[发明专利]X射线设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种特别适用于医疗技术目的的X射线设备以及一种运行这种X射线设备的方法。

背景技术

在X射线管中通过使电子束入射阳极而产生X射线辐射。在固定阳极的情况中，所入射的电子确定了焦斑；在旋转阳极的情况中，在X射线管运行时形成了焦斑轨迹。

从DE 103 01 071 A1中已知了用于调节X射线管的焦斑位置的设备和方法。在此，焦斑位置的调节不通过开环式控制而是通过闭环式调控来实现，以便自动补偿对于焦斑位置的调节的可预见的和不可预见的干扰影响。提供了传感器以便测量反映焦斑位置的信号。该信号作为调控量用于偏离调控。焦斑位置的测量可例如通过位置分辨地确定X射线束的强度或通过例如借助于红外照相机测量阳极上的温度来进行。

从JP 11009584A中已知用于跟踪X射线束的位置的方法，所述方法为此应用于即使在焦斑取决于温度而移动时也保持X射线束的位置。X射线束通过可调节的缝隙形的光阑达到具有光电二极管阵列的检测器，所述检测器在二维维度上实现位置分辨的强度测量。

DE 196 50 528 A1涉及用于在多层计算机断层成像扫描装置内确定X射线束位置的方法和设备。在此情况中，也提供了分开布置的检测装置行的排列，以确定X射线辐射的焦点位置。由检测装置行提供的信号被用于控制准直器装置跟踪机构。

WO 2008/132635A2公开了带有X射线源的成像医疗技术系统，其中假设焦点在纵向方向上的位置取决于至少一个X射线部件的温度。基于此关系，通过计算机支持根据温度来改变准直器位置。

发明内容

本发明的任务在于，将X射线设备相对于所述现有技术以相对低的设备成本特别是在成像特征的几何质量方面进行改进。

根据本发明，此任务通过带有权利要求1的特征的X射线设备以及通过根据权利要求11的用于X射线设备的运行的方法解决。在下文中结合X射线源解释的构造和优点在意义上也适用于方法，反之亦然。

X射线设备包括X射线源和与之协作的检测器，以及布置在X射线源和检测器之间的带有限定的几何形状和/或已知的射线吸收特性的修正物体，所述修正物体通过检测器可识别并且在此为显示X射线源的特征、特别是X射线源的焦斑位置而在检测器上形成。

本发明基于如下考虑，即X射线辐射源在X射线管内的位置，即焦斑位置通过X射线管的部件在运行期间的热膨胀而改变。在带有可旋转阳极的X射线管中，例如在DE 103 01 071 A1以及同等优先权的US 7,001,071B2中所公开，例如旋转阳极自身、旋转阳极和支架之间的连接元件、支架或支架的部件、真空壳体或X射线管的其他部分可能膨胀，其中不同的部分典型地以不同的尺度热膨胀。

在X射线设备运行期间出现的X射线源的该几何形状改变意味着X射线源相对于检测器的移动并且因此以检测器拍摄的图像的移动和/或畸变。这特别地在其中拍摄一系列相关联的图像的情况中是不利的，如在计算机断层成像的情况中。一般地，成像几何形状的改变歪曲了在不同的图像上描述的物体特征之间的位置关系。为此，在X射线源的取决于热的尺寸改变时，当与检测器的像素尺寸相比取决于热的运动大时，出现的不利影响是分辨率的损失。

与总是干预X射线源以在取决于热的几何改变的情况下尽可能地保持成像质量的现有技术所建议的方法基本上不同，根据本发明使用由检测器拍摄的数据以补偿取决于热、机械或其他原因的焦斑位置的改变。在此，根据该方法的有利构造，不进行例如通过调节准直器的对于X射线设备的成像特征的干预。

相应地，形成X射线设备并且为其提供图像评估单元，使得采集检测焦斑特征的改变，例如横截面的移动或改变。为此，特别地将拍摄期间所拍摄的数据与存储的（额定）数据或也与先前拍摄的数据进行比较。补充地，将X射线设备形成为使得此焦斑特征改变的补偿仅通过基于在拍摄期间所确定的数据的数学修正算法实现。特别地，在检查物体的检查期间的一些列图像拍摄的情况中亦是如此。在整个序列期间补偿仅通过图像评估单元并且仅计算地进行，而不进行在光程内的硬件干预。