[发明专利]制造二维准直器元件的方法以及二维准直器元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造用于辐射探测器的二维准直器元件的方法以及一种二维准直器元件(Kollimatorelement)。

背景技术

例如，在利用X射线设备、诸如用于检查患者的计算机断层造影设备的成像中采用准直器。计算机断层造影设备具有在机架上设置的X射线系统，该X射线系统带有X射线源和X射线探测器。通常，X射线探测器由线性地或二维地互相排列的多个探测器模块构造。X射线探测器的每个探测器模块例如包括互相对齐的闪烁晶体阵列和光电二极管阵列。闪烁晶体阵列和光电二极管阵列的互相对齐的元件形成探测器模块的探测器元件。在闪烁晶体阵列上入射的X射线被转换成光，其由光电二极管阵列转换成电信号。这些电信号构成了重建利用计算机断层造影设备所检查的对象或患者的图像的出发点。

从X射线源出发的X射线在对象中散射，从而除了X射线源的初级辐射，在X射线探测器上还出现杂散辐射，即，所谓的二次辐射。该杂散辐射造成X图像的噪声并且由此减小X图像中的对比度区别的可识别性。为了降低杂散辐射影响通常为每个闪烁晶体阵列设置一个吸收X射线的准直器，其使得只有特定空间方向上的X射线到达闪烁晶体阵列上。以这种方式可以降低图像伪影并且在给定的对比度噪声比的情况下显著降低对患者应用的X射线剂量。

迄今为止在计算机断层造影设备中主要使用所谓的一维准直器，其由多个在方向上依次设置的准直器片(Kollimatorblechen)构造。在此，这些准直器片对齐X射线焦点并且使得可以抑制在方向上、即在机架的旋转方向上的杂散辐射。这些准直器片由钨制造并且为了机械稳定性必须粘在支撑机构中。

在扩大在z方向上、即在患者轴的方向上的X射线探测器的情况下，并且在双源系统(Dual-Source-Systemen)(在该系统中同时运行两个在一个测量平面上围绕一个固定的角度在方向上偏移地设置的用于采集投影的拍摄系统)中，还需要在z方向上的附加准直。这样的二维准直器、简称2D准直器，例如在US7362894B2中或者在DE102005044650A1中进行了描述。在此，随着探测器的宽度增加，越来越难以以足够的精度和强度来制造格栅类的支撑机构，以便将片保持在位置上。为了实现2D准直器的高的精度和强度，此外还公知一种制造方法，在该制造方法中为了硬化而进行与以格栅类的二维形式的金属成分的高分子复合(Polymer-Verbindung)。然而在此有如下缺点：由于与金属复合的有限填充度(该填充度典型地为50％)，显著降低了所构造的隔片(Stege)的准直作用。

发明内容

由此出发，本发明要解决的技术问题是，这样构造一种制造2D准直器元件的方法，使得制成的2D准直器元件具有高的精度和强度，并且满足用于极大减少杂散辐射的前提条件。此外本发明要解决的技术问题是，这样构造一种2D准直器元件，使得其具有所提到的特征。

按照本发明，通过一种制造用于辐射探测器的二维准直器元件的方法以及通过一种二维准直器元件解决了上述技术问题。

在按照本发明制造用于辐射探测器的二维准直器元件的方法中，借助快速制造技术(Rapid Manufacturing Technik)逐层地由吸收射线的材料形成交叉的隔片，后者沿着方向和z方向对齐并且形成具有至少在2D准直器元件的内部区域中侧面地包围的辐射通道的网格形结构(Struktur)。

所谓的快速制造技术是一种快速制造方法，在该方法中逐层地由粉末状的材料在使用物理和/或化学效应的条件下构造组件。在每个制造步骤中可以选择性地将新的层非常精确地并且薄地涂覆在现有的结构上，使得可以按照其宽度、高度和位置以非常高的精度制造2D准直器元件的隔片。在此，该制造可以基于直接地由可以如在CAD系统中呈现的3D表面数据以简单的方式所产生的层数据进行。在此，以这种方式制造的2D准直器元件是一体的组件而不是由多个单个的片组成。因此其具有特别高的强度。

作为吸收辐射的材料采用没有附加粘合剂的金属粉末，从而以金属填充隔片的填充度几乎为100％并且可实现非常有效的准直。