DE19626095A1 - Computertomograph - Google Patents
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Description
Es ist ein Computertomograph bekannt, bei dem der Röntgen
strahler ein pyramidenförmiges Röntgenstrahlenbündel aus sen
det, das auf einem Flächendetektor auftrifft. Der Flächende
tektor besteht dabei aus einer Reihe paralleler Detektorzei
len und jede Detektorzeile ist aus einer Reihe von Detektore
lementen gebildet. Auf diese Weise ist es möglich, während
der Drehung des Meßsystems aus Röntgenstrahler und Detektor
mehrere Schichten gleichzeitig zu durchstrahlen und so zu
kurzen Aufnahmezeiten zu kommen.
Es ist ferner ein Computertomograph bekannt, der ein fächer
förmiges Röntgenstrahlenbündel aussendet, das auf einem zei
lenförmigen Detektor auftrifft, der aus einer Reihe von De
tektorelementen besteht. Durch Dauerrotation des Meßsystems
aus Röntgenstrahler und Detektor um einen Winkel, der größer
als 360° ist, ist eine spiralförmige Abtastung eines Volumens
des Untersuchungsobjektes möglich.
Bei einem Computertomographen mit Flächendetektor ist prinzi
piell ebenfalls eine Spiralabtastung möglich. Dabei ergibt
sich gegenüber einem Detektor, der nur aus einer Zeile be
steht, eine kürzere Abtastzeit. Projektionen aus sich gegen
überliegenden Fokuspositionen müssen dabei in Richtung der
Systemachse lückenlos aneinander anschließen. Dabei kommt es
zu Überlappungen zwischen verschiedenen Projektionen. Deshalb
wird der zur Verfügung stehende Flächendetektor nicht optimal
ausgenutzt. Die Detektorlänge in Richtung der Systemachse
(z-Richtung) korrespondiert zu der Steigung der Abtastspirale.
Die an den Rändern liegenden Zeilen des Detektors liegen da
bei parallel zueinander und ihre Daten werden aufgrund der
Spiralabtastung nicht vollständig zur Bildrekonstruktion ge
nutzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Computertomo
graphen mit pyramidenförmigem Röntgenstrahlenbündel und Flä
chendetektor sowie Mitteln zur Spiralabtastung des Untersu
chungsobjektes so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau des
Detektors eine volle Nutzung aller Detektordaten für die
Bildrekonstruktion ermöglicht ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale
des Patentanspruches. Beim Gegenstand der vorliegenden Erfin
dung kann mit einem in der Draufsicht rechteckförmigen Flä
chendetektor, der auf einer Zylinderfläche gekrümmt ist, eine
schnelle Spiralabtastung eines Volumens des Untersuchungsob
jektes erfolgen, wobei in jeder Projektion die gesamte Detek
torfläche ausgenutzt wird.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Computertomographen mit Flächendetektor zur
Erläuterung des Erfindungsgedankens und
Fig. 2 eine Detektoranordnung für den Computertomographen
nach Fig. 1 nach der Erfindung.
In der Fig. 1 ist der Fokus 1 eines Röntgenstrahlers 10 ge
zeigt, von dem ein durch eine nicht dargestellte Blende ein
geblendetes pyramidenförmiges Röntgenstrahlenbündel 2 aus
geht, das ein Objekt 3 durchsetzt und auf einem Detektor 4
auftrifft, der aus mehreren parallelen Detektorzeilen be
steht, 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 Rechner 7 ein Bild des Objektes 3, welches auf
einem Monitor 8 wiedergegeben wird. Die Erfassung der Detek
torsignale erfolgt durch einen Multiplexer 9.
Eine Volumenabtastung ist möglich, indem das Meßsystem aus
dem Röntgenstrahler 10 und dem Detektor 4 das gewünschte Vo
lumen unter Rotation spiralförmig abtastet, wie dies in der
Fig. 1 durch die Spirale 11 dargestellt ist. Es erfolgt da
bei eine Relativbewegung zwischen der Meßanordnung 1, 4 und
dem Patienten in Richtung der Systemachse 6. Für die Spiral
abtastung wird der Detektor 4 gemäß Fig. 2 gegenüber der Sy
stemachse 6 gekippt. In der Fig. 2 ist der
Kippwinkel θ zwischen der Systemachse 6 und der Symmetrie
achse 12 des Detektors 4 dargestellt. Der Detektor 4 bildet
den Teil einer Zylinderoberfläche. Für den dargestellten Fall
gilt für den Winkel θ folgende Beziehung:
In dieser Gleichung ist h/a das Verhältnis der Steigung der
Spirale 11 zum Radius. Durch Einstellung des Winkels θ kann
ein bestimmter Detektor für unterschiedliche Steigungen der
Abtastspirale eingesetzt werden. Eine übliche computertomo
graphische Aufnahme kann angefertigt werden, indem der Winkel
θ zu 0 gemacht wird, d. h. indem der Detektor 4 so einge
stellt wird, daß die Achsen 6 und 12 zusammenfallen.
Claims (2)
1. Computertomograph mit einer Meßanordnung aus einem Rönt
genstrahler (10) mit einem Fokus (1) und einem Flächendetek
tor (4), welcher aus mehreren parallelen Zeilen besteht, von
denen jede von einer Reihe von Detektorelementen gebildet
ist, bei dem eine Spiralabtastung eines Volumens des Untersu
chungsobjektes (3) durch Rotation der Meßanordnung
(1, 4) bei gleichzeitiger Relativbewegung zwischen dieser und
dem Untersuchungsobjekt (3) in Richtung der Rotationsachse (6)
ermöglicht ist, und bei dem der Flächendetektor (4) relativ
zur Rotationsachse (6) kippbar gelagert ist, so daß sich ein
spitzer Winkel (θ) zwischen seiner Symmetrieachse (12) und
der Rotationsachse (6) ergibt.
2. Computertomograph nach Anspruch 1, bei dem der Winkel (θ)
einstellbar ist.
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