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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Röntgenbildsensorvorrichtung
für eine
Abtaströntgenstrahlungsquelle,
die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten kann.
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Die
Röntgenbildgebungsvorrichtungen,
die sich aus einer Röntgenstrahlungsquelle
mit einer zugeordneten Röntgenbildabtastvorrichtung
zusammensetzen, werden im medizinischen Bereich oder im Bereich
der zerstörungsfreien
Prüfung
verwendet. Bei diesen Anwendungsgebieten wird danach getrachtet,
Bilder besonders guter Qualität
und insbesondere mit hohem Kontrast zu erhalten.
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Eine
herkömmliche
Röntgenbildgebungsvorrichtung,
die im medizinischen Bereich verwendet wird, umfasst im Allgemeinen
eine Röntgenstrahlungsquelle,
mit der ein Patient bestrahlt wird, und, auf der gegenüberliegenden
Seite der Röntgenstrahlungsquelle,
eine Sensorvorrichtung, welche die Röntgenstrahlung erfasst, die
durch den Patienten hindurchgegangen ist und die dann Träger eines Röntgenbildes
ist. Die Röntgenstrahlungsquelle
und der Patient sind zueinander derart positioniert, dass das Röntgenbestrahlungsfeld
zu einem gegebenen Zeitpunkt die gesamte abzubildende Oberfläche des Patienten
bedeckt. Die stationäre
Sensorvorrichtung erfasst folglich gleichzeitig das Röntgenbild
der gesamten abzubildenden Oberfläche.
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Nun
wird ein bedeutender Teil der Röntgenstrahlen,
die durch den Patienten hindurchgehen, aber gestreut, das heißt, sie
werden von ihrer anfänglich
geradlinigen Bahn abgelenkt. Die abgelenkten oder gestreuten Strahlen
werden trotzdem durch die Sensorvorrichtung erfasst und das erfasste
Bild wird im Verhältnis
zu demjenigen verschlechtert, das nur durch die verwertbaren Röntgenstrahlen
geliefert würde,
das heißt
die nicht abgelenkt worden sind. Diese Verschlechterung zeigt sich
in einem Kontrastverlust.
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Um
die gestreuten Röntgenstrahlen
auszuschalten, wird im Allgemeinen ein Streustrahlengitter zwischen
dem Patienten und der Sensorvorrichtung angeordnet. Dieses Gitter
absorbiert einen großen Teil
der gestreuten Röntgenstrahlen,
absorbiert allerdings außerdem
einen Teil der verwertbaren Röntgenstrahlen,
und erfordert demzufolge eine höhere Dosis
für den
Patienten. Dieses Raster ist zur Zeit die einzige Lösung, um
die Streuung bei den Sensorvorrichtungen mit Röntgenbildverstärkungsröhre zu beseitigen,
die zur Zeit am häufigsten
bei der Röntgenbildgebung
in Echtzeit benutzt werden.
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Eine
weitere Lösung,
um gestreute Röntgenstrahlen
auszuschalten, ohne die Röntgenstrahlendosis
zu erhöhen,
besteht darin, eine Abtaströntgenstrahlungsquelle
zu verwenden, welche die abzubildende Oberfläche auf abgestufte Weise bestrahlt, wobei
der augenblicklich bestrahlte Bereich nur ein Teil der abzubildenden
Oberfläche
ist.
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In
diesem Fall ist die Röntgenstrahlungsquelle
einer beweglichen Sensorvorrichtung zugeordnet, die mit der Abtastbewegung
der Röntgenstrahlung
und in geometrischer Entsprechung zu dem augenblicklich bestrahlten
Bereich synchronisiert ist. Die Sensorvorrichtung ist im Allgemeinen aus
Festkörpersensorelementen
ausgebildet, die mit szintillierendem Material überzogen und als Bügel angeordnet
sind, wobei die Abmessungen dieses Bügels derart sind, dass er nur
das Bild des augenblicklich bestrahlten Bereichs empfängt. Infolgedessen erfasst
er keine gestreuten Röntgenstrahlen,
die abgelenkt werden, sondern Röntgenstrahlen,
die direkt durch den Patienten hindurchgegangen sind.
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Nun
erfordert der Einsatz derartiger Sensorvorrichtungen aber komplizierte
mechanische Einrichtungen.
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Die
Abmessungen des Bügels
hängen
von denjenigen des augenblicklich bestrahlten Bereiches ab. Ohne
den Bügel
auszuwechseln, ist es infolgedessen nicht möglich, den Kompromiss zwischen den
Abmessungen des bestrahlten Bereiches und der Röntgenstrahlenmenge optimieren
zu wollen.
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Es
ist nicht einfach, den Bügel
mit Festkörpersensorelementen
im Rhythmus der Abtaströntgenstrahlung
zu bewegen, vor allem nicht dann, wenn die erforderliche Abtastgeschwindigkeit
hoch ist, wie bei fluoroskopischen Untersuchungen, bei denen ein
Mehrfaches von zehn Bildern pro Sekunde erstellt werden muss.
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Die
verwendete Präzisionsmechanik,
um die Sensorvorrichtung zu bewegen, stellt einen beachtlichen Kostenblock
bei derartigen Sensorvorrichtungen dar.
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Es
sind außerdem
Sensorvorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen sich ein Schlitz
in einem mechanischen Verschluss in Höhe des Sensors synchron zu
der Abtastung bewegt, die durch das Röntgenstrahlenbündel durchgeführt wird.
Diese mechanischen Vorrichtungen ermöglichen keine hohe Abtastgeschwindigkeit
und sind schwer und teuer. Das Patent
EP-0 083 465 liefert
ein Beispiel dafür.
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Indem
sie gleichzeitig die Streuung von Röntgenbildern ausschaltet, beabsichtigt
die vorliegende Erfindung die vorgenannten Probleme zu beheben,
die insbesondere mit den Dosen, die den Patienten verabreicht werden,
mit der mechanischen Bewegung des Bildsensors und anderer Teile
zusammenhängen,
wie z. B. den Schlitzen in den Verschlüssen auf der Erfassungsseite;
sie ermöglicht Abtastgeschwindigkeiten
zu erreichen, die mit denjenigen kompatibel sind, die im Fluoroskopiemodus
erforderlich sind.
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Um
das zu erreichen, schlägt
die vorliegende Erfindung eine Röntgenbildsensorvorrichtung
vor, die mit einer Abtaströntgenstrahlungsquelle
zusammenwirken kann, die dazu bestimmt ist, eine Röntgenstrahlung
zu erzeugen, die eine abzubildende Oberfläche abtastet, wobei diese Röntgenstrahlung
die abzubildende Oberfläche
Teil für
Teil bestrahlt, wobei die von einem Teil kommende Röntgenstrahlung
Träger
eines Röntgenbilds
des Teils ist. Die Vorrichtung umfasst einen Bildsensor, der gegenüber der
Abtastung stationär
ist und der so bemessen ist, dass er ein Bild der gesamten abzubildenden
Oberfläche über die
von den Teilen kommende Röntgenstrahlung
aufnehmen kann, wobei die Sensorvorrichtung außerdem elektronische Mittel
umfasst, um zu einem gegebenen Zeitpunkt die Aufnahme des Bildsensors auf
einen Bereich zu begrenzen, der zu diesem Zeitpunkt dem bestrahlten
Teil entspricht, wobei diese elektronischen Begrenzungsmittel synchron
zu der Abtastung und in geometrischer Entsprechung zu dem bestrahlten
Teil wirken.
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Die
elektronischen Begrenzungsmittel sind rein statisch, im Gegensatz
zu den bekannten drehbaren oder durchlaufenden mechanischen Begrenzungsmitteln.
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Bei
einer ersten Ausführungsform
können die
Mittel, um die Aufnahme des Bildsensors zu begrenzen, Mittel zur
teilweisen Verdeckung des Bildsensors gegenüber der abzubildenden Oberfläche sein,
die außerhalb
des Bildsensors liegen. Ein Flüssigkristallbildschirm,
dessen Abtastung synchron zu der Abtastung des Röntgenstrahlenbündels gesteuert
wird, ermöglicht
den Durchlass in Richtung einer Abtastkamera nur von einem begrenzten
Bildbereich, der demjenigen entspricht, der zu diesem Zeitpunkt
durch den Sensor beleuchtet wird.
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Der
Bildsensor kann ein Leuchtbildsensor sein und mit Mitteln zusammenwirken,
um die aus den Teilen kommende Röntgenstrahlung
in ein Leuchtbild umzuwandeln.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform,
kann der Bildsensor ein elektronischer Bildsensor sein und mit Mitteln
zusammenwirken, um die aus den Teilen kommende Röntgenstrahlung direkt in ein
elektronisches Bild umzuwandeln. Die Sensoren aus Selen sind geeignet,
um diese direkte Umwandlung ausführen
zu können.
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In
beiden Fällen
können
die Begrenzungsmittel der Aufnahme des Bildsensors in den Bildsensor
integriert sein, wobei dieser ausgestaltet ist, um jegliche Bildaufnahme
außerhalb
des Bereiches zu verhindern, der einem Bildteil entspricht, der
zu einem Zeitpunkt durch das Röntgenstrahlenbündel beleuchtet
wird.
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Der
Bildsensor kann von der Art eines Festkörperbildsensors und insbesondere
von der CCD-Art, der CMOS-Art, der Art mit Photodioden, der Art
mit kapazitiven Elementen sein.
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Der
Bildsensor kann ein Leuchtbildsensor sein, der von einer Vielzahl
von lichtempfindlichen Festkörperbildelementen
ausgebildet wird, die Begrenzungsmittel der Aufnahme des Bildsensors
können,
unmittelbar bevor ein Teil bestrahlt wird, eine Löschung der
Bildelemente des Sensors, die dem Leuchtbild des bestrahlten Teils
entsprechen, und unmittelbar nach der Bestrahlung des Teils ein
Auslesen der Bildelemente auslösen.
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Der
Bildsensor kann ein elektronischer Bildsensor sein, der von einer
Vielzahl von kapazitiven Elementen ausgebildet wird, die Begrenzungsmittel
der Aufnahme des Bildsensors können,
unmittelbar bevor ein Teil bestrahlt wird, eine auf-Null-Setzung
der Ladung der kapazitiven Elemente, die dem elektronischen Bild
des bestrahlten Teils entsprechen, und unmittelbar nach der Bestrahlung
des Teils ein Auslesen der Ladungen auslösen, die in den kapazitiven
Elementen gespeichert sind.
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Es
ist außerdem
möglich,
dass der Leuchtbildsensor von der Art eines photographischen Films oder
eines kinematographischen Films ist, wobei in diesem Fall im Prinzip
ein Flüssigkristallbildschirm verwendet
wird, um die Bildbegrenzung durchzuführen.
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Die
Mittel zur Umwandlung der Röntgenstrahlung
in ein Leuchtbild können
von der Art eines Röntgenbildverstärkers oder
Szintillators sein, der auf eine lichtempfindliche Festkörpermatrix
aufgetragen ist, wohingegen die Mittel zur Umwandlung der Röntgenstrahlung
in ein elektronisches Bild auf der Basis von Selen hergestellt sein
können.
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Die
Sensorvorrichtung kann Mittel zur Verarbeitung des Bildes umfassen,
das durch den Bildsensor erfasst wird, um ein komplettes Bild des
Röntgenbildes
der abzubildenden Oberfläche
auf der Basis der bestrahlten Bereiche zu rekonstruieren.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden bei der Lektüre der nachfolgenden
Beschreibung offensichtlich, die durch die als Anlage beigefügten Figuren
illustriert wird. Es zeigen:
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1 einen
Schnitt eines Beispiels einer Bildsensorvorrichtung, die einer Abtaströntgenstrahlungsquelle
zugeordnet ist, bei welcher die Begrenzungsmittel der Aufnahme des
Bildsensors mechanische Mittel zur teilweisen Verdeckung sind;
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2 eine
Vorderansicht von Mitteln, welche die Aufnahme des Bildsensors begrenzen,
die in der Bildsensorvorrichtung von 1 verwendet
werden;
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3 einen
Schnitt eines zweiten Beispiels einer Bildsensorvorrichtung, die
einer Abtaströnt genstrahlungsquelle
zugeordnet ist, bei welcher die Begrenzungsmittel der Aufnahme des
Bildsensors mechanische Mittel zur teilweisen Verdeckung sind;
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4 eine
Vorderansicht von Mitteln, welche die Aufnahme des Bildsensors begrenzen,
die in der Bildsensorvorrichtung von 3 verwendet
werden;
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5 einen
Schnitt eines dritten Beispiels einer Bildsensorvorrichtung, die
einer Abtaströntgenstrahlungsquelle
zugeordnet ist, bei welcher die Begrenzungsmittel der Aufnahme des
Bildsensors mechanische Mittel zur teilweisen Verdeckung sind;
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6 einen
Schnitt eines vierten Beispiels einer Bildsensorvorrichtung, die
einer Abtaströntgenstrahlungsquelle
zugeordnet ist, bei welcher die Begrenzungsmittel der Aufnahme des
Bildsensors elektronische Mittel zur teilweisen Verdeckung sind
und außerhalb
des Bildsensors liegen;
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7 eine
Vorderansicht von Mitteln zur teilweisen Verdeckung, welche in der
Bildsensorvorrichtung von 6 verwendet
werden;
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8a, 8b im
Schnitt zwei neue Beispiele einer Bildsensorvorrichtung gemäß der Erfindung,
bei welchen die Begrenzungsmittel der Aufnahme des Bildsensors in
den Bildsensor integriert sind;
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9a, 9b, 9c drei
Vorderansichten des Bildsensors von 8a, zu
unterschiedlichen Zeitpunkten, die es ermöglichen, die Funktionsweise
der Begrenzungsmittel seiner Aufnahme zu verstehen;
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10 einen
teilweisen Schnitt eines elektronischen Bildsensors, der in eine
Bildsensorvorrichtung gemäß der Erfindung
integriert werden kann.
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In
diesen Figuren tragen dieselben Bestandteile dasselbe Bezugszeichen
und aus Gründen
der Übersichtlichkeit
sind die Maßstäbe nicht
beachtet worden.
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1 stellt
eine Bildsensorvorrichtung
20 dar. Diese Bildsensorvorrichtung
wird in einem medizinischen Bildgebungsgerät verwendet, welches eine Abtaströntgenstrahlungsquelle
10 umfasst,
die eine Röntgenstrahlung
1 liefert,
welche eine abzubildende Oberfläche
2 eines
zu untersuchenden Patienten
3 abtastet. Zu einem gegebenen
Zeitpunkt bestrahlt die Röntgenstrahlung
1 nur
einen Teil
2' der
abzubildenden Oberfläche
2.
Nach einer kompletten Abtastung ist die gesamte abzubildende Oberfläche
2 Teil für Teil bestrahlt
worden. Die Abtaströntgenstrahlungsquelle
10 kann
in der Art mit einem Abtastschlitz sein, das heißt mit einem Schlitz, der sich
vor einer Röntgenstrahlenquelle
bewegt, oder mit einem feststehenden Schlitz, wie es beispielsweise
in der Französischen
Patentanmeldung
FR A-2 795 864 beschrieben wird.
Indem die variable Ausrichtung des Elektronenbündels im Verhältnis zu
einem Ziel beeinflusst wird, wird der Einfallswinkel des Röntgenstrahlenbündels auf
den zu bestrahlenden Körper
verändert:
ohne die Bewegungen von mechanischen Teilen kann die Abtastgeschwindigkeit
hoch sein.
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Auf
der anderen Seite des Patienten 3, das heißt auf der
gegenüberliegenden
Seite der Abtaströntgenstrahlungsquelle 10,
befindet sich die Sensorvorrichtung 20.
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Sie
erfasst die Röntgenstrahlung 1,
die durch den Patienten hindurchgegangen ist, wobei diese Röntgenstrahlung
Träger
eines Röntgenbildes
ist.
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Die
Bildsensorvorrichtung 20 umfasst einen Bildsensor 22,
der dazu vorgesehen ist, über
die aus den Teilen kommende Röntgenstrahlung
ein Bild der abzubildenden Oberfläche aufzunehmen. Dieser Bildsensor 22 ist
gegenüber
der Abtastung stationär und
er weist Abmessungen auf, die es ihm ermöglichen, ein Bild der gesamten
abzubildenden Oberfläche 2 aufzunehmen.
Er wird weder in Bewegung versetzt, noch ist er hinsichtlich der
Abmessungen auf die des bestrahlten Teils begrenzt. Indem die Mittel weggelassen
werden, um den Sensor in Bewegung zu versetzen, weil er stationär ist, werden
insbesondere die mechanischen Probleme behoben, die bei einem Sensor
auftraten, der im Rhythmus der Abtaststrahlung beweglich ist.
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Die
Bildsensorvorrichtung 20 umfasst außerdem Mittel 24,
um zu einem gegebenen Zeitpunkt die Aufnahme des Bildsensors 22 im
Wesentlichen auf diejenige des Bildes des Teils 2' zu begrenzen,
der zu diesem Zeitpunkt bestrahlt wird, wobei diese Mittel synchron
zu der Abtastung und in geometrischer Entsprechung zu dem bestrahlten
Teil 2' wirken.
Eine durch eine unterbrochene Linie dargestellte Verbindung illustriert
den synchronen Ablauf zwischen der Abtaströntgenstrahlung 1 und
den Mitteln 24, welche die Aufnahme des Bildsensors 22 begrenzen.
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In
dem beschriebenen Beispiel ist der Bildsensor 22 ein Leuchtbildsensor
und er wirkt mit Mitteln 21 zusammen, um die Röntgenstrahlung,
Träger
des Röntgenbildes,
in ein Leuchtbild umzuwandeln, das von dem Leuchtbildsensor 22 empfangen worden
ist.
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Es
könnte
auch vorgesehen werden, anstelle des Leuchtbildsensors einen elektronischen
Bildsensor zu verwenden, wie es die 10 dargestellt,
die später
beschrieben wird. Dieser Sensor ist dazu vorgesehen, elektronische
Ladungen zu erfassen, und er wirkt mit Mitteln zusammen, um die
Röntgenstrahlung,
den Träger
des Röntgenbildes,
direkt in ein elektronisches Bild umzuwandeln.
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Bei
dem in 1 beschriebenen Beispiel umfasst die Sensorvorrichtung 20 als
Umwandlungsmittel eine Röntgenbildverstärkungsröhre 21,
die unter der Abkürzung
IIR (intensification d'image
radiologique) bekannt ist, mit nachgeschaltetem Leuchtbildsensor 22.
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Die
Begrenzungsmittel 24 der Aufnahme des Leuchtbildsensors 22 sind
mechanische Mittel zur teilweisen Verdeckung des Leuchtbildsensors 22. Diese
Mittel 24 zur teilweisen Verdeckung liegen außerhalb
des Leuchtbildsensors 22, teilweise maskieren sie den Bildsensor 22 derart,
dass er zu einem gegebenen Zeitpunkt nur das Leuchtbild des Teils 2' erfasst, das
durch die Abtaströntgenstrahlung 1 bestrahlt
wird.
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Nun
wird die Bildsensorvorrichtung in der Ausführungsform von 1 genauer
betrachtet.
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Auf
herkömmliche
Weise umfasst die Röntgenbildverstärkungsröhre 21 einen
vakuumdichten Raum 200, der an einem Ende durch ein Eintrittsfenster 201 verschlossen
ist, durch welches die Abtaströntgenstrahlung 1 hindurchdringt,
die durch den Patienten 3 hindurchgegangen ist.
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Die
Abtaströntgenstrahlung 1 trifft
anschließend
auf einen Eintrittsbildschirm 202, der die Funktion hat,
die Röntgenstrahlungsintensität in eine
Elektronenmenge umzusetzen. Dieser Eintrittsbildschirm 202 ist
derart bemessen, dass er unabhängig
von der Stelle des Auftreffens auf das Eintrittsfenster 201 durch
die Röntgenstrahlung 1 getroffen
werden kann. Der Eintrittsbildschirm 202 umfasst im Allgemeinen einen
Szintillator 203, der einer Photokathode 204 zugeordnet
ist. Der Szintillator 203 wandelt die Abtaströntgenstrahlung 1 in
sichtbare Photonen um, die ihrerseits durch die Photokathode 204 in
Elektronen umgewandelt werden.
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Ein
Elektrodensatz 205 beschleunigt die Elektronen und fokussiert
sie auf einem Kathodolumineszenz-Austrittsbildschirm 206.
Der selbstleuchtende Austrittsbildschirm 206 ist in der
Nähe eines Austrittsfensters 207 angeordnet,
das auf der gegenüberliegenden
Seite des Eintrittsfensters 201 angeordnet ist. Das Auftreffen
der Elektronen auf dem selbstleuchtenden Bildschirm 206 ermöglicht,
das Leuchtbild wiederherzustellen, das sich auf der Photokathode 204 gebildet
hat. Dieses Leuchtbild setzt zu einem gegebenen Zeitpunkt das Röntgenbild
des bestrahlten Teils 2' um.
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Dieses
Leuchtbild umfasst die vorstehend erwähnten Fehler, weil, mit nur
der Abtaströntgenstrahlung,
die gestreuten Röntgenstrahlen
auf die Photokathode 204 auftreffen und ihre Wirkung auf dem
Austrittsbildschirm 206 sichtbar ist.
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Das
auf dem Austrittsbildschirm 206 angezeigte Bild wird anschließend zu
dem Leuchtbildsensor 22 übertragen. Dieser Leuchtbildsensor 22 ist
im Allgemeinen ein Sensor von der CCD-Art (für Charge-Coupled Device in der englischen Sprache,
oder ladungsgekoppeltes Bauelement), der in einer Videokamera 220 enthalten
ist, ein kinematographischer Film, der in eine kinematographische
Kamera eingelegt ist oder ein photographischer Film, der in einen Photoapparat
eingelegt ist. Der CCD-Sensor kann vorteilhafterweise durch einen
Sensor von der CMOS-Art ersetzt werden, der auf sehr ähnliche
Weise funktioniert.
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Die Übertragung
des Leuchtbildes, das auf dem Austrittsbildschirm 206 angezeigt
wird, zu dem Leuchtbildsensor 22 geschieht im Allgemeinen
mittels einer optischen Kopplungseinrichtung 209, die außerhalb
der Röntgenbildverstärkungsröhre 21 angeordnet
und um eine Längsachse
XX' der Röntgenbildverstärkungsröhre zentriert
ist, eine Achse, um welche ebenfalls der Austrittsbildschirm 206 zentriert ist.
Diese optische Kopplungseinrichtung 209 kann Linsen und/oder
optische Fasern umfassen.
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Der
Leuchtbildsensor 22 ist derart bemessen, dass er die Gesamtheit
des Bildes der abzubildenden Oberfläche 2 empfangen kann,
wie dies in den herkömmlichen
Bildsensorvorrichtungen mit stationärem Röntgenstrahlenbündel der
Fall ist.
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Er
ist Mitteln 24 zur teilweisen Verdeckung zugeordnet, die
mit der Abtastbewegung der Abtaströntgenstrahlung 1 und
in geometrischer Entsprechung zu dem bestrahlten Teil 2' der abzubildenden Oberfläche synchronisiert
sind. Da der Leuchtbildsensor 22 teilweise maskiert ist,
kann er nur das Leuchtbild des Teils 2' erfassen, der durch die Abtaströntgenstrahlung 1 bestrahlt
wird. Diese Mittel 24 zur Verdeckung verhindern, dass der
Leuchtbildsensor 22 die Spuren von Röntgenstrahlen erfasst, die
in dem Patienten 3 gestreut sind.
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Die
Bildsensorvorrichtung 20 kann eine Aufnahme- und eine Signalverarbeitungseinrichtung 23 umfassen,
die Signale bezüglich
des Bildes verarbeitet und speichert, die ihr der Leuchtbildsensor 22 liefert.
Nach geeigneter Verarbeitung können
diese Signale auf einem Sichtanzeigegerät 25 betrachtet werden.
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Bei
dem Beispiel von 1 ist der Leuchtbildsensor 22 gegenüber der
Abtastung stationär, wohingegen
die Mittel 24 zur teilweisen Verdeckung beweglich und insbesondere
im Verhältnis
zu dem Leuchtbildsensor 22 drehbar sind. Sie sind zwischen dem
Austrittsbildschirm 206 und dem Leuchtbildsensor 22 angeordnet.
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Sie
nehmen die Form einer Scheibe 240 an, die für Licht,
das von dem Austrittsbildschirm 206 kommt, undurchlässig ist,
und mit mindestens einem Fenster 241 ausgestattet ist,
welches das Licht durchlässt.
Dieses Fenster 241 kann ganz einfach eine Öffnung in
der Scheibe sein, die das Leuchtbild des bestrahlten Teils 2' durchlässt.
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Die
Scheibe 240 wird derart in Drehung versetzt, dass ihr Fenster 241 sich
synchron mit der Röntgenstrahlung 1 bewegt,
welche die abzubildende Oberfläche 2 abtastet.
Wenn die Abtaströntgenstrahlung 1 vollständig über die
abzubildende Oberfläche 2 gewandert
ist, ist das Fenster 241 vollständig über den Leuchtbildsensor gewandert,
und dieser letztere hat die Gesamtheit des Röntgenbilds der abzubildenden
Oberfläche 2 erfasst,
das auf der Basis von einer Vielzahl von Leuchtbildern, die den
unterschiedlichen bestrahlten Teilen 2' während der Abtastung entsprechen,
in ein Leuchtbild umgewandelt wird. Die Umdrehungsgeschwindigkeit
der Scheibe 240 wird mit derjenigen des Abtaströntgenstrahlenbündels 1 synchronisiert.
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Es
wird angenommen, dass die Abtastung der Abtaströntgenstrahlung 1 über die
abzubildende Oberfläche 2 von
oben nach unten geschieht, wie in 1 dargestellt.
Die Abtaströntgenstrahlung 1 kommt
aus einem Schlitz 4, dessen Länge, senkrecht zu der Abtastrichtung,
der Abmessung der abzubildenden Oberfläche 2 entspricht,
die ebenfalls senkrecht zu der Abtastrichtung liegt, von einem Vergrößerungsfaktor
abgesehen. Dieser Faktor ist eine Funktion des Abstands, der den
Patienten 3 von der Röntgenstrahlungsquelle 10 trennt.
Die Breite des Spalts 4, der in dem Richtungsverlauf der
Abtastung liegt, ist im Verhältnis
zu der anderen Abmessung der abzubildenden Oberfläche 2 sehr
klein, die ebenfalls in dem Richtungsverlauf der Abtastung liegt.
Der Spalt 4 kann aus einer Hin-und-Her-Bewegung in eine
Verschiebung gebracht werden, aber um ohne diese Hin-und-Her-Bewegung
auszukommen, die bei hoher Geschwindigkeit immer schwer zu erzeugen ist,
kann allerdings vorgesehen werden, eine Scheibe zu verwenden, die
in Drehbewegung versetzt wird und die mit einem oder mehreren Schlitzen
ausgestattet ist. In diesem Fall verläuft die Abtastung in eine Richtung.
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Die
Abmessungen des zu einem gegebenen Zeitpunkt bestrahlten Teils 2' richten sich
genau nach denjenigen des Schlitzes 4, abgesehen von dem
Vergrößerungsfaktor.
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Bei
dem Beispiel von 1 bestehen die Fenster 241 aus
radialen Schlitzen, deren Abmessungen sich genau nach denjenigen
des bestrahlten Teils 2' richten,
abgesehen von einem Proportionalitätsfaktor, eine Funktion von
relativen Stellungen und von Auswirkungen von unterschiedlichen
Elementen, die sich zwischen dem Patienten 3 und den Verdeckungsmitteln 24 befinden.
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Diese
Schlitze 241 sind am äußeren Rand der
Scheibe 240 angeordnet. Es wird bevorzugt, die Fenster 241 an
dem gesamten äußeren Rand
der Scheibe zu verteilen, insbesondere, wenn die Geschwindigkeit
der aufzunehmenden Röntgenbilder hoch
ist.
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In
dem Fall, wenn die Abtastung durch Verschiebung geschieht, wird
die Scheibe 240 weit vor der Länge der Fenster 241 einen
Radius derart aufweisen, dass die Bewegung eines Schlitzes vor dem Leuchtbildsensor 22 an
eine Verschiebung angepasst werden kann. Dazu wird auf 2 verwiesen.
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Die
Mittel 24 zur teilweisen Verdeckung können die Gestalt eines undurchsichtigen
Streifens 242 aufweisen, der mit einem oder mehreren Fenstern 243 ausgestattet ist,
die für
das Licht des Austrittbildschirms 206 durchlässig sind.
Dieser Streifen 242 kann als Schleife ausgestaltet sein
und durch Rollen 244 angetrieben werden, wie in 3 dargestellt. Wenn
er gegenüber
dem Leuchtbildsensor 22 angeordnet ist, bewegt er sich
durch Verschiebung. Seine Fenster 243 bestehen aus Schlitzen,
die quer zu der Bewegungsrichtung des Streifens 242 verlaufen. Dazu
wird auf 4 verwiesen.
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Wenn
die Abtastbewegung eine Hin-und-Her-Bewegung in zwei Richtungen
ist, kann das Aussenden von Röntgenstrahlen
während
einer der zwei Strecken angehalten werden, wenn die Mittel zur teilweisen
Verdeckung durch eine Bewegung in eine Richtung in Drehung versetzt
oder verschoben werden.
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Bei
beiden beschriebenen Ausführungsformen
sind die Mittel 24 zur teilweisen Verdeckung zwischen dem
Austrittsbildschirm 206 und dem Leuchtbildsensor 22 angeordnet.
In dem Fall, wenn eine optische Kopplungseinrichtung 209 zwischen
den Austrittsbildschirm 206 und den Leuchtbildsensor 22 zwischengeschaltet
ist, können
sich die Mittel 24 zur teilweisen Verdeckung entweder zwischen
dem Austrittsbildschirm 206 und der optischen Kopplungseinrichtung 209 befinden,
wie in 1, oder zwischen der optischen Kopplungseinrichtung 209 und
dem Leuchtbildsensor 22, wie in 3.
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Es
könnte
auch vorgesehen werden, dass die Mittel 24 zur teilweisen
Verdeckung zwischen dem Patienten 3 und den Umwandlungsmitteln 21 angeordnet
werden, und dass sie der Röntgenstrahlung
direkt ausgesetzt sind. Bei dieser Abwandlung könnte der Bildsensor ein elektronischer
Bildsensor sein.
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Bei
dem in 5 dargestellten Beispiel besteht der Bildsensor
aus einem Leuchtbildsensor und die Umwandlungsmittel 21 sind
in Form einer Röntgenbildverstärkungsröhre ausgeführt. Die
Unterschiede zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
bestehen darin, dass die Mittel 24 zur teilweisen Verdeckung
jetzt direkt der Röntgenstrahlung 1 ausgesetzt
sind, die durch den Patienten 3 hindurchgegangen ist und
einen Abschnitt 247 umfassen, der für Röntgenstrahlung undurchlässig ist,
und einen oder mehrere Abschnitte 248, die sie durchlassen.
In dieser 5 wird angenommen, dass die
Mittel 24 zur teilweisen Verdeckung die Gestalt einer Scheibe
annehmen, welche den undurchlässigen Abschnitt 247 ausbildet,
und dass diese Scheibe mit Fenstern 248 in Gestalt von
Schlitzen ausgestattet ist, welche das Röntgenbild des bestrahlten Teils 2' durchlassen.
Diese Mittel 24 zur teilweisen Verdeckung, die teilweise
für die
Röntgenstrahlung
undurchlässig
sein müssen,
sind auf der Basis von Blei hergestellt, und erfordern stärkere Mittel,
um verschoben zu werden, und teurere Mittel als bei den vorhergehenden
Abwandlungen.
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Die
vorgenannten Beispiele lassen die Prinzipien der Anordnung eines
Körperabschnittes
erkennen, der zu einem gegebenen Zeitpunkt durch ein Röntgenstrahlenbündel bestrahlt
wird, das den Körper
abtastet, zu einem entsprechenden Leuchtbildabschnitt und zu einem
entsprechenden elektronischen Bildabschnitt, oder sogar direkt zu
einem entsprechenden elektronischen Bildabschnitt, wenn das System
die Röntgenstrahlen
direkt in ein elektronisches Bild umwandelt, ohne den Weg über ein Leuchtbild
zu gehen. Aber diese Beispiele zeigen außerdem, dass diese Anordnung
durch mechanische Teile geschieht, im Wesentlichen in Gestalt von Schlitzen,
die sich synchron mit der Abtastung des Röntgenstrahlenbündels bewegen.
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Die
vorliegende Erfindung schlägt
die Verwendung elektronischer Mittel vor, die mit der Abtastbewegung des
Röntgenstrahlenbündels synchronisiert
sind, um ein elektronisches Bild nur in einem Bereich zu erzeugen,
der zu einem gegebenen Zeitpunkt dem Bereich entspricht, der durch
das Röntgenstrahlenbündel bei
der Abtastbewegung bestrahlt wird. Diese Mittel sind statisch und
ersetzen vorteilhafterweise die vorstehend beschriebenen mechanischen
Mittel in den unterschiedlichen Ausführungsformen, die vorgesehen
sind.
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Zwei
Hauptausführungsformen
sind vorgesehen.
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Bei
der ersten, die anzuwenden ist, wenn ein Teil der Umwandlungskette
von Röntgenstrahlen
in ein elektronisches Bild über
ein Leuchtbild geht, wird ein Flüssigkristallbildschirm
zwischen dem Leuchtbild und einem Bildsensor eingeschoben. Dieser Bildsensor
ist vorzugsweise elektronisch (wie z. B. der CCD- oder CMOS-Matrixsensor einer
elektronischen Kamera), aber es kann außerdem vorgesehen werden, dass
es sich um einen einfachen photographischen Film handelt, der Bereich
für Bereich
im Verlaufe der Abtastung mit Röntgenstrahlen
belichtet wird, wobei die Filmbereiche, die zu einem gegebenen Zeitpunkt
dem bestrahlten Bereich nicht entsprechen, zu diesem Zeitpunkt maskiert
sind. Der Flüssigkristallbildschirm
wird überall
undurchlässig
gemacht, außer
in einem Bereich (im Prinzip eine Matrixzeile, wenn die Abtastung
eine Bestrahlung Zeile für
Zeile ermöglicht),
der dem Bild entspricht, das tatsächlich durch das Röntgenstrahlenbündel bestrahlt wird.
Der Leuchtbildsensor, wenn er elektronischer Art ist, empfängt kein
Signal, außer
in diesem Bereich. Die Röntgenstrahlen,
die in auseinandergehende Richtungen gestreut werden konnten, und
die ein Leuchtbild erstellen konnten, das nicht auf den bestrahlten
Bereich beschränkt
ist, werden den elektronischen Sensor nicht beeinflussen, weil dieser
nur einen Bereich überwachen
wird, der tatsächlich
dem bestrahlten Teil entspricht.
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Bei
der zweiten bedeutenden Abwandlung der Ausführungsform, die anwendbar ist,
wenn eine Umwandlung in ein Leuchtbild stattfindet, bevor das Bild
durch einen elektronischen Leuchtbildsensor empfangen wird, oder
wenn direkte Umwandlung der Röntgenstrahlen
in ein elektronisches Bild stattfindet, wird vorgesehen, dass die
Mittel zur elektronischen Integration, welche die Photonen des Leuchtbildes oder
die Photonen des Röntgenbildes
in Elektronen umwandeln, derart strukturiert sind, dass die Integration
oder das Auslesen von Ladungen außerhalb des Bildbereichs verhindert
wird, der dem Bereich entspricht, der zu einem gegebenen Zeitpunkt
durch das Abtaströntgenstrahlenbündel bestrahlt
wird.
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Wenn
eine Zeile (oder möglicherweise
mehrere Zeilen) des Leuchtbildsensors oder elektronischen Sensors
zu einem gegebenen Zeitpunkt bestrahlt wird, wird es typischerweise
eingerichtet, dass die Ladungen dieser Zeilen, unmittelbar bevor
die Bestrahlung beginnt, gelöscht
werden (infolgedessen werden die Ladungen, die aus unerwünschten,
gestreuten Strahlungen stammen, gelöscht), es werden die Ladungen
integriert, die nur aus der Bestrahlung des bestrahlten Bereiches
stammen, und diese Ladungen werden unmittelbar nach der Bestrahlungszeit
ausgelesen.
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Zuerst
wird auf 6 und 7 verwiesen, welche
die Erfindung darstellen.
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Die
Mittel 24 zur teilweisen Verdeckung sind durch einen Verschluss 245 mit
einem Flüssigkristallgitter
ausgeführt,
dessen Übertragung
von der Stellung des Teils 2' abhängt, der
durch die Abtaströntgenstrahlung 1 bestrahlt
wird. Diese Mittel 24 zur teilweisen Verdeckung werden
verwendet, um das Licht zu blockieren, das aus dem Austrittsbildschirm 206 der
Röntgenbildverstärkungsröhre 21 stammt.
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Dieser
Verschluss 245 kann eine feine Flüssigkristallschicht 31 umfassen
(beispielsweise von der schraubenförmig-nematischen Art), die
sandwichartig zwischen zwei durchsichtigen, miteinander verklebten
Plättchen 32, 33 gehalten
wird, die ihrerseits zwischen zwei gekreuzten Polarisatoren 36 angeordnet
sind.
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Ein
derartiger Verschluss 245 funktioniert folgendermaßen. Mindestens
eines der durchsichtigen Plättchen
ist mit einem Elektrodengitter versehen, welches ermöglicht,
ein elektrisches Feld an Teile der Flüssigkristallschicht anzulegen.
Deswegen wird der Verschluss 245 mit Gitter bezeichnet.
Indem ein Abschnitt der Flüssigkristallschicht
an ein elektrisches Feld angeschlossen wird, wird er undurchsichtig
und blockiert das Licht, das von dem Austrittsbildschirm 206 stammt.
Dieses Licht kann den Leuchtbildsensor 22 nicht mehr erreichen.
Wenn das elektrische Feld nicht vorhanden ist, ist dieser Abschnitt
durchsichtig und lässt
das Licht hindurch, das von dem Austrittsbildschirm 206 stammt.
Infolgedessen kann dieses Licht den Leuchtbildsensor 22 erreichen.
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Bei
dem beschriebenen und in Einzelheiten in 7 dargestellten
Beispiel ist auf jedem durchsichtigen Plättchen 32, 33 ein
Gitter 34, 35 von durchsichtigen parallelen Elektroden
E1, E2 dargestellt, die quer zu der Richtung der Abtaströntgenstrahlung 1 ausgerichtet
sind. Eine Elektrode E1 eines Gitters 34 ist mit einer
Elektrode E2 des anderen Gitters 35 gepaart und zwei gepaarte
Elektroden liegen sich gegenüber.
Jedes Gitter 34, 35 ist jeweils an eine Steuerungseinrichtung 37, 38 angeschlossen,
die ermöglicht,
an ihre Elektroden E1, E2 ein geeignetes Potential anzulegen und
von daher an ein elektrisches Feld anzuschließen, das für den Flüssigkristallbereich geeignet
ist, der zwischen zwei gepaarten Elektroden liegt, um diese undurchsichtig
zu machen. Die Steuerung der Potentiale, die an die Elektroden anzulegen
sind, die synchron zu der Abtastung ausgeführt wird, ermöglicht zu
jedem Zeitpunkt, in dem undurchsichtig gemachten Verschluss 245 einen
durchsichtigen Bereich 246 einzuschließen, dessen Abmessungen derart
sind, dass der Leuchtbildsensor 22 nur das Röntgenbild
des bestrahlten Teils 2' erfasst.
Die Abmessungen des durchsichtigen Bereiches 246 richten
sich nach denjenigen des bestrahlten Teils 2', abgesehen von dem Proportionalitätsfaktor.
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Die
in 7 beschriebenen Elektrodenmuster sind nur nicht
einschränkende
Beispiele und selbstverständlich
können
weitere vorgesehen werden, um das, was undurchsichtig bleiben soll,
und das, was durchsichtig werden soll, zu begrenzen. Es kann ein
herkömmliches
matrixartiges Muster verwendet werden, vorausgesetzt dass die Steuerungsmittel,
im Prinzip zeilenweise, strukturiert sind, damit sie der verwendeten
Röntgenabtastung
entsprechen.
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Ein
nicht zu vernachlässigender
Vorteil der Begrenzungsmittel der Aufnahme des Bildsensors, die
einer Röntgenbildverstärkungsröhre in der
Ausführungsform
zugeordnet sind, in welcher sie zwischen dem Austrittsbildschirm
und dem Bildsensor angeordnet sind, besteht darin, dass diese Begrenzungsmittel
nicht nur das Licht ausschalten, das aus der Röntgenstrahlung stammt, die
in dem Patienten gestreut wird, sondern auch das gestreute Licht
und die gestreuten Röntgenstrahlen
auf der gesamten Strecke zwischen ihnen und dem Patienten. Wenn sie
nicht vorhanden wären,
würde dieses
Licht oder diese Röntgenstrahlung
von dem Bildsensor erfasst und der Kontrast wäre schlechter. Die besten Kontrastgewinne
werden erhalten, indem die Begrenzungsmittel so nahe wie möglich an
dem Leuchtbildsensor platziert werden.
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Anstatt
außerhalb
des Bildsensors zu liegen, können
die Mittel zur Begrenzung seiner Aufnahme auch darin integriert
sein. Bei dieser zweiten Lösung, ist
es der elektronische Bildsensor, der nur einen, zu einem gegebenen
Zeitpunkt verwertbaren Bildbereich empfängt. Diese Abwandlungen sind
in 8a, 8b, 9a bis 9c und 10 mit
Festkörperbildsensoren
dargestellt.
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Dazu
wird auf 8a verwiesen. Wie in 1 findet
sich die Abtaströntgenstrahlungsquelle 10 wieder,
welche die Röntgenstrahlung 1 liefert,
welche die abzubildende Oberfläche 2 eines
zu untersuchenden Patienten 3 abtastet. Auf der anderen
Seite des Patienten 3 befindet sich die Sensorvorrichtung 20 gemäß der Erfindung
mit einem Leuchtbildsensor 22. Sie umfasst Mittel 21 zum
Umwandeln der von den Teilen 2' kommenden Röntgenstrahlung in ein Leuchtbild
in der Art einer Röntgenbildverstärkungsröhre, die
dem Leuchtbildsensor 22 zugeordnet sind. Jetzt ist der
Leuchtbildsensor 22 ein elektronischer Sensor von der CMOS-Art,
der beispielsweise in einer Videokamera 220 enthalten ist.
Die Mittel 240 zum Begrenzen der Aufnahme des Leuchtbildsensors
sind in den Leuchtbildsensor integriert. Sie können entweder die Bildaufnahme
außerhalb
eines bestimmten Bereiches verhindern (der dem Bereich entspricht,
der durch das Röntgenstrahlenbündel bestrahlt
wird), oder eine auf Null Setzung des in einem bestimmten Bereich
aufgenommenen Bildes ausführen
(beispielsweise eine Sensorzeile oder mehrere Zeilen), unmittelbar
bevor ein gewünschtes
Bild in diesem Bereich empfangen wird, und auch hier wieder synchron
mit der Abtastung des Röntgenstrahlenbündels.
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Es
wird begonnen, die Sensoren von der CMOS-Art neuerer Konzeption
zu verwenden. Sie sind sehr viel versprechend, weil sie sehr viel
weniger verbrauchen als die CCD-Sensoren, sie sind sehr viel kleiner,
sie bieten neue Möglichkeiten
bei der Aufnahme von Teilen von Bildern, sie können bei höheren Geschwindigkeiten funktionieren
als bei denjenigen der CCD-Sensoren und weisen viel geringere Kosten auf.
Bei einem derartigen Sensor umfasst jedes Bildelement nicht nur
ein Photosensorelement, beispielsweise eine Photodiode, sondern
außerdem
eine CMOS-Transistorschaltung mit Leseverstärkungsfunktion, die es ermöglicht,
die im Bereich von jedem Bildelement gespeicherte Ladungsmenge schnell auszulesen,
das mit einem Leuchtsignal bestrahlt wurde. Auf demselben Substrat
befinden sich außerdem
die Mittel, um die Signale, die durch die Bildelemente gespeichert
werden und während
des Auslesens verwendet werden, zu digitalisieren.
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In
der Ausführungsform
von 8a und 9a bis 9c ist
der Leuchtbildsensor 22 aus einer Vielzahl von empfindlichen
Punkten oder lichtempfindlichen Bildelementen P1 bis P9 ausgebildet, die
als Matrix angeordnet und zwischen einem Stromleiter von Spalte
Y1 bis Y3 und einem Stromleiter von Zeile X1 bis X3 verbunden sind.
Diese Bildelemente sind durch ein Quadrat symbolisch dargestellt.
Zur Vereinfachung der Figur sind nur neun dargestellt worden. Nach
der Belichtung mit einem Leuchtsignal werden die an denselben Stromleiter von
Zeile X1 angeschlossenen Bildelemente P1 bis P3 gleichzeitig durch
eine Adressierungseinrichtung 400 adressiert, die mit den
Stromleitern von Zeile X1 bis X3 verbunden ist, die Lichtmenge,
die sie empfangen haben, wird im Bereich von jedem Bildelement ausgelesen,
die für
jedes Bildelement ausgelesenen Daten werden durch den Stromleiter
von Spalte Y1 bis Y3 in eine auf parallele Weise arbeitende Einrichtung
zur Analog-Digital-Umwandlung 401 übertragen, um dort digitalisiert
zu werden.
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Die
Mittel 240, welche die Aufnahme des Bildsensors 22 begrenzen,
lösen in
einem ersten Schritt, unmittelbar bevor ein Teil 2' bestrahlt wird, eine
auf Null Setzung aus, das heißt
die Löschung der
Bildelemente P4 bis P6 des Sensors, die dem Leuchtbild des Teils
entsprechen, und in einem zweiten Schritt, unmittelbar nach der
Bestrahlung des Teils 2',
das Auslesen der Bildelemente P4 bis P6, die diesem Leuchtbild entsprechen.
Um das Leuchtbild der abzubildenden Oberfläche 2 aufzunehmen,
unterliegen alle Bildelemente dieser Zustandsabfolge von Löschen, Belichten,
Auslesen.
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Die 9a bis 9c dienen
dazu, die Funktionsweise der Begrenzungsmittel 240 zu beschreiben.
Es wird angenommen, dass die Abtastung der Röntgenstrahlung 1 wie
in 1 linear geschieht, und dass eine Zeile von Bildelementen
einem bestrahlten Teil 2' entspricht.
Der Pfeil, der in den Block 240 eintritt, welcher symbolisch
die Begrenzungsmittel darstellt, zeigt an, dass diese Mittel mit
der Abtastbewegung der Röntgenstrahlung
synchronisiert sind.
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In 9a trägt der Stromleiter
von Zeile X2, an welche die Bildelemente P4 bis P6 angeschlossen sind,
einen Pfeil, welcher aus der Adressierungseinrichtung 400 kommt,
wodurch symbolisiert wird, dass sie gerade gelöscht oder auf Null gesetzt
worden sind. Jegliche Spur früherer
Belichtung ist aus ihnen gelöscht
worden. Die Bildelemente P1 bis P3 werden ihrerseits belichtet und
grau dargestellt, wohingegen die Bildelemente P7 bis P9 ausgelesen
werden, was durch die Pfeile an den Stromleitern von Spalte Y1 bis
Y3 symbolisch dargestellt wird, die von den Bildelementen P7 bis
P9 kommen und in Richtung der Einrichtung zur Analog-Digital-Umwandlung 401 geführt werden.
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In 9b sind
die Bildelemente P4 bis P6 grau dargestellt, wodurch angezeigt wird,
dass sie gerade mit einer Bestrahlung belichtet wurden, die von
der Röntgenbildverstärkungsröhre geliefert
wurde. Die Bildelemente P1 bis P3 werden ausgelesen, was durch die
Pfeile an den Stromleitern von Spalte Y1 bis Y3 symbolisch dargestellt
wird, die von den Bildelementen P1 bis P3 kommen und in Richtung der
Einrichtung zur Analog-Digital-Umwandlung 401 geführt werden.
Die Bildelemente P7 bis P9 werden gelöscht, was durch den Pfeil symbolisch
dargestellt wird, welcher von der Adressierungseinrichtung 400 kommt,
und von dem Stromleiter von Zeile X3 getragen wird, an welche die
Bildelemente P7 bis P9 angeschlossen sind.
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In 9c ist
beabsichtigt worden, die Tatsache darzustellen, dass die Bildelemente
P4 bis P6 zu diesem Zeitpunkt ausgelesen werden, wohingegen die
Bildelemente P1 bis P3 gelöscht
werden, und dass die Bildelemente P7 bis P9 belichtet werden. Es sind
dieselben Bezugszeichen wie zuvor verwendet worden. Auf diese Weise
umfassen die ausgelesenen Signale keine Streuung.
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In 8b gibt
es wieder wie in 1 die Abtaströntgenstrahlungsquelle 10,
welche die Röntgenstrahlung 1 liefert,
welche die abzubildende Oberfläche 2 eines
zu untersuchenden Patienten 3 abtastet. Auf der anderen
Seite des Patienten 3 befindet sich die Sensorvorrichtung 20 gemäß der Erfindung.
Es gibt keine Röntgenbildverstärkungsröhre. Sie
umfasst einen Festkörperbildsensor 22, 52,
der entweder von der Art eines Leuchtbildsensors 22 oder
von der Art eines elektronischen Bildsensors 52 sein kann.
Seine Abmessungen entsprechen im Wesentlichen denjenigen der abzubildenden
Oberfläche 2. Der
Sensorarbeit mit Mitteln 21, 51 zusammen, um die
Röntgenstrahlung,
die von den Teilen 2' kommt,
in entweder ein Leuchtbild oder ein elektronisches Bild umzuwandeln.
Wenn es sich um eine Umwandlung in ein Leuchtbild handelt, bestehen
die Umwandlungsmittel 21 aus einem Szintillator, die den
Leuchtbildsensor 22 überziehen.
Wenn es sich um eine Umwandlung in ein elektronisches Bild handelt,
sind die Umwandlungsmittel 51 auf Selenbasis hergestellt, womit
sie den elektronischen Bildsensor 52 überziehen. Die Umwandlungsmittel 21, 51 befinden
sich direkt gegenüber
der Röntgenstrahlung,
die durch den Patienten hindurchgegangen ist. Der Leuchtbildsensor 22 kann
ein Sensor sein, dessen Bildelemente durch eine lichtempfindliche
Diode ausgebildet werden, die mit einem Unterbrecher zusammenarbeitet. Diese
Sensorart ist in der digitalen Radiologie schon bekannt. Der elektronische
Bildsensor 52 kann mit dem übereinstimmen, was in 10 dargestellt
ist. Die Begrenzungsmittel 240 der Aufnahme des Bildsensors
sind in den Bildsensor 22, 52 integriert und vollständig mit
dem vergleichbar, was für 8a beschrieben
worden ist. Die empfindlichen Elemente des Sensors unterliegen einer
Zustandsabfolge von: Löschen
oder auf Null Setzung, Belichtung, Auslesen.
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Nun
wird auf 10 Bezug genommen, der elektronischen
Bildsensor 52 ist aus einer Vielzahl von Punkten 53 ausgestaltet,
die für
elektronische Ladungen empfindlich sind, die jeder aus einem in der
Art der Darstellungen der 9 als Gitter
angeordneten kapazitiven Element 54 ausgestaltet sind, das
einem Umschaltungselement 55 zugeordnet ist, beispielsweise
einem TFT-Transistor (für
die englische Bezeichnung Thin Film Transistor, Dünnfilmtransistor),
der insbesondere beim Auslesen aktiviert wird. Diese empfindlichen
Punkte werden insbesondere mittels einer Technik als Dünnfilmüberzug aus Halbleitermaterialien
hergestellt, wie z. B. amorphem Silizium. Dieser elektronische Bildsensor 52 arbeitet mit
Umwandlungsmitteln 51 des Röntgenbildes – elektronischen
Bildes zusammen, beispielsweise auf Selenbasis. Die empfindlichen
Punkte werden mit einer Schicht 51 auf Selenbasis überzogen.
Wenn die Röntgenstrahlung
durch die Schicht 51 auf Selenbasis hindurchgeht, wird
sie direkt in elektronische Ladungen umgewandelt (symbolisch durch
einen Pfeil dargestellt). Diese elektronischen Ladungen werden in
den kapazitiven Elementen 54 gespeichert. Die Begrenzungsmittel
der Aufnahme des Bildsensors funktionieren auf eine vergleichbare
Weise, wie das, was für 8a und 8b beschrieben
worden ist. Die in den kapazitiven Elementen 54 gespeicherten Ladungen
werden sequenzweise Zeile für
Zeile ausgelesen. Indem ein Vorgang zur auf Null Setzung der kapazitiven
Elemente 54 einer Zeile, unmittelbar bevor sie elektronische
Ladungen empfangen, vorgenommen wird, und ein Auslesevorgang der
in diesen kapazitiven Elementen gespeicherten Ladungen, unmittelbar
nachdem sie die Ladungen empfangen haben, wird die Unterdrückung des
Signals erreicht, das mit Röntgenstrahlen
zusammenhängt,
die während der
Aufnahme des Röntgenbilds
gestreut wurden.
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Anstatt
eine Zeile auf Null zu setzen, bevor sie einer Leuchtbestrahlung
oder einer Bestrahlung mit Röntgenstrahlen
ausgesetzt wird, könnte
vorgesehen werden, die Integration von photographisch erzeugten
Ladungen außerhalb
einer bestimmten Zeile zu verhindern und sie nur in der ausgewählten Zeile
zu gestatten.
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Schließlich muss
darauf hingewiesen werden, dass insbesondere im medizinischen Bereich eine
Tendenz besteht, die radiologischen Bildverstärker (Vakuumröhren) durch
Festkörpersensoren, möglicherweise
großer
Abmessungen, zu ersetzen, und dass demzufolge diese Begrenzungslösung der Beobachtung
auf einen bestimmten Bereich in Übereinstimmung
und synchron mit einem Abtaströntgenstrahlenbündel direkt
angepasst werden kann.
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Die
beschriebenen Beispiele sind hinsichtlich der Auswahl der Zuordnungen
zwischen dem Bildsensor, den Umwandlungsmitteln und den Begrenzungsmitteln
der Aufnahme des Bildsensors keinesfalls einschränkend, weitere Kombinationen
sind möglich,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.