DE19600115C1 - Röntgen-Computertomograph - Google Patents
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Description
Bei der Röntgen-Computertomographie stellt die Röhrenleistung
eine wesentliche Limitierung dar. Grund dafür ist, daß nur
ein schmaler Fächerstrahl aus dem gesamten Strahlenkegel aus
geblendet und genutzt wird. Gelänge es, die vorhandene Dosis
besser auszunutzen, könnte ein gegebenes Volumen in kürzerer
Zeit oder in der gegebenen Zeit (z. B. Atemanhalten des Pati
enten) ein größeres Volumen aufgenommen werden. Um eine bes
sere Ausnutzung der Röhrendosis zu erreichen, muß der Detek
tor in Richtung der Systemachse (z-Richtung) ausgedehnt sein
(Flächendetektor). Damit die Auflösung in z-Richtung nicht
verschlechtert wird, muß der Detektor in z-Richtung in meh
rere parallele Zeilen aus jeweils einer Reihe von Detektor
elementen unterteilt werden. In jedem Detektorelement wird
die Information während eines Systemtakts T integriert und
anschließend ausgelesen. Wegen der großen Zahl (M*N) der
Detektorelemente kann dies nicht für alle Elemente gleichzei
tig (oder fast gleichzeitig) geschehen. Die Auslesung muß
also in einer teilweise sequentiellen Weise erfolgen. Die
sequentiellen Signale werden dann mehreren Verstärkern mit
angeschlossenem A/D-Wandler zugeführt.
Röntgencomputertomographen mit Flächendetektor sind in US
5,355,309 und DE 1 95 15 778 A1 beschrieben. Durch das zuerst
genannte Dokument ist auch ein Flächendetektor bekannt, der
aus Teildetektoren besteht, von denen jeder aus einer Matrix
von Detektorelementen aufgebaut ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgen-Com
putertomographen mit Flächendetektor hinsichtlich der Aus
lesung der Informationen der Detektorelemente zu optimieren.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale
des Patentanspruches 1.
Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprü
chen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Röntgen-Computertomographen mit Flächendetektor
zur Erläuterung des Erfindungsgedankens,
Fig. 2 eine Darstellung des Flächendetektors bei dem Com
putertomographen gemäß Fig. 1, und
Fig. 3 und 4 graphische Darstellungen hinsichtlich der Aus
lesung des Flächendetektors gemäß den Fig. 1
und 2.
In der Fig. 1 ist der Fokus 1 eines Röntgenstrahlers gezeigt,
von dem ein durch eine nicht dargestellte Blende eingeblende
tes pyramidenförmiges Röntgenstrahlenbündel 2 ausgeht, das
ein Objekt 3 durchsetzt und auf einem Detektor 4 auftrifft,
der aus mehreren parallelen Detektorzeilen besteht, von denen
jede von einer Reihe von Detektorelementen gebildet ist. Das
Meßsystem 1, 4 ist um eine Systemachse 6 drehbar, so daß das
Objekt 3 unter verschiedenen Projektionen durchstrahlt wird.
Aus den dabei gebildeten Detektorsignalen berechnet ein Rech
ner 7 ein Bild des Objektes 3, welches auf einem Monitor 8
wiedergegeben wird. Die Erfassung der Detektorsignale erfolgt
durch einen Multiplexer 9.
Die Fig. 2 zeigt, daß der Detektor 4 aus einer Reihe von
Teildetektoren 10 bis 14 besteht. Jeder Teildetektor 10 bis
14 weist eine Matrix mit K*N-Detektorelementen auf.
Die Fig. 3 zeigt das Ausleseschema für M=9, K=3, N=4. M ist
dabei die Zahl der Detektorelemente pro Zeile. Das jeweils
ausgelesene Detektorelement ist umrahmt dargestellt. Diese
umrahmten Detektorelemente werden zu der jeweils angegebenen
Zeit ausgelesen. Die Auslesung erfolgt gemäß Fig. 3 zickzack-för
mig.
Die Elemente werden spaltenweise ausgelesen. Damit die zeit
lichen Abstände zwischen den Auslesungen horizontal benach
barter Elemente über die Grenzen der Teildetektoren 10 usw.
konstant sind, müssen die Auslesezyklen benachbarter Elemente
um T/N versetzt sein. Horizontal benachbarte Elemente werden
um die Zeit T/(K*N), vertikal benachbarte Elemente um die
Zeit T/N versetzt ausgelesen.
Die Fig. 4 zeigt ein Ausleseschema für den Fall M=9, K=3,
N=4, bei dem die umrahmten Detektorelemente jeweils zu der
angegebenen Zeit ausgelesen werden und die Auslesung zeilen- und
spaltenweise erfolgt. Ein zeitlicher Versatz zwischen der
Auslesung der Teildetektoren ist nicht notwendig. Horizontal
benachbarte Elemente werden um die Zeit T/K, vertikal benach
barte Elemente um die Zeit T/(K*N) versetzt ausgelesen.
Es ist auch möglich, Teile eines Teildetektors mit jeweils
einer Signalwandlerkette auszustatten. Beide Schemata können
dann auch auf diese Unterteilungen angewandt werden. K und N
sind dann die Dimensionen der Unterteilung.
Die Fig. 4 zeigt, daß aus jedem der Teildetektoren 10 usw.
gleichzeitig jeweils einander entsprechende Detektorelemente,
d. h. Detektorelemente, die an derselben Stelle der Matrix
stehen, ausgelesen werden.
Claims (3)
1. Röntgen-Computertomograph mit einer Meßanordnung aus einem
Röntgenstrahler (1) und einem Flächendetektor (4), welcher
aus mehreren in einer Reihe angeordneten Teildetektoren
(10 usw.) besteht, von denen jeder aus einer Matrix von De
tektorelementen aufgebaut ist, wobei von jedem Teildetektor
(10 usw.) jeweils nur ein Detektorelement simultan gelesen
wird.
2. Röntgen-Computertomograph nach Anspruch 1, bei dem die
Auslesung der Detektorelemente zickzackförmig erfolgt
(Fig. 3).
3. Röntgen-Computertomograph nach Anspruch 1, bei dem aus je
dem Teildetektor (10 usw.) gleichzeitig jeweils Detektorele
mente, die an derselben Stelle der Matrix stehen, ausgelesen
werden.
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