DE2714759C3 - Röntgendiagnostikgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern - Google Patents
Röntgendiagnostikgerät zur Herstellung von TransversalschichtbildernInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Röntgendiagnostikgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern eines
Aufnahmeobjekts mit einer Röntgenstrahlenmeßanordnung. die eine Röntgenstrahlenquelle, welche ein das
Aufnahmeobjekt durchdringendes, fächerförmiges Röntgenstrahlenblindel erzeugt, dessen Querschnittsausdehnung senkrecht zur Schichtebene gleich der
Schichtstärke und in der Schichtebene so groß ist, daß das ganze Aufnahmeobjekt durchstrahlt wird, sowie
einen Strahlenempfänger enthält, der die Strahlungsintensität nach dem Objekt ermittelt der als Kreisring
ausgebildet ist, in den das Aufnahmeobjekt einschiebbar ist und der aus einer Detektorreihe besteht, wobei die
Röntgenstrahlenquelle außerhalb des Strahlenempfängers angeordnet ist, sowie mit Mitteln zum Ändern der
Richtung der Symmetrieachse des Röntgenstrahlenbündels und mit einem Rechner für die Transformation der
vom Strahlenempfänger gelieferten Signale in ein
In der DE-AS 19 41 433 ist ein Röntgendiagnostikgerät beschrieben, das mit Ausnahme des kreisringförmigen Strahlenernpfftngers alle diese Merkmale aufweist
Der Strahlenempfänger ist bei diesem bekannten Röntgendiagnostikgerät seitlich verstellbar. Bei der
Abtastung des Objekts folgen seitliche Verstellbewegungen und Drehbewegungen um einen vorbestimmten
Winkel, ζ. Β. Γ, wechselweise aufeinander, bis das
ganze Objekt abgetastet ist Der Rechner berechnet aus den gemessenen Absorptionswerten das Transversalschichtbild in Form einer Matrix von Bildpunktinformationen. Nachteilig ist bei diesem Röntgendiagnostikgerät, daß die Zeit für eine Bildaufnahme wegen der
erforderlichen mechanischen Bewegung des Strahlen-Empfängers und der Röntgenröhre verhältnismäßig
lang ist
In der DE-OS 26 40 455 ist ein Röntgendiagnostikgerät der eingangs genannten Art beschrieben, hei dem
der Strahlenempfänger als feststehender Ring ausgebildet ist, der das Aufnahmeobjekt umschließt Die
Röntgenstrahlenquelle erlaubt eine elektronische Änderung der Strahlenrichtung zur Durchstrahlung des
Aufnahmeobjekts aus verschiedenen Richtungen. Die Strahlenrichtung ist dabei bezüglich der Ebene des
Strahlenempfängers leicht geneigt, so daß die Röntgenstrahlung zunächst seitlich am Strahlenempfänger
vorbei verläuft und rrst auf ihm auftrifft, wenn sie das Aufnahmeobjekt durchsetzt hat. Dies bedeutet jedoch,
daß die Ebene des Röntgenstrahlenbündels während der Abtastung des Aufnahmeobjekts eine taumelnde Bewegung ausführt, was dazu führt daß eine verhältnismäßig
dicke Schicht des Aufnahmeobjekts von Strahlung durchsetzt wird, so daß diagnostisch schlecht auswert
bare Bilder auftreten können.
In der Druckschrift »Computerized Tomographie Scanner« der American Science and Engineering Ine,
Druckzeichen ASE-3869 ist ein Röntgendiagnostikgerät beschrieben, bei dem ein kreisförmiger Strahlenempfänger vorhanden ist, der das Aufnahmeobjekt umschließt.
Die Röntgenstrahlenquelle ist inneniulb des Strahlenempfängers angeordnet. Zur Abtastung des Aufnahmeobjekts ist nur eine Drehbewegung der Röntgenstrahlenquelle. nicht jedoch eine Bewegung des
Strahlenempfängers erforderlich. Dadurch ist die Zeit für eine Bildaufnahme gegenüber dem durch die DE-AS
19 41 433 bekannten Gerät ebenfalls verringert und ein einfacherer mechanischer Aufbau erzielt.
Dieses Gerät ist jedoch für eine Anordnung der Rönigenstrahlenque'Je außerhalb des Strahlenempfän
gers nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Röntgendiagnostikgerät der eingangs genannten Art so
auszubilden, daß die Ebene, in der das Röntgenstrahlenbündel zur Abtastung des Aufnahmeobjekts gedreht
wird, in ihrer Lage während der Drehung nicht geändert
zu werden braucht.
Diese Aufgabe is! erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der .Strahlenempfänger kardanisch gelagert ist und
daß an ihm in Abhängigkeit von der Lage des Fokus der Röntgenstrahlenquelle gesteuerte Führungsmittel an
greifen, welche so ausgebildet sind, daß sie jeweils den Teil des Strahlenempfängers in das Röntgenstrahlenbündel schwenken, der zur Erfassung der aus dem
Aufnahmeobjekt austretenden Röntgenstrahlung erforderlich ist. Da die Röntgenstrahlenquelle außerhalb des
Strahlenempfängers liegt, ist durch die kardanische Lagerung des Strahlenempfängers und seine Schwen-
kung gewährleistet, daß das zur Messung dienende
Röntgenstrahlenbündel vor dem Aufnahmeobjekt seitlich
am Strahlenempfänger vorbei verläuft und erst auf ihm auftrifft, wenn es das Aufnahmeobjekt durchsetzt
hat. Das erfindungsgemäße Gerät kommt mit einem Minimum an mechanischen Bewegungen für eine
Abtastung des Aufnahmeobjekts aus. Die Aufnahmezeit kann daher sehr kurz sein.
Im Rahmen der Erfindung kann innerhalb des
Strahlenempfängers ein Kollimator um die Achse der Röntgenstrahlenquelle drehbar gelagert sein, dessen
Lamellen auf die Röntgenstrahlenquelle ausgerichtet sind und der Stifte aufweist, die in einer Nut des
Strahlenempfängers gleiten und dessen Schwenkung bewirken. Auf diese Weise erfolgt die Schwenkung des is
Strahlenempfängers bei der Drehung des Kollimators automatisch.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert Es zeigt
Fig. 1 eine Ansicht eines Röntgendiagnostikgeräts
■ach der Erfindung.
Fig. 2 einen Schnitt durch das Gerät gem? T Fig. 1.
■nd
F i g. 3 u. 4 Details des Geräts gemäß den F i g. 1 und 2.
Das Gerät gemäß den Fig. 1 und 2 weist eine als
evakuierter Glasring ausgebildete Röntgenstrahlenquelle 1 auf, welche eine konzentrische Öffnung 2
einschließt. In der öffnung 2 wird ein Patient auf einer
Liege 3 gelagert, welche in der F i g. 2 der Übersicht^h- χ
keit halber nicht dargestellt ist. Die Röntgenröhre 1 Weist gemäß F i g. 3 eine ringförmige Anode 4 auf. der
tine Vielzahl von Kathoden 5 bis 8 usw. zugeordnet sind. t>ie Kathoden 5 bis 8 usw. sind über entsprechende
Heizwendeln während eine: Aufnahme und kurz vor «iner Aufnahme alle vorgeheizt. Die brzeugung der von
4er Anode 4 ausgehenden Röntgenstrahlung an einer kestimmten Stelle erfolgt dadurch, daß jeweils eine der
Kathoden 5 bis 8 usw. über eine Schaltvorrichtung 9 an den Minuspol eines Hochspannungsgleichrichters 10
angeschlossen wird. Der Pluspol des Hochspannungsgleichrichters 10 liegt an der Anode 4. Der Hochspannungsgleichrichter
10 wird von einem Hochspannungstransformator 11 gespeist, welcher auf seiner Sekundär
leite eine Heizwicklung 12 besitzt, die die Heizung der
Heizwendeln der Kathoden 5 bis 8 usw. bewirkt. Die Primärwicklung des Hochspannungrransformators 11
ist über einen Hauptschalter 13 ans Netz anschaltbar.
Aus der Fig.4 geht die Form der Anode 4 im Querschnitt deutlich hervor. Die Röntgenstrahlung geht
•Is fächerförmiges Bündel 14 von ihr aus, dessen Richtung von der jeweils mittels der Schaltvorrichtung 9
eingeschalteten Kathode 5 bis 8 usw. abhängt Die Bauteile, insbesondere die Röntgenröhre 1, sind in den
Figuren nicht maßstäblich gezeichnet.
Bei dem Ausführ ingsbeispiel wird das Röntgenstrahlenbündel
14 gerade von der Kathode 6 ausgesandt. Zur Untersuchung eines auf der Liege 3 liegenden Patienten
Werden die Kathoden 5 bis 8 usw. und weitere Kathoden, die sich entlang der gesamten Anode 4
trstrecken, schrittweise eingeschaltet, so daß sich die
Richtung des Röntgenstrahlenbündels 14 schrittweise ändert. Das Röntgenstrahlenbündel wird also schrittweise
im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. In der Praxis ist es sinnvoll, beispielsweise
360 Kathoden vorzusehen, und das Röntgenstrahlenbündel 14 um je ein Winkelgrad zu drehen, so daß es
nach Abschluß einer vollständigen Drehbewegung um 360° gedreht worden ist.
Das aus dem auf der Liege 3 liegenden Patienten austretende Röntgenstrahlenbündel 14 w<rd von einen
ringförmigen Strahlenempfänger 15 erfaßt, welcher aus einer Reihe von Einzeldetektoren besteht. Die Anzahl
der Einzeldetektoren ist der gewünschten Bildauflösung entsprechend gewählt Es wird dabei immer eine dem
öffnungswinkel des fächerförmigen Röntgenstrahlenbündels entsprechende Anzahl von Einzeldetektoren
getroffen. Welche Detektoren jeweils getroffen werden, hängt von der jeweils aktivierten Kathode ab. Der
Strahlenempfänger 15 wird während einer Abtastung des Patienten, während der das Röntgenstrahler.bünde!
14 um den Patienten gedreht wird, nicht gedreht.
In Strahlenrichtung gesehen vor dem Strahlenempfänger 15 liegt ein Kollimator 16, dessen Lamellen auf
die Anode 4 der Röntgenstranlenquelle 1 ausgerichtet sind. Der Kollimator 16 ist an einem Ring 17 befestigt,
welcher durch eine Antriebsvorrichtung 18 während der Abtastung eines Patienten so gedreht wird, daß die
Lamellen des Kollimators 16 immer auf den jeweiligen Fokusckr röntgenröhre 1 ausgcrichic. sind
Bei dem Röntgengerät gemäß den F 1 g 1 dis 4 ist
sichergestellt, daß das Röntgenstrahlenbündel 17 zunächst seitlich am Strahlenempfänger 16 . orbei
verläuft, dann eiren >;trahlendurchlässigen Teil des
Rings ./ und anschießend den Patienten und den
Kollimator 16 durchseiht. Danach trifft das Röntgenstrahlenbündel 14 auf dem Strahlenempfänger 15 auf.
Aus der F i g. 2 geh ■ dies deutlich hervor. Die F i g. 1 und 2 zeigen, daß zur Erreichung dieses Zieles der
Strahlenempfänger 15 mittels zweier Lager 19 um eine horizontale Achse schwenkbar an einem Tragring 20
gelagert -st und daß der Tragring 20 um zwei Lager 21
um eine vertikale Achse schwenkbar in zwei Lagerbügeln 22 gelagert ist Der Strahlenempfänger 15 ist also
kardanisch gelagert und allseitig schwenkbar. Ein ihn tragender Ring 15a besitzt an seiner Innenseite eine
ringförmige Nut 23, die insbesondere in der F i g. 2 sichtbar ist In der Nut 23 sind zwei Stifte 24 mittels an
ihren Enden angeordneten Rollenlager!, geführt, welche
am Kollimatorring 17 befestigt sind. Die Stifte 24 bewirken, daß jeweils nur derjenige Teil des Strahienempfängers
15 in das Röntgenstrahlenbündel 14 geschwenkt wird, der zur Erfassung der aus dem
Aufnahmeobjekt austretenden Röntgenstrahlung erforderlich ist. Alle anderen Teile des Strahlenempfängers
15 liegen außerhalb des Röntgenstrahlenbündels 14.
Bei der Drehung des Röntgenstrahlenbündels 14 wird der Kollimatorring 17 mit dem Kollimator 16 entsprechend
mitgedreht und bewirkt dabei eine Verschwenkung des Strahlenempfängers 15 in der geschilderten
Weise über die in der Nut 23 geführten Stifte 24. D"-mechanischen
Bewegungen sind bei dem beschriebenen Röntgengerät auf ein Minimum beschränkt. Es erfolgt
lediglich ein geringfügiges Schwenken des Strah'enempfängers
15 und eine einfache kreisförmige Drehung des verhältnismäßig leichten Kollimatorrings 17.
Aus der F i g. 1 geht noch hervor, daß der Strahlenempfänger 15 an einem Rechner 25 angeschlossen
ist, welcher aus den Ausgangssignaien der Einzeldetektoren des Sirahlenempfängers 15 die
Schwächungswerte vorbestimmter Punkte der durchstrahlten Schicht des Patienten in Form einer Matrix
berechnet und die Wiedergabe des Bildes dieser Schicht auf einem Sichtgerät 26 bewirkt. Der Rechner 25 steuert
die Schaltvorrichtung 9 zur schrittweisen Einschaltung der Kathoden 5 bis 8 usw. Aus den F i g. 1 und 2 geht
auch noch hervor, daß das Röntgenstrahlenbündel 14 den Patienten in der zu untersuchenden Querschicht
ganz durchsetzt und senkrecht zu dieser Schicht eine Ausdehnung hat, die gleich der Dicke dieser Schicht ist.
Im Rahmen der Erfindung braucht die Röntgenstrahlenquelle nicht einen ein/.igen Glasring aufzuweisen, der die Anode und die Kathoden aufnimmt. Es ist auch möglich, die Röntgenstrahlenquelle aus Ringsegmenten aufzubauen.
Im Rahmen der Erfindung braucht die Röntgenstrahlenquelle nicht einen ein/.igen Glasring aufzuweisen, der die Anode und die Kathoden aufnimmt. Es ist auch möglich, die Röntgenstrahlenquelle aus Ringsegmenten aufzubauen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Röntgendiagnostikgerät zur Herstellung von
Transversalschichtbildern eines Aufnahmeobjektes mit einer Röntgenstrahlenmeßanordnung, die eine
Röntgenstrahlenquelle, welche ein das Aufnahmeobjekt durchdringendes, fächerförmiges Röntgenstrahlenbündel erzeugt, dessen Querschnittsausdehnung
senkrecht zur Schichtebene gleich der Schichtstärke und in der Schichtebene so groß ist, daß das ganze
Aufnahmeobjekt durchstrahlt wird, sowie einen Strahlenempfänger enthält, der die Strahlungsintensität nach dem Objekt ermittelt, der als Kreisring
ausgebildet ist, in den das Aufnahmeobjekt einschiebbar ist und der aus einer Detektorreihe
besteht, wobei die Röntgenstrahlenquelle (1) außerhalb des Strahlenempfängers (15) angeordnet ist,
sowie mit Mitteln zum Andern der Richtung der Symmetrieachse des Röntgenstrahlenbündels und
mit einem Rechner für die Transformation der vom Strahlenempfänger gelieferten Signale in ein
Schichtbild, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenempfänger (15) kardanisch gelagert ist
und daß an ihm in Abhängigkeit von der Lage des Fokus der Röntgenstrahlenquelle (1) gesteuerte
Führungsmittel (24) angreifen, welche so ausgebildet sind, daß sie jeweils den Teil des Strahlenempfängers
(15) in das Röntgenstrahlenbm.del (14) schwenken,
der zur Erfassung der aus dem Aufnahmeobjekt austretenden Röntgenstrahlung erforderlich ist
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Strahlenempfängers (15) ein
Kollimator (10) um die Achse der Röntgenstrahlenquelle (1) drehbar gelagert ist Jessen Lamellen auf
die RöntgenstrahlenqueL1·: (1) ausgerichtet sind und
der Stifte (24) aufweist die in -iner Nut (23) des Strahlenempfängers (15) gleiten und dessen Schwenkung bewirken.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (23) auf der Innenseite eines den
Strahlenempfänger (15) tragenden Rings (ISa^
koaxial zu diesem Ring (15a) und die Zapfen (24) in einem der Breite des Röntgenstrahlenbündels in
seinem auf dem Strahlenempfänger (15) auftreffen den Bereich entsprechenden Abstand am Kollimator
(16) angeordnet sind.
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1980
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OD | Request for examination | ||
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