DE3021757C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Strahlendiagnostikgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentnspruches 1.

Ein Strahlendiagnostikgerät dieser Art ist in der Druckschrift "SOMATOM Ganzkörper-Computer-Tomograph", Best.-Nr. MR 36/7193, Druckzeichen: PA 7776 der Siemens AG sowie in der DE-PS 26 13 809 beschrieben. Dieses Strahlendiagnostikgerät dient zur Herstellung von Transversalschichtbildern des Aufnahmeobjektes, indem die Meßanordnung um eine parallel zur Liegenlängsrichtung verlaufende Achse gedreht und dabei das Aufnahmeobjekt unter verschiedenen Projektionen durchstrahlt wird. Der Meßwertumfor­ mer bestimmt aus den vom Strahlenempfänger jeweils gelieferten elektrischen Signalen die Schwächungskoeffizienten von in einer Matrix angeordneten Bildpunkten der jeweils untersuchten Trans­ versalschicht des Aufnahmeobjektes, die bildlich wiedergegeben werden können. Ein Gerät dieser Art wird als Computertomograph bezeichnet.

Bei dem beschriebenen Strahlendiagnostikgerät ist es möglich, mehrere Transversalschichtbilder anzufertigen oder auch eine Übersichtaufnahme (Röntgenschattenbild) dadurch vorzunehmen, daß die Meßanordnung aus Röntgenröhre und Strahlenempfänger gegen Drehung verriegelt und die Patientenliege mit den Patien­ ten in Liegenlängsrichtung bewegt wird. Die aufeinanderfolgende Anfertigung von computertomographischen Abtastungen und die An­ fertigung eines Röntgenschattenbildes erfordert also immer eine Liegenverschiebung.

In der DE-OS 27 26 635 ist eine Anordnung zur Ermittlung der Absorption einer Strahlung in einem dreidimensionalen Unter­ suchungsbereich beschrieben, bei der ähnlich wie bei einem Computertomographen eine Meßeineinheit aus einem Röntgenstrahler und einem Strahlenempfänger um den Patienten rotiert. Der Rönt­ genstrahler sendet dabei ein pyramidenförmiges Röntgenstrahlen­ bündel aus. Der Rechenaufwand für die Rekonstruktion der Schwä­ chungskoeffizienten im dreidimensionalen Untersuchungsbereich ist dabei erheblich.

In der US-PS 40 02 917 ist ein Computertomograph beschrieben, bei dem die Röntgenröhre eine langgestreckte Anode und Mittel zur Fokusverschiebung auf der Anode enthält. Die Fokusverschie­ bung erfolgt dabei quer zur Liegenlängsrichtung zur Erhöhung der Zahl der Meßwerte bei einer computertomographischen Ab­ tastung und nicht zur Gewinnung einer dreidimensionalen In­ formation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strahlendiagno­ stikgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das ohne mechanische Bewegung die Anfertigung mehrerer Transversal­ schichtbilder oder eine Übersichtsbildes (Röntgenschattenbild) erlaubt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebene Ausbildung.

Bei dem erfindungsgemäßen Strahlendiagnostikgerät er­ folgt eine elektronische Verschiebung des Röntgenstrah­ lenbündels in Liegenlängsrichtung, so daß mehrere Trans­ versalschichten bei der Computertomographie ohne me­ chanische Bewegung - ausgenommen die Drehung um die Rotationsachse - der Meßanordnung abgetastet werden können, oder ein Übersichtsbild ebenfalls ohne mechani­ sche Bewegung der Meßanordnung erzeugt werden kann.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die für die Erfindung wesentlichen Teile einer Strahlendiagnostikeinrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 eine Einzelheit der Strahlendiagnostik­ einrichtung gemäß Fig. 1.

In der Fig. 1 ist ein Aufnahmeobjekt 1 dargestellt, das auf einer Liege 2 ruht und von einem fächerförmigen Röntgenstrahlenbündel 3 mit quer zur Längsrichtung 4 der Liege 2 verlaufender Fächerebene durchdrungen wird. Das Röntgenstrahlenbündel 3 wird von einer Röntgenröhre erzeugt, die eine parallel zur Liegenlängsrichtung 4 verlaufende, langgestreckte Anode und Mittel zur Fokus­ verschiebung auf dieser Anode in deren Längsrichtung aufweist. Der Weg, den der Fokus zurücklegen kann, ist in der Fig. 1 mit L bezeichnet. Eine Fokuslage ist mit I dargestellt. Das Röntgenstrahlenbündel 3 wird durch einen geeignet dimensionierten Primärkollimator 5 je­ weils auf einen Fächer eingeblendet, durchsetzt nach seinem Austreten aus dem Aufnahmeobjekt 1 einen Sekun­ därkollimator 6 zur Absorption der Streustrahlung, des­ sen Lamellen in der Bewegungsrichtung des Fokus den ein­ zelnen Detektoren 7 a, 7 b usw. eines Strahlenempfängers 7 angepaßt und auf die Anode ausgerichtet sind und trifft auf dem Strahlenempfänger 7 auf. Der Primärkollimator 5 erlaubt die Ausblendung paralleler Strahlenfächer mit senkrecht zur Fokusverschiebung liegenden Fächerebenen. Der Abstand der Lamellen des Primärkollimators 5 kann in gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Abständen variabel (einstellbar) sein. Der Strahlenempfänger 7 entspricht in seiner Ausdehnung in der Liegenlängsrichtung 4 min­ destens dem Fokusweg L und besteht quer zur Liegenlängs­ richtung 4 aus einer Reihe von Detektoren 7 a, 7 b usw., deren Anzahl der gewünschten Ortsauflösung entsprechend gewählt ist. Mit dem Strahlenempfänger 7 wird demgemäß die Röntgenstrahlung in jeweils aufeinanderfolgenden, quer zu Liegenlängsrichtung 4 liegenden Zeilen re­ gistriert. Die Detektoren 7 a, 7 b usw. sind in einer Ebene senkrecht zur Fokusverschiebung langgestreckt und so ausgedehnt, daß sie in der Lage sind, die Inten­ sität aller durch den Kollimator 5 definierten Strahlen­ fächer zu erfassen.

Zur Anfertigung eines Übersichtsbildes (Röntgenschatten­ bild) wird bei gegen Drehung verriegelter Meßanordnung (Röntgenröhre, Strahlenempfänger 7) der Fokus längs des gewünschten Weges L elektronisch verschoben und dabei der Strahlenempfänger 7 auf entsprechender Länge in zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen von Röntgen­ strahlung getroffen. Ein Meßwertumformer 8 bestimmt da­ bei das Röntgenschattenbild des dem Abtastweg entspre­ chenden Bereiches und bewirkt seine Wiedergabe auf einem Sichtgerät 9. Die elektronische Fokusverschiebung kann kontinuierlich oder schrittweise in der Weise erfolgen, daß das fächerförmige Röntgenstrahlenbündel 3 jeweils zwischen zwei Lamellen des Primärkollimators 5 hindurch­ tritt.

Zur Anfertigung von Computertomogrammen ist es möglich, in einer bestimmten Fokuslage die Meßanordnung aus Röntgenröhre und Strahlenempfänger 7 um 360° um das Aufnahmeobjekt 1 zu drehen, so daß eine Transversal­ schicht des Aufnahmeobjektes 1 unter verschiedenen Winkeln abgetastet wird. Ein Meßwertumformer 10, teil­ weise mit dem Umformer 8 identisch, bestimmt aus den von den einzelnen Detektoren 7 a, 7 b usw. des Strahlen­ empfängers 7 gelieferten elektrischen Signalen, die den jeweils empfangenen Strahlungsintensitäten entsprechen, die Schwächungskoeffizienten einer Matrix innerhalb der untersuchten Transveralschicht und gibt ein Bild dieser Transversalschicht auf dem Sichtgerät 9 wieder.

Mehrere Transversalschichten können simultan abgetastet werden, indem wieder der Fokus der Röntgenröhre elektro­ nisch entlang des Weges L verstellt wird und diesen Weg während einer Umdrehung des Gerätes so oft durchläuft, daß die gewünschte Zahl von Projektionen aus verschie­ denen Richtungen für jede einzelne Schicht erreicht wird. Auch hierzu ist außer der Drehung eine mechanische Be­ wegung nicht erforderlich.

In der Fig. 2 ist die Anode einer bei dem Röntgen­ diagnostikgerät gemäß Fig. 1 verwendbaren Röntgenröhre dargestellt. Die Fokuslage I ist gezeigt. Die Anode 11 ist langgstreckt und besteht aus einem hohlen, seitlich abgeflachten Rohr, auf dessen ebener Fläche der Fokus mittels zweier Elektroden 12, 13 elektronisch abgelenkt werden kann. Hierzu ist ein Ablenkgenerator 14 vorhan­ den. Zur Kühlung fließt im Inneren der Anode 11 ein Kühl­ medium.

Claims (4)

1. Diagnostikgerät zur Herstellung von Röntgenbildern eines Aufnahmeobjektes (1), mit einer Patientenliege (2), einer Rönt­ genröhre, die ein das Aufnahmeobjekt (1) durchdringendes Strah­ lenbündel (3) erzeugt, einem Strahlenempfänger (7), der die Strahlenintensität hinter dem Objekt (1) in elektrische Signale umwandelt, einem Meßwertumformer (8, 10) für die Transformation der vom Strahlenempfänger (7) gelieferten elektrischen Signale in ein optisch sichtbares Bild und einem Kollimator (5) zwi­ schen der Röntgenröhre und dem Aufnahmeobjekt (1), bei dem die Röntgenröhre eine langgestreckte Anode (11) und Mittel (12, 13, 14) zur Fokusverschiebung auf der Anode (11) enthält, da­ durch gekennzeichnet, daß diese Verschie­ bung parallel zur Liegenlängsrichtung (4) verläuft, daß der Kollimator (5) die Ausblendung paralleler Strahlenfächer (3) mit senkrecht zur Fokusverschiebung liegender Fächerebene er­ laubt und daß der Strahlenempfänger (7) aus einer der gewünsch­ ten Ortsauflösung angepaßten Zahl von Detektoren (7 a, 7 b usw.) besteht, die in einer Ebene senkrecht zur Fokusverschiebung auf den Fokusweg (L) ausgerichtet und in Richtung der Fokusver­ schiebung langgestreckt und so ausgedehnt sind, daß sie in der Lage sind, die Intensität aller durch den Kollimator (5) defi­ nierten Strahlenfächer (3) zu erfassen.

2. Diagnostikgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der fokusnahen Seite des Strahlenempfängers (7) ein Zusatzkollimator (6) zur Absorption der Streustrahlung vorgesehen ist, dessen Lamellen in der Bewegungsrichtung des Fokus den einzelnen Detektoren (7 a, 7 b usw.) des Strahlenempfängers (7) angepaßt und im übrigen auf den Fokus ausgerichtet sind.

3. Diagnostikgerät nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Meßsystem, bestehend aus Röntgenöhre und Strah­ lenempfänger (7), um das Aufnahmeobjekt (1) drehbar angeordnet ist, so daß Computertomogramme simultan in so viel Schnittebenen aufgenommen werden können, wie der Kollimator (5) Fächerausblendungen zuläßt.

4. Strahlendiagnostikgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Lamellen des zwischen Fokus und Aufnahmeobjekt (1) angeordneten Kollimators (5) in Bewe­ gungsrichtung des Fokus variabel ist.