[发明专利]计算机断层扫描设备的X射线射束光谱过滤的过滤器装置

说明书

本发明的实施例涉及计算机断层扫描设备的X射线射束光谱过滤的过滤器装置。在一方面，本发明涉及用于计算机断层扫描设备的X射线扇形射束的光谱过滤的过滤器装置，该过滤器装置包括：‑第一过滤器区域，其包括第一光谱过滤器功能，‑第二过滤器区域，其包括第二光谱过滤器功能，第二光谱过滤器功能不同于第一光谱过滤器功能，‑第一过滤器区域和第二过滤器区域被连续布置在垂直于X射线扇形射束的中心平面的方向上并且沿分割线彼此相邻，‑其中当过滤器装置被放置在相对X射线扇形射束的第一位置时，第一过滤器区域覆盖X射线扇形射束的第一截面区，并且第二过滤器区域覆盖X射线扇形射束的第二截面区。

技术领域

在一方面，本发明涉及用于计算机断层扫描设备的X射线扇形射束的光谱过滤的过滤器装置。在另一方面，本发明涉及计算机断层扫描设备。在另一方面，本发明涉及用于利用计算机断层扫描设备来提供光谱计算机断层扫描数据的方法。在又一方面，本发明涉及用于产生过滤器装置的方法，该过滤器装置用于计算机断层扫描设备的X射线扇形射束的光谱过滤。在又一方面，本发明涉及用于定位过滤器装置中的缺陷的方法，该过滤器装置用于计算机断层扫描设备的X射线扇形射束的光谱过滤。

背景技术

与传统的单能量计算机断层扫描(CT)扫描仪相比，光谱计算机断层扫描，例如以双能量光谱计算机断层扫描形式的光谱计算机断层扫描，允许基于不同的X射线光谱来更精确地区分组织和疾病过程的化学过程。

在已知的双能量CT技术中，第一示例使用两个X射线管和两个检测器来获得同时的双能量采集和数据处理。该示例的优点是非常快速地执行患者扫描，诸如在心脏成像中，这可以将配准误差和呼吸运动伪影的风险最小化。该设计导致极其复杂的硬件和数据处理困难。

第二示例使用单个X射线管和单个检测器，该单个X射线管快速交替管电压，该单个检测器快速配准来自低能量和高能量两者的信息。高的千伏电压的切换经常导致对X射线管和发生器的高要求和其不良的寿命性能。数据处理具有在低能量、高能量和患者运动之中的同步问题。

光谱CT的第三示例使用分层检测器，其也被称为“三明治”检测器。该系统由单个X射线管和两层检测器组成，该两层检测器同时检测两个能量级别。这些分层的半导体闪烁体具有相当大的光谱重叠问题。该系统的技术挑战和费用与专用的检测器硬件相关。

US10123756B2公开了用于将X射线扇形射束限制并成形的有槽板，该有槽板包括至少一个第一有槽开口和两个不同的X射线过滤器区域，以用于对入射X射线射束进行X射线光谱区分，两个不同的X射线过滤器区域被永久地布置在至少一个第一有槽开口的区域中，使得穿透至少一个第一有槽开口的、包括不同X射线光谱的入射X射线射束的辐射分量是可同时生成的。

发明内容

本发明的基本技术问题是有利于对X射线源和检测器要求较低的单个X射线源光谱计算机断层扫描。该问题通过每个独立权利要求的主题来解决。从属权利要求与本发明的其他方面有关。

在一方面，本发明涉及用于计算机断层扫描设备的X射线扇形射束的光谱过滤的过滤器装置，该过滤器装置包括：

-第一过滤器区域，其包括第一光谱过滤器功能，

-第二过滤器区域，其包括第二光谱过滤器功能，第二光谱过滤器功能不同于第一光谱过滤器功能，

-第一过滤器区域和第二过滤器区域被连续布置在垂直于X射线扇形射束的中心平面的方向上并且沿分割线彼此相邻，

-其中当过滤器装置被放置在相对于X射线扇形射束的第一位置时，第一过滤器区域覆盖X射线扇形射束的第一截面区，并且第二过滤器区域覆盖X射线扇形射束的第二截面区。

在另一方面，过滤器装置还包括：

-第三过滤器区域，其包括第二光谱过滤器功能，