及在确定衰减时使用所计算的比例和所确定的谱组成来确定衰减。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过辐射监视器确定X射线辐射的谱组成。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从至少两个能量区域中反向计算出谱组成。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定在穿过对象之后的X射线辐射的另外的谱组成，其中，将与在穿过之前确定的X射线辐射的谱组成的对应分量的比较引入衰减的确定。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照时间段内的时间间隔测量用于产生X射线辐射的加速电压，并且由所述加速电压导出在穿过对象之前的X射线辐射的谱组成。6.一种用于确定X射线辐射通过其穿过待检查的对象的衰减的装置，具有：被配置为用于确定来自X射线源的X射线辐射的强度和用于确定X射线辐射在其穿过待检查的对象之前的谱组成的装置，被配置为用于为确定X射线辐射在其穿过待检查的对象之后的衰减提供所确定的强度和所确定的谱组成，其中，所述装置直接在X射线源的光阑的光阑开口旁边布置或集成在至少一个X射线源中。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述装置被构造为用于X射线设备的辐射监视器。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置接受所确定的强度和所确定的谱组成；并且确定X射线辐射在其穿过对象之后的衰减，其中，所确定的强度和X射线辐射的谱组成能够被用于确定衰减。9.根据权利要求6所述的装置，还包括：至少两个辐射监视器元件，其中，所述辐射监视器元件关于能由其采集的X射线辐射的谱组成具有不同的谱灵敏度。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述辐射监视器元件在其纵向延伸取向上彼此垂直并且垂直于待接收的X...

【专利技术属性】
技术研发人员：T汉尼曼，M莱因万德，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE