[发明专利]用于设置X射线束的空间强度分布的方法和设备

说明书

本发明涉及用于设置X射线束的空间强度分布的方法和设备。在该方法中，X射线束由X射线管生成，其中X射线束的射束路径通过具有多个薄片板的形状过滤器在传播方向上被引导，多个薄片板朝向焦点渐缩，使得对于每个薄片板来说至少一条直线与焦点对准，该至少一条直线通过该相应薄片板行进并且形成该薄片板的第一优选方向，其中形状过滤器的薄片板的第一优选方向关于射束路径对准，其中由于薄片板在第一优选方向上对准，X射线束的部分会被吸收，并且其中，在传播方向上，X射线束的空间强度分布被薄片板所引起的吸收来设置。该设备具有形状过滤器和控制单元，并且被适配为执行该方法。

技术领域

本发明涉及一种用于设置X射线束的空间强度分布的方法，其中X射线束由X射线管生成，其中该X射线束的射束路径由形状过滤器在一个传播方向上引导，并且其中该X射线束的空间强度分布在此传播方向上被设置。本发明还涉及一种用于设置X射线束的空间强度分布的设备，该设备包括形状过滤器和控制单元。

背景技术

在计算机断层扫描仪(CT)中，用于医学成像的辐射由X射线管生成。用于成像的X射线辐射在物理上生成于X射线管的阳极空间区域中相对于CT的尺寸和患者待检查的身体区域的尺寸而言，可以假设该空间区域几乎是点状的。X射线辐射的射束路径基本上以扇形方式从这样定义的生成点径向地辐射，其中X射线辐射的照射主要出现于一个立体角范围中，该立体角范围可能受到阳极几何形状的影响或限制，并且可能受到后续隔膜布置的影响或限制。

在CT中，X射线管被布置在回转环上，该回转环在CT操作期间绕轴线进行旋转运动。待CT成像的患者身体区域沿该轴线定位。然后，X射线管的射束路径以扇形形状从生成点被引导到回转环所围绕的内部空间中，可选地，这种引导借助于适当的隔膜来进行。

为了CT能够获得最佳的高图像分辨率，期望的是在每个图像记录中，在任何情况下都具有最优的锐利对比度，该图像记录是通过X射线束产生的，该X射线束在生成点的特定角位置处或者较窄的角度范围中被生成。一方面，单次扫描的对比度的产生取决于待成像的各组织层对X射线辐射的不同吸收水平，并且每次在扫描期间待成像的组织都是被精确定义的，因此期望入射X射线辐射的强度尽可能高以便提高对比度并降低噪声。然而，另一方面，出于医学原因的考虑，对身体特定区域的辐射强度应当受到限制，至少应该是随时间平均的。

为了限制X射线辐射的强度，CT通常具有布置在生成点附近的多个吸收过滤器，并因此从开始即限制了对患者照射的强度。然而，由此获得的恒定吸收曲线和附随的对辐射强度的预定限制通常无法充分考虑到待检查的身体区域的解剖特征。特别地，在CT运行期间，在X射线管围绕待成像的患者身体区域旋转的背景下，更需要考虑到这一点。因此，解剖特性不仅可由例如身体区域关于旋转轴的偏心位置而产生，而且还可能由以下事实导致：对患者正面进行照射的辐射覆盖距离患者较近的范围，因此与对患者侧面进行照射的辐射(其例如从一侧肩部到相对侧肩部传播)相比，其经历的吸收明显更少。仅由于以不同距离来覆盖患者身体而导致的吸收水平差异即可能达到100倍以上。原有的吸收过滤器无法对这一问题提供令人满意的解决方案。此外，由于上述原因，目前没有、也无法提供期望的空间吸收曲线的变化，特别是在CT扫描期间的这种变化。

发明内容

因此，本发明的目的是公开一种能够可变地设置X射线束的空间强度分布的方法。此外，本发明还基于如下目的，即，可以借助何种手段来针对X射线束设置空间强度分布。

第一个目的通过一种用于设置X射线束的空间强度分布的方法来以创造性方式实现，在该方法中，X射线束由X射线管生成，由具有多个薄片板的形状过滤器在传播方向上引导X射线束的射束路径，该多个薄片板朝向焦点渐缩，以使得对于这些薄片板中的每一个而言，都有至少一条直线与焦点对准，该至少一条直线通过相应薄片板而行进、并且形成薄片板的第一优选方向，其中形状过滤器的这些薄片板的多个第一优选方向关于射束路径而对准，其中由于这些薄片板在这些第一优选方向上对准，所以X射线束的若干部分会被吸收，并且其中在传播方向上，X射线束的空间强度分布被这些薄片板所引起的吸收来设置。