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Gerät zur Untersuchung eines Körpers mittels durchdringender Strahlung
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Untersuchung eines Körpers mittels durchdringender
Strahlung, mit einer Quelle zur Bestrahlung des Körpers mit einem ebenen Strahlungsfeld
und mit Detektormitteln zur Feststellung der Strahlung und zur Erzeugung von Ausgangssignalen,
die sich auf die Absorption der Strahlung durch den Körper beziehen, und aus denen
durch Datenverarbeitung eine Darstellung der Verteilung der Absorption in einem
etwa ebenen Querschnitt des Körpers herstellbar ist.
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In der DT-OS 2 442 009 ist ein Gerät beschrieben, bei dem eine Strahlungsquelle
so ausgebildet ist, daß sie ein fächerförmiges
Strahlenfeld erzeugt,
das in der Ebene des zu untersuchenden Querschnitts des Körpers liegt. Dabei sind
Kollimatoren vorgesehen, die innerhalb des Fächers zahlreiche bleistiftförmige Strahlen
definieren, und eine Gruppe von Detektoren mißt die Intensität dieser Strahlen nach
Durchlaufen des Körpers. Die Detektoren dienen dazu, Ausgangssignale zu erzeugen,
die ein Maß für die Absorption sind, die die Strahlung auf zahlreichen Wegen durch
den Körper erfährt. Zu diesem Zweck werden die Quelle und die Detektoren in der
Ebene der Querschnittsscheibe hin- und herbewegt, und ferner führen sie eine Umlaufbewegung
um eine gemeinsame Achse aus, die senkrecht zu dieser Ebene verläuft. Die Ausgangssignale
werden verarbeitet, beispielsweise mittels des in der DT-OS 24 20 500 beschriebenen
Konvolutionsverfahrens.
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Weiterentwicklungen dieses Gerätes sind in den älteren Anmeldungen
P 24 27 418 und P 25 03 980 beschrieben. Bei den in diesen Anmeldungen beschriebenen
Geräten ist der Winkel des Strahlungsfächers so groß bemessen, daß dieser den gesamten
interessierenden Bereich in der Ebene der Scheibe erfaßt, so daß eine vollständige
Abtastung allein durch Umlauf der Quelle und der Detektoren um die gemeinsame Achse
durchgeführt werden kann.
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Die Erfindung zeigt eine andere Ausfuhrungsforn eines Gerätes für
den gleichen Zweck.
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Die Erfindung besteht darin, daß Mittel vorgesehen sind, um dem ebenen
StraMungsfeld - eine: Abtastbeweqa-ng in bezug auf den Körper derart zu erteilen,
daS der Querschnitt entlang zahlreicher durch den Körper verlaufender Strahlenwege
aus zahlreichen Richtungen bestrahlt wird, und daß die Detektormittei mehrere Detektoren
enthalten, von denen stets nur eine bestimmte
Anzahl durch das Strahlenfeld
bestrahlt wird, und daß die Abtastmittel so ausgebildet sind, daß das Strahlungsfeld
die Detektoren überstreicht und die bestrahlten Detektoren progressiv wechseln.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Detektoren in Gruppen
miteinander verbunden, von denen nicht alle Detektoren zu einer Zeit bestrahlt werden,
so daß die Ausgänge aller Detektoren in jeder Gruppe einen Ausgangskanal für die
Datenverarbeitung bilden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung bedeuten: Fig. la + ib eine Vorder- bzw. Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Gerätes in vereinfachter Darstellung, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Detektoranordnung,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Erfindung und Fig. 4 ein Blockschaltbild
für die Verarbeitung der von dem Gerät gelieferten Daten.
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Das in Fig. la und 1b in vereinfachter Form dargestellte Gerät enthält
ein drehbares Element 1, das um eine Ausnehmung 2 drehbar ist, in die der Körper
3 eines zu untersuchenden Patienten eingeführt werden kann. Der im Querschnitt dargestellte
Körper 3 ruht auf einem einfalls im Querschnitt dargestellten Bett 4. Zwischen dem
Körper 3 und dem Bett 4 ist ein Material 5 angeordnet, das für die Strahlung eine
etwa gleiche Absorption wie Körpergewebe besitzt, um Luft aus dem Zwischenraum zwischen
dem Körper 3 und dem Bett 4 u verdrängen, und dieses Material erstreckt sich teilweise
um den Körper, um der Strahlung einen etwa kreisförmigen Querschnitt darzubieten.
Der Körper ist in der gewünschten Lage fest mittels eines Haltestreifens 6 gehalten.
Erforderlichenfalls kann auch eine stabilere Anordnung verwendet werden, wie sie
z.B. in der älteren Anmeldung P 24 42 009 beschrieben ist. Lagermittel 7 halten
das Bett 4 in einer vorgegebenen Lage. Das drehbare Element 1 ist auf einem festen
Rahmen 8 gelagert, der eine Ausnehmung aufweist, die mindestens so groß wie die
Ausnehmung 2 ist. Das Element 1 wird mittels eines Zahnrades 9a in Drehung versetzt,
das auf dem Rahmen 8 gelagert ist und von einem Motor 10 angetrieben wird. Das Zahnrad
9a ist in Eingriff mit nicht dargestellten Zähnen, die am Umfang des Elementes 1
angebracht sind. Andere, nicht angetriebene und ebenfalls auf dem Rahmen 8 gelagerte
Zahnräder 9 dienen zur Lagerung des drehbaren Elementes 1, und Lager 11 dienen zur
Verhinderung einer axialen Bewegung. Eine eine Lichtquelle und eine Fotozelle enthaltende
Vorrichtung 12, die am Hauptrahmen 8 befestigt ist, wirkt mit einer Stricheinteilung
13 zusammen, um Impulse zu erzeugen, die ein Maß für den Fortschritt der Drehbewegung
sind.
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Die Stricheinteilung 13 erstreckt sich über den ganzen Umfang des
Elementes 1 und besteht aus einem lichtdurchlässigen Träger mit darauf angebrachten
undurchsichtigen Markierungen. Dadurch, daß der Lichtweg von der Lichtquelle zur
Fotozelle durch
diese Markierungen unterbrochen wird, werden die
erforderlichen Impulse erzeugt. Es können natürlich auch andere Mittel zur Erzeugung
der Impulse verwendet werden.
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Auf dem drehbaren Element 1 ist eine Quelle 14 für durchdringende
Strahlung angebracht. Diese Quelle kann nach Art der in der DT-OS 2 538 517 beschriebenen
Quelle ausgebildet sein, d.h. ein durch nicht dargestellte Mittel abgelenkter Elektronenstrahl
tastet eine längliche Anode 17 ab, so daß eine Röntgenstrahlen 16 aussendende Punktquelle
15 eine Abtastbewegung längs der Anode 17 durchführt. Die Röntgenstrahlen 16, die
durch Kollimatormittel 18 auf eine fächerförmige Spreizung begrenzt werden, treffen
nach Durchlauf durch den Körper auf Detektormittel 19 auf. Die Detektormittel 19
werden weiter unten noch in Einzelheiten beschrieben.
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Die Kollimatormittel 18 sind ebenfalls auf dem drehbaren Element
1 angeordnet. Diese Kollimatormittel bestehen bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
aus zahlreichen dünnen parallelen Platten aus Molybdän oder einem anderen Material,
und die Kollimatoren sind so angeordnet, daß die Röntgenstrahlen 16 in Form eines
schmalen Fächers bei allen Positionen der Punktquelle 15 mit gleicher Winkelspreizung
auf die Detektormittel 19 gerichtet werden. Andere, nicht dargestellte Kollimatoren
begrenzen die Röntgenstrahlen auf die Ebene der zu untersuchenden Scheibe. Die Kollimatoren
sind in vereinfachter Form in Fig. 1 dargestellt und bestehen bei einem praktischen
Ausführungsbeispiel aus Platten mit einer Dicke von 0,05 mm und einer Länge von
23 mm, die in einem Abstand von 0,46 mm angeordnet sind. Unter Berücksichtigung
einer typischen Abmessung der Röntgenstrahlenpunktquelle 15 auf der Anode 17 der
Quelle 14 von 2 mm im Durchmesser ergibt sich, daß der Röntgenstrahlenfächer durch
vier
oder fünf Kollimatorschlitze gebildet wird, so daß die Bewegung des Röntgenstrahlenfächers
bei der Bewegung der Punktquelle 15 mit etwa stetigem Verlauf auf den Detektor 19
trifft.
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Es sei bemerkt, daß die durch die Kollimatoranordnung erzeugte Intensitätsverteilung
über dem Fächer bei der Datenverarbeitung berücksichtigt werden sollte. Eine Kollimatoranordnung
mit den angebenenen Abmessungen führt zu einem Fächer von etwa 20 Ausdehnung, wenn
die Anordnung in einem geeigneten Abstand von den Quelle erfolgt. Bei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel ist eine Fächerausdehnung von etwa 1,80 zugrundegelegt.
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Die Detektormittel 19 bestehen aus einem Streifen von individuellen
Detektoren, z.B. Szintillatorkristallen oder Fotodioden, die in der Ebene der zu
untersuchenden Scheibe liegen, so daß bei allen Positionen der Punktquelle 15 weitgehend
alle Röntgenstrahlen 16 auf die Detektormittel auftreffen. Aus Fig.
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1a ist ersichtlich, daß der Detektorstreifen jeweils immer nur in
einem kleinen Bereich bestrahlt wird Aus Gründen der Erläuterung ist angenommen,
daß ständig 3 cm des Streifens bestrahlt werden. Der Detektor enthält Detektorelemente,
die jeweils 1 mm des Streifens erfassen, so daß bei der Fächerbreite von 3 cm jeweils
dreißig Detektorelemente Daten liefern. Diese Daten entsprechen dreißig individuellen
Strahlenwegen innerhalb des Fächers. Der gesamte Detektor ist vorzugsweise 30 cm
lang und enthält dreihundert Detektorelemente. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
bestehen die Detektoren aus Szintillatorkristallen, die mit Fotovervielfachern 20
zusammenwirken Während des Betriebes tastet die Röntgenstrahlenpunktquelle stetig
die Anode 17 der Röhre 14. a-b, und dementsprechend wandert der Röntgenstrahienfächer
1 # auf dem Detektorstreifen 19 entlang und durchdringt dabei den Körper 3 und das
diesen umgebende
Material. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
bewegt sich der bestrahlte Bereich der Detektoren in der gleichen Richtung wie die
Punktquelle 15 und etwa parallel zu dieser als Folge der Form der verwendeten Kollimatoren
18. Die Ausgänge der Detektorelemente werden über einen Zeitraum integriert, in
dem der bestrahlte Bereich der Detektoren 1 mm bewegt wird, so daß jeder Detektor
einen Datenwert für einen entsprechenden Strahlenweg liefert. Für das nachfolgende
Integrationsintervall werden Daten von Elementen gewonnen, die um einen Platz in
Richtung der Abtastung versetzt sind, d.h. am einen Ende des bestrahlten Bereiches
kommt ein Element hinzu, während am anderen Ende eines wegfällt. Die bei fortschreitender
Abtastung bestrahlten Detektorelemente wechseln somit progressiv.
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Es ist zu erkennen, daß durch diese Mittel die einen kleinen Bereich
des Körpers betreffende Information von zahlreichen Detektoren erhalten wird, so
daß die Wirkung von relativen Detektorfehlern verringert wird.
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Um den Körper mit einer ausreichenden Zahl von Strahlenwegen zu bestrahlen,
führen bei diesem Ausführungsbeispiel die Quelle 14 und die Detektormittel 19 eine
Umlaufbewegung um eine Achse 21 aus, die senkrecht zu der zu untersuchenden Scheibe
des Körpers 3 verläuft. Diese Umlaufbewegung kann stufenweise zwischen jeder Abtastbewegung
der Punktquelle 15 erfolgen. Da der Winkel des Fächers 1,80 beträgt, ist dies auch
die erforderliche Umlaufbewegung für eine laterale Abtastung, und diese Drehbewegung
ist -so. klein, daß auch eine kontinuierliche Umlaufbewegung vorgesehen werden kann,
ohne daß eine nennenswerte Verzerrung oder Verlagerung der Strahlenwege eintritt.
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Wie bereits oben erwähnt wurde,wird jeweils immer nur ein kleiner
Teil der Detektorelemente bestrahlt, vorzugsweise dreißig von dreihundert. Fig.
2 zeigt aus Gründen der Klarheit eine vereinfachte Anordnung, bei der die Detektormittel
nur fünfundzwanzig Detektorelemente in Form von Szintillationskristallen enthalten,
von denen jeweils immer nur fünf bestrahlt werden. Die Intensität des von den Szintillatoren
ausgesendeten Lichtes wird von fünf Fotovervielfachern 201 bis 205 gemessen, von
denen jeder das Licht von fünf Detektorelementen über individuelle Lichtleiter 22
empfängt. Die Lichtleiter sind in Fig. 2 durch einzelne Linien dargestellt. In der
Praxis empfängt jeder Lichtleiter jedoch das Licht von einer gesamten Kristallstirnfläche,
während alle anderen Kristallflächen versilbert sind, um einen Lichtverlust zu verhindern.
Die Lichtleiter 22 sind so angeordnet, daß die Fotovervielfacher das Licht von den
Detektorelementen in verschachtelter Weise empfangen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
empfängt jeder Fotovervielfacher Licht von Elementen, die fünf Positionen voneinander
entfernt sind. Es ist aus Fig. 2 auch ersichtlich, daß jeder Fotovervielfacher Licht
von fünf Detektorelementen empfängt, daß aber jeweils immer nur einer zur Zeit von
diesen bestrahlt wird.
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Bei der in Fig. 2 gezeigten Lage des Röntgenstrahlenfächers 10 empfängt
jeder Fotovervielfacher Licht über den von rechts ersten Lichtleiter und kein Licht
über die anderen Lichtleiter. Wenn sich der Fächer ein Element nach links bewegt,
ergibt sich eine Anderung nur beim Fotovervielfacher 20s, denn dieser empfängt nun
Licht über den zweiten Lichtleiter. Es ist ersichtlich, daß auf diese Weise für
die fünfundzwanzig Detektorelemente nur fünf Fotovervielfacher benötigt werden,
wenn die Daten von diesen Vervielfachern bei der Datenverarbeitung entsprechend
zugeordnet werden. In gleicher Weise können mehr oder weniger Detektorelemente und
Fotovervielfacher verwendet werden.
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Anstelle von fünf einzelnen Fotovervielfachern kann auch ein Fünf-
oder Mehrkanal-Fotovervielfacher zum Einsatz kommen, beispielsweise der in der DT-OS
2 407 424 beschriebene Fotovervielfacher. Im Bedarfsfall kann auch ein 300-kanaliger
Fotovervielfacher verwendet werden. In diesem Falle kann der Fotovervielfacher nahe
bei den Detektorelementen angeordnet werden, so daß entweder gar keine oder nur
kurze Lichtleiter benötigt werden, und jedes Element würde dann ständig einen Fotovervielfacherkanal
mit Licht versorgen. Da aber wie oben erwähnt wurde - nur eine kleine Zahl von Detektorelementen
bestrahlt wird, kann eine Gruppierung entsprechend Fig. 2 dadurch bewirkt werden,
daß die Fotovervielfacher-Kanalanoden zu Gruppen intern zusammengefaßt werden. Hierdurch
kann die Zahl der benötigten Ausgangsanschlüsse vermindert werden, und es ergibt
sich eine einfachere Konstruktion. Wie bei dem vorherigen Beispiel können auch andere
Zahlen von bestrahlten Elementen und Gruppierungen verwendet werden.
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Fig. 2 veranschaulicht eine Möglichkeit für die Organisierung des
Detektorausgangs, jedoch können auch an den Fotovervielfachern 20 Maßnahmen vorgenommen
werden.
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Bei der praktischen Ausführung wird eine große Zahl von Detektorelementen
verwendet, insbesondere dreihundert mit sechs Gruppen zu je fünfzig Elementen. Fünfzig
Detektorelemente mit einem Abstand von z.B. 1 mm können von dem schmalen Röntgenstrahlenfächer
bestrahlt werden, und die einzelnen Strahlenwege sind auch schmal genug, um im Körper
die erwünschte räumliche Auflösung zu erzielen. Dies führt aber zu einer großen
Menge an Ausgangsdaten, und da die gewonnene Winkelauflösung unnötig gut ist, können
einige Daten kombiniert werden, so daß die Winkelauflösung kleiner wird. Dabei sollten
Daten für Strahlenwege
kombiniert werden, die durch dieselben Teile
des Körpers verlaufen. In der Praxis bedeutet dies, daß Daten für jeden Strahl in
dem Fächer mit Daten kombiniert werden, die von Strahlen gewonnen werden, die auf
eine Anzahl von etwa drei benachbarten Detektoren auftreffen und durch denselben
vorgegebenen Punkt im Körper verlaufen. Eine Zeitverzögerung von Z Sekunden wird
zwischen diesen benachbarten Detektoren vorgesehen. Die Verzögerung# r ist gleich
der Zeit, die zwischen dem Durchlauf eines auf einen Detektor auftreffenden Strahls
durch den vorgegebenen Punkt und dem Durchlauf eines auf den nächsten Detektor auftreffenden,
durch denselben Punkt laufenden Strahls verstreicht. Die Daten für den ersten Detektor
werden um tu Sekunden verzögert und den Daten für den zweiten Detektor hinzugefügt,
und diese beiden kombinierten Daten werden um weitere T Sekunden verzögert und den
Daten für den dritten Detektor hinzugefügt. Es ist dabei unterstellt, daß bei Anwendung
einer kontinuierlichen Umlaufbewegung die drei Strahlenwege, für die die Daten kombiniert
werden, nicht genau parallel sind sondern insgesamt einen Strahlweg ergeben, der
in der Mitte des Körpers schmaler und etwas dicker an den Rändern ist. Bei drei
Strahlenwegen bedeutet dies keinen nennenswerten Fehler, jedoch wird andererseits
die Speicherung auf ein Drittel vermindert.
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Bei einer anderen Betriebsweise des in Fig. 1 dargestellten Gerätes
kann die Abtastung der Röntgenstrahlenpunktquelle und der Kollimatoren 18 so getroffen
sein, daß der Fächer um den Körper rotiert, wobei der Bereich der bestrahlten Detektoren
sich seitlich in die entgegengesetzte Richtung wie die Punktquelle bewegt. Wenn
die Abmessungen der Anode 17 und der Detektoren 19 ausreichend groß sind, kann die
Umlaufbewegung auch entfallen. In diesem Falle kann die Organisation der Daten so
sein wie in der DT-OS 2 503 980 beschrieben. Als weitere Alternative
kann
die abtastende Röntgenstrahlenquelle durch eine konventionelle Quelle ersetzt werden,
beispielsweise durch eine Röhre mit rotierender Anode, und die Abtastung des Röntgenstrahlenfächers
in bezug auf die Detektoren wird dann lediglich durch orbitale und/oder laterale
Abtastbewegungen der Quelle bewirkt.
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Es sei bemerkt, daß bei den beschriebenen Anordnungen das Nachleuchten
der nicht mehr bestrahlten Detektorelemente von den Fotovervielfachern noch erfaßt
werden kann, wodurch Störungen bei den Daten auftreten können. Aus diesem Grunde
sollten Szintillatorkristalle verwendet werden, die ein geringes Nachleuchten aufweisen.
Dieses Problem kann durch Verwendung von Halbleiter-Dioden, z.B. Germanium-Fotodioden
gelöst werden. Gasgefüllte Zähler und andere Detektoren können ebenfalls verwendet
werden.
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In diesen Fällen kann die Gruppenbildung ggfs. durch eine Multiplex-Schaltung
für die Ausgangssignale erzielt werden. Stattdessen können auch Blendenmittel oder
dergleichen zwischen dem von den Kristallen emittierten Licht und den zugeordneten
Fotovervielfachern vorgesehen werden.
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Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der die orbitale Bewegung der Röntgenstrahlenquelle
14 und der Detektormittel 19 nicht erforderlich ist. Die Ausnehmung 2 ist von einem
Ring von einzelnen Röntgenstrahlenröhren 17 umgeben, deren Glaskolben 23 aneinander
angrenzen. Innerhalb des Ringes der Quellen 14 ist ein Ring von Kollimatoren 18
vorgesehen. Die Röntgenstrahlen 1.4 mit ihren Anoden 17 und Kollimatoren 18 sind
im wesentlichen gleich ausgebildet wie die Röntgenstrahlenröhre in Fig. 1, jedoch
sind die Röhren 14 hier in bezug auf den Körper in der Ausnehmung 2 ortsfest. Außerhalb
der Röhren 14 ist ein Ring mit Detektoren 19 der zuvor beschriebenen Art vorgesehen.
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Zu jeder Zeit ist eine der Röhren 14 in Betrieb, wobei die Röntgenstrahlen
durch den der Röhre am nächsten liegenden Kollimator 18 zu einem Fächer geformt
werden und anschließend durch den Körper in der Ausnehmung 2 zu den gegenüberliegenden
Detektormitteln 19 verlaufen. Zu diesem Zweck muß der Ring der Detektormittel 19
in einer anderen Ebene wie die Röhren 14 angeordnet werden, damit die Röntgenstrahlen
die Detektoren unbehindert erreichen können. Dies bedeutet eine kleine Fehlerquelle
für die Daten, jedoch werden diese Fehler durch die von dem um 1800 versetzten Detektor
gewonnenen Daten kompensiert. Die Kollimatoren 18 können so angeordnet sein, daß
der Strahl sie entweder vor oder nach dem Durchlaufen der Ausnehmung 2 durchläuft.
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Im Betrieb werden die Röntgenstrahlenröhren der Reihe nach betätigt,
so daß die Röntgenstrahlenpunktquelle auf der Anode um den Körper in der Ausnehmung
2 umläuft. Der Ring der Kollimatoren 18 läuft mit einer verhältnismäßig geringeren
Geschwindigkeit gegenüber der Drehung in Fig. 1 um die Ausnehmung 2 um. Die erforderliche
Winkelgeschwindigkeit ist so, daß sich die Kollimatoren während einer Umdrehung
der Röntgenstrahlenpunktquelle um einen Winkel bewegen, der etwas geringer als der
Spreizwinkel des Röntgenstrahlenfächers 16 ist. Bei dem in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel besteht der Kollimator aus zehn Abschnitten, so daß ohne Drehung
der Winkel des mittleren Strahls des Fächers sich um 360 verlagern würde, wenn sich
die Punktquelle von einem Abschnitt bis zum nächsten bewegt. Bei dem in dem Beispiel
angenommenen Fächer von 1,80 drehen sich die Kollimatoren bei einer Umdrehung der
Punktquelle um 1,80, so daß die Punktquelle bei Rückkehr zum selben Kollimatorabschnitt
die fehlenden 360 auszufüllen beginnt. Somit werden zwanzig Umdrehungen der Punktquelle
benötigt, um alle fehlenden Werte auszufüllen. Die genaue Zahl wird so bemessen,
daß eine ausreichende Überlappung
der Fächerstrahlen bei benachbarten
Positionen gegeben ist, um Störprobleme zu vermindern. Es ist ersichtlich, daß diese
Kollimatorbewegung die Fächerposition um 0,180 ändert, wenn jeweils ein Abschnitt
überquert wird, jedoch kann ein so kleiner Fehler außer Betracht bleiben. Nicht
bestrahlte Detektoren können in der Schaltung abgeschaltet werden, wodurch die Störprobleme
weiter verringert werden.
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Bei einer anderen Arbeitsweise der Anordnung gemäß Fig. 3 kann der
Strahlungsfächer so groß bemessen werden, daß er den gesamten interessierenden Bereich
des Körpers erfaßt. In diesem Falle würde in Verbindung mit einer größeren Quelle
und größeren Detektorabschnitten die Arbeitsweise so sein, daß die Position der
von dem Fächer bestrahlten Detektoren um den Körper in derselben Richtung umläuft
wie die Punktquelle.
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Fig. 4 zeigt in Form eines vereinfachten Blockschaltbildes eine Anordnung
zur Datenverarbeitung der Ausgangssignale, die von der Anordnung gemäß Fig. 2 abgeleitet
werden, wobei die Stufen, die zur Kombination benachbarter Detektorausgänge mit
entsprechender Verzögerung benötigt werden, nicht berücksichtigt sind. Es sind wieder
die Fotovervielfacher 201 bis 205 dargestellt, obwohl auch eine größere Anzahl von
Fotovervielfachern vorgesehen sein können oder die Ausgänge eines einzelnen Fotovervielfachers
verwendet werden. Die Signale werden in Verstärkern 241 bis 245 verstärkt und in
Umsetzern 251 bis 255 integriert und in digitale Form umgesetzt. Die Integrationsperiode
hängt vom Fortschreiten der Abtastung der Röntgenstrahlen-Punktquelle 15 ab und
wird von Signalen einer Abtaststeuereinheit 26 gesteuert, die ebenfalls die Punktquelle
15 steuert. Die Steuereinheit 26 empfängt auch Signale von der Fotodetektoreinheit
12 in bezug auf den Fortschritt der umlaufenden Abtastung, so daß die Abtastbewegung
der
Puhktquelle 15 richtig auf die Umlaufbewegung bezogen werden kann. Die Daten werden
nach Maßgabe eines Adressenwählers 27 an entsprechende Stellen in einem Speicher
28 eingegeben. Die Stellen im Speicher 28 werden so gewählt, daß aufeinanderfolgende
Ausgänge jedes Fotovervielfachers Speicherstellen zugeführt werden, die Strahlenwege
von aufeinanderfolgenden Winkeln innerhalb des Fächers darstellen. Nach dem fünften
Winkel werden bei dem dargestellten Beispiel die Daten einer neuen Speicherstelle
zugeführt, die einen parallelen Strahlenweg mit dem ersten Winkel darstellt, und
der Zyklus beginnt erneut. Auf diese Weise werden die Daten Speicherstellen zugeordnet,
die fünf Datengruppen für jeweils parallele Strahlenwege bei einem der Winkel der
Strahlen im Fächer darstellen, wobei die Zuordnung die in Fig. 2 dargestellte Gruppierung
der Ausgänge berücksichtigt. Wenn der Speicher 28 Daten für die kompletten Gruppen
von Strahlenwegen richtig sortiert enthält, werden diese Daten einer Datenverarbeitungseinheit
29 zugeführt, in der sie beispielsweise nach einem der in den älteren Anmeldungen
P 24 20 500 und P 19 41 433 beschriebenen Verfahren verarbeitet werden. Bei der
Datenverarbeitung werden Absorptionswerte für einzelne Elemente einer Matrix von
in der ebenen untersuchten Scheibe angenommen Elementen abgeleitet.
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Diese Werte werden dann als Signale entsprechenden Elementen einer
Darstellung auf einer Anzeigeeinheit 30 zugeführt. Die Einheit 30 kann eine Kathodenstrahlröhre
sein, ein Zeilendrucker oder eine andere Vorrichtung. Stattdessen können die Signale
aber auch dauernd gespeichert werden, um für eine spätere Darstellung zur Verfügung
zu stehen.
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Das beschriebene Gerät ist in der Lage, die erforderlichen Daten
in einer sehr kurzen Zeit zu liefern, bei der Anordnung gemäß Fig. 3 sogar in einer
Zeit von einer hundertstel Sekunde. Um diese Geschwindigkeiten zu erreichen, müssen
entsprechende
Analog/Digital-Umsetzer verwendet werden. Es kann
hierfür ein Zähler in der üblichen Weise betrieben werden, der den Ausgang eines
digitalen Zählers in analoge Form umsetzt und aufwärts oder abwärts zählt, um dessen
Ausgang an die Eingangsspannung anzupassen. Er kann aber auch in zahlreiche Abschnitte
unterteilt werden, von denen jeder Signale zwischen vorgegebenen Schwellenpegeln
in digitale Form umsetzt, um mit höherer Geschwindigkeit arbeiten zu können.
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-Patentansprüche-