DE19802405A1 - Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Computertomographen - Google Patents

Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Computertomographen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Computertomographen, der eine an einem Drehkranz befe­ stigte Röntgenröhre, die ein fächerförmiges Nutzstrahlenbün­ del aussendet, und gegenüberliegend einen Strahlenempfänger aufweist, der aus einer Reihe von Einzeldetektoren besteht, von denen jeder ein der empfangenen Strahlenintensität ent­ sprechendes elektrisches Signal bildet.
Aus der DE 295 21 308 U ist eine Röntgenuntersuchungsanlage mit einem Computertomographen und weiteren röntgentechnischen Aufnahmegeräten bekannt, bei der Komponenten der Anlage in Verbindung mit dem Computertomographen und den weiteren Auf­ nahmegeräten gemeinsam nutzbar sind.
Bei einem Computertomographen dieser Art wird ein Bild der durchstrahlten Schicht des Untersuchungsobjektes aus den bei verschiedenen Durchstrahlungsrichtungen gewonnenen Ausgangs­ signalen der Einzeldetektoren rekonstruiert. Durch das zu­ sätzlich vorgesehene Röntgengerät lassen sich auch digitale Radiographien im Schattenbild-Modus erzeugen. Hierzu muß je­ doch die Gantry des Computertomographen beiseite geschoben werden, so daß das Röntgengerät ungestört seine Aufnahmen an­ fertigen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Computertomo­ graphen der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß auf einfache Weise Röntgenstrahlenbilder zusammen mit den CT-Schichtaufnahmen erstellbar sind.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Drehkranz eine zweite Röntgenröhre befestigt ist, der gegen­ überliegend an dem Drehkranz ein matrixförmiger Röntgendetek­ tor angeordnet ist, wobei die zweite Röntgenröhre pulsartig in vorgegebenen Stellungen eingeschaltet wird. Dadurch wird erreicht, daß gleichzeitig mit der Erfassung der Meßwerte zur Erstellung der Schichtaufnahmen röntgentechnische Übersichts­ aufnahmen erstellt werden können.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die zweite Rönt­ genröhre im rechten Winkel zur ersten Röntgenröhre an dem Drehkranz befestigt ist.
Damit Topogramme aufgenommen werden können, wird die zweite Röntgenröhre jeweils im oberen Punkt eingeschaltet.
Biplan-Aufnahmen lassen sich erstellen, wenn die zweite Rönt­ genröhre sowohl im oberen Punkt als auch um 90° versetzt im­ pulsartig eingeschaltet wird.
Erfindungsgemäß können Bildpaare im Röntgen-Stereobetrieb aufgenommen werden, wenn die zweite Röntgenröhre jeweils um einen bestimmten Drehwinkel vor und um den gleichen Drehwin­ kel nach dem oberen Punkt impulsartig eingeschaltet wird, wo­ bei der Drehwinkel 30° betragen kann.
In vorteilhafter Weise kann dem Hochspannungsgenerator für die zweite Röntgenröhre ein Phasenschieber vorgeschaltet sein, der derart ausgebildet ist, daß er eine Verschiebung des Einschaltpunktes im Hinblick auf den oberen Punkt be­ wirkt.
Eine punktgenaue Auslösung des Röntgenimpulses kann erfolgen, wenn dem Drehkranz ein Positionsdetektor zugeordnet ist, der mit einer Steuervorrichtung verbunden ist, die die pulsartige Einschaltung des zweiten Hochspannungsgenerators bewirkt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zei­ gen:
Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Computertomographen nach der Erfindung und
Fig. 2 den elektrischen Schaltungsaufbau des erfindungsge­ mäßen Computertomographen gemäß Fig. 1.
Der Computertomograph gemäß Fig. 1 weist eine Meßeinheit aus einer ersten Röntgenstrahlenquelle 1, die ein fächerförmiges erstes Röntgenstrahlenbündel 2 aussendet, und einen Strah­ lenempfänger 3 auf, welcher aus einer Reihe von Einzeldetek­ toren, beispielsweise aus 512 Einzeldetektoren besteht. Der zu untersuchende Patient 4 liegt auf einem Patientenlage­ rungstisch 5. Zur Abtastung des Patienten 4 wird die Meßein­ heit 1, 3 um ein Meßfeld 6, in dem der Patient 4 liegt, um 360° gedreht.
Dabei wird die Röntgenstrahlenquelle 1, die von einem ersten, in Fig. 2 dargestellten Röntgengenerator 7 gespeist wird, gepulst oder mit Dauerstrahlung betrieben. Bei vorbestimmten Winkelpositionen der Meßeinheit 1, 3 werden Sätze von Daten erzeugt, die vom Strahlenempfänger 3 einem Rechner 8 zuge­ führt werden, welcher aus den erzeugten Datensätzen die Schwächungskoeffizienten vorbestimmter Bildpunkte berechnet und auf einem Monitor 9 wiedergibt. Auf dem Monitor 9 er­ scheint ein Bild der durchstrahlten Schicht des Patienten 4.
Die Änderung der Richtung des Nutzstrahlenbündels 2 erfolgt durch Drehung eines Drehkranzes 10 mit Hilfe einer nicht dar­ gestellten Drehvorrichtung, auf dem die Röntgenstrahlenquelle 1 und der Strahlenempfänger 3 angebracht sind.
An dem Drehkranz 10 ist weiterhin eine zweite Röntgenstrah­ lenquelle 11 angebracht, die im Hinblick auf die erste Rönt­ genstrahlenquelle um 90° versetzt angeordnet ist. Diese zwei­ te Röntgenstrahlenquelle 11 sendet ein zweites Röntgenstrah­ lenbündel 12 aus, das auf einen auf der gegenüberliegenden Seite des Drehkranzes 10 angebrachten flächenförmigen Rönt­ gendetektor 13 fällt. Der Röntgendetektor 13 weist in bekann­ ter Form eine Vielzahl von matrixförmig angeordneten Bild­ punkten auf. Er kann beispielsweise ein Festkörperbildwandler aus amorphen Silizium (aSi : H) sein, der das Röntgenstrahlen­ bild direkt oder nach Umwandlung in ein sichtbares Bild durch einen Szintillator in elektrische Signale umwandelt.
Die zweite Röntgenstrahlenquelle 11 wird von einem zweiten Röntgengenerator 14 gespeist, der mittels einer Steuervor­ richtung 15 impulsartig betrieben wird. An der Steuervorrich­ tung 15 ist ein Positionsdetektor 16 angeschlossen, der ein dem Drehwinkel des Drehkranzes 10 entsprechendes Signal der Steuervorrichtung 15 liefert. Diese ermittelt aufgrund dieser Winkelangabe des Positionsdetektors 16 den Ort der zweiten Röntgenstrahlenquelle 11 und schaltet diese, wie noch erläu­ tert wird, entsprechend ein.
Der Festkörperbildwandler 13 ist mit einem digitalen Bildsy­ stem 17 verbunden, an das ein zweiter Monitor 18 zur Wieder­ gabe eines Röntgenstrahlenbildes angeschlossen ist. Das digi­ tale Bildsystem 17 kann in bekannter Weise Verarbeitungs­ schaltungen, Wandler, Differenzstufen und Bildspeicher auf­ weisen.
Wird nun der Drehkranz 10 zur normalen CT-Untersuchung konti­ nuierlich betrieben, so kann gleichzeitig ein flächenhaftes Röntgenstrahlenbild durch die Röntgenbildeinheit 11, 13 er­ zeugt werden. Hierzu wird gesteuert über den Positionsdetek­ tor 16 der zweite Röntgengenerator 14 dann eingeschaltet, wenn sich die zweite Röntgenstrahlenquelle 11 im oberen Punkt befindet. Dieses kann als Normalbetrieb bezeichnet werden und dadurch werden beispielsweise Übersichtsaufnahmen, sogenannte Topogramme, erzeugt.
Es läßt sich mit einer derartigen erfindungsgemäßen Röntgen­ diagnostikeinrichtung auch ein sogenannter Biplan-Betrieb er­ möglichen, wenn die zweite Röntgenröhre 11 sowohl im oberen Punkt als auch um 90° versetzt impulsartig betrieben wird. Dadurch werden sowohl frontal als auch lateral flächenhafte Aufnahmen erzeugt. Die Steuerung kann dabei derart ausgebil­ det sein, daß entweder der Positionsdetektor 16 zusätzlich diese zweite Position erkennt. Oder aber es ist in der Steu­ ervorrichtung 15 ein Phasenschieber 19 vorgesehen, der eine derartige Verschiebung der Steuerimpulse bewirkt, daß die zweite Röntgenstrahlenquelle 11 erst bei 90° ausgelöst wird. Da der Drehkranz 10 der CT-Meßeinheit 1, 3 wiederholte Rota­ tionen durchführt, ist es nicht erforderlich, daß bei jeder Umdrehung ein Röntgenstrahlenbild erzeugt wird. So kann bei­ spielsweise bei der ersten Drehung im oberen Punkt eine Ein­ schaltung bewirkt werden, während bei der zweiten Drehung die Einschaltung der zweiten Röntgenstrahlenquelle 11 im Winkel von 90° erfolgt. Es kann aber zwischen den einzelnen Aufnah­ men auch ein größerer Zeitraum liegen, so daß für eine Ausle­ sung des Festkörperbildwandlers genügend Zeit vorhanden ist.
Mit einer derartigen Röntgendiagnostikeinrichtung lassen sich auch Stereoaufnahmen erstellen, wenn die zweite Röntgenröhre 11 derart betrieben wird, daß kurz vor dem oberen Punkt und kurz danach jeweils eine Röntgenaufnahme erstellt wird. Der Betrag der Drehwinkel der Einschaltpositionen kann dabei gleich sein und beispielsweise 30° betragen.

Claims (8)

1. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Computertomogra­ phen, der eine an einem Drehkranz (10) befestigte Rönt­ genröhre (1), die ein fächerförmiges Nutzstrahlenbündel (2) aussendet, und gegenüberliegend einen Strahlenempfän­ ger (3) aufweist, der aus einer Reihe von Einzeldetekto­ ren besteht, von denen jeder ein der empfangenen Strah­ lenintensität entsprechendes elektrisches Signal bildet, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Drehkranz (10) eine zweite Röntgenröhre (11) befe­ stigt ist, der gegenüberliegend an dem Drehkranz (10) ein matrixförmiger Röntgendetektor (13) angeordnet ist, wobei die zweite Röntgenröhre (11) pulsartig in vorgegebenen Stellungen eingeschaltet wird.
2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die zweite Röntgenröhre (11) im rechten Winkel zur ersten Röntgenröhre (1) an dem Drehkranz (10) befestigt ist.
3. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Röntgenröhre (11) jeweils im oberen Punkt einge­ schaltet wird.
4. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Röntgenröhre (11) sowohl im oberen Punkt als auch um 90° versetzt impulsartig eingeschaltet wird.
5. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Röntgenröhre (11) jeweils um einen bestimmten Drehwinkel vor und um den gleichen Drehwinkel nach dem oberen Punkt impulsartig eingeschaltet wird.
6. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel 30° beträgt.
7. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hochspannungsgenerator (14) für die zweite Rönt­ genröhre (11) ein Phasenschieber (19) vorgeschaltet ist, der derart ausgebildet ist, daß er eine Verschiebung des Einschaltpunktes im Hinblick auf den oberen Punkt be­ wirkt.
8. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß dem Drehkranz (10) ein Positionsdetektor (16) zugeordnet ist, der mit einer Steuervorrichtung (15) verbunden ist, die die pulsartige Einschaltung des zweiten Hochspannungsgenera­ tors (14) bewirkt.
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