DE19512819C2 - Röntgen-Computertomograph - Google Patents

Description

Für die Anfertigung von computertomographischen Aufnahmen für die dreidimensionale Bildrekonstruktion eines Unter­ suchungsobjektes kann ein C-Bogengerät verwendet werden, bei dem der Röntgenstrahler an dem einen Ende und der Strahlen­ detektor an dem anderen Ende eines C-Bogens angeordnet ist, wobei Röntgenstrahler und Strahlendetektor um ein Meßfeld, in dem das Untersuchungsobjekt liegt, gedreht wird. Die Koordi­ naten von Strahler und Strahlendetektor sind wegen unvermeid­ licher mechanischer Instabilitäten nicht exakt bekannt und ändern sich während des Untersuchungsablaufes. Als Strahlen­ detektor ist ein Röntgenbildverstärker vorgesehen.

In US 5 377 250 ist ein Röntgen-Computertomograph mit einem pyramidenförmigen Röntgenstrahlenbündel zur simultanen Abbil­ dung mehrerer Schichten des Patienten beschrieben. Mittel zur Erfassung der geometrischen Zuordnung von Strahler und Strah­ lendetektor sind dabei nicht vorgesehen.

In US 4 608 977 und 4 838 265 sind Computertomographen be­ schrieben, bei denen Marken vorgesehen sind, die durch das fächerförmige Röntgenstrahlenbündel des Computertomographen abgetastet werden und Rückschlüsse auf die Lage der unter­ suchten Schicht des Patienten ermöglichen. Diese Computer­ tomographen erlauben demgemäß nur jeweils die Abbildung einer Schicht.

Schließlich ist in DE 43 35 300 C1 ein Röntgen-Computertomo­ graph mit Fächerstrahl beschrieben, bei dem eine Meßeinrich­ tung für die Lage des Drehzentrums vorhanden ist, mit deren Hilfe Verlagerungen des Drehzentrums kompensiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgen- Computertomographen so auszubilden, daß Auswirkungen von Störungen der geome­ trischen Zuordnung von Strahler und Strahlendetektor ohne be­ sondere Meßeinrichtungen eliminiert werden können.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Röntgen-Computertomographen werden während der Aufnahme des Untersuchungsobjektes Marken mit ab­ gebildet, die dann als Orientierungsmarken zur Erfassung in­ stabiler Gerätekoordinaten dienen können. Die Marken sind so angeordnet, daß die Hautdosis auf ein Minimum reduziert ist. Ferner kann erreicht werden, daß die Marken im zentralen Teil des Detektors abgebildet werden, so daß die geometrische Entzerrung des Rönt­ genbildverstärkerbildes unkritisch oder sogar überflüssig ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Er­ findungsgedankens,

Fig. 2 die wesentlichen Teile eines Computertomographen in Verbindung mit der Fig. 1, und

Fig. 3 und 4 Einzelheiten des Computertomographen gemäß Fig. 2.

In der Fig. 1 ist ein Untersuchungsobjekt 1, nämlich der Kopf eines Patienten, dargestellt, von dem die interessierende Region 2 computertomographisch abgebildet werden soll. Zur Korrektur sind zwei Ringe 3 und 4 oben und unten im Meßfeld 5 angeordnet, die Marken tragen, welche mit abgebildet werden.

Die Fig. 2 zeigt, daß das Untersuchungsobjekt 1 von einem kegelförmigen Röntgenstrahlenbündel 6 durchstrahlt wird, das vom Fokus eines Röntgenstrahlers 7 ausgeht. Nachdem es das Meßfeld 5 durchdrungen hat, trifft es auf einem flächenhaf­ ten, hochauflösenden Detektor 8, einem Röntgenbildver­ stärker, auf, dessen Ausgangssignale einem Rechner 9 zuge­ führt werden, der ein dreidimensionales Bild des Meßfeldes 5, insbesondere der Region 2, berechnet. Die Visualisierung auf einem Monitor 10 erfolgt durch geeignete Darstellungsprogram­ me. Die Meßeinheit aus Röntgenstrahler 7 und Detektor 8 wird um das Untersuchungsobjekt 1 und damit das Meßfeld 5 gedreht, und zwar um eine Achse 11, so daß das Meßfeld 5 unter ver­ schiedenen Richtungen durchstrahlt wird.

Die Fig. 1 und 2 zeigen, daß die Ringe 3, 4 mit den in Fig. 2 nicht dargestellten Marken außerhalb der Region 2 liegen, je­ doch vom Röntgenstrahlenbündel 6 noch gerade durchdrungen werden, so daß die Marken auf dem Detektor 8 abgebildet wer­ den. Die Marken erlauben eine genaue Bestimmung der Aufnahme­ geometrie und die Strahlendosis ist dabei gering, da der Öff­ nungswinkel a des Röntgenstrahlenbündels 6 klein gehalten werden kann.

Die Marken können auf zwei Bändern parallel zur Fokusbahnebe­ ne oberhalb und unterhalb der Region 2 angebracht sein. Sie können in diesem Fall aus einem Material mit hohem Kontrast, z. B. Blei, bestehen, da sie nicht im relevanten Bildbereich abgebildet werden. Der Öffnungswinkel a muß nur etwas größer sein als es die Region 2 erfordert, ist aber wesentlich klei­ ner als für eine vollständige Durchstrahlung des Unter­ suchungsobjektes 1. Die Ringe 3, 4 können kreisringförmig, aber auch als Polygonzüge ausgebildet sein. Sie müssen starr zueinander angeordnet sein, was durch eine Verbindung mit wenigen starren, strahlendurchlässigen Querverstrebungen, z. B. aus Titan, erreicht werden kann.

Die Fig. 3 zeigt, daß das Untersuchungsobjekt 1 auf einem Kissen 12 gelagert ist, das auf einer Liege 13 aufliegt. Die Liege 13 ist in der Fig. 3 von einer Stirnseite aus und in der Fig. 4 von einer Längsseite aus dargestellt. Aus der Fig. 4 geht hervor, daß das Kissen 12 Nuten 14 aufweist, in die die Ringe 3, 4 passen. Die Ringe 3, 4 sind in der Fig. 3 nicht dargestellt. Das Untersuchungsobjekt 1 ist in der Fig. 4 nicht dargestellt. Die Nuten 14 ermöglichen, daß die Ringe 3, 4 nicht um die Liege 13 herumgeführt werden müssen, sondern über das Untersuchungsobjekt 1 geschoben werden und dann bei auf dem Kissen 12 aufliegendem Untersuchungsobjekt 1 von diesem gehalten werden.

Claims (3)

1. Röntgen-Computertomograph mit einem Röntgenstrahler (7), der ein ein Meßfeld (5) durchdringendes kegelförmiges Röntgenstrahlenbündel (6) aussendet, das auf einem flächenhaften Detektor (8) auftrifft und von diesem in elektrische Signale gewandelt wird, wobei das Röntgenstrahlenbündel (6) zur Durchstrahlung des Meßfeldes (5) unter verschiedenen Richtungen um dieses gedreht wird und ein Rechner (9) aus den elektrischen Signalen des Detektors ein dreidimensionales Bild des Meßfeldes berechnet, dadurch gekennzeichnet, daß als Detektor ein Röntgenbildverstärker vorgesehen ist, und daß oben und/oder unten im Meßfeld (5) Marken ringförmig angeordnet sind, welche vom Röntgenstrahlenbündel (6) mit abgebildet werden und daß mit den aus der Abbildung der Marken gewonnenen Daten vom Rechner die jeweilige exakte Aufnahmegeometrie bezüglich der Koordinaten von Röntgenstrahler und Detektor bestimmt und in die Bildrekonstruktion des Meßfeldes derart eingerechnet werden, daß durch Störungen in der Zuordnung von Röntgenstrahler (7) und Detektor (8) während des Untersuchungsablaufs verursachte Fehler kompensiert werden.

2. Röntgen-Computertomograph nach Anspruch 1, bei dem die die Marken tragenden Ringe (3, 4) als Polygonzüge ausgebildet sind.

3. Röntgen-Computertomograph nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Kissen (12) für das Untersuchungsobjekt (1) vorhanden ist, welches Nuten (14) für die Aufnahme der die Marken tra­ genden Ringe (3, 4) aufweist.