SE524380C2

SE524380C2 - Exponeringsstyrning i scannerbaserad detektering av joniserande strålning

Info

Publication number: SE524380C2
Application number: SE0200731A
Authority: SE
Inventors: Stefan Thunberg; Tom Francke
Original assignee: Xcounter Ab
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2004-08-03
Also published as: US6873682B2; KR20040097164A; SE0200731D0; CN1642479A; EP1482836B1; DE60333081D1; JP2005519668A; AU2003208691B2; US20040141588A1; CN100382752C; AU2003208691A1; US20030174806A1; WO2003075764A1; CA2478080A1; SE0200731L; EP1482836A1; ATE471696T1

Description

)1o 15 20 25 30 35 524 380 2 En annan metod, beskriven i U.S. Re. 33.634 av Yanaki, samplar strålningen som passerar genom ett föremål som skall undersökas under en kort del av den totala exponeringstiden medelst en sensor, varefter exponeringstiden och spänningen, strömmen samt fokalpunktstorleken hos röntgenkällan justeras så att den levererade strålningen från röntgenröret under kvarstoden av exponeringen kommer att skapa optimal kontrast mellan strukturer inuti föremålet som undersöks och optimal mörkning av en film, xerografisk bild, fluoroskopisk bild eller annat avbildningsmedium. Metoden tar hänsyn till variationer i absorptionskoefficient mellan ett föremål som skall mätas radiografiskt och nästa.

REnosöRELsE FÖR UPPFINNINGEN En nackdel med tekniken beskriven av Yanaki är att en sensor behövs förutom detekteringsmediumet för skapande av en två- dimensionell bild. En sådan lösning är onödigt komplicerad och sensorn och detekteringsmediumet kan ha olika känsligheter, olika dynamiska områden och olika brusnivåer, som kan göra kalibreringen och exponeringsstyrningen mera komplicerad.

En ytterligare nackdel är att den använda sensorn saknar kapa- citet att avkänna signalstyrkor vid olika positioner i bilden samtidigt och/eller kapacitet att avkänna en differentiell signal med hög rumsupplösning, vilket erfordras för att erhålla signalstyrkan hos föremålets området som har den högsta densiteten och således kraftigaste absorptionen, samt variationerna i signalstyrkor över bilden och inte endast ett rumsligt integrerat enkelt värde på signalstyrkan.

Ett huvudsakligt syfte med uppfinningen är därför att åstadkomma en detekteringsapparat resp. -metod för joniserande strålning, som innefattar en automatisk exponeringsstyrning, vilken övervinner begränsningarna förknippade med teknikens ståndpunkt. po 15 20 25 30 35 524 380 , , . . -n I detta avseende är det ett särskilt syfte att åstadkomma en sådan apparat och en sådan metod, vilka är okomplicerade och kan fortfarande skapa högkvalitativa bilder med utmärkta signal-till-brusförhållanden, dynamik och bildkontrast.

Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att åstadkomma en sådan apparat och en sådan metod, vilka valfritt innefattar en avskärmningsfunktionalitet integrerad med nämnda automatiska exponeringsstyrning för att automatiskt avskärma strålning som passerar utanför den yttre konturen av ett föremål som skall detekteras. Ännu ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en sådan apparat och en sådan metod, vilka är tillförlitliga, noggranna, exakta och prisbilliga.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en sådan apparat, vilken är lämplig för volymproduktion och vilken har lång livstid.

Dessa syften, bland andra, uppnås medelst apparater och metoder i enlighet med de bifogade patentkraven.

Uppfinnarna har funnit att genom att anordna mindre endimensionella strålningsdetektorenheter i en array erhålls en scanningsbaserad detektorapparat för högupplöst tvådimensionell avbildning av föremål, såsom exempelvis bröst i mammografiundersökningar, vilken är extremt väl lämpad för snabb och sofistikerad automatisk exponeringsstyrning.

Detektorenheterna är fördelade i arrayen så att de endimensionella bilderna av strålningen från flertalet endimensionella detektorenheter är fördelade över en huvudsaklig del av den tvådimensionella bilden av föremålet som skall detekteras. Detektorenheterna kan vara anordnade i en tät tvådimensionell array med rader och stackar, vilket n g .una 110 15 20 25 30 35 , , ø - nu minskar scanningsavståndet och sörjer för makroskopisk strukturinformation av hela föremålsomràdet som skall avbildas utan scanning. Detektorenheterna kan alternativt vara anordnade i andra mönster, exempelvis i en cirkel, där varje detektorenhet är orienterad huvudsakligen radiellt med avseende på cirkeln.

Genom att detektera joniserande strålning med arrayen med endimensionella detektorenheter under en kort tidsperiod före eller under en initial del av en scanning erhålls en uppsättning linjebilder distribuerade över en huvudsaklig del av den tvådimensionella bilden väldigt snabbt, vilket är utmärkt för att härleda information om föremålet som skall scannas, såsom exempelvis medel-, maximi- och minimidensitet hos föremålet.

En optimal exponeringstid för varje utläsning under den efter- följande scanningen eller under kvarstoden av scanningen beräknas sedan baserad på information härledd från uppsättningen linjebilder och på den korta tidsperioden, varefter denna optimala exponeringstid används för varje utläsning under scanningen eller kvarstoden därav. Härigenom erhålls en optimal bildkvalitet.

Exponeringstiden kan beräknas från ett minimi- eller medel- värdesbildat signalvärde i bilden med linjebilder eller i en begränsad del därav eller från en sofistikerad algoritm baserad på exempelvis histogrammet för uppsättningen linjebilder. Företrädesvis härleds ett minimisignalvärde eller medelvärdesbildat signalvärde från ett antal intilliggande linjebilder som har den lägsta medelsignalstyrkan (motsvarande den kraftigaste absorberande delen av föremålet som skall scannas).

Företrädes åstadkommes en uppslagningstabell med önskade signalstyrkor för olika karakteristika hos föremålen (exempel- ho 15 20 25 30 35 524 šêO , , - . u. ,, ..- 5 vis olika komprimerade brösttjocklekar) och en karakteristika hos föremålet, av vilken en tvådimensionell bild skall detekteras, mottas från exempelvis en sensor eller en användare av apparaten, varefter den optimala exponeringstiden beräknas genom att multiplicera den korta tidsperioden med kvoten av den önskade signalstyrkan och en signalstyrka som erhålls från bilden med linjebilder.

Ett annat uppfinningsenligt kännetecken som valfritt kan inne- fattas är en kollimatoranordning med en variabel öppning anordnad i strålgången för den joniserande strålningen upp- ströms om föremålet. Med hjälp av bilden med linjebilder kan en yttre kontur av föremålet bestämmas och den variabla öppningen kan justeras för att avskärma strålning som inte växelverkar med föremålet.

Ytterligare kännetecken hos uppfinningen, och fördelar med densamma, kommer att bli uppenbara från den detaljerade be- skrivningen av föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning given här nedan och de medföljande fig. 1-6, vilka endast ges i illustrerande syfte och skall således icke vara begränsande för uppfinningen.

Det skall särskilt understrykas att medan föreliggande upp- finning beskrivs i detalj med avseende på röntgenstrålning och röntgenrör är föreliggande uppfinning efter vederbörliga ändringar tillämpbar på annan typ av joniserande strålning och källor för joniserande strålning.

Vidare är uppfinningen primärt fokuserad på medicinska tillämpningar och mammografi i synnerhet, men den är icke desto mindre användbar för annat slag av industriella tillämpningar innefattande icke-destruktiv provning och inspektering exempelvis av tryckta kretskort och pipelines.

Således, medan föremålet som skall avbildas kommer att hänvisas till såsom ett bröst i beskrivningen nedan, skall det g »uv ho 15 20 25 30 35 524 380 6 inses att det kan utbytas mot praktiskt taget varje slags materia utan att avvika från föreliggande uppfinning.

KORE BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig. l illustrerar schematiskt i sidovy en anordning för röntgenundersökningar enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig. 2 är en schematisk planvy av en kollimator för solfjädersformad stràle såsom innefattas i anordningen enligt fig. 1.

Fig. 3 illustrerar schematiskt i frontvy ett scanningsbaserat detektorarrangemang som innefattas i anordningen enligt fig. l.

Fig. 4 är ett flödesdiagram av en metod för automatisk expone- ringsstyrning i anordningen enligt fig. 1 enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig. 5 illustrerar schematiskt i frontvy det scanningsbaserade detektorarrangemanget i fig. 3, vari avskärmning medelst en kollimatoranordning, som innefattas i anordningen i fig. l, indikeras.

Fig. 6 illustrerar schematiskt i frontvy ett scanningsbaserat detektorarrangemang enligt en ytterligare föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Med hänvisning till fig. 1, som schematiskt i sidovy illustrerar en anordning företrädesvis konstruerad för mammografiundersökningar, kommer en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning att beskrivas. )1o 15 20 25 30 35 . ~ u » nu ,. n: Uppifrån och ned innefattar anordningen en röntgenkälla 81, en filteranordning 82, en kollimatoranordning 83a, en kollimator 83b för solfjädersformad stråle, en kompressionsplatta 84 och ett objektbord 85, samt ett scanningsbaserat detektorarrange- mang 86 innefattande ett flertal endimensionella detektor- enheter.

Röntgenkällan 81 är ett konventionellt röntgenrör med en katod, som emitterar elektroner, och en anod, mot vilken nämnda elektroner infaller, och vilken är en källa för röntgenstrålar, varvid nämnda rör har en driftsspänning, som är spänningsfallet mellan nämnda anod och nämnda katod, en rörström, vilken är strömmen mellan nämnda anod och nämnda katod, samt en fokalpunktstorlek, vilken är storleken på området pà nämnda anod mot vilket nämnda elektroner infaller.

Driftsspänningen, rörströmmen och/eller fokalpunktstorleken kan vara justerbara. Genom att anbringa en lägre toppspänning över röntgenröret skapas röntgenfotoner med lägre energi, vilka lättare absorberas av varje vävnad. Genom att öka strömmen från katoden till anoden i röntgenröret kan röntgenflödet ökas proportionellt. Genom att öka storleken på fokalpunkten kan röntgenrörets effekttal ökas. För ytterligare detaljer avseende påverkan av driftsspänning, rörström och fokalpunktstorlek på radiografiundersökningar göres hänvisning (U.S. Re. 33.634), innefattas häri genom denna hänvisning. till Yanaki-patentet vars innehåll Precis under röntgenröret finns en filteranordning 82 anordnad, typiskt innefattande tunna metallfolier som agerar som filter för att absorbera fotonerna med den lägsta (och ibland också den högsta) energin, vilka inte signifikant bidrar till bildkvaliteten men ökar stràlningsdosen till patienten. Filteranordningen kan ha variabel spektral transmissionskarakteristika_ 110 15 20 25 30 35 (II hä $> LJ P9 CD , . u . nn ,, n.

Kollimatoranordningen 83a är strålningsabsorberande, men har en stràlningsgenomsläpplig styrbar variabel öppning, varvid stora mängder strålning, som inte behövs för undersökningen, kan stoppas innan de når undersökningsföremålets nivå, dvs. bröstet i mammografiundersökningar. Härigenom minskas mängden spridd strålning som ökar dosen till patienten och reducerar kontrasten i bilden.

Kollimatorn 83b för solfjädersformad stråle, schematiskt illustrerad i fig. 2, kan vara en tunn folie 51 av exempelvis volfram med flertaliga smala stràlningsgenomsläppliga slitsar 52 bortetsade. Slitsarna är anordnade i rader 53 och stackar 54 och är linjerade med motsvarande linjeformiga känsliga ytor eller ingångsslitsar hos detektorenheterna i detektorarrange- manget så att röntgenstrålar som passerar genom varje slits 52 kommer att nå en motsvarande känslig yta eller detektorarrangemanget. Syftet med denna kollimator är att minska strålningsdosen till bröstet som undersöks.

Detektorarrangemanget 86 illustreras i fig. 3 och innefattar ett flertal endimensionella detektorenheter 41 anordnade på en gemensam stödstruktur 42 i en tvådimensionell array med rader 44 och stackar 45 med deras respektive känsliga ytor eller ingångsslitsar 43 riktade mot arrangemangets framsida. I illustrativa syften visas en array med endast 4xlO detektorenheter, dvs. varje rad 44 innefattar fyra detektorenheter och varje stack 45 innefattar tio detektorenheter, även om det skall inses att arrangemanget kan innefatta många fler enheter. Exempelvis om detektorenheterna är åtskilda med S1 = 5 mm (fràn detektorenhet till detektorenhet) och ett område av typiskt 20x20 till 50x50 cmz skall täckas kan varje stack innefatta 40-100 detektorenheter.

Bredden hos varje linjedetektorenhet kan exempelvis vara 40-60 mm, och således anordnas typiskt 5-12 detektorenheter i varje rad. )1o 15 20 25 30 35 , . « n n. 524 3:: ..,...,u,.m . n u a» »nu Vidare kan detektorarrangemanget i fig. 3 innefatta sido- och frontkåpor (icke explicit illustrerade).

Under mammografiundersökningen komprimeras bröstet mellan kompressionsplattan 84 och objektbordet 85, varvid kompres- sionsplattan 84 i detta syfte är förflyttningsbar i den verti- kala riktningen och làsbar. Om anordningen i fig. l skall användas för annat slag av mätningar än mammografiundersök- ningar kan kompressionsplattan 84 och objektbordet 85 utbytas mot en hållare eller stöd för att hålla det särskilda föremålet som skall undersökas (icke illustrerat).

Röntgenröret 81, kollimatorn 83b för solfjädersformad stràle och detektorarrangemanget 86 är fastgjorda vid en gemensam E-arm 87, som i sin tur är roterbart fastgjord vid ett verti- kalt stativ 88 medelst en axel 89 approximativt i höjd med röntgenröret 81. Pà detta sätt kan röntgenröret 81, kollimatorn 83b för solfjädersformad stråle samt detektorarrangemanget 86 förflyttas i en gemensam svängande rörelse relativt bröstet för att scanna bröstet och skapa en tvàdimensionell bild därav. Antagande ett avstånd av 5 mm mellan detektorenheterna i varje stack 45 i detektorarrangemanget (vilket motsvarar det kortast möjliga scanningsavstàndet för att detektera en fullständig tvàdimensionell bild) och ett avstånd av 65 cm mellan axeln 89 och detektorarrangemanget, motsvarar en scanning typiskt en rotation av omkring O,44°, vilket typiskt kan utföras under några få sekunder. Scanningsriktningen indikeras medelst pil 47 i fig. 3.

Kollimatoranordningen 83a är fast monterad vid det vertikala stativet 88, och kompressionsplattan 84 och objektbordet 85 är fast monterade vid ett stöd 90, som i sin tur är fast monterat vid det vertikala stativet 88. För detta ändamål är E-armen 87 försedd med två urtag eller liknande i E-armen 87 (illustrerat ) 10 15 20 25 30 35 524 580 , .. «uøooo a .fun - 0 medelst streckade linjer). Under scanningen hålles kollimator- anordningen 83a och bröstet stilla.

Det skall inses att anordningen i fig. 1 kan vara modifierad och inrättad för linjär förflyttning av röntgenröret 81, kollimatorn 83b för solfjädersformad stråle och detektorarrangemanget 86 med avseende på bröstet som undersöks.

Det skall vidare inses att anordningen i fig. l kan vara modi- fierad så att patienten och kollimatoranordningen förflyttas under scanningen, medan röntgenröret 81, kollimatorn 83 för solfjädersformad stråle och detektorarrangemanget 86 hålles stilla.

Det skall noteras att detektorenheterna 41 i varje rad 44 i detektorarrangemanget i fig. 3 är formerade i sicksack. Efter- som detektorenheterna inte kanske är kapabla att detektera vid deras yttersta sidodelar, anordnas enheterna i sicksackform för att täcka det fullständiga avståndet av 20-50 cm, och undvika varje form av "döda" områden. Där den känsliga ytan eller ingångsslitsen 43 hos en detektorenhet 41 slutar, börjar den känsliga ytan eller ingångsslitsen hos en ytterligare detektorenhet i varje rad 44. Detta kännetecken kan ses tydligt längs streckad linje 48 i fig. 3 och kräver ett överlapp xlimellan detektorenheterna, där xl typiskt kan vara åtminstone 0,05-10 mm eller större.

Det skall inses att linjedetektorenheterna inte nödvändigtvis är anordnade parallellt med varandra på ett plant substrat, utan kan vara anordnade att peka mot strålningskällan som används, så att strålningen från strålningskällan kan träda in i den respektive detektorenheten.

För samma ändamål har kollimatorn 83b för solfjädersformad stråle slitsar som är mindre åtskilda än detektorenheterna och )1o 15 20 x., 25 30 35 ll smalare än ingångsslitsarna hos detektorenheterna. Linjeringen mellan strålningskällan (punktkälla, linjekälla eller 2D- källa), kollimatorn 83b för solfjädersformad stråle och detek- torarrangemanget 86 sörjer för att flertaliga plana strålar från strålkällan kan passera genom kollimatorn 83b för sol- fjädersformad stråle och in i de individuella detektorenheterna 41 i detektorarrangemanget 86.

För ytterligare detaljer avseende detektorenhetsarrayer och detektorenheterna själva göres hänvisning till vår inneliggande svenska patentansökning nr 0200446-3 betitlad Radiation detector arrangement, som inlämnades den l5 februari 2001, vars innehåll innefattas häri genom denna hänvisning.

Vidare innefattar anordningen en mikroprocessor eller dator 91 försedd med lämplig mjukvara för att styra anordningen och ut- läsningen samt efterbehandlingen av signalerna från linje- detektorenheterna, och en krafttillförselenhet 92 för att för- sörja detektorenheterna och mikroprocessorn eller datorn 91 med kraft och för att driva en stegmotor eller liknande inrymd i det vertikala stativet 88 för att driva axeln 89 och således E-armen 87.

I drift emitteras röntgenstrålar från röntgenröret 81 och passerar genom filteranordningen 82. Kollimatorn 83a och kollimatorn 83b för solfjädersformad stråle absorberar den mesta strålningen. Endast röntgenstrålar som passerar genom slitsarna i kollimatorn 83b för solfjädersformad stråle går genom bröstet. I bröstet kan röntgenfotonerna transmitteras, absorberas eller spridas. Röntgenstrålarna som transmitteras lämnar bröstet och träder in i detektorenheterna 41 i detektorarrangemanget 86 och detekteras.

Under scanningen förflyttas E-armen 87, som håller röntgen- källan 81, kollimatorn 83b för solfjädersformad stråle och detektorarrangemanget 86, i en svängande rörelse så att detek- )1o 15 20 25 30 35 524 380 - . n . .a 12 torarrangemanget scannar tvärs över bröstet i en riktning, som är huvudsakligen parallell med kompressionsplattan 84 och objektbordet 85 samt parallell med bröstkorgen.

Varje linjedetektorenhet detekterar kontinuerligt röntgen- strålar. Vid regelbundna förflyttningsintervall, typiskt var 10-50 mikrometer, läses de detekterade signalerna ut och lagras i ett minne i mikroprocessorn 91. På detta sätt ger varje linjedetektorenhet ett antal linjebilder av bröstet. När röntgenkällan och scanningen har avstannats, grupperas alla dessa bildsegment samman av mikroprocessorn 91 för att bilda en tvàdimensionell bild.

Enligt en alternativ scanningsteknik förflyttas arrayen med endimensionella detektorenheter relativt bröstet stegvis och de endimensionella detektorenheterna detekterar medan arrayen med endimensionella detektorenheter hålles still mellan de stegvisa förflyttningarna.

Enligt föreliggande uppfinning är anordningen i fig. 1 försedd med en automatisk exponeringsstyrning företrädesvis implementerad i mikroprocessorn 91 medelst lämplig mjukvara. I den mest allmänna versionen är mikroprocessorn 91 inrättad att utföra följande åtgärder: (i) att styra de endimensionella detektorenheterna att detektera röntgenstrålar under en kort tidsperiod innan eller där den korta 10 s, under en initial del av scanningen av bröstet, tidsperioden typiskt är i intervallet 100 ns - företrädesvis i intervallet 1 ps - 100 ms, och mest föredraget i intervallet 10 ps - 10 ms, (ii) att beräkna en optimal exponeringstid för varje detekte- ring under scanningen baserad på detekteringen av röntgenstrå- lar före eller under en initial del av scanningen och )l0 ß 20 25 30 35 524 580 . , a « v; 13 (iii) att styra scanningen så att den optimala exponeringstiden erhålls för varje detektering under scanningen för att därigenom erhålla en tvådimensionell bild av bröstet med optimal bildkvalitet.

En viktig fördel med exponeringsstyrningen implementerad i det scanningsbaserade detektorarrangemanget är att som ett resultat av detekteringen under den korta tidsperioden (förscanningsdetektering) erhålls en bild, som innefattar ett flertal endimensionella bilder av bröstet fördelade över en huvudsaklig del av den tvådimensionella bilden av bröstet, som skall detekteras under den efterföljande scanningen. Således erhålls en väldigt god kännedom om bröstet och dess makroskopiska struktur väldigt snabbt med en minimal dos till bröstet, vilket sörjer för en optimal inställning av exponeringstiden för den kvarvarande scanningen.

Den optimala exponeringstiden för den scanningsbaserade detek- teringen kan beräknas baserat på ett minimi- eller medelsignalvärde som erhålls från detekteringen av röntgenstrålar före eller under en initial del av scanningen, eller från ett minimi- eller medelsignalvärde som erhålls inuti ett särskilt område av uppsättningen linjebilder, t.ex. inuti en centralt belägen del 56 som illustreras i fig. 5, eller från ett antal intilliggande linjebilder. En sådan centralt belägen del 56 kan ha en storlek av exempelvis 2 cm x 2 cm eller 3 cm x 3 cm. Området är företrädesvis beläget där signalstyrkan är lägst (motsvarande den mest absorberande delen av det avbildade bröstet).

Alternativt kan den optimala exponeringstiden för den scan- ningsbaserade detekteringen beräknas baserat på ett integrerat signalvärde för en eller vissa av de endimensionella detektor- enheterna, exempelvis för enheten med det lägsta integrerade signalvärdet. n n u mo! v )1o 15 20 25 30 35 524 380 n-.u- 1 14 Vidare kan hastigheten, vid vilken arrayen med endimensionella detektorenheter förflyttas relativt bröstet under scanningen, justeras beroende på detekteringen av röntgenstrålar före eller under en initial del av scanningen, eller mera särskilt beroende på den beräknade optimala exponeringstiden. Om exempelvis en väldigt kort optimal exponeringstid beräknas, kan detta indikera att scanningen skall utföras snabbare så att inte en onödigt stor mängd signalvärden detekteras.

Med hänvisning nu till fig. 4, som är ett flödesdiagram av en metod för automatisk exponeringsstyrning, kommer en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning att beskrivas.

Metoden börjar, i ett steg 61, med att en karakteristika för bröstet (eller annat föremål) som skall avbildas mottages.

Denna information kan i fallet med mammografi vara brösttjock- lek i komprimerat tillstånd vid en viss kraft anbringad på kompressionsplattan. Alternativt, eller dessutom, kan informa- tionen avse uppskattad densitet hos bröstvävnaden, t.ex. defi- nierad såsom dess fettinnehåll kontra körtelvävnad. Informa- tionen kan mottagas av mikroprocessorn 91 genom att den matas in av en användare av anordningen eller genom avkänning av en sensor eller liknande (icke illustrerad). Exempelvis skulle avståndet mellan kompressionsplattan och objektbordet enkelt kunna mätas med positionssensorer såväl som med den anbringade kraften.

Alternativt kan fettinnehållet kontra körtelvävnad i ett bröst bestämmas från detekteringar (med arrangemanget 86 med fler- taliga endimensionella detektorer) genom två korta exponeringar av bröstet vid två olika komprimerade tillstànd (dvs. två olika krafter applicerade på kompressionsplattan), eftersom fettinnehållet och körtelvävnad har helt olika absorptionskoefficienter (icke illustrerat i flödesdiagrammet). ﬂ0 U 20 25 30 35 524 380 . - u - .- ,. u. 15 Därefter, i ett steg 62, utförs en kort exponering av bröstet som skall undersökas, medan transmitterad strålning mätes med arrangemanget 86 med flertaliga endimensionella detektorer.

Signalerna läses, i ett steg 63, ut från enheterna och överförs till mikroprocessorn 91. Tack vare konstruktionen av detektoranordningen kan detekteringen och utläsningen utföras extremt snabbt.

Från signalerna, som representerar ett antal väl fördelade linjebilder av bröstet, t.ex. ett räkne- i ett steg 64, härledas. kan ett signalvärde, värde, Detta signalvärde kan härledas på ett antal sätt, exempelvis såsom beskrives ovan eller genom en sofistikerad metod som tar hänsyn till det fullständiga histogrammet och/eller spatial signalinformation.

Därefter, i ett steg 65, utförs en sökning i en uppslagnings- tabell lagrad i mikroprocessorn 91, eller i ett tillgängligt minne (icke explicit illustrerat), som innehåller en tabell med önskade signalstyrkor för olika bröstkarakteristika och valfritt tjocklekar därav, såsom har matats in av tillverkaren av anordningen eller av en användare. De önskade signalstyrkorna kan bestämmas från beräkningar för att erhålla en optimal eller acceptabel signal-till-brusnivå, dynamik eller kontrast i den därefter detekterade tvådimensionella bilden, eller kan de fastställas genom regler. Sökningen baseras på inmatningen i steg 61 och en önskad signalstyrka för scanningen bestämmes. Alternativt, i stället för att använda en uppslagningstabell, kan den önskade signalstyrkan bestämmas genom att använda en lämplig algoritm.

Sedan, i ett steg 66, beräknas en optimal exponeringstid för bröstet vid de aktuella inställningarna baserat på den önskade signalstyrkan, signalvärdet härlett i steg 64 och exponerings- tiden använd i steg 62, och exponeringstidsinställningen justeras, i ett steg 67, till den beräknade optimala expone- ')10 15 20 25 30 35 524 380 16 ringstiden, varefter metoden kan avslutas, och anordningen är färdig att scanna av bröstet.

Ett ytterligare kännetecken med förfarandet är att strålning som inte används för scanningen kan avskärmas. Således, i ett steg 68 (vilket måste utföras efter steg 63, men kan utföras oberoende av metodstegen 64-67), härleds de bildelement (pixlar) hos linjebilderna som har "full" signalstyrka, dvs. där ingen absorption alls har inträffat, vilket i sin tur indikerar att röntgenstrålarna inte transmitteras genom bröstet. Härigenom kan den yttre konturen av bröstet bestämmas. Sedan, i ett steg 69, styrs den variabla öppningen hos kollimatoranordningen 83a i anordningen i fig. 1 för att anpassas efter den yttre konturen av bröstet, så att strålning som inte transmitteras genom bröstet hindras från att passera genom kollimatoranordningen. På ett sådant sätt kan mängden spridd strålning, som skulle kunna öka dosen till patienten och minska bildkontrasten, minskas.

Ett ytterligare kännetecken med metoden är att den variabla spektrala transmissionskarakteristikan hos filteranordningen 82 och/eller driftspänningen hos röntgenröret 81 kan justeras.

Således, i ett steg 70 (vilket måste utföras efter steg 63, men kan utföras oberoende av metodstegen 64-67 och 68-69), be- stämmes ett mått som anger kontrasten i uppsättningen linje- bilder. Sådant mått är företrädesvis relaterat till variationer i signalstyrkorna hos bildelementen (pixlarna) i linjebilderna, eller signalstyrkan i detekterade röntgenstràlar för olika tjocklekar av bröstet såsom styrs av kompressionsenheten.

Därefter utförs, i ett steg 71, en sökning i en uppslagnings- tabell lagrad i mikroprocessorn 91, eller i ett tillgängligt minne (icke explicit illustrerat), som innehåller en tabell med önskade kontrastnivåer, t.ex. för olika bröstkarakteristika. Sökningen kan baseras på inmatningen i Nuß' U 20 25 30 35 524 380 . . » Q .- 17 steg 61 och en önskad kontrastnivå för scanningen bestämmes. I stället för att använda en uppslagningstabell kan en lämplig algoritm användas för att bestämma en önskad kontrastnivå.

Den önskade kontrastnivån för scanningen kan i fallet med mammografi alternativt, eller dessutom, baseras på (i) änd- ringen i komprimerad brösttjocklek orsakad av en ändring i kompressionskraft, och/eller (ii) signalnivåerna som erhålls från två mätningar av det komprimerade bröstet vid olika kompressionskrafter.

Sedan, i ett steg 72, jämförs måttet som anger kontrasten i bilden med linjebilder med den önskade kontrastnivån och base- rat på denna jämförelse kan den variabla spektrala transmis- sionskarakteristikan hos filteranordningen 82 och/eller drift- spänningen hos röntgenröret 81 justeras för att erhålla önskad kontrastnivå i den efterföljande scanningen.

Sådan justering kan kräva en ytterligare exponeringstidsjuste- ring för att ta hänsyn till det förändrade spektrumet av röntgenstràlar som transmitteras genom bröstet och som därefter detekteras, och således kanske stegen 62-67 måste repeteras, exempelvis användande olika filter och/eller olika kompressioner av bröstet.

Vidare, om den optimala exponeringstiden som beräknas i steg 66 är väldigt lång kan en ökning av röntgenflödet krävas.

Väldigt långa exponeringstider kan vara obehagliga för en patient som undersöks, och vidare finns det en risk att patienten förflyttar sig och härigenom gör bilden oskarp.

Således kan den ovan beskrivna metoden modifieras på följande sätt.

Om den optimala exponeringstiden som beräknas i steg 66 är längre än ett förutbestämt tröskelvärde (såsom satt av till- verkaren eller användaren möjligen beroende på slaget av )w U 20 25 30 35 524 580 18 mätning som utförs), ökas rörströmmen hos röntgenröret och möjligen även fokalpunktstorleken (icke illustrerat).

Det skall inses att flertalet endimensionella detektorenheter 41 kan vara fördelade godtyckligt i en array så länge som de är belägna så att de endimensionella bilderna av den joniserande strålningen från dem är fördelade över en huvudsaklig del av den tvådimensionella bilden som skall detekteras.

Exempelvis kan detektorenheterna 41 vara anordnade i en cirkel på ett gemensamt cirkulärt stöd 42' som visas i fig. 6, där varje detektorenhet 41 är orienterad huvudsakligen radiellt med avseende på cirkeln och har dess känsliga yta eller ingàngsslits 43 riktad mot framsidan av arrangemanget. Det illustrerade arrangemanget har en väldigt bred detektorenhet anordnad tvärs över den fullständiga diametern av stödet 42', tio mindre breda detektorenheter symmetriskt anordnade med avseende på den väldigt breda enheten, och tolv smalare detektorenheter 41, var och en symmetriskt anordnad mellan två intilliggande av de bredare detektorenheterna.

Detta arrangemang roteras vid scanning i planet för stödet 42' med avseende på bröstet eller annat föremål som skall avbildas såsom visas med pil 47'. Företrädesvis roteras arrangemanget i fig. 6 medelst en centralt belägen axel 89' fastgjord vid arrangemanget från baksidan. En fullständig tvådimensionell bild kan detekteras genom att rotera arrayen en vinkel som motsvarar ett omkretsavstånd sl. Om en kollimator för solfjädersformad stråle används måste denna roteras tillsammans med detektorarrangemanget för att behålla linjering under scanning.

För ytterligare detaljer avseende sådana cirkulära arrayer med detektorenheter göres hänvisning till vår inneliggande svenska patentansökning nr 0200447-1 betitlad Radiation detector )1o 15 20 25 30 524- 380 ,, .un 19 arrangement och inlämnad den 15 februari 2001, vars innehåll innefattas häri genom denna hänvisning.

Det skall inses att föreliggande uppfinning är lika väl tillämpbar för detektering av tvådimensionella bilder av strålning som sprids från ett föremål i stället för att transmitteras därigenom.

Det skall vidare inses att detektorenheterna i föreliggande uppfinning kan vara av praktiskt taget varje slag så länge som de är endimensionella detektorer kapabla att detektera endimensionella bilder av joniserande strålning, för vilka de är exponerade.

Emellertid är en föredragen linjedetektorenhet den gasbaserade jonisationsdetektorn, valfritt försedd med en elektronlavin- förstärkare, och särskilt sådan gasbaserad jonisationsdetektor, vari frigjorda elektroner drivs i en riktning huvudsakligen vinkelrät mot riktningen för den infallande joniserande strålningen.

För ytterligare detaljer avseende olika slags gasbaserade detektorenheter för användning i föreliggande uppfinning, göres hänvisning till de följande amerikanska patentansökningarna av Tom Francke m.fl. och överlåtna på XCounter AB, vilka ansökningar innefattas häri genom denna hänvisning: nr 08/969.554 (utfärdat som US-patent nr 6.118.125), 09/443.292, 09/443.320, 09/443.321, 09/444.569, 09/550.288, 09/551.603, 09/552.692, 09/698.174, 09/708.521, 09/716.228 och 09/760.748.

, , . Q nu

Claims

524 380 _20 n n n ø ao n. PATENTKRAV

1. l. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat för detekte- ring av en tvàdimensionell bild av ett föremål innefattande ett flertal endimensionella detektorenheter (41), där var och en är exponerad för joniserande strålning som har transmitterats genom eller spridits från nämnda föremål, och där var och en är anordnad för endimensionell avbildning av respektive joniseran- de strålning, för vilken den är exponerad, k ä n n e t e c k - n a d a v att - nämnda flertal endimensionella detektorenheter är fördelade i en tät array så att de endimensionella bilderna av joniserande strålning från nämnda flertal endimensionella detektorenheter är fördelade över en huvudsaklig del av nämnda tvådimensionella bild av ett föremål som skall detekteras, varvid nämnda scanningsbaserade detektorapparat vidare innefattar: - en anordning (87-89, 91) för att förflytta nämnda täta array med endimensionella detektorenheter relativt nämnda föremål, medan flertalet endimensionella detektorenheter är anordnade att repetitivt detektera för att därigenom skapa en tvådimensionell bild av föremålet, och - en styranordning för att styra förflyttningen av de repete- rade detekteringarna av nämnda täta array med endimensionella detektorenheter, där nämnda styranordning är inrättad att (i) styra nämnda täta array med endimensionella detektorenheter att detektera joniserande strålning under en kort tidsperiod före eller under en initial del av förflyttningen, (ii) beräkna en optimal exponeringstid för var och en av de repeterade detekteringarna baserat på nämnda detektering av joniserande strålning före eller under en initial del av förflyttningen och nämnda korta tidsperiod, och (iii) styra de repeterade detekteringarna av nämnda täta array med endimensionella detektorenheter för att automatiskt erhålla nämnda optimala u n n.. a 3 8 0 exponeringstid för var och en av de repeterade detekteringarna för att därigenom erhålla optimala bildkvalitet.

2. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt krav 1, varvid nämnda styranordning är inrättad att styra nämnda täta array med nämnda flertal endimensionella detektorenheter att detektera joniserande strålning under en kort tidsperiod före eller under en initial del av förflyttningen, för att skapa makroskopisk strukturinformation från hela nämnda föremål, av vilken nämnda tvàdimensionella bild skall detekte- ras. _

3. Scanningsbaserad stràlningsdetektorapparat enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda flertal endimensionella detektorenheter innefattar åtminstone 10 endimensionella detektorenheter anordnade efter varandra i riktningen för nämnda förflyttning.

4. Scanningsbaserad stràlningsdetektorapparat enligt krav 3, varvid nämnda flertal endimensionella detektorenheter innefattar mellan 40 och 100 endimensionella detektorenheter anordnade efter varandra i riktningen för nämnda förflyttning.

5. Scanningsbaserad stràlningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-4, varvid nämnda flertal endimensionella detektorenheter innefattar endimensionella detektorenheter anordnade efter varandra i riktningen för nämnda förflyttning med ett avstånd av 5 mm mellan sig.

6. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt nàgot av kraven 1-5, varvid nämnda tvàdimensionella bild av nämnda föremål som skall detekteras och över en huvudsaklig del av vilken de endimensionella bilderna av joniserande strålning från nämnda täta array med nämnda flertal endimensionella detektorenheter är fördelade, mäter mellan 20x2Q CHF och 50x50 cm? | o ; n en 524 380 - ~ ~ | .o ... ... . . .. .... __ . .. u. ~ v ' * _", _ . ... ;.:.: ... ... -- ..., .- : ...¿ 7 N "_" o v

7. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-6, varvid nämnda styranordning är inrättad att beräkna nämnda optimala exponeringstid baserat på ett minimi- eller medelsignalvärde som erhålls från nämnda detektering av joniserande strålning före eller under en initial del av förflyttningen.

8. Scanningsbaserad strålningsdetektoranordning enligt något av kraven 1-6, varvid nämnda styranordning är inrättad att beräkna nämnda optimala exponeringstid baserat på ett minimi- eller medelsignalvärde inom ett område av nämnda täta array med endimensionella detektorenheter som erhålls från nämnda detektering av joniserande strålning före eller under en initial del av förflyttningen.

9. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-6, varvid nämnda styranordning är inrättad att beräkna nämnda optimala exponeringstid baserat på ett integrerat signalvårde av en eller flera av de endimensionella detektorenheterna av nämnda täta array med endimensionella detektorenheter, företrädesvis den enheten eller de enheterna med det lägsta integrerade signalvärdet som erhålls från nämnda detektering av joniserande strålning före eller under en initial del av förflyttningen.

10. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-9, varvid nämnda styranordning är inrättad att styra nämnda anordning (87-89, 91) för att förflytta att förflytta nämnda täta array med endimensionella detektorenheter relativt nämnda föremål kontinuerligt, medan flertalet endimensionella detektorenheter repetitivt detekterar för att skapa den tvådimensionella bilden av föremålet.

11. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt krav 10, varvid nämnda styranordning är inrättad att styra nämnda anordning (87-89, 91) för att förflytta att förflytta nämnda täta array med endimensionella detektorenheter relativt nämnda föremål vid en hastighet, som är baserad på nämnda beräknade “sv/ 380 23 optimala exponeringstid för var och en av de repeterade 524 | | o | »o v detekteringarna.

12. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-9, varvid nämnda styranordning är inrättad att (i) styra nämnda anordning (87-89, 91) för att förflytta att förflytta nämnda täta array med endimensionella detektorenheter relativt nämnda föremål stegvis och (ii) styra flertalet endimensionella detektorenheter att detektera, medan nämnda täta array med endimensionella detektorenheter hålls stilla med avseende på nämnda föremål.

13. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-12, varvid nämnda korta tidsperiod, under vilken nämnda täta array med endimensionella detektorenheter detekterar joniserande strålning före eller under en initial del av förflyttningen, är i intervallet 100 ns - 10 s, företrädesvis i intervallet 1 ps - 100 ms, och mest föredraget i intervallet 10 us - 10 ms.

14. Scanningsbaserad stràlningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-13, varvid nämnda styranordning innefattar en upp- slagningstabell med önskade signalstyrkor för olika föremåls- karakteristika eller en algoritm för att bestämma önskade signalstyrkor för olika föremålskarakteristika, och är inrättad att (i) mottaga en karakteristika för föremålet, av vilket en tvådimensionell bild skall detekteras, och (ii) beräkna den optimala exponeringstiden för var och en av de repeterade detekteringarna genom att multiplicera nämnda korta tidsperiod med kvoten av den önskade signalstyrkan och en signalstyrka som erhålls från nämnda detektering av joniserande strålning före eller under en initial del av förflyttningen.

15. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt krav 14, varvid nämnda föremålskarakteristika innefattar föremåls- tjocklek, varvid exempelvis föremålet är ett komprimerat bröst 524 380 » en :nu nu III' ' . , . y a; II . - . - :_ v i , , n, . . I . .. .. _ , ... . . . -z :_ ;-; _ _ - . . . f I . . .. ~ -- " "' " och tjocklekarna definieras såsom tjocklekar vid en särskild kompressionskraft.

16. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt krav 14 eller 15, varvid nämnda olika föremålskarakteristika inne- fattar uppskattade densiteter, varvid exempelvis föremålet är ett bröst och de uppskattade densiteterna är definierade såsom fettinnehàll kontra innehåll av annan vävnad.

17. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt något av kraven 14-16, varvid nämnda föremål är ett komprimerat bröst och nämnda olika föremålskarakteristika innefattar komprimerad brösttjockleksförändringar såsom orsakas av en ändring i kompressionskraft.

18. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt något av kraven 14-17, varvid nämnda föremål är ett komprimerat bröst och nämnda olika föremàlskarakteristika innefattar ändringen av absorptionen som orsakas av en ändring i kompressionskraft.

19. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-18 innefattande en kollimator (64) med en styrbar variabel öppning anordnad i strålgången för nämnda joniserande strålning uppströms om nämnda föremål (55), varvid nämnda styr- anordning är inrättad att (i) från nämnda detektering av joni- serande strålning före eller under en initial del av förflyttningen härleda en yttre kontur av nämnda föremål, och (ii) styra den variabla öppningen hos avskärmningsanordningen att avskärma strålning som inte transmitteras genom eller sprids från nämnda föremål, och nämnda avskärmningsanordning (64) är inrättad att vara orörlig med avseende på nämnda täta array med endimensionella detektorenheter under förflyttningen av nämnda täta array med endimensionella detektorenheter relativt nämnda föremål.

20. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-19, innefattande en filteranordning med en styrbar variabel spektral transmissionskarakteristika anordnad i strål- u.. 524 380 . : u. ...: _ . I __ v ' ZZ . . . - . . - "- - - ' . - .n n - a n . n :øz i . q n ~ . u u -ø _" . . ~ . v n 'I gängen för nämnda joniserande strålning uppströms om nämnda föremål (55), varvid nämnda styranordning är inrättad att (i) från nämnda detektering av joniserande strålning före eller under en initial del av förflyttningen härleda ett mätt som anger kontrasten i detekteringen, och (ii) styra den variabla spektrala transmissionskarakteristikan hos filteranordningen som svar pà nämnda mätt som anger kontrasten i detekteringen.

21. Scanningsbaserad strálningsdetektorapparat enligt nágot av kraven 1-20, innefattande ett röntgenrör (81) för att skapa den joniserande strålningen, där nämnda röntgenrör (81) har en katod som emitterar elektroner och en anod, på vilken nämnda elektroner faller in och vilken är en källa för röntgenstràlar, där nämnda rör har en styrbar variabel driftspänning som är spänningsfallet mellan nämnda anod och nämnda katod, en rör- ström som är strömmen mellan nämnda anod och nämnda katod och en fokalpunktstorlek som är arean av nämnda anod, på vilken nämnda elektroner infaller, varvid nämnda styranordning är in- rättad att styra den variabla driftspänningen hos röntgenröret som svar pà nämnda detektering av joniserande strålning före eller under en initial del av förflyttningen.

22. Scanningsbaserad strálningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-20, innefattande ett röntgenrör (81) för att skapa den joniserande strålningen, där nämnda röntgenrör (81) har en katod som emitterar elektroner och en anod, pà vilken nämnda elektroner faller in och vilken är en källa för röntgenstràlar, där nämnda rör har en styrbar variabel driftspänning som är spänningsfallet mellan nämnda anod och nämnda katod, en styrbar variabel rörström som är strömmen mellan nämnda anod och nämnda katod och en fokalpunktstorlek som är arean av nämnda anod, pà vilken nämnda elektroner faller in, varvid nämnda styranordning är inrättad att styra den variabla rörströmmen hos röntgenröret som svar pà nämnda detektering av joniserande strålning före eller under en initial del av förflyttningen.

23. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt något av kraven l-20, innefattande ett röntgenrör (81) för att skapa 524 380 | - | . u. .- nur Ott i l 'Û -... o f u z ~ a o I ° _ _ u, c n i I I I I ' ' ,¿ n. . . . - v I ;~; z , . . . . . . .. _. ___ u u o a I '° den joniserande strålningen, där nämnda röntgenrör (81) har en katod som emitterar elektroner och en anod, på vilken nämnda elektroner faller in och vilken är en källa för röntgenstràlar, där nämnda rör har en styrbar variabel driftspänning som är spänningsfallet mellan nämnda anod och nämnda katod, en styrbar variabel rörström som är strömmen mellan nämnda anod och nämnda katod och en styrbar variabel fokalpunktstorlek som är arean av nämnda anod, på vilken nämnda elektroner faller in, varvid nämnda styranordning är inrättad att styra den variabla fokal- punktstorleken hos röntgenröret som svar pà nämnda detektering av joniserande strålning före eller under en initial del av förflyttningen.

24. Scanningsbaserad strálningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-23, varvid nämnda flertal endimensionella detektor- enheter är fördelade i ett tvàdimensionellt mönster på en gemensam stödstruktur (42).

25. Scanningsbaserad stràlningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-24, varvid nämnda flertal endimensionella detektorenheter är anordnade i rader (44; 61; 71) och stackar (45; 63; 73), varvid raderna är parallella med de endimensio- nella detektorenheterna och stackarna är huvudsakligen vinkel- räta därmot, varvid de endimensionella detektorenheterna i varje rad tillsammans är kapabla att fullständigt detektera föremålet i en dimension.

26. Scanningsbaserad stràlningsdetektorapparat enligt krav 25, varvid de endimensionella detektorenheterna i varje rad (44; 61) är anordnade i sicksack med ett överlapp (xﬂ nællan intilliggande endimensionella detektorenheter i riktningen för resp. rad.

27. Scanningsbaserad stràlningsdetektorapparat enligt något av kraven l-24, varvid nämnda flertal endimensionella detektor- enheter är anordnade i en cirkel, där var och en är huvudsak- ligen radiellt anordnad med avseende pä nämnda cirkel. .nu 524 380 ø n ~ n un | n. u» . . n "q | o a u n o ' . , u, n n n I l V ' ' I 9 g u. . . . .z t. :-; z _ . u u . . _ _ . _ , ., u u-

28. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-27, varvid var och en av nämnda flertal endimensio- nella detektorenheter är en gasbaserad jonisationsstrålnings- detektor, varvid elektroner frigjorda via växelverkningar mellan strålningsfotoner och gasen kan extraheras i en riktning huvudsakligen vinkelrät mot den joniserande strålningen som införs i den endimensionella detektorenheten.

29. Scanningsbaserad strålningsdetektorapparat enligt något av kraven 1-28, innefattande en kollimator (51) av ett strål- ningsabsorberande material anordnat i strålgången för nämnda joniserande strålning uppströms om nämnda föremål (55), vilken kollimator innefattar ett flertal stràlningsgenomsläppliga slitsar (52), där antalet stràlningsgenomsläppliga slitsar motsvarar antalet endimensionella detektorenheter och de stràlningsgenomsläppliga slitsarna är linjerade med de en- dimensionella detektorenheterna så att huvudsakligen plana strålknippen som transmitteras genom de stràlningsgenomsläpp- liga slitsarna hos kollimatorn bestrålar de respektive endimen- sionella detektorenheterna, och varvid nämnda kollimator är anordnad att vara orörlig med avseende på nämnda täta array med endimensionella detektorenheter under förflyttning av nämnda täta array med endimensionella detektorenheter relativt nämnda föremål.

30. Metod för att detektera en tvádimensionell bild av ett föremål, k ä n n e t e c k n a d a v stegen att: - en scanningsbaserad stràlningsdetektorapparat innefattande ett flertal endimensionella detektorenheter (41), där var och en är inrättad för endimensionell avbildning av respektive joniserande strålning, för vilken den är exponerad, åstad- kommes, varvid flertalet endimensionella detektorenheter är fördelade i en tät array så att de endimensionella bilderna av den joniserande strålningen från flertalet endimensionella detektorenheter är fördelade över en huvudsaklig del av den tvådimensionella bilden som skall detekteras, u un! u 524 sso - joniserande strålning som transmitteras genom eller sprids - en optimal exponeringstid beräknas för var och en av de repeterade detekteringarna baserat på nämnda detektering av joniserande strålning under en kort tidsperiod och - nämnda täta array med flertalet endimensionella detektorenheter förflyttas relativt nämnda föremål, medan flertalet endimensionella detektorenheter exponeras för joniserande strålning som transmitteras genom eller sprids från nämnda föremål, vilken joniserande strålning detekteras repetitivt användande nämnda beräknade optimala exponeringstid för att därigenom skapa en tvådimensionell bild av föremålet.

31. Metod enligt krav 30, varvid nämnda optimala expone- ringstid beräknas baserat på ett minimi- eller medelsignalvärde som erhålls från nämnda detektering av joniserande strålning under en kort tidsperiod.

32. Metod enligt krav 30, varvid nämnda optimala expone- ringstid beräknas baserat på ett minimi- eller medelsignalvärde inom ett område av nämnda täta array med endimensionella detektorenheter som erhålls från detektering av joniserande strålning under en kort tidsperiod.

33. Metod enligt krav 30, varvid nämnda optimala expone- ringstid beräknas baserat på ett integrerat signalvärde av en eller flera av de endimensionella detektorenheterna av nämnda täta array med endimensionella detektorenheter, företrädesvis enheten med lägsta integrerat signalvärde, som erhålls från nämnda detektering av joniserande strålning under en kort tids- period.

34. Metod enligt något av kraven 30-33, varvid nämnda täta array med endimensionella detektorenheter förflyttas relativt nämnda föremål kontinuerligt, medan nämnda täta array med endimensionella detektorenheter detekterar repetitivt för att skapa nämnda tvådimensionella bild av nämnda föremål. 524 580 ... ... . . .. -uz _--_;--- ,; 22112 2.: . . -...'_ - 26? ---=-.-..-=:.=-== - 1 . . . . .. -- H-

35. Metod enligt krav 34, varvid nämnda täta array med endimensionella detektorenheter förflyttas relativt nämnda föremål vid en hastighet, som baseras på nämnda beräknade optimala exponeringstid.

36. Metod enligt något av kraven 30-33, varvid nämnda täta array med endimensionella detektorenheter förflyttas stegvis relativt nämnda föremål, och nämnda repeterade detektering användande nämnda beräknade optimala exponeringstid utförs mellan varje förflyttningssteg, medan nämnda täta array med endimensionella detektorenheter hàlles still med avseende på nämnda föremål.

37. Metod enligt något av kraven 30-36, varvid nämnda korta tidsperiod, under vilken nämnda täta array med endimensionella detektorenheter detekterar joniserande strålning före eller under en initial del av förflyttningen, är i intervallet 100 ns - 10 s, företrädesvis i intervallet 1 ps - 100 ms, och mest föredraget i intervallet 10 ps - 10 ms.

38. Metod enligt något av kraven 30-37, varvid - en karakteristika hos föremålet, av vilket en tvàdimensio- nell bild skall detekteras, mottages, - en önskad signalstyrka för föremålet, av vilket en tvàdimen- sionell bild skall detekteras, fastställs genom att referera till en uppslagningstabell med önskade signalstyrkor för olika föremålskarakteristika eller genom en algoritm, och - nämnda optimala exponeringstid för var och en av de repete- rade detekteringarna beräknas genom att multiplicera nämnda korta tidsperiod med kvoten av den önskade signalstyrkan och en signalstyrka erhàllen från nämnda detektering av joniserande strålning under en kort tidsperiod.

39. Metod enligt något av kraven 30-38, innefattande stegen att: 524 380 _ _ go =._.= a ._j - en avskärmningsanordning (64) med en variabel öppning anordnas i strålgàngen för nämnda joniserande strålning upp- ströms om nämnda föremål (55), - en yttre kontur av nämnda föremål härleds från nämnda detektering av joniserande strålning under en kort tidsperiod, och - den variabla öppningen av nämnda avskärmningsanordning justeras för att avskärma strålning som inte transmitteras genom eller sprids från nämnda föremål, varvid - nämnda kollimatoranordning (64) är orörlig med avseende på nämnda täta array med endimensionella detektorenheter under steget att förflytta nämnda täta array med endimensionella detektorenheter relativt nämnda föremål.

40. Metod enligt något av kraven 30-39, innefattande stegen att: - en filteranordning med variabel spektral transmissionskarak- teristika anordnas i strålgången för nämnda joniserande strål- ning uppströms om nämnda föremål (55), - ett mått som anger kontrasten i detekteringen härledes från nämnda detektering av joniserande strålning före eller under en initial del av förflyttningen, och - den variabla spektrala transmissionskarakteristikan hos nämnda filteranordning justeras som svar på nämnda mått som anger kontrasten i detekteringen.

41. Metod enligt något av kraven 30-40, innefattande stegen att: - nämnda joniserande strålning skapas medelst ett röntgenrör (81) som har en katod, vilken emitterar elektroner, och en anod, på vilken nämnda elektroner faller in, och vilken är en källa för röntgenstrålar, där nämnda rör har en variabel drift- spänning som är spänningsfallet mellan nämnda anod och nämnda katod, en rörström som är strömmen mellan nämnda anod och nämnda katod och en fokalpunktstorlek som är arean av nämnda anod, på vilken nämnda elektroner faller in, och 524 380 ____ __ - den variabla driftspänningen hos röntgenröret justeras som svar på nämnda detektering av joniserande strålning under en kort.tidsperiod.

42. Metod enligt något av kraven 30-40, innefattande stegen att: - nämnda joniserande strålning skapas medelst ett röntgenrör (81), som har en katod vilken emitterar elektroner, och en anod, på vilken nämnda elektroner faller in, och vilken är en källa för röntgenstrålar, där nämnda rör har en driftspänning som är spänningsfallet mellan nämnda anod och nämnda katod, en variabel rörström som är strömmen mellan nämnda anod och nämnda katod och en fokalpunktstorlek som är arean av nämnda anod, på vilken nämnda elektroner faller in, och - den variabla rörströmmen hos röntgenröret justeras som svar pà nämnda detektering av joniserande strålning under en kort tidsperiod.

43. Metod enligt något av kraven 30-40, innefattande stegen att: - nämnda joniserande strålning skapas medelst ett röntgenrör (81), som har en katod vilken emitterar elektroner, och en anod, på vilken nämnda elektroner faller in, och vilken är en källa för röntgenstrålar, där nämnda rör har en driftspänning som är spänningsfallet mellan nämnda anod och nämnda katod, en rörström som är strömmen mellan nämnda anod och nämnda katod och en variabel fokalpunktstorlek som är arean av nämnda anod, på vilken nämnda elektroner faller in, och - den variabla fokalpunktstorleken hos röntgenröret justeras som svar på nämnda detektering av joniserande strålning under en kort tidsperiod.

44. Metod enligt något av kraven 30-43, varvid nämnda flertal endimensionella detektorenheter är anordnade i ett tvàdimensionellt mönster på en gemensam stödstruktur (42).

45. Metod enligt något av kraven 30-44, varvid nämnda flertal endimensionella detektorenheter är anordnade i rader a .nu u u. u. v v u »nu H n u» ve 0 ' ' ' ,,,, , .. -. .. . ...z _ __ u. . . . - . f _ _ _ . . . . . - v. v o n u 0 0' 380 62 (44; 61; 71) och stackar (45; 63; 73), där raderna är parallel- 524 n n | e nu la med de endimensionella detektorenheterna och stackarna är huvudsakligen ortogonala därmot, varvid de endimensionella detektorenheterna i varje rad tillsammans är kapabla att fullständigt detektera föremålet i en dimension.

46. Metod enligt krav 45, varvid de endimensionella detek- torenheterna i varje rad (44; 61) är anordnade i sicksack med ett överlapp (xﬂ nællan intilliggande endimensionella detek- torenheter i riktningen för resp. rad.

47. Metod enligt något av kraven 30-44, varvid nämnda flertal endimensionella detektorenheter är anordnade i en cirkel, där var och en är huvudsakligen radiellt anordnad med avseende på nämnda cirkel.

48. Metod enligt nàgot av kraven 30-47, varvid var och en av nämnda flertal endimensionella detektorenheter är en gas- baserad jonisationsstràlningsdetektor, vari elektroner fri- gjorda genom växelverkningar mellan stràlningsfotoner och gasen extraheras i en riktning huvudsakligen vinkelrät mot den joni- serande strålningen införd i den endimensionella detektor- enheten.

49. Metod enligt nàgot av kraven 30-48, innefattande stegen av att: - en kollimator (51) av ett stràlningsabsorberande material anordnas i stràlgàngen för nämnda joniserande strålning upp- ströms om nämnda föremål (55), vilken kollimator innefattar ett flertal stràlningsgenomsläppliga slitsar (52), där antalet stràlningsgenomsläppliga slitsar motsvarar antalet endimen- sionella detektorenheter, och - de stràlningsgenomsläppliga slitsarna linjeras med de en- dimensionella detektorenheterna sà att huvudsakligen plana röntgenknippen transmitterade genom de stràlningsgenomsläppliga slitsarna hos kollimatorn bestràlar de respektive endimensio- nella detektorenheterna, varvid o -nn 524 3230 33 - nämnda kollimator är orörlig med avseende på nämnda täta ng nun 0 o 1 0 o o vn 1 n ø 0 c;.no- array med endimensionella detektorenheter under steget att förflytta nämnda täta array med endimensiønella detektorenheter relativt nämnda föremål. > n .øo.nu I ..~n ~