DE19942919A1

DE19942919A1 - Computertomographie-Abtastsystem sowie Verfahren zur Computertomographie-Abtastung

Info

Publication number: DE19942919A1
Application number: DE19942919A
Authority: DE
Inventors: Bernard M Gordon
Original assignee: Analogic Corp
Current assignee: Analogic Corp
Priority date: 1998-09-23
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2000-04-13
Also published as: US6188745B1; JP2000107164A; CN1251900A; JP3614732B2

Abstract

Ein Computertomographie-Abtastgerät und ein Computertomographie-Abtastverfahren verwenden eine räumlich codierte Detektoranordnung zur Schaffung von Datenwerten, die Scheiben mit veränderbarer Dicke darstellen. Die räumlich codierte Detektoranordnung schließt eine Vielzahl von Spalten von Detektorelementen ein, wobei die Detektorelemente jeder Spalte so verteilt und angeordnet sind, daß die Längen von zumindest einigen der Detektorelemente jeder der Spalten sich entsprechend einem vorgegebenen Sequenzcode ändern, der alle ganzzahligen Werte in gleichen Schrittwerten von 1-N darstellt, wobei N eine ganze Zahl größer als 1 und vorzugsweise größer als 3 ist. Der Sequenzcode ist vorzugsweise ein biquinärer Code von 5, 2, 2, 1, so daß N zumindest gleich 10 ist. Die Detektoranordnung ist vorzugsweise eine zweidimensionale Anordnung mit Reihen von zwei oder mehr Längen, so daß Strahlbündel mit verschiedener Dicke jeweils auf eine Reihe oder Reihen von Detektorelementen projiziert werden können, die einen Detektionsbereich bilden, der im wesentlichen an das entsprechende Strahlbündel angepaßt ist. Die den Sequenzcode verwendende räumliche Codierung ermöglicht vorzugsweise weiterhin die gleichzeitige Erzeugung von einem oder mehreren Sätzen von mehrfachen Scheiben mit gleicher Dicke. Durch räumliches Codieren der Anordnung mit dem Sequenzcode kann die Anzahl der Detektorelemente gegenüber einer Anordnung verringert werden, die aus Detektorelementen mit gleicher Länge besteht, ...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Computertomographie-(CT-)- Systeme und Verfahren, und insbesondere auf ein CT-Abtastgerät mit einer räumlich codierten Detektoranordnung zur Erzeugung von Datenwerten, die eine veränderliche Dicke aufweisende und/oder mehrfache CT-Scheiben oder Schnitte darstellen, sowie auf ein Verfahren zur wirkungsvollen Erfassung von Röntgenstrahlen für eine veränder liche Dicke aufweisende und/oder mehrfache Scheiben in einem CT-Abtastgerät.

CT-Abtastgeräte der dritten Generation umfassen allgemein eine Röntgenstrahlquelle und eine Detektorbaugruppe, die beide auf einem drehbaren Ring oder einer Plattform auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Öffnung angeordnet sind, durch die hin durch das abzutastende Objekt angeordnet wird. Während einer Abtastung drehen sich die Quelle und die Detektoren um die Drehachse, die üblicherweise als die Z-Achse bezeichnet wird, und Datenwerte werden unter genauen Winkeln der Quelle und der Detektoren erfaßt. Die Datenwerte stellen die Röntgenstrahlenphotonen dar, die bei jedem Winkel von der Quelle erzeugt und auf die Detektoren projiziert und von diesen gemessen werden, so daß Projektionsansichten geschaffen werden, die diesen Blick winkeln entsprechen. Einige der Röntgenstrahlenphotonen werden von dem Objekt absorbiert, und die Datenwerte sind somit eine Funktion des Integrals der Dichte des Teils des Objektes, durch den die gemessenen Röntgenstrahlen für jedes Projektionsansichts-Meßintervall hindurchlaufen, d. h. je kleiner die Messung ist, desto mehr Röntgenstrahlenphotonen werden während dieses Zeitintervalls absorbiert, so daß somit das Integral der Masse entlang des Röntgenstrahlpfades dichter ist. Das Blickfeld oder der Rekonstruktionskreis (d. h. der räumliche Bereich, durch den hindurch Röntgenstrahlmessungen durchgeführt werden) wird typischerweise durch den Strahl winkel (den Winkel der Divergenz des Strahls, wenn dieser von dem Brennfleck der Röntgenstrahlquelle zu den Detektoren projiziert wird) und durch den Abstand definiert, den der Brennfleck der Quelle von dem Isozentrum (dem mechanischen Drehmittel punkt) der Maschine hat.

Die Detektoranordnung ist traditionell so aufgebaut, daß die Detektoren auf dem Umfang eines Kreises liegen, dessen Krümmungsmittelpunkt an der Stelle liegt, an der die Röntgenstrahlen von der Quelle ausgehen, d. h. am Brennfleck, so daß der Strah lenpfad von der Quelle zu jedem Detektor gleich ist, obwohl auch andere geometrische Anordnungen und Konfigurationen vorgeschlagen wurden. Siehe beispielsweise die US-Patente 5 668 851, 5 757 878, 5 781 606 und die US-Patentanmeldung 08/726638 vom 7. Oktober 1996.

Ein Z-Achsen-Kollimator ist typischerweise zwischen der Röntgenstrahlquelle und der Öffnung des Ringes angeordnet, so daß die Dicke des Fächerstrahls in Z-Achsen- Richtung kontrolliert werden kann und der gesamte durch das Blickfeld (und irgendein darin angeordnetes Objekt) hindurchlaufende Strahl auf die Detektoranordnung proji ziert wird. Die Dicke des Strahls bestimmt die Dicke der Scheibe oder des Schnittes durch das Objekt, für dle bzw. für den Daten erfaßt werden. Bis in letzterer Zeit bestand die Detektoranordnung eines CT-Abtastgerätes der dritten Generation aus einer einzi gen Reihe von Detektoren. Um ausreichende Datenwerte zur Rekonstruktion eines Bil des des Teils des Objektes zu erzeugen, durch das der Stahl hindurchläuft, hatte eine typische Detektoranordnung der bekannten Art eine Reihe von Detektoren; die unge fähr 300-700 Detektoren umfaßte, und es wurden typischerweise entweder 1440 oder 2818 Projektionsansichten bei einer 360°-Abtastung gewonnen. Eine Maschine mit die ser Konstruktion erzeugt somit 432.000-2.016.000 Datenwerte pro 360°-Abtastung. Bis vor kurzem wurde die Konstruktion von Systemen derart, daß mehr Datenwerte pro Abtastung erzeugt werden, aus Kostengründen als nicht sinnvoll angesehen, weil die Detektoren einen wesentlichen Teil der Kosten der Maschine darstellen und weil sich Beschränkungen hinsichtlich der Bandbreite von Datenerfassungssystemen und Rekonstruktionsrechensystemen zur Verarbeitung der Datenwerte ergaben.

Aufgrund von Verbesserungen in Richtung auf eine vergrößerte Bandbreite von Daten erfassungssystemen und Rekonstruktions-Rechensystemen und aufgrund von Verbes serungen der Detektorkonstruktionen wurden nunmehr jedoch Maschinen mit zweidi mensionalen (2D-)Detektoranordnungen entwickelt, die mehrere Reihen und Spal ten von Detektoren aufweisen. Beispielsweise schließt die Elscint Twin CT-Abtast maschine eine Detektoranordnung ein, die aus zwei benachbarten Reihen von Detekto ren besteht. Die Z-Achsen-Dicke des Röntgenstrahlbündels ist so eingestellt, daß das Strahlbündel auf beide Reihen projiziert wird, so daß zwei Scheiben oder Schnittebenen gleichzeitig erzeugt werden können. Mit verbesserten Konstruktionen wurden Kegel strahlsysteme zur Erzeugung von Spiral-CT-Abtastungen besser praktisch verwendbar. Derartige Systeme verwenden eine Detektoranordnung mit einer Vielzahl von Reihen von Detektorelementen. Siehe beispielsweise die US-Patente 5 262 946, 5 291 402, 5 390 226, 5 510 622, 5 818 897 und die EP-0715830 A.

Wie dies in diesen Veröffentlichungen gezeigt ist, können zweidimensionale Anordnun gen mit geraden Reihen und Spalten von Detektorelementen verwendet werden. Alter native Anordnungen sind in dem US-Patent 5 510 622 beschrieben, in dem zweidimen sionale Anordnungen von Detektorelementen vorgeschlagen werden, bei denen die Mit telpunkte der Detektorelemente in einer Richtung (entweder in der Richtung der Z- Achse oder in der Richtung koplanar zu oder parallel zu der X-Y-Ebene des Kegel strahls) ausgerichtet sind, um entweder eine Vielzahl von parallelen Spalten (bei Aus richtung in der Richtung der Z-Achse) gemäß den Fig. 3A, 3C und 3D dieser Patentschrift oder eine Vielzahl von Reihen (bei Ausrichtung in der Richtung der XY- Ebene) gemäß Fig. 3B der Veröffentlichung zu bilden. Die Detektorelemente sind jedoch in der anderen Richtung abwechselnd gegeneinander versetzt, so daß ihre Mit telpunkte abgestuft angeordnet sind. Diese letztgenannte Patentschrift schlägt weiterhin Detektorelemente vor, die als Parallelogramme geformt sind, so daß jeder Mittelpunkt entlang von Reihen und Spalten in zwei zueinander nicht senkrechten Richtungen aus gerichtet sind. Derartige Anordnungen werden vorgesehen, um die Detektorteilung ent lang einer oder beider Abmessungen einer zweidimensionalen Detektoranordnung zu verringern, was insbesondere für Spiralabtastungen oder volumetrische Abtastungen nützlich ist.

Zusätzlich beschreibt das US-Patent 5 818 897 eine zweidimensionale Detektoranord nung mit Moduleinheiten von zwei Typen von rechtwinklig geformten Detektorelemen ten, von denen ein Typ eine längere Abmessung in der Z-Achsen-Richtung hat, wäh rend der andere Typ eine längere Abmessung in der Richtung innerhalb der X-Y-Ebene hat. Die letztgenannten Detektorelemente werden vorgesehen, um die Erfassung dün ner Objekte wie z. B. von blattförmigen Sprengkörpern sicherzustellen, die parallel zur X-Y-Ebene angeordnet sind, um auf diese Weise die Erfassung sicherzustellen.

Mit der Möglichkeit, zweidimensionale Detektoranordnungen zu schaffen und aufgrund der kostengünstigen Verwendung derartiger Detektoranordnungen wurden Maschinen konstruktionen vorgeschlagen, die gleichzeitig mehrere Scheiben mit der gleichen Dicke und/oder Scheiben mit veränderlicher Dicke liefern. Bei einer vorgeschlagenen Konstruktion umfaßt die zweidimensionale Anordnung relativ kleine, eine identische Größe aufweisende Detektorelemente, die jeweils Abmessungen von 0,5 mm als Qua drat haben und die so angeordnet sind, daß sie eine Anordnung von 80 (Elementen pro Spalte) × 896 (Elementen pro Reihe) bilden. Es können mehrere Scheiben gleichzeitig erzeugt werden, oder es können Scheiben mit veränderbarer Dicke selektiv erzeugt werden, indem ein entsprechender Satz von ausgewählten Detektorelementen für jede der Scheiben verwendet wird.

Zu diesem Zweck ist ein steuerbarer Schalter am Ausgang jedes Detektorelementes vorgesehen, so daß ein Detektorelement zur Erfassung von Daten verwendet werden kann, wenn der Schalter eingeschaltet ist, während irgendwelche gemessenen Daten ignoriert werden, wenn der Schalter abgeschaltet ist. Alle Ausgänge der Detektorele mente jeder Spalte werden miteinander summiert, so daß, wenn ein bestimmter Satz der Reihen eingeschaltet ist, die Ausgänge der geschalteten Detektorelemente jeder Spalte miteinander summiert werden. Zusätzlich wird die Scheibendicke üblicherweise am Isozentrum gemessen, wobei die Strahldicke tatsächlich an 'den Detektorelementen proportional größer ist. Zur Erleichterung der Erläuterung wird jedoch die Scheibendicke hier als die Dicke des Strahlteils beschrieben, der auf die Detektoranordnung projiziert wird.

Wenn daher eine Scheibe von 3 mm erwünscht ist, so werden 6 Reihen von quadrati schen 0,5-mm-Detektorelementen, die dem Strahl ausgesetzt sind, eingeschaltet, wäh rend die übrigen Elemente abgeschaltet sind. Die sechs eingeschalteten Detektor elemente jeder Spalte können dann summiert werden, um eine Datenwertmessung für jede Spalte für jede Projektionsansicht zu liefern. In ähnlicher Weise werden, wenn mehrfache Scheiben von jeweils 3 mm erwünscht sind, benachbarte Gruppen von sechs Reihen von Detektorelementen pro Gruppe gleichzeitig für die entsprechenden Teile des Kegelstrahls verwendet, der auf die Gruppen von Detektorelementen projiziert wird (wobei die Ausgänge aller der eingeschalteten Detektorelemente jeder Spalte jeder Gruppe miteinander summiert werden). Wenn bei diesem Beispiel eine Scheibe von 5,0 mm erforderlich ist, so wird eine benachbarte Gruppe von 10 Reihen gleichzeitig verwendet, wobei die Ausgänge der Detektorelemente jeder Spalte der Gruppe einge schaltet werden und miteinander summiert werden. Somit kann irgendeine Anzahl von Scheibendicken in Schritten von 0,5 mm durch Wählen der passenden Anzahl von Rei hen von Detektorelementen und Summieren der Ausgänge der ausgewählten Detektor elemente erreicht werden, wobei jede Reihe eine schrittweise Vergrößerung um eine Dicke von 0,5 mm ergibt.

Zweidimensionale Anordnungen, die diese relativ kleinen Detektorelemente, beispiels weise 0,5 mm, umfassen, weisen jedoch einen geringen Röntgenstrahl-Umwandlungs wirkungsgrad auf. Insbesondere ist für Scheibendicken von 1,0 mm und mehr jeder der Vielzahl von Datenwerten, die bei jedem Projektionswinkel erzeugt werden, eine Funkti on der Röntgenstrahlphotonen, die von den mehrfachen Detektorelementen, die eine Spalte der eingeschalteten Detektorelemente bilden, empfangen und umgewandelt wer den. Weil der Wirkungsgrad jedes Detektorelementes typischerweise an seinen Kanten abfällt und weil keine Detektion in den Abständen zwischen Detektorelementen erfolgt, wandelt ein erheblicher Teil der gesamten Detektorfläche, die diese eingeschalteten Detektorelemente umfaßt, die zur Bildung jeder Spalte zum Empfang von Röntgen strahlphotonen verwendet werden, die Röntgenstrahlphotonen nicht in wirkungsvoller Weise um. Weiterhin könnten sich Bildartefakte ergeben, wenn ein Detektorschalter für einen oder mehrere der Detektorelemente defekt sein sollte, die zum Empfang und zur Umwandlung von Röntgenstrahlphotonen verwendet werden. Insbesondere ist auch das Ansprechverhalten der eingeschalteten Detektorelemente jeder Gruppe, die mitein ander verbunden sind, um ein summiertes Signal zu liefern, nicht gleichförmig, so daß Bildartefakte in dem rekonstruierten Bild geschaffen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Detektoranordnung zur Erfassung von CT-Daten für Scheiben mit veränderlicher Dicke und/oder für mehrfache CT-Scheiben zu schaffen, bei der diese Probleme des Standes der Technik verringert oder beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein CT-Abtastsystem und auf ein Verfahren. Das System umfaßt eine räumlich codierte Detektoranordnung. Die räumlich codierte Detektoranord nung ist so konstruiert, daß wirkungsvollere Detektionsbereiche für Scheiben mit ver schiedenen Dicken und vorzugsweise für ein oder mehrere Sätze von gleichzeitig erzeugten Mehrfach-Scheiben erreicht werden. Durch räumliches Codieren der Anord nung entsprechend einem vorgegebenen Sequenz- oder Folgecode kann die Anzahl von Detektorelementen gegenüber einer Anordnung, die aus Detektorelementen mit gleicher Länge hergestellt ist, verringert werden, und es kann eine wirkungsvollere Röntgenstrahlumwandlung erzielt werden.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt das CT-Abtastgerät folgendes:
eine Röntgenstrahlquelle, die für eine Drehung um eine Z-Achse befestigt ist, und
eine Vielzahl von Detektorelementen, die in einer Vielzahl von Spalten angeordnet und bezüglich der Quelle und bezüglich einander so angeordnet sind, daß Datenwerte, die CT-Scheiben mit unterschiedlichen Dicken darstellen, in Abhängigkeit von Röntgen strahlen erzeugt werden können, die von der Quelle auf entsprechende ausgewählte der Detektorelemente projiziert werden, während die Quelle um die Z-Achse rotiert,
wobei die Detektorelemente so bemessen und angeordnet sind, daß zumindest einige der Detektorelemente, die in jeder der Spalten angeordnet sind, Längen aufwei sen, die sich in der Z-Achsen-Richtung gemäß einem vorgegebenen Sequenzcode ändern, der alle die gesamten ganzzahligen Werte in gleichen Schrittwerten von 1 bis N darstellt, worin N eine ganze Zahl größer als 1 ist.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt das CT-Abtastsystem fol gendes:
eine Röntgenstrahlquelle, die für eine Drehung um eine Z-Achse befestigt ist, und
eine Vielzahl von Detektorelementen, die bezüglich der Quelle und bezüglich ein ander derart angeordnet sind, daß Datenwerte, die irgendeine einer Vielzahl von CT- Scheiben mit N unterschiedlichen Dicken darstellen, in Abhängigkeit von Röntgenstrah len erzeugt werden kann, die von der Quelle auf entsprechende ausgewählte der Detektorelemente als eine Funktion der Dicke der CT-Scheibe projiziert werden, wäh rend sich die Quelle um die Z-Achse dreht,
wobei die Detektorelemente so bemessen und in einer räumlich codierten Anord nung angeordnet sind, daß mehrfache Detektorelemente in jeder einer Vielzahl von Spalten, die in der Z-Achsen-Richtung angeordnet sind, mit Längen vorgesehen sind, die sich in Richtung der Z-Achse ändern, so daß die Gesamtzahl von Detektorelemen ten für jede Spalte, die erforderlich sind, um alle die CT-Scheiben mit N unterschiedli chen Dicken zu schaffen, kleiner als N ist, wobei N eine ganze Zahl größer als 1 ist.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt das CT-Abtastsystem fol gendes:
eine Röntgenstrahlquelle zum selektiven Erzeugen von Röntgenstrahlbündeln mit unterschiedlichen Dicken, die für eine Drehung um eine Z-Achse befestigt ist, und eine räumlich codierte Detektoranordnung zur Verwendung mit irgendeinem der Strahlbün del,
wobei sich die Dicke der Strahlbündel um gleiche schrittweise Beträge ändert und die räumlich codierte Detektoranordnung einer Vielzahl von Detektoranordnungen umfaßt, die in einer Vielzahl von Spalten angeordnet sind, wobei jede Spalte Detektor elemente mit zwei oder mehr unterschiedlichen Längen in der Richtung der Z-Achse einschließt, die in einer vorgegebenen Folge angeordnet sind, so daß jedes der Strahl bündel mit unterschiedlicher Dicke auf ausgewählte Detektorelemente jeder Spalte pro jiziert werden kann, die einen Detektionsbereich aufweisen, der im wesentlichen an die Dicke des entsprechenden Strahlbündels angepaßt ist.

Bei einer Ausführungsform ist N größer als 3, was Detektorelemente von zumindest drei unterschiedlichen Längen erfordert.

Bei einer Ausführungsform schließt der vorgegebene Sequenzcode einen biquinären Code oder die Sequenz 5, 2, 2, 1 ein. Andere Sequenzcodes können verwendet wer den.

Bei einer Ausführungsform des Systems sind die Detektionsbereiche der Detektorele mente von zumindest einigen der Reihen in der Richtung der Z-Achse so bemessen, daß mehrfache Scheiben gleichzeitig von dem System erzeugt werden können. Die Dicke der mehrfachen Scheiben kann gleich sein. Die Detektionsbereiche der Detektor elemente von zumindest einigen der Reihen können in Richtung der Z-Achse so bemessen werden, daß einer der zumindest zwei unterschiedlichen Sätze von mehrfa chen Scheiben gleichzeitig von dem System erzeugt wird. Die Dicken der mehrfachen Scheiben in jedem Satz können gleich sein, wobei die Dicke jeder der Scheiben eines Satzes von der Dicke jeder der Scheiben in irgendeinem anderen Satz abweicht.

Die Detektorelemente von zumindest einer Reihe können jeweils eine Länge von "t" haben, und die Detektorelemente von zumindest einer anderen Reihe können jeweils eine Länge von "2t" haben. Zusätzlich können die Detektorelemente von zumindest einer anderen Reihe jeweils eine Länge von "5t" haben. Die Längen der Detektorele mente der Reihen können so angeordnet werden, daß sie symmetrisch um eine Linie sind, die sich durch die Spalten in einer Ebene senkrecht zur Z-Achse erstreckt. Die Länge der Detektorelemente in der Richtung der Z-Achse kann gleich bleiben oder sich mit zunehmendem Abstand von der Linie vergrößern.

Verschiedene Scheibendicken können durch Steuern der Dicke des Röntgenstrahlbün dels in der Z-Achsen-Richtung derart geschaffen werden, daß das Strahlbündel ledig lich auf diejenigen Detektorelemente projiziert wird, die zur Lieferung von Datenwerten verwendet werden, die den entsprechenden Scheiben zugeordnet sind. Alternativ können die einzelnen Scheiben dadurch erzeugt sein, daß lediglich die Datenwerte ver wendet werden, die von den Detektorelementen erfaßt werden, die jeder Scheibe zuge ordnet sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform schließt die Anordnung zumindest vier Reihen mit Längen "5t", "2t", "2t", "t" in aufeinanderfolgender Reihenfolge ein, während bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform die Anordnung zumindest acht Reihen mit den Längen "5t", "2t", "2t", "t", "t", "2t", "2t" und "5t" in aufeinanderfolgender Reihenfolge einschließt.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur räumlichen Codierung der Detektorelemente einer CT-Abtast-Detektoranordnung beschrieben. Die Anordnung weist eine Vielzahl von Spalten von Detektorelementen auf, wobei jede Spalte in einer vorgegebenen Richtung angeordnet ist und wobei die Detektorelemente so bemessen und angeordnet sind, daß Datenwerte, die CT-Scheiben mit unterschiedli che Dicke zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert darstellen, erzeugt wer den können. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte:
Verteilen der Detektorelemente jeder Spalte derart, daß sich die Längen von zumindest einigen der Detektorelemente jeder der Spalten entsprechend einem vorge gebenen Sequenzcode ändern, der alle der gesamten ganzzahligen Werte in gleichen Schritten von 1 bis N umfaßt, wobei N eine ganze Zahl größer als 1 ist.

Bei einer Ausführungsform weisen die Detektorelemente zumindest drei unterschiedli che Längen auf, und N ist größer als 3.

Bei einer Ausführungsform ist der Code ein biquinärer Code, und er schließt insbeson dere die Folge 5, 2, 2, 1, ein.

Bei einer Ausführungsform kann der Schritt der Verteilung der Detektorelemente folgen des einschließen:
Ändern der Längen von zumindest einigen der Detektorelemente, so daß ein oder mehrere benachbarte Detektorelemente jeder Spalte kombiniert werden, um den pas senden Detektionsbereich für die entsprechenden CT-Scheiben mit unterschiedlichen Dicken zu schaffen.

Bei einer Ausführungsform kann der Schritt der Verteilung der Detektorelemente folgen des einschließen:
Ändern der Längen von zumindest einigen der Detektorelemente, so daß ein oder mehrere benachbarte Detektorelemente jeder Spalte zu dem passenden Detektionsbe reich für zumindest einen Satz von benachbarten mehrfachen Scheiben mit gleicher Dicke kombiniert werden können, die gleichzeitig durch das Projizieren eines Strahlbün dels auf die Detektionselemente geschaffen werden.

Bei einer Ausführungsform schließt der Schritt der Verteilung der Detektorelemente fol gendes ein:
Ändern der Längen von zumindest einigen der Detektorelemente derart, daß ein oder mehrere benachbarte Detektorelemente zu dem passenden Detektionsbereich für irgendeinen einer Vielzahl von Sätzen von benachbarten mehrfachen Scheiben kombi niert werden können, die gleichzeitig durch Projizieren eines Strahlbündels auf die Detektorelemente geschaffen werden, wobei die Scheiben innerhalb jedes Satzes die gleiche Dicke aufweisen und die Dicken der Scheiben eines Satzes sich von den Schei ben anderer Sätze unterscheiden können.

Bei einer Ausführungsform schließt der Schritt der Verteilung der Detektorelemente den Schritt der Verteilung von zumindest einigen der Detektorelemente derart ein, daß die Längen der Detektorelemente gleich bleiben oder mit zunehmendem Abstand von der Mittellinie jeder Spalte aus ansteigen.

Bei einer Ausführungsform schließt der Schritt der Verteilung der Detektorelemente den Schritt der Verteilung von zumindest einigen der Detektorelemente in den Reihen derart ein, daß die Länge der Detektorelemente von zumindest einer Reihe gleich t ist, wäh rend die Länge jedes der Detektorelemente von zumindest einer anderen Reihe gleich 2t ist.

Bei einer Ausführungsform schließt der Schritt der Verteilung der Detektorelemente den Schritt der weiteren Verteilung der Detektorelemente derart ein, daß die Länge jedes der Detektorelemente von zumindest einer weiteren Reihe gleich 5t ist.

Die vorstehenden und weitere Ziele dieser Erfindung, die verschiedenen Merkmale der Erfindung sowie die Erfindung selbst wird aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter verständlich, in denen:

Fig. 1 eine Endansicht eines CT-Abtastgerätes der Art ist, die die vorliegende Erfindung verwirklicht,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 1-1 nach Fig. 1 ist,

Fig. 3 eine isometrische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Quelle und der Detektoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Abschnitt der Detektoranordnung nach Fig. 3 ist,

Fig. 5A-5M zeigen, wie die verschiedenen Kombinationen von Detektorele menten des in Fig. 4 gezeigten Abschnittes der Detektoranordnung verwendet wer den, um Datenwerte zu liefern, die den verschiedenen Scheibendicken entsprechen,

Fig. 6 eine Modifikation der Verwendung der Ausführungsform nach Fig. 4 zeigt,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Detektoranordnung zeigt,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform der Detektoranordnung zeigt,

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform der Detektoranordnung zeigt, und

Fig. 10 ein Blockschaltbild eines Verfahrens zur Erfassung von Daten unter Ver wendung der Detektoranordnung nach den Fig. 3 und 4 zeigt.

Wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, schließt das Computertomographie-(CT-) Abtastgerät 10 einen Ring oder eine Plattform 12 ein, der bzw. die um die Drehachse, die als die Z-Achse dargestellt ist, drehbar in einer Portalhalterung 14 gehaltert ist. Der Ring ist mit einer Öffnung 16 zur Aufnahme eines Objektes 18 versehen, das der Abta stung unterworfen werden soll. Das Objekt kann beispielsweise ein lebendes Subjekt sein, wobei in diesem Fall das Abtastgerät als medizinisches Abtastgerät klassifiziert ist. Das Abtastgerät hat jedoch auch andere Anwendungen, und zwar unter Einschluß der Feststellung von Sprengstoffen und anderer Schmuggelware. Eine Röntgenstrahlquelle 20 ist auf dem Ring zur Erzeugung eines Röntgenstrahl-Kegelstrahls 22 über die Öff nung 16 hinweg angeordnet, so daß der Strahl das Objekt 18 durchläuft, bevor er auf die Detektoranordnung 24 projiziert wird, die auf der Plattform diametral gegenüberlie gen zu der Quelle 20 angeordnet ist. Wie dies gezeigt ist, wird die Form des Strahlbün dels durch zwei Kollimatoren festgelegt. Ein X-Y-Ebenen-Kollimator, der mit 26 in Fig. 1 bezeichnet ist, dient zur Steuerung des Kegelstrahlwinkels (α) des Kegelstrahls inner halb und parallel zu der XY-Ebene (einer Ebene, die senkrecht zur Z-Achse angeordnet ist) und definiert teilweise den Rekonstruktionskreis oder das Blickfeld 28. Der Z- Achsen-Kollimator, der in Fig. 2 mit 30 bezeichnet ist, steuert den Kegelstrahlwinkel (β) in der Z-Achsen-Richtung. Bei der dargestellen Ausführungsform ist der Z-Achsen- Kollimator in Abhängigkeit von einem Befehl der Bedienungsperson über Steuereinrich tungen 32 so betreibbar, daß die Appertur des Z-Achsen-Kollimators gesteuert wird. Die Steuerungen 32 ermöglichen es dem Benutzer, die Dicke des Kegelstrahls 22 zu steu ern, so daß dieser eine Dicke in der Z-Achsen-Richtung hat, die aus einer vorgegebe nen Anzahl von Auswahlwerten zwischen einem Minimum und einem Maximum ausge wählt ist, wobei Beispiele hierfür weiter unten ausführlicher erläutert werden. Diese Strahldicken sind jeweils eine Funktion der Scheibendicke, die von dem Strahlbündel während einer CT-Abtastung geschaffen wird.

Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, wird das Ausgangssignal jedes der Detektorelemente der Detektoranordnung 24 einem Datenerfassungssystem (DAS) 40 geliefert, das seiner seits mit einem Prozessor 42 verbunden ist. Der letztere liefert die Datenwerte an den Rekonstruktionsrechner 44 zur Verwendung bei der Rekonstruktion eines Bildes eines Teils des Objektes 18, das dem Röntgenstrahlbündel 22 ausgesetzt ist, wobei das Bild weiter beispielsweise zur Anzeige (bei 46 gezeigt) oder zur Speicherung (bei 48 gezeigt) weiterverarbeitet wird. Die Detektoranordnung 24 schließt vorzugsweise eine Vielzahl von Detektorelementen ein, die in einer zweidimensionalen Anordnung von Spalten, jeweils in der Richtung der Z-Achse, und Reihen, jeweils in einer Ebene quer zur Z-Achse, angeordnet sind. In diesem Zusammenhang können die Detektorelemente als rechtwinklige oder quadratische Detektorelemente ausgelegt werden, die in geraden Reihen und Spalten angeordnet sind. Es sei jedoch verständlich, daß bei Fehlen ande rer ausdrücklicher Angaben die hier verwendeten Ausdrücke "Reihen" und "Spalten" nicht so aufgefaßt werden sollten, als ob sie auf Detektorelemente beschränkt sind, deren geometrische Mittelpunkte in zwei zueinander senkrechten Richtungen ausge richtet sind. Vielmehr können diese Begriffe Detektorelemente einschließen, die eine abgestufte oder versetzte Anordnung aufweisen, sowie Detektorelemente, die eine andere als eine quadratische geometrische Form haben, wie z. B. rechtwinklige Detek torelemente, wie sie in den Fig. 4-9 gezeigt sind oder abgestufte oder Parallelogrammlösungen, wie sie in dem vorstehend genannten US-Patent 5 510 622 vorgeschlagen sind.

Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung ändert sich die Länge der Detektorelemente jeder Spalte in der Richtung der Z-Achse entsprechend einem vorge gebenen Sequenz- oder Folgecode. So unterscheidet sich in einer zweidimensionalen Detektoranordnung die Länge der Detektorelemente in Richtung der Z-Achse für zumin dest eine Reihe von der Länge der Detektorelemente in der Richtung der Z-Achse für zumindest eine benachbarte Reihe, so daß eine unterschiedliche Gruppe von ausge wählten Reihen von Detektorelementen entsprechend mit jedem der verschiedenen Strahlbündel verwendet wird, die sich hinsichtlich ihrer Dicke in gleichen Schrittwerten zwischen minimalen und maximalen Werten ändern. Entsprechend einem Grundgedan ken der Erfindung sind die Detektorelemente so bemessen und angeordnet, daß jedes der Strahlbündel mit unterschiedlicher Dicke jeweils auf Detektorelemente mit einem Detektionsbereich projiziert werden kann, der im wesentlichen an die Dicke des ent sprechenden Strahlbündels angepaßt ist. Gemäß einem weiteren Grundgedanken ist die Detektoranordnung weiterhin so ausgebildet, daß sie gleichzeitige Datenwerte erzeugen kann, die mehrere Scheiben von dem Kegelstrahl darstellen, der während einer Abtastung auf die Anordnung projiziert wird. Bei einer Ausführungsform weisen die mehrfachen Scheiben eines Satzes alle die gleiche Dicke auf, und die Dicke des Satzes von mehreren Scheiben kann aus zwei oder mehr Werten ausgewählt werden. Bei einer Ausführungsform gemäß Fig. 3 schließt der dargestellte Sequenzcode einen Code ein, der als "biquinärer" Code bezeichnet wird. Die biquinäre "5, 2, 2, 1"- Codesequenz ist eine Art eines numerischen Codes, der die Folge aller der ganzzahli gen Zahlen von 1-10 liefern kann, wobei jedoch lediglich die vier unterschiedlich codier ten Werte 5, 2, 2, 1 verwendet werden. Somit ist eine Eins vorgesehen, eine Zwei ist vorgesehen, eine Drei kann durch Addieren von eins und zwei erhalten werden, vier kann durch Addieren von zwei und zwei erhalten werden, fünf kann durch die Verwen dung von fünf erhalten werden, oder durch Addieren von 2, 2 und 1, sechs kann durch Addieren von fünf und eins erhalten werden, usw. Eine zusätzliche Forderung ergibt sich im Zusammenhang mit der Änderung der Länge der Detektorelemente jeder Spalte in der Z-Achsen-Richtung entsprechend einem Sequenzcode dahingehend, daß die Scheiben mit unterschiedlicher Dicke in gleichen Schrittbeträgen von "1t"-"10t" geschaf fen werden können. Speziell erfordern CT-Scheiben, deren Dicke sich in gleichen Schritten von "1t"-"10t" ändert, daß die entsprechenden Strahlen entweder auf ein ein zelnes Detektionselement in jeder Spalte oder auf eine Kombination von benachbarten Detektorelementen in jeder Spalte projiziert werden. Wenn somit die minimale Scheibe dicke "1t" ist, so könnte ein selektives Beaufschlagen der vier Reihen nicht alle die zehn unterschiedlichen Scheiben von "1t"-"10t" ergeben, weil beispielsweise die Reihe von Detektorelementen mit der Länge "t" nicht benachbart zur Reihe von Detektorelemen ten mit einer Länge "5t" ist, was es unmöglich macht, eine Scheibendicke von "6t" unter Verwendung lediglich der vier Reihen zu schaffen. Durch Hinzufügen einer zusätzlichen Folge von vier Detektorelementen symmetrisch um die ersten vier Detektorelemente für jede Spalte zur Schaffung einer Folge von "5t", "2t", "2t", "1t", "1t", "2t", "2t" und "5t" können irgendwelche von 1-8 benachbarten Reihen von in geeigneter Weise räumlich codierten Detektorelementen angepaßte Detektionsbereiche für verschiedene CT- Scheibendicken zwischen "t" und "20t" liefern, unter Einschluß aller CT-Scheibendicken zwischen "t" und "10".

Im einzelnen können unter Verwendung eines Satzes von vier benachbarten Reihen 70a, 72a, 74a und 76a mit einer Länge von "t", "2t", "2t" bzw. "5t" in Verbindung mit einem zweiten Satz von identischen Reihen 70b, 72b, 74b, 76b, der um die Linie 78 (die in den Fig. 3 und 4 als Mittellinie zwischen den acht Reihen gezeigt ist) sym metrisch zu dem ersten Satz von benachbarten Reihen angeordnet ist, Detektionsberei che für irgendeine einer Vielzahl von Scheiben mit verschiedener Dicke von "1t"-"10t" unter Einschluß von zusätzlichen Werten von bis zu "20t" geschaffen werden. Tatsäch lich ergibt die Anordnung 14 unterschiedliche Werte unter Verwendung von lediglich acht Detektorelementenreihen. Wie dies in der folgenden Tabelle zu erkennen ist, kann der Ausgang einer Reihe oder der kombinierte Ausgang einer Vielzahl von benachbar ten Reihen von Detektorelementen verwendet werden, um Datenwerte zu erzeugen, die die entsprechenden Scheibendicken darstellen:

Tabelle I

In der Tabelle bezeichnet eine Reihe (oder ein in eckige Klammern gesetzter Satz von Reihen) gefolgt von dem Klammerausdruck "(a und b)" diejenigen angegebenen Detektorelement-Reihen, die sowohl in dem Satz "a" als auch in den gleichen Detektorelement-Reihen in dem "b"-Satz auftreten. Eine Reihe (oder ein in eckige Klammern gesetzter Satz von Reihen) gefolgt von dem Klammerausdruck "(a oder b)" bezeichnet diejenigen angegebenen Detektorelement-Reihen, die in dem Satz "a" oder dem gleichen angegebenen Detektorelement-Reihen in dem Satz "b" auftreten. Ein erster in Klammern gesetzter Satz von Reihen, der sich auf "(a oder b)" bezieht, gefolgt von einem zweiten Satz von Reihen, der sich auf "(b oder a)" bezieht, bedeutet, daß wenn der erste Satz von Reihen aus dem Satz "a" ausgewählt ist, der zweite Satz von Reihen aus dem Satz "b" ausgewählt ist, und umgekehrt.

Beispiele für jede der Detektorelement-Kombinationen und dafür, wie der entsprechen de Strahl auf die spezielle Kombination von Detektorelementen projiziert wird, sind in den Fig. 5A-5 N gezeigt.

Wie dies aus der vorstehenden Tabelle zu erkennen ist, ist eine Kombination von Rei hen von Detektorelementen für die meisten Werte von n vorgesehen, wobei die Dicke der Scheibe durch "nt" definiert ist, worin n eine ganze Zahl von 1-20 ist. Die einzigen Werte, die bei dieser speziellen räumlichen Codierungsanordnung von 5-2-2-1-1-2-2-5 nicht ermöglicht werden, sind die Werte für 12t, 14t, 16t, 17t, 18t und 19t. Diese Werte können durch Verwenden eines Teils einer benachbarten Reihe zur Erfassung der Röntgenstrahlphotonen erreicht werden. Beispielsweise kann für die Scheibe mit einer Dicke von 12t das Strahlbündel auf die Reihen 76a, 74a, 72a, 70a, 70b und die halbe Reihe 72b projiziert werden, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, indem der Z-Achsen- Kollimator dazu verwendet wird, die Dicke des Strahlbündels in der Z-Achsen-Richtung so zu beschränken, daß das Strahlbündel lediglich auf den darin definierten Bereich projiziert wird. In ähnlicher Weise können Anordnungen unter Verwendung lediglich eines Teils einer Detektorelementen-Reihe für die anderen Werte 14t, 16t 17t, 18t und 19t erreicht werden. Alternativ können bis zu vier Reihen von Detektorelementen mit der Länge t an einem oder beiden Enden der Detektorelement-Anordnung hinzugefügt werden, wie dies durch die Reihen 80a, 80b, 80c und 80d gemäß Fig. 7 gezeigt ist, oder es können zwei zusätzliche Reihen mit den Längen "5t" bzw. "t" hinzugefügt wer den, wie dies für die Reihen 82 und 84 in Fig. 8 gezeigt ist. Bei vielen praktischen Anwendungen, wie z. B. bei medizinischen CT-Abtastgeräten kann es jedoch unnötig sein, jeden Wert von n für "nt" vorzusehen. Beispielsweise können für die meisten KÖr perteile die folgenden Scheibendicken befriedigend sein: 0,5 mm, 1,0 mm, 2,0 mm, 3,0 mm, 5,0 mm, 7,5 mm und 10,0 mm. In einem derartigen Fall würde t gleich 0,5 mm sein, und aus der Tabelle ist zu erkennen, daß alle Werte erfüllt sind (t, 2t, 4t, 6t, 10t, 15t und 20t). Bei einem derartigen Abtastgerät kann es ausreichend sein, die 5-2-2-1-1-2-2-5-Anordnung zu verwenden.

Es ist zu erkennen, daß andere Anordnungen verwendet werden. Wenn beispielsweise ein Abtastgerät lediglich Datenwerte erzeugen muß, die Scheiben mit einer Dicke von "t", "2t", "3t", "5t", "7t" und "10t" darstellen, wobei beispielsweise t = 1,0 mm ist, so kann eine einfache 5-2-1-2-5-Anordnung verwendet werden, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. In diesem Fall zeigt die folgende Tabelle die Kombination von Detektorelementen, die für jede Scheibendicke verwendet werden.

Tabelle II

Somit muß gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung die spezielle verwendete räumli che Codierung nicht notwendigerweise Kombinationen von Reihenauswahlen für jeden Schrittwert von n einschließen, sondern lediglich die Werte von n, die erwünscht sind. Zusätzlich sollte in Abhängigkeit von der speziellen ausgewählten Anordnung die räum lich codierte Detektoranordnung vorzugsweise auch mehrfache Scheiben berücksichti gen, die gleichzeitig bei der Projektion des Kegelstrahls oder eines Teils des Kegel strahls auf mehrfache Gruppen von Reihen von Detektorelementen gewonnen werden. Beispielsweise kann die in Fig. 4 gezeigte 5-2-2-1-1-2-2-5-Anordnung von zwei bis zu vier Scheiben jeweils mit einer Dicke von "5t" erzeugen, weil jede Reihe 76 eine Schei be mit der Dicke "5t" ergibt und jede Kombination von Reihen 70, 72 und 74 eine Schei be mit der Dicke "5t" ergibt. Damit können mehrfache Scheiben gleichzeitig dadurch verarbeitet werden, daß Datenwerte ausgewählt und verarbeitet werden, die von den folgenden Gruppen von Reihen von Detektorelementen erfaßt werden:

Tabelle III

In Abhängigkeit von dör speziellen räumlichen Codierung kann die Dicke des Satzes von mehrfachen Scheiben aus einer Gruppe von mehr als einer unterschiedlichen Dicke ausgewählt werden. Beispielsweise kann zusätzlich zu einem Satz von bis zu vier "5t"-Scheiben, die gleichzeitig mit der Anordnung nach Fig. 4 gewonnen werden kön nen, ein Satz von zwei Mehrfachscheiben mit einer Dicke von "4t", ein Satz von zwei Mehrfachscheiben mit einer Dicke von "3t" ein Satz von zwei bis fünf Mehrfachscheiben mit einer Dicke von "2t" und ein Satz von zwei Mehrfachscheiben mit einer Dicke von "1t" gewonnen werden.

Wie dies gezeigt ist, kann eine Scheibe mit "4t" durch irgendein Paar von Reihen 72a und 74a oder die beiden Reihen 72b und 74b erreicht werden, während die andere "4t"- Scheibe durch die Kombination der Reihen 70a und 70b und eine der Reihen 72a oder 72b erreicht wird (die Reihe, die nicht bei der anderen "4t"-Scheibe verwendet wird). Eine "3t"-Scheibe wird durch jede Gruppe von kombinierten Reihen 70a und 72a und die kombinierten Reihen 70b und 72b erreicht. "2t"-Scheiben können gleichzeitig durch jede Reihe 72a, 72b, 74a und 74b und die kombinierten Reihen 70a und 70b erreicht werden. In ähnlicher Weise können zwei Scheiben mit der Dicke "1t" gleichzeitig durch jede der Reihen 70a und 70b erreicht werden.

Es ist zu erkennen, daß für jeden Satz eine oder zwei zusätzliche Scheiben mit gleicher Dicke gleichzeitig mit jedem der "4t"-, "3t"-, "2t"- und "1t"-Sätze dadurch erzeugt werden können, daß ein Teil von einer oder zwei Reihen zur Erfassung der Röntgenstrahl photonen verwendet wird. Beispielsweise kann der Satz von "4t"-Scheiben von 2 bis zu 4 Scheiben jeweils mit einer Dicke von "4t" vergrößert werden, indem die verbleibende Reihe 74a oder 74b (die nicht zur Erzeugung der ersten zwei Scheiben mit der Dicke "t" verwendet wird) zusammen mit einem Teil der Reihe 76a oder 76b verwendet wird, die hierzu benachbart ist. Der Teil der Reihe, der verwendet wird, weist eine Länge "2t" benachbart zu der ausgewählten Reihe 76 auf. Die verbleibende Reihe 74a oder 74b (die eine Länge von "2t" ergibt) und der Teil (mit der Länge "2t") der Reihe 76, der hier zu benachbart ist, ergibt den Detektionsbereich für eine zusätzliche Scheibe mit der Dicke "4t". Die andere "4t"-Scheibe kann dadurch erzielt werden, daß der Strahl auf einen Teil der anderen Reihe 76 projiziert wird, die nicht mit den anderen Scheiben ver wendet wird, und zwar benachbart zu einer Reihe 74, die verwendet wird. Der Teil der Reihe 76, der verwendet wird, weist eine Länge von "4t" auf.

In ähnlicher Weise kann der Satz von "3t"-Scheiben von zwei bis zu vier Scheiben jeweils mit einer Dicke von "3t" vergrößert werden, indem die Detektorelemente der Reihe 74a kombiniert mit einem Teil der Detektorelemente der Reihe 76a und die Detektorelemente der Reihe 74b kombiniert mit einem Teil der Detektorelemente der Reihe 76b verwendet werden (der Teil der Detektorelemente der Reihen 76a und 76b, der eine Länge von "1t" hat und benachbart zu den Detektorelementen der Reihen 74a und 74b liegt). Die Anzahl der Reihen mit der Dicke "2t" kann von fünf bis zu sieben Scheiben jeweils mit einer Dicke von "2t" vergrößert werden, indem ein Teil jedes der Detektorelemente der Reihen 76a und 76b verwendet wird (der Teil der Detektor elemente, der eine Länge von "2t" aufweist und benachbart zu den Detektorelementen der Reihen 74a und 74b liegt). Schließlich kann der Satz von "1t"-Scheiben von zwei bis zu vier Scheiben jeweils mit einer Dicke von "1t" vergrößert werden, indem ein Teil jedes der Detektorelemente der Reihen 72a und 72b verwendet wird (der Teil der Detektorelemente, der eine Länge von "1t" aufweist und benachbart zu den Detektor elementen der Reihen 72a und 72b liegt).

Die Projektion der Röntgenstrahlen auf einen Teil von einer oder mehreren Reihen der Detektoranordnung kann unter Verwendung des Z-Achsen-Kollimators zur Begrenzung der Dicke des Strahlbündels in der Z-Achsen-Richtung derart erreicht werden, daß er auf den hier definierten Detektionsbereich projiziert wird.

Somit können durch Schaffung einer räumlich codierten Detektoranordnung mit Spalten mit unterschiedlichen Längen unterschiedliche Scheibendicken in einer wirkungsvollen Weise erzielt werden, um eine veränderliche Scheibendicke und mehrfache Scheiben für die CT-Abtastung zu ermöglichen.

Wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, sind bei einer Ausführungsform die Ausgänge der Detektorelemente, die jede Spalte bilden, mit entsprechenden Schaltern verbunden. Durch Öffnen und Schließen der Schalter mit der Schalter-Steuereinrichtung kann gesteuert werden, welche Ausgänge der Signalkombinationseinrichtung zugeführt wer den. Somit bestimmt für einzelne Scheiben die Schalter-Steuereinrichtung, welche Detektorelemente jeder Spalte den Detektionsbereich für jeden Datenwert darstellen, der bei jedem Projektionswinkel einer Abtastung erzeugt wird. Wenn somit die Detektor elemente der Reihe 70a verwendet werden, um eine Scheibendicke von "t" zu schaffen, so schließt die Schalter-Steuereinrichtung alle Schalter, die den Ausgang jedes Detek torelementes der Reihe 70a für jede Spalte steuern. Wenn mehrfache Scheiben mit gleicher Dicke erzeugt werden, so schließt die Schalter-Steuereinrichtung die passen den Schalter, und die Signalkombinationseinrichtung kombiniert die Signale in der vor gegebenen Weise, um Datenwerte zu erzielen, die die mehrfachen Scheiben darstellen.

Es ist zu erkennen, daß die Scheibendicke jeder der eine veränderliche Dicke aufwei senden Scheiben und die kombinierte Dicke mehrfacher Scheiben durch den Z-Achsen- Kollimator 30 und dadurch bestimmt werden kann, welche der Schalter für jede Spalte geschlossen sind. In dieser Hinsicht kann, wenn Scheiben auf der Grundlage der gesamten Detektorfläche von einem oder mehreren Detektorelementen erzeugt wer den, der Z-Achsen-Kollimator auf eine maximale Dicke eingestellt werden, so daß eine Projektion auf die gesamte Detektoranordnung erfolgt, und die Scheibendicke wird lediglich durch die Schalter-Steuereinrichtung gesteuert, die ausschließlich die Dicke des Strahls steuert. Wenn jedoch beide Maßnahmen verwendet werden, so kann die Scheibendicke in größerem Ausmaß gesteuert werden (weil Teile des Detektionsberei ches der Detektoranordnung in der vorstehend beschriebenen Weise beaufschlagt wer den können) und die Strahlungsbelastung wird auf den Pegel verringert, der für eine spezielle Abtastung erforderlich ist.

Wenn die Schalter verwendet werden, besteht der Vorteil der vorliegenden Konstruktion darin, daß die Anzahl von Schaltern pro Spalte gegenüber der Anzahl wesentlich verrin gert ist, die bei einer Detektoranordnung unter Verwendung quadratischer Elemente erforderlich sein würde, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Weiterhin wird durch die Verwendung der Sequenzcodierung mit sich ändernden Längen ein größerer Röntgenstrahl-Umwandlungswirkungsgrad gegenüber den zweidimensionalen Anord nungen erreicht, die eine Anordnung von gleichförmig bemessenen Detektorelementen verwenden.

Obwohl die Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit Maschinen der dritten Gene ration beschrieben wurden, kann die Erfindung auch bei Konstruktionen von Maschinen der vierten Generation verwendet werden. Bei Konstruktionen von Maschinen der vier ten Generation sind die Detektoren typischerweise stationär auf der Portalhalterung 14 und der gleichen inkrementalen Winkelpositionen angeordnet. Die Quelle 20 dreht sich mit der Plattform 12, so daß der Strahl auf die verschiedenen Detektoren projiziert wird, während sich die Plattform um die Z-Achse dreht. Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung würden die Detektorelemente auf der Portalhalterung 14 in Form von Spalten im wesentlichen parallel zur Z-Achse an entsprechenden inkrementalen Positionen angeordnet, wobei entsprechende gleiche Detektorelemente der Spalten in Ebenen senkrecht zur Drehachse ausgerichtet sind.

Die Erfindung kann in anderen speziellen Ausführungsformen verwirklicht werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Die beschriebenen Ausführungs formen sollen daher lediglich als erläuternd und nicht als einschränkend betrachtet wer den, und der Schutzumfang der Erfindung ist lediglich durch die beigefügten Patentan sprüche festgelegt.

Claims

1. Computertomographie-Abtastsystem mit:
einer Röntgenstrahlquelle, die für eine Drehung um eine Z-Achse befestigt ist, und
einer Vielzahl von Detektorelementen, die in einer Vielzahl von Spalten angeord net sind und bezüglich der Quelle und bezüglich einander derart angeordnet sind, daß Datenwerte, die Computertomographie-Scheiben mit unterschiedlichen Dicken darstel len, in Abhängigkeit von Röntgenstrahlen erzeugt werden können, die von der Quelle auf entsprechende ausgewählte der Detektorelemente projiziert werden, während sich die Quelle um die Z-Achse dreht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente so bemessen und angeordnet sind, daß zumindest einige der Detektorelemente, die in jeder der Spalten vorgesehen sind, Längen aufweisen, die sich in der Z-Achsen-Richtung gemäß eines vorgegebenen Sequenzcodes ändern, der alle ganze Zahlen in gleichen Schrittwerten von 1-N dar stellt, worin N eine ganze Zahl größer als 1 ist.

2. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sequenzcode einen biquinären Code einschließt.

3. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sequenzcode die Sequenz 5, 2, 2, 1 derart einschließt, daß die Länge von zumindest 4 benachbarten Detektorelementen in jeder der Spalten sich als 5t, 2t, 2t, t ändert und N zumindest 10 ist.

4. Computertomographie-Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente zumindest drei unterschiedliche Längen aufweisen und daß N eine ganze Zahl größer als 3 ist.

5. Computertomographie-Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente so bemessen und angeordnet sind, daß zumindest einige der mehrfachen Detektorelemente, die in jeder der Spalten vorge sehen sind, Längen aufweisen, die sich in der Z-Achsen-Richtung entsprechend einem vorgegebenen Sequenzcode derart ändern, daß Datenwerte durch ausgewählte Detek torelemente erzeugt werden können, die entsprechend Computertomographie- Scheiben mit unterschiedlicher Dicke darstellen, die sich in schrittweisen Werten von "t" von "t" bis "Nt" ändert, worin N eine ganze Zahl größer als eins ist.

6. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Detektorelemente jeder Spalte, die zur Darstellung des Sequenzco des erforderlich ist, kleiner als N ist.

7. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Detektorelemente entsprechend dem vorgegebenen Sequenzcode bemessen und angeordnet sind, so daß Datenwerte, die zumindest einen Satz einer Vielzahl von Computertomographie-Scheiben mit gleicher Dicke darstellen, gleichzeitig erzeugt werden können.

8. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Längen der Detektorelemente gemäß des vorgegebenen Sequenz codes so bemessen und angeordnet sind, daß Datenwerte, die irgendeine einer Viel zahl von Sätzen von Computertomographie-Scheiben darstellen, gleichzeitig erzeugt werden können, und daß die Computertomographie-Scheiben innerhalb jedes Satzes eine gleiche Dicke aufweisen und von der Dicke der Scheiben innerhalb jedes anderen Satzes verschieden sind.

9. Computertomographie-Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoranordnung derart bemessen und angeordnet sind, daß zumindest einige der Detektorelemente, die in jeder der Spalten vorgesehen sind, Längen aufweisen, die sich entsprechend einem vorgegebenen Sequenzcode derart ändern, daß sich die Längen symmetrisch um eine Linie ändern, die durch die Spalten in einer Ebene senkrecht zur Z-Achse verläuft.

10. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sequenzcode die Sequenz 5, 2, 2, 1, 1, 2, 2, 5 einschließt.

11. Computertomographie-Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einer Apertur versehene Vorrichtung zur Festle gung eines Bündels von Röntgenstrahlen gebildet wird, die von der Quelle ausgehen, wobei die eine Apertur aufweisende Einrichtung in der Z-Achsen-Richtung derart ein stellbar ist, daß die Dicke des Strahlbündels steuerbar ist, um Röntgenstrahlen von der Quelle lediglich in Richtung auf ausgewählte der Detektorelemente zu erzeugen, die Detektionsbereiche aufweisen, die im wesentlichen an die Dicke des entsprechenden Strahlbündels angepaßt sind.

12. Computertomographie-Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Detektorelemente ein Ausgangssignal als eine Funktion der von diesem Detektorelement erfaßten Röntgenstrahlen liefert, und daß lediglich die Ausgänge ausgewählter der Detektorelemente zur Erzeugung jeder Schei be mit ausgewählter Dicke verarbeitet werden.

13. Computertomographie-Abtastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dicken der Computertomographie-Scheiben in schrittweisen Werten von "t" von "t" bis "Nt" ändern, worin N eine ganze Zahl größer als 1 ist, und daß jedes der Detektorelemente einen vorgegebenen Detektionsbereich der art bildet, daß jede der Scheiben mit unterschiedlichen Dicken während einer Abtastung durch Projizieren von Röntgenstrahlen auf ein Detektorelement oder benachbarte Ele mente jeder Spalte erzeugt wird, die einen kombinierten Detektionsbereich als eine Funktion der entsprechenden Scheibendicke haben.

14. Computertomographie-Abtastgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente in einer zweidimensionalen Anord nung von Reihen und Spalten angeordnet sind.

15. Computertomographie-Abtastsystem mit:
einer Röntgenstrahlquelle, die für eine Drehung um eine Z-Achse befestigt ist, und
eine Vielzahl von Detektorelementen, die bezüglich der Quelle und bezüglich ein ander derart angeordnet sind, daß Datenwerte, die irgendeine einer Vielzahl von Computertomographie-Scheiben mit N unterschiedlichen Dicken darstellen, in Abhän gigkeit von Röntgenstrahlen erzeugt werden können, die von der Quelle auf entsprechende ausgewählte der Detektorelemente als eine Funktion der Computertomographie-Scheibe projiziert werden, während sich die Quelle um die Z- Achse dreht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente so bemessen und in einer räumlich codierten Anordnung angeordnet sind, daß mehrere Detektoren in jeder einer Vielzahl von in der Z-Achsen-Richtung angeordneten Spalten mit Längen angeordnet sind, die sich in der Richtung der Z-Achse derart ändern, daß die Gesamtzahl der Detektorele mente für jede Spalte, die zur Lieferung aller Computertomographie-Scheiben mit N unterschiedlichen Dicken erforderlich sind, kleiner als N ist, wobei N eine ganze Zahl größer als 1 ist.

16. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente zumindest drei unterschiedliche Längen aufweisen und N größer als 3 ist.

17. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn zeichnet, daß sich die Längen der Detektorelemente in jeder Spalte entsprechend einem Sequenzcode ändern, der einen biquinären Code einschließt.

18. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Sequenzcode die Sequenz 5, 2, 2, 1 derart einschließt, daß die Länge von zumindest vier benachbarten Detektorelementen sich in jeder der Spalten als 5t, 2t, 2t, t ändert, und daß N zumindest gleich 10 ist.

19. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente so bemessen und angeordnet sind, daß mehrere Detektor elemente in in Richtung der Z-Achse angeordneten Spalten mit Längen geschaffen wer den, die sich entsprechend einem vorgegebenen Sequenzcode derart ändern, daß die Detektorelemente Datenwerte liefern können, die Computertomographie-Scheiben dar stellen, die Dicken aufweisen, die sich in inkrementalen Werten von "t/N" von "t" bis "N" ändern können.

20. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Detektorelemente entsprechend dem vorgegebenen Sequenzcode so bemessen und angeordnet sind, daß Datenwerte, die zumindest einen Satz einer Mehrzahl von Computertomographie-Scheiben mit gleicher Dicke darstellen, gleichzei tig erzeugt werden können.

21. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Detektorelemente entsprechend dem vorgegebenen Sequenzcode derart bemessen und angeordnet sind, daß Datenwerte, die irgendeinen einer Mehrzahl von Sätzen von Computertomographie-Scheiben darstellen, gleichzeitig erzeugt werden können, wobei die Computertomographie-Scheiben innerhalb jedes Satzes eine gleiche Dicke aufweisen, die von der Dicke der Scheiben in jedem anderen Satz abweicht.

22. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente so bemessen und angeordnet sind, daß mehrfache Detekto ren in in der Z-Achsen-Richtung angeordneten Spalten mit Längen geschaffen werden, die sich entsprechend einem vorgegebenen Sequenzcode derart ändern, daß sich die Längen symmetrisch um eine Linie ändern, die durch die Spalten senkrecht zur Z- Achse verläuft.

23. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Sequenzcode die Sequenz 5, 2, 2, 1, 1, 2, 2, 5 einschließt.

24. Computertomographie-Abtastsystem nach einem der Ansprüche 15-23, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einer Apertur versehene Einrichtung zur Festlegung eines Bündels von Röntgenstrahlen vorgesehen ist, die von der Quelle ausgehen, wobei die eine Apertur aufweisende Einrichtung in Z-Achsen-Richtung derart einstellbar ist, daß die Dicke des Strahlbündels so gesteuert werden kann, daß Röntgenstrahlen von der Quelle lediglich in Richtung auf die ausgewählten der Detektorelemente erzeugt wer den, die Detektionsbereiche aufweisen, die im wesentlichen an die Dicke des Strahl bündels angepaßt sind.

25. Computertomographie-Abtastsystem nach einem der Ansprüche 15-24, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Detektorelement ein Ausgangssignal als eine Funktion der von diesem Detektorelement erfaßten Röntgenstrahlen liefert, und daß lediglich die Ausgänge entsprechender ausgewählter der Detektorelemente zur Verarbeitung der Scheibe mit ausgewählter Dicke verarbeitet werden.

26. Computertomographie-Abtastsystem nach einem der Ansprüche 15-25, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente in einer zweidimensionalen Anordnung von Reihen und Spalten angeordnet sind.

27. Computertomographie-Abtastsystem mit:
einer Röntgenstrahlquelle zur selektiven Erzeugung von Röntgenstrahl-Strahl bündeln mit unterschiedlichen Dicken, die für eine Drehung um eine Z-Achse angeordnet ist, und einer räumlich codierte Detektoranordnung zur Verwendung mit irgendeinem der Strahlbündel,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dicke der Strahlbündel in inkrementalen Werten ändert, daß die räumlich codierte Detektoranordnung eine Vielzahl von Detektor elementen umfaßt, die in einer Vielzahl von Spalten angeordnet sind, wobei jede Spalte Detektorelemente mit zwei oder mehr unterschiedlichen Längen in der Z-Achsen- Richtung einschließt, die in einer vorgegebenen Sequenz angeordnet sind, so daß jedes der Strahlbündel mit unterschiedlicher Dicke auf ausgewählte Detektorelemente jeder Spalte projiziert werden kann, die einen Detektionsbereich aufweisen, der im wesentlichen an die Dicke des entsprechenden Strahlbündels angepaßt ist.

28. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Sequenzcode einen biquinären Code einschließt.

29. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Sequenzcode die Sequenz 5, 2, 2, 1 derart einschließt, daß die Länge von zumindest 4 benachbarten Detektorelementen in jeder der Spalten sich als 5t, 2t, 2t, t ändert, wobei N zumindest gleich 10 ist.

30. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente so bemessen und angeordnet sind, daß zumindest einige der mehrfachen Detektorelemente, die in jeder der Spalten vorgesehen sind, Längen auf weisen, die sich in Richtung der Z-Achse entsprechend einem vorgegebenen Sequenzcode derart ändern, daß die Dicke der Strahlbündel und entsprechende Detektorelemente sich in inkrementalen Werten von "t" von "t" bis "Nt" ändern, worin N eine ganze Zahl größer als 1 ist.

31. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Detektorelemente jeder Spalte, die zur Darstellung des Sequenzco des erforderlich sind, kleiner als N ist.

32. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Detektorelemente entsprechend einem vorgegebenen Sequenzco de derart bemessen und angeordnet sind, daß zumindest ein Satz von Strahlbündeln mit gleicher Dicke gleichzeitig auf entsprechende ausgewählte Detektorelemente jeder Spalte projiziert werden kann, die einen Detektionsbereich aufweisen, der im wesentli chen an die Dicke jedes der Strahlbündel angepaßt ist.

33. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Detektorelemente entsprechend einem vorgegebenen Sequenzco de derart bemessen und angeordnet sind, daß irgendeiner einer Vielzahl von Sätzen von Strahlbündeln gleichzeitig auf einen entsprechenden Satz von Detektorelementen jeder Spalte projiziert werden kann, wobei die Strahlbündel innerhalb jedes Satzes die gleiche Dicke aufweisen, die von der Dicke der Strahlbündel in jedem anderen Satz ver schieden ist.

34. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente so bemessen und angeordnet sind, daß zumindest einige der in jeder der Spalten vorgesehenen Detektorelemente Längen aufweisen, die sich ent sprechend einem vorgegebenen Sequenzcode derart ändern, daß sich die Längen symmetrisch um eine Mittellinie ändern, die durch die Spalten in einer Ebene senkrecht zur Z-Achse verläuft.

35. Computertomographie-Abtastsystem nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Sequenzcode die Sequenz 5, 2, 2, 1, 1, 2, 2, 5 einschließt.

36. Computertomographie-Abtastsystem nach einem der Ansprüche 27-35, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einer Apertur versehene Einrichtung zur Festlegung des Strahlbündels aus Röntgenstrahlen vorgesehen ist, daß die mit einer Apertur versehene Einrichtung in Richtung der Z-Achsen-Richtung derart einstellbar ist, daß die Dicke des Strahlbündels so gesteuert werden kann, daß Röntgenstrahlen von der Quelle lediglich in Richtung auf ausgewählte der Detektorelemente erzeugt werden.

37. Computertomographie-Abtastsystem nach einem der Ansprüche 27-36, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Detektorelemente ein Ausgangssignal als eine Funktion der von diesem Detektorelement erfaßten Röntgenstrahlen liefert, und daß lediglich die Ausgänge der entsprechenden ausgewählten der Detektorelemente für die Rekonstruk tion eines Computertomographie-Bildes verarbeitet werden.

38. Computertomographie-Abtastsystem nach einem der Ansprüche 27-37, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente in einer zweidimensionalen Anordnung von Reihen und Spalten angeordnet sind.

39. Verfahren zur räumlichen Codierung der Detektorelemente einer Computertomographie-Abtastgeräte-Detektoranordnung mit einer Vielzahl von Spalten von Detektorelementen, wobei jede Spalte in einer vorgegebenen Richtung angeordnet ist und die Detektorelemente so bemessen und angeordnet sind, daß Datenwerte, die Computertomographie-Scheiben mit unterschiedlichen Dicken zwischen einem Minimal wert und einem Maximalwert darstellen, erzeugt werden können, wobei die Detektor elemente jeder Spalte so verteilt sind, daß sich die Längen von zumindest einigen der Detektorelemente jeder der Spalten entsprechend einem vorgegebenen Sequenzcode ändern, der alle ganzzahligen Werte in gleichen Schrittwerten von 1-N darstellt, worin N eine ganze Zahl größer als 1 ist.

40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente zumindest drei verschiedene Längen aufweisen, und daß N größer als 3 ist.

41. Verfahren nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Sequenz code ein biquinärer Code ist.

42. Verfahren nach einem der Ansprüche 39-41, dadurch gekennzeichnet, daß der Sequenzcode die Sequenz 5, 2, 2, 1 einschließt.

43. Verfahren nach einem der Ansprüche 39-41, dadurch gekennzeichnet, daß der Sequenzcode die Sequenz 5, 2, 2, 1, 1, 2, 2, 5 einschließt.

44. Verfahren nach einem der Ansprüche 39-43, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Verteilung der Detektorelemente die Änderung der Längen von zumindest einigen der Detektorelemente derart einschließt, daß ein oder mehrere benachbarte Detektoren jeder Spalte so kombiniert werden können, daß sich der passende Detekti onsbereich für die entsprechenden Computertomographie-Scheiben mit unterschiedli chen Dicken ergibt.

45. Verfahren nach einem der Ansprüche 39-43, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Verteilung der Detektorelemente die Änderung der Längen von zumindest einigen der Detektorelemente derart einschließt, daß ein oder mehrere benachbarte Detektoren jeder Spalte zu dem passenden Detektionsbereich für zumindest einen Satz von benachbarten mehrfachen Scheiben mit gleicher Dicke kombiniert werden können, die gleichzeitig durch die Projektion eines Strahlbündels auf die Detektorelemente erzeugt werden.

46. Verfahren nach einem der Ansprüche 39-43, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Verteilung der Detektorelemente die Änderung der Längen von zumindest einigen der Detektorelemente derart einschließt, daß ein oder mehrere benachbarte Detektoren jeder Spalte zu dem passenden Detektionsbereich für irgendeinen einer Vielzahl von Sätzen von benachbarten mehrfachen Scheiben kombiniert werden kön nen, die gleichzeitig durch die Projektion eines Strahlbündels auf die Elemente erzeugt werden, wobei die Scheiben innerhalb jedes Satzes die gleiche Dicke aufweisen und wobei sich die Dicke der Scheiben eines Satzes von der Dicke der Scheiben der ande ren Sätze unterscheidet.

47. Verfahren nach einem der Ansprüche 39-43, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Verteilung der Detektorelemente den Schritt der Verteilung von zumindest einigen der Detektorelemente derart einschließt, daß die Längen der Detektorelemente gleichbleiben oder sich mit zunehmendem Abstand von der Mittellinie jeder Spalte ver größern.

48. Verfahren nach einem der Ansprüche 39-43, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Verteilung der Detektorelemente den Schritt der Verteilung von zumindest einigen der Detektorelemente in Reihen derart einschließt, daß die Längen der Detektorelemente von zumindest einer Reihe gleich t ist und die Längen jedes der Detektorelemente von zumindest einer anderen Reihe gleich 2t ist.

49. Verfahren nach Anspruch 48, bei dem der Schritt der Verteilung der Detektor elemente den Schritt der weiteren Verteilung der Detektorelemente derart einschließt, daß die Längen jedes Detektorelementes von zumindest einer weiteren Reihe gleich 5t ist.