DE1956377C3 - Gerät zum Aufnehmen und Aufzeichnen der räumlichen Verteilung radioaktiver Strahlungsquellen in einem Untersuchungsobjekt mittels einer Szintillationskamera - Google Patents

Description

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bei einer Röntgenuntersuchungseinriehtung bekannt, F i g. 3 ein schcmatisches Blockdiagramm des ereinen drehbar angeordneten Kollimator zu verwen- findungsgemäß ausgebildeten Gerätes und den, der dazu dient, Röntgenstreustrahlen aus einem Fig. 4 bis 6 Darstellungen verschiedener tomobestimmten Gebiet eines Untersuchungsobjekis in der graphischer Ausgungsabbildungen, die zur Erläute-Weise aufzunehmen, daß die Absorption von dar- 5 rung der Funktionsweise der Erfindung dienen, überliegenden strukturierten Schichten nicht stört, da Nach der Fig. I ist ein Kollimator 10 zwischen immer wechselnde Schichten im Strahlengang liegen. einem Szintillator21 und einem UntersuchungsobjeU

Es ist Aufgabe der Erfindung, das aus dem Auf- 30 angeordnet. Der Kollimator 10 besteht im wesent-

satz von Anger bekannte Gerät dahin zu verbessern, liehen aus einer zylindrischen Platte aus für Strah-

daß die Notwendigkeit einer Abtastbewegung mit der io lung undurchlässigem Material mit einer Vielzahl

gesamten schweren Kamera und der hierfür erforder- von" Kollimatorkanälen II. Die Kollimatorkanäle 11

iiche mechanische Aufwand sowie der dadurch be- haben eine gemeinsame Axialrichtung, die einen

dingte Zeitbedarf vermieden wird. , Winkel Φ zur Normalen auf der Ebene des Szintil-

Die Aufgabe wird bei einem Gerät der eingangs lators 21 bildet. Die Gestalt der einzelnen Kolligenannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß 15 matorkanäle Il ist in F i g. 1 zylindrisch dargestellt, die Szintillationskamera relativ zum Untersuchungs- sie kann jedoch auch konisch sein oder andere objekt stationär gehaltert ist, daß die Kollimator- Formen haben. Wesentlich ist, daß ihre axiale Auskanäle parallel zueinander verlaufen und unter einem richtung gleich und nicht senkrecht zur Ebene des vorgegebenen, von Null verschiedenen Winkel Φ Szintillaiors 21 ist.

gegen die Normalenrichtung zur Ebene des Szintil- ao Der Szintillator 21 ist ein runner zylindrischer

lator- geneigt sind, daß der Kollimator um eine zur Kristall aus Thallium-aktiviertem Natriumiodid. Die

Normalenrichtung parallele Achse relativ zur Szintil- anderen Elemente einer Szintillationskamera, wie

lation-.kamera mittels der Antriebsvorrichtung dreh- Fenster, Lichtleiter, Fotovervielfacher usw., sind

bar angeordnet ist, daß Winkelfunktionsgeber mit der nicht gezeigt, da sie in der obengenannten USA.-

Antriebsvorrichtung gekoppelt sind, die Funktions- 25 Patentschrift 3 01! 057 beschrieben und auch aus

signale R_n cos θ bzw. R_n sin θ liefern, wobei (-) der anderen Veröffentlichungen bekannt sind,

augenblickliche Drehwinkel der der Projektion der Auch die Mittel zur Halterung des Kollimators 10

Richtung der Kanäle des Kollimator auf die zwischen dem Szintillator 21 und dem Untersuchungs-

Szinlülatorebene entsprechenden Richtung gegen die objekt 30 sind nicht gezeigt, da es für den Fachmann

vorgegebene jr-Richtung der Lagekoordinaten u-.d 30 bekannt ist, wie ein solcher Kollimator in drehbarer

R₁₁ eine dem Abstand der gewünschten Schnittebene Weise unter dem Kamerakopf angeordnet werden

vom Szintillator proportionale Größe ist, daß jedem kann.

der Koordinatenausgänge der Verarbeitungseinrich- Zum Zwecke der einfacheren Veranschaulichung

tung und jedem der Ausgänge der Winkelfunktions- ist der Kollimator i0 in einer bestimmten Orientie-

geber je eine Summiereinrichtung nachgeschaltet ist, 35 rung gezeigt, die als Bczugslage in einem in F i g. 2

derart, daß zum x-Ausgangssignal die Signalgröße dargestellten Polarkoordinatensystem mit 0 bezeich-

R_n ■ cos θ und zum y-Ausgangssignal die Signalgröße net ist. Darüber hinaus ist ein rechtwinkliges X, Y, Z-

R_n ■ sin θ addiert wird und daß schließlich die Aus- Koordinatensystem mit seinem Ursprung in der

gänge der Summiereinrichtungen mit den entspre- Mittelachse von Szintillator 21 und Kollimator 10

chenden Koordinateneingängen der Einrichtung zur 40 gezeigt. Das Koordinatensystem unterscheidet sich

bildlichen Darstellung der Aktivitätsverteilung ver- von üblichen Systemen dadurch, daß die positive

bunden sind. Z-Achsenrichtung nach unten zeigt. Mit dem KoIIi-

Dadurch wird erreicht, daß in günstiger Weise eine mator !0 in seiner Bezugsorientierung (H = O ). ist bestimmte Ebene des Untersuchungsobjekts schirf das Gesichtsfeld des Szintillator durch die Linien 34 dargestellt wird, ohne daß die Szintillationskamera 45 und 34' begrenzt, und wenn der Kollimator sich um in eine Abtastbewegung über das Untersuchungs- eine halbe Umdrehung bewegt, so daß der Drehobjekt hinweggeführt werden müßte, wodurch sich winkel β gleich ISO ist. wird das Gesichtsfeld des nicht nur ein einfacherer mechanischer Aufbau ergibt, Szintillator 21 von den Linien 35 und 35' begrenzt, sondern auch ein erheblicher Zeitgewinn sowie die Die jeweiligen Gesichtsfelder innerhalb der parallelen Möglichkeit der Abbildung von schnell sich ändern- 50 gestrichelten Linien sind natürlich zylindrisch, weil den Vorgängen. der Querschnitt parallel zu der Ebene des Szintilla-

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind tors 21 kreisförmig ist. Das Untersuchungsobjekt

den Winkelfunktionsgebern einstellbare Abschwächer ist innerhalb der Linien 34 und 35 gezeigt, da das

nachgeschaltet, durch die die Größe R_n in den Funk- konische Feld zwischen diesen Linien dauernd im tionssignalen R„cosß und K_nsin U mittels einer 55 Gesichtsfeld des Szintillator 21 liegt. Die Gebiete

Wählvorrichtung einstellbar ist. Dadurch kann in außerhalb de. konischen Feldes sind weniger r.ütz-

sehr einfacher Weise die scharf abgebildete Ebene im lieh, da diese Gebiete nicht dauernd beobachtet

Untersuchungsobjekt verändert werden, ohne daß der werden und bei der endgültigen Bilddarstellung Fehler

Abstand zwischen dem Gerät und dem Unter- erzeugen würden. Zum Zwecke der besseren Darsuchungsobjekt geändert werden müßte. 60 stellung sind drei Strahlenquellen 5,, S,, S₃ innerhalb

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeich- des Untersuchungsobjektes 30 dargestellt. Die Quelle

nung dargestellten Ausführungsbeispiels in der fol- S₁ liegt in einer Ebene D₁, welche einer Koordinate Z,

genden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt in dem rechtwinkligen Koordinatensystem entspricht

Fig. 1 eine im wesentlichen schematische Dar- Die Lagekoordinaten der Quelle ,S", sind A₁, Y₁ und stellung eines Teiles des erfindungsgemäß ausgebil- 6₅ Z₁. Auf ähnliche Weise liegt die Quelle S, in der

deten Gerätes, Ebene D., und hat die Koordinaten X₂, Y.,, Z₂. Die

F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Teil des in Quelle .S¹." liegt auf der Ebene D₃ und hat die Koordi-

F i g. 1 gezeigten Gerätes, naten -Y₃, Y ₃und Z₃.

Der Abstand zwischen der Bodenfläche des Kolli- X₁ = X₁ - R₁ cos Θ, (E-5)

mators 10 und der Bodenfläche des Szintillator 21 y_l = Y₁ — A₁ sin θ.

ist als Konstante c bezeichnet. Der Abstand zwischen

der Unterseite des Kollimators 10 und der Ebene D₁ Ähnlich lauten die Gleichungen für den Weg P₂:
ist mit rf 1 und die entsprechenden Abstände zwischen 5 x„ = X — R cos θ, (E-6)

der Unterseite des Kollimators 10 und den Ebenen D₂ * _ γ² _ j£ _sm q '

bzw. D₃ mit d 2 bzw. d 3 bezeichnet. 2 2 s >

Wenn der Kollimator 10 sich in einer Bezugslage und die Gleichungen für den Weg P₃:
θ = 0° befindet, gelangt die Strahlung, wie gezeigt, _χ _ χ _ _{R cos θ f} (£.7)

von der Quelle 5, auf der Linie 31 durch einen be- »ο * _ γ³ _ ^ ^_n β '

stimmten Kanal in dem Kollimator 10 und trifft den .ist·

Szintillator 21 in einem Punkt, der in Fig. 2 mit den Aus diesen Gleichungen geht hervor, daß all-

Koordinaten X₁ und y, bezeichnet ist. Die Strahlung gemeine Gleichungen für einen Abbildungsweg, der von der Queile.S., gelangt entlang der Linie 32 durch von Strahlenquellen auf einer Ebene der Koordinate diesen gleichen Kollimatorkanal und trifft denselben 15 Z_n gebildet wird, wie folgt lauten:
Punkt des Szintillators 21. Die Strahlung von der x =X —R case (E-8)

Quelle S₃ gelangt jedoch auf der Linie 33 über einen _y" = y"„ — r" sin θ.'

anderen Kollimatorkanal und trifft den Szintillator 21

in einem Punkt, der in Fig. 2 mit den Koordinaten Jt₃ Da der Wert von A_n eine Konstante für eine Ebene

und y₃ bezeichnet ist. »° mit einem bestimmten gemeinsamen Z„-Wert ist,

Wenn der Kollimator 10 um eine volle Umdrehung, können die Gleichungen (E-8) als Funktion von Z_n d. h. um 360°, gedreht wird, ist der Weg der .Ab- wie folgt geschrieben werden:
bilder, die von der Strahlung ,von der Quelle S₁ ge- x = X — Z Ιβ,Φcos θ (E-9)

bildet werden, ein Kreis P₁ auf dem Szintillator 21. " _ y" _ 7" ti Φ sin β '

Ahnlich ist der Weg der Abbilder der Quelle 5, ein as " " ^B

Kreis P₁ und der Weg der Abbilder der Quelle S₃ ein Diese Analyse basiert auf einem idealisierten

Kreis P₃. mathematischen Modell eines physikalischen Systems,

Der Weg P₁ ist ein Kreis, dessen Mittelpunkt die das bei jeder beliebigen tatsächlichen Benutzung des Koordinaten X₁ und Y_x hat. Der Weg P₂ ist ein Kreis, gezeigten Gerätes vorliegt. Zum Beispiel würde eine dessen Mittelpunkt die Koordinaten X, und Y₂ hat. 30 Strahlenpunktquelle, auch wenn sie physikalisch re-Der Weg P₃ ist ein zu dem Weg P₁ konzentrischer alisierbar wäre, auf dem Szintillator 21 tatsächlich Kreis mit den gleichen Mittelpunktkoordinaten. Man keinen kreisförmigen Bildweg, sondern einen dünnen sieht, daß der Radius der kreisförmigen Abbildungs- Ring bilden, wenn sich der Kollimator dreht. Darüber muster auf dem Szintillator 21 vom Abstand zwischen hinaus ist bei einer typischen Anwendung des Gerätes der das Muster erzeugenden Quelle und dem Szintil- 35 die Strahlung über das Gesamtvolumen des unterlator abhängig ist. ' suchten Körpers 30 verteilt, so daCl keine diskreten

Durch Ausführung einer geometrischen Analyse Abbildungswege erkennbar wären. Aus der obigen kann gezeigt werden, daß der Radius R₁ des kreis- Diskussion kann man jedoch ersehen, daß es bei förmigen Weges P₁ gleich der Größe der Koordinate Kenntnis der Punktquellen-Ansprechfunktion der Z₁ multipliziert mit der Größe des Tangens des Win- 40 Kombination aus drehendem Kollimator 10 und Szinkels Φ ist, oder als Gleichung tillator 21 möglich ist, zu unterscheiden, daß die Ab

bilder auf dem Szintillator 21, die von Elementar-

^i = Zjtg0. (E-I) volumina von Radionukliden gebildet werden, die

über bestimmte Z-Ebenen in dem Körper verteilt

Entsprechende Gleichungen ergeben sich für die 45 sind, verschiedene Bewegungsmuster beinhalten, die

Radien R., und R₃ der kreisförmigen Wege P₂ und P₃: mit dem Wert der Z-Koordinate der Ebene in Be-

R = Z Xz Φ (E-2) Ziehung stehen. Hieraus kann gezeigt werden, cHß es

ß² _ ■£ _tg φ' (E-3) möglich ist, auf die von der Szintillationskamera

* ^{3 B} die den Szintillator 21 enthält, erzeugten Signale ein·

Allgemein kann der Radius eines kreisförmigen 50 zuwirken, um angezeigte Abbildungen des Körpers 3(

Bildweges einer bestimmten Strahlenpunktquelle auf zu erzeugen, die im wesentlichen auf verschiedene einer Ebene mit der Koordinate Z_n folgendermaßen Ebenen ausgewählter Tiefen fokussiert sind. Betrach

angegeben werden: tet man die allgemeinen Gleichungen (E-8) für di(

R = Z te Φ (E-4) Abbildungswege von Quellen in der Ebene D_n, se

" " 55 sieht man, wie der Ausgang des Strahlendetektor:

Hieraus wird klar, daß für eine Ebene mit einer beeinflußt werden kann, um ein scharfes Strahlenab

bestimmten Z-Koordinate das Abbild jedes Punktes bild dieser Ebene zu erzeugen.

dieser Ebene einen Kreis ergibt, wenn der Kollimator Betrachtet man erneut die Quelle S₁ auf de

10 sich um eine volle Umdrehung von 0 nach 360° Ebene D₁, so werden hier die Lagekoordinaten (X₁,y,

dreht. Natürlich erzeugen weitere Drehungen des 60 einer Szintillation, die auf einem als Szintillator 2 Kollimators 10 einen wiederholten kreisförmigen Weg dienenden Natrium-Jodidkristall erzeugt wird, in elek

der Bilder. trische Signale umgeformt, die die Koordinaten x

Durch Prüfung der geometrischen Verhältnisse bei und >', darstellen. Eine Auflösung der Gleichungei

der Drehung des Kollimators 10 können allgemeine (E-5) für den Weg P₁ nach den Konstanten X₁ und Y

Gleichungen für die Wege P₁, P, und P₃ und jeden 65 führt zu den folgenden Gleichungen:

beliebigen Abbiidungsweg für jede beliebige Ebene

in den Körper 30 aufgestellt werden. Die Gleichungen Jt₁ = X₁ + R₁ cos θ, (E-10)

für den Weg P₁ lauten folgendermaßen: y, = Y₁ + R₁ sin θ.

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Aus diesen Gleichungen geht hervor, daß clek- 5 und 6 kann man entnehmen, daß mehrfache tornotrische Signale, die die Werte von X₁ und >■, darstellen, graphische Ausgangsabbildungen durch Auswahl vcrdurch Hinzufügen geeignter Signale verändert werden schicdencr Korrektursignalwerte erzeugt werden konkönncn die R cos «und R, sin H darstellen, um ncn, indem man entweder die resultierenden Abbilder elektrische Signale für die Koordinaten X_x und Y₁ zu S nacheinander auf der gleichen Ausgabevorrichtung erhalten. Allgemein kann man sehen, daß der Wert A₁ oder gleichzeitig auf getrennten Ausgabcvorrichder Bleiche tür alle X- und ^-Koordinaten auf der tungen wiedergibt. In F ι g. 3 ist ein Blockdiagramm Ebene D. .st. Natürlich hängen die Werte cos H und einer typischen Schaltung zur Erzeugung der tomosin β nicht von den Koordinaten X und Y, sondern graphischen Abbilder gezeigt. Der drehbare KoIIivon der Polarkoordinatenorientierung des Kollima- io nator 10 befindet sich an einem Dctcktorkopf 20 und tors 10 ab. Deswegen sind die Werte der Korrektur- wird von einem Ko !,motorantrieb 12 angetrieben, signale für alle Punkte auf der Ebene D₁ gleich; das Der Detektorkopf 20 ist m.t einer Dctcktorclck ronikbedcutct, daß sie unabhängig von dem besonderen schaltung 40 verbunden, welche Lagekoordinaten-Wcrt der Koordinaten X und Y sind. s'gnalc x, y erzeugt und außerdem em Tnggcrsignal T

Betrichtet man wieder die Quelle 5, und den 15 bilden kann. Der Detcktorkopf 20 und die Detektor-Wci! Γ' in den F i κ 1 und 2 so wird klar, daß durch elektronikschaltung 40 können wie üblich ausgebildet Korrektur der AuseanessiRnaie. die die koordinaten sein. Die Verbindung zwischen Kollimatorantneb 12 ί i"dcoK vorgeschlagenen Weise dar- und Kollimator 10 ist mechanisch während die Verstellen, der angezeigte Ausgang des Strahlendctcktors bindung zwischen Deteklorkopf 20 und Detektorvon einem kreisförmigen Weg P. auf einen einzigen ao elektronikschaltung 40 elektrisch ist. Pu kTZ den Srdinaten^ und K₁ verändert Der Kollimator 10 ist ferner mit einem Paar von

würde Dies ist in F i ε 4 gczcig und wird aus einer Funkt.ons-Gcneratorcn 50 und 51 verbunden, welche D ί ussSn d Schalfung^gentsprechend F i g. 3 zur die Lage β des Kollimators in geeignete cos H- und Ausführung der Ausgangssignalkorrckturen noch sin w-Signale umwandeln Die Funktions-Gcnerakliror Wiifin Fie 4 eezcißt ist, ist der Bildausgang, 25 torcn 50 und 51 sind mit Dampfungsgl.edern 60 und d"r von der Ouellc S beiecstcuert wird, nachdem er 61 verbunden, weiche wiederum in ihrem Dämpfungsfür die Quelle 5, korrigier! ist, ein Kreis. Ein gleiches wert R_n durch eine variable Dämpfungssteuerung 90 gill für den sch ießlichcn Bildausgang der Ouellc S₃. g^eucrt werden. Der Ausgang des Dampfungs- L· -\i-._Oan_Bsbild das von der Quelle S, beigetragen gl.cdcs 60 wird damit R_n cos (-) und der Ausgang des \v-d' isiiedoch ein Kreis welcher einen Radius hat, 30 Dampfungsgliedes 61 «,,sin«.

tW deich der Differenz zwischen den Werten von R, Der ,-Ausgang der Detektorelektronikschaltung 40

uncffl Ut Ähnlich ist der Radius des Ausgangsab- und der R_n cos «-Ausgang des Dampfungsgliedes 60 biUles 'weiches von der Quelle S.. beigesteuert wird, werden einer Summicrschaltung 70 zugeführt. Auf c η KrCUmU einem Radius der gleich der Differenz ähnliche Weise wird der .r-Ausgang der Detektor-ZihZ^n Werteι« undR₁ ist. Wenn man das 35 clcktromkschaltung 40 und der R_n sin «-Ausgang Bild der Fi e 4 extrapoliert für einen Fall, bei dem des Dämpfungsgliedes 61 einer Summierschaltung 71 der Körner 30 eine Volumenverteilung von Radio- zugeführt. Der Ausgang der Summicrschaltung 70 ist nukliden enthält so wird klar, daß nur die Abbildung ein korrigiertes Lagekoordinatcnsignal X und der d-^R-dioaStät in der Ebene D, scharf ist, wäh- Ausgang der Summierschaltung 71 ein korrigierte r.'nd dl Abbrfdunicn der Radioaktivitäten in den 40 Lagekoordinatensignal Y. Der .Y-Ausgang der Sum- D und D und allen anderen Z-Ebenen des leerschaltung 70 wird der horizontalen Eingangsverschwimmen sind. Der Betrag des Ver- klemme H eines Oszillographen 80 zugeführt. Der bd d unscharf KAusgang der Summierschaltung 71 wird einer ver

Köme^O verschwimmen sind. Der Betrg gp g

ί chens hängt von dem Abstand der unscharf K-Ausgang der Summierschaltung 71 wird einer ver-

XebUdeten Ebene von der scharf abgebildeten tikalen Fingangsklcmmc V des Oszillographen 80 zu-

Ebene ab ⁴⁵ S^cführt· ^Der Triggerausgang T der Detektorelek-

fT^ 7ei»t das Bild welches man erhält, wenn tronikschaltung 40 wird dem Triggereingang T des

die AusPanAienale von dem Strahlendetektor so Oszillographen 80 ."-"geführt

korriSsE daß eine scharfe Abbildung der Radio- Im folgenden wird die Arbeitsweise der Schaltung

riikl d in Zr Fbene D erfolgt Somit wird in Fig. 5 entsprechend Fig. 3 beschrieben. Der Kollimator-

nuklide in der ^fcDenc "s ^₁₁.,!- 5 heieesteuert wird. 50 antrieb 12 dreht den Kollimator 10 in vorbestimmter

der Ausgang der von.der Quelle^ beiges _R__chtu ^ ^ ^ _{wesemIichen konstanter Wk]}_

ein Punkt mit den Koordina en £ und , geschwindigkeit. Die Funktions-Generatoren SO und

nd f SSn^eSen KreS mit Radien sind! 51 folgen der Drehung des Kollimators 10 und er-

mm O₃ uti eiligen _R zeueen variable sin H- und cos Θ-Signale entspre-Äini'SiSrTm» ^ ""f einen Fall! 55 chend dem Wert θ der Kollimatordrehung, tie

und Ä, sind Extrapolier J¹JJ" ., _{von Radio}. variable Dämpfungssteuening 90 ist auf einen be-

ISiSS in dem Körpe^^^3? voSgt, so ist nur die stimmten Wert R_n eingestellt, welche wiederum die

Al*^T Hnr Reaktivität in der Ebene D, scharf Ebene unter dem Kollimator 10 auswählt, die scharf

u\d αΐ der iaS?S in allen anderen Ebenen auf dem Bildschirm 81 des Oszillographen 80 dar- und die der Radioaicuvnai _6o ^^ ^_{± Ό}^ _{DämpfungsgIieder 60 und 61 er}

^re /Sfrhe Beschreibune kann für F i g. 6 ge- zeugen an ihren jeweiligen Ausgängen die Korrektur-

erden welche die Auigangsabbilder von den signale R_n cos θ und R_n sin H Der Detektorkopf

Ο,,ρΠρ ς ς „nd S zeiet wen« die Ausgänge von liefert zusammen mit der Detektorelektronikschaltunt»

dem Strahlendetekto'r nwn Maßgabe der richtigen 40 jeweils Lagekoordinatensignale χ und y für jede Srekturs anafe fü? die Ebene D₁ korrigiert sind. 65 Szintillation. die durch ein mit dem SzintiHa,^ in

Seder kt nunmehr die Quelle S₃ scharf abgebildet, dem Detektorkopf 20 in Wechselwirkung tictenrics

während die Sen S und 5., unscharf abgebildet Strahlenquant erzeugt wird. Ein Triggercigna. wird

S Au_Sdlnversch"edenenWiedergabenderFig.4, am Ausgang 7 der Detektorclektronikschaltung

erzeugt, wenn die Szintillation der einfallenden Strahlung die gewünschte Energie aufweist, und triggcrt den Oszillographen 80, um einen an richtiger Stelle auf dem Bildschirm 81 in Übereinstimmung mit den Werten der Signale X, Y erscheinenden Punkt zu erzeugen. Dir Signale X und Y geben die Summe der einzelnen Koordinatensignale χ und y von der Detektorelektronikschaltung 40 und der zugeordneten Korrektursignale von den Dänipfungsgliedern 60 und 61 wieder.

Das gesamte Bild auf dem Schirm 81 des Oszillographen 80 ist nur für die Radionuklide einer Ebene scharf, welche durch die Einstellung des Wertes der variablen Dämpfungssteuerung 90 eingestellt wird. Nur wenn die variable Dämpfungssteuerung 90 beispielsweise auf einen Wert R_n eingestellt ist, der gleich R₁ ist, werden die Radionuklide in der Ebene D, scharf auf dem Bildschirm 81 dargestellt. Die Abbilder, die von anderen Radionukliden in anderen Ebenen gebildet werden, werden relativ unscharf sein, da Szintillationen, die sie in dem Detektorkopf 20 erzeugen, nicht zu richtig korrigierten Koordinatensignalen X und Y führen.

Aus der F i g. 3 und der oben gegebenen Beschreibung wird klar, daß eine Mehrzahl von tomographischen Ausgangsabbildern dadurch erreicht werden kann, daß man zusätzliche Einheiten von Ausgangsschaltungen für getrenntes Einwirken auf die x-, y-, cos Θ- und sin «-Ausgangssignale hinzufügt. Mit anderen Worten, es können auf verschiedene Tiefen fokussierte Abbilder gleichzeitig durch unterschiedliches Einstellen der Werte von R_n auf vei-xhiedenen Anordnungen der Ausgangsschaltung erzeugt werden.

ίο Natürlich ist es immer möglich, aufeinanderfolgende Abbilder durch zeitliche Veränderung des Wertes von R_n zu bilden, indem man nur eine Anordnung der Ausgabeschaltung verwendet.

Es ist ferner möglich, daß die Jt-, y-, cos 0- und sin Θ-Signale während der Gesamtmeßzeit eines Objektes mit der Vorrichtung aufgenommen und später in einzelne oder mehrere tomographische Abbilder verarbeitet werden. Die Aufnahme der Signale stellt sicher, daß die gewünschten tomographischen Ab-

ao bilder immer abgerufen werden können, und erlaubt eine aufeinanderfolgende Prüfung von Aktivität in alien Ebenen innerhalb des Objektes durch Wiedergabe der aufgenommenen Daten über die geeignete Ausgabeschaltung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Aufnehmen Patentansprüche: und Aufzeichnen der räumlichen Verteilung radio aktiver Strahlungsquellen in einem Untersuchungs-

1. Gerät zum Aufnehmen und Aufzeichnen der objekt mit einer Szintillationskamera die ein» räumlichen Verteilung radioaktiver Strahlungs- 5 benförmigen Szintillator, einen "Visch^ι dem unier-. quellen in einem Untersuchungsobjekt mit einer suchungsobjek» und dem Szintillator .^β"8'°™^ηβ™· Szintillationskamera, die einen scheibenförmigen Kollimator mit einer Vielzahl von Kanälen »ηαα« Szintillator, einen zwischen dem Untersuchungs- Mehrzahl von m-t dem Szintillator optisch geKoppe objekt und dem Szintillator angeordneten Kolli- ten photoelektrischen Wandlern aufweist, «nwr mil mator mit einer Vielzahl von Kanälen und eine io einer Verarbeitungseinrichtung, die aus aen /ws-Mehrzahl von mit dem Szintillator optisch ge- gangsimpulsen der Wandler den ebenen recMwimckopnelten photoelektrischen Wandlern aufweist, !igen Lagekoordinaten der einzelnen ^^zintl'l^at'°"^sferner mit einer Verarbeitungs-Einrichtung, die ereignisse im Szintillator entsprechende ^Koo™'^nate^ aus den Ausgangsimpulsen der Wandler den signal erzeugt, mit einer Einrichtung zum b.im.cnen ebenen rechtwinkligen Lagekoordinaten der ein- 15 Darstellen der den Ausgangsimpulsen ^e"^KP^r«"™" zelnen Szintillationsereignisse im Szintillator ent- den Aktivitätsverteilung sowie mit einer scnniuDi.usprechende Koordinatensignale erzeugt, mit einer einrichtung, die eine dem Kollimator eine ^x"\dc-Einrichtung zum bildlichen Darstellen der den stimmte Bewegung relativ zum Untersucnungsopεκι Ausganssimpulsen entsprechenden Aktivitätsver- erteilende Antriebsvorrichtung sowie eine tinru-nteiluns "sowie mit einer Schnittbild-Einrichtung, *> tung, die das Darstellungsbild im Sinne einer seieK-die eine dem Kollimator eine vorbestimmte Be- tiven Scharfeinstellung auf eine wahlbare acnniiiwegung relativ zum Untersuchungsobjekt er- ebene durch das Untersuchungsobjekt veranaen, teilende Antriebsvorrichtung sowie eine Einrich- umfaßt. δ _noortung, die das Darstellungsbild im Sinne einer Aus dem ReportUCRL-16899 von H.U.Anger,

selektiven Scharfeinstellung auf eine wählbare 25 »Tomographie Gamma—Ray Scanner witn aimui-Schnittebene durch das Untersuchungsobjekt ver- taneous Readout of Several Planes« vom Ji. Mai ändert, umfaßt, dadurch gekennzeich- 1966 ist ein Gerät der genannten Art bekannt, net, daß die Szintillationskamera (20) relativ dessen Szintillationskamera mit einem Vieuocnzum Untersuchunesobjekt stationär gehalten ist, kollimator versehen ist, der mittels einer AntrieDsdaß die Kollimato. Kanäle (11) parallel zuein- 30 vorrichtung relativ zum UntersuchungsobjeKt geraaander verlaufen und unter einem vorgegebenen, linig und zusammen mit der ganzen Kamera bewegi von Null verschiedenen Winkel Φ gegen die Nor- wird. Das Kamerabild wird auf einem Uszinomalenrichtune (z) zur Ebene des Szir illators (21) graphenschirm dargestellt und über ein Linsensystem geneigt sind, daß der Kollimator (10) um eine zur auf einen synchron sich mit der Kollimatorkamera-Normalenrichtung (z) parallele Achse relativ zur 35 einheit bewegenden Film projiziert. Durch entspre-Szintülationskamera (20) mittels der Antriebs-. chende Wahl von Abtastgeschwindigkeit, tMimvorrichtung (12) drehbar angeordnet ist, daß geschwindigkeit, Kollimator-Fokussier-Winkel und Winkelfunktionsgeber (50 bzw. Sl) mit der An- Schirmdurchmesser des Oszillographec also aus rein triebsvorrichtung (12) gekoppelt sind, die Funk- geometrisch-mechanischen Gerätegegebenheiten^ ertionssignale R_n cos (-) bzw. R_n sin (■■) liefern, wobei 40 geben sich entsprechende Schichtbilder. Dieses Gerat Θ der augenblickliche Drehwinkel der der Pro- arbeitet rein mechanisch. Dies bedingt einen komplijektion der Richtung der Kanäle (11) des Kolli- zierten und störungsanfälligen Aufbau mit zahlmators(10) auf die Szintillatorebene entsprechen- reichen Hebel- und Linsensystemen. Auch die den Richtung gegen die vorgegebene .v-Richtung synchrone Bewegung des Aufnahmefilrns in zwei der Lagekoordinaten und R_n eine dem Abstand 45 Richtungen ist nur schwer zu verwirklichen, uie der gewünschten Schnittebene (D_n) vom Szintil- Meßdaten liegen auch nicht in elektrischer I-orm vor, lator (21) proportionale Größe ist, daß jedem der sondern nur als Filmnegative, was eine automatische Koordinatenausgänge {x bzw. y) der Verarbei- Auswertung unmöglich macht. Die schwere Kamera tungseinrichtung (40) und jedem der Ausgänge muß das Untersuchungsobjekt abtasten, was senr der Winkelfunktionsgeber (50 bzw. 51) je eine 50 zeitaufwendig ist. Schnell sich ändernde vorginge Summiereinrichning (70 bzw. 71) nachgeschaltct können ebenfalls nicht erfaßt werden Die Moglicnist, derart, daß zum .r-Ausgangssignal die Signal- keil der elektronischen Verarbeitung der lomogragröße R_n ■ cos (-) und zum y-Ausgangssignal die phie-Daten ist in dem Report zwar erwähnt, aDer Signalgröße R_n ■ sin (-) addiert wird und daß nicht näher ausgeführt. .

schließlich die Ausgänge der Summiereinrichtun- 55 Aus der USA.-Patentschnft 3 01105/ ist eine gen (70 bzw. 71) mit den entsprechenden Ko- Szintillations-Strahlenkamera bekannt, wie sie aucn ordinaten-L-ingängen (// bzw. V) der Einrichtung bei dem oben beschriebenen bekannten oerai ver-(80) zur bildlichen Darstellung der Aktivitätsver- wendung findet. Mit Hilfe dieser Kamera ist es mOgteilung verbunden sind. lieh, die Abbildung der Verteilung von Radioaktivität

2 Gerät nach Anspruch), dadurch gekenn- 60 zu bestimmen, ohne daß eine Abtastbewegung erforzeichnct, daß den Winkelfunktionsgebern (50 derlich wäre. Damit sind auch Abbildungen von zeit- bzw 51) einstellbare Abschwächer (60 bzw. 61) lieh veränderlichen Vorgängen, ?:. B. Untersuchungen nachgeschaltet sind, durch die die Größe R_n in in vivo möglich, da das gesamte U"¹«⁸"^""^/«¹ den Funktionssignalcn R_n cos O und R_n sin θ betrachtet werden kann während A.⁰¹³⁵¹™"¹™'""-mittels einer Wählvorrichtung (90) einstellbar ist. 6₅ gen nur einen Teil des Objekts zu einer bestimm en

Zeit erfassen. Jedoch vermag diese Kamera keine tomographische Abbildung zu liefern.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 247 496 ist es