DE2627885A1

DE2627885A1 - Anordnung zur ermittlung der raeumlichen verteilung der absorption von strahlung in einer ebene eines koerpers

Info

Publication number: DE2627885A1
Application number: DE19762627885
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Phys Wagner
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1976-06-22
Filing date: 1976-06-22
Publication date: 1978-01-05
Also published as: FR2356160A1; JPS6066303U; NL7706752A; IL52346A0; SE7707042L; IL52346A; CA1074460A; JPS53177A; JPS6348249Y2; GB1587075A; FR2356160B1; US4178510A

Description

PHILIPS PATENTVERWALTÜNG GMBH, 2000 HAMBURG 1, STEINDAMM 94

"Anordnung zur Ermittlung der räumlichen Verteilung der Absorption von Strahlung in einer Ebene eines Körpers"

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ermittlung der räumlichen Verteilung der Absorption von Strahlung in einer Ebene eines Körpers (z.B. eines menschlichen Körpers) unter Verwendung eines Strahlers (z.B. einer Röntgenröhre), dessen fächerförmig ausgeblendetes Strahlenbündel den Körper in der Ebene durchsetzt und von einer Reihe von nebeneinander

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angeordneten Strahlendetektoren gemessen wird, wobei die Messung in unterschiedlichen Stellungen des Systems Strahler Detektoren gegenüber dem Körper erfolgt und zur Rekonstruktion der Absorptionsverteilung in der Ebene die dabei ermittelten Meßwerte herangezogen werden. Eine derartige Anordnung ist bekannt (DT-OS 24 27 418).

Der Vorteil einer solchen Anordnung gegenüber einer Anordnung mit nur einem einzigen Detektor (DT-OS 19 41 433) besteht darin, daß die Messung schneller durchgeführt werden kann, weil eine Vielzahl von Meßwerten gleichzeitig erfaßt werden kann und weil zur Erfassung der Absorption in der Ebene das System Strahler - Detektoren lediglich um eine zur Untersuchungsebene senkrechte, vorzugsweise durch den zu untersuchenden Körper verlaufende Achse gedreht werden muß. Ein Nachteil jedoch besteht darin, daß die Wahrscheinlichkeit, daß mindestens ein Detektor defekt ist, nicht mehr vernachlässigbar ist und daß nachfolgend die Ermittlung der Absorption aus den von den Detektoren gemessenen Werten gestört wird.

Mit dem Begriff Defekt eines Detektors ist dabei nicht die temperatur- oder alterungsbedingte Änderung eines Meßwertes gemeint, die üblicherweise im Bereich von einigen Prozenten bezogen auf den Meßwert liegt. Von einer solchen Meßwertschwankung sind im allgemeinen alle Detektoren gleichermaßen betroffen. Zu ihrer Korrektur sind bereits Anordnungen bekannt (DT-OS 25 13 137), die jedoch von der Voraussetzung ausgehen, daß die relative Schwankung eines Meßwertes im Zeitraum der Messung klein ist. Wenn im folgenden von einem Defekt eines Detektors die Rede ist, 'ist damit der vollständige Ausfall eines Detektors oder der diesem Detektor zugeordnete Verstärker oder eine plötzliche und unregelmäßige Schwankung seines Meßwertes bei einer konstanten Röntgenstrahlung gemeint. Solche Erscheinungen können z.B. auftreten, als Folge einer teilweisen oder vollständigen Schädigung des Detektors durch eine zu starke Röntgenstrahlung, als Folge einer mechanischen Beschädigung oder als Folge

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fehlerhafter Kontaktanschlüsse in den dem Detektor zugeordneten Verstärkern.

Es hat sich gezeigt, daß ein Defekt eines oder mehrerer Detektoren bei der Rekonstruktion der Absorptionsverteilung zu kreis- oder strahlenförmigen Störmustern führt, die die Interpretation der so ermittelten Absorptionswerte erschweren oder unmöglich machen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die durch den Defekt eines Detektors bedingten Störungen bei der Rekonstruktion weitgehend unterdrückt werden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Einrichtung zum Erfassen defekter Detektoren und durch eine Interpolationseinheit, die die Meßwerte eines als defekt erkannten Detektors durch Korrekturwerte ersetzt, die durch Interpolation von Meßwerten gebildet sind, die entlang von Strahlenpfaden ermittelt wurden, die den Strahlenpfaden längs derer die Meßwerte des defekten Detektors jeweils ermittelt wurden, benachbart sind. Ein fehlerhafter Detektor kann dabei beispielsweise eindeutig identifiziert werden, wenn er einen konstanten Meßwert, insb. den Wert Null, liefert unabhängig von der jeweiligen Stellung des Systems Strahler - Detektoren, während beide benachbarten Detektoren von Null verschiedene Meßwerte liefern, die mit der Änderung der Drehstellung stetig variieren. Es können auch physikalische Effekte ausgenutzt werden, z.B. die Änderung der Widerstandscharakteristik bei einem defekten Halbleiter-Detektor.

Ob die Verringerung der Störungen der Rekonstruktionen der Absorptionsverteilung durch die Ersetzung der Meßwerte eines defekten Detektors durch die durch Interpolation ermittelten Korrekturwerte allein ausreicht, hängt einerseits von der Absorptionsverteilung innerhalb des Körpers und andererseits auch von der Natur des Rekonstruktionsverfahrens ab. Bei dem aus der DT-OS 24 17 317 bekannten Rekonstruktionsverfahren

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beispielsweise, bei dem die Meßwerte einem Faltungsprozeß unterworfen werden (bei dem sich ein gefalteter Wert aus einem Meßwert und der geeignet gewichteten Summe der Meßwerte längs paralleler benachbarter Strahlenpfade ergibt), werden die trotz Interpolation verbleibenden Fehler verstärkt. Diese Fehlerverstärkung ist eine Eigenschaft des Faltungsprozesses und kann nur geringfügig beeinflußt werden. Eine Weiterbildung der Erfindung, die für Anordnungen anwendbar ist, bei denen das System Strahler - Detektoren während der Messung um 360° oder mehr gedreht wird, insb. bei Anordnungen mit Mitteln zum Durchführen eines Faltungsprozesses mit den ermittelten Meß- und Korrekturwerten, ist daher durch eine Recheneinrichtung gekennzeichnet, die jeden Korrekturwert durch einen Wert ersetzt, der aus einem oder mehreren Meßwerten gebildet ist, die entlang des Strahlenpfades, dem der Korrekturwert zugeordnet ist, oder entlang eines unmittelbar benachbarten Strahlenpfades von einem zum defekten Detektor in bezug auf die Symmetrielinie der Detektorreihe symmetrisch angeordneten Detektor oder dessen Nachbardetektoren gemessen sind. Dadurch werden auch etwaige noch verbliebene Restfehler in der Rekonstruktion praktisch beseitigt.

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

Fig. 1 die geometrische Konfiguration von Strahler, Körper und Detektorreihe bei einer Anordnung der eingangs genannten Art,

Fig. 2 den Verlauf der Summe der Meßwerte eines jeden Detektors als Funktionier Detektorposition,

Fig. 3 den Verlauf des Betrages der Differenzen der Summenwerte gemäß Fig. 2 als Funktion der Detektorposition,

Fig. 4 die Stellung des Systems Strahler - Detektoren, bei der die Absorption längs dessLben Strahlenpfades wie in Fig. 1 ermittelt werden kann, jedoch in entgegengesetzter Richtung,

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Fig. 5 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung, Fig. 6 einen Teil dieser Anordnung.

In Fig. 1 ist mit 1 ein nur schematisch dargestellter Röntgenstrahier bezeichnet, dessen fächerförmig ausgeblendete Strahlung den zu untersuchenden Körper in einer Ebene durchsetzt und von einer hinter dem Körper angeordneten Reihe 2 von Detektoren gemessen wird. Die linke und die rechte Hälfte der Detektorreihe 2 sind in bezug auf die Symmetrielinie 7 symmetrisch aufgebaut. Während eines Meßvorganges wird das System Strahler - Detektoren um das Rotationszentrum 4 gedreht und die von dem Strahler 1 emittierte Strahlung in einer Vielzahl verschiedener Positionen gemessen. Ein defekter Detektor 20, der in der dargestellten Stellung des Systems Strahler - Detektoren die Absorption der Strahlung durch den Körper längs des Strahlenpfades 9 mißt, ist von einwandfrei arbeitenden Detektoren 21 und 22 umgeben.

Die erfindungsgemäße Lösung basiert nun auf der Erkenntnis, daß die Absorption der Strahlung durch den Körper längs benachbarter Strahlenpfade nur relativ wenig voneinander abweicht, so daß keine großen Fehler auftreten können, wenn der Meßwert eines defekten Detektors durch einen Korrekturwert ersetzt wird, der durch Interpolation aus den Meßwerten gebildet wird, die die Absorption längs benachbarter Strahlenpfade darstellen. Dazu können die in derselben Postion von den benachbarten Detektoren 21 und (und ggf. zusätzlich deren Nachbardetektoren) gemessenen Meßwerte herangezogen werden (diese Meßwerte stellen die Absorption längs zueinander nicht exakt paralleler Strahlenpfade dar). Es können aber auch Meßwerte herangezogen werden, die die Absorption längs unmittelbar benachbarter, jedoch exakt paralleler Strahlenpfade darstellen (wie man diese Meßwerte erhalten kann, ist in der DT-OS 25 17 440 beschrieben), Eine lineare Interpolation aus den Meßwerten längs der beiden unmittelbar benachbarten Strahlenpfade ist im allgemeinen nicht genau genug. Der Korrekturwert sollte vielmehr durch

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mindestens je zwei, vorzugsweise je drei, Meßwerte längs der zwei bzw. drei auf beiden Seiten benachbarten Strahlenpfade gebildet werden.

In Fig. 2 ist für jeden einzelnen Detektor die Summe der von ihm in den verschiedenen Drehpositionen aufgenommenen Meßwerte dargestellt als Punktion der jeweiligen Detektor« position. Man erkennt, daß die Summenwerte benachbarter Detektoren nur relativ wenig voneinander abweichen, und lediglich im Bereich des Detektors 20 ergibt sich eine Unstetigkeit. Dieser Effekt kann zur Ermittlung eines defekten Detektors herangezogen werden. Wird nämlich jeweils - für jeden Detektor getrennt - der Betrag der Differenz zwischen dem Summenwert dieses Detektors und eines benachbarten Detektors (oder beider benachbarter Detektoren) gebildet, dann ergibt sich der in Fig. 3 dargestelle Verlauf des Betrages dieser Differenz, die im Bereich des Detektors signifikant größer ist als für die anderen Detektoren. Zwar ist auch der dem Nachbardetektor zugeordnete Differenzwert wesentlich größer als die anderen Differenzwerte, weil in diesen Differenzwert der Summenwert des defekten Detektors mit eingeht, jedoch liegen dann die beiden signifika* vom Durchschnitt abweichenden Differenzwerte unmittelbar nebeneinander, und der defekte Detektor bzw. dessen Position in der Detektorreihe kann daraus ohne weiteres ermittelt werden. Dazu wird ein Schwellwert 8 eingeführt, der ein für alle Messungen konstanter Wert sein kann, der jedoch auch beispielsweise ein Vielfaches des mittleren Differenzwertes sein kann. Ein Detektor, dessen zugeordneter Differenzwert diesen Schwellwert überschreitet, läßt sich damit leicht als fehlerhaft identifizieren.

Eine weitere Möglichkeit,fehlerhafte Detektoren zu ermitteln, ist in Anordnungen gegeben, bei denen das System Strahler Detektoren sich während der Messung um einen Winkelbetrag von 360° oder mehr dreht, was - hier nicht näher zu erläuternde - Vorteile mit sich bringt. Dann gibt es zu jedem

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Meßwert, der von einem bestimmten Detektor unter einer bestimmten Drehposition ermittelt worden ist, einen zweiten ungefähr mit diesem übereinstimmenden Meßwert, der von einem in bezug auf die Symmetrielinie zum defekten Detektor symmetrisch angeordneten Detektor gemessen worden ist, und zwar in einer Position des Systems Strahler - Detektoren, die sich von der ersten Position durch eine Drehung von 180°+2<X unterscheidet, wobei c* der Winkel ist, unter dem der defekte Detektor vom Strahler aus gesehen wird, relativ zur Symmetrielinie 7 (dieser Wert kann positive und negative Werte annehmen, je nachdem, ob der defekte Detektor in bezug auf die Drehrichtung in der vorderen oder der hinteren Hälfte der Detektorreihe liegt). Dies ist in Fig. 4 verdeutlicht, wo das System Strahler - Detektoren in einer Position dargestellt ist, in der der in bezug auf den defekten Strahler zur Symmetrielinie symmetrisch angeordnete Detektor 23 die Strahlung längs eines Strahlenpfades 91 mißt, der dieselbe Lage hat wie der Strahlenpfad 9 in Fig. 1, jedoch die entgegengesetzte Richtung. (Der Strahler muß dabei nicht die Position einnehmen, die vorher der defekte Detektor innehatte - und umgekehrt; diese Konstellation ergibt sich nur bei bestimmten geometrischen Verhältnissen, die bei Fig. 1 bzw. Fig. 4 zufällig erfüllt sind.)

Auf diese Weise können je zwei Meßwerte miteinander verglichen werden. Bei Abweichungen der Meßwertpaare kann man auf die fehlerhafte Funktion eines der beiden Detektoren schließen. Werden allerdings alle Meßwerte auf diese Weise miteinander verglichen, so ist ein erheblich höherer Rechen- und Zeitaufwand zu erwarten, als in der anhand von Fig. 2 und 3 erläuterten Möglichkeit zur Feststellung eines fehlerhaften Detektors.

Eine dritte Möglichkeit zur Feststellung fehlerhafter Detektoren besteht bei solchen Anordnungen, die über Einrichtungen zur Korrektur von temperatur- und alterungsbedingten Drifterscheinungen der Detektoren verfügen. In einer bekannten PHD 76-110 , - 8 -

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Anordnung wird zu diesem Zweck das System Strahler - Detektoren aus dem Meßbereich in einen anderen Bereich geschwenkt, in dem ein Körper mit bekannter Röntgenstrahlendämpfung angebracht ist. Die tatsächlichen an diesem Dämpfungskörper gemessenen Vierte werden mit Sollwerten verglichen, woraus sich für jeden Detektor eine Korrekturgröße ermitteln läßt. Ist nun einer der Detektoren defekt, so ist zu erwarten, daß seine Korrekturgröße relativ zu seiner bei einer vorhergehenden Messung festgestellten Korrekturgröße wesentlich von denen der anderen Detektoren abweicht. Treten solche Abweichungen bei mehreren nacheinanderfolgenden Korrekturmessungen auf, so kann daraus auf die fehlerhafte Funktion des Detektors geschlossen werden.

Die Positionen der beispielsweise nach einer der oben erläuterten Möglichkeiten als defekt identifizierten Detektoren werden zweckmäßigerweise gespeichert, damit sie bei nachfolgenden Messungen bereits von vornherein berücksichtigt werden können und vorzugsweise auf einem Datensichtgerät zur Information der Kontrollpersonen angezeigt.

In Fig. 5 ist schematisch das Blockschaltbild zur Rekonstruktion der Absorptionsverteilung aus den z.T. von defekten Detektoren gelieferten Meßwerten dargestellt. Die vom System Strahler - Detektoren gemessenen Werte werden in bekannter

%n ,

Weise über die Leitung/11 (die Zeichnung zeigt der Einfachheit halber nur eine Leitung) einer Logarithmiereinheit zugeführt, die den natürlichen Logarithmus der Meßwerte abzüglich eines Referenzwertes bildet. Die logarithmierten Meßwerte werden in einem Speicher 13 zwischengespeichert, der beispielsweise durch einen Plattenspeicher oder einen Halbleiterspeicher realisiert sein kann. Da die gesamte Meßzeit bei einer Anordnung der eingangs genannten Art sich in der Größenordnung von nur wenigen Sekunden bewegt, spielt es keine wesentliche RdLe, daß die Weiterverarbeitung der Meßwerte erst nach Abschluß der gesamten Messung vorgenommen wird.

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Von einer Recheneinheit 14 werden die absoluten Differenzen zwischen allen benachbarten Meßwerten in der ersten Drehposition berechnet und im Speicher 15 für jede Detektorposition getrennt abgelegt. Die anschließend in 14 berechneten Differenzen der nächsten Drehposition v/erden zu den im Speicher 15 bereits gespeicherten hinzuaddiert - wiederum für jede Detektorposition getrennt. Auf diese V/eise werden die Mittelwerte der Differenzen für jede Detektorposition errechnet (wie anhand von Fig. 2 und 3 erläutert, ist es selbstverständlich auch möglich, zunächst die Meßwerte eines jeden Detektors aufzuaddieren und anschließend die Differenzen der so ermittelten Summenwerte zu bilden).

Anschließend werden die ermittelten Differenzwerte in einer Vergleichseinheit 16 mit einem über die Leitung 17 vorgegebenen Schwellwert (8; Fig. 3) verglichen. Dieser vorgegebene Schwellwert kann durch weitere Mittelung über alle in dem Speicher 15 gespeicherten Differenzwerte berechnet werden oder er kann von außen vorgegeben sein, da er von einer Messung zur anderen nicht wesentlich schwankt. Wenn kein Detektor defekt ist, wird keiner der gebildeten Differenzwerte den Schwellwert überschreiten. Ist ein Detektor defekt, so wird der ihm zugeordnete Differenzwert und - aus den in Verbindung mit Fig. 3 erläuterten Gründen - der einem benachbarten Detektor zugeordnete Differenzwert den Schwellwert überschreiten. Von diesen beiden Detektoren läßt sich aber immer einer eindeutig als der defekte identifizieren; wird beispielsweise in der Recheneinheit 14 zur Differenzbildung immer der Meßwert des rechten Nachbardetektors herangezogen, dann ist der linke der beiden Detektoren defekt (und umgekehrt).

Die auf diese Weise ermittelte Position eines Detektors in einer Detektorreihe wird einerseits über eine Leitung 101 einem nicht näher dargestellten übergeordneten Prozeßrechner zugeführt, der die neu ermittelte Position mit den bereits im Speicher 19 gespeicherten bei früheren Messungen ermittelten

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Positionen defekter Detektoren vergleicht. Stimmen die neu ermittelten Positionen überein mit den früher in 19 gespeicherten Positionen, so ist dies ein noch stärkeres Indiz für die Fehlerhaftigkeit des betreffenden Detektors. Stimmen dagegen die neu ermittelten Positionen meist nicht überein mit den bereits in 19 gespeicherten Positionen,so ist dies ein Hinweis darauf, daß der vorgegebene Differenzwert zu niedrig angesetzt worden war. Auf diese Weise kann durch fortlaufende Kontrolle der ermittelten Positionen der vorgegebene Differenzwert optimiert werden. Darüber hinaus werden die neu ermittelten Positionen im Speicher 19 abgelegt, damit sie für spätere Messungen zur Verfügung stehen. Mit dem Speicher 19 ist eine Anzeigeeinheit 100 verbunden, die dem Benutzer die Position der defekten Detektoren anzeigt. Die Positionen der als defekt identifizierten Detektoren werden an die Interpolationseinheit 18 weitergegeben, die den zugehörigen Meßwert durch Interpolation der Meßwerte der benachbarten Detektoren ersetzt.

In Fig. 6 ist eine mögliche Ausführungsform der Interpolationseinheit 18 dargestellt. Die Interpolationseinheit enthält ein Schieberegister 180 mit fünf Speicherzellen, in das jeweils die in einer bestimmten Stellung des Systems Strahler Detektoren ermittelten Meßwerte sämtlicher Detektoren seriell eingegeben und von links nach rechts durchgeschoben werden. Die Ausgänge der fünf Speicherzellen dieses Schieberegisters, mit Ausnahme der dritten Speicherzelle 200, sind mit Multipliziereinheiten 182 verbunden, die den Inhalt der Speicherzellen mit je einem vorgegebenen Gewichtungsfaktor G^, G„, G, bzw. G, multiplizieren. Die so gebildeten Produkte werden in einer Additionseinheit 183 summiert, und das Ergebnis wird in die drittletzte Speicherzelle 200 geladen, wenn ein aus der Vergleichseinrichtung 16 ableitbares Übernahmesignal T an der Zelle 200 anliegt.

Wenn der Detektor, dessen Meßwert jeweils in der Speicher-PHD 76-110 - 11 -

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zelle 200 gespeichert ist, nicht defekt ist, sind die Tore und 184 über die Vergleichseinrichtung 16 bzw. den Speicher für die defekten Detektoren gesperrt. Ist in dem Speicher jedoch ein Meßwert gespeichert, der von einem defekten Detektor herrührt, sind die Tore .181 bzw. 184 geöffnet, und am Ausgang der Additionsstufe 183 erscheint dann ein Korrekturwert K, wobei gilt

K = G₁M₂₁ ¹ + G₂M₂₁ + G₃M₂₂ + G₄M₂₂' .

Dabei sind M₂₁ und M₂₁ ¹ bzw. M und M ' die Meßwerte der beiden 3.inks bzw. rechts vom defekten Detektor gelegenen Detektoren und G₁...G. sind Interpolationsfaktoren. Selbstverständlich können auch andere Interpolationsformeln verwendet werden. Der so gebildete Korrekturwert K wird über das dann geöffnete Tor 184 in die Speicherzelle 200 anstelle des Meßwertes M₂₀ des defekten Detektors geladen. Anschließend werden die in dem Schieberegister gespeicherten Meßwerte um eine Stelle nach rechts verschoben, wobei der in der letzten Speicherzelle enthaltene Meßwert (der ggf. ein Korrekturwert K sein kann) in die Einheit 103 (vgl. Fig. 5) zur Weiterverarbeitung gegeben wird. Die beschriebene Korrekturwertbiidung wiederholt sich jedesmal, wenn in der Speicherzelle 200 ein Meßwert steht, der von einem defekten Detektor stammt.

Auf diese Weise werden die Meßwerte aller Detektoren bzw. die errechneten Korrekturwerte für alle Positionen des Systems Strahler - Detektoren in die Einheit 103 gegeben. In dieser Einheit 103 werden die Meßwerte so sortiert, daß Gruppen von Meßwerten gebildet werden, wobei jede Gruppe nur solche Meßwerte umfaßt, die die Absorption längs paralleler Strahlenpfade darstellen. Dieser in Verbindung mit Anordnungen der eingangs genannten Art bekannte Verarbeitungsschritt soll hier nicht '.weiter erläutert v/erden. Er ist im allgemeinen Voraussetzung für die in der Einheit erfolgende Faltungsoperation, durch die jeder Meßwert bzw.

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Korrekturwert umgeformt v/ird in €?.inen Viert, der außer von dem Meßwert selbst von den Meß- bzw. Korrekturwerten entlang benachbarter paralleler Strahlen abhängt. Die so umgeformten Meßwerte werden in dem Speicher 105 gespeichert.

Y/ie bereits erwähnt, hat der Faltungsprozeß die Eigenschaft, Fehler, die dadurch entstehen, daß die Korrekturwerte nicht exakt den Meßwerten entsprechen, die sich bei nicht defektem Detektor ergeben hätten, wesentlich zu verstärken. Um die dadurch bedingten Fehler zu vermelden, ist ein Adreßrechner in Verbindung mit einer Interpolationseinheit 107 vorgesehen.

Dem Adreßrechner 106 werden von dem Speicher 19 für die defekten Detektoren die Positionen der defekten Detektoren vorgegeben. Er errechnet daraus die Adressen, in denen der durch den Faltungsprozeß umgeformte Meßwert gespeichert ist, der längs desselben Strahlenpfades ermittelt wurde, wie der jeweilige Meßwert des defekten Detektors, jedoch in umgekehrter Richtung (vgl. Fig. 4), so daß beispielsweise für den in Fig. 1 vom Detektor 20 längs des Strahlenpfades errechneten Korrekturwert der Meßwert des Detektors 23 in der in Fig. 4 dargestellten Position längs des Strahlenpfades 91 ermittelt wird. Der durch die Interpolation errechnete durch den Faltungsprozeß umgeformte Korrekturwert für den Strahlenpfad 9 (Fig. 1) wird dann ersetzt durch den durch den Faltungsprozeß umgeformten Meßwert längs des Strahlenpfades 91. Da der Strahlenpfad 91 im allgemeinen aber nicht exakt mit dem Strahlenpfad 9 zusammenfällt, muß eine Interpolation mittels der beiden vom Detektor 23 gelieferten durch den Faltungsprozeß umgeformten Meßwerte erfolgen, die längs zweier dem Strahlenpfad 9 unmittelbar benachbarter Strahlenpfade ermittelt wurden; dies erfolgt in der Interpolationseinheit 107.

Wie bereits erwähnt, gehen in den durch den Faltungsprozeß errechneten Wert für einen Strahlenpfad die längs benachbarter

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paralleler Strahlenpfade ermittelten Meß- oder Korrekturv/erte ein. Das bedeutet, daß auch die durch den Faltungsprozeß umgeformten Meßwerte für solche Strahlenpfade, die dem Strahlen pfad für den Korrekt\irwert unmittelbar benachbart und parallel sind, durch Fehler bei der Ermittlung des Korrekturwertes beeinflußt werden. Deshalb sollten auch diese Werte in derselben Weise wie der Korrekturwert ersetzt v/erden.

Das vorstehend beschriebene Ersetzen eines Korrekturv/erte ε und der für benachbarter Strahlenpfade durch den Faltungsprozeß gebildeten Meßwerte durch Meßwerte, die (in umgekehrter Richtung) entlang des Strahlenpfades, denen der Korrekturwert zugeordnet ist oder entlang unmittelbar» benachbarter Strahlenpfade von einem zum defekten Detektor in bezug auf die Symmetrielinie der Detektorreihe symmetrisch angeordneten Detektor oder dessen Nachbardetektoren ermittelt und durch den Faltungsprozeß umgeformt sind, wiederholt sich für sämtliche Meßwerte des defekten Detektors. Am Ende dieses Verarbeitungsschrittes sind in dem Speicher 105 Werte gespeichert, die sich praktisch nicht mehr von den Werten unterscheiden, die sich ergeben hätten, wenn kein Detektor defekt gewesen wäre. Der weitere Ablauf der Berechnung erfolgt wie in bereits bekannten Anordnungen.

Im vorstehenden wurde davon ausgegangen, daß die dem defekten Detektor benachbarten Detektoren nicht defekt sind. Die Erfindung ergibt jedoch auch bei zwei unmittelbar benachbarten Detektoren noch brauchbare Ergebnisse. In diesem Fall müssen lediglich weitere Detektoren bzw. deren Meßwerte zur Interpolation herangezogen und die Interpolationsformeln ggf. entsprechend geändert werden.

PATENTANSPRÜCHE:

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

Anordnung zur Ermittlung der räumlichen Verteilung der Absorption von Strahlung in einer Ebene eines Körpers unter Verwendung eines Strahlers (1), dessen fächerförmig ausgeblendetes Strahlenbündel den Körper (3) in der Ebene durchsetzt und von einer Reihe (2) von nebeneinander angeordneten Strahlendetektoren gemessen wird, wobei die Messung in unterschiedlichen Stellungen d?s Systems Strahler - Detektoren gegenüber dein Körper erfolgt und zur Rekonstruktion der Absorptionsverteilung in der Ebene die dabei ermittelten Meßwerte herangezogen werden, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (14...17,19) zum Erfassen defekter Detektoren (20) und durch eine Interpolationseinheit (18), die die Meßwerte eines als defekt erkannten Detektors (20) durch Korrekturwerte (K) ersetzt, die durch Interpolation von Meßwerten gebildet sind, die entlang von Strahlenpfaden ermittelt wurden, die den Strahlenpfaden, längs derer die Meßwerte des defekten Detektors (20) jeweils ermittelt wurden, benachbart sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei das System Strahler Detektoren während der Messung um 360° oder mehr gedreht wird, insb. mit Mitteln (104) zum Durchführen eines Faltungsprozesses mit den ermittelten Meß- und Korrekturwerten, gekennzeichnet durch eine Recheneinrichtung (106, 107), die jeden Korrekturwert durch einen Wert ersetzt, der aus einem oder mehreren Meßwerten gebildet ist, die entlang des Strahlenpfades (9 bzw. 91), dem der Korrekturwert zugeordnet ist, oder entlang eines unmittelbar benachbarten Strahlenpfades von einem zum defekten Detektor (20) in bezug auf die Symmetrielinie (7) der Detektorreihe (2) symmetrisch angeordneten Detektor (23) oder dessen Nachbardetektoren gemessen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Faltungsprozeß umgeformten, dem Strahlenpfad

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eines jeden Korrekturwertes parallelen und unmittelbar benachbarten Strahlenpfaden zugeordneten Meßwerte ersetzt werden durch ebenfalls durch den Faltungsprozeß umgeformte, längs derselben oder unmittelbar benachbarter Strahlenpfade ermittelten Meßwerte derjenigen Detektoren, die dem symmetrisch zum defekten Detektor (20) angeordneten Detektor (23) benachbart sind.

k. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Interpolationseinheit (18) den Korrekturwert (K) aus Meßwerten (Mpi' ^?i'» ^?2* ^P2*^ bildet, die von dem defekten Detektor benachbarten Detektoren (21, 21», 22, 22^f) in derselben Stellung des Systems Strahler - Detektoren gemessen sind, wie der durch den Korrekturwert (K) zu ersetzende Meßwert des defekten Detektors (20).

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Feststellen defekter Detektoren eine Recheneinheit (14) enthalten,die für jeden Detektor die Differenz der von ihm ermittelten Meßwerte mit den von wenigstens einem anderen Detektor längs jeweils benachbarter Strahlenpfade ermittelten Meßwerte bildet und einen Detektor (20), der in einer Vielzahl von Stellungen des Systems Strahler (1) - Detektoren (2) eine unverhältnismäßig große Meßwertdifferenz zu dem anderen Detektor aufweist, als fehlerhaft identifiziert.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Recheneinheit die Summe der Meßwerte jedes Detektors bildet, die so erhaltenen Summenwerte der einzelnen Detektoren von den Summenwerten wenigstens jeweils eines benachbarten Detektors subtrahiert und die Differenz dem jeweiligen Detektor zuordnet, und die Detektoren, bei denen der Betrag der Differenz einen Schwellwert (8) überschreitet, als defekt identifiziert.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinheit (100), die die als fehlerhaft ermittelten Detektoren (20)anzeigt.

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