DE2802746C2 - Röntgengerät für die Computer-Tomographie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Röntgengerät nach dem größen wird.

Oberbegriff des Hauptanspruches. Ein derartiges Rönt- Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Linse gengerät ist bereits bekannt (DE-OS 26 22 177). Mittels als plankonvexe oder bikonvexe Zylinderlinse ausgebileines flachen, in einer Ebene divergent verlaufenden 50 riet, wobei die Zylinderachse senkrecht zur Längsnch-Röntgenstrahlenbündels wird ein Körper unter einer tung der Bilder angeordnet ist und senkrecht durch die Vielzahl von in der Ebene liegenden Richtungen zur optische Systemachse verläuft wodurch erreicht wird, Erzeugung von einzelnen Röntgenbildern (Projektio- daß die Bilder in einfacher Weise und annähernd verzernen) durchstrahlt wobei die Röntgenstrahlenbündel rungsfrei auf die lichtempfindliche Eingangsschicht der nacheinander auf einen Röntgenbildverstärker treffen, 55 Bildaufnahmeröhre übertragbar sind, welcher in seiner ausgangsseitigen Bildebene entspre- An dieser Stelle sei erwähnt, daß aus der DE-PS chend dem Querschnitt der Röntgenstrahlenbündel 6 93 374 bereits ein Schichtaufnahmeverfahren bekannt streifenförmige sichtbare Bilder erzeugt. Die Bilder ist, bei dem ein sichtbares, streifenförmiges Bild mittels werden mittels einer sphärischen Linse ebenfalls strei- eines aus zwei bikonvexen Zylinderlinsen bestehenden fenförmig auf eine lichtempfindliche Eingangsschicht ei- 60 Linsensystems auf einen Film übertragen wird, so dab ner Bildaufnahmeröhre abgebildet. Am Ausgang der die Bilder in ihrer Längsrichtung fokussiert sowie senk-Bildaufnahmeröhre sind dann charakteristische, die Ab- recht zu ihrer Längsrichtung defokussiert werden und sorption der durchstrahlten Körperschicht kennzeich- jeder Bildpunkt in dem streifenformigen Bild als Linie nende elektrische Ausgangssignale zur Rekonstruktion auf dem Film abgebildet wird. Dieses Verfahren dient eines Computer-Tomographiebildes abnehmbar, indem 65 dazu, aus einer Vielzahl streifenförmiger Bilder, die die lichtempfindliche Eingangsschicht zeilenweise aus- durch Projektion einer Schicht unter einem jeweils angelesen wird. Zeilenrichtung und Bildlängsrichtung deren Winkel auf einen weiteren Film entstanden sind, stimmen hierbei überein. die Absorptionsverteilung zu rekonstruieren. Zu diesem

Zweck wird der Film, auf den die streifenförmigen Bilder mittels des Linsensystems übertragen werden, gedreht

Das bekannte Verfahren dient also dazu, aus einer Vielzahl von Meßwerten, die durch die streifenförmigen Bilder auf dem weiteren Film gegeben sind, die Absorptionsverteilung zu rekonstruieren. Demgegenüber werden bei dem erfindungsgemäßen Röntgengerät mit Hilfe der durch das Linsensystem bewirkten Abbildung auf der Bildaufnahmeröhre (elektrische) Meßwerte erzeugt mit verbessertem Signal/Rauschverhältnis, die von Ungleichmäßigkeiten in der lichtempfindlichen Schicht der Bildaufnahmeröhre weitgehend unabhängig sind. Die Rekonstruktion der Absorptions verteilung in der Schicht kann dann anhand dieser Meßwerte in üblicher Weise mit Hilfe eines Computers erfolgen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt die Zeilenrichtung der Bildaufnahmeröhre parallel zur Zylinderachse. Hierdurch wird erreicht, daß die Bilder parallel zur Zeilenrichtung der Bildaufnahmeröhre defokussiert werden und somit zeilenweise auslesbar sind, wobei jede Zeile, weiche vom defokussieren Bild beleuchtet wird, einen Bildpunkt definiert. Ein die Absorption der Körperschicht kennzeichnender informationswert des Bildpunktes kann somit durch das Auslesen einer Zeile erhalten werden, indem z. B. der Mittelwert des Ausgangssignals der Bildaufnahmeröhre pro Zeile bestimmt wird. Auf diese Weise werden Schwankungen im Ausgangssignal der Bildaufnahmeröhre aufgrund lokaler Empfindlichkeitsunterschiede der lichtempfindlichen Schicht herausgemittelt Bekannterweise kann die Mittelwertbildung dadurch erfolgen, daß das Ausgangssignal z. B. über einen Tiefpaß geleitet wird.

Krummlinig defokussierte Bildpunkte eines Bildes können mehrere Zeilen, z. B. bei nicht verzeichnungsfreier Übertragung überdecken. Das Auslesen derartiger Bilder bereitet aber keinerlei Schwierigkeiten, da bekannterweise bei gegebenem Strahlengang z. B. die Bahn des auslesenden Elektronenstrahls der Bildaufnahmeröhre entsprechend der defokussierten Bildpunkte elektronisch steuerbar ist. -

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen der Linse und der Eingangsschicht der Bildaufnahmeröhre ein Lichtbildverstärker angeordnet, dessen Ausgangsbild mittels einer sphärischen Linse auf die Eingangsschiebt der Bildaufnahmeröhre fibertragbar ist.

Sichtbare Bilder, welche durch Umwandlung von Röntgenstrahlen mittels Röntgenfluoreszensschirmen erzeugt werden, sind relativ lichtschwach. Um dennoch eine ausreichende, ein hr>hes Ausgangssignal/Rauschverhältnis der Bildaufnahmeröhre erzeugende Intensität des Lichtes zu erhalten, werden die defokussierten Bilder zuerst auf einen Lichtbildverstärker übertragen, welcher dann ausgangsseitig ein verstärktes, sichtbares Bild erzeugt.

Zudem kann ferner erreicht werden, daß durch Anordnung von Strahlungsverstärkenden Elementen (z. B. Lichtbildverstärker oder Röntgenbildverstärker) im Strahlengang die Intensität der Röntgenstrahlung herabgesetzt und damit die Patientendosis erniedrigt werden kann.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Röntgenaufnahmegerät mit einer einen astigmatischen Strahlengang erzeugenden Zylinderlinse,

F i g. 2 ein weiteres Röntgenaufnahmegerät mit Zylinderlinse und anschließendem Lichtbildverstärker.

F i g. 1 zeigt ein Röntgenaufnahmegerät 1 mit einer Röntgenquelle 2, aus welcher ein divergentes, in einer Ebene verlaufendes und durch Blenden (nicht dargestellt) kollimiertes Röntgenstrahlenbündel 3 austritt, welches eine Körperschicht 4 durchdringt und auf eine Eingangsfläche 5 eines Röntgenbildverstärkers 6 auftrifft. In der ausgangsseitigen Bildebene 7 des Röntgenbildverstärkers 6 entsteht ein entsprechend dem Querschnitt des Röntgenstrahlenbündels 3 ausgebildetes

ίο streifenförmiges, sichtbares Bild 8, welches gegenüber dem Querschnitt des auf die Eingangsfläche 5 des Röntgenbildverstärkers 6 auftreffenden Röntgenstrahlenbündels 3 stark verkleinert ist Das Bild 8 wird mittels einer als bikonvexe Zylinderlinse ausgebildeten, einen astigmatischen Strahlengang erzeugenden Linse 9 auf eine Eingangsschicht 10 einer Bildaufnahmeröhre 11 übertragen, wobei die Eingangsschicht 10 parallel zur Bildebene 7 liegt. Die Linse 9 ist derart angeordnet daß ihre Zylinderachse 12 sowohl senkrecht zur Längsrichtung 13 des Bildes 8 als auch senkn*?ht zur optischen Systemachse 20 liegt. Die Mittelebex-? 13a der Linse 9 liegt hierbei parallel zur Bildebene 7. Auf diese Weise wird das Bild 8 derart auf die Eingangsschicht 10 übertragen, daß es in Längsrichtung 13 fokussiert und senkrecht dazu entsprechend der Größe der Eingangsschicht i0 in Zeilenrichtung 14 der Bildaufnahmeröhre 11 defokussiert ist. Am Ausgang 15 der Bildaufnahmeröhre 11 sind die die Absorption der durchstrahlten Körperschicht 4 kennzeichnenden elektrischen Ausgangssignale, welche durch zeilenweises Abtasten der in Zeilenrichtung defokussierten Bildpunkte erhalten werden, abnehmbar, wobei die pro Zeile ermittelten Ausgangssignale einein Mittelwertbildner (nicht dargestellt), z. B. einem Tiefpaß, zur Erzeugung eines mittleren Ausgangssignals zugeführt werden.

F i g. 2 zeigt ein Röntgenaufnahmegerät 16, bei dem das Röntgenstrahlenbündel 3 nach Durchdringen der Körperschicht 4 auf einen eine Bildebene 7 darstellenden Röntgenfluoreszensschirm trifft der die Röntgenstrahlung in sichtbare Strahlung umwandelt so daß in der Bildebene 7 ein sichtbares, relativ lichtschwaches streifenförmiges Bild 8 entsteht. Mittels einer einen astigmatischen Strahlengang erzeugenden Linse 9, z. B. einer Zylinderlinse, wird das Bild 8 zuerst auf ein Eingangsfenster 17a eines Lichtbildverstärkers 17 übertragen. Das sichtbare Ausgangsbild 18 des Lichtbildverstärkers 17 wird dann mittels einer sphärischen Linse 19 auf die Eingangsschicht 10 der Bildaufnahmeröhre 11 projiziert.

Die Stärke der Fokussierung und Defokussierung des Bildes 8 in den zueinander senkrechten Richtungen, und damit die Größe der beleuchteten Fläche der lichtempfindlichen Eingangsschicht 10, ist durch Verschieben der optiscneii und elektronischen Komponenten entlang der optischen Systemachse 20 einstellbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2

Da die Höhe des Bildes (Ausdehnung des Bildes senk-

Patentansprüche: recht zur Längsrichtung) auf der lichtempfindlichen Ein

gangsschicht etwa der Breite einer Zeile (Ausdehnung

1 Röntgengerät für die Computertomographie, der Zeile senkrecht zur Zeilenrichtung, wobei die Zeibei dem durch ein ebenes Röntgenstrahlenbündel 5 lenbreite durch Fokussierung und entsprechender Abeine Schicht eines zu untersuchenden Körpers auf lenkung des die Eingangsschicht abtastenden Elektroeinen Röntgenbildwandler projiziert wird, der da- nenstrahls einstellbar ist) entspricht, wird lediglich ein durch ein sichtbares streifenförmiges Bild erzeugt, Bruchteil der insgesamt wesentlich mehr Zeilen, z. B. das mittels eines Linsensystems auf eine lichtemp- 625 Zeilen, umfassenden lichtempfindlichen Emgangsfindliche Eingangsschicht einer Bildaufnahmeröhre io schicht der Bildaufnahmeröhre bestrahlt Der übnge übertragen wird, dadurchgekennzeichnet. Teil der Eingangsschicht bleibt unbestrahlt Das mittlere daß das Linsensystem wenigstens eine zwischen elektrische Ausgangssignal der Bildaufnahmeröhre ist Bildebene (7) und lichtempfindlicher Eingangs- daher, entsprechend der geringen Ausnutzung der hchtschicht (10) der Bildaufnahmeröhre (11) angeordne- empfindlichen Eingangsschicht relativ klein, so daß te einen astigmatischen Strahlengang erzeugende 15 hierdurch auch das Ausgangssignal/Rauschverhältnis linse (9) enthält, durch welche die Bilder (8) in ihrer der Bildaufnahmeröhre nur kleine Werte annehmen Längsrichtung (13) fokussiert sowie senkrecht zur kann. Hinzu kommt daß bei einer sehr kleinen bestrahl-Längsrichtung defokussiert werden, so daß jeder ten Fläche Empfindlichkeitsunterschiede der hchtemp-Bildpunkt der Eingangsschicht als Linie abgebildet findlichen Eingangsschicht das Ausgangssignal verfalwird, wobei die abgetasteten Werte jeweils einer 20 sehen können.

1» zur BiWuifg eines Meßwertes für einen Bild- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur

punkt dienen. Übertragung streifenförmiger, in einer Bildebene He-

2. Röntgengerät nach Anspruch 1, dadurch ge- gender sichtbarer Bilder auf eine lichtempfindliche Einkennzeichnet daß der Röntgenbildwandler ein gangsschicht einer Bildaufnahmeröhre zu schaffen, Röntgenbildverstärkerist 25 durch welche das Ausgangssignal/Rauschverhältnis er-

3. Röntgengerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch höht und Verfälschungen des Ausgangssignals aufgrund gekennzeichnet daß die Linse (S) als plankonvexe von Empfindlichkeitsun'erschieden der liciitempfindli- oder bikonvexe Zylinderlinse ausgebildet ist wobei chen Eingangsschicht vermieden werden.

die Zylinderachse (12) senkrecht zur Längsrichtung Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des

(13) der Bilder (8) angeordnet ist und senkrecht 30 Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelost

durch die optische Systemachse (20) verläuft Durch die einen astigmatischen Strahlengang hervor-

4 Röntgengerät nach einem der Ansprüche 1 bis rufende Linse wird erreicht daß das auf die lichtemp-3 dadurch gekennzeichnet daß uie Zeilenrichtung findliche, parallel zur Bildebene liegende Eingangs-

(14) der Bildaufnahmeröhre (11) senkrecht zur schicht der Bildaufnahmeröhre übertragene Bild in sei-Längsrichtung der Bilder (8) liegt 35 ner Längsrichtung fokussiert und senkrecht dazu sowie

5 Röntgengerät nach einem der Ansprüche 1, 3 parallel zur Bildebene soweit defokussiert wird, daß die oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der gesamte Oberfläche der lichtempfindlichen Eingangs-Linse (9) und der Eingangsschicht (10) der Bildauf- schicht wenigstens annähernd ausgeleuchtet wird, nahmeröhre (11) ein Lichtbildverstärker (17) ange- Eine derartige Ausleuchtung bewirkt unter gleichzeiordnet ist dessen sichtbares Ausgangsbild (18) mit- 40 tiger Erhöhung der Verstärkung des Aontgenbildvertels einer sphärischen Linse (19) auf die Eingangs- stärkers eine erhebliche Verbesserung des Ausgangssischicht übertragbar ist. gnal/Rauschverhältnisses, da das mittlere Eingangssignal der Bildaufnahmeröhre, welches von der Große

der bestrahlten Eingangsschicht und der Lichtintensität

45 abhängt, entsprechend der erhöhten Ausnutzung der Oberfläche der lichtempfindlichen Eingangsschicht ver-