DE3021757C2 - - Google Patents
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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.
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Family Applications (1)
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