DE69200029T2

DE69200029T2 - Tomographisches Aufnahmeverfahren mit zwei Detektoren, wobei das Visierzentrum und das Rotationszentrum Abstand haben.

Info

Publication number: DE69200029T2
Application number: DE69200029T
Authority: DE
Inventors: Pierre Delorme; Michel Pierfitte
Original assignee: Sopha Medical
Current assignee: Sopha Medical
Priority date: 1991-06-07
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1994-07-07
Anticipated expiration: 2012-06-05
Also published as: ATE98027T1; FR2677458A1; FR2677458B1; ES2050553T3; JP3307676B2; EP0517600A1; IL102102A0; US6204503B1; CA2070464A1; JPH05196738A; CA2070464C; US5534701A; DE69200029D1; EP0517600B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufnahmeverfahren mit einer Gammakamera während einer tomographischen nuklearmedizinischen Untersuchung.
Die Erfindung ist insbesondere interessant, wenn die Eigendämpfung der Gammastrahlen in dem Patienten wesentlich ist, insbesondere für die Tomographien des Herzmuskels, also für Organe, die seitlich im menschlichen Körper angeordnet sind. Jedoch kann dies in keinem Falle eine Begrenzung der Erfindung auf diese Art der Benutzung darstellen.
Gammakameras sind beispielsweise in dem amerikanischen Patent von ANGER Nr. 3 011 057 beschrieben. Eine Gammakamera ist ein Gerät, das eine schwenkbare Grundsäule aufweist, die fest oder bewegbar in bezug auf den Boden ist und die an einem Ende eines Armes einen Detektor trägt, der auch als Erfassungskopf bezeichnet werden kann. Dieser Detektor ist mit einem Fotovervielfacherröhrenwerk ausgestattet, bei dem die Eintrittsflächen einander gegenüberliegend angeordnet, die Erfassungsfläche des Erfassungskopfes und sein Erfassungsfeld bilden.
Das Prinzip der Untersuchung ist folgendes. Man injeziert ein radiaktives Produkt in den zu untersuchenden Patienten. Dieses Produkt ist beispielsweise Thallium für die Untersuchung des Herzmuskels. Die radioaktive Emission erregt einen Quarz-Szintillator des Detektors, der die Energie der Gamma-Lichtquanten in eine leuchtende Energie umwandelt weiche durch die Röhren des Fotovervielfachers feststellbar ist. Der Quarz-Szintillator ist in klassischer Weise einer Visiervorrichtung vorangesetzt die eine Visierrichtung definiert und durch einen Brennpunkt charakterisiert ist. Dieser Brennpunkt wird ins unendliche im Falle von Visiervorrichtungen mit parallelen Löchern, gerade oder geneigt, zurückgeworfen. Der Brennpunkt weist einen endlichen Abstand auf, positiv oder negativ, je nachdem ob es sich um konvergierende oder divergierende Visiervorrichtungen handelt. Der Brennpunkt kann in bezug auf die zentrale Visierrichtung seitlich verschoben sein.
Die ausgesandten Szintillationen werden durch die Röhren des Fotovervielfachers erfaßt, welche elektrische Signale in Abhängigkeit von der empfangenen Lichtintensität erzeugen. Indem man über die Gesamtheit dieser elektrischen Signale die baryzentrischen Lokalisierungen durchführt, kann man in bekannter Weise die Lokalisierung XY des Ursprungs der Szintillation in dem Erfassungsfeld bestimmen. Man führt dann eine inkrementale Aufnahme durch, indem man die Anzahl der Szintillationen (oder Impulse) durch ein Lokalisierungselement, genannt Pixel, feststellt.
Indem man den Detektor in einer gegebenen Position während einer bestimmten Zeit oberhalb des zu untersuchenden Körpers beläßt, kann man für einen gegebenen Ansichtswinkel, Projektion genannt, ein Entwicklungsbild der Konzentration des im Körper emittierenden Produktes erhalten. Die tomographische Untersuchung besteht in der Aufnahme eines Bildes unter einem Ansichtswinkel für eine große Anzahl von Ansichtswinkeln, regelmäßig verteilt auf einen Winkelbereich von zumindest 180º. Man kann dan mit Hilfe von Berechnungsalgorithmen, insbesondere des filtrierten Rückwärtsprojektionsverfahrens das Bild des zu untersuchenden Volumens wiederherstellen.
Bei der Herzanwendung nimmt man außerdem im Hinblick auf die Bewegung des Herzens eine Synchronisation der Aufnahmen vor. Um die Sensibilität der Kamera zu erhöhen, hat man die Gewohnheit angenommen, eine schwenkbare Grundsäule, versehen mit zwei Detektoren anstelle von einem einzigen zu verwenden. Diese beiden Detektoren, befinden sich einander gegenüberliegend und schwenken miteinander um den zu untersuchenden Patienten. Sie tragen alle beide zur Aufnahme der Projektionen bei. Die Visierrichtungen der beiden Detektoren treffen in diesen Falle zusammen. Sie verlaufen durch die Schwenkachse des Systems.
Dieser geometrische Typ verbessert nicht die Sensibilität bei der Herzuntersuchung aus den nachfolgenden Gründen. Die Dämpfung ist umso größer als die Energie des verwendeten Isotops schwach ist. Folglich sind die Abbildungen des aufgenommenen Winkelsektors von 180º (welche ganz besonders nahe Abbildungen des zu untersuchenden Organs ergeben und die die Eigendämpfung des zwischen dem Organ und dem Detektor befindlichen Gewebes vermindern) prägnanter als die Abbildungen des gegenüberliegenden Winkelsektors. Außerdem verschlechtert die eventuelle Benutzung des gegenüberliegenden Sektors während des gefilterten Rückwärtsprojektionsverfahrens das erhaltene Ergebnis. Es erscheint somit, daß der zweite Detektor in diesem Falle unnütz ist.
Dieser Nachteil findet sich außerdem bei Gammakameras mit drei oder vier Detektoren wieder, bei welchen immer ein oder zwei Detektoren unnütz sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden, indem man bei einer Kamera mit zwei Detektoren eine Geometrie der Kamera und eine kinematische Untersuchung unterschiedlicher Art vorschlägt, um die Sensibilität zu verdoppeln. Das Prinzip der Erfindung besteht darin, das Visierzentrum, das als Schnittpunkt zweier Visierrichtungen definiert ist, in bezug auf die Schwenkachse der Gammakainera zu verschieben. Dies kann beispielsweise auf zwei Arten erreicht werden. Bei einer bevorzugten Art sind die Erfassungsfelder der beiden Detektoren nicht mehr parallel. Diese Geometrie wird durch die symmetrische Winkelverschwenkung (vorzugsweise) der Detektoren in bezug auf die horizontale Ebene erreicht, die durch die Schwenkachse der Grundsäule verläuft, während diese Grundsäule sich in vertikaler Ausrichtung befindet. Bei einer anderen Art gestatten die Visiervorrichtungen mit geneigten Öffnungen die Verschiebungen des Visierzentrums in bezug auf die Schwenkachse zu erreichen, während die Erfassungsfelder parallel bleiben können. In diesem Falle braucht man nur Visiervorrichtungen mit einer möglichen Wertverschiebung. Zweifellos kann man auch die beiden Techniken verbinden und den gewählten Abstand erhalten, indem man einerseits die Detektoren verschwenkt und diese Detektoren mit Visiervorrichtungen mit geneigten Löchern versieht.
Es ist erkennbar, daß man in diesem Falle den Schwenkwinkel um den Körper durch zwei teilen kann. insbesondere bei einer bevorzugten Variante der Methode, wenn die Winkelverschwenkung der Detektoren oder die Visierrichtung der Visiereinrichtungen gleich 45º sind, wird die tomographische Aufnahme von 180º durch eine Verschwenkung der Grundsäule nur um 90º erhalten. Die Unterstützung des Patienten wird dabei durch eine Höhenbewegung bewegt, während die Grundsäule durch eine seitliche Bewegung (oder umgekehrt) synchron mit der Schwenkbewegung der Detektoren bewegt wird. Die Relativbewegung des Patienten in bezug auf die Grundsäule oder die Relativbewegung der Grundsäule in bezug auf den Patienten erfolgt auf einem Kreisbogen.
Gegenstand der Erfindung ist deshalb ein tomographisches Aufnahmeverfahren für eine nuklearmedizinische Untersuchung, das mit einer Gammakamera mit zwei Detektoren ausgeführt wird, wobei die beiden Detektoren einander gegenüberliegend durch eine Grundsäule gehalten sind, die um eine Rotationsachse schwenkbar ist und das dadurch gekennzeichnet ist, daß
- man jeden der beiden Detektoren mit einer Schwenkachse in Visierrichtung versieht, die beiden Schwenkachsen parallel zur Rotationsachse der Grundsäule sind und wobei die Rotationsachse der Grundsäule in einer Ebene liegt, die durch die beiden Schwenkachsen bestimmt ist,
- man durch Verschwenken die Visierrichtung eines jeden Detektors ausrichtet, um so ein Visierzentrum zu bestimmen, das einen Abstand zu der Rotationsachse aufweist.
Die Erfindung wird nach der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung und dem Studium der beigefügten Figuren besser verständlich sein. Diese sind nur als Beispiel angegeben und beschränken die Erfindung in keiner Weise.
Die Figuren zeigen:
- Figur 1: eine Gammakamera mit zwei Detektoren, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbar ist;
- Figur 2a und 2b: schematische Darstellungen der Aufnahmeverfahren nach dem Stand der Technik bzw. nach der Erfindung;
- Figuren 3a bis 3c und 4a bis 4c, die Darstellungen der verschiedenen Positionen der Detektorenanordnung bei einer bevorzugten Variante zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- Figuren 5 und 6: geometrische Diagramme, die die kinematische Verschiebung der Detektoren während einer Tomographie zu erläutern gestatten; und
- Figuren 7a und 7b: geometrische Diagramme, die eine Variante zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung zeigen.
Figur 1 zeigt eine Gammakamera, die für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung verwendbar ist. Diese Gammakamera umfaßt eine schwenkbare Grundsäule 1, die um eine Rotationsachse 2 schwenkbar ist aufgrund ihrer schwenkbaren Lagerung gegenüber einem auf einem Sockel 4 angeordneten Bett 3 und einem Postament 5. Diese Bewegung wird im Laufe der weiteren Beschreibung als Schwenkbewegung bezeichnet. Die Grundsäule 1 umfaßt zwei Tragarme 6 bzw. 7, die jeweils einen Detektor 8 bzw. 9 der Gammakamera tragen. In bekannter Weise können sich die Arme in symmetrischer weise entsprechend dem Doppelpfeil 10 durch einen im Inneren der Grundsäule 1 enthaltenen und beispielsweise durch Elektromotoren angetriebenen Bewegungsmechanismus entfernen oder annähern.
Jeder Arm 6 und 7 trägt an seinem Ende einen Kranz 13 bzw. 14. Jeder dieser Kränze 13 und 14 ist mit einem Bügel 18 bzw. 19 verbunden. Die beiden Schenkel eines jeden der Bügel umfassen einen Mechanismus, der geeignet ist einerseits eine Teleskopbewegung der Detektoren 8 und 9 gemäß den Pfeilen 20 und 21 und andererseits eine Rotationsbewegung, die im nachfolgenden Winkelbewegung genannt wird, entsprechend den Pfeilen 22 und 23 um die Achsen 24 und 25 der Detektoren hervorzurufen. Diese Bewegungen sind beispielsweise in einer anderen Patentanmeldung beschrieben, die vom gleichen Anmelder am gleichen Tag hinterlegt wurde. Die Winkelbewegungsachsen verlaufen senkrecht zur Mitte des Erfassungsfeldes eines jeden der Detektoren. Sie sind parallel zu diesen Feldern. Die Teleskopbewegung gestattet die unabhängige Verschiebung (und nicht nur die symmetrische Bewegung wie bei der Radialbewegung 10 der Arme 6 und 7) eines jeden Detektors 8 und 9. Wenn die Winkelbewegungsachsen sich an den Enden der Bügel 18 und 19 befinden, können die Detektoren einer Winkelbewegung 22 oder 23 von + 90º oder - 90º unterworfen werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird man sehen, daß man vorzugsweise eine Winkelbewegung zwischen 30º und 45º für eine tomographische Aufnahme mit den besten möglichen Gegebenheiten auswählt, aber daß man von 5º bis 75º bei den verschlechterten Ausführungen gehen kann. Es bleibt somit ein Spielraum für die Ausführung einer Teleskopbewegung.
Die Detektoren haben bei einem Beispiel ein rechteckiges Erfassungsfeld. Die lange Seite des Rechteckes verläuft parallel zur Winkelbewegungsachse 24.
Die teleskopischen Bewegungen und die Rotationsbewegungen werden vorzugsweise durch Elektromotoren ausgeführt. Die Winkelbewegungen erfolgen manuell mit der Möglichkeit der Auswahl unter vorbestimmten Positionen. Bei einem Beispiel werden diese vorbestimmten Positionen durch Vertiefungen bestimmt, die am Umfang von kreisförmigen Scheiben ausgebildet sind, die konzentrisch zur Winkelbewegungsachse und fest mit jedem Detektor ausgeführt sind. Zwei Raster können in die Vertiefungen eingreifen und so die Detektoren in den vorbestimmten Winkelpositionen halten.
Ein zu untersuchender Patient 26 wird auf einem Tragebett 27 genau zwischen die beiden Detektoren 8 und 9 plaziert.
Die Figur 2a zeigt in schematischer Weise das Ausführungsprinzip einer Tomographie nach dem Stande der Technik. Die beiden Detektoren 8 und 9 sind normalerweise einander gegenüberliegend auf gegenüberliegenden Seiten des zu untersuchenden Patienten 26 angeordnet. Die Schwenkachse 2 der Grundsäule fällt genau mit dem Visierzentrum 261 zusammen. Im Gegensatz hierzu ist die Schwenkachse 2 bei der Erfindung nach Figur 2b in bezug auf das Visierzentrum 262 um einen Betrag E versetzt. Insbesondere bei einem Patienten mit einem Herz 28 auf der linken Seite (man sieht ihn von den Füßen aus) ist die Schwenkachse der Grundsäule nach links in bezug auf den Patienten versetzt. Man erkennt außerdem bei Figur 2b, daß die Achsen 24 und 25 mit der Schwenkachse 2 in einer Flucht liegen. Diese drei Achsen befinden sich in der gleichen Ebene. Man stellt fest, daß der Detektor 8 winkelmäßig verschwenkt ist und daß seine Hauptvisierachse 29 durch das Visierzentrum 262 verläuft. Der Winkel Θ hat einen Wert von ungefähr 15º bis 45º. Man findet die gleichen Verhältnisse für den Detektor 9 wieder mit einer Hauptvisierachse 31 und einem Winkel 32. Die Schwenkbewegung der Grundsäule wird entsprechend dem Pfeil 33 um die Schwenkachse 2 ausgeführt.
Nachfolgend wird mit Hilfe der Figuren 3a bis 3c, 4a bis 4c, 5 und 6 erläutert, wie bei einer bevorzugten Art die Erfindung verwirklicht wird. Mit Hilfe von Figur 7 wird eine Variante gezeigt. Wenn man die Winkelbewegungen beschreibt, so sollte man auch die alternative Verwendung Visiervorrichtungen mit geneigten Löchern oder sogar eine Mischung beider verstehen. In diesem Falle erstreckt sich die Winkelschwenkachse wie die parallel zur Schwenkachse verlaufende Gerade und läuft durch das Zentrum des Feldes des Detektors.
Die Erfassungsfelder haben kleinere Dimensionen oder gleiche Dimensionen wie der Detektor.
Das bevorzugte Ausführungsprinzip besteht in der unveränderten Beibehaltung des geometrischen Musters, welches gebildet ist durch das Visierzentrum P, die Projektion I der Schwenkachse 2 auf die tomographische Schwenkebene und die Zentren C8 und C9 der Erfassungsfelder der Detektoren 8 und 9, während der Apparat um den Patienten 26 schwenkt. Man erhält so eine Tomographie mit konstantem Visierzentrum P. Man kann diese Ergebnisse besonders genau im Moment der Rekonstruktion der Bilder erreichen.
Die Figuren 3 und 4 mit den Indizes a, b und c zeigen drei Positionen und zwar die Anfangsposition, eine Zwischenposition und die Endposition des Apparates während seiner Schwenkbewegung bei der Untersuchung bei der bevorzugten Ausführungsart. Um zu diesem Resultat zu gelangen, verschiebt man das Bett in vertikaler Richtung. Entsprechend den Figuren 4a bis 4c wird die Position des Punktes P ausgehend von einer unteren Position Pa zu einer oberen Position Pc in bezug auf ein festes Koordinatenkreuz K mit Zentrum 0 verschoben. Die Position wird durch eine Zwischenposition Pb verschoben. Im Gegensatz hierzu wird die Schwenkachse der Grundsäule in zunehmendem Maße seitlich nach links verschoben und zwar ausgehend von der Anfangsposition Ia zur Endposition Ic. Diese beiden Bewegungen sind für sich gesehen bekannt, wobei das Bett auf einer Hebevorrichtung angeordnet ist und die Grundsäule in der Lage ist in seitlicher Richtung mit dem Bett 4 auf den Schienen verschoben zu werden. Die Höhenbewegung des Bettes erfolgt entlang der Achse Y des Koordinatenkreuzes K. Die seitliche Verschiebung des Bettes 4 erfolgt entlang der Achse X des Koordinatenkreuzes K.
Um eine Herztomographie ausführen zu können, ordnet man die Vorrichtung so an, daß sich das Visierzentrum P genau im Zentrum des Patienten befindet. Man erfaßt mit einem Detektor einen Winkelbereich, während der Schwenkbewegung der Grundsäule. Die Untersuchung dieses Sektors wird durch die Untersuchung durch den zweiten Detektor vervollständigt. Damit die Rekonstruktion der Bilder korrekt ist, ist es notwendig, daß die beiden Untersuchungen angrenzend sind oder sich überlappen. Es ist deshalb notwendig, daß jeder Detektor zumindest einen Sektor von einem Winkel mit 90º untersucht.
Die Figur 5 zeigt eine geometrische Darstellung ausgeführt mit einem weiteren Winkel Θ der Winkelbewegung eines Detektors, wobei die Abmessung des Detektors d beträgt und die Länge des Erfassungsfeldes geringer ist. Der Schwenkwinkel α der Grundsäule ist der Winkel, den die Gerade A8IA9 mit der Y-Achse bildet, wobei A8 und A9 die Spurpunkte der Winkelbewegungsachsen in der Tomographieebene sind. Die Figur 5 gestattet die Flächenbeanspruchung und die Durchführbarkeit der Untersuchung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu berechnen. Um diese Berechnungen zu vereinfachen, wählt man die Anordnung des Visierzentrums P auf einer Senkrechten p auf der Geraden, die durch A8IA9 verläuft. Aber man kann dies auch auf andere Art erreichen, insbesondere wenn die Winkelbewegungen der beiden Detektoren nicht gleich sind. Mit r ist die Entfernung des Visierzentrums P zum Zentrum des Feldes C der Detektoren bezeichnet. Mit R ist der durch die Grundsäule vorgegebene Radius bezeichnet, um die beiden Detektoren symmetrisch voneinander im Abstand zu halten. Mit R&sub8; (oder R&sub9;) ist der geeignete Radius bis zum Detektor 8 (oder 9) bezeichnet. Sein Wert ist gleich IA8 - A8C8. Die Position des Punktes A8 hängt vom Wert der Teleskopbewegung des Detektors 8 ab. Bei einem Beispiel beträgt d 45,2 cm, AC 13 cm und R liegt zwischen 8 und 35 cm.
Um zu vermeiden, daß die Detektoren miteinander in Kollision geraten, genügt es bereits, daß r größer als d/2 . tgΘ ist.
Die Figur 6 zeigt die praktischen Bedingungen der Aufnahmeansichten. Aus klinischen Gründen wird der Anfang der Untersuchung um einen Winkel δ in bezug auf die Vertikale versetzt. Der gesamte Untersuchungswinkel beträgt zumindest 180º (um den Zwängen der Berechnung der Rekonstruktion genüge zu leisten). Andererseits kann es erwünscht sein den Wert von 180º um den Wert eines Winkels β zu überschreiten. In der Praxis beträgt δ 45º und β kann in der Größenordnung von 60º liegen. Man kann jeden der beiden Detektoren um verschiedene Winkel Θ&sub1; und Θ&sub2; verschwenken. In diesem Fall wählt man die beiden Winkel so, daß Ihre Summe gleich ist im Ausdruck (π - β) /2.
Das Untersuchungsverfahren ist sehr einfach. Der Patient legt sich auf das Bett. Die beiden Detektoren sind über ihm angeordnet (genau symmetrisch zu beiden Seiten der Vertikalen). Die Grundsäule untersucht zumindest 90º, indem sie auf die Seite verschwenkt wird, an der sich das zu untersuchende Organ befindet. Damit die Winkelsektoren der Untersuchung angrenzend sind, hat man berechnet, daß β größer als π - 4.Θ sein sollte. Da andererseits jenseits des Winkels β = 60º eine beträchtliche Eigendämpfung die Aufzeichnung brauchbarer Daten nicht mehr gestattet, so reduziert man, indem man die vorhergehende Beziehung verwendet, wonach Θ größer als 30º sein soll, um gute Resultate zu erhalten. Tatsächlich sind die durch den unteren Detektor festgestellten Informationen nicht besonders signifikant (die radioaktiven Emissionen sind nach rechts wegen der Anwesenheit der Wirbelsäule stark gedämpft). Nachfolgend findet man die entsprechenden Werte für die Winkel der Winkelbewegung Θ, den Ergänzungswinkel für die Untersuchung β und die Schwenkbewegung S der Grundsäule
Bei diesen beiden Fällen ist die Untersuchung sehr schnell, weil die Schwenkbewegung unterhalb 180º liegt.
Man kann festlegen, vergleiche Figur 5, daß der seitliche Versatz OI der schwenkbaren Grundsäule den Wert OI = IP cos α annehmen soll. Ebenso kann man festlegen, daß die Höhe des Bettes OP = IP sinα betragen soll. Andererseits weiß man, daß IP = IA8 tg Θ. Dies gestattet in einfacher Weise alle Beziehungen festzulegen, die die Bewegungen der bewegbaren Teile der Gammakamera während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beeinflussen. Tatsächlich ist der Abstand IP eine Grundgröße des Verfahrens und bleibt während der Untersuchung konstant. IP verändert sich von einer Untersuchung zur anderen in Abhängigkeit von der Morphologie des Patienten. Man kann den Wert diese Abstandes IP vorzugsweise in der nachfolgenden Art bestimmen. Man legt zunächst Θ auf einen gewählten Wert fest, wobei die beiden Detektoren voneinander entfernt sind. Man ordnet dann die Gammakamera in einer Ausgangsposition der durchzuführenden Untersuchung an. Beispielsweise entspricht diese Position derjenigen gemäß Figur 3a. Man nähert dann die beiden Detektoren an, bis man den Patienten fast berührt. Man kann dann den Radius abschätzen oder aus der Konstruktion heraus wissen, da IaC8 bekannt ist. Dieses Wissen kann durch einen Meßfühler erhalten werden, der die Amplitude der radialen Bewegung mißt. Ausgehend von der Kenntnis des Radius bestimmt man durch Konstruktion die Werte von IA8 und IP. Man bestimmt dann anschließend die zweckdienliche Bewegung des Bettes in der Höhe und die seitliche Verschiebung der Grundsäule. Man bestimmt außerdem ausgehend von den letzteren Beziehungen die Bedingungen, die die relativen Lagen, nämlich die Höhe des Bettes und die seitliche Verschiebung der Grundsäule in bezug auf den Schwenkwinkel α der Verschwenkung dieser schwenkbaren Grundsäule bestimmen. Außerdem sollte bei dieser bevorzugten Ausführungsart Θ 45º (tgΘ=1), IP = IA8 und der Winkel α sollte am Anfang - 90º und am Ende 0º sein.
Vorzugsweise werden die Motorisierungen der Verschiebung in der Höhe und zur Seite durch ein Regelsystem geregelt, wobei die Übertragungsfunktionen den oben angedeuteten Funktionen entsprechen und wobei α als Variable und IP als Konstante angenommen werden.
Die Figuren 7a und 7b zeigen Varianten des Verfahrens zur Durchführung der Erfindung, bei denen die Grundsäule nicht seitlich verschoben wird. Nur das Bett wird während der Untersuchung von einer niedrigen Position in eine höhere Position verfahren, während die Grundsäule um sich selbst verschwenkt wird. Man erhält so eine Bewegung, die nicht ausgeführt werden muß. Bei dem Beispiel nach Figur 7a beträgt die Winkelbewegung eines jeden Detektors 45º. Wenn das Schwenkzentrum der Grundsäule im Punkt I unbewegt bleibt, so wird das Visierzentrum (entsprechend dem Zentrum des Körpers des Patienten) in vertikaler Richtung von der Position Pd über die Position Pe bis zur Position Pf angehoben. Während dieser Bewegung nehmen die Projektionen der Schwenkachsen der Detektoren 8 und 9 auf die Ebene der Tomographie nacheinander die Positionen A8d bis A8f bzw. A9d bis A9f ein. Diese Positionen sind auf zwei parallelen und horizontalen Geraden fluchtend ausgerichtet. Während dieser Bewegung bewegt man sich auf dem Radius, um in erster Linie die Detektoren symmetrisch einander anzunähern (von der Position d zur Position e) worauf man diese voneinander entfernt (von der Position e zur Position f). Dies wird aus Figur 7a erkennbar, wo in den Positionen d und f die einander zugewandten Enden der Detektoren voneinander entfernt sind, während sie in der Position e fast miteinander in Kontakt stehen.
Dies gestattet außerdem die Detektoren zu regeln. Auf diese Weise verschwenkt man zuerst die Detektoren um 45º. Dann nähert man diese solange an bis sie sich fast berühren, indem man sie auf dem Radius bewegt, während die Grundsäule vertikal steht. Man kennt dann die Höhe der Geraden D8 und D9, auf denen sich die Achsen der Winkelbewegung verschieben sollen. Man bestimmt die Gleichung der Verschiebung des Bettes in der Höhe und die Gleichung der Veränderung des Radius als Funktion von α durch eine trigonomethrische Berechnung. Tatsächlich ist bei dieser Lösung das Produkt IA.cosα ein konstanter Wert. Der Radius ist daher proportional zu 1/cosα.
Bei der Figur 7b versucht man die Verschieblichkeit des Bettes in der Höhe während der Untersuchung ständig zu reduzieren, indem man das Schwenkzentrum I unbeweglich hält. Man wählt dann einen geringen Verschwenkwinkel von 15º. Bei diesem Falle ist die Verschiebung des Bettes in der Höhe gering, jedoch ist die Veränderung des Radius wahrnehmbarer. Man erkennt außerdem aus dieser Figur, daß das Schwenkzentrum 1 in der Mitte der Abschnitt A8-A9 angeordnet ist, wobei die Abschnitte A8-P und A9-P senkrecht auf den Erfassungsfeldern der Detektoren stehen.
Um diese beiden allgemeinen Lösungen zu vervollständigen (Grundsäule mit einer Translationsbewegung und Bett mit einer Höhenbewegung oder nur das Bett mit einer Höhenbewegung) zeigt man auf, daß es andererseits möglich ist eine Relativverschiebung der Schwenkachse I der Grundsäule in der tomographischen Ebene auf einem Kreis mit dem Zentrum P und dem Radius IP hervorzurufen.
Schließlich kann man eine völlig andere Untersuchung verwirklichen, bei welcher im Verlauf der Schwenkbewegung weder das Bett noch die Schwenkachse der Grundsäule verschoben werden. Bei einer solchen Erfassung ist das physikalische Visierzentrum nicht fest im Körper des Patienten. Man kann dennoch zeigen, daß man in dem Erfassungsfeld eine reduzierte Erfassungsfläche identifizieren kann, welche in diesem Feld gleitet und die ein "nützliches" Visierzentrum zu definieren gestattet, das ständig fest ist. In diesem Falle ist entsprechend der Erfindung der Abstand des nützlichen Visierzentrums zur Schwenkachse konstant. Man erhält ein nützliches konstantes Visierzentrum, in dem man aus dem Erfassungsfeld ein nützliches Feld als Funktion des Schwenkwinkels α herauszieht.

Claims

1. Tomographisches Aufnahmeverfahren für eine nuklearmedizinische Untersuchung, das mit einer Gammakamera mit zwei Detektoren (8, 9) ausgeführt wird, wobei die beiden Detektoren einander gegenüberliegend durch eine Grundsäule (1, 6, 7) gehalten sind, die um eine Rotationsachse schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- man jeden der beiden Detektoren mit einer Schwenkachse in Visierrichtung versieht, die beiden Schwenkachsen parallel zur Rotationsachse der Grundsäule sind und wobei die Rotationsachse der Grundsäule in einer Ebene liegt, die durch die beiden Schwenkachsen bestimmt ist,

- man durch Verschwenken die Visierrichtung eines jeden Detektors ausrichtet, um so ein Visierzentrum (262) zu bestimmen, das einen Abstand E zu der Rotationsachse aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersuchung eine Tomographie ist, daß man den Körper untersucht, indem man die Grundsäule um die Rotationsachse dreht, und daß das Visierzentrum sich außerhalb der Rotationsachse in einer Ebene quer zu dieser Achse befindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- man die beiden Detektoren zusammen um einen Winkel von unter 180º verdreht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- man das Rotationszentrum und das Visierzentrum während der Rotation verschiebt, und daß

- man den Wert des Abstandes während der Rotation beibehält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rotationszentrum horizontal verschiebt, während man das Visierzentrum vertikal verschiebt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- man die Visierrichtungen der beiden Detektoren derart ausrichtet, daß ihre Hauptvisierrichtungen untereinander einen Winkel von 90º bilden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- man die Visierrichtungen beider Detektoren um einen gleichen Winkel in bezug auf die Ausrichtungen der Basis desorientiert, die sie haben, wenn die Visierrichtungen parallel sind.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

- man die beiden Detektoren um einen gleichen Winkel in bezug auf die Ausrichtungen der Basis verschwenkt, die sie haben, wenn sie parallel sind.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

- man jeden der beiden Detektoren um einen Winkel Θ&sub1; bzw. Θ&sub2; verschwenkt, derart, daß die Summe der beiden Winkel gleich ist dem Ausdruck (π - β)/2, wobei β ein Untersuchungs-Komplementärsektor über einen Hauptsektor von 180º hinaus ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

- man die Visierrichtungen um vordefinierte Winkel desorientiert.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß

- man die Visierrichtungen gleichzeitig durch Verschwenken der Detektoren desorientiert und ihre Detektorenfläche mit einer geneigten Visier-Vorrichtung versieht.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß

- man die Untersuchung beginnt, indem man die Liege genau symmetrisch unter die beiden Detektoren anordnet.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

- man den Patienten hebt, ohne die Grundsäule seitlich zu verschieben.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

- man die Grundsäule in einer Kreisbewegung uni den Patienten verschiebt, ohne die Liege zu verschieben.