DE2461877A1 - Strahlendiagnostisches verfahren und vorrichtung zur untersuchung von koerperstrukturen, insbesondere zur technischen grobstrukturuntersuchung und zur medizinischen strahlendiagnostik, unter verwendung von roentgen- und/oder gamma-streustrahlung - Google Patents

Strahlendiagnostisches verfahren und vorrichtung zur untersuchung von koerperstrukturen, insbesondere zur technischen grobstrukturuntersuchung und zur medizinischen strahlendiagnostik, unter verwendung von roentgen- und/oder gamma-streustrahlung

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DE2461877A1 DE19742461877 DE2461877A DE2461877A1 DE 2461877 A1 DE2461877 A1 DE 2461877A1 DE 19742461877 DE19742461877 DE 19742461877 DE 2461877 A DE2461877 A DE 2461877A DE 2461877 A1 DE2461877 A1 DE 2461877A1
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/483Diagnostic techniques involving scattered radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis

Description

  • Beschreibung Strahlendiagllostisches Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Körperstrukturen, insbesondere zur technischen #robstrukturuntersuchung und zur medizinischen Strahlendiagnostik, unter Verwendung von Röntgen- und/oder Gamma-Streustrahlung.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit Vorrichtung zur strahlendiagnostischen Untersuchung von Körperstrukturen. Als wichtiges Anwendungsgebiet kommt besonders die technische Grobstrukturuntersuchung im Rahmen der zerstörungsfreien Materialprüfung und vor allem die medizinische Strahlendiagnostik in Frage. Die Erfindung wird in Kapitel I an dem konkreten Beispiel der medizinischen Strahlendiagnostik beschrieben. Die Überlegungen im Rahmen der medizinischen Strahlendiagnostik sind ohne weiteres übertjagbar auf die strahlendiagnostischen Untersuchungen beliebiger anderer Körper. Im Kapitel II wird auf die Anwendung der Erfindung auf die technische Grobstrukturuntersuchung eingegangen.
  • Kapitel I Die zur Zeit gängige strahlendiagnostische Methode ist (a) die Röntgendurchleuchtung ( bzw. Röntgenaufnahme ), die als Schattenprojektion der durchstrahlten Körperteile des Patienten bezeichnet werden kann ( Siehe Fig 2 )O Als näherungs#eise punktförmige Strahlenquelle wird der Brennfleok der Antikathode verwendet, der das Projektionszentrum der bei der Röntgendurchleuchtung stattfindenden Zentralprojektion darstellt.
  • Der wesentliche Gesichtspunkt bei der herkömmlichen Röntgendurchleuchtung ist der, daß die Intensität des auf den Körper des Patienten einfallenden Röntgenstrahls beim geradlinigen Durchgang durch die Körperstrukturen durch Absorption und Streuung geschwächt wird und die Intensitätsabnahme des Primärstrahles nach Austritt aus dem Körper eine Schattenprojektion der durchstrahlten Körperstrukturen liefert, wobei die auf einer geraden Linie zwischen Brennfleck und Röntgenbild liegenden Strukturen in Superposition zu liegen kommen. Es wird also bei diesem strahlendiagnostischen Verfahren die Intensitätsschwächung des Primärstrahles zur Abbildung der zu untersuchenden Körperstrukturen verwendet0 ( Siehe dazu Handbuch der Medizinischen Radiologie, Band III Allgemeine Röntgendiagnos tische Methodik, Springer-Verlag Berlin Heidelberg Nes-York 1967, i. Das Röntgenbild 1. Geometrie des Röntgenbildes S. 1-8 3. Röntgendiagnostische Darstellungsmethoden I. Röntgendurchleuchtung S. 60 - 81 II. Röntgenaufnshmetechnik S. 83 - 102 ) Um die röntgenologische Darstellung einer bestimmten Körpersohicht ohne störende Superposition durch über oder unter der abzubildenden Schicht liegende Körperstrukturen durchzuführen, wurde im weiteren das (b) Schichtaufnahmeverfahren entwickelt? Beidem Schichtaufnahmeverfahren werden t.B. durch eine gekoppelte Relativbewegung der Röntgenstrahlenquelle und des Röntgenbilddetektors ( Röntgenfilm ) während der Aufnahme nur die Punkte einer bestimmten Schicht des durchstrahlten Objekts standig an ein und derselben Stelle des Bilddetektors abgebildet; somit wird nur diese Schicht des durchstrahlten Objekts scharf dargestellt, während die vor oder hinter dieser Schicht liegenden Strukturen verwischt werden und nicht zur Abbildung kommen, ( Siehe dazu Handbuch der Medizinischen Radiologie, Band III, Springer-Verlag 1967, Nachtrag B VI Bevorzugte Darstellung einzelner Körperschichten S. 716 - 1022, insbesondere S. 731-734 ) In jüngster Zeit wurde in England ein neues röntgendiagnostisches Verfahren entwickelt.)( Siehe dazu British Journal of Radiology 1973, Band 46, 5. 1016 - 1022 t G.N. Hounsfield N Computerized transverse axial scanning ( tomography ) s Part 1. Description of system, S. 1023 - 1047 X J. Ambrose , Computerised transverse axial scanning ( tomograpby ) s Part 2. Clinical application.
  • British Journal of hospital medicine - equipment supplement, 1974, Band 2, S. 5 - 13 X K.R. Hill , The EMI-scanner: technical aspects, S. 14 - 21 s J. Ambrose , The EMl-scanner: clinical use. ) Das Prinzip des Verfahrens läßt sich folgendermaßen beschreiben: 1) Es wird ein primäres Röntgenstrahlenbündel von geringem Querschnitt, dessen Intensität vor Eintritt und nach Austritt aus dem Körper des Patienten gemessen wird, schrittweise-parallel verschoben, bis die zu untersuchenden Strukturen im Körper des Patienten mit Hilfe des so entstandenen Parallelstrahlensystems überstrichen sind.
  • 2) Auf dieselbe Weise werden in derselben Ebene weitere Parallelstrahlensysteme erzeugt und Intensitätsmessungen an ein- und ausfallenden Strahlen durchgeführt, jedoch mit der Variation, daß die jeweilig erzeugten Parallelstrahlensysteme verschiedene Winkel zueinander einnehmen.
  • 1) Siehe dazu Reichspatent (1) auf Seite fj 2) Siehe dazu Offenlegungsschrift (2) auf Seite 17 Es kann dabei unter stufenweiser Bnderung des Winkels zwischen dem ersten Parallelstrahlensystem und den folgenden Parallelstrahlensystemen der gesamte Winkel von 180 Grad durchfahren werden.
  • 3) Das von den Parallelstrahlensystemen überstrichene Feld wird in Volumenelemente eingeteilt, die jeweils eine bestimmte Schwächung des sie durchsetztenden Strahls verursachen. Beim Durchgang der einzelnen Strahlenbündel durch den Körper des Patienten wirken je nach tage und Richtung des jeweiligen Strahlenbündels die jeweils durchlaufenen Volumenelemente schwächend auf das Strahlenbündel und addieren sich in ihrer schwächenden Wirkung längs des durchlaufenen Wegstücks durch den Patienten.
  • 4) Dieser Sachverhalt läßt sich durch ein System von simultanen Gleichungen darstellen in dem die Schwächungswerte der einzelnen Volumenelemente als Unbekannte und die Schwächungswerte der einzelnen vom jeweiligen Strahlenbündel durchlaufenen Wegstücke im Patienten als Summe der Schwächungswerte der jeweiligen durchlaufenen Volumenelemente als Bekannte enthalten sind. Diese Bekannten können dadurch bestimmt werden, daß die Intensität des jeweiligen Strahlenbündels vor Eintritt in den Körper des Patienten und nach Austritt aus dem Patienten gemessen wird. Die Lösung dieses Gleichungssystems erfolgt über einen Computer.
  • Auf diese Weise können die Strukturen im Bereich des Strahlenrasters im Rahmen der durch die Volumenelemente gegebenen Matrix dargestellt werden. Die Darstellung der Strukturen erfolgt im Prinzip auch hier wieder auf der Basis der Intensitätsschwächung eines die Strukturen durchsetzenden primären Röntgens trahlbündels, Der Nachteil des Verfahrens (a) besteht darin, daß 1) die auf einer Geraden zwischen dem Brennfleck der Röntgenröhre bzw.
  • zwischen der punktförmigen Strahlenquelle und dem Bildpunkt liegenden Strukturen durch die Zentralprojektion sämtlich in Superposition abgebildet werden.
  • 2) Der wesentliche Nachteil des Verfahrens (a) besteht vor allem jedoch darin, daß der Kontrast, den ein bestimmter Bereich im Innern des Körpers gegenüber dem umgebenden Gewebe bei seiner Durchstrahlung erzeugt, dadurch eingeschränkt wird, daß die Schwächung der diesen Bereich durchsetzenden Strahlung überlagert wird durch die längs des gesamten Wegs durch den Patienten erfolgende Jintensitätsschwächung dieser Strahlung.
  • Ein Beispiel für diese Überle### bietet F1CO2 D bn der eille luftgefüllte Kaverne 6 im umgebenden Lungengewebe 7 des Patienten dargestellt isto ( 5 stellt den Bilddetektor, z.B. einen Röntgenfilm dar.) Der Thorax 10 des Patienten ist im Querschnitt dargestellt Die Intensität des Strahls 8 am Bilddetektor sei 1(8), die Intensität des Strahls 9 sei 1(9).
  • Der Kontrast läßt sich angeben durch das Verhältnis ( 1(8) - 1(9) l / ( 1(8) + 1(9) ) # woraus ersichtlich ist, daß der Kontrast bei kleinen Abmessungen der Kaverne sehr schwach wird.
  • ( Zur Definition des Kontrasts siehe z.B. Handbuch der Medizinischen Radiologie, Band I/1 Physikalische Grundlagen und Pr tipien, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New-York 1968, S. 145 und 146 ) Beim Verfahren (b) wird der Nachteil des Superpositionseffektes, wie er in der Kritik des Verfahrens (a) unter 1) diskutiert wird, dadurch vermieden, daß die Strukturen außerhalb einer bestimmten, scharf abzug bildenden Schicht im Körper verwischt dargestellt und unterdrückt werden. Derjenige wesentliche Nachteil des Verfahrens (a), der in der Kritik des Verfahrens (a) unter 2) beschrieben wird, bleibt auch für das Verfahren (b) gültig. Die Problematik einer Kontrastarmut bestimmter zu diagnostizierender Strukturen gegenüber ihrer Umgebung ist auch ein Nachteil des Schichtaufnahmeverfahrens.
  • Beim jüngsten Verfahren (c) können die Probleme von Superposition und Kontrastarmut überwunden werden; dies allerdings auf Kosten zweier Nachteile: 1) Der apparative Aufwand des Verfahrens ist groß und kostspielig und wird auf absehbare Zeit schwerlich Bestandteil der Routinediagnostik kleinerer Krankenhäuser sein, wodurch das Verfahren nur einem kleinen Patientenkreis zugute kommen kann. Besonders bei immer kleiner gewählten Volumenelementen der zu untersuchenden Schicht im Körper des Patienten, d.h. bei Erzielung eines immer größeren Auflösungsvermögens, ergibt sich eine derart wachsende Zahl simultan zu lösender Gleichungen, daß ein immer umfangreicheres Computersystem erforderlich wird.
  • 2) Der weitaus schwerwiegendere Nachteil des Verfahrens ist jedoch, daß die Darstellung einer bestimmten zu untersuchenden Schicht im Körper des Patienten durch das Scanning der vielen einzelnen Parallel# strahlensysteme eine derartige Zeitspanne benötigt, daß nur ruhende Strukturen untersucht werden können. Momentaufnahmen von ablaufenden Bewegungsvorgängen im Körper oder deren kontinuierliche Darstellung wie z.B. die Aufnahme der Magen- oder Darmperistaltik, oder etwa die Momentaufnahme einer bestimmten Schlagphase des Herzens oder einer Arbeitsphase der Speiseröhre beim Schluckakt bwr. die kontinuierliohe Darstellung des Herzschlages oder Schluckakts sind keinesfalls mit diesem Verfahren zu machen.( Die Zeitspanne für eine einzige Aufnahme einer Schicht im Schädel beträgt s0BO bei dem im British Journal of Radiology,1973,Band 46,So 1016-1047 beschriebenen EMC-scanner bei einer Abmessung der Volumenelemente von 3mm x 3mm x 13mm schon etwa 4 mine) Die Unmöglichkeit einer Funktionsdiagnostik ist also ein wesentlicher Nachteil des Verfahrens0 Ein damit zusammenhängender weiterer Nachteil dieser zeitraubenden Untersuchungsmethode besteht selbstverständlich darin, daß im Laufe des Tages nur relativ wenige Patienten mit Hilfe des Gerätes untersucht werden können.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues strahlendiagrwstisches Verfahren zu liefern, bei dem die Nachteile der Verfahren (a), (b) und (c) vermieden werden können.
  • Der wesentliche Gesichtspunkt der Erfindung liegt darin, daß die von einer Röntgen- bzw. Gammastrahlenquelle bzvs, von einer Korpuskularstrahlungsquelle für geladene Korpuskeln außerhalb des Körpers des Patienten stammende Primarstrahlung in der durchstrahlten bswo zu diagnostizierenden Schicht des Körpers des Patienten eine Streustrahlung in Form von Röntgen- und/oler Gammastrahlung auslöst, die unter Verwendung eines Kollimators sur Abbildung der streustrahlenden Strukturen dient. Unter Streustrahlung wird hier und im Folgenden jede Röntgen-und Gammastrahlung verstanden* die während des Durchgangs des Primär strahlenbündels durch den Patienten von den vom Primärstrahlenbündel durchstrahlten Bezirken ausgeht und eine andere Richtung als die Primärstrahlung aufweist.
  • 1. Verwendung von Röntgen- oder Gammastrahlung als Primärstrahlung <Bezüglich der Wechselwirkung' der Röntgen- bzw. Gammastrahlung mit Materie siehe Handbuch der Medizinischen Badiologie, Band I/i, Springer-Verlag 1968, V. Durchgang von Röntgen- und Gammastrahlung durch Materie, S. 86 - 106~) Bei Verwendung von Röntgen- und Gammastrahlung als Primärstrahlung kommt als Streustrahlung zunächst die klassische oder kohärente Streustrahlung und die Compton-Streustrahlung in Frage, wobei selbstverstündlich die Anteile der kohärenten bzw. Compton-Streustrahlung gegenüber der gesamten Streustrahlung mit der Energie der Quanten der Primärstrahlung variierte Ist der Primärstrahl ein Gammastrahl, so ist nach der Compton-Streuung der gestreute Strahl immer noch als Gammastrahl anzusprechen. Streustrahlung ist definitionsgemäß aber auch jede andere Röntgen- oder Gammastrahlung, die beim Durchgang des Primärstrahis durch den Patienten im vom Primärstrahienbündel durch# setzten Gewebe erzeugt wird0 Hier sind z03. zu nennen die charakteristische Röntgenstrahlung die zum Teil den vom Primärstrahl verursachten Photoeffekt begleitet, oder die #Röntgen-Bremsstrahlung der Elektronen, die beim Compton-Streuakt eine bestimmte Energie übermittelt bekommen und diese Energie zu einem gewissen Bruchteil in Röntgen-Bremsstrahlung umsetzen. Als Auslösemechanismus für Streustrahlung ist auch zu nennen z0B. die Elektronenpaarbildung ab einer bestimmten Mindestenergie des Quants der Prirnärstrahlung, wobei bei der nachfolgenden Vernichtung des Positrons mit einem Elektron zwei Gammaquanten entstehen.
  • 2. Verwendung von Korpuskularstrahlung mit geladenen Korpuskeln, insbesondere Elektronenstrahlung, als Primärstrahlung.
  • ( Bezüglich der Wechselwirkung der Korpuskularstrahlung mit geladenen Korpuskeln mit Materie siehe Handbuch der Medizinischen Radiologie, Band I/i, Springer-Verlag 1968, IV. Durchgang von Corpuscularstrahlen durch Materie, 1. Die Bremsung schwerer geladener Teilchen, S. 69-75, 3. Die Bremsung von Elektronenstrahlen, S. 78-86.) Bei Verwendung von Korpuskularstrahlung mit geladenen Korpuskeln entsteht eine Röntgenstreustrahlung vor allem in Form von Bremsstrahlung bei der Geschwindigkeitsänderung der geladenen Korpuskeln im elektrischen Coulombfeld der Atonkerne der Atome der durchstrahlten KörperstrukturenO Insbesondere die relativ leichten Elektronen können auf diese Weise einen mit wachsender Energie wachsenden Anteil an Röntgenbremsstrahlung liefern.
  • Darüber hinaus können selbstverständlich auch wieder sekundäre Entstehungsc mechanismen von Röntgenstreustrahlung wirksam werden, z030 die charakteristische Röntgenstrahlung, die zum Teil dem vom Primärstrahl verursachten Photoeffekt folgt, und die vor allem dann bedeutsam werden kann, wenn Kontrastmittel mit Atomen hoher Ordnungszahl dem Patienten appliziert wurden. Oder auch die Röntgenbremsstrahlung von Elektronen aus der Elektronenhülle der Atome der durchstrahlten Strukturen9 die von den Korpuskeln der einfallenden Primärstrahlung gestoßen werden und ihre kinetische Energie teilweise in Bremsstrahlung umsetzen, Bei der Erzeugung von Röntgenstreustrahlung mittels eines Primärstrahlenbündels von Korpuskularstrahlung mit geladenen Korpuskeln, insbesondere mittels Elektronenstrahlung, kann bei entsprechender Energie der Korpuskeln eine sehr harte und durchdringungsfähige Röntgenbremsstrahlung induziert werden. Dies ist von Interesse insbesondere bei der technischen Grobstrukturuntersuchung von stark röntgendichten Materialien wie z.B. Metallen, wo eine Streustrahlung erzeugt werden muß, die den zu untersuchenden Körper verlassen kann. Dies sei im Vorgriff auf Kapitel II erwähnt0 Es möge hier noch ein Beispiel fu~r die Erzeugung von Streustrahlung im Gewebe des Patienten angeführt werden0 Das Primärstrahlenbündel bestehe dabei entweder aus Gammastrahlung von der Quantenenergie 0,16 MeV , wie sie vom radioaktiven Jod 123J geliefert wirdç oder aus gefilterter Röntgenstrahlung in etwa diesem Energiebereich, Der Betrachtung sei das weiche Gewebe des Patienten zugrundegelegt, dessen Btrahlungsphysikalischen Eigenschaften im Rahmen dieser Diskussion in guter Näherung denen des Wassers entsprechen, Bei der Quantenenergie von 0,16 MeV besteht die Wechselwirkung der Quanten der Primärstrahlung mit dem Gewebe des Patienten praktisch ausschließlich in Comptonßtre#g0 ( Siehe dazu Handbuch der Medizinischen Radiologie, Band 1/1, Springer-Verlag 1968, Abt.45 auf S,94 .) Es sei hier die Abschätzung desjenigen Anteils der eingestrahlten Quantenenergie vorgenommen, der bei der Compton-StreuSg durch das gestoßene Elektron auf das Gewebe in Form von schädigender Ionisation übertragen wird, Dabei soll der Einfachheit halber eine Abschätzung nach oben vorgenommen werden, d.h. es soll eine obere Grenze bestimmt werden die dieser Energieanteil sicherlich nicht übersteigen wird0 Zunächst soll im Sinne der Abschätzung nach oben angenommen werden, daß das gestoßene Elektron seine gesamte übertragene Energie in biologisch schädliche Ionisationsenergie umwandelt; ßoBo soll eine Bremsstrahlung in Form von Röntgenstrahlung oder eine charakteristische Röntgenstrahlung nach Photoeffekt, die den Körper des Patienten verlassen können, ohne ihre Energie im Gewebe abzugeben, außer acht gelassen werden.
  • Des weiteren hängt bei der Compton-Streuung die auf das gestoßene Elektron übertragene Energie vom Streuwinkel ab. Es sei jedoch hier zum Zweck der Abschätzung nach oben die maximal auf das Elektron übertragene Energie E angegeben. ( Siehe Handbuch der Medizimax nischen Radiologie, Band I/t, Springer-Verlag 1968, 5. 104 .) Emax hängt von der Energie EGamma des stoßenden Quants ab nach der Formel : wobei wobei a = EGamma/ m0 c t EGamma = hil mit h - Wirkungsquantum und y = Frequenz der Primärstrahlung , c = Lichtgeschwindigkeit , 2 o Ruhemasse des Elektrons t m0 c P Ruheenergie des Elektrons = P 0t51 MeV .
  • In unserem vorliegenden Falle ergibt sich bei EGamma = 0,16 MeV E zu rund 0,06 MeV - 60 keV max Das bedeutet, daß mindestens 60% der Energie der mit dem Gewebe wechselwirkenden Quanten der Primar3trahlung den Quanten der Compton-Streustrahlung mitgeteilt wird Die Quanten der Compton-Streustrahlung selbst haben dabei eine #fin.destenergie von EGamma - Emax E = 100 keV , max was einer harten Strahlung entspricht.
  • Mit anderen Worten: 1) Jedes in den Patienten eingestrahlte Primärquant geht entweder wechselwirkungsfrei durch das Gewebe oder wird comptongestreut. 2) Der Großteil der Energie der mit dem Gewebe wechsel wirkenden Primärstrahlung geht in die Compton-Streustrahlung ein.
  • 3) Diese Streustrahlung ist hart und durchdringungsfähig und verläßt großenteils den Körper des Patienten und kann somit für die Abbildung der zu untersuchenden, von der Primärstrahlung durchsetzten Körperbereiche dienen.
  • Die Ausbeute an registrierbarer Streustrahlung im Verhältnis zu der im Körper absorbierten Primärstrahlung ist also außerordentlich groß und bietet eine gute Grundlage für die vorliegende Erfindung0 Das Prinzip der kontrastreichen Abbildung von Körperstrukturen nach der vorliegenden Erfindung soll an dem folgenden Beispiel erklärt werden, das dem Verfahren nach Anspruch 1 entspricht. Die zu diagnostizierende bzw. abzubildende Struktur sei analog zum Beispiel auf Seite 4 unten bzw Seite 5 oben, wo anhand von Fig. 2 die Probleme der Ab bildung nach Verfahren (a) und (b) dargestellt wurden, wieder das Lungengewebe samt einer darin befindlichen Kaverne. In Fig.1 sei der Thorax 10 des Patienten im Querschnitt mit dem Lungengewebe 7 mit der Kaverne 6 dargestellt. Der zwischen dem Körper des Patienten und dem Bilddetektor 5 befindliche Vielkanalkollimator 4 mit parallelen Kanälen sondert die von der Primärstrahlung verursachte Streustrahlung nach einer bestimmten Richtung hin aus und projiziert sie auf den Bilddetektor 5. Man kann diese Abbildungsmethode auch so charakterisieren, daß die vom Primärstrahlenbündel 1 durchsetzten Strukturen 3 auf Grund ihrer Streustrahlung als sekundäre Eigenstrahler wirken und mit Hilfe des Vielkanalkollimators 4 auf den Bilddetektor 5 abgebildet werden.
  • Die Intensität des Strahls 2 sei am Bilddetektor 1(2), die von der Kaverne ausgehende Streustrahlungsintensität sei I(O) = 0 . Der Kontrast ist wieder gegeben durch das Verhältnis ( 1(2) 1(0) ) / ( 1(2) + 1(0)), woraus ersichtlich ist, daß der Kontrast bei immer kleiner werdender Abmessung der Kaverne durch entsprechende Wahl eines schlanken Strahlenbündels, das nicht weiter ist als die Kaverne, konstant und weitaus größer gehalten werden kann als es bei den Verfahren (a) und (b) der Fall ist. Gegenüber dem Verfahren (c) besteht der prinzipielle Vorteil der vorliegenden Erfindung vor allem darin, daß mit der vorliegenden Erfindung die Herstellung von Momentaufnahmen schnell ablaufender Vorgänge im Körper des Patienten bzw. die kontinuierliche Darstellung von solchen Bewegungsvorgängen im Körper möglich ist. Es wird hier folglich eine kontrastreiche Darstellung mit einer schnellen Bildregistrierung verbunden; diese Tatsache kann unter dem Begriff einer " kontrastreichen Funktionsdiagnostik 2' zusammengefaßt werden.
  • Der Bilddetektor 5 ist im einfachsten Falle ein Röntgenfilm. Um andere seits eine kontinuierliche Darstellung von Bewegungsabläufen im Körper zu ermöglichen, kann beispielsweise als Bilddetektor eine Bildverstärkerröhre verwendet werden.
  • Als Bls letztes Beispiel der Bildregistrierung sei hier die Möglichkeit angegeben, hinter jeden Kanal des Vielkanalkollimators einen Szintillationskristall anzuschließen, der über einen Lichtleiter mit einem Photomultiplier verbunden ist, dergestalt daß die Impulsraten sämtlicher Detektoren entsprechend ihrer Matrixanordnung hinter dem Kollimator auf der entsprechenden Matrix eines Bildes der zu untersuchenden Strukturen in bestimmte Bildqualitäten umgesetzt werden. Beispielsweise kann die Höhe der Impulsraten der einzelnen Detektoren die Stärke der Grautöne der Flächenelemente der Bildmatrix bestimmen, Darüber hinaus kann z.B. durch Nachschalten eines Impuls~ höhenanalysators hinter den Photomultipliern nur die relativ härtere ans den vom Primärstrahlbündel durchstrahlten Bezirken stammende Streustrahlung selektiv registriert werden, während die Registrierung der den Strahlungsuntergrund bildenden relativ weicheren Sekundärstreuw strahlung aus den übrigen Körperbezirken unterdrückt werden kann, Weitere derartige Details von Bilderseugungemethoden sind Stand der Technik und brauchen hier nicht weiter diskutiert zu werden.
  • Nachdem die prinsipiellen Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung dargestellt wurden, sollen im Folgenden die weiteren unter Modifisierw ung des Hauptanspruchs 1 angegebenen Unteransprüche diskutiert und ihre Charakteristika und speziellen Verwendungsmöglichkeiten angel geben werden0 Zu Unteranspruch 2 s Der Zweck dieses Verfahrens ist es, Superpositionseffekts zu vermeiden. Sie können dadurch entstehen, daß ein Teil der von den vom Primärstrahl durchsetzten Strukturen herrührenden Streustrahlung in den Körpergeweben zwischen Kollimator und streustrahlenden Strukturen geschwächt wird, Ein Superpositionseffekt beim Verfahren nach dem Hauptanspruch 1 kann allerdings schon dadurch großenteils vermieden werden, daß unter Verwendung einer entsprechend harten Primärstrahlung eine sehr harte und durchdringungsfähige Streustrahlung erzeugt wird.
  • Beim Verfahren nach Unteranspruch 2 ( Siehe Fig*3 und 4 ) wird unter Verschiebung der Bilddetektorebene parallel zu einer von einem schmalen Primärstrahlenbündel 1 durchsetzten Körperschicht 12 der Vielkanalkollimator 4 so mitgeschwenkt, daß die von einem bestimmten Punkt 13 der primär durchstrahlten Körperstrukturen ( d.h. der Körperschicht 12 ) ausgehende Streustrahlung ständig auf dieselbe Stelle 14 des Bilddetektors 5 fällt, mithin nur die Körperschicht 12 scharf abgebildet wird.
  • Da bei diesem Verfahren nurmehr eine dünne Schicht innerhalb des Körpers scharf dargestellt werden soll, ist auch das Primärstrahlenbündel entsprechend schmal zu wählen; dies wurde unter Teil a) im Unteranspruch 2 besonders zum Ausdruck gebracht.
  • Eine Beschränkung dieses Verfahrens auf die Abbildung ruhender Strukturen oder auf die Abbildung von Strukturen, deren Bewegung oder Veränderung langsam erfolgt gegenüber der Abbildungedauer, muß dabei aller dings in Kauf genommen werden0 Immerhin kann auch die Abbildung nach diesem Verfahren, deren Dauer in der Größenordnung von einer Sekunde liegen kann immer noch unvergleichlich schneller als die Abbildung nach Verfahren (c) erfolgen.
  • Zu Unteranspruch 3 ( C Siehe Fig.5 und 6 ) Hier wird versucht, die Strahlenbelastung des Patienten möglichst gering zu halten, allerdings auf Kosten eines zeitmäßig trägeren Registrierverfahrens. Zu diesem Zweck wird unter Verwendung eines einem Strahlendetektor 15 vorgeachal teten punktfokussierten Mehrkanalkollimators 14 mit groBem Öffnungewinkel jeweils eine Zeile im zu untersuchenden Feld 12 des Patienten abgetastet, die durch ein Primarstrahlenbundel mit kleinem Querschnitt erzeugt wird. Das ganze zu diagnostizierende Feld 12 kann durch Parallelverschiebung dieses die Zeile bildenden Primärstrahlenbündels 1 über strichen und sozusagen ausgeleuchtet werden. Auf diese Weise wird die Strahlenbelastung des Patienten beschränkt auf jeweils diejenige Zeile, deren streustrahlenden Volumenelemente, die als Matrixelemente einer zugehörigen Bildmatrix dienen im Scanning-Verfahren registriert werden.
  • Außerdem kann der geringen Tiefenschärfe des Kollimators 14 durch entsprechende Dimensionierung des Querschnitts des Primärstrahlenbündels die Tiefe des streustrahlenden Feldes 12 angepaßt werden; damit wird die Strahlenbelastung des Patienten auf ein Mindestmaß verringert.
  • Zu Unteranspruch 4 : ( Siehe Fig.7 und 8 ) Hier wird versucht, den registrierbaren Anteil der Streustrahlung ( d.h. in diesem Falle den räumlichen Öffnungewinkel des registrierbaren Streustrahlungskegels ) , der von einem bestimmten Volumenelement der vom Frimärstrahlenbündel durchsetzten Strukturen herrührt, gegenüber dem Verfahren nach Anspruch 1 zu vergrößern. Zu diesem Zweck wird die vom Frimärstrahlenbündel 1 durchstrahlte Schicht 12 in eine Matrix aus Volumenelementen eingeteilt, derart daß auf jedes dieser Matrixelemente ein eigener Vielkanalkollimotor 16 punktfokussiert ist0 In den Fig.7 und 8 ist ein Kollimatorensystem im Sinne dieses Verfahrens dargestellt und zwar für eine Matrix von 9 Bildpunkten, die der zeichnerischen Übersichtlichkeit halber etwas voneinander abgesetzt sind. Der geringen Tiefenschärfe der Abbildung auf Grund der Punktfokussierung der einzelnen Kollimatoren wird Rechnung getragen durch eine geringe Tiefe der streustrahlenden Schicht 12 t indem ein entsprechend schmales Primärstrahlènbündel gewählt wird. Dem Vorteil einer durch dieses Verfahren erzielbaren geringeren Strahlenbelastung des Patienten gegenüber dem Verfahren nach Anspruch 1 steht ein größerer apparativer Aufwand gegenüber, der in der Konstruktion und Justierung von punktfokussierten Vielkanalkollimatoren auf eine Bildmatrix besteht. Der Vorteil dieses Verfahrens nach Anspruch 4 besteht wie beim Verfahren nach dem Hauptanspruch 1 einerseits darin, daß es ein zeitmäßig trägheitsloses Abbildungsver fahren darstellt, das zur Registrierung schnell ablaufender Vorgänge geeignet ist, und andererseits darin, daß es einen relativ zum Verfahren nach dem Hauptanspruch 1 erhöhten Streustrahlungsanteil der Registrierung zuführt, was in einer geringeren Strahlenbelastung des Patienten resultiert.
  • Zu Unteranspruch 5 X ( Siehe Fig.9 und 10 ) Hier wird wie im Verfahren nach Unteranspruch 3 die zu untersuchende Schicht 12 im Körper des Patienten mittels Parallelverschiebung eines Primärstrahlenbündeis 1 mit kleinem Querschnitt überstrichen; es wird hier jedoch den streu strahlenden Strukturen ein Kollimator 17 mit planparallelen Lamellen gegenübergestellt, derart, daß jede schmale Kammer zwischen zwei Lamellen einen Teil der Streustrahlung eines.bestimmten Volumenelementes der vom Primärstrahlenbündel durchsetzten Strukturen ausblendet. Es wird hier also vermittels des Kollimators 17 eine Einteilung der vom Primärstrahlenbündel gebildeten Zeile in Volumenelemente bzw. näherungsweise in Zeilenpunkte vorgenommen, wobei jeweils die Streustrahlung sämtlicher auf einer Zeile liegender Volumenelemente gleichzeitig registriert werden kann durch Strc endetektoren 15, die jeweils hinter den einzelnen Kammern des Kollimators stehen. Der Vorzug des Verfahrens besteht darin, daß der Raumwinkel, in den die von einem bestimmten Volumenelement zur Registrierung kommende Streustrahlung einstrahlen kann, gegenüber dem Verfahren nach Hauptanspruch 1 wesentlich vergrößert wird. Die Abbildungsmethode erlaubt zudem Aufnahmen innerhalb kurzer Zeitspannen, da der zu untersuchende Bereich 12 mit dem Primärstrahlenbündel 1 rasch überfahren werden kann.
  • Zu Unteranspruch 6 s ( Siehe Fig.11 und 12 ) Hier wird das Verfahren nach Unteranspruch 5 insofern modifiziert, als die Streustrahlung jedes Volumenelementes innerhalb einer Zeile über einen eigenen linienfokussierten Kollimator 18 selektiert und durch einen nachgeschalteten Strahlendetektor 15 registriert wird. In den Fig.11 und 12 ist ein Kollimatoren"'Detektoren-System im Sinne dieses Verfahrens dargestellt.
  • Durch die Wahl einzelner linienfokussierter Kollimatoren 18 zur Streustrahlungeregistrierung stehen gegenüber dem Verfahren nach Unteranv spruch 5 größere Raumwinkel zur Verfügung, in die die einzelnen streustrahlenden Volumenelemente einstrahlen können. Das Verfahren ist folglich noch empfindlicher bzw. für den Patienten noch weniger strahlenbelastend als das Verfahren nach Unteranspruch 5 Zu Unteranspruch 7 : ( Siehe Fig.13 und 14 ) Das Verfahren zeichnet sich durch besondere konstruktive Ein achheit aus.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig.13 dargestellt und soll im Folgenden beschrieben werden: Die abzubildenden Strukturen im Körper des Menschen seien einerseits die Verzweigung der Trachea mit rechtem und linkem Hauptbronchus ( Feld 19 ) und andererseits die Worten wurzel mit Aortenklappe ( Feld 20 ) . Bezüglich der Darstellung von Aortenwurzel mit Aortenklappe ist zu sagen, daß man bei entsprechend schmalem Primärstrahlenbündel die Darstellung der übrigen Klappen unterdrücken kann, da dann die Klappen nicht sämtlich in der durch das Primärstrahlenbündel definierten Schicht zu liegen kommen. Die Abbildung der Aortenklappe bei Unterdrückung der Abbildung der übrigen Klappen wurde in Fig. 15 zum Ausdruck gebracht, Der Einfachheit halber ist die Abbild ung beider Untersuchungsfelder 19 und 20 an ein und demselben Patienten dargestellta Eine Röntgenröhre liefert einen Röntgenstrahlungskegel, aus dem durch eine Blende ein schmales Primärstrahlenbündel 1 ausgeblendet wird. Die zur Abbildung kommenden Felder 19 und 20 werden vom Primärbtrahlenbündel 1 durchstrahlt und werden in Fig¢13 durch Vierecke aus dem Patientensitus herausgehoben. Die von den Strukturen innerhalb der Felder 19 und 20 ausgehende Streustrahlung wird durch einen Vielkanalkollimator 4 mit parallelen Kanälen richtungsselektiert und ein Bild der Strukturen in den Feldern 19 und 20 wird auf dem Röntgenleuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers 21 entworfen. Das mittels des Röntgenbildverstärkers verstärkte Röntgenstrahleneingangsbild wird über eine Tandemoptik 22 der Fernsehaufnahmeröhre 23 zugeführt. Nach der elektronische schen Verstärkung durch den Verstärker 24 wird auf dem Bildschirm der Fernsehröhre des Sichtgerätes 25 das Bild der zu diagnostizierenden Strukturen entworfen.
  • Kapitel II Die bisher existierenden und auf die technische Grobstrukturunter-Untersuchung anwendbaren strahlendiagnostischen Verfahren wurden schon in Kapitel I auf Seite 2 bis 6 unter den Verfahren (a), (b) und (c) beschrieben. Dort wurden auch ihre Mängel diskutiert. Unter Berücksichtigung der Probleme der technischen Grobstrukturuntersuchung ist als Mangel des Verfahrens (c) besonders dessen große Zeitdauer hervorzuheben, die insbesondere bei Serienuntersuchungen stark ins Gewicht Fall¾ Demgegenüber kann das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung genau so schnell wie das bisher übliche Verfahren (a) arbeiten, allerdings bei einer wesentlich kontrastreicheren Abbildung.
  • Das Prinzip der vorliegenden Erfindung im Sinne des Hauptanspruches 1 wurde schon in Kapitel I erläutert. Unteranspruch 2 der Erfindung ermöglicht analog wie auf Seite« beschrieben die Unterdrückung etwaiger Superpositionseffekte, die dadurch entstehen können, daß ein Teil der Streustrahlung, die von der primär durchstrahlten und zu untersuchenden Schicht ausgeht, durch Strukturen im Prüfling vor der primär durchstrahlten Schicht geschwächt wird. In den folgenden Unteransprüchen 3 bis 6 wird der von einem bestimmten Volumenelement bzw. Punkt der streustrahlenden Strukturen ausgehende Streustrahlenkegel, dessen Strahlung registriert wird, auf verschiedene Weise gegenüber dem Baiptanspruch 1 vergrößert.
  • lies bedeutet eine Vergrößerung der Empfindlichkeit der Streustrahlungse meßmethode bzw. des Abbildungsverfahrens. Unteranspruch 7 zeichnet sich wiederum durch konstruktive Einfachheit aus.
  • Im Folgenden soll ein Beispiel für die neuen Untersuchungstechniken angegeben werden, die das vorliegende strahlendiagnostische Verfahren im Rahmen der technischen Grobstrukturuntersuchung ezmóglicht. ( Siehe dazu Fig.16 ) Es soll dabei nach einem Lunker 28 in der Metallwand 27 eines Behälters gefahndet werden. Dabei kann eine Röntgen- oder Gammadurchstrahlung der Wand nach der herkömmlichen Methode (a) oder auch nach dem Verfahren (c) unter gewissen Umständen unmöglich sein. Dies ist dann der Fall, wenn das Innere des Behälters nicht zugänglich ist, entweder aus konstruktiven Gründen oder weil der Behälter ohne Stillegung seiner Funktion, z.B. als Flüssigkeitsbehälter, geprüft werden muß, oder wenn die Rückseite des Behälters aus konstruktiven oder anderen Gründen nicht zugänglich ist oder auf Grund der Ausmaße des Behälters bzw. der Absorption der Prüft strahlung durch seinen Inhalt eine Durchstrahlung des Behälters von der Rückseite aus nicht in Frage kommt.
  • In diesem Fall liefert das vorliegende strahlendiagnostische Verfahren ohne weiteres die Möglichkeit, die Wandung des Behälters allein von außen her strahlendiagnostisch zu untersuchen: Zu diesem Zweck wird ein Primärstrahlenbündel4( z.B. bestehend aus der 60 harten Gammastrahlung eines Co - Strahler d der in einem Bleibehälter 29 mit Strahlungekanal eingeschlossen ist ) von außen schräg in die zu untersuchende Schicht der Metallwand eingestrahlt. Die in der durchstrahlten Schicht nach außen abgestrahlte Streustrahlung in Form von Röntgenstrahlung und gestreuter Gammastrahlung wird wieder über einen Kollimator 4 richtungsselektiert und auf einen Bilddetektor 5 ( z.B0 Röntgenfilm ) projiziert. Um die Abbildung der durchstrahlten Schicht der Behälterwand maßgetreu zu machen, kann der Bilddetektor 5 parallel zum Primärstrahlenbündel bzw. zu der durchstrahlten Schicht eingestellt werden. Dies wird in der Fig.16 dargestellt.

Claims (7)

  1. Patentanspruche #
    Strahlendiagnostisches Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Körperstrukturen, insbesondere zur technisclien Grobstrukturuntersuchung und zur medizinischen Strahlendiagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß ( Siehe Fig.1 und 3 ) ein primäres Strahlenbündel (1) in Form von Röntgen- oder Gammastrahlung oder in Form von Korpuskularstrahlung mit geladenen Korpuskeln, insbesondere Elektronenstrahlung, beim Durchgang durch den Körper in den durchstrahlten Bezirken des Körpers eine Streustrahlung in Form von Röntgen- und/oder Gammastrahlung hervorruft, die zur Abbildung der vom Primärstrahlenbündel durchstrahlten Strukturen (3) dient, wobei die Abbildung in der Weise geschieht, daß die von den Strukturen (3) in eine bestimmte Richtung ausgesandte Streustrahlung selektiv registriert wird, derart, daß ein Vielkanalkollimator (4), dessen Kanäle parallel zueinander liegen und in Richtung der selektiv zu registrierenden Strahlung der Strukturen (3) weisen, ein Bild der Strukturen (3) auf einem Bilddetektor (5) ( z.B. Röntgenfilm; Bildverstärkerröhre) entwirft mit anderen Worten die Strukturen (3) auf Grund ihrer Streustrahlung als sekundäre Eigenstrahler angesehen werden können und mit Hilfe des Kollimators (4) abgebildet werden.
    Unter Streustrahlung wird hier jede Röntgen- und Gamma-Strahlung verstanden, die während des Durchgangs des Primärstrahlenbühdels durch den Körper von den vom Primärstrahlenbündel durchstrahlten Bezirken ausgeht und eine andere Richtung als die Primärstrahlung aufweist.
  2. 2. Modifikation von Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß a) das Primärstrahlenbündel so schmal gewählt wird, daß die sekundäreigenstrahlenden Strukturen (3) näherungsweise als flächenhafte sekundäreigenstrahlende Strahlenquelle ( sekundäreigenstrahlendes Flächenstück ) angesehen werden können ( Siehe Fig.3 und 4), und b) das ebene Flächenstück (5) des Bilddetektors parallel zu einem zu untersuchenden gleichgroßen und gleichförmigen ebenen Flächenstück (12) im Primärstrahlenbündel verschoben wird, wobei der Vielkanalkollimator (4) derart mitgeschwenkt wird, daß ständig durch einen bestimmten Kollimatorkanal ein bestimmter Punkt (13) im ebenen Flächenstück (12) auf einen bestimmten Punkt (14) des Bilddetektors (5) abgebildet wird, mit anderen Worten also das ebene Flächenstück (12) ständig auf den Bilddetektor (5) abgebildet wird, sodaß die zwischen dem Bilddetektor (5) und dem ebenen Flächenstück (12) liegenden Körperstrukturenf die bei der Abbildungstechnik nach Anspruch 1 durch die teilweise Schwächung der vom ebenen Flächenstück (12) kommenden Streustrahlung in Superposition mitabgebildet werden, verwischt bzw.
    unterdrückt werden ( Siehe Fig.4 )-.
  3. 3. Modifikation von Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ( Siehe Fig.5 und 6) a) als Primärstrahlenbündel (i) ein Bündel mit kleinem Querschnitt gewählt wird, das näherungsweise als Zeile dient, derart, daß mittels Parallelverschiebung dieser Zeile das ganze zu untersuchende Feld (12) im Körper überstrichen werden kann, indem eine Blende, die den Querschnitt des Primärstrahlenbündels bestimmt, samt der Röntgenröhre bzw. der Primärstrahlenquelle verschoben wird, und b) bei jeder Zeilenstellung die Registrierung der von den jeweiligen Volumenelementen der Zeile ausgehenden Streustrahlung im Scanning-Verfahren erfolgt ( wobei die Volumenelemente der Zeile näherungsweise als Zeilenpunkte angesehen werden können ) derart, daß durch einen Strahlendetektor (15) mit vorgeschaltetem punktfokussiertem Mehrkahalkollimator (14) die Streustrahlung sämtlicher Punkte des Feldes (12) registriert werden kann, indem das System von Strahlendetektor und Kollimator längs der Zeile verschoben wird bzw. indem das System der Bewegung der Zeile über das Feld (12) hinweg folgt.
  4. 4. Modifikation von. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ( Siehe Fig.7 und 8) a) das Primärstrahlenbündel (1) wie in Anspruch 2 so schmal gewählt wird, daß die sekundäreigenstrahlenden Strukturen (3) näherungsweise als flächenhafte Strahlenquelle angesehen werden können, und b) ein zu untersuchendes ebenes Flächenstück (12) daraus pn Volumenelemente aufgeteilt wird, derart, daß auf jedes dieser Volumenelemente ein Vielkanalkollimator (16) fokussiert ist, an dessen Ausgang sich jeweils ein Strahlendetektor (15) befindet, dergestalt, daß die Impulsraten sämtlicher Detektoren entsprechend ihrer Matrixanordnung auf der Matrix des zu ermittelnden Bildes der Strukturen im Feld (12) in bestimmte Bildqualitäten ( wie z.B. verschieden starke Grautöne je nach Höhe der Impulsrate ) umgesetzt und dargestellt werden wobei die Vielkanalkollimatoren (16) jeweils aus verschiedenen Winkeln auf die jeweiligen Volumenelemente blicken, da sie sich an ihrer Basis gegenseitig verdrängen.
  5. 5. Modifikation von Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ( Siehe Fig.9 und 10) a) als Primärstrahlenbündel (1) ein Bündel mit kleinem Querschnitt gewählt wird, das näherungsweise als Zeile dient, derart, daß mittels Parallelverschiebung dieser Zeile das ganze zu untersuchende Feld (12) im Körper überstrichen werden kann, indem eine Blende, die den Querschnitt des Primärstrahlenbündels bestimmt, samt der Röntgenröhre bzw. der Primärstrahlenquelle verschoben wird, und b) ein Kollimator (17), bestehend aus planparallelen Lamellen,die senkrecht zum Primärstrahlenbündel stehen, oder die im allgemeinsten Fall so stehen, daß der Vektor der Verschiebungsrichtung der Zeile in den Lamellenebenen liegt, dem Primärstrahlenbündel gegenübersteht, derart daß durch jede schmale Kammer zwischen zwei Lamellen ein Teil der Streustrahlung eines bestimmten Volumenelementes im Primärstrahlenbündel ausgeblendet wird, wobei dieser Teil der Streustrahlung hinter der jeweiligen schmalen Kammer durch einen der Kammer zugehörigen Strahlendetektor (15) registriert wird, sodaß also gleichzeitig die Streustrahlung sämtlicher Volumenelemente auf einer Zeile im Rahmen der ~#ra#c£naas#eenaun# durch den Kollimator erfolgten gemessen werden und auf einer Bildmatrix in Bildqualitäten umgesetzt werden kann; die Bildmatrix besitzt dabei erstens eine Aufteilung in Zeilen, die den durch Verschiebung des Primärstrahlenbündele im Feld (12) erzielten Positionen entspricht, und zweitens eine Aufteilung der Zeilen in Matrixelemente, die durch die kollimatorbedingte Aufteilung der vom Primärstrahlenbündel durchsetzten Bereiche in sekundäreigenstrahlende bzw. streustrahlende Volumenelemente gegeben ist.
  6. 6. Modifikation von Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß ( Siehe Fig.11 und 12) unter Abwandlung des Kollimators (17) in Verfahren 5 jede schmale Kammer zwischen zwei Lamellen die die Streustrahlung eines bestimmten Volumenelementes im Primarstrahlenbuzldel ausblendet und dem jeweiligen zugehörigen Strahlendetektor zuführt, durch jeweils einen eigenen Kollimator (18) ersetzt wird, der seinerseits aus planen Lamellen besteht, derart* daß a) die -Ebenen, in denen die jeweiligen Lamellen liegen, sich sämtlich in einer gemeinsamen Linie schneiden, und b) diese Linie das Primärstrahlenbündel senkrecht in dem Volumenelement bzw. bei entsprechend klein gewähltem Querschnitt des Primär strahlenbündels näherungsweise in dem Punkt schneidet, dessen Streustrahlung der betreffende Kollimator (18) ausblenden und dem zugehörigen Strahlendetektor (15) zuführen soll; das abzubildende Feld (12) im Körper 2 das bei einem Primärstrahlenbündel kleinen Querschnitts näherungsweise als ebenes Flächenstück angesehen werden kann, und die Linien, auf die die jeweiligen Kollimatoren fokussiert sind, müssen dabei in ein und derselben Ebene liegen.
    Diese Streustrahlenselektion kann als Linienfokussierung auf eine Linie angesehen werden, die das Primärstrahlenbündel senkrecht schneidet, das seinerseits beim Überstreichen des zu untersuchenden Feldes (12) des Patienten parallel verschoben wird. Die Ausrichtung der einzelnen Kollimatoren (18) auf die entsprechenden Punkte im Primärstrahlenbündel variiert, da sich die Kollimatoren an ihrer Basis gegenseitig verdrängen.
  7. 7. Modifikation von Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ( Siehe Fig.13 und 14 ) die Streustrahlung, die von dem vom Primär strahlenbündel (1) durchsetzten und zu untersuchenden Feld (12) im Körper ausgeht, nach dem Prinzip der Lochkamera mittels einer Lochblende (26) ein Bild der Strukturen im Feld (12) auf dem Bilddetektor (5) entwirft.
    L e e r s e i t e
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Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2713581A1 (de) * 1977-03-28 1978-10-05 Philips Patentverwaltung Anordnung zur darstellung einer ebene eines koerpers mit gamma- oder roentgenstrahlung
DE2757320A1 (de) * 1977-12-22 1979-07-05 Philips Patentverwaltung Anordnung zur untersuchung eines koerpers mit durchdringender strahlung
EP0028431A1 (de) * 1979-11-02 1981-05-13 Philips Patentverwaltung GmbH Anordnung zur Ermittlung der Streustrahlungsdichteverteilung in einem ebenen Untersuchungsbereich
EP0028864A1 (de) * 1979-11-10 1981-05-20 Philips Patentverwaltung GmbH Verfahren zur Darstellung artefaktarmer Schichtbilder eines dreidimensionalen Objektes
FR2471178A1 (fr) * 1977-08-01 1981-06-19 Univ Pittsburgh Appareil de radiographie
FR2472372A1 (fr) * 1979-06-30 1981-07-03 Philips Nv Procede et dispositif pour definir le contour d'un corps a l'aide de rayonnement disperse sur ce corps
FR2490480A1 (fr) * 1980-09-19 1982-03-26 Philips Nv Dispositif de radioscopie operant a l'aide d'un rayonnement disperse
DE3032801A1 (de) * 1977-03-28 1982-04-22 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Anordnung zur darstellung der inneren struktur eines koerpers, insbesondere eines sich bewegenden koerpers
WO1988000698A1 (en) * 1986-07-22 1988-01-28 American Science And Engineering, Inc. Method and apparatus for producing tomographic images
WO1988008530A1 (en) * 1987-05-01 1988-11-03 Florida Nuclear Associates, Inc. Gamma ray flaw detection system
EP0311177A2 (de) * 1987-10-05 1989-04-12 Philips Patentverwaltung GmbH Anordnung zur Untersuchung eines Körpers mit einer Strahlenquelle
US4884289A (en) * 1986-05-28 1989-11-28 Heimann Gmbh X-ray scanner for detecting plastic articles
FR2658714A1 (fr) * 1990-02-23 1991-08-30 Univ Toulouse Tomographe perfectionne a detection de rayons gamma.
US5127030A (en) * 1989-02-28 1992-06-30 American Science And Engineering, Inc. Tomographic imaging with improved collimator
US5247561A (en) * 1991-01-02 1993-09-21 Kotowski Andreas F Luggage inspection device
US5459320A (en) * 1990-02-23 1995-10-17 Universite Paul Sabatier Tomography machine with gamma-ray detection
EP0724150A1 (de) * 1994-07-08 1996-07-31 Muradin Abubekirovich Kumakhov Vorrichtung zur erzeugung eines bildes von einem objekt unter der verwendung eines stromes von neutralen oder geladenen teilchen und einer linse zum konvertierten des stromes von neutralen oder geladenen teilchen
US5787145A (en) * 1995-03-21 1998-07-28 Heimann Systems Gmbh Method and arrangement for identifying crystalline and polycrystalline materials
EP1482305A1 (de) * 2002-02-14 2004-12-01 Muradin Abubekirovich Kumakhov Einrichtung zur abbildung der internen struktur eines objekts
WO2005112767A1 (en) * 2004-05-21 2005-12-01 Tissuomics Limited Apparatus and method for penetrating radiation measurements
JP2008302211A (ja) * 2007-04-11 2008-12-18 Searete Llc コンプトン散乱x線深度視覚化、画像化、または情報プロバイダ
DE102009012233A1 (de) * 2009-03-07 2010-09-23 Zap Systemkomponenten Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Minimierung positionsbedingter Mesfehler bei einer berührungslosen Massenbestimmung
CN103115933A (zh) * 2011-11-16 2013-05-22 思姆菲舍尔科技公司 利用位置敏感型检测器检测背散射辐射的密度分布测量
US8837677B2 (en) 2007-04-11 2014-09-16 The Invention Science Fund I Llc Method and system for compton scattered X-ray depth visualization, imaging, or information provider

Cited By (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3032801A1 (de) * 1977-03-28 1982-04-22 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Anordnung zur darstellung der inneren struktur eines koerpers, insbesondere eines sich bewegenden koerpers
FR2386055A1 (fr) * 1977-03-28 1978-10-27 Philips Nv Dispositif pour reproduire l'image d'un plan d'un corps a l'aide d'un faisceau de rayons g ou de rayons x
DE2713581A1 (de) * 1977-03-28 1978-10-05 Philips Patentverwaltung Anordnung zur darstellung einer ebene eines koerpers mit gamma- oder roentgenstrahlung
FR2471178A1 (fr) * 1977-08-01 1981-06-19 Univ Pittsburgh Appareil de radiographie
DE2757320A1 (de) * 1977-12-22 1979-07-05 Philips Patentverwaltung Anordnung zur untersuchung eines koerpers mit durchdringender strahlung
FR2412857A2 (fr) * 1977-12-22 1979-07-20 Philips Nv Dispositif pour examiner un corps a l'aide d'un rayonnement penetrant dans ce corps
FR2472372A1 (fr) * 1979-06-30 1981-07-03 Philips Nv Procede et dispositif pour definir le contour d'un corps a l'aide de rayonnement disperse sur ce corps
EP0028431A1 (de) * 1979-11-02 1981-05-13 Philips Patentverwaltung GmbH Anordnung zur Ermittlung der Streustrahlungsdichteverteilung in einem ebenen Untersuchungsbereich
EP0028864A1 (de) * 1979-11-10 1981-05-20 Philips Patentverwaltung GmbH Verfahren zur Darstellung artefaktarmer Schichtbilder eines dreidimensionalen Objektes
FR2490480A1 (fr) * 1980-09-19 1982-03-26 Philips Nv Dispositif de radioscopie operant a l'aide d'un rayonnement disperse
DE3035524A1 (de) * 1980-09-19 1982-05-06 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Streustrahlen-durchleuchtungsanordnung
US4884289A (en) * 1986-05-28 1989-11-28 Heimann Gmbh X-ray scanner for detecting plastic articles
WO1988000698A1 (en) * 1986-07-22 1988-01-28 American Science And Engineering, Inc. Method and apparatus for producing tomographic images
US4809312A (en) * 1986-07-22 1989-02-28 American Science And Engineering, Inc. Method and apparatus for producing tomographic images
WO1988008530A1 (en) * 1987-05-01 1988-11-03 Florida Nuclear Associates, Inc. Gamma ray flaw detection system
US4870669A (en) * 1987-05-01 1989-09-26 Florida Nuclear Associates, Inc. Gamma ray flaw detection system
US4956856A (en) * 1987-10-05 1990-09-11 U.S. Philips Corporation Arrangement for examining a body comprising a radiation source
EP0311177A3 (en) * 1987-10-05 1990-05-23 Philips Patentverwaltung Gmbh System for examining a body with a radiance source
EP0311177A2 (de) * 1987-10-05 1989-04-12 Philips Patentverwaltung GmbH Anordnung zur Untersuchung eines Körpers mit einer Strahlenquelle
US5127030A (en) * 1989-02-28 1992-06-30 American Science And Engineering, Inc. Tomographic imaging with improved collimator
FR2658714A1 (fr) * 1990-02-23 1991-08-30 Univ Toulouse Tomographe perfectionne a detection de rayons gamma.
WO1991013372A1 (fr) * 1990-02-23 1991-09-05 Universite Paul Sabatier Tomographe perfectionne a detection de rayons gamma
US5459320A (en) * 1990-02-23 1995-10-17 Universite Paul Sabatier Tomography machine with gamma-ray detection
US5247561A (en) * 1991-01-02 1993-09-21 Kotowski Andreas F Luggage inspection device
WO1995008108A1 (en) * 1991-01-02 1995-03-23 Kotowski Andreas F Luggage inspection device
EP0724150A1 (de) * 1994-07-08 1996-07-31 Muradin Abubekirovich Kumakhov Vorrichtung zur erzeugung eines bildes von einem objekt unter der verwendung eines stromes von neutralen oder geladenen teilchen und einer linse zum konvertierten des stromes von neutralen oder geladenen teilchen
EP0724150A4 (de) * 1994-07-08 1996-10-02 Muradin Abubekirovich Kumakhov Vorrichtung zur erzeugung eines bildes von einem objekt unter der verwendung eines stromes von neutralen oder geladenen teilchen und einer linse zum konvertierten des stromes von neutralen oder geladenen teilchen
US5787145A (en) * 1995-03-21 1998-07-28 Heimann Systems Gmbh Method and arrangement for identifying crystalline and polycrystalline materials
EP1482305A1 (de) * 2002-02-14 2004-12-01 Muradin Abubekirovich Kumakhov Einrichtung zur abbildung der internen struktur eines objekts
EP1482305A4 (de) * 2002-02-14 2007-01-24 Muradin Abubekirovich Kumakhov Einrichtung zur abbildung der internen struktur eines objekts
WO2005112767A1 (en) * 2004-05-21 2005-12-01 Tissuomics Limited Apparatus and method for penetrating radiation measurements
JP2008302211A (ja) * 2007-04-11 2008-12-18 Searete Llc コンプトン散乱x線深度視覚化、画像化、または情報プロバイダ
JP2008302212A (ja) * 2007-04-11 2008-12-18 Searete Llc 容積測定タイプコンプトン散乱X線深度視覚化、画像化、または情報プロバイダ(VolumetricTypeComptonScatteredX−RayDepthVisualization,Imaging,orInformationProvider)
US8837677B2 (en) 2007-04-11 2014-09-16 The Invention Science Fund I Llc Method and system for compton scattered X-ray depth visualization, imaging, or information provider
DE102009012233A1 (de) * 2009-03-07 2010-09-23 Zap Systemkomponenten Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Minimierung positionsbedingter Mesfehler bei einer berührungslosen Massenbestimmung
DE102009012233B4 (de) * 2009-03-07 2011-06-16 Zap Systemkomponenten Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Minimierung positionsbedingter Messfehler bei einer berührungslosen Massenbestimmung
CN103115933A (zh) * 2011-11-16 2013-05-22 思姆菲舍尔科技公司 利用位置敏感型检测器检测背散射辐射的密度分布测量
US8983028B2 (en) 2011-11-16 2015-03-17 Thermo Fisher Scientific Inc. Density profile measurement by detecting backscattered radiation with position-sensitive detector
DE102012022526B4 (de) * 2011-11-16 2015-12-31 Thermo Fisher Scientific Inc. Vorrichtung und Verfahren zur Messung von Dichteprofilen durch Detektion rückgestreuter Gammastrahlen durch einen ortssensitiven Detektor

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