DE2619719A1

DE2619719A1 - Roentgengeraet zur herstellung von transversal-schichtbildern

Info

Publication number: DE2619719A1
Application number: DE19762619719
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr Ing Franke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-05-04
Filing date: 1976-05-04
Publication date: 1977-11-17
Also published as: FR2350087A1; US4099060A; FR2350087B1; GB1550534A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT η Unser Zeichen 2 6 19 719 Berlin und München YPA 76 P 5054 BRD

Röntgengerät zur Herstellung von Transversal-Schichtbildern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Röntgengerät zur Herstellung von Transversal-Schichtbildern eines Aufnahmeobjektes, mit einer-Röntgenstrahlenquelle, einer Blende zur Einblendung der Röntgenstrahlung auf ein schmales Röntgenstrahlenbündel, dessen Querschnittsausdehnung senkrecht zur Schicht gleich der Schichtstär-._ke und parallel zur Schicht etwa gleich der Schichtstärke oder kleiner ist, mit einer vom Zentralstrahl des Röntgenstrahlen-"bündels getroffenen Meßeinrichtung für die Strahlungsintensität, bei dem zur Durchstrahlung des Objekts unter verschiedenen Richtungen die Röntgenstrahlungsquelle und die Meßeinrichtung gemeinsam auf einem Drehgestell angeordnet sind, das um einen auf dem Zentralstrahl der gesamten, von der Röntgenröhre aus- · gehenden Strahlung liegenden Punkt um äquldistante Winkelschritte drehbar ist und bei dem die Meßeinrichtung auf dem Drehgestell an einem Schlitten gelagert ist, der senkrecht zum Zentralstrahl und zur Drehachse motorisch verschiebbar ist, und mit einem Rechner zur Bestimmung der Absorptionswerte der Kreuzungspunkte der Strahlung im Objekt aus der Intensität der von der Meßeinrichtung empfangenen Strahlung.

Sin Röntgengerät dieser Art ist in der DT-OS 1 941 433 beschrieben. Bei diesem bekannten Röntgengerät ist die Röntgenröhre auf dem gleichen Schlitten wie die Meßeinrichtung angeordnet, so da<3 sie gemeinsam mit der Keßeinrichtung senkrecht sum Zentralstrahl des Röntgenstrahlenbündels und zur Drehachse verschiebbar ist. Die Blende ist dabei ortsfest in Bezug auf die Röntgenröhre. Eine Röntgenröhre ist ein verhältnismäßig schwerer Bauteil, so daß die Mechanik für die Lagerung und Vera chi ebung der Einheit Röntgenröhre-I-Ießeinrichtung v-arhsltrjisnäijig kompliziert ist.

Ferner sind Führungsmittel für die K ο clispannungs zuleitung 2>ur Röntgenröhre erforderlich_? die eine lineare Verschiebung der

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Röntgenröhre während des Abtastvorgangs erlauben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Röntgengerät der eingangs genannten Art hinsichtlich des Lagerungs- und Verstellmechanismusses für die Röntgenröhre und die Meßeinrichtung gegenüber dem Stand der Technik wesentlich zu vereinfachen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Röntgenstrahlungsquelle auf dem Drehgestell ortsfest angeordnet ist, daß die Blende parallel zum Verstellweg der Meßeinrichtung verschiebbar gelagert ist und daß ein Motor für die Blendenverschieburg an einer Steuervorrichtung angeschlossen ist, die diesen Motor sowie den Motor für die Verschiebung der Meßeinrichtung so ,, steuert, daß die Meßeinrichtung bei ihrer Verschiebung in jeder ^c Stellung vom Röntgenstrahlenbündel getroffen wird. Bei dem erfin-'uungsgemäßen Röntgengerät wird für einen linearen Abtastvorgang des untersuchten Objekts die Röntgenröhre nicht verschoben. Es erfolgt lediglich eine Verschiebung der Meßeinrichtung sowie einer verhältnismäßig leichten Röntgenstrahlenblende. Der Aufbau

2.0 des Röntgengerätes kann wege:,, der im Vergleich zun Stand der Technik kleinen linear bewegten Massen wesentlich vereinfacht werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die für die Erfindung wesentlichen Teile eines Röntgengeräts nach der Erfindung, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des

Erfindungsgedankens.

Bei dem in der Figur 1 dargestellten Gerät ist an einem Rahmenteil 1 ein Drehgestell 2 un eine etwa mit der Längsachse eines zu untersuchenden Objekts 3 zusammenfal2.ende Achse 4 drehbar gelagert. Am Drehgestell 2 ist eine Röntgenröhre 5 und eine Strahlungsmeßeinrichtung 6 gelagert. Die Röntgenröhre 5 ist dabei an Drehgestell 2 befestigt, während die Ileßeinrichtung 6 an einer Laufschiene 9 senkrecht zum Zentralstraal der Röntgenröhre 5 und

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zur Drehachse 4 linear beweglich angeordnet ist. Die Drehbewegung des Drehgestells 2 um die Drehachse 4 wird von einer Antriebsvorrichtung 10 erzeugt. Eine weitere Antriebsvorrichtung 11 bewirkt mit Hilfe eines Seilzuges 12 die lineare Scan-Bewegung der Meßeinrichtung 6.

Mit dem Drehgestell 2 fest verbunden ist weiterhin ein quaderförmiger Ausgleichskörper 13 aus einem festen Kunststoff gewebeäquivalenter Dichte, beispielsweise Acrylglas. Dieser Ausgleichskörper 13 besitzt symmetrisch zur Drehachse 4 eine zylindrische Ausnehmung, in die ein Formkörper in Gestalt eines Ringes 14, der ebenfalls aus einem festen Kunststoff gewebeäquivalenter Dichte besteht, formschlüssig gleitend eingefügt ist. An der Innenseite des Ringes 14 ist ein Schlauch 15 aus elastischem Material befestigt. Dieser Schlauch kann mit Hilfe einer nicht dargestellten Pumpvorrichtung mit Wasser gefüllt werden, so daß er sich mit wählbarem Druck fest an die Außenseite des Aufnahmeobjekts 3, das z.B. der Kopf eines Patienten sein kann, anlegt. Der Ring 14 ist mittels einer Lasche 16 mit einem Lagerungs-

2-0 tisch 17 fest verbunden, so daß trotz der Drehbewegung des Ausgleichskörpers 13 keinerlei Drehmoment auf das auf dem Lagerungstisch 17 ruhende Aufnahmeobjekt 3 ausgeübt wird.

Die Röntgenröhre 5 ist mit einem Röntgengenerator 18 verbunden, der sie mit konstanter elektrischer Spannung wählbarer Höhe versorgt. Der Strahlungsempfänger 6 ist über eine Schaltungsanordnung 19 mit einem Computer 20 verbunden, der die von ihm errechneten Daten einem Blattschreiber 21 und/oder einem Datensichtgerät 22 zur Dokumentation bzw. Sichtauswertung zuführt. Die Antriebsvorrichtungen 10 für die kreisförmige und 11 für die lineare Bewegung sind mit einer Steuervorrichtung 23 verbunden, die die beiden Bewegungen nach einem nachfolgend noch erläuterten Bewegungsprinzip steuert.

Die Röntgenröhre 5 ist auf dem Drehgestell 2 ortsfest angeordnet und besitzt eine Primärblende 24, die ortsfest in Bezug zur Röntgenröhre 5 angeordnet ist und den öffnungswinkel der austretenden Röntgenstrahlung entsprechend dem Abtastbereich der Meßeinrichtung 6 festlegt. In Strahlenrichtung gesehen vor der das

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Aufnahmeobjekt 3 aufnehmenden Öffnung ist eine parallel zur Meßeinrichtung 6 verschiebbare Blende 25 vorgesehen, die mittels eines Tragholms 7 an einem Seilzug 26 befestigt ist. Der Seilzug 26 wird durch einen Verstellmotor 27 bewegt, der ebenfalls an der Steuervorrichtung 23 angeschlossen ist. Die Blende 25 besitzt einen schmalen Spalt 28, der einen Teil der von der Röntgenröhre 5 ausgehenden und durch die Primärstrahlenblende 24 eingeblendeten Röntgenstrahlung durchläßt. Das vom Spalt 28 durchgelassene Röntgenstrahlenbündel dient zur Durchstrahlung des Aufnahmeobjekts 3 und seine Querschnittsausdehnung senkrecht zu der untersuchten Schicht ist gleich der Schichtstärke. Parallel zu dieser Schicht ist die Breite des Röntgenstrahlenbündels etwa gleich der Schichtstärke oder kleiner.

Nach dem Einschalten des Gerätes betätigt die Steuervorrichtung 23 zunächst die Antriebsvorrichtung 10, die das Drehgestell 2 in eine gegenüber der dargestellten Lage um 90° versetzte Ausgangsposition bewegt. Nach deren Erreichen beginnt die Abtastung des Aufnahmeobjekts 3 in der Weise, 'daß die Antriebsvorrichtung 11, 27 die Meßeinrichtung 6 und die Blende 25 in eine lineare Scan-Bewegung versetzen, bei der die gewünschte Transversal-Schicirt des Objekts 3 mit Hilfe des" mittels der Blende 25 eng ausgeblendeten Röntgenstrahlenbündels durchstrahlt und abgetastet wird.

Anhand der Figur 2 ist dies noch näher erläutert. Die Blende und die Meßeinrichtung 6 werden bei einer Scan-Bewegung in Richtung des Pfeils so verstellt, daß die Meßeinrichtung 6 bei ihrer Verschiebung in jeder Stellung vom Röntgenstrahlenbündel, das durch die Blende 25 eingeblendet wird, getroffen wird. Die synchrone Verstellung der Bauteile 6, 25 wird durch die Steuervorrichtung 23 über die Antriebsmotoren 11, 27 sichergestellt.

Die durch das Aufnahmeobjekt 3 hindurchgetretene Strahlung wird von'der Meßeinrichtung 6 gemessen und die Meßwerte über die Schaltungsanordnung 19 in den Computer 20 eingegeben und dort zunächst gespeichert. Die Meßeinrichtung 6 wird von der Schaltungsanordnung 19 während jeder Scan-Bewegung derart getastet, daß während dieser Bewegung etwa 100 Sinzelwerte ermittelt und in VPA 76 E _5O21 Ϊ09846/Ο282

den Computer 20 eingegeben werden. Nach Abschluß der ersten Scan-Bewegung betätigt die Steuervorrichtung 23 die Antriebsvorrichtung 10, die das Drehgestell 2 um einen Winkel von z.B. 2° dreht. Danach setzt die Steuervorrichtung 23 wiederum die Antriebsvorrichtungen 11 und 27 in gegenüber dem vorher geschilderten Fall umgekehrter Richtung in Bewegung, so daß eine zweite Scan-Bewegung erfolgen kann. Nach deren Abschluß schaltet die Steuervorrichtung 23 erneut die Antriebsvorrichtung 10 ein, so daß sich das Drehgestell 2 wiederum um einen Winkel von

etwa 2° dreht. Anschließend betätigt die Steuervorrichtung 23 erneut die Antriebsvorrichtungen 11 und 27, so daß ein dritter Scan vorgenommen wird. Dieser Torgang wiederholt sich z.B. 90 mal. Im Verlauf dieser Abtastbewegungen errechnet der Computer 20 aufgrund der ihm eingegebenen Meßwerte ein Bild der durchstrahlten Schicht. Dieses Bild erscheint entweder in digitaler Form auf dem Blattschreiber 21 oder auf dem Datensichtgerät

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Claims

Patentansprüahe

1J Röntgengerät zur Herstellung von Transversal-Schichtbildern eines Aufnahmeobjektes mit einer Röntgenstrahlenquelle, einer Blende zur Einblendung der Röntgenstrahlung auf ein schmales Röntgenstrahlenbündel, dessen Querschnittsausdehnung senkrecht zur Schicht gleich der Schichtstärke und parallel zur Schicht etwa gleich der Schichtstärke oder kleiner ist, mit einer vom Zentralstrahl des Röntgenstrahlenbündels getroffenen Meßeinrichtung für die Strahlungsintensität, bei dem zur Durchstrahlung des Objekts unter verschiedenen Richtungen die Röntgenstrahlungsquelle und die Meßeinrichtung gemeinsam auf einem Drehgestell angeordnet sind, das um einen auf dem Zentralstrahl der gesamten, von der Röntgenröhre ausgehenden Strahlung liegen^c den Punkt um äquidistante Winkelschritte drehbar ist und bei dem ^!'' die Meßeinrichtung auf dem Drehgestell an einem Schlitten gelagert ist, der senkrecht zum Zentralstrahl und zur Drehachse motorisch verschiebbar ist, und mit einem Rechner zur Bestimmung der Absorptionswerte der Kreuzungspunkte der Strahlung im Objekt aus der Intensität der von der Heß einrichtung entgangenen Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenstrahlungsquelle (5) auf dem Drehgestell (2) ortsfest angeordnet ist, daß die Blende (25) parallel zum Yerstellweg der Meßeinrichtung (6) verschiebbar gelagert ist und daß ein Motor (27) für die Blendenverschiebung an einer Steuervorrichtung (23) angeschlossen ist, die diesen Motor (27) sowie den Motor (11) für die Verschiebung der Meßeinrichtung (6) so steuert, daß die Meßeinrichtung (6) bei ihrer Verschiebung in jeder Stellung vom Röntgenstrahlenbündel getroffen wird.
2. Röntgengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlenrichtung gesehen vor der Blende (25) eine Primärblende (24) ortsfest angeordnet ist, die den öffnungswinkel der Röntgenstrahlung entsprechend dem Abtestbereich der Meßeinrichtung (6) festlegt.

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ORIGINAL INSPECTED