DE2548531A1 - Verfahren der roentgendiagnostik zur verbesserung des bildkontrastes sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

• Verfahren der Röntgendiagnostik zur Verbesserung des Bildkontrastes sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
• Es ist seit langem bekannt, dass die innerhalb des ausgeblendeten Röntgenstrahlenbündels vorhandene Streustrahlung eine Verminderung des Bildkontrastes verursacht. Dieses hat zur S-findung des sogenannten Bucky-Gitters und seiner zahlreichen Verbesserungen geführt. Das herkömmliche Bucky-Gitter besteht aus einer Anzahl von schmalen Schlitzen oder kleineren Blendenausschnitten, die voneinander durch schmale, für die Röntgenstrahlung undurchlässige Lamellen getrennt sind. Diese Vorrichtung wird unter dem zu bestrahlenden Patienten und über der das Röntgenbild aufnehmenden Film-Kassette angeordnet.Jm Betrieb wird das Bucky-Gitter schnell über der Filmkassette hin- und herbewegt, so dass die Primärstrahlung durchgelassen und die Streustrahlung abgeschwächt wird.
• Mit Hilfe des Bucky-Gitters wird demnach eine Verbesserung der Röntgenbildgualität durch die Abschwächung der den Bildkontrast vermindernden Streustrahlung erreicht. Obgleich sich durch eine derartige Vorrichtung eine Verbesserung des Bildkontrastes ergibt, reicht diese für die Röntgendiagnose von Gebieten mit einem hohen Streuungsgrad, wie des-Unterleibs, nicht aus. So ergibt sich beispielsweise mit dem besten Bucky-Gitter bei normaler Röntgenbestrahlung des Unterleibs gegenüber der Primärstrahlung ein Kontrast von 53%. Dieser niedrige Kontrastwert ergibt Bilder von schlechter Qualität, die eine richtige Diagnose von Krankheiten, auf Grund derartiger Röntgenbilder, extrem schwierig macht.
• Um zu einer Verbesserung des Bildkontrastes zu gelangen, sind verschiedene Techniken entwickelt worden, wie beispielsweise die Verwendung von Luftspalten, die Verwendung einer besseren Elektronik sowie die Verwendung verschiedener Abtastvorrichtungen. Jedoch haben sich diese bekannten Vorrichtungen zur Herstellung von Bildern hoher Qualität bei genügend schneller Rasterbewegung und niedriger Bestrahlungszeit allgemein als unbefriedigend erwiesen. Zwar ist es möglich, beispielsweise mit einem einzigen Abtaststrahl mit sehr niedriger Rastergeschwindigkeit, kontrastreiche Bilder guter Qualität zu erhalten, ich ist ein derartiges Verfahren nicht für die Röntgendiagnose geeignet, weil sich die Körperteile und die Organe des Patienten während der Röntgenbestrahlung bewegen. Falls deshalb verhältnismässig lange Bestrahlungszeiten erforderlich sind, um ein Röntgenbild zu erhalten, werden die Bilder auf Grund der Bewegung der bestrahlten Organe und Körperteile unscharf und häufig für die Diagnose unbrauchbar.
• Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem gegenüber bekannten Methoden ein wesentlich besserer Bildkontrast bei hohen Rastergeschwindigkeiten erzielt werden kann. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden, die auch in Zusammenhang mit den bereits existierenden Röntgenanlagen verwendet werden kann.
• Das neue Verfahren ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: - Erzeugung eines Röntgenstrahlenbündels durch Verwendung einer herkömmlichen Röntgenguelle; - Abblendung des Röntgenstrahlenbündels zur Erzeugung einer Vielzahl von Teilstrahlen; und - Abtastung des zu bestrahlenden Objektes mit den Teilstrahlen.
• Um einen besonders hohen Bildkontrast zu erreichen, wird vorzugsweise zwischen der unter dem Objekt angeordneten Röntgenfilmkassette und dem zu untersuchenden Objekt eine weitere Abblendung der aus dem bestrahlten Objekt austretenden Röntgenstrahlung vorgenommen.
• Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch: - eine Strahlenquelle zur Erzeugung eines Strahlenbündels, - eine erste Abblendvorrichtung, die in dem Strahlengang des Strahlenbündels zur Zerlegung dieses Strahlenbündels in eine Vielzahl von Teilstrahlen zur Bestrahlung des Objektes angeordnet ist, - eine Bildaufnahmevorrichtung, die in dem das Objekt durchdringendem Strahlengang angeordnet ist, um ein Bild von diesem Objekt zu erzeugen, und - eine zweite Abblendvorrichtung, die zwischen dem Objekt und der Bildaufnahmevorrichtung in dem das Objekt durchdringenden Strahlengang angeordnet ist, um die aus dem Objekt austretende Strahlung zu vermindern.
• Die Abblendvorrichtungen bestehen vorzugsweise aus für die Strahlung undurchlässigen Bleilamellen, zwischen denen sich für die Röntgenstrahlung durchlässige Schlitze befinden.
• Weitere Merkmale sowie die Wirkungsweise der Erfindung werden nachstehend anhand von im Zusammenhang mit Zeichnungen näher erläuterten Ausführungsbeispielen dargestellt.
• Es zeigt: Fig.l eine schematische Darstellung der zwei Schlitzanordnungen gemäss der Erfindung, Fig.2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels, Fig.3 eine detaillierte Darstellung der in Fig.2 dargestellten Antriebsanordnung, und Fig.4 eine graphische Darstellung der durch die Streuung bedingten Abnahme des röntgenographischen Kontrastes.
• In Fig.l ist mit 12 der Fokussierungsfleck der Antikathode einer herkömmlichen Röntgenröhre 10 bezeichnet, von dem ein kontinuierliches Röntgenstrahlenbündel 14 in Richtung eines Patienten 16 ausgeht. Obwohl im folgenden angenommen wird, dass es sich bei dem zu bestrahlenden Objekt um einen menschlichen Patienten handelt, ist es für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass die Erfindung nicht nur auf die medizinische Untersuchung von derartigen Patienten beschränkt ist, sondern dass sie ausserdem auch für die röntgenologische Untersuchung anderer lebender oder nichtlebender Objekte verwendet werden kann.
• Entsprechend der Erfindung ist in dem Röntgenstrahlenbündel14 vor dem Patienten 16 eine vordere Schlitzplatte 18 angeordnet.
• Diese Platte besteht aus einem Material, etwa aus Blei oder Stahl, das für die Röntgenstrahlen undurchlässig ist. Sie enthält eine Anzahl schmaler paralleler Schlitze 20, durch die eine Vielzahl von Teilstrahlen 2.2 zur Abtastung des Patienten gelangen. Eine herkömmliche Feldblende 24 ist entweder vor oder hinter der vorderen Schlitzplatte 18 angeordnet und begrenzt das gesamte zu bestrahlende Gebiet auf dem Patienten.
• Nach dem Auftreffen der Röntgenstrahlen auf dem Patienten 16 werden die schmalen Teilstrahlen teilweise gestreut. Dies ist in Fig.l durch eine Anzahl von Pfeilen angedeutet, die in verschiedene Richtungen zeigen. Diese Streustrahlenanteile enthalten keine signifikante Information und verursachen ein unscharfes Röntgenbild und verschlechtern den Kontrast des resultierenden Röntgenbildes. Andererseits durchdringen Anteile der Teilstrahlen 22 direkt den Patienten 16. Diese den Patienten durchdringenden Anteile, die als Primär- oder Nutzstrahlen bezeichnet werden, sind Träger der Information über die Struktur der inneren Organe des Patienten. Aufgrund der relativ dichten Konzentration von Organen, Knochen und Körperflüssigkeiten im Lnterleib ist es ausserordentlich schwierig, eine genaue Röntgendiagnose von diesem Körperteil zu erhalten.
• Um detaillierte Angaben über die Krankheiten oder die genaue Lage von Tumoren und anderen Geschwulsten im Unterleib zu erhalten, sind deshalb extrem klare Röntgenbilder höchsterQualität erforderlich. Jedoch verursachen die Dicke des Unterleibs, die Konzentration der Organe etc. und das grosse notwendige Bestrahlungsfeld einen erheblichen Anteil an Röntgenstreustrahlung, und wie bereits oben erwähnt, macht es diese Streustrahlung so schwierig, klare röntgenologische Bilder des Unterleibs zu erhalten. Deshalb sind Verfahren, die es ermöglichen, klare Röntgenbilder vom Unterleib herzustellen, von grosser Bedeutung für die Unterleibs-Röntgendiagnostik.
• In Fig.l ist der Patient auf einem Tisch 28 liegend dargestellt, wobei der Tisch aus einem für die Röntgenstrahlen relativ leicht durchlässigen Material besteht. Unter dem Tisch 28befindet sich eine hintere Schlitzplatte 30, die über einer konventionellen Röntgenfilmkassette 32 angeordnet ist. Die hintere Schlitzplatte 30 enthält eine Vielzahl von Schlitzen 34, deren Breite klein ist im Verhältnis zu ihrer Tiefe.
• Die Schlitze 34 sind wesentlich breiter als die Schlitze 20 in der vorderen Schlitzplatte 18, und genügend breit, um die ausgeweiteten Röntgenstrahlen 22, die den Patienten 16 durchdringen, aufzunehrlen. Sowohl die vordere als auch die hintere Schlitzplatte enthalten die gleiche Anzahl von Schlitzen und sind im wesentlichen kongruent zueinander, obwohl die hintere Schlitzplatte insgesamt massstabmässig grösser ist als die vordere Schlitzplatte. Auf einen Vergleich der unterschiedlichen Bemessungen der beiden Schlitzplatten wird weiter unten eingegangen.
• Zur Abtastung des Patienten 16 durch die verschiedenen Teilstrahlen 22 bewegen sich die beiden Schlitzplatten 18 und 30 während des Betriebes synchron zueinander. Hierbei wird der Röntgenfilm in der Kassette 32 durch die Teilstrahlen, die den Patienten durchdringen, belichtet, wobei sich ein klares Bild ergibt, das weder Schatten zeigt noch einen Hinweis auf die Existenz der beiden Schlitzplatten wiedergibt. Noch wichtiger hingegen ist die Tatsache, dass durch die Verwendung der beiden Schlitzplatten eine ausserordentlich wirksame Abschwächung der gesamten Streustrahlung erfolgt, so dass auf dem Röntgenfilm ein Bild mit wesentlich besserem Kontrast und grösserer Klarheit: entsteht, als dies bei Bildern der Fall ist, die ohne eine derartige Kombination von Schlitzstrukturen gemäss der Erfindung aufgenommen werden.
• Im folgenden wird Fig.2 näher betrachtet, die eine perspektivische Ansicht eines praktischen Ausführungsbeispiels der Erfindung wiedergibt. Die Vorrichtung, die in Fig.2 dargestellt ist, enthält einen starren Führungsarm 36, der drehbar um eine Achse 40 an einem Punkt 38 gelagert ist. Die Achse 40 geht durch den Brennfleck 12 der Röntgenröhre 10.
• Die vordere Schlitzplatte 18 ist mit dem Führungsarm 36 über ein Befestigungsteil 42 fest verbunden, wobei dieses Befestigungsteil auch ein integraler Bestandteil des Führungsarms 36 sein kann. Die hintere Schlitzplatte 30 ist mit einem Unterteil 44 des Führuiigsarms 36 über zwei Stifte 46 verbunden, die in entsprechende Einschnitte 48 des Unterteils 44 eingreifen.
• Die Schlitze 48 haben eine in vertikaler Richtung langgestreckte Form, so dass der Führungsarm 36 sich entlang einem gewölbten Weg bewegen kann, während die untere Schlitzplatte 30 sich in gerader Richtung bewegt.
• Eine gerade Bewegung der unteren Schlitzplatte 30 ist durch eine lineare Führungsvorrichtung 50 gesichert, mit der die Schlitzplatte 30 über ein normales Rollenlager oder eine andere geeignete Kopplungsvorrichtung, die eine gerade freie Bewegung mit einem Minimum an Reibung erlaubt, verbunden ist Wie in Fig.3 detailliert dargestellt ist, wird mit Hilfe eines normalen Elektromotors 52 über ein Schneckengetriebe 54 der Führungsarn und die Schlitzplattenanordnung bewegt.
• Das Schneckengetrebe besteht aus einer Getriebeschnecke 56, die durch den Motor 52 bewegt wird und in eine Zahnstange 58 eingreift, die an der unteren Schlitzplatte 30 befestigt ist. Das Schneckengetriebe und der elektrische Motor sind allgemein bekannte Elemente, denen für sich kein erfinderischer Anteil bei der vorliegenden Neuerung beigemessen wird.
• Das Schneckengetriebe und der elektrische Antrieb eignen sich in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung deshalb besonders gut, weil das Schneckengetriebe einen sehr genauen Bewegungsablauf erlaubt, während eine elektrische Leistungsquelle zum Antrieb eines Motors in den meisten Fällen vorhanden ist. Jedoch können auch viele andere Antriebsvorrichtungen und Leistungsquellen, einschliesslich hydraulischer Anordnungen und Bandvorrichtungen, verwendet werden. Für einen Durchschnittsfachrlann ist auch die Verwendung weiterer Antriebseinrichtungen im Zusammenhang mit der beschriebenen Struktur selbstverständlich.
• In Fig.2 ist ein Schalter 59 in der Stromzuführung des Motors 52 vorgesehen. Wird der Motor eingeschaltet, so wird mit Hilfe des Schneckengetriebes 54 über die Koppelstifte 46 eine Bewegung des Unterteils 44,und damit des Führungsarms 36 und der beiden Schlitzplatten verursacht. Ein Start-Sensor 60, bei dem es sich um einen normalen Begrenzungsschalter, eine Photozelleneinrichtung oder eine ähnliche Einrichtung handelt, ist vorgesehen, um die Bewegung der hinteren Schlitzplatte zu detektieren. Der Start-Sensor 60 ist mit einer Röntgenröhrentberwachunqseinrichtung 64 ver})unden, welche ihrerseits mit der Röntgenröhre 13 verbunden ist. Die Röntgenröhre wird dann jeweils durch Ausl5sung des Start-Sensors 60 in Betrieb gesetzt. Ein konventioneller Stop-Sensor 62, der identisch aufgebaut sein kann wie der Start-Sensor 60,ist ebenfalls mit der Röntgenröhrenüberwachungseinrichtung 64 verbunden, um die Röntgenröhre 10 auszuschalten, sobald sich die schlitzpla£tenvorrichtung genügend weit bewegt hat, so dass die Abtastbewegung abgeschlossen ist.
• Die spezielle Schlitzanordnung und die geometrischen Parameter der Erfindung sind im Hinblick auf die Minimierung der auf den Röntgenfilm gelangenden Streustrahlung von grosser Bedeutung. Ein wichtiger Parameter, der zur Bestimmung der bevorzugten Schlitzbreite sowie anderer Abmessungen der Erfindung verwendet wird, ist der Wert der Streustrahlung, die in der hinter dem Patienten austretenden Röntgenstrahlung enthalten ist, bezogen auf den Wert der Primär- bzw. die Information enthaltende Strahlung. Dieses Verhältnis von Streustrahlung zu Primärstrahlung (S/P-Verhältnis) variiert zwischen etwa 2 bei Brust-Röntgenaufnahmeverfahren bis etwa 9 bei Unterleibs-Röntgenaufnahmeverfahren, Die Kurve in Fig.4 stellt die Beziehung zwischen dem röntgenographischen Bildkontrast: (vertikale Achse) und dem S/P-Verhältnis (horizontale Achse) graphisch dar. Wie man dieser Figurentnimmt, ist der Bi].dkontrast maximal, wenn keine Streuung vorhanden ist. Mit wachsendem S/P-Verhältnis nimmt der Bildkontrast bis zu einem S/P-Verhältnis von etwa 4 sehr schnell ab und weist anschliessend einen flacheren Abfall auf. Bei einem S/P-Verhältnis von 4 ist jedoch der Bildkontrast bereits von 1 auf 0w2 gefallen, was einer fünffachen Kontrastreduktion entspricht. Hieraus wird ersichtlich, dass eine Verringerung des S/P-Verhältnisses von grösster Wichtigkeit für eine Verbesserung des Bildkontrastes ist.
• Da lange Bestrahlungszeiten auf Grund der Bewegung des Patienten zu einer I[erabsetzung der Bildqualität führen, ist es ebenfalls von Bedeutung, kurze Bestrahlungszeiten einzuhalten. Um dies zu erreichen, ist es notwendig, dass das Röntgenstrahlenbündel eine möglichst grosse Fläche bestrahlt, wobei die Streuuncr auf einem Minimum gehalten werden muss.
• Für ein vorgegeber,es zu belichtendes Filmgebiet kann dies durch Bestrahlung eines bestimmten Gewebevolumens mit der grössten Gesamtoberfläche erreicht werden. Vergleicht man beispielsweise ein langes, schmales, rechteckiges und ein kreisförmiges Strqhlungsfeld, das jeweils nach Durchlaufen der gleichen Schichtdicke auf das gleiche zu belichtende Filmgebiet auftriEft/miteinander, wobei das jeweils zu bestrahlende Volumen in beiden Fällen gleich sein soll, damit die Zahl der Streuwechselwirkurgen übereinstimmt, so ist die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die in dem langen, schmalen, rechteckigen Strahlungsgebiet entstehende Streustrahlung herausgestreut wird und nicht auf den Film trifft auf Grund des insgesamt grösseren Oberflächengebietes dieses Volumens wesentlich grösser als dies für ein kreisrundes bestrahltes Gebiet der Fall ist. Deshalb ist es im Hinblick auf eine Verminderung der Streustrahlung wesentlich günstiger, statt eines einzigen grossen Strahlen)ndels eine Serie langer rechteckiger Strahlenbündel zu verwenden. Ferner ergibt sich für ein vorgegebenes S/P-Verhältnis mit einer derartigen Serie von rechteckigen Strahlenbündeln, die einen Teil des Patienten abtasten, die kürzeste mögliche Bestrahlungszeit. Diese Ueberlegungen haben zu der rechteckigen Schlitzanordnung der vorliegenden Erfindung geführt.
• Die Länge der Schlitze 34 in der hinteren Platte 30 wird vorzugsweise so gewählt, dass sie den Abmessungen der üblicherweise verwendeten Röntgenfilme entspricht. Diese haben in der Regel die Abmessungen 14 mal 17 inches (35,6 mal 43 cm) oder sind noch schmaler. Deshalb beträgt die Länge der hinteren Schlitze 34 vorzugsweise 17 inches (43 cm). Weitere typische Abmessuncen für die Anordnung gemäss Fig.2 sind in der Tabelle 1 zusammengestellt. Diese Massangaben in der Tabelle 1 sind zwar Grenzdaten, aber sie definieren einen brauchbaren Bereich. Es werden typische Werte für die Herstellung der neuen Vorrichtung angegeben. Jede Massangabe stellt im Grunde genommen einen zentralen Punkt innerhalb eines annehmbaren Bereiches von Werteangaben dar.
• Die weiter hinten folgenden Tabellen 2, 3 und 4 enthalten Messwerte für das S/P-Verhältni; eines einzigen vorderen Schlitzes als Funktion der Schlitzbreite, die Streuverteilung eines einzigen vorderen Schlitzes als Funktion des Abstandes vom Rand des hinteren Schlitzes, und die Abhängigkeit des jeweiligen Anteils, der durch die Nachbarschlitze gelangt, von dem Abstand des bestrahlten Schlitzes. Die Werte dieser Tabellen geben demnach die Abhälgigkeit der neuen Vorrichtung von verschiedenen Parametern im Hinblick auf ihre Anfälligkeit, Streustrahlung zu empfangen, wieder. Wie in Tabelle 5 dargestellt ist, kann mit Hilfe der Werte aus den Tabellen 2, 3 und 4 in Verbindung mit den Massangaben der Tabelle 1 das gesamte S/P-Verhältnis der erfindungsgemässen Vorrichtung berechnet werden.
• Tabelle 1 Typische Werte für die Mehrfachschlitz-Abtasteinrichtung Vorderer Schlitz Hinterer Schlitz Abstand vom Fokussierungsfleck der 30,0 96,0 Röntgenröhre (cm) Schlitzbreite (cm) 0,156 0,5 Schlitztiefe (cm) 0,32 3,0 Schlitzlänge (cm) 13,49 43,0 Schlitzabstand (cm) 0,625 2,5 Zahl der Schlitze 13-20 18-20 Abtastgeschwindigkeit (cm/sec) 0,125-10,025 10-50 Tabelle 2 Verhältnis von Streustrahlung zu Primärstrahlung (S/P) für einen einzigen vorderen Schlitz in Abhängigkeit von der Schlitzbreite Schlitzbrite** (cm) S/P 0,10 0,04 C,25 0,10 C,50 0,19 C,75 0,29 1,00 0,39 1,50 0,58 2,00 0,77 8" Plexiglas-Phantom bei80 kV.
• ** Schlitzbreite gemessen in der Bildebene.
• Tabelle 3 Streuverteilung für einen einzigen vorderen Schlitz Abstand vom Rand des hinteren Schlitzes (cm) Streustrahlung ° 1,00 1 0,92 2 9,79 3 0,69 4 0,62 5 0,53 6 0,45 7 0,39 8 °,33 9 °,28 10 °,23 * Gemessen in der i:bene des hinteren Schlitzes mit 8" Plexiglas-Phantom bei 80 kV.
• Bemerkung: Die Verteilung ist unabhängig von der Schlitzbreite für Schlitze zwischen 0,38 cm und 3 cm.
• Tabelle 4 Anteil der durch Nachbarschlitze einfallenden Streustrahlung in Abhängigkeit vom Abstand des bestrahlten * Schlitzes Anteil der einfallenden Abstand Streustrahlung (cm) 0,105 1 0,095 2 0,070 4,5 0,045 7 0,020 9,5 * Gemessen für einen 0,4 cm breiten hinteren Schlitz, der 3 cm dick ist, mit 8" Plexiglas Phantom bei 80 kV. Tabelle 5 Berechnung des Verhältnisses von Streustrahlung zu Primärstrahlung für Mehrfachschlitz-Abtasteinrichtung (Abmessungen der hinteren Schlitze: Breite: 0,5 cm, Abstand: 2 cm, Tiefe: 3 cm)

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  S/P für einen Schlitz S/P (Tabelle 2) = 0,19

  + Streuanteil von den nächsten 2x (Streustrahlung am Rand)

  Nachbarn - 2 cm x Abstandsfaktor

  + x durch Nachbarschlitz gelangter

  Anteil =

  2x0,19 x 0,72 x 0.095 = 0,02

  + Streuanteil von den übernäch-

  sten Nachbarn - 4,5 cm + (2x 0,10 x 0,57 x 0,070 - 0,015

  + Streuanteil von den dritt- + (2x 0,19 x 0,36 x 0,045 = 0,006

  nächsten Nachbarn - 7,0 cm SUMME = 0,24

  Schwächungskoeffizient Bmerkung: Für ein typisches Gitter, das 0,4 Gramm Blei pro cm2 enthält.
• Die Verminderung des Kontrastes, die von der Streuung herrührt, ist 0,50. Die Verbesserung des Kontrastes beträgt demnach etwa 1,6.
• Wie diese Berechnung zeigt, hat der durch die Streustrahlung verursachte Schwächungskoeffizient bei der vorliegenden Erfindung einen Wert von O,81 im Gegensatz zu den herkömmlichen Vorrichtungen, bei denen der Koeffizient etwa 0,26 beträgt. Daher ist es mit der neuen Erfindung möglich, eine dreifache Verbesserung des resultierenden Bildkontrastes zu erreichen. Im Hiilick auf die relativ einfache Natur der erfindungsgemässen Anordnung stellt diese bedeutende Verbesserung des Bildkontrastes, die es ermöglicht, praktisch verwendbare und nur mit geringen Kosten verbundene Röntgenbilder hoher Qualität herzustellen, einen aussergewöhnlichen Fortschritt dar, insbesondere für die Unterleibs-Röntgendiagnostik. Damit ist eine wesentlich grössere Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Diagnose von Unterleibserkrankungen möglich geworden.
• Wie bereits oben erwähnt wurde, ist die Bestrahlungszeit ein die Klarheit des Röntgenbildes beeinflussender wichtiger Faktor, weil bei sehr langen Bestrahlungszeiten durch unwillkürliche Bewegungen der Organe oder anderer Teile des Patienten schlecht aufzulösende, verschwommene Bilder entstehen können.
• Im allgemeinen sollte deshalb die Bestrahlungszeit bei Unterleibsuntersuchungen auf 1/2 Sekunde begrenzt sein. Mit der vorliegenden Erfindung sind Abtastintervalle von 1/2-Sekunde oder noch weniger leicht erreichbar.
• Während bisher ausführlich der Aufbau der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, soll im Folgenden zusammenfassend auf die Betriebsweise der neuen Vorrichtung eingegangen werden. Hierzu wird zunächst ein Patient in die entsprechende Lage auf dem Tisch gebracht. Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird dann durch Anschalten des Motors 52 in Betrieb gesetzt.
• Der Start-Sensor 60 beeinflusst dann die Röntgenröhrenüberwachungsvorrichtur,g 64 in der Weise, dass diese die Röntgenröhre anschaltet, wenn eine Bewegung der hinteren Schlitzplatte detektiert wird. Anschliessend wird der Stop-Sensor 62 durch die Bewegung der hinteren Schlitzplatte beeinflusst und bewirkt wiederum über die Ueberwachungsvorrichtung 64, dass die Röntgenröhre ausgeschaltet wird. Die hintere Schlitzplatte muss sich um eine Strecke bewegen, die gleich der Summe der Breite eines Schlitzes und der Breite eines Schlitzabstandes ist. Unter Verwenclung von Tabelle 1 erhält man somit einen Gesamtabstand von wenigstens 2,5 cm. Vorzugsweise sollte sich die Schlitzplatte um eine Strecke bewegen, die das Zwei- bis Dreifache dieses Abstandes beträgt (d.h. mindestens 5 cm), um eine gleichmässige und vollständige Abtastung des Patienten sicherzustellen. Bei der kleinsten in Tabelle 1 angegebenen Abtastgeschwindigl;eit (10 cm/sec) wird noch ein 5 cm langer Abtastweg in 1/2 Sekunde überstrichen. Das eigentliche Maximum der Bestrahlungszeit für die Unterleibs-Röntgenbestrahlung wurde bereits oben erwähnt. Die Bewegung des vorderen Schlitzes hängt vcn derjenigen des hinteren Schlitzes ab und seine Geschwindigkeit ist entsprechend dem Verhältnis der Abstände beider Schlitze von dem Drehpunkt 38 proportional zur Geschwindigkeit des hinteren Schlitzes.
• Obwohl die dargestellte Anordnung die Abtastung des Patienten entlang des Tisches wiedergibt, ist es für den Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass die Anordnung auch quer zum Tisch betrieben werden kann.
• Eine zusätzliche Verbesserung des Bildkontrastes ergibt sich beispielsweise durch Vergrösserung der Tiefe der hinteren Schlitze, durch die Wahl eines grösseren Abstandes zwischen den Schlitzen, durch Verwendung engerer Schlitze oder durch die Verwendung einer grösseren Anzahl von schmaleren Schlitzen, die enger miteinander in Verbindung stehen.
• Die Vorrichtung kann auch derart hergestellt werden, dass statt der dargestellten länglichen Schlitze eine Vielzahl von quadratischenr rechteckigen, kreisförmigen oder eine andere geometrische Form aufweisenden, die Röntgenstrahlen durchlassenden Oeffnungen verwendet wird. Dann müsste im wesentlichen jeder Schlitz durch eine Vielzahl von quadratischen, rechteckigzn, kreisförmigen oder eine andere Form aufweisenden Oeffnungen ersetzt werden. Die benachbarte Vielzahl derartiger oeffnungen muss dann derart versetzt sein, dass sich bei der Abtastung des Patienten eine gleichmässige Bestrahlung des Filzes ergibt. Jedoch ist eine grössere Präzision bei der Hers'ellung einer derartigen Vorrichtung erforderlich, weil eine Registrierung zwischen den Oeffnungen in zwei Richtungen erforderlich ist. Mit einer derartigen Vorrichtung ist jedoch im Verhältnis zu den oben offenbarten Schlitzanordnungen eine zusätzliche Verbesserung des Bildkontrastes möglich.
• Aus den vorgenannten Ausführungen ergibt sich von selbst, dass zusätzliche Aenderungen und Variationen der Erfindung möglich sind. Es ist daher selbstverständlich, dass der Schutzbereich der Ansprüche nicht nur auf das speziell beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist.

Claims (13)

P z t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren der Röntgendiagnostik zur Verbesserung des Bildkontrastes, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: - Erzeugung eines Röntgenstrahlenbündels (14) durch Verwendung einer herkömmlichen Röntgenquelle (10); - Abblendung des Röntgenstrahlenbündels (14) zur Erzeugung einer Vielzahl von Teilstrahlen (22); und - Abtastung des zu bestrahlenden Objektes (16) mit den Teilstrahlen (22).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellwlg eines Bildes mit Hilfe der das Objekt (16) durchdringenden Röntgenstrahlen unter dem Objekt (16) eine Röntgenbildaufnahmevorrichtung (32) angeordnet wird, und dass die von dem Objekt (16) kommenden Röntgenstrahlen vor ihrem Auftreffen auf der Aufnahmevorrichtung (32) abgeblendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Abb:lendmittel (30) eine Abtastung vorgenommen wird, die synchron zur Abtastung des zu bestrahlenden Objektes (16) mit Hilfe der Teilstrahlen (22) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenröhre (10) automatisch in Abhängigkeit von den beiden synchron zueinander erfolgenden Abtastbewegungen betrieben wird.

9 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch: - eine Strahlungsquelle (10) zur Erzeugung eines Strahlenbündels (14); - eine erste Abblendvorrichtung (18), die in dem Strahlengang des Strahlenbündels (14) zur Zerlegung dieses Strahlenbündels in eine Vielzahl von Teilstrahlen (22) zur Bestrahlung des Objektes (16) angeordnet ist; - eine Bildaufnahmevorrichtung (32), die in dem das Objekt (16) durchdringenden Strahlengang angeordnet ist, um ein Bild von diesem Objekt zu erzeugen; und - eine zweite Abblendvorrichtung (30), die zwischen dem Objekt (16> und der Bildaufnahmevorrichtung (32) in im das Objekt (16) durchdringenden Strahlengang angeordnet ist, um die aus dem Objekt (16) austretende Streustrahlung zu vermindern

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste AbbLendvorrichtung (18) aus einem für die Röntgenstrahlung lrndurchlässigen Material besteht, in dem eine Vielzahl räumlich regelmässiger und für die Röntgenstrahlen durchlässiger Bereiche (20) enthalten sind,durch die die Teilstrahlen (22) treten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abblendvorrichtung (30) eine ähnliche Formiat, aber massstabgerecht grösser ist als die erste Abblendvorrichtung (:L8).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den die Röntgenstrahlen durchlassenden Bereichen (20, 34) um langgestreckte Schlitze handelt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abblendvorrichtungen (18, 30 ) mechanischmiteinander verbanden sind, um eine einheitliche Bewegung zu gewährleis--en.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abtastung des Objektes (16) mit den Teilstrahlen (22) eine Antriebseinrichtung (52) mit mindestens einer der Abblendvorrichtlmgen (18, 30) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungsgl:eder (36,46,56,54) zwischen der ersten und der zweiten Abblendvorrichtung (18,30) und der Antriebseinrichtung (52) vorgesehen sind, um eine synchrone Abtastung der beiden Abblendvorrichtungen (18, 30) zu gewährleisten.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Betriebszustandes der Strahlungsquelle (10) in Abhängigkeit von der Bewegung wenigstens einer Abblendvorrichtlmg (18, 30 ) eine Ueberwachungsvorrichtung (60,62,64) mit der Strahlungsquelle (10) und der Antriebsvorrichtung t'i2) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ueberwachungsvorrichtung zwei Detektoren (60,62) enthält, die bei den Abtastbewegungen der beiden Abblendvorrichtungen (18, 30) das An- und Ausschalten der Strahlungsquelle (3.0) bewirken.

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