DE8713524U1

DE8713524U1 - Computertomograph der dritten Generation

Info

Publication number: DE8713524U1
Application number: DE8713524U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1989-02-02
Also published as: US4914588A; JPH0633923Y2; JPH0168013U

Description

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f Siemens Aktiengesellschaft

Gomputertomügraph der dritten Generation 5

Bie Erfindung betrifft einen Computertomographen der dritten Generation mit einer Meßeinheit aus einem Röntgenstrahier für ein fächerförmiges Strahlenbündel und einem von einer Reihe von Detektorelementen gebildeten Strahlendetektor, welche zur Durchstrahlung eines Patienten auf einer Liege unter verschie-

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bar gelagert ist, und mit einem Rechner zur Rekonstruktion eines Bildes der durchstrahlten Schicht des Patienten aus den C) Detektor-Ausgangssignalen.
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Bekannte Computertömographen dieser Art besitzen eine Pätientenöffnung, die von der Liege durchsetzt wird. Der Strahlende-^ tektor ist dabei so breit ausgebildet, daß das Meßfeld den gesamten Patientenquerschnitt umfaßt. Zur Erzielung einer guten Auflösung ist dabei eine relativ große Anzahl von Detektorelementen, z.B. 512 Detektorelemente, erforderlich. Demgemäß stellt ein solcher Computertomograph ein relativ teueres Instrument zur Bildgebung dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Computertomographen der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er gegenüber dem Stand der Technik vereinfacht und verbilligt ist.

Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß für bestimmte Anwendungszwecke, z.B. zur Ortung von Steinen im Körper des Patienten, ein MeSfeld ausreicht, das wesentlich kleiner ist als das MeSfeid der bekannten Computertomographen und nur einen Teil des Patientenquerschnittes ausfüllt. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist demgemäß dadurch gelöst, daß der Strahlendetektor so schmal ist, daß das vom Rechner rekonstruierte Bild nur einen Teil des Querschnittes eines durchschnittlichen Patienten darstellt.

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( Der erfindungsgemäße Cömputertomögraph ist besonders vorteilhaft In Kombination mit einem Steinzertrümmerungsgerät zur Ortung der zu zertrümmernden Steine anwendbar, da in diesem Fall ein relativ kleines Meßfeld ausreichend ist« Durch einen Gomputertomographen sind bestimmte Arten von Steinen, Z₄B. Gallensteine, wesentlich besser darstellbar als in den üblichen RöntgensGhattenbildern. Auch eine Erfolgskontrolle ist mit einem Computertomographen gut möglich, die wegen der geringen Abmessungen der Steinfragmente nach der Steinzertrümmerung sowohl anhand von RÖntgenschattenbildern als auch von UltraschallbiluefFi schwiefiy ist. Äüfyfüfiu ubI reduzierten Anzahl VuFi Detek = torelementen im Strahlendetektor und des vermindernden Fächerwinkels ist dabei eine wirtschaftliche Lösung gegeben.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 zwei Ansichten eines Computertomographen nach der

Erfindung, und
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Fig. 3 und 4 den Computertomographen gemäß den Fig. 1 und 2 in

Verbindung mit einem Steinzertrümmerungsgerät in

zwei Varianten.

Der Computertomograph gemäß den Fig. 1 und 2 weist einen Drehkranz 1 auf, an dem ein Röntgenstrahier 2 und ein Strahlendetektor 3 befestigt sind. Der Strahlendetektor 3 besteht gemäß Fig. 1 aus einer Reihe von Detektorelementen 3a, 3b usw., vor der ein Kollimator 4 angeordnet ist. Der Strahlendetektor 3 wird von einem fächerförmigen Röntgenstrahlenbündel 5 getroffen, das von einer Blende 6 eingeblendet wird* Das Röntgenstrahienbündel 5 durchdringt einen Patienten 7 auf einer Liege 8, die eine Patientenöffnung 9 durchsetzt. Zur Darstellung eines Bildes eines Teiles des Patientenquerschnittes rotiert der Drehkranz 1 um eine Achse 10, so daß der Patient 7 unter verschiedenen Richtungen durchstrahlt wird. Ein Rechner 11 rekonstruiert das Bild aus den Ausgangssignalen der Detektor-

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elemente 3a» 3b usw. und bewirkt die bildliche Wiedergabe auf einem Sichtgerät 12*

Die Fig, 1 zeigt, daß der Strahlendetektor 3 wesentlich schmaier als die Patientenliege 8 ist, so daß nur ein Teil des PatientenquerschnitteS bildlich dargestellt wird. Das Meßfeld im Patientenquerschnitt ist in der Fig. 1 gezeigt und mit 13 bezeichnet. Es ist wesentlich kleiner als die Patientenöffnung 9. Die Größe des Meßfeldes 13 ist dabei für die Ortung von Steinen ausreichend, da die Lage des steintragenden Organs bekannt ist und dissss sowie dis darin sr.thsitensn Stsins während der Behandlung die Position nur geringfügig ändern.

In den Fig. 1 und 2 ist noch ein Stoßwellengenerator 14 dargestellt, der auf die zu zertrümmernden Steine ausgerichtet ist und diese mit Hilfe von Schallwellen zertrümmert. Hierzu müssen die Steine im Fokusbereich des Stoßwellengenerators 14 positioniert werden, was mit Hilfe der Ortung durch den Computertomographen leicht möglich ist. Der Stoßwellengenerator 14 kann zusätzlich ein Ultraschallortungssystem enthalten.

Zur Erzielung einer diagnostisch gut auswertbaren Bildes muß die Meßeinheit aus dem Röntgenstrahier 2 und dem Strahlendetektor 3 mindestens um den Winkel 180* + &psgr; um die Achse 10 rot*eren. (f ist dabei der Fächerwinkel des Röntgenstrahlenbündels 5. Es kann die Möglichkeit vorgesehen sein, mit Hilfe der Blende 6 in Richtung der Achse 10 zur Darstellung mehrerer Schichten mehrere vom Fokus 15 ausgehende, nebeneinanderliegende Strahlenbündel einzublenden. In der Fig. 2 ist nur das Strahlenbündel 5 gezeigt, das den Bereich 16 des Patienten 7 bildlich darstellt, die anderen Strahlenbündel durchsetzen dabei die Bereiche 17 und 18 und treffen auf zwei, rieben der von den Einzeldetektoren 3a, 3b usw. gebildeten Detektorreihe liegenden Detektorreihen 19, 20 auf, die auf den Fokus 15 ausgerichtet sind.

Der Stoßwellengenerator 14 kann fest oder abnehmbar mit dem

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S-; ) Computartomographen gekoppelt sein und ist in Richtung des zentralen Schallstrahles 21 verschiebbar, so daß der Fokusbereich des Stoßwei.ljngeninatGrs 14 auf den zu zertrümmernden Stain einstellbar ist. Eine mögliche Kombination des Computertomographen mit dem Stößwellengeneratör zeigt die Fig. 3.

Aus der Fig. 3 geht hervor, daß die Meßeinheit 3, 6 und der Stoßwellengenerator 14 in Richtung der Liege 8 in einer festen räumlichen Zuordnung zueinander angeordnet sind, so daß der Schallstrahl 21 und die Ebene des Röntgenstrahlenbündels 5 den Abstand a voneinander haben= Zur Lokalisation und ErfQlⁿs!<Gr!— trolle wird der Patient 7 vor, während und nach der Behandlung in frei wählbaren Zeitabschnitten durch Längsverschiebung der S \J Liege 8 um die Strecke a von der Behandlungs- in die Lokalisationsposition und gegebenenfalls zurückgebracht. Der Schallstrahl 14 muß dpbei nicht vertikal von oben nach unten verlaufen, sondern krnn in einer zum Röntgenstrahlenbündel 5 parallelen Ebene jede Winkelposition einnehmen, wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist. Ausnehmungen in der Liege 8 erlauben auch ein Ankoppeln an den Patienten von unten her.

Aus der Fig. 4 geht hervor, daß der Schallstrahl 21 einen solchen Winkel zur Ebene des Röntgenstrahlenbündels 5 einnimmt, daß er diese etwa in der Achse 10 schneidet, in der dann der Fokusbereich des Stoßwellengenerators 14 zu liegen kommt. Der Schnittbereich liegt dabei über der Liege 8. Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 ist die bei der Ausführung gemäß Fig. 3 noch erforderliche Verschiebung des Patienten 7 zur Lokalisation und Erfolgskontrolle nirh*- mehr erforderlich. Das fächerförmige Röntgenstrahlenbündel 5 ist hier um einen Winkel aus der Vertikalen gekippt, der Schallstrahl 21 schließt mit dem Röntgenstrahlenbündel 5 ebenfalls einen Winkel ein.

Für das praktische Vorgehen für die Behandlung eines Patienten ergibt sich folgender Arbeitsablauf:

Die Position der zu behandelnden Steine wird durch Röntgen-

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f Schattenbilder in zwei Eoenen bestimmt, bei deren Anfertigung der Patient mit der Liege 8 in Richtung der z-Achse verschoben wird. Der Patient 7 wird dann mit der Liege 8 so weit in der Höhe und seitlich verstellt, bis der Stein im Schnittpunkt zwisehen dem Rontgenstrahlenbundel 5 und dem Zentralstrahl dsr Stoßwelle, nämlich dem Schallstrahl 21 zu liegen kommt. Der Stoßwellengenerator 14 wird aufgesetzt und der Stein gegebenenfalls mit einem im Stoßwellengenerator 14 integrierten Ultraschallsystem ergänzend lokalisiert. Im Bedarfsfall kann auch nach dieser Positionierung bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 4 nochmals eine CT-Aufnähme erfolgen. Während der Behandlung werden ggf. die Bewegung und Zerkleinerung des Steines mit dem Ultraschallsystem im Stoßwellengenerator 14 verfolgt. Wenn eine

( Neupositioniefung geboten erscheint oder der Zerstörungsgrad des Steines festgestellt werden soll, wird eine CT-Aufnähme erstellt und der Patient 7 falls nötig neu positioniert.

6 Schutzansprüche
4 Figuren
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Claims

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1. Computertomograph der dritten Generation mit einer Meßeinheit aus einem Röntger.^trahler (2) für ein fächerförmiges Strahlenbündel (5) und einem von einer Reihe von Detektorelementen (3a, 3b usw.) gebildeten Strahlendetektor (3), welche zur Durchstrahlung eines Patienten (7) auf einer Liege (8) unter verschiedenen Richtungen um eine ein Meßfeld (13) durchsetzende Achse (10) drehbar gelagert ist und mit einem Rechner

(11) zur Rekonstruktion eines Bildes der durchstrahlten Schicht (16, 17, 18) des Patienten (7) aus den Detektor-Ausgangssignalen, -dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlendetektor (3) so schmal ist, daß das vom Rechner (11) ( ) rekonstruierte Bild nur einen Teil des Querschnittes eines durchschnittlichen Patienten darstellt.

2. Computertomograph nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur Darstellung mehrerer Schichten (16, 17, 18) mehrere, auf den Fokus (15) des Röntgenstrahlers (2) ausgerichtete, nebeneinanderliegende Reihen (3a, 3b, usw.; 19, 20) von Detektorelementen vorhanden sind und daß für jede dieser Reihen (3a, 3b usw.; 19, 20) je ein vom Fokus (15) ausgehender Strahlen fächer (5) eingeblendet wird.

3. Computertomograph nach Anspruch 1 oder 2,, g e k e &eegr; &eegr; &khgr;-&ngr; zeichnet durch die Kombination mit einem Steinzertrümmerungsgerät (14) zur Ortung der zu zerstörenden Steine, wobei das Steinzertrümmerungsgerät (14) zusätzlich ein Ultraschallortungssystem enthalten kann.

4. Computertomograph nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit (2, 3) und das Steinzertrümmerungsgerät (14) in Richtung dar Liege (8) in einer festen räumlichen Zuordnung zueinander angeordnet sind.

5. Computertomograph nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fächerebene und die Wir-

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kungsrichtung des Steinzertrümmerungsgerätes (14) einen vorbestimmten Abstand (a) voneinander haben (Fig. 3).

6. Computertomograph nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet» das sich die Fächerebene und die Wirkungsrichtung des Steinzertrümmerungsgerätes (14) über der Liege (8) schneiden (Fig. 4).

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