DE19648302A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung einer Strahlbewegung bei Computer-Tomographie-Abbildungs-Systemen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Com­ puter-Tomographie(CT)-Abbildung und insbesondere auf eine Erfassung einer Röntgenstrahlbewegung während einer Durch­ führung einer Abtastung mit einem Computer-Tomographie- System.

Bei zumindest einem bekannten Computer-Tomographie-System- Aufbau projiziert eine Röntgenstrahlquelle einen fächer­ förmigen Strahl, der durch eine vor den Patienten geschal­ tete Kollimatoreinrichtung kollimiert ist, um innerhalb einer X-Y-Ebene eines kartesischen Koordinatensystems zum Liegen zu kommen, die allgemein als die "Abbildungsebene" bezeichnet wird. Der Röntgenstrahl passiert das abzubil­ dende Objekt, wie beispielsweise einen Patienten. Der Strahl trifft nach der Dämpfung durch das Objekt auf ein Feld von Strahlungserfassungseinrichtungen. Die Intensität der durch das Erfassungseinrichtungsfeld empfangenen ge­ dämpften Strahlung des Strahls hängt von der Dämpfung des Röntgenstrahls durch das Objekt ab. Jedes Erfassungsein­ richtungselement des Felds erzeugt ein separates elektri­ sches Signal, das ein Maß für die Strahldämpfung am Erfas­ sungseinrichtungsort ist. Die Dämpfungsmaße von allen Er­ fassungseinrichtungen werden separat erfaßt, um ein Über­ tragungs- bzw. Durchlaßprofil zu erzeugen.

Bei bekannten Computer-Tomographie-Systemen der dritten Generation werden die Röntgenstrahlquelle und das Erfas­ sungseinrichtungsfeld mit einem Faßlager bzw. Gantry bzw. Drehrahmen innerhalb der Abbildungsebene und rund um das abzubildende Objekt derart gedreht, daß sich der Winkel, in dem der Röntgenstrahl das Objekt schneidet, konstant verändert. Eine Gruppe von Röntgenstrahl-Dämpfungsmaßen, d. h. Projektionsdaten, von dem Erfassungseinrichtungsfeld bei einem Drehrahmenwinkel wird als eine "Ansicht" be­ zeichnet. Eine "Abtastung" des Objekts umfaßt einen Satz von Ansichten bei verschiedenen Drehrahmenwinkeln während einer Umdrehung der Röntgenstrahlquelle und der Erfas­ sungseinrichtung. Bei einer axialen Abtastung werden die Projektionsdaten verarbeitet, um ein Bild zu konstruieren, das einem zweidimensionalen Schnitt durch das Objekt ent­ spricht. Ein Verfahren zur Rekonstruktion eines Bilds aus einem Satz von Projektionsdaten wird im Stand der Technik als die gefilterte Rückprojektionstechnik bezeichnet. Die­ ses Verfahren wandelt diese Dämpfungsmaße von einer Abta­ stung in als "CT-Zahlen" oder "Hounsfield"-Einheiten be­ zeichnete Integer um, die zur Steuerung der Helligkeit eines entsprechenden Pixels bzw. Bildelements auf einer Kathodenstrahlröhren-Anzeigeeinrichtung verwendet werden.

Zur Erzeugung eines Bilds mit hoher Qualität ist es erfor­ derlich, die Position der Röntgenstrahlquelle während ei­ ner Abtastung mit einer hohen Genauigkeit zu kennen. Bei zumindest einem bekannten Computer-Tomographie-System verursachen Gravitations- und thermische Effekte eine Brennpunktbewegung, d. h. eine Bewegung der Röntgenstrahl­ quelle auf der z-Achse relativ zur Erfassungseinrichtung und der dem Patienten vorgeschalteten Kollimatoreinrich­ tung. Eine Komponente der Brennpunktbewegung verursacht eine Bewegung des Fächerstrahls entlang der z-Achse. Ins­ besondere verschiebt eine Brennpunktbewegung den Fächer­ strahl am Erfassungseinrichtungsort entsprechend dem Ver­ hältnis von Kollimatoreinrichtung-zu-Erfassungseinrich­ tungsabstand und Kollimatoreinrichtung-zu-Brennpunktab­ stand. Dieses Verhältnis ist typischerweise größer als 1. Die Fächerstrahlbewegung oder -verschiebung resultiert, wenn sie nicht korrigiert wird, in Bildartefakten und ver­ schlechtert im übrigen die Bildqualität.

Bei bekannten Computer-Tomographie-Systemen werden "ein­ satzfreudige" Erfassungseinrichtungen mit z-Auflösung, d. h. z-Keil-Erfassungseinrichtungen, zur Erfassung einer Verschiebung des Fächerstrahls entlang der z-Achse verwen­ det. Derartige Erfassungseinrichtungen sind außerfalb des Fächerstrahlbereichs, der in das abzutastende Objekt ein­ geführt ist. Als ein Ergebnis werden derartige Erfassungs­ einrichtungen immer dem ungedämpften Strahl ausgesetzt. Z-Keil-Erfassungseinrichtungen erfordern, daß die Erfas­ sungseinrichtungs-z-Dimension größer als die Fächerstrahl­ z-Dimension ist. Irgendeine Fächerstrahlbewegung in der z-Richtung beeinflußt dann die Intensität des durch die Erfassungseinrichtung ausgegebenen Signals. Durch Beobachtung der Signalintensität an der z-Keil-Erfassungs­ einrichtung, kann die Fächerstrahlbewegung und somit die Brennpunktbewegung erfaßt werden.

Jedoch sind die bekannten z-Keil-Erfassungseinrichtungen und andere positionsempfindliche Strukturen wirkungslos, wenn der gesamte Oberflächenbereich der Erfassungseinrich­ tungen durch den Fächerstrahl überflutet wird. Insbesonde­ re, wenn der Fächerstrahl die gesamte z-Keil-Einrichtungs­ zelle überflutet, auch während einer z-Achsen-Verschie­ bung, bleibt das z-Keil-Erfassungseinrichtungszellen-Aus­ gangssignal konstant. Unter derartigen Bedingungen ist eine z-Keil-Erfassungseinrichtung zur Bestimmung der Brennpunktbewegung nicht geeignet.

Es ist wünschenswert, eine Fächerstrahlbewegung mit hoher Genauigkeit zu erfassen, so daß ein Bild mit hoher Quali­ tät mit einem niedrigen Pegel an Artefakten erzeugt werden kann. Es ist auch wünschenswert, eine derartige Fächer­ strahlbewegung zu erfassen, auch wenn der Fächerstrahl die gesamte Erfassungseinrichtungszellenoberfläche überflutet.

Diese und andere Aufgaben können in einem System erreicht werden, das in einem Ausführungsbeispiel in einem Mehr­ fach-Schnitt-Computer-Tomographie-Abbildungs-System ange­ wendet wird und lineare Brennpunktbewegung in der z-Achse durch Bestimmung einer Signalintensität an zwei Erfas­ sungseinrichtungszellen überwacht, die in der Abbildungsebene ausgerichtet, aber entlang der z-Achse verschoben sind. Insbesondere ist eine Röntgenstrahl-Dämp­ fungseinrichtung über der Erfassungsoberfläche der z-Posi­ tion-Erfassungseinrichtungszellen angeordnet. Schlitze bzw. Spalte oder Öffnungen erstrecken sich durch die Dämp­ fungseinrichtung, so daß zumindest ein Teil jeder Erfas­ sungseinrichtungszelle in freier Verbindung mit einem Röntgenstrahl von der Röntgenstrahlquelle ist. Bei einem besonderen Beispiel werden zwei benachbarte Erfassungsein­ richtungszellen in separaten Erfassungseinrichtungszellen­ reihen zur Erfassung einer Fächerstrahlbewegung verwendet. Eine Dämpfungseinrichtung mit einem Schlitz bzw. Spalt darin ist auf jeder Erfassungseinrichtungszelle angeord­ net. Die Schlitze bzw. Spalte werden derart angeordnet, daß ein Erfassungseinrichtungszellensignal seine höchste Röntgenstrahl-Antwort bei einer äußersten bzw. End-Positi­ on entlang der Brennpunkt-Bahn bzw. -Trajektorie besitzt.

Beim Betrieb erzeugen, wenn der Brennpunkt sich an seiner gewünschten, zentrierten Position befindet, die Objekt-Er­ fassungszellen Signale mit ungefähr derselben Größe. Das Signalverhältnis für derartige Zellen ist daher ungefähr 1.

Wenn der Brennpunkt und somit der Fächerstrahl sich im Hinblick auf die z-Achse bewegt, wird die Signalintensität von einer Zelle zunehmen und die Signalintensität von der anderen Zelle abnehmen. Daher wird, abhängig von der Richtung der Brennpunktbewegung im Hinblick auf die z-Ach­ se das Erfassungseinrichtungszellen-Signalverhältnis auf einen Wert größer als 1 zunehmen oder auf einen Wert klei­ ner als 1 abnehmen.

Das Signalverhältnis kann dann während einer Bildrekon­ struktion zur Korrektur der von den Erfassungseinrich­ tungsfeldern erfaßten Projektionsdaten verwendet werden. Da die vorstehend beschriebene Dämpfungseinrichtungsstruk­ tur sehr empfindlich gegen Brennpunktbewegung ist, erlei­ chtert eine derartige Dämpfungseinrichtung eine Erzeugung oder Rekonstruktion eines Bilds mit hoher Qualität aus den Projektionsdaten. Weiterhin, was wichtig ist, wird sich, auch wenn eine Erfassungseinrichtungszelle vollständig überflutet ist, die Signalintensität von einer derartigen Zelle abhängig von der Ausrichtung zwischen dem Brennpunkt und dem Dämpfungseinrichtungsschlitz bzw. -spalt verän­ dern. Daher ist die vorstehend beschriebene Brennpunktbe­ wegungs-Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Fächer­ strahlbewegung wirksam, auch wenn die Erfassungseinrich­ tungszelle vollständig überflutet ist.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung wer­ den aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbei­ spielen der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich.

Es zeigen:

Fig. 1 eine bildhafte Ansicht eines Computer-Tomographie-Abbildungssystems,

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild des in Fig. 1 veranschaulichten Systems,

Fig. 3a und 3b schematische Darstellungen einer bekann­ ten z-Keil-Erfassungseinrichtung unter zahlreichen Betriebsbedingungen,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Dämpfungsein­ richtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Dämpfungsein­ richtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung, und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Dämpfungsein­ richtung entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Computer-Tomographie(CT)- Abbbildungs-System einschließlich einem Faßlager bzw. Gan­ try bzw. Drehrahmen 12, das bzw. der für eine Computer-To­ mographie-Abtasteinrichtung der "dritten Generation" steht, gezeigt. Der Drehrahmen 12 weist eine Röntgen­ strahlquelle 14 auf, die einen Strahl von Röntgenstrahlen 16 auf ein Erfassungseinrichtungsfeld 18 auf der gegen­ überliegende Seite des Drehrahmens 12 projiziert. Das Er­ fassungseinrichtungsfeld 18 wird von Erfassungseinrich­ tungselementen 20 gebildet, die zusammen die projizierten Röntgenstrahlen erfassen, die einen medizinischen Patien­ ten 22 passieren. Jedes Erfassungseinrichtungselement 20 erzeugt ein elektrisches Signal, das die Intensität eines auftreffenden Röntgenstrahls darstellt und daher die Dämp­ fung des Strahls, so wie er den Patienten 22 passiert. Während einer Abtastung zur Erfassung von Röntgenstrahl- Projektionsdaten drehen sich der Drehrahmen 12 und die daran befestigten Komponenten um einen Drehmittelpunkt 24.

Die Drehung des Drehrahmens 12 und der Betrieb der Rönt­ genstrahlquelle 14 werden von einer Steuereinrichtung 26 des Computer-Tomographie-Systems 10 gesteuert. Die Steuer­ einrichtung 26 enthält eine Röntgenstrahl-Steuereinrich­ tung 28, die Leistungs- und Zeitpunktsignale für die Rönt­ genstrahlquelle 14 erzeugt, und eine Drehrahmenmotor-Steu­ ereinrichtung 30, die die Drehgeschwindigkeit und Position des Drehrahmens 12 steuert. Eine Datenerfassungseinrich­ tung (DAS) 32 in der Steuereinrichtung 26 tastet analoge Daten von den Erfassungseinrichtungselementen 20 ab und wandelt die Daten für die nachfolgende Verarbeitung in digitale Signale um. Eine Bildrekonstruktionseinrichtung 34 empfängt abgetastete und digitalisierte Röntgen­ strahldaten von der Datenerfassungseinrichtung 32 und führt eine Hochgeschwindigkeits-Bildrekonstruktion durch. Das rekonstruierte Bild wird als ein Eingangssignal an einen Computer 36 angelegt, der das Bild in einer Massen­ speichereinrichtung 38 speichert.

Der Computer 36 empfängt auch Befehle und Abtastparameter von einem Bediener über eine Konsole 40 mit einer Tasta­ tur. Eine zugehörige Kathodenstrahlröhren-Anzeigeein­ richtung 42 ermöglicht dem Bediener eine Beobachtung des rekonstruierten Bilds und anderer Daten von dem Computer 36. Die vom Bediener zugeführten Befehle und Parameter werden vom Computer 36 zur Erzeugung von Steuersignalen und Informationen für die Datenerfassungseinrichtung 32, die Röntgenstrahl-Steuereinrichtung 28 und die Drehrahmen­ motor-Steuereinrichtung 30 verwendet. Zusätzlich bedient der Computer 36 eine Tischmotor-Steuereinrichtung 44, die einen motorisierten Tisch 46 zur Positionierung des Pati­ enten 22 in dem Drehrahmen 12 steuert. Insbesondere bewegt der Tisch 46 Teile des Patienten 22 durch eine Drehrahmen­ öffnung 48.

Gemäß Fig. 3a und im Hinblick auf eine bekannte Fächer­ strahl-Bewegungserfassung besitzt die Röntgenstrahlquelle 14 (Fig. 2) einen Brennpunkt 50, von dem der Röntgenstrahl 16 ausgeht, und der Röntgenstrahl 16 wird durch eine Kol­ limatoreinrichtung 52 kollimiert und auf das Erfassungs­ einrichtungsfeld 18 projiziert. Der Fächerstrahl 16 fällt auf die Oberfläche des Erfassungseinrichtungsfelds 18 (Fig. 2), einschließlich der Oberfläche des z-Achsen-Ver­ schiebungs-Erfassungseinrichtungselements 54. Die Oberflä­ che der z-Achsen-Verschiebungs-Erfassungseinrichtung 54 wird teilweise durch eine Keil-Filtereinrichtung 56 abge­ schlossen, die sich verjüngt bzw. spitz zuläuft, um einen veränderlichen Prozentsatz der aktiven Röntgenstrahl-emp­ findlichen Oberfläche 58 der Erfassungseinrichtung 54 als eine Funktion der Fächerstrahlposition im Hinblick auf die z-Achse abzublocken. Wie vorstehend beschrieben, kann der Brennpunkt 50 entweder aufgrund von thermischer Drift, Gra­ vitationsdrift oder aufgrund geringerer Fehlausrichtung der Röntgenstrahlquelle 14 (Fig. 1) während des Zusammen­ baus nicht mit der Kollimatoreinrichtung 52 in eine gerade Linie gebracht werden.

Wie in Fig. 3a gezeigt, sind der Strahl 16 und der Brenn­ punkt 50 im wesentlichen mit der Erfassungseinrichtung 54 in eine gerade Linie gebracht und ein Teil des Strahls 16 fällt auf die Mitte bzw. das Zentrum der Oberfläche der Erfassungseinrichtung 54. Unter derartigen Bedingungen besitzt die Intensität des durch die Zelle 54 erzeugten Signals eine erste Größe.

Gemäß Fig. 3b ist der Brennpunkt 50 als in der z-Achsen- Richtung verschoben gezeigt. Die Wirkung dieser Fehlaus­ richtung besteht darin, daß der Fächerstrahl 16 in der z-Achse verschoben ist. Bei der Erfassungseinrichtung 54 kann der Fachstrahl 16 sich aufgrund einer geringen Bewegung des Brennpunkts 50 bedeutend bewegen. Unter der­ artigen Bedingungen empfängt ein größerer Bereich der ak­ tiven Oberfläche 58 der Erfassungseinrichtungszelle 54 den Röntgenstrahl 16. Daher besitzt die Intensität des durch die Zelle 54 erzeugten Signals eine zweite Größe, die grö­ ßer als die erste Größe ist.

Die durch die z-Achsen-Verschiebungs-Erfassungseinrichtung 54 ausgegebene Signalintensität verändert sich, wenn sich der Fächerstrahl 16 in der z-Achsenrichtung bewegt. Derar­ tige Veränderungen können zur Bestimmung der Bewegung des Brennpunkts 50 verwendet werden. Eine genaue Beschreibung der Erfassung der Fächerstrahlposition durch die Verwen­ dung einer Keil-Filtereinrichtung in Verbindung mit einer z-Achsen-Verschiebungs-Erfassungseinrichtung ist in dem US-Patent Nr. 4 559 639, mit dem Titel "X-ray Detector with Compensation for Height-Dependant Sensitivity and Method of Using Same", erteilt am 17. Dezember 1985 und an den vorliegenden Rechtsnachfolger übertragen, beschrieben.

Wenn die z-Achsen-Verschiebungs-Erfassungseinrichtung 54 kontinuierlich vollständig vom Fächerstrahl 16 überflutet ist, wird sich jedoch die Intensität des an der Erfas­ sungseinrichtung 60 empfangenen Signals nicht verändern, auch wenn sich der Fächerstrahl 16 im Hinblick auf die z-Achse bewegt. Daher ist die bekannte z-Achsen-Verschie­ bungs-Erfassungseinrichtung 54 nicht zuverlässig, wenn die z-Dimension des Fächerstrahls 16 kontinuierlich größer als die z-Dimension der Erfassungseinrichtung 54 ist, d. h. die Erfassungseinrichtung 54 "überflutet" ist.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 4 veranschaulicht. Insbesondere sind in einem Ausfüh­ rungsbeispiel zwei benachbarte Erfassungseinrichtungszel­ len 100 und 102 in separaten Erfassungseinrichtungszellen­ reihen 104 und 106 in der Abbildungsebene ausgerichtet, aber entlang der z-Achse verschoben. Röntgenstrahl-Dämp­ fungseinrichtungen 108 und 110 sind über jeweiligen Zellen 100 und 102 angeordnet. Schlitze bzw. Spalte 112 und 114 erstrecken sich über die Dämpfungseinrichtungen 108 bzw. 110, so daß nur ein Teil jeder Erfassungseinrichtungszelle 100 und 102 in freier Verbindung mit dem Röntgenstrahl 16 steht. Die Schlitze bzw. Spalte 112 und 114 sind derart angeordnet, daß jeder Schlitz bzw. Spalt 112 und 114 mit einer äußersten bzw. End-Position 116 und 118 des Brenn­ punkts 50 in eine gerade Linie gebracht ist. Insbesondere stellen die Positionen 116 und 118 die Maximalbewegung des Brennpunkts 50 in der z-Achsen-Richtung dar.

Beim Betrieb erzeugen die Erfassungseinrichtungszellen 100 und 102, wenn sich der Brennpunkt 50 an seiner gewünsch­ ten, zentrierten Position befindet, Signale mit ungefähr derselben Größe. Das Signalverhältnis von durch derartige Zellen 100 und 102 ausgegebenen Signalen ist daher unge­ fähr 1.

Wenn sich der Brennpunkt 50 beispielsweise zur Position 116 bewegt, nimmt die Signalintensität von der Zelle 100 zu und die Signalintensität von der Zelle 102 ab. Daher wird sich, abhängig von der Richtung der Brennpunktbewe­ gung im Hinblick auf die z-Achse, das Erfassungseinrich­ tungszellen-Signalverhältnis auf einen Wert größer als 1 erhöhen oder auf einen Wert kleiner als 1 erniedrigen. Ein ähnliches Ergebnis wird erhalten, wenn sich der Brennpunkt 50 zu der Position 118 bewegt, mit der Ausnahme, daß die Signalintensität von der Zelle 102 zunimmt und die Signal­ intensität von der Zelle 100 abnimmt.

Das Signalverhältnis wird vom Computer 36 (Fig. 2) während einer Bildrekonstruktion verwendet, um die gegenwärtige Brennpunktposition zu bestimmen und die durch die Erfas­ sungseinrichtungsfelder erfaßten Projektionsdaten zu kor­ rigieren. Da das vorstehend beschriebene Signalverhältnis gegenüber einer Brennpunktbewegung sehr empfindlich ist, erleichtert ein derartiges Verhältnis eine Erzeugung oder Rekonstruktion eines Bilds mit hoher Qualität aus den Pro­ jektionsdaten. Weiterhin und wichtiger wird sich, auch wenn die Erfassungszellen 100, 102 vollständig überflutet sind, die Signalintensität von derartigen Zellen 100, 102 anhängig von der Ausrichtung zwischen dem Brennpunkt 50 und dem Dämpfungseinrichtungsschlitz bzw. -spalt 112, 114 verändern. Daher ist das Signalverhältnis wirkungsvoll für eine Bestimmung einer Brennpunktbewegung, auch wenn die Erfassungseinrichtungszelle 100, 102 zu allen Zeiten voll­ ständig überflutet ist.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Dämpfungs­ einrichtung 150 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Dämpfungseinrichtung 150 ent­ hält eine Vielzahl von beabstandeten, benachbarten recht­ eckigen Blöcken bzw. Sperren 152, 154 und 156, die aus Röngtenstrahl-absorbierendem Material hergestellt sind. Schlitze bzw. Spalte 158 und 160 zwischen benachbarten Blöcken bzw. Sperren 152, 154 und 154, 156 sind Röntgen­ strahl-Pfade, durch die Röntgenstrahlen eine Erfassungs­ einrichtungszelle erreichen können. Die Schlitze bzw. Spalte 158 und 160 würden beim Betrieb mit jeweiligen äu­ ßersten bzw. End-Positionen des Röntgenstrahlquellen- Brennpunkts in eine gerade Linie gebracht.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Dämpfungs­ einrichtung 200 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Dämpfungseinrichtung 200 enthält einen Block bzw. eine Sperre 202 aus Röntgenstrahl-absorbieren­ dem Material. Zylindrische Öffnungen 204, 206, 208 und 210 erstrecken sich durch den Block bzw. die Sperre 202 und bilden Röntgenstrahlpfade, durch die Röntgenstrahlen eine Erfassungseinrichtungszelle erreichen können. Öffnungen 204, 210 und 206, 208 würden im Betrieb mit jeweiligen äußersten bzw. End-Positionen des Röntgenstrahlquellen- Brennpunkts in eine gerade Linie gebracht sein.

Im Hinblick auf beide Dämpfungseinrichtungen 150 und 200 kann ein Signalverhältnis aus den Ausgangssignalen der zugehörigen Erfassungseinrichtungszellen erzeugt werden. Ein derartiges Signalverhältnis ist gegenüber einer Brenn­ punktbewegung sehr empfindlich und kann zur Bestimmung der gegenwärtigen Brennpunktposition und zur Rekonstruktion eines Bilds mit hoher Qualität aus den Projektionsdaten verwendet werden. Weiterhin und wichtig wird sich, auch wenn eine zugehörige Erfassungseinrichtungszelle vollstän­ dig überflutet ist, die Signalintensität von einer derar­ tigen Zelle abhängig von der Ausrichtung zwischen dem Brennpunkt und der Orientierung bzw. Ausrichtung des Dämp­ fungseinrichtungsschlitzes bzw. -spalts verändern. Daher ist das Signalverhältnis wirkungsvoll für die Bestimmung der Brennpunktbewegung, auch wenn die Erfassungseinrich­ tungszelle vollständig überflutet ist.

Natürlich muß die Form der Dämpfungseinrichtungsöffnungen oder -schlitze bzw. -spalte nicht notwendigerweise zylin­ drisch sein, wie in Fig. 6 bei den Öffnungen 204, 206, 208 und 210 gezeigt, oder im wesentlichen rechteckig, wie in Fig. 5 bei den Schlitzen bzw. Spalten 158 und 160 gezeigt. Derartige Schlitze bzw. Spalte oder Öffnungen könnten an­ dere Formen besitzen, wie beispielsweise dreieckig.

Weiterhin, obwohl die vorstehend beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiele zwei Öffnungen oder Schlitze bzw. Spalte enthalten, die mit jeweiligen äußersten bzw. End-Positio­ nen des Röntgenstrahlquellen-Brennpunkts in eine gerade Linie gebracht sind, wird erwogen, daß eine Dämpfungsein­ richtung mit einer Öffnung oder einem Schlitz bzw. Spalt über einer Erfassungseinrichtung angeordnet werden könnte, wobei die Öffnung oder der Schlitz bzw. Spalt mit einer jeweiligen äußersten bzw. End-Position des Röntgenstrahl­ quellen-Brennpunkts in eine gerade Linie gebracht ist. Wenn der Röntgenstrahl-Brennpunkt in der einen äußersten bzw. End-Position ist, würde das Erfassungseinrichtungs­ ausgangssignal auf seinem höchsten Pegel sein. Wenn der Röntgenstrahl-Brennpunkt an seiner anderen äußersten bzw. End-Position ist, würde das Erfassungseinrichtungsaus­ gangssignal auf seinem niedrigsten Pegel sein.

Aus der vorstehenden Beschreibung von zahlreichen Ausfüh­ rungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist offensicht­ lich, daß die Aufgaben der Erfindung erreicht werden. Ob­ wohl die Erfindung genau beschrieben und veranschaulicht wurde, ist deutlich zu erkennen, daß dasselbe nur zur Ver­ anschaulichung und als Beispiel und nicht als Beschränkung erfolgt. Beispielsweise ist das hier beschriebene Compu­ ter-Tomographie-System ein System der "dritten Generati­ on", bei dem sich sowohl die Röntgenstrahlquelle als auch die Erfassungseinrichtung zusammen mit dem Drehrahmen dre­ hen. Viele andere Computer-Tomographie-Systeme, die Syste­ me der "vierten Generation" enthalten, wobei die Erfas­ sungseinrichtung eine stationäre Vollring-Erfassungs­ einrichtung ist und sich nur die Röntgenstrahlquelle mit dem Drehrahmen dreht, können verwendet werden. Ähnlich muß die Erfassungseinrichtungsverschiebung nicht notwendiger­ weise entlang derselben Orientierung bzw. Ausrichtung wie die zu überwachende lineare Bewegung, d. h. entlang der z-Achse, erfolgen. Beispielsweise könnten zwei benachbarte Erfassungseinrichtungen entlang der x-Achse derart ausge­ richtet werden, daß jede Erfassungseinrichtungsintensität sich auf eine Brennpunkt-z-Achsen-Verschiebung bezieht. Desweiteren können, während die vorstehende Beschreibung sich auf ein mehrfach-Schnitt-Erfassungseinrichtungsfeld bezog, viele andere Felder verwendet werden. Demzufolge ist der Schutzumfang der Erfindung nur durch die Patentan­ sprüche beschränkt.

Es werden eine Dämpfungseinrichtung und eine Erfassungs­ einrichtungszellenanordnung zur Erzeugung eines für eine Brennpunktposition stehenden Signalverhältnisses beschrie­ ben. Das Verhältnis ist sehr empfindlich gegenüber einer Brennpunktposition und vereinfacht eine Erzeugung oder Rekonstruktion eines Bilds mit hoher Qualität aus den Pro­ jektionsdaten. Weiter und wichtig wird sich, auch wenn eine Erfassungseinrichtungszelle vollständig überflutet ist, die Signalintensität von einer derartigen Zelle ab­ hängig von der Ausrichtung zwischen dem Brennpunkt und dem Dämpfungseinrichtungsschlitz bzw. -spalt verändern. Daher ist die Brennpunktbewegungs-Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Fächerstrahlbewegung wirkungsvoll, auch wenn die Erfassungseinrichtungszelle vollständig überflu­ tet ist. In einem Ausführungsbeispiel ist die Röntgen­ strahl-Dämpfungseinrichtung ausgebildet, über der Erfas­ sungsoberfläche von z-Position-Erfassungseinrich­ tungszellen angeordnet zu werden. Die Schlitze bzw. Spalte oder Öffnungen erstrecken sich über die Dämpfungseinrich­ tung, so daß zumindest ein Teil jeder Erfassungseinrich­ tungszelle in freier Verbindung mit einem Röntgenstrahl von der Röntgenstrahlquelle ist. Die Schlitze bzw. Spalte werden derart positioniert oder orientiert bzw. ausgerich­ tet, daß ein Erfassungseinrichtungszellen-Signal seine höchste Röntgenstrahl-Antwort bei einer äußersten bzw. End-Position entlang der Brennpunkt-Bahn bzw. -Trajektorie besitzt und die andere Erfassungseinrichtungszelle ihre höchste Röntgenstrahl-Antwort an der anderen äußersten bzw. End-Position entlang der Brennpunkt-Bahn bzw. -Tra­ jektorie besitzt.

Claims (9)

1. Röntgenstrahl-Positions-Erfassungseinrichtung (104) zur Bestimmung einer Brennpunkt-Bewegung in einem Computer-To­ mographie-System (10), wobei das Computer-Tomographie-Sy­ stem (10) eine Röntgenstrahlquelle (14) zur Erzeugung ei­ nes Röntgenstrahl-Fächerstrahls (16) entlang einer Abbil­ dungsebene enthält, wobei die Einrichtung (104) eine erste Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtungszelle (100), und eine über der ersten Zelle (100) angeordnete Dämpfungs­ einrichtung (108) enthält, wobei die Dämpfungseinrichtung (108) einen ersten Röntgenstrahl-Strahldurchgang (112) dadurch definiert, so daß ein von der ersten Erfassungs­ einrichtung (100) ausgegebenes Signal auf seiner Maxi­ malintensität ist, wenn der Röntgenstrahlquellen-Brenn­ punkt (50) mit dem ersten Durchgang (112) in eine gerade Linie gebracht ist.

2. Vorrichtung (104) nach Anspruch 1, wobei der erste Röntgenstrahl-Strahldurchgang (112) mit einer ersten End-Position (116) des Röntgenstrahl-Brennpunkts (50) in eine gerade Linie gebracht ist.

3. Vorrichtung (104) nach Anspruch 1, mit:
einer zweiten Röntgenstrahl-Erfassungseinrichtungszelle (102), wobei die erste Zelle (100) benachbart zu der zwei­ ten Zelle (102) ist und ihr gegenüber in einer z-Achse ver­ schoben ist, und
einer über der zweiten Zelle (102) angeordneten Dämpfungs­ einrichtung (110), wobei die Dämpfungseinrichtung (110) einen zweiten Röntgenstrahl-Strahldurchgang (114) dadurch definiert, so daß ein von der zweiten Erfassungseinrich­ tung (102) ausgegebenes Signal auf seiner Maximalintensi­ tät ist, wenn der Röntgenstrahl-Brennpunkt (50) mit dem zweiten Durchgang (114) in eine gerade Linie gebracht ist.

4. Vorrichtung (104) nach Anspruch 3, mit
einem Computer (36), der mit den Ausgängen der ersten und zweiten Zellen (100, 102) gekoppelt ist, wobei der Compu­ ter programmiert ist, um
die Ausgangssignale der ersten und zweiten Erfassungsein­ richtungszellen (100, 102) während einer Abtastung abzuta­ sten, und
ein Verhältnis der abgetasteten, die Intensität des einen Ausgangssignals verglichen mit der Intensität des anderen Ausgangssignals darstellenden Ausgangssignale zu erzeugen.

5. Vorrichtung (104) nach Anspruch 3, wobei der erste Röntgenstrahl-Strahldurchgang (112) mit einer ersten End-Position (116) des Röntgenstrahl-Brennpunkts (50) in eine gerade Linie gebracht ist und der zweite Röntgenstrahl-Strahldurchgang (114) mit einer zweiten End- Position (118) des Röntgenstrahl-Brennpunkts (50) in eine gerade Linie gebracht ist.

6. Vorrichtung (104) nach Anspruch 5, wobei die Intensität des von der ersten Erfassungseinrichtungs­ zelle (100) ausgegebenen Signals auf einem Maximum ist, wenn der Röntgenstrahl-Brennpunkt (50) mit dem ersten Röntgenstrahl-Strahldurchgang (112) in eine gerade Linie gebracht ist, und die des von der zweiten Erfassungsein­ richtungszelle (102) ausgegebenen Signals auf einem Maxi­ mum ist, wenn der Röntgenstrahl-Brennpunkt (50) mit dem zweiten Röntgenstrahl-Strahldurchgang (114) in eine gera­ de Linie gebracht ist.

7. Vorrichtung (104) nach Anspruch 3, wobei die Dämpfungseinrichtung (150) eine Vielzahl von beabstan­ deten, benachbarten rechteckigen Blöcken (152, 154, 156) umfaßt.

8. Vorrichtung (104) nach Anspruch 7, wobei die Blöcke (152, 154, 156) aus einem Röntgenstrahl-absor­ bierenden Material hergestellt sind und Schlitze (158, 160) zwischen benachbarten Blöcken (152, 154, 154, 156) ausgebildet sind, um die Röntgenstrahl-Strahldurchgänge (158, 160) zu bilden.

9. Vorrichtung (104) nach Anspruch 1, wobei die Dämpfungseinrichtung (200) einen Block mit sich da­ durch erstreckenden zylindrischen Öffnungen (204, 206, 208, 210) umfaßt, wobei die zylindrischen Öffnungen (204, 206, 208, 210) die Röntgenstrahl-Strahldurchgänge bilden.