用于X射线图像拍摄设备的可旋转的散射格栅制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于X射线图像拍摄设备的散射格栅，用于在X射线辐射方向上布置在X射线辐射探测器之前，其中，散射格栅具有半径为r＝Rmax的圆形基面，散射格栅构建为可以围绕散射格栅的中心旋转，并且散射格栅在基面内包括多个透射X射线辐射的辐射通道，其中，辐射通道是通过多个完全围绕其的格栅接片形成的，其中，格栅接片分别在基面中沿着螺旋形曲线延伸。本实用新型专利技术还涉及所述X射线图像拍摄设备。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有圆形基面和多个辐射通道的可旋转的散射格栅，以及包括相应的散射格栅的X射线图像拍摄设备。
技术介绍
已知的X射线图像拍摄设备典型地具有如下结构：径向对称的X射线辐射从点状X射线源、通常是X射线管出射。该X射线辐射穿透检查对象、例如患者，并且被空间分辨的图像接收器或者X射线辐射探测器探测到。在检查对象或者患者中，通过入射的X射线辐射与材料的相干和不相干的交互作用产生散射。该散射同样由探测器探测到，然而未载有图像信息，由此在所产生的X射线图像拍摄中形成干扰信号。相比于初级X射线辐射，在检查对象中形成的散射沿所有空间方向发出。因为几乎不能阻止在X射线成像中形成散射，所以使用散射栅。该散射栅利用了散射的随机的方向分布。散射栅安装在检查对象和探测器之间。它通常由精细的叶片或接片(Steg)构成，该叶片或接片由特别好地吸收X射线辐射的材料、例如铅制成。叶片基本上平行于X射线辐射方向布置并且在该方向上具有特定的长度，从而初级X射线辐射的大部分可以通过格栅，因为它不射中叶片壁，相反地，散射大部分射中叶片壁并在那里被吸收。为了实现稳定的结构，叶片壁典型地具有80μm到100μm的厚度。对于血管造影中例如为150μm到200μm的像素大小而言，清楚的是，散射栅的结构会在X射线图像拍摄中由X射线图像拍摄设备成像。换言之，当格栅太大时，可以在X射线图像拍摄中识别出其周期性。该效果很不利于对观察者所形成的图像印象以及图像质量。避免在X射线图像拍摄中成像格栅的一个可能性在于，将散射栅在图像采集期间相对于X射线辐射探测器移动。这种方法例如在公开文献DE102005052992A1中描述。在那里，散射栅经历线性运动，具体而言，格栅实施相对于探测器的直线的来回运动。在基于格栅的图像信息的空间中的擦拭或涂抹引起的是，不能再分辨X射线图像拍摄中的格栅的各个叶片。然而，恰好在介入治疗中以例如每秒15至30帧的高图像速率工作。相应地，格栅的线性运动也必须以很高的速度进行。这例如在所出现的加速力方面对机械和执行器提出高要求，因为格栅必须被无声和无振动地引导。此外，格栅的线性运动必须与X射线脉冲同步，这同样要求高的开发开销。
技术实现思路
基于此，本技术的任务是，提供一种改进的散射格栅，其克服了所描述的缺点。该任务根据本技术通过散射格栅和X射线图像拍摄设备来解决。本技术一方面基于将用于抑制在X射线图像拍摄中示出散射格栅的线性运动转变为散射格栅的旋转运动，并且同时基于匹配格栅接片的、对于散射格栅的旋转运动最合适的格栅形状或构型。通过这些措施，可以在X射线成像中有效抑制散射，并且在散射格栅的可以简单地实现并且可靠的运动中阻止在X射线图像拍摄中对散射格栅成像。相应地，本技术涉及一种用于X射线图像拍摄设备的、用于在X射线辐射方向上布置在X射线辐射探测器之前的散射格栅，其中，散射格栅具有半径为r＝Rmax的圆形基面，散射格栅构建为可以围绕散射格栅的中心旋转，并且散射格栅在基面内包括多个透射X射线辐射的辐射通道，其中，辐射通道是通过多个完全围绕其的格栅接片形成的，其中，格栅接片分别在基面中沿着螺旋形曲线延伸。根据本技术的散射格栅以其圆形和由此旋转对称的基本形状而特别良好地适用于旋转运动，因为它允许基本上均匀的重量分布，从而散射格栅的旋转轴线也对应于它的主惯性轴线。相应地，散射格栅构建为可以围绕其中心旋转，旋转轴线和主惯性轴线延伸穿过该中心。旋转特别良好地适合作为运动方式，因为散射格栅仅还在起动和惯性运动时经受加速力，这会在成像之前和之后进行。旋转是声音较小和振动较少地进行的，并且也可以在机械上简单地实现。在一分钟中实现300至1500转的旋转频率。对此所需的驱动有利地作用于散射栅的侧面或者说作用于其圆周上，以便不损害X射线成像。驱动例如可以通过电磁场进行或者以机械方式通过某类V带进行。典型地，散射栅的栅结构是通过平行和/或直角地延伸并且间隔恒定的栅叶片形成的，或者构建为蜂巢形的。辐射通道于是分别对应于位于叶片之间的线形、矩形、方形或蜂巢形的通道。专利技术人现在认识到，当摒弃这些惯用的栅结构时，可以用旋转的散射格栅来改进散射抑制。相应地，格栅接片根据本技术在基面中在螺旋形轨道上延伸。螺旋在本技术的意义下理解成每个如下平面曲线，该曲线围绕一个点、即螺旋极点延伸并且离它越来越远。根据本技术的散射格栅实现了改进的散射抑制，这显著扩大了图像质量与所使用的剂量的比例。根据本技术的一个方面，散射格栅的格栅接片在其上延伸的螺旋形曲线的极点位于它的圆形基面的中心。这简化了散射格栅的旋转对称的构型，并且如下面更详细描述那样还有利于格栅接片在散射格栅的基面内的均匀分布。根据本技术的另一方面，螺旋形曲线右旋和左旋地延伸。换言之，散射格栅包括从散射格栅的中心出发执行顺时针弯曲的格栅接片，以及从散射格栅的中心出发执行逆时针弯曲的格栅接片。于是，右旋曲线上的格栅接片和左旋曲线上的格栅接片相交。辐射通道相应地通过右旋曲线上的两个相邻格栅接片和左旋曲线上的两个相邻的格栅接片形成，并且格栅接片的弯曲可忽略地具有梯形形状。格栅接片的交点显著提高了散射格栅的稳定性，其根据该方面构建为自支承的。根据本技术的另一方面，螺旋形曲线构建为平面的、对数型的螺旋线。该方面基于这样的考虑，即，在散射格栅的旋转运动中，在X射线图像拍摄中可见与局部运动方向相切地延伸的格栅接片。理想的是，仅径向延伸的格栅接片。因为由此就不能构建自支承的结构，所以专利技术人选择了稳定性和成像特性之间最好的折衷，即，使得格栅接片沿着对数型螺旋线延伸。对数型螺旋线可以以极坐标等式来描述，其中，k＝常数作为螺旋线的螺距，并且α作为螺旋角，其中tan(α)＝k。对数型螺旋线具有的特性是，通过螺旋极点的每条直线以相同的角度与螺旋线相交。尤其在螺旋线的螺距为1时，格栅接片相对于半径总是位于45°的角度中。在一个替选的构型中，可以匹配对数型螺旋线的螺距并且尤其将其选择为大于1，这实现了格栅接片相对于其半径的陡度加大(Aufsteilung)。由此，格栅接片更接近于径向走向。格栅接片的径向走向在旋转运动中最快地消失并由此不可见。此外，格栅接片的径向走向提高了散射格栅的稳定性，更陡的格栅接片可以更好地吸收旋转力。根据本技术的另一方面，散射格栅在围绕基面的中心的、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于X射线图像拍摄设备的散射格栅(9)，用于在X射线辐射方向上布置在X射线辐射探测器(5)之前，其中，所述散射格栅具有半径为r＝Rmax的圆形基面，所述散射格栅构建为能够围绕散射格栅的中心(M)旋转，并且所述散射格栅在基面内包括多个透射X射线辐射的辐射通道(14)，其中，所述辐射通道是通过多个完全围绕其的格栅接片(10)形成的，并且所述格栅接片分别在基面中沿着螺旋形曲线延伸。

【技术特征摘要】
1.一种用于X射线图像拍摄设备的散射格栅(9)，用于在X射线辐射方向上布置在X射线辐射探测器(5)之前，其中，所述散射格栅具有半径为r＝Rmax的圆形基面，所述散射格栅构建为能够围绕散射格栅的中心(M)旋转，并且所述散射格栅在基面内包括多个透射X射线辐射的辐射通道(14)，其中，所述辐射通道是通过多个完全围绕其的格栅接片(10)形成的，并且所述格栅接片分别在基面中沿着螺旋形曲线延伸。
2.根据权利要求1所述的散射格栅，其特征在于，螺旋形曲线的极点位于圆形基面的中心。
3.根据权利要求1所述的散射格栅，其特征在于，螺旋形曲线右旋和左旋地延伸。
4.根据权利要求1所述的散射格栅，其特征在于，螺旋形曲线是平面的、对数型的螺旋线。
5.根据权利要求1所述的散射格栅，其特征在于，该散射格栅围绕基面的中心具有半径为r＝Rmin的、没有格栅接片的圆形开口(11)。
6.根据权利要求5所述的散射格栅，其特征在于，格栅接片在基面内具有恒定的面积覆盖。
7.根据权利要求6所述的散射格栅，其特征在于，与基面中的围绕基面的中心的、半径为r的圆相交的格栅接片的数目随着半径r而增大，其中Rmin<r≤Rmax。
8.根据权利要求7所述的散射格栅，其特征在于，在半径为r>Rmin的情况下开始的格栅接片的起始点在其角位置方面相对于彼此随机分布。
9.根据权利要求7所述的散射格栅，其特征在于，在半径为r>Rmin的情况下开始的格栅接片的起始点以角度ψ＝222.5°彼此间隔。
10.根据权利要求7所述的散射格栅，其特征在于，在半径为r>Rmin的情况下开始的、在...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·伯恩哈特，N·赫茨勒，M·米斯，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE