DE2207052A1

DE2207052A1 - DEVICE FOR THE PRODUCTION OF ROENTINE FILM IMAGES

Info

Publication number: DE2207052A1
Application number: DE2207052A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Phys Dr Re Buchmann
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1972-02-15
Filing date: 1972-02-15
Publication date: 1973-08-23

Description

Gerät zur Herstellung von Röntgenschichthildern Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Herstellung von Röntgenschichtbildern mit Mitteln zur Koor@inierter Verschiebung des Abbildungssystems nach einer bestimmten Verwischungsfigur gegenüber dem Objekt, bei dem das Abbildungssystem au mindestens einem Röntgenstrahler und mindestens einem Empfänger (z.B. Film-Folien-Kombination, Bildverstärker) besteh@ Die Erfindung betrifft insbesondere ein Gerät zur g 2 n d e u -t i g e n Darstellung bestlmmter interessierender @ iten eines Körpers, z.I3. des menschlichen Körpers, mit iTf.if£ von Röntgenstrahlen. Apparatus for making X-ray film images The invention relates to a device for the production of X-ray slice images with means for co-ordination Displacement of the imaging system according to a certain blurring figure opposite the object in which the imaging system consists of at least one X-ray source and at least one receiver (e.g. film-foil combination, image intensifier) consists @ The invention relates in particular to a device for g 2 n d e u -t i g e n display Certain elements of interest in a body, e.g. I3. of the human body, with iTf.if £ from X-rays.

Bei derartigen Geräten wird infolge einer geeigneten und Koordinierten Bewegung von jeweils zwei drei Komponenten, Röntgenstrahler, Objekt und Empfänger, gegenüber der dritten eine bestimmte Schicht des Objektes scharf abgebildet, wäbrend alle anderen Details und Einzelheiten des Objektes, die außerhalb dieser Schicht liegen, eine umse größere Verwischung und somit Unschärfe im Bild erfahren, je gräßer ihr Abstand ven der bevorzugten Schicht ist. Als Empfänger kann dabei eine fotografische Platte bzw. ein fotografischer Film, ein Paket, bestehend aus ein oder zwei Verstärkerfolien und einem Film (Film-Folien-Eombination), mehrere solche Pakete gleichzeitig oder ein Röntgenbildverstärker dienen. Die koordinierte Bewegung der genannten beiden Komponenten kann auch durch eine hinreichend dicht liegende Serie von Einzelbildern, die geeignet überlagert sind, ersetzt werden (dislffletes Verfahren).In such devices, as a result of a suitable and coordinated Movement of two three components, X-ray tube, object and receiver, compared to the third one, a certain layer of the object is sharply depicted, wäbrend all other details and particulars of the object that are outside this layer the larger the image, the greater the blurring and thus the blurring of the image their distance ve der preferred layer is. As a recipient can thereby a photographic plate or a photographic film, consisting of a package from one or two intensifying screens and a film (film-screen combination), several such packages serve simultaneously or an X-ray image intensifier. The coordinated Movement of the said two components can also be achieved by a sufficiently tight horizontal series of individual images, which are suitably superimposed, are replaced (dislffletes Procedure).

Röntgeneinrichtungen sehr unterschiedlicher Art zur bevorzugten Herstellung von Körperschichten sind bekannt, z.B. aus Stieve, F.E.X-ray devices of very different types for preferred manufacture of body layers are known, e.g. from Stieve, F.E.

"Bevorzugte Darstellung einzelner Körperschichten. Im Handbuch der klinischen Radiologie", Bd. III, Springer-Verlag 1967."Preferred representation of individual body layers. In the manual of the clinical radiology ", Vol. III, Springer-Verlag 1967.

Am häufigsten sind Geräte, bei denen das eingangs skizzierte Schichtbildprinzip dadurch verwirklicht wird, daß Röntgenstrahler und Empfänger sich gegensinnig gegenüber dem auf einem Tisch liegenden Patienten so bewegen, daß das Bewegungszentrum im Patienten und somit in der darzustellenden Schicht liegt und daß die Empfängerfläche, meistens eine Ebene, immer parallel zur Schichtfläche, welche die Mitte der darzustellenden Schicht kennzeichnet, bleibt. Die Bewegung des Fokus des Röntgenstrahlers und des Empfängers erfolgt dabei entweder auf planparallelen Ebenen oder auf Kreisbögen, die konzentrisch zum Bewegungszentrum liegen. Auch Mischformen dieser beiden Verfahren sind bekannt. (Gerät DANATOM hergestellt von Fa. Dansin, Langaa, Dänemark) Bei einem solchen Abbildungssystem wird die bevorzugte Schicht selbst mit der größten erreichbaren Schärfe abgebildet; die Projektion eines kleinen punktförmigen Bereiches außerhalb der Schicht hingegen wird bei einem kontinuierlicben Verfahren eine Linie, bei einem diskreten Verfahren eine Punktfolge.The most common are devices that use the layer image principle outlined at the beginning is achieved by the fact that the X-ray emitter and receiver are opposite to each other move the patient lying on a table so that the center of movement is in the Patient and thus lies in the slice to be displayed and that the receiving surface, mostly a plane, always parallel to the layer surface, which is the center of the one to be represented Shift marks, remains. The movement of the focus of the X-ray tube and the Receiver takes place either on plane-parallel planes or on circular arcs, which are concentric to the center of movement. Also mixed forms of these two procedures are known. (DANATOM device manufactured by Dansin, Langaa, Denmark) In one Such an imaging system will have the preferred layer even with the largest achievable Sharpness shown; the projection of a small point-like area outside the layer, on the other hand, becomes a line in a continuous process discrete procedure a sequence of points.

Dieses Punktbild" - also die Linie oder die Punktfolge - kann von Objekten außerhalb der Schicht leicht dargestellt werden, wenn eine Bleiplatte init einem kleinen Loch außerhalb der Schicht angebracht ist und so gleichsarn das Pualktbild als Lochkarneraullfnahme auf den Empfänger projiziert wird, während die Schichtbewegung abl.auf-t. Die Abbildung aller beliebigen Objekte in einem bestimmten Abstand von der Schicht erfolgt derart, daß jeder Objektpunkt in das eben beschriebene Punktbild verwandelt wird. (Bekannt z.B. aus F. Buchmann: Nachbarschichten und Verwischung bei der Tomographie, "Röntgenstrahlen", Hauszeitschrift cim Müller, Hamburg, 16 f O 20 - 26 (1967).> Die Überlagerung der Gesamtheit dieser Punktbilder ist als Bild eines Objektes in einem bestimmten Abstand vor der Schicht zu verstehen. Dieses Bild wird als verwischtes Bild von Strukturen außerhalb der Schicht bezeichnet, und man charakterisiert ein Tomographie-Verfahren nach dieser Verwischung. Ist das Punktbild eine Gerade, so wird von linearer Verwischung gesprochen, ungeachtet einer etwa unterschiedlichen Verteilung der bildgebenden Strahlungsdosis über diese Gerade; ist das Punktbild eine mit zwei Koordinaten u be schve ibende einfach oder mehrfach zusammenhängende Figur, so wird von flächenhafter Verwischung gesprochen.This point pattern "- that is, the line or the sequence of points - can be from Objects outside the layer can be easily represented if a lead plate init a small hole is attached outside the layer and so the target image is the same is projected onto the receiver as a hole card recording while the slice is moving drain up-t. The mapping of any object at a certain distance from the layer takes place in such a way that each object point is transformed into the point image just described will. (Known e.g. from F. Buchmann: Neighboring layers and blurring in tomography, "X-rays", in-house journal cim Müller, Hamburg, 16 f O 20 - 26 (1967).> The superimposition of the entirety of these point spreadsheets is an image of an object in to understand a certain distance in front of the layer. This image is considered to be blurred Image of structures outside the layer is designated, and one is characterized Tomography procedure after this blurring. If the point spread is a straight line, then so one speaks of linear blurring, regardless of a slightly different one Distribution of the imaging radiation dose over this straight line; is the point spread one with two co-ordinates moving singly or multiply connected Figure, then one speaks of surface blurring.

Wird ein fester Abstand der Meßstelle von der Schicht angenommen, so kann immer dem Punktbild, das auch Verwischungsfigur genannt wird, je nach Art und Amplitude der Schichtbewegung, eine Bogenlänge zugeordnet werden Diese Bogenlänge, also der Verwischungsweg eines Punktes auf?erhalb der Schicht, dient zur Kennzeichnung des Verwischungsgrades eines Schichtgerätes bzw eines Schichtverfahrens. Bei einem größeren Verwischungsgrad erfährt die Abbildung von außerhalb der Schicht liegenden Sinselheiten eine stärkere Kontrastminderung als bei kleinerem Verwischungsgrad. Der Verwischungsgrad kann in bekannter Weise dadurch erhöht werden, daß die Amplitude flir die Bewegung der Strahler-Empfänger-Kombination vergrößert wird. Dadurch verringert sich allerdings die Dicke der Schicht, also die Dicke des im Bild interessierenden Bereiches. Es tritt zusätzlich eine Verschlechterung der Bildgüte in der Schicht ein, da der Empfänger ebenfalls eine endliche Dicke aufweist und demzufolge eine Parallaxenunschärfe auftritt.If a fixed distance between the measuring point and the layer is assumed, so can always the point spread, which is also called blurring figure, depending on the species and amplitude of the slice movement, an arc length can be assigned This arc length, So the blurring path of a point above the layer is used for identification the degree of blurring of a layer device or a layer process. At a The image from outside the slice experiences a greater degree of blurring Sinsularities have a greater reduction in contrast than with a smaller degree of blurring. The degree of blurring can be increased in a known manner by increasing the amplitude for the movement of the emitter-receiver combination is increased. This reduces however, the thickness of the layer, i.e. the thickness of what is of interest in the image Area. In addition, there is a deterioration in the image quality in the layer a, since the receiver also has a finite thickness and therefore a Parallax blur occurs.

Bei linearer Verwischung treten Wischschatten im Schichtbild auf, die von Objekten außerhalb der Schicht herrühren. Diese Wischsc3]tten stören das J3ild oft beträchtlich. Sowohl um diese Störung zu vermeiden als auch um den Verwischungsgrad zu erhöhen, wurden flächenhaft verwischende Geräte gebaut. Als Verwischungsfigur sind insbesondere bekannt: preis, ellipse, Hypozykloide, Trochoide, geometrische Spirale, archimedische Spirale, verschiedene liissajoufiguren innerhalb eines Rechteckes und Teile obiger Figuren.With linear blurring, wiped shadows appear in the layer image on, originating from objects outside the layer. These wipers are annoying the picture is often considerable. Both to avoid this disruption and to avoid the In order to increase the degree of blurring, devices that blur over a large area were built. as Blurring figures are known in particular: price, ellipse, hypocycloid, trochoid, geometric spiral, archimedean spiral, various liissajoufiguren inside of a rectangle and parts of the above figures.

Waren die Wischschatten bei linearer Verwischung störend und bekannt, so zeigt sieh bei der 1ccherhaften Verwischung, vornehmlich bei symmetrischen Verwischungsfiguren, eine Deutungsschwierigkeit der Wischschatten, die nunmehr als gleichsam statistisches Muster über das ganze Bild hin auftreten und z.B.Were the smear shadows disturbing and familiar with linear blurring, Thus, in the case of the vague blurring, especially in the case of symmetrical blurring figures, a difficulty in interpreting the wiped shadows, which is now as it were statistical Patterns appear over the whole picture and e.g.

experimentell sichtbar gemacht werden können, nicht aber beim auszuwertenden Röntgenbild delltlich erkennbar sind.can be made visible experimentally, but not when it is to be evaluated X-ray image are dented.

Mit Hilfe der Modulationsiibertragungsfunktion können diese Wisebschatten aber auch gedanklich erfaßt und verstandlich gemacht werden. Die Fouriertransformierte des Punktbildes außerhalb der Schicht, also eben diese Modulationsübertragungsfunktion, weist negative und positive Anteile in alternierender Reihenfolge auf. Es folgt daraus, daß zwar nicht alle Details in einem bestimmten Abstand von der Schicht, jedoch Details bestimmter Größenklassen und bestimmte Fourierkomponenten von solchen Details durchaus kontrastreich und objektähnlich abgebildet werden können. So sind æ.B. bei spiralförmiger Verwischung Abbildungen des Rades der knöchern-en Augenhöhle bekannt, obwohl die bevorzugte Schicht einige Zentimeter von dem entsprechenden Objekt entfernt lag. Vor allem bei kreisförmiger Verwischung, aber auch bei anderen Verwischungsverfahren (linear, Ellipse, Spirale) sind Objektverdoppelungen oder sogar Objektvervielfachungen bekannt. Es wurde vorgeschlagen, (Offenlegungsschrift 2 013 318) eine gewisse Art der Scheinauflösung, nämlich diejenige, die auf die negativen Anteile der Modulationsübertragungsfunktion zurückgeht, durch ein besonderes Regelverfahren, dessen Stellgröße vom Schichtwinkel abgeleitet wird, zu vermeiden. Dieses Verfahren, das auf. einer VerkleinCVun£r der Dosis der Röntgenstrahlung is Abhängigkeit von der Amplitude der Röntgenröhre beruht, vermag allerdings das grundsätzliche Problem, das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, nicht allgemein zu lösen. Aber auch für die lineare Verwischung wird bei linearer Regelung nur erreicht, daß die negativen teile der Übertragungs funktion zum Verschwinden gebracht werden können.With the help of the modulation transfer function, these wisdom shadows but can also be grasped in thought and made understandable. The Fourier transform of the point spread outside the slice, i.e. precisely this modulation transfer function, shows negative and positive parts in alternating order. It follows from the fact that although not all details are at a certain distance from the layer, however, details of certain size classes and certain Fourier components of such Details can be depicted in a way that is rich in contrast and resembles an object. So are æ.B. with spiral blurring, images of the wheel of the bony eye socket known, although the preferred layer a few centimeters from the corresponding one Object was removed. Especially with circular blurring, but also with others Blurring methods (linear, ellipse, spiral) are object duplications or even object multiplications are known. It was suggested (laid-open specification 2 013 318) a certain type of apparent resolution, namely that which is based on the negative components of the modulation transfer function decreases, by a special Control procedure, whose manipulated variable is derived from the layer angle. This method, that on. A reduction in the dose of X-rays is dependent on the amplitude of the X-ray tube is based, however, can solve the fundamental problem which is the basis of the present invention, not to be solved in general. But also for linear blurring, linear control only achieves the negative parts of the transmission function can be made to disappear.

Das Problem der Mehrdeutigkeit des Schichtbildes und vor allem das Problem der Anwendbarkeit von symmetrischen, £l-chenhaften Verwischungsfiguren blieb bischer also ungelöst.The problem of the ambiguity of the slice image and above all that The problem of the applicability of symmetrical, l-shaped blurring figures remained a little bit unsolved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verwischungsfiguren zu verwirklichen, die eine eindeutige Beurteilung des Schichtbildes, das als Überlagerungsbild zwischen dem eigentlichen Bild der Schicht und dem Bild der verwischten Bereiche in Erscheinung tritt, sicherstellen.The invention is based on the object of realizing blurring figures, a clear assessment of the slice image, which is used as an overlay image between the actual image of the layer and the image of the blurred areas in appearance occurs, make sure.

Diese Aufgabe wird bei einem GerpWt der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur eindeutigen Abbildung der bevorzugten Schicht Mittel derart angeordnet bzw. Maßnahmen getroffen sind, daß die durch die Bewegung außerhalb der darzustellenden Schicht des Objektes wirksame Verschiebung aufgrund einer Verwischungsfigur f (t) erreicht wird, deren Four-iertransformierte M α (u) bezüglich einer beliebigen Richtung α folgender Bedingung genügt: über den gesamten Objektbereich, wobei æ.B. für eine Film-Folien-Kombination 5 = 0,1 ist, und für andere Empfänger der Wert von 5 analog zur Film-Folien-Kombination als Schwelle für die subjektive Detailerkennbarkeit (F. Buchmann: "Untersuchung der subjektiven Potailerkennbarkeit mit Hilfe frequenzqualytischer Methoden", Dies. München 1964) gewählt ist. t ist die Belichtungszeit; u die "Feinheit" der Einzelheiten als "Ortsfrequenz" in [1/Länge]genessen; α ist die Richtung, in der die Beurteilung erfolgt.In a device of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention in that means are arranged or measures are taken for unambiguous imaging of the preferred layer in such a way that the displacement effective due to the movement outside the layer of the object to be displayed is due to a blurring figure f ( t) whose Fourier transform M α (u) with respect to any direction α satisfies the following condition: over the entire object area, where æ.B. for a film-film combination 5 = 0.1, and for other receivers the value of 5 is analogous to the film-film combination as a threshold for subjective detail recognizability (F. Buchmann: "Investigation of the subjective potential recognizability with the help of frequency-qualytic methods") , Dies. Munich 1964) is elected. t is the exposure time; u enjoyed the "fineness" of the details as "spatial frequency" in [1 / longitude]; α is the direction in which the judgment is made.

Es wird also nach der Erfindung für die Schichtabbildurg eine verwischungsfigur gewählt, die aus den Gesetzen der subjektiven Detailerkennbarkeit abgeleitete Bedingungen hinsichtlich der Modulationsübertragungsfunktion erfüllt: ist nämlich u1 die erste Nullstelle der Fouriertransformierten M (u) des i?i,nktbildes (Verwischungsfigur) in einer beliebigen Richtung α so soll über den gesamten Objektbereich sein.According to the invention, a blurring figure is selected for the slice image which fulfills the conditions derived from the laws of subjective detail recognizability with regard to the modulation transfer function: is u1 the first zero of the Fourier transform M (u) of the i? I, nkt image (blurring figure) in a arbitrary direction α so should be over the entire object area.

M (u) ist die Fouriertransforrnierte der Verwischungsfigur des Schichtgerätes, in Richtung α betrachtet. Mα (u) ist auch als Nodulationsübertragungsfunktion in der Literatur bekannt (Röhler, R.: "Informationstheorie in der Optik", Stuttgart 1967).M (u) is the Fourier transform of the blurring figure of the layer device, viewed in direction α. Mα (u) is also called a nodulation transfer function known in the literature (Röhler, R .: "Information theory in optics", Stuttgart 1967).

Weiterhin können die Bedingungen für die Verwischungsfigur z.B.Furthermore, the conditions for the blurring figure can e.g.

nur in einer Richtung erfüllt werden. Weiterhin kann die Erfüllung der Bedingung durch einen Kreissatz herbeigeführt sein. Auch kann die Verwischungsfigur eine Spirale sein, deren Radiuszunahme in Abhängigkeit vom Winkel derart ausgebildet ist, daß die oben genannten Bedingungen erfüllt sind. Es kann die Verwischungsfigur eine Spirale sein, bei der die Erfüllunoben genannter Bedingungen durch eine besondere Bahngeschwindigkeit erreicht ist. Weiterhin kann die Verwischungsfigur eine Spirale oder ein Kreissatz sein, wobei die Erfüllung oben genannter Bedingungen durch zeitabhängige Steuerung der Desisleistung des Röntgenstrahlers erreicht ist. in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein entsprechender Satz von Einzelbelichtungen zur Approximation der Verwischungsfiguren verwendet sein. Weiterhin kann die Erfüllung der Bedingung mit einer sich ein- oder mehrfach überschneidenden Verwischungsfigur herbeigeführt sein.can only be met in one direction. Furthermore, the fulfillment the condition can be brought about by a circle theorem. The blurring figure can also be a spiral, the increase in radius of which is formed in this way as a function of the angle is that the above conditions are met. It can be the blurring figure be a spiral, in which the fulfillment of the above-mentioned conditions by a special Web speed is reached. Furthermore, the blurring figure can be a spiral or a set of circles, whereby the fulfillment of the above-mentioned conditions by time-dependent Control of the desis power of the X-ray tube is achieved. in another An embodiment of the invention can be a corresponding set of individual exposures be used to approximate the blurring figures. Furthermore, the fulfillment the condition with a single or multiple overlapping blurring figure be brought about.

Ein Ausführungsbeisplel der Erfindung ist in der Zeichnung d-rgestellt und wird im folgenden naher beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

@ zeigen Fig. 1 die Darstellung einer Modulationsübertragungsfunktion, d.h. des Bildkontrastes in Abhängigkeit von der Veränderlichen u für ein bekanntes Gerät zur Herstellung von Röntgenschichtbildern, Fig. 2 die Darstellung einer Modulationsübertragungsfunktion entsprochend Fig. 1 für ein Gerät nach der Erfindung im Prinzip, Fig. 3 die Darstellung der Modulationsübertragungsfunktion entsprechend der Darstellung nach Fig. 1 der Verwischungsfigur eines erfindungsgemäßen Gerätes, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines Gerätes zur Kerstellung von Röntgenschichtbildern nach der Erfindung, Fig. 5 ein Getriebe für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4.@ show Fig. 1 the representation of a modulation transfer function, i.e. the image contrast as a function of the variable u for a known Apparatus for producing X-ray slice images, FIG. 2 shows the representation of a modulation transfer function corresponding to Fig. 1 for a device according to the invention in principle, Fig. 3 the representation the modulation transfer function as shown in FIG. 1 of the Blurred figure of a device according to the invention, FIG. 4 shows an exemplary embodiment a device for the production of X-ray layer images according to the invention, Fig. 5 a transmission for the exemplary embodiment according to FIG. 4.

Fig. 1 erläutert die Zusammerhänge. In Fig. 1 ist die Modulationsübertragungsfunktion einer bekannten Verwischungsfigur aufgezeichnet. Die Abszissenskala ist als Ortsfrequenzachse für die Veränderliche u (1/mm) ausgebildet. An der Ordinate kann abgelensen werden, mit welcham Kontrast Liniengitter (kosinusförmige Intensitätsschwankung) der jeweiligen Ortsfrequenz abgebildet werden, wenn das Punktbild die Gestalt der Verwischungsfigur annimmt. Grobe Objekte (u = O) werden mit dem Trontrast 1 abgebildet (A). Bei feiner werdenden Objekte nimmt der Bildkontrast schnell ab urd erreicht bei einer Ortæfrequenz u1 den Wert Null (B). Bis zu dieser Stelle ist für die Schichtabbildung lediglich ein gewisser Mangel an Verwischung für die entsprechenden Objekte gegeben.Fig. 1 explains the interrelationships. In Fig. 1 is the modulation transfer function a well-known blurring figure recorded. The abscissa scale is as the spatial frequency axis designed for the variable u (1 / mm). The ordinate can be read off, with what contrast line grid (cosine-shaped intensity fluctuation) of the respective Spatial frequency are mapped when the point spread has the shape of the blurring figure accepts. Coarse objects (u = O) are imaged with Trontrast 1 (A). At fine The image contrast decreases rapidly as objects are growing and is reached at a local frequency u1 has the value zero (B). Up to this point is only for the layer mapping given a certain lack of blurring for the corresponding objects.

Im Bereich (C) wird die Modulationsübertragungsfunktion negativ.In the area (C), the modulation transfer function becomes negative.

Das bedeutet, Hell und Amkel kehren sich im Bild um. Diese Erscheinung wurde gadegentlich als Scheinauflösung bezeichnet (OS 2 013 318).That means, Hell and Amkel turn around in the picture. This appearance was sometimes referred to as a sham resolution (OS 2 013 318).

Es folgen aber weitere Nullstellen (D) von Mα(u), wobei dazwischen die Funktion abwechselnd positiv und negativ wird. Das bedeutet, daß auch sehr feine Details noch abgebildet werden können, die weit außerhalb der Schicht liegen und daß unbekannt ist, ob im jeweiligen Falle diese Abbildung mit positivem oder negativem, d.h. umgekehrtem Kontrast erfolgt. Die Schichtabbildung erreicht also eines der Hauptziele nicht mehr, nämlich die Trennung der bevorzugten Schicht von ihrer näheren oder weiteren Umgebung. Es liegt daher also eine mehrdeutige Abbildung wor.However, further zeros (D) of Mα (u) follow, with the function becomes alternately positive and negative. That means, that even very fine details can still be reproduced that are far outside the Layer and that it is not known whether this figure is included in the respective case positive or negative, i.e. reverse contrast. The layer mapping thus no longer achieves one of the main goals, namely the separation of the preferred Layer from their near or far environment. It is therefore an ambiguous one Figure wor.

Bei Einsatz der Brfindwg wird dieser Nachteil behoben. Werden aus den möglichen Verwischungsfiguren solche alvsgewahJt, die der Bedingung nach der Erfindung genügen, so können zwar immer noch, nachdem die Auflösung bei u1 verschwunden ist, Oszillationen und weitere Nullstellen der Übertragungsfunktion auftreten.This disadvantage is eliminated when using the Brfindwg. Will be out Among the possible blurring figures, those are chosen which, according to the condition of the Invention suffice, although still after the resolution at u1 has disappeared is, oscillations and further zeros of the transfer function occur.

Der Kontrast erreicht aber den für eine subjektive Erkennbarkeit notwendigen Wert s nicht mehr, d.h. Mehrdeutigkeiten des Abbildungsverfahrens bleiben unter der Erkennbarkeitsschwelle s.The contrast, however, reaches what is necessary for subjective recognizability Value s no longer, i.e. ambiguities in the mapping process are not included the recognition threshold s.

Unter üblichen Bedingungen kann, bei Anwendung einer Film-Folien-Kombination als Empfänger, 5 =O,1 gesetzt werden, so daß der gewünschte Erfolg eintritt. Ftfr lineare Verwischung ist die Wahl der Verwischungsfigur identisch mit der Wabl der Dosisverteilung über der Verwischungsfigur, wie sie als Punktbild mit einer Lochkamera, die außerhalb der bevorzugten Schicht liegt, ermittelt werden kann. Diese Verteilung ist durch folgende Maßnahmen beeinflußbar: Die Dosisleistung wird unmittelbar in Abhängigkeit von der Belichtungszeit oder in Abhängigkeit vom Winkel gesteuert und/oder geregelt. Bei konstantem Dosiszustrom in Abhängigkeit von der Zeit ist eine veränderbare Geschwindigkeit des Schichtablaufes möglich. Außerdem kann der Fokus-Empfänger-Abstand während der Belichtung geändert werden. Obwohl bei den verschiedenen bekannten Schichtgeräten eine gewisse Änderung des Fokus-Empfänger-Abstandes bekannt ist, so reicht diese quantitativ nicht aus. Es ist zur Vermeidung der bekannten Nachteile vielmehr erforderlich, eine Veränderung von mindestens 0,3 % pro 1/30 des SchichtSinkels zu erzielen und die genaue Art dieser Veränderung entsprechend der Bedigung für fl (u) nach der Erfindung zu wählen.Under normal conditions, when using a film-foil combination as receiver, 5 = O, 1 can be set so that the desired success occurs. Ftfr linear blurring, the choice of the blurring figure is identical to the wabl of the Dose distribution over the blurring figure, as shown as a point image with a pinhole camera, which is outside the preferred slice can be determined. This distribution can be influenced by the following measures: The dose rate is immediately set in Depending on the exposure time or depending on the angle controlled and / or regulated. With a constant dose inflow as a function of time, a variable one is Speed of the shift sequence possible. In addition, the focus-receiver distance can be changed during exposure. Although with the various known shift devices a certain change in the focus-receiver distance is known, this is sufficient quantitatively not enough. In order to avoid the known disadvantages, it is rather necessary to achieve a change of at least 0.3% per 1/30 of the sinker layer and the exact nature of this change according to the condition for fl (u) after of the invention to choose.

Besondere Vorteile bringt jedoch die Erfindung bei flächenhafter Verwischuat,. Ähnlich wie bei der Uberlagerung von mehreren gleichgerichteten Stromimpulsen in hochwertigem Gleichrichtern kann die Verschachtelung mehrerer bekannter Verwischungsfiguren, z.B. von Preisen benutzt werden, so daP die Bedingung für Mα(u) für alle Richtungen erfüllt wird. Bei mehrfachen Umläufen einer entsprechend gewählten Spirale kann insbesondere zu kleineren Schichtwinkeln (entsprechend kleineren Amplituden des Rörtgenstrahlers von der Mitte) übergegangen werden. Auf diese Weise wird die störende Parallaxenunschärfe vermeiden und der Pildkontrat für die interessierende Schicht, erhöht.However, the invention has particular advantages in the case of extensive blurring. Similar to the superposition of several rectified current pulses in high-quality rectifiers, the nesting of several well-known blurring figures, e.g. used by prices, so that P the condition for Mα (u) for all directions is fulfilled. With multiple revolutions of an appropriately selected spiral can especially at smaller slice angles (correspondingly smaller amplitudes of the X-ray radiator from the center) must be passed over. This way it becomes the most disturbing Avoid parallax blur and the image control for the layer of interest, elevated.

Ein weiterer Vorteil aufgrund der Wahl einer erfindungsgemäßen Verwischungsfigur besteht darin, daß nunmehr die Geräte für kleinere Schichtwinkel auch geringere Abmessungen aufweisen und auch einfacher konstruiert werden können.Another advantage due to the choice of a blurring figure according to the invention is that now the devices for smaller slice angles also smaller Have dimensions and can also be constructed more simply.

Fig. 2 zeigt die Modulationsübertragungsfunktion entsprechend Fig. 1 und entsprechend der Bedingung für M (u) nach der Erfindung. Auch hier werden grobe Objekte (u=O) wieder mit dem Kontrast 1 abgeoildet, wie im Bereich A gezeigt. Bei feiner werdenden Einzelheiten nimmt auch hier der Bildkontrast schnell ab und erreicht bei einer Ortsfrequenz u1 den Wert Null, wie entsprechend Fig. 1 hier in Fig. 2 ebenfalls mit B bezeichnet.Fig. 2 shows the modulation transfer function according to Fig. 1 and corresponding to the condition for M (u) according to the invention. Will be here too Coarse objects (u = O) are depicted again with contrast 1, as shown in area A. As the details become finer, the image contrast quickly decreases and reaches the value zero at a spatial frequency u1, as shown in FIG. 1 here in Fig. 2 also denoted by B.

Für Objekte größerer Feinheit bleibt jedoch nunmehr die Modulationsübertragungsfunktion innerhalb der durch die Erfüllung der Bedingungen nach der Erfindung gekennzeichneten Grenzen.For objects of greater fineness, however, the modulation transfer function now remains within those characterized by the fulfillment of the conditions according to the invention Limits.

Obwohl auch hier weitere Nullstellen (D) sowie negative und positive Anteile der Übertragungsfunktion auftreten (z.B. erfaßt der schraffierte Bereich E in Fig. 2 auch den Bereich C nach Fig. 1), haben diese im subjektiv zu beurteilenden Röntgenbild keine erkennbare Wirkung, d.h. zusätzliche Schwärzung und Kontrastumkehr ist, weil nicht sichtbar, praktisch vermieden.Although here too there are further zeros (D) as well as negative and positive Portions of the transfer function occur (e.g. the hatched area E in Fig. 2 also the area C according to Fig. 1), these have to be assessed subjectively X-ray image no discernible effect, i.e. additional blackening and contrast reversal is practically avoided because it is not visible.

Fig. 3 zeigt eine weitere Darstellung der Nodulationsübertragungsfunktion nach der Erfindung. Wird ein Satz von konzentrisciien Kreisen für die tomographische Verwischung gewählt, bei dem jeder dieser Kreise den gleichen Dosisanteil von der Gesalatbelichtung erhält, so ist durch die Anzahl der Kreise und durch das Verhältnis der Radien das Punktbild vollständig erklärt.3 shows a further illustration of the nodulation transfer function after the invention. Will be a set of concentric circles for tomographic Blurring is chosen in which each of these circles has the same dose proportion of the Salad exposure is given by the number of circles and by the ratio of the radii fully explains the point spread.

Als Modulationsübertragungsfunktion (MÜF) läßt sich die Fouriertransformierte dieses Punktbildes leicht bestimmten.The Fourier transform can be used as the modulation transfer function (MTF) easily determined this point spread.

Werden æ.B. vier Kreise mit den Radien im Verhältnis von 0,25 zu 0,5 zu 0,75 zu 1 vorgegeben und in willkürlichen Einheiten E gemessen, so genügt nindes-tens bis zu einer Ortsfrequenz5/E die Xervischung der Erfindung. Eine weitere Einschr.in mng der Oszillationen der Modulationsübertragungsfunktion der Verwischungsfigur St möglich, wenn unterschiedliche ,elichtungen für die einzelnen Kreise des Satzes zugelassen werden. Dann ist sogar nur eine geringe Anzahl von Umläufen bzw. Kreisen erforderlich. Gegenüber bekannten Verwischungsfiguren weist dieses Beispiel mit dem gezeigten Kreissatz den Vorteil auf, daß bei einer Schichtdicke von 0,5 cm ein Objekt von 6 cm Dicke tomographisch eindeutig abgebildet werden kann. Bei bekannten Figuren hingegen ist in diesem Bereich bereits mit Strukturverdoppelungen und anderen Mehrdeutigkeiten des Bildes zu rechnen.Will æ.B. four circles with the radii in the ratio of 0.25 to 0.5 given at 0.75 to 1 and measured in arbitrary units E, at least this is sufficient up to a spatial frequency of 5 / E, the mixing of the invention. Another limitation mng of the oscillations of the modulation transfer function of the blurring figure This is possible if there are different expressions for the individual circles in the sentence be allowed. Then there is even only a small number of revolutions or circles necessary. Compared to known blurring figures, this example shows the set of circles shown has the advantage that with a layer thickness of 0.5 cm Object 6 cm thick can be clearly imaged tomographically. At acquaintances Figures, on the other hand, is already in this area with structural duplications and others Expect ambiguities in the picture.

Wie in Fig. 3 gezeigt, werden grobe Objekte (niedrige Ortsfrequenz) mit mehr oder weniger hohem Kontrast in ihren Umrissen auch außerhalb der interessierenden Schicht abgebildet . Die Wahl des Kreissatzes und der Belichtungsbedingung führt jedoch dazu, daß für feinere Details als entsprechend der Ortsfrequenz u1 kein wahrnehmbarer Bildkontrast mehr erreicht wird.As shown in Fig. 3, coarse objects (low spatial frequency) with more or less high contrast in their outlines also outside of the interesting ones Layer mapped. The choice of the circle set and the exposure condition leads however, for finer details than the spatial frequency u1 there is no perceptible one Image contrast is achieved more.

Die Verwirklichung dieser Verwischungsfigur in einem Schichtgerät kann mit einem Getriebe erfolgen, das jeweils nach einen Umlauf auf den nächsten Kreis umschaltet. Außerdem ist die Verwirklichung mit hilfe eines diskreten Verfahrens möglich, bei dem die Einæelbe'ichtungen entsprechend der gezeigten Figur über die gesamte Anzahl der Ein.stellun:en verteilt ist.The realization of this blurring figure in a layer machine can be done with a gear, each after one revolution on the next Circle toggles. In addition, the realization is made with the help of a discreet process possible, in which the Einæelbe'ichtung according to the figure shown above the total number of settings is distributed.

Fig. 4 zcIft bei 1 die Patientenlagerungsplatte bzw. den -tisch, bei 2 die an dem Parallelogrammgestänge 3 mit der Tiefepblende 4 verbundene Röntgenröhre. Unterhalb des Patientenlagerungstisches 2 ist, ebenfalls mit dem Parallelogrammgestänge 3 verbunden, der Empfänger 5, z.B. eine Flim-Folien-Kombination, angeordnet.Fig. 4 zcIft at 1 the patient positioning plate or table, at 2 the X-ray tube connected to the parallelogram linkage 3 with the depth diaphragm 4. Below the patient table 2 is also with the parallelogram linkage 3 connected, the receiver 5, for example a film-film combination, arranged.

Das Parallelogrammgestänge 3 ist in den Lagern 6 ortsfest und schwenkbar gelagert, während es über die Lager 7 mit Hilfe eines !tricbsgestbnges 8 von einem Getriebe f3 (nur teilweise sichtbar) das in dem Getriebekasten 1Q Eingebaut ist, bewegbar ist. Die Bewegung kann also von Getriebe 9 her über das M triebsgestänge 8 auf den nach der Erfindung vorgegebenen Bahnen erfolgen. Die Bahnbedingungen körn'en daher durch die Ausbildung des Getriebes 9 verwirklicht werden.The parallelogram linkage 3 is stationary and pivotable in the bearings 6 stored, while it is about the bearings 7 with the help of a! Tricbsgestbnges 8 from a Gearbox f3 (only partially visible) that is built into gearbox 1Q, is movable. The movement can therefore be carried out from gear 9 via the M drive linkage 8 take place on the paths specified according to the invention. The railway conditions gran'en can therefore be realized by the design of the gear 9.

Fig. 5 zeigt ein derartiges Getriebe 9 in seinen Einzelheiten in schematischer Darstellung fbr das zu Fig3. 3 gegebene Ausb führungsbeispiel. Ein ortsfest angeordreter Antriebsmotor 11 treibt einen Nebel 12 an, auf dem ein weiterer Motor 13 zur Wahl der Stellung eines weiteren Hebels 14 angeordnet ist, auf dem wiederum das Antriebsgestänge 8 schwenkbar befestigt ist.Fig. 5 shows such a transmission 9 in its details in a schematic Representation for that to Fig. 3. 3 given exemplary embodiment. A stationarily arranged Drive motor 11 drives a fog 12, on which another motor 13 can be chosen the position of a further lever 14 is arranged, on which in turn the drive linkage 8 is pivotally attached.

Zur Verwirklichung des oben beschriebenen Kre issatze 5 ist die Ausgangslage z.B. wie in Fig. 5 unten gezeichnet. Der hebel 12 beschreibt mit seinem äußeren Ende den Kreis 15. Der Hebel 14 bleibt gegenüber dem Hebel 12 in der gezeichneten lage über einen Umlauf unverändert.To realize the Kre issatze 5 described above is the starting position e.g. as drawn in Fig. 5 below. The lever 12 describes with its outer The end of the circle 15. The lever 14 remains opposite the lever 12 in the drawing was unchanged over one revolution.

Während dieses gesamten ersten Umlaufes ist die Röntgenstrahlung eingeschaltet. Danach wird die Röntgenstrahlung kurz abgeschaltet und in dieser Pause wird mit Hilfe des Motors 13 die Lage des Hebels 14 gegenüber dem Hebel 12 geändert, so daß. der nächste Umlauf infolge der neuen Stellung des Hebels 14 auf einer anderen, den Gesetzen nach dieser Erfindung gehorchenden, Kreisbahn erfolgt, wie in Fig. 5 unten gestrichelt sngedeutet.The X-ray radiation is switched on during this entire first cycle. The X-ray radiation is then switched off briefly and during this pause, with Using the motor 13 changed the position of the lever 14 relative to the lever 12, so that. the next revolution due to the new position of the lever 14 on another, the Circular orbit obeying laws according to this invention he follows, as indicated by dashed lines in FIG. 5 below.

Da der Hebel 14 eine andere Isge einnimmt, wird auch über das Antriebsgestänge 8 das Parallelogrammgestänge 3 auf der gewünschten Bahn bewegt.Since the lever 14 assumes a different Isge, the drive linkage is also used 8 moves the parallelogram linkage 3 on the desired path.

Die Darstellung in Fig. 5 ist prinzipiell. Bei genauer Konstruktion müssen oben angegebene Radienverhältnisse realisiert werden.The illustration in FIG. 5 is in principle. With precise construction the radius ratios specified above must be implemented.

PATENTANSPRÜCHE: PATENT CLAIMS:

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for the production of X-ray slice images with means for coordinated displacement of the imaging system according to a certain blurring figure with respect to the object, in which the imaging system consists of at least one X-ray emitter and at least one receiver (e.g. film-foil combination, image intensifier), characterized that for the clear mapping of the preferred layer means are arranged or measures are taken in such a way that a displacement effective through the movement outside the layer of the object to be represented is achieved due to a blurring figure f (t) whose Fourier-shaped Mα (u) follows with respect to any direction Condition is sufficient: over the entire object area, where, for example, for a film-film combination s = 0.1, and for other recipients the value of s is selected as the threshold for subjective detail recognizability, analogous to the film-film combination.

2. Device according to claim 1, characterized in that the conditions are only fulfilled in one direction for the blurring figure.

3. tanning according to claim 1, characterized in that the fulfillment the condition is brought about by a circle theorem.

4. Apparatus according to claim 1 and / or 2, characterized in that the The blurring figure is a spiral whose radius increases depending on the angle is designed such that the above conditions are met.

5. Apparatus according to claim 1 and / or 2, characterized in that the The blurring figure is a spiral in which the above conditions are fulfilled by a special Approximate speed is reached.

6. Apparatus according to claim 1 and / or 2, characterized in that the Blurring figure is a spiral or a set of circles, with the fulfillment above named conditions through side-dependent control of the dose rate of the X-ray tube is reached.

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that a corresponding one Set of single exposures to approximate the. Blurring figures used is.

8. Apparatus according to claim 1, characterized in that the fulfillment the conditions with a single or multiple overlapping blurring figure is brought about.