DE2609925A1

DE2609925A1 - Anordnung zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption eines koerpers

Info

Publication number: DE2609925A1
Application number: DE19762609925
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Phys Wagner
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1976-03-10
Filing date: 1976-03-10
Publication date: 1977-09-15
Also published as: GB1579694A; CA1072688A; FR2344032B1; SE7702484L; DE2609925C2; IL51613A0; FR2344032A1; IL51613A; JPS52110582A; NL7702394A

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, 2000 HAMBURG 1, STEINDAMM 94

"Anordnung zur Ermittlung der räumlichen Verteilung der Absorption eines Körpers"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Ermittlung der räumlichen Verteilung der Absorption einer Strahlung in einer Ebene eines Körpers unter Verwendung eines Strahlers, dessen keilförmig ausgeblendete Strahlung den Körper durchsetzt und von einer Reihe von nebeneinander angeordneten Detektoren gemessen wird, wobei die Messung in einer Vielzahl unterschiedlicher Drehpositionen des Systems Strahler - Detektoren er-

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folgt, wobei zwischen dem Strahler und dem zu untersuchenden Körper ein Dämpfungskörper angeordnet ist, der die Strahlung innerhalb des keilförmigen Strahlenbündels in unterschiedlichem Maße schwächt, und wobei die Ermittlung der Absorption der Strahlung in der Ebene mittels einer Recheneinrichtung anhand der ermittelten Meßwerte erfolgt.

Eine solche Anordnung ist bekannt (DT-OS 24 39 847). Die Messung kann dabei relativ schnell durchgeführt werden, weil eine Vielzahl von Meßwerten gleichzeitig erfaßt werden kann und weil zur Erfassung der Absorption in der Ebene das System Strahler Detektoren nur um eine zur Untersuchungsebene senkrechte, vorzugsweise durch den zu untersuchenden Körper verlaufende Achse gedreht werden muß.

Dabei ist zwischen dem Strahler und dem zu untersuchenden Körper (sowie zwischen dem zu untersuchenden Körper und den Detektoren) ein Dämpfungskörper angeordnet, durch den erreicht werden soll, daß die Strahlung in allen Richtungen des keilförmigen Strahlenbündels jeweils etwa um den gleichen Faktor gedämpft wird, so daß die Ausgangssignale der Detektoren näherungsweise in derselben Größenordnung liegen, was es ermöglicht, sämtliche Detektoren in ihrem günstigsten Arbeitsbereich zu betreiben.

In der DT-OS 24 39 847 ist bereits der Gedanke entsprochen, daß es für die Diagnose oft gar nicht erforderlich ist, daß die Absorption in allen in der Ebene liegenden Punkten des Körpers genau ermittelt wird, sondern daß es vielmehr in vielen Anwendungsfällen genügt, wenn die Absorption nur in einem vorgebbaren Bereich (Diagnosebereich) genau ermittelt wird. Zu diesem Zweck haben bei der bekannten Anordnung die den Bereich um das Rotationszentrum erfassenden Detektoren eine wesentlich kleinere Meßfläche als die weiter außen liegenden Detektoren. Dadurch kann die räumliche Auflösung in diesem Bereich gesteigert werden. Soll ein Bereich außerhalb des Zentrums des zu untersuchenden Körpers genau untersucht werden, muß der Körper so verschoben werden, daß dieser Bereich mit PHD 76-045 -3-

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dem Rotationszentrum zusammenfällt.

Der Erfinder hat erkannt, daß diese Anordnung - ebenso wie alle anderen Anordnungen der eingangs genannten Art - den folgenden Nachteil hat. Die keilförmig ausgeblendete Strahlung ist in allen Teilen des ausgeblendeten Bereiches ungefähr gleich stark, wenn man von durch die unterschiedliche räumliche Strahlencharakteristik des Strahlers bedingten Abweichungen einmal absieht. Da zur fehlerfreien Ermittlung der Absorption die Ebene des Körpers vollständig bestrahlt werden muß, bedeutet dies, daß alle Bereiche des Körpers in der Ebene einer etwa gleich großen Strahlungsbelastung ausgesetzt sind. Wie bereits erwähnt, ist man jedoch im allgemeinen nicht daran interessiert, die Absorption im gesamten Bereich des Körpers zu ermitteln, sondern nur in einem vorgebbaren Bereich (Diagnosebereich), in dem ein krankhafter Befund vermutet wird. Somit wird nicht nur der Diagnosebereich,sondern auch der übrige Bereich des Körpers innerhalb der Ebene durch eine hohe Strahlungsdosis belastet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Strahlenbelastung für den außerhalb des Diagnosebereichs liegenden Bereich des Körpers verringert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Dämpfungskörper aus zwei zusammen mit dem System Strahler Detektoren drehbaren Teilen besteht, die - vorzugsweise auf einem zum Strahlengang nahezu senkrechten Weg verschiebbar so angeordnet sind, daß die beiden Teile des Dämpfungskörpers die Strahlung in einem vorgebbaren Bereich (Diagnosebereich) innerhalb des zu untersuchenden Körpers in allen Drehpositionen nicht schwächen und die Strahlung außerhalb des Diagnosebereichs zwar schwächen, aber nicht vollständig unterdrücken.

Die Teile des Dämpfungskörpers sind dabei also eo ausgebildet, daß die Strahlung im Diagnosebereich nicht gedämpft wird oder PHD 76-045 - 4 -

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- G-allenfalls sehr geringfügig und stark in den Jeweils links und rechts an den Diagnosebereich grenzenden Bereichen. Dabei heißt starke Dämpfung eine Reduktion der Strahlenintensität um einen Faktor 10 bis 1000. Keinesfalls darf die Strahlung in diesen Bereichen vollständig unterdrückt werden, da dann die Ermittlung der Absorption anhand bekannter Rechenverfahren stark gestört, wenn nicht gar unmöglich gemacht wird. Wird die Strahlung für die Bereiche außerhalb des Diagnosebereichs aber nur um einen Faktor von z.B. 100 reduziert, so führt dies lediglich zu einer Verschlechterung des durch den Teilchencharakter der Strahlung bedingten Signal-Rauschverhältnisses. Untersuchungen haben gezeigt, daß sich ein erhöhtes Rauschen bei der Ermittlung von nicht dem Diagnosebereich zugeordneten Meßwerten bei der Ermittlung der Absorption im Diagnosebereich nicht wesentlich auswirkt.

Grundsätzlich ist es nicht erforderlich, daß die beiden Teile des Dämpfungskörpers verschiebbar sind. Vielmehr kann die erfindungsgemäße Anordnung auch betrieben werden, wenn die Teile des Dämpfungskörpers zwar zusammen mit dem System Strahler - Detektoren drehbar, im übrigen jedoch fest und symmetrisch zur Verbindungslinie zwischen dem Strahler und dem Rotationszentrum angeordnet sind. Dann liegt der Diagnosebereich stets zentrisch zum Rotationszentrum, und deshalb muß gegebenenfalls der Patient in bezug auf das Rotationszentrum verschiebbar gelagert werden, wenn ein Bereich außerhalb des Patientenmittelpunktes (im Querschnitt) für die Diagnose wichtig ist. Jedoch müssen die Teile schon dann nahezu senkrecht zum Strahlengang verschiebbar sein - und zwar gegensinnig zueinander - , wenn die Größe des Diagnosebereichs verändert werden soll.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht nun vor, daß die Teile des Dämpfungskörpers auf einem Kreis um den (als punktförmig angenommenen) Strahler als Mittelpunkt verschiebbar angeordnet sind. Dabei ändert sich bei einer Verschiebung der Teile des Dämpfungskörpers auf dem Kreisbogen

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die Dämpfung nicht wesentlich. Wenn gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung darüber hinaus der Dämpfungskörper in seinen beiden Teilen zylinderförmig ausgebildet ist und die vom Strahler ausgehende Strahlung immer senkrecht auf die Oberfläche des Dämpfungskörpers fällt, kann sogar erreicht werden, daß bei konstanter Dicke und homogener Zusammensetzung des Dämpfungskörpers alle vom Strahler ausgehenden Strahlen die gleiche Dämpfung erleiden und seine Schnittflächen parallel zu den Strahlen liegen. Dabei ändert sich die Dämpfung zumindest nicht kontinuierlich, was bei der Rekonstruktion der Absorption in der Ebene anhand der ermittelten Meßwerte den Rechnungsgang wesentlich vereinfacht.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Dicke der beiden Teile des Dämpfungskörpers stufenförmig oder keilförmig von außen nach innen abnimmt. "Innen" sind dabei die einander zugewandten Seiten der beiden Teile des Dämpfungskörpers. Diese Ausbildung der beiden Teile berücksichtigt, daß bei der Rekonstruktion der Absorption im Diagnosebereich anhand der ermittelten Meßwerte diejenigen Meßwerte stärker eingehen, die längs dem Diagnosebereich unmittelbar benachbarten Strahlenpfaden gemessen wurden. Diese Meßwerte müssen daher genauer ermittelt werden, als die Meßwerte, die längs weiter vom Diagnosebereich entfernten Strahlenpfaden ermittelt wurden, und das bedeutet, daß ihr Signal-Rauschverhältnis besser sein muß, was wiederum erfordert, daß die Schwächung der Strahlung durch die beiden Teile des Dämpfungskörpers an den dem Diagnosebereich zugewandten Seiten geringer sein muß als weiter außen.

Es läßt sich zeigen, daß dann, wenn der Diagnosebereich nicht mit dem Rotationszentrum zusammenfällt, die beiden Teile während der Messung, d.h. während der Drehung des Systems Strahler - Detektoren, verschoben werden müssen, da nur so erreicht werden kann, daß der Diagnosebereich stets von ungeschwächter Strahlung getroffen wird und der übrige Bereich von durch den Dämpfungskörper geschwächter Strahlung. Dement-PHD 76-045 ' - 6 -

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sprechend sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß die beiden Teile des Dämpfungskörpers unabhängig voneinander in Abhängigkeit von der Drehstellung des Systems Strahler Detektoren verschiebbar sind, vorzugsweise mittels je eines entsprechend gesteuerten Schrittmotors. Die Schrittmotoren können dabei beispielsweise mittels einer Rechenschaltung gesteuert werden, die in Abhängigkeit von der Drehstellung des Systems Strahler - Detektoren von der Lage des Diagnosebereichs in bezug auf das RotationsZentrum und von der Größe des Diagnosebereichs die Schrittmotoren und damit die Lage der beiden Teile des Dämpfungskörpers steuert.

Obwohl - wie bereits erwähnt - die Absorptionsverhältnisse auch längs solcher Strahlenpfade bekannt sein müssen, diesen Diagnosebereich nicht schneiden, wenn die Absorption, im Diagnosebereich ermittelt werden soll, ist es nicht erforderlich, daß die Absorption außerhalb des Diagnosebereichs (Punkt für Punkt) errechnet und wiedergegeben wird. Man kann darauf sogar vollständig verzichten. Dies hätte den Vorteil, daß die Rechenzeit wesentlich reduziert werden kann, weil die Absorption nur noch für einen Teil der Punkte des gesamten Bereichs, nämlich der Punkte des Diagnosebereichs, berechnet werden muß. Andererseits muß der Arzt wenigstens grobe Absorptionsstrukturen außerhalb des Diagnosebereichs erkennen können, damit die Beurteilung des Absorptionsverlaufs innerhalb des Diagnosebereichs sowie die Orientierung erleichtert wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht daher vor, daß die durch die Teile des Dämpfungskörpers beeinflußten Meßwerte einem Glättungsverfahren unterworfen werden und daß bei der Rekonstruktion der Absorption in dem außerhalb des Diagnoseberelchs liegenden Bereich die Absorption nur für jeden η-ten Punkt in Zeilenrichtung und jeden η-ten Punkt in Spaltenrichtung (n eine ganze Zahl größer als 1, vorzugsweise zwischen 2 und 5) und daß die Absorption der (n-1) · (n-1) anderen Punkte durch flächenmäßige Interpolation zwischen den rekonstruierten Werten berechnet wird. Das Glättungsver-

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fahren bewirkt dabei eine Tiefpaßfilterung der Raumfrequenzen der AbsorptionsVerteilung, d.h. sprunghafte Übergänge zwischen zwei benachbarten Punkten v/erden verwischt. Derartige Glättungsverfahren, die sich als Tiefpaßfilterung für die Raumfrequenzen der Absorptionsverteilung auswirken, sind an sich bekannt (z.B. DT-OS 25 21 889). Da die Absorptionsunterschiede zwischen zwei benachbarten Punkten dabei praktisch verwischt werden, wäre es wenig sinnvoll, die Absorption nun für jeden Punkt auszurechnen, und deshalb wird die Absorption bei der erwähnten Weiterbildung beispielsweise nur für jeden vierten Punkt (jeder Zeile und jeder Reihe) ausgerechnet, wodurch -sich eine erhebliche Verminderung der Rechenzeit ergibt und wobei der Arzt trotzdem noch grobe Absorptionsstrukturen außerhalb des Diagnosebereichs erkennen kann. Gleichzeitig wird durch die Tiefpaßfilterung erreicht, daß das Signal-Rauschverhältnis etwas verbessert wird. Insgesamt wird also eine Verringerung der Rechenzeit und eine Verringerung des Signal-Rauschverhältnisses im Bereich außerhalb des Diagnosebereichs erreicht und dafür kann die Verringerung des räumlichen Auflösungsvermögens im Bereich außerhalb des Diagnosebereichs in Kauf genommen werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist bisher im Zusammenhang mit einer Anordnung erläutert worden, bei der ein Strahler und eine Reihe von nebeneinander angeordneten Detektoren die zur Ermittlung der Absorption notwendigen Meßwerte liefern, indem das System Strahler - Detektoren um eine senkrechte durch den zu untersuchenden Körper verlaufende Achse gedreht wird. In einer älteren Anordnung (DT-OS 19 41 433) wird jedoch neben dem Strahler nur ein Detektor verwendet und das System Strahler - Detektor wird zusätzlich zur Drehbewegung translatorisch über den Körper hin- und hergeschoben, um alle Meßwerte erfassen zu können. In einer solchen Anordnung braucht der oben erläuterte Dämpfungskörper nicht verwendet zu werden. Statt dessen kann eine Verringerung der Strahlungsbelastung außerhalb des Diagnosebereichs auch dadurch erreicht werden,

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daß die Intensität der vom Strahler erzeugten Strahlung immer dann verringert wird, wenn sich das System Strahler - Detektor auf seinem translatorischen Weg außerhalb des Diagnosebereichs befindet. Hierzu ist eine geeignete Ansteuerungsschaltung des Strahlers erforderlich.

In einer anderen Anordnung werden neben dem Strahler mehrere in einer Reihe nebeneinander angeordnete Detektoren verwendet, deren Zahl (z.B. 30) aber nicht ausreichend ist, um alle Meßwerte gleichzeitig zu erfassen, so daß.die translatorische Bewegung auch in dieser Anordnung erforderlich ist. Eine Änderung der vom Strahler erzeugten Strahlungsintensität vriirde die Meßwerte aller Detektoren gleichzeitig beeinflussen. Dies ist von Nachteil, da die Strahlenwege zwischen dem Strahler und den Detektoren sich zu einem Teil im Diagnosebereich und zu dem anderen Teil außerhalb befinden können, wenn das System Strahler - Detektoren über den Körper hin- und hergeschoben wird. Der Dämpfungskörper in der oben beschriebenen Weise ist also auch in dieser Anordnung von Vorteil, wenn die Strahlungsbelastung außerhalb des Diagnosebereichs verringert werden soll.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung, wobei der Diagnosebereich zentrisch zum Rotationszentrum angeordnet ist,

Fig. 2 eine Ausführungsform in zwei verschiedenen Drehpositionen des Systems Strahler - Detektoren, wobei der Diagnosebereich außerhalb des Rotationszentrums liegt und

Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform der Teile des Dämpfungskörpers .

In Fig. 1 ist ein Strahler 1 dargestellt, der den Körper 2 mit einem durch den Kollimator 3 keilförmig ausgeblendeten Strahlenbündel bestrahlt, dessen Randstrahlen mit 4 und 5 bezeichnet sind. Die von dem Körper 2 geschwächte Strahlung wird PHD 76-045 - 9 -

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von einer auf einem Kreisbogen um den Strahlermittelpunkt angeordneten Reihe 6 von Detektoren gemessen, die nur schematisch angedeutet sind. Ein zwischen dem Körper 2 und der Reihe 6 der Detektoren angeordnetes Streustrahlenraster unterdrückt die vom Körper 2 ausgehende Streustrahlung. Mit ist dabei der aus zwei Teilen bestehende Dämpfungskörper bezeichnet, dessen beide Teile symmetrisch in bezug auf die Verbindungslinie zwischen dem Strahler 1 und dem Rotationszentrum 12 angeordnet sind, um das das System Strahler - Detektoren bei der Ermittlung der Meßwerte aus den verschiedenen Positionen gedreht wird. Mit 9 und 10 sind die beiden Randstrahlen des durch den Dämpfungskörper nicht geschwächten Strahlenbündels bezeichnet. Der von ihnen eingeschlossene Kreis 11 um das Rotationszentrum 12 ist daher derjenige Bereich, der stets von ungeschwächter Strahlung getroffen wird (Diagnosebereich). Die Absorption des übrigen Teils der Ebene kann nur fehlerhaft ermittelt werden, da die auf diesen Teil der Ebene fallende Strahlung verrauscht ist.

Der Dämpfungskörper ist so aufgebaut, daß die Dämpfung in Stufen nach außen zunimmt, was sich bei Untersuchungen in zweifacher Hinsicht als vorteilhaft herausgestellt hat. Zum einen wird durch die vergleichsweise geringe Schwächung der Meßwerte, die längs Strahlenpfaden unmittelbar jenseits der Randstrahlen 9 und 10 aufgenommen wurden, erreicht, daß dort das Signal-Rauschverhältnis wesentlich besser ist als das derjenigen Meßwerte, die längs Strahlenpfaden in der Nähe der äußeren Begrenzungsstrahlen 4 und 5 aufgenommen wurden. Dies ist wichtig, denn bei der Rekonstruktion der Absorption im Diagnosebereich geht die Absorption des unmittelbar benachbarten Bereichs (und die Fehler bei ihrer Ermittlung) wesentlich stärker ein als die Absorption des weiter außerhalb liegenden Bereichs. Auf der anderen Seite wird dadurch, daß die Zunahme in Stufen erfolgt, der Rechnungsgang vereinfacht, weil jeweils für eine Gruppe von Meßwerten derselbe Schwächungsfaktor angesetzt werden kann.
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Wenn die Teile des zusammen mit dem System Strahler - Detektoren um das Rotationszentrum 12 drehbaren Dämpfungskörpers zueinander nicht verschoben werden können, liegt der Diagnosebereich stets zentrisch zum Rotationszentrum 12. Das gleiche gilt auch, wenn die Teile nur gegensinnig und jeweils um den gleichen Betrag zueinander verschoben werden können, wobei sich allerdings der Radius des Diagnosebereichs verändert. Deshalb muß bei einer derartigen Ausführungsform der Patient in bezug auf das Rotationszentrum verschoben werden, wenn der für die Diagnose wichtige Bereich im Patientenkörper nicht mit dessen Mittelpunkt zusammenfällt. Diese unsymmetrische Positionierung des Patienten in bezug auf das Rotationszentrum macht es aber erforderlich, daß das Strahlenbündel, definiert durch die Randstrahlen 4 und 5, entsprechend breit ist, so daß alle Teile des Patienten - wenn auch mit zum Teil gedämpfter Strahlung - erfaßt werden können.

Eine Ausführungsform, bei der dies nicht erforderlich ist, ist in Fig. 2 dargestellt, wobei das System Strahler - Detektoren mitsamt dem Dämpfungskörper, der mit diesem System fest verbunden ist, in zwei zueinander um 90° versetzten Positionen dargestellt ist. Man erkennt deutlich, daß bei exzentrischer Lage des Diagnosebereichs 11 die Teile 81 und 82 ihre Position in bezug auf den Strahler 1 während der Drehung verändern müssen, damit jeweils derselbe Bereich 11 von der ungeschwächten Strahlung getroffen wird. Zu diesem Zweck sind die ebenen Teile des Dämpfungskörpers 81 und 82 unabhängig voneinander längs der Geraden 13 verschiebbar, beispielsweise mit Hilfe zweier Schrittmotoren und je einer Zahnstange.

Der Abstand zwischen dem Rotationsmittelpunkt 12 und dem Mittelpunkt 110 des Diagnosebereichs ist mit d und der Radius des Diagnosebereichs 11 ist mit r bezeichnet. Ferner sei angenommen, daß die Reihe der Detektoren 6 auf einem Kreisbogen mit dem Strahler 1 als Mittelpunkt angeordnet sind. Das Verhältnis der Abstände 1-13 und 1-12 sei mit V bezeichnet und der Winkel zwischen der Geraden 1-12 und der Geraden PHD 76-045 - 11 -

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• ft.

12 - 110 mit rj . Dann ist die Lage, die der Dämpfungsteil 82 einnehmen muß, damit der Diagnosebereich - und nur dieser von ungeschwächter Röntgenstrahlung getroffen wird, näherungsweise gegeben durch die Beziehung kp = (- r + d sin T^) · V und die Lage des Dämpfungsteils 81 ist dann näherungsweise durch die Beziehung k^ = (d · sin 1/+ r) »V gegeben, wobei k,. bzw. kp gleich Null durch die Verbindungslinie zwischen dem Strahler 1 und dem Rotationszentrum 12 gegeben ist. Die angegebene Näherung gilt um so besser, je größer der Abstand zwischen dem Strahler 1 und dem Rotationszentrum 12 im Vergleich zur Entfernung 12 - 110 ist. Im übrigen läßt sich die Lage der Strahlen 9 und 10 zwischen den beiden einander zugewandten Seiten der Teile des Dämpfungskörpers auch exakt als Funktion der Drehstellung des Systems Strahler - Detektoren berechnen, wenn die Lage des Diagnosebereichs in bezug auf das Rotationszentrum 12 sowie sein Radius vorgegeben wird. Dafür kann beispielsweise eine Rechenschaltung benutzt werden, in die der Benutzer die Lage und den Radius des Diagnosebereichs eingibt und die die Position der Teile 81 und 82 als Funktion der Drehstellung berechnet und damit während des Drehvorganges die nicht näher dargestellte Steuereinrichtung für die Verschiebung der Teile 81 bzw. 82 steuert.

In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Teile 81 und 82 des Dämpfungskörpers dargestellt. Die beiden Teile 81 und 82 entsprechen dabei Teilen eines Hohlzylinders, wobei die Wandstärke - ausgehend von den einander zugewandten Seiten der Teile - in Stufen zunimmt. Die beiden Teile sind so angeordnet, daß ihr Krümmungsmittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Strahlers 1 zusammenfällt und sie sind auf einem Kreisbogen 130, der durch die Teile hindurchgeht, um den Strahler 1 verschiebbar. Die stufenweise Änderung der Dämpfung für eine Gruppe von Strahlenpfaden hat den Vorteil, daß nur ein für diese Gruppe konstanter Dämpfungsfaktor berücksichtigt werden muß und daß die Innenkanten bzw. die Stufenkanten jeweils parallel zu den Strahlen liegen.

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Durch die stufenweise Abschwächung der Strahlung wird, wie erwähnt, erreicht, daß bestimmte Gruppen von Strahlenpfaden jeweils um denselben Faktor geschwächt werden, so daß auch das Ausgangssignal der diesen Strahlenpfaden zugeordneten Detektoren um einen bestimmten Betrag zu klein ist, was durch Addition eines für eine Gruppe konstanten Betrages wieder kompensiert werden kann. Es ist also nicht erforderlich, für jeden Detektor einzeln die Schwächung durch den Dämpfungskörper zu ermitteln.

Es ist bekannt, daß man die Dämpfung A, die die Röntgenstrahlung längs eines bestimmten Strahlenpfades durch den zu untersuchenden Körper erfährt, bestimmen . kann aus der Beziehung A = In Iq - In I. Dabei ist I_Q die Intensität der Strahlung längs dieses Strahlenpfades vor dem Eintritt in den Körper und I die Intensität der Strahlung auf diesem Strahlenweg hinter dem Körper, die von einem der Detektoren der Detektorreihe 6 gemessen wird. (Die Messung der Primärintensität ist z.B. in der DT-OS 19 41 433 ausführlich beschrieben.) Wird nun der Dämpfungskörper in den Strahlengang geschoben, so ist der Wert I_Q zu ersetzen durch einen Wert I_Q/D, wobei D der Faktor ist, um den die Primärstrahlung durch den Dämpfungskörper geschwächt wird. Mit einem derartigen Dämpfungskörper im Strahlengang ergibt sich die Absorption der Strahlung durch den zu untersuchenden Körper gemäß der Beziehung A = - In D + In I₀ - In I. Um den Einfluß der Dämpfung durch den Dämpfungskörper auszuschalten, muß also der Anteil In D subtrahiert werden. Die Größe D hängt von der Dicke und dem Material des Dämpfungskörpers und von der Lage des Dämpfungskörpers in bezug auf den Strahlenweg, längs dessen jeweils die Intensität I hinter dem Körper gemessen wurde, ab. Bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung ist sie für jeweils eine Gruppe von Meßwerten konstant.

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ί 1.) Anordnung zur Ermittlung der räumlichen Verteilung der Absorption einer Strahlung in einer Ebene eines Körpers unter Verwendung eines Strahlers (1), dessen keilförmig ausgeblendete Strahlung (9, 10) den Körper durchsetzt und von einer Reihe (6) von nebeneinander angeordneten Detektoren gemessen wird, wobei die Messung in einer Vielzahl unterschiedlicher Drehpositionen des Systems Strahler - Detektoren erfolgt, wobei die Ermittlung der Absorption der Strahlung in der Ebene durch eine Recheneinrichtung anhand der dabei ermittelten Meßwerte erfolgt, und wobei zwischen dem Strahler und dem zu untersuchenden Körper ein Dämpfungskörper angeordnet ist, der die Strahlung innerhalb des keilförmigen Strahlenbündel in unterschiedlichem Maße schwächt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskörper (8) aus zv/ei zusammen mit dem System Strahler - Detektoren drehbaren Teilen besteht, die - vorzugsweise auf einem zum Strahlengang nahezu senkrechten Weg verschiebbar - so angeordnet sind, daß die beiden Teile des Dämpfungskörpers die Strahlung in einem bestimmten Bereich (Diagnosebereich) (11) innerhalb des zu untersuchenden Körpers in allen Drehpositioren praktisch nicht schwächen und die Strahlung außerhalb des Diagnosebereichs zwar schwächen, aber nicht unterdrücken.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (81, 82) des Dämpfungskörpers auf einem Kreis um den Strahler als Mittelpunkt verschiebbar angeordnet sind. (Fig. 3)
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskörper in seinen beiden Teilen zylinderförmig ausgebildet ist und die vom Strahler ausgehende Strahlung immer senkrecht auf die Oberfläche des Dämpfungskörpers fällt. (Fig. 3)
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Teile (81, 82) des Dämpfungskörpers

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unabhängig voneinander in Abhängigkeit von der Drehstellung des Systems Strahler - Detektoren verschiebbar sind, vorzugsweise mittels entsprechend gesteuerter Schrittmotoren (14, in Fig. 3).
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der beiden Teile des Dämpfungskörpers stufenförmig von außen nach innen abnimmt.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Teile (81, 82) des Dämpfungskörpers beeinflußten Meßwerte einem Glättungsverfahren unterworfen werden und daß bei der Rekonstruktion der Absorption in dem außerhalb des Diagnosebereichs (11) liegenden Bereich die Absorption nur für jeden η-ten Punkt in Zeilenrichtung und jeden η-ten Punkt in Spaltenrichtung (n eine ganze Zahl größer als 1, vorzugsweise zwischen 2 und 5) und daß die Absorption der (n-1) * (n - 1) anderen Punkte durch flächenmäßige Interpolation zwischen den rekonstruierten Werten berechnet wird.

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