DE2709599C2 - Computer tomograph - Google Patents

Computer tomograph

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DE2709599C2 DE19772709599 DE2709599A DE2709599C2 DE 2709599 C2 DE2709599 C2 DE 2709599C2 DE 19772709599 DE19772709599 DE 19772709599 DE 2709599 A DE2709599 A DE 2709599A DE 2709599 C2 DE2709599 C2 DE 2709599C2
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Description

gesamte, den Detektor abdeckende KoUimatorpIatten-Iänge unabhängig von der Relativbewegung stets gleich bleibtentire length of the monitor plate covering the detector always remains the same regardless of the relative movement

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung bedeutetThe invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing explained. In the drawing means

F i g. 1 eine schematische Vorderansicht eines Computer-Tomographen mit einem Blockschaltbild für die Datenverarbeitung,F i g. 1 is a schematic front view of a computer tomograph with a block diagram for data processing,

F i g. 2a die Beziehung der Kollimatorplatten zu den Detektoren in Strahlrichtung,F i g. 2a shows the relationship of the collimator plates to the Detectors in beam direction,

F i g. 2b die Beziehung der Kollimatorplatten zu den Detektoren senkrecht zur Strahlrichtung undF i g. 2b shows the relationship of the collimator plates to the Detectors perpendicular to the beam direction and

Fig.3 eine Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der Kollimatorplatten.3 shows an illustration to explain the mode of operation the collimator plates.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Gerät ist eine Röntgentöhre 1, vorzugsweise eine Röhre üblicher Bauart mit rotierender Anode, auf einem drehbaren Ring 2 angebracht, so daß eine Transversalschicht 3 des Körpers eines Patienten bestrahlt werden kann. Die Röhre erzeugt ein weitgehend ebenes, fächerförmiges Röntgenstrahlenfeld 4, und der Körper ruht in ei^er solchen Lage, daß die Transversalschicht 3, in der die Absorptionskoeffizienten ermittelt werden sollen, sich in der Ebene des Strahlenfeldes 4 befindet Die Drehbewegung des Ringes 2 erfolgt um eine Achse 5, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa in der Mitte der Transversalschicht 3 angeordnet ist und senkrecht zur Ebene des Strahlenfächers 5 verläuft Die Antriebskraft für die Drehbewegung des Ringes 2 liefert ein Elektromotor 6, der ein Zahnrad 7 antreibt Dieses Zahnrad wirkt mit nicht dargestellten Zähnen zusammen, die am inneren Umfang des Ringes 2 angebracht sind. Der Motor 6 ist auf einem stationären Hauptrahmen 8 angebracht, der konzentrisch zum Ring 2 ausgebildet und so groß ist, daß der Körper in Rückenlage in das Gerät eingeführt werden kann. Der Körper ruht auf einem Bett 10, das seinerseits mittels Stützen 11 beiderseits der Abtastvorrichtung gelagert ist Die Festlegung des Körpers auf dem Bett erfolgt mittels eines Gurtes 12. Füllmaterial 13, das aus Wasser, einem viskosen oder partikelförmigen Material besteht und sich in einem oder mehreren Kunststoffbeuteln befindet, wird zwischen dem Körper und dem Bett 10 im Bereich der Untersuchung angebracht, um Lufteinschlüsse zwischen dem Körper uiid dem Bett 10 zu beseitigen. Das Material 13 ist so gewählt daß es die Röntgenstrahlung in gleichem Maße absorbiert wie menschliches Körpergewebe.In the case of the FIG. 1 shown device is an X-ray tube 1, preferably a tube of conventional design with a rotating anode, mounted on a rotatable ring 2, so that a transverse layer 3 of the body of a patient can be irradiated. The tube creates a largely flat, fan-shaped X-ray field 4, and the body rests in such a position that the transverse layer 3, in which the absorption coefficient are to be determined, is located in the plane of the radiation field 4 The rotary movement of the ring 2 takes place around an axis 5, which in the present embodiment is approximately in the middle of the Transversal layer 3 is arranged and perpendicular to the plane of the fan beam 5 is the driving force for the rotary movement of the ring 2, an electric motor 6, which drives a gear 7, supplies this gear cooperates with teeth, not shown, which are attached to the inner circumference of the ring 2. The motor 6 is mounted on a stationary main frame 8 which is concentric with the ring 2 and so is large that the body can be inserted into the device in the supine position. The body rests on one Bed 10, which in turn is supported by means of supports 11 on both sides of the scanning device. The fixing of the body on the bed takes place by means of a belt 12. Filling material 13, which is made of water, a viscous or particulate Material consists and is in one or more plastic bags, is between attached to the body and the bed 10 in the area of the examination to avoid air pockets between the Body uiid to remove bed 10. The material 13 is chosen so that it absorbs X-rays to the same extent as human body tissue.

Auf dem Hauptrahmen 8 ist ferner eine Detektoranordnung 4 angebracht wobei die Detektoren auf einer Kreisbahn angeordnet sind, die konzentrisch zum Ring 2 ist, aber einen größeren Radius als dieser aufweist d. h. die Achse 5 bildet auch für die Detektoren den Mittelpunkt Die Detektoren erstrecken sich über einen Winkel, der gleich der Summe von 180° und dem Spreizwinkel des Fächers ist. Da der Spreizwinkel des fächerförmigen Strahlungsfeldes 4 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 40° beträgt, erstrecken sich die Detektoren 14 über einen Winkel von etwa 220°. Dies ist notwendig, damit Signale gewonnen werden können, die sich auf Gruppen mit jeweils gleicher Zahl von parallelen Strahlenwegen beziehen, die über etwa 180° verteilt sind, denn dies ist für eine sehr genaue Arbeitsweise erforderlich, wenn die Signale nach dem Konvolutionsverfahren verarbeitet werden, das in der erwähnten DE-OS 24 20 500 beschrieben ist. Gegebenenfalls kann sich die Detektoranordnun^ auch auf die vollen 360° erstrecken. On the main frame 8, a detector arrangement 4 is also attached, the detectors on one Circular path are arranged which is concentric to the ring 2, but has a larger radius than this d. H. the axis 5 also forms the center of the detectors.The detectors extend over an angle, which is equal to the sum of 180 ° and the spread angle of the fan. Because the angle of spread of the fan-shaped Radiation field 4 in the present exemplary embodiment is 40 °, the detectors extend 14 over an angle of about 220 °. This is necessary so that signals can be obtained relate to groups with the same number of parallel beam paths that are distributed over approximately 180 ° are, because this is necessary for a very precise operation when the signals are according to the convolution method are processed, which is described in DE-OS 24 20 500 mentioned. If necessary, can the detector arrangement also extend over the full 360 °.

Jeder Detektor der Anordnung 14 besteht vorzugsweise aus einem Scintillatorkristall, beispielsweise aus mit Thallium aktiviertem Caesiumjodid in Verbindung mit einem lichtempfindlichen Element in Form einer Fotovervielfacherröhre oder einer Fotodiode. Zwischen der Detektoranordnung 14 und dem Körper ist eine Kollimator-Anordnung 15,16 angeordnet um das Auftreffen von Streustrahlung auf die Detektoren zu vermindern. Die Kollimator-Anordnung besteht aus zweiEach detector of the arrangement 14 preferably consists of a scintillator crystal, for example of cesium iodide activated with thallium in combination with a light-sensitive element in the form of a Photomultiplier tube or a photodiode. Between the detector assembly 14 and the body is a Collimator arrangement 15, 16 arranged to reduce the impact of scattered radiation on the detectors. The collimator arrangement consists of two

ίο Platten 15, die parallel zur Ebene des Strahlenfeldes 4 ausgerichtet sind, und aus zahlreichen Kollimatorplatten 16, deren Ebenen in der einen Richtung auf die Röntgenquelle gerichtet sind, also parallel zu den Strahlen verlaufen, und in der anderen Richtung gegen die Strahlenfächerebene geneigt sind, was nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Kollimatoranordnung 16 vermindert zwar die Menge der auf treffenden Streustrahlung, jedoch ändert sie nicht die Apertur für jeden einzelnen Detektor. Hierdurch können die Detektoren Strahlung empfangen, die entlang v-ü-schiedener Strahlenwege innerhalb des Strahlungsfeidcs 4 verläuft, wenn die Strahlung während der Winkelbewegung des Ringes 2 eine Abtastbewegung in bezug auf die Detektoren ausführt Der Abstand der Kollimatorplatten muß nicht notwendigerweise auf den Abstand der Detektoren bezogen sein, jedoch ist der Abstand vorzugsweise gleich groß oder kleiner als der Detektorabstand.ίο plates 15 that are parallel to the plane of the radiation field 4 are aligned, and made up of numerous collimator plates 16, the planes of which are directed towards the X-ray source in one direction, i.e. parallel to the rays run, and are inclined in the other direction towards the fan plane, which follows will be explained in more detail. Although the collimator arrangement 16 reduces the amount of scattered radiation that strikes it, however, it does not change the aperture for each individual detector. This allows the detectors Receive radiation traveling along v-ü-different ray paths runs within the Strahlungsfeidcs 4 if the radiation during the angular movement of the ring 2 is a scanning movement with respect to the detectors The distance between the collimator plates does not have to be necessarily be related to the distance between the detectors, but the distance is preferably the same large or smaller than the detector distance.

Einige Detektoren der Anordnung 14 müssen in der Lage sein, Strahlung aus jedem Winfeel innerhalb desSome detectors of the array 14 must be able to detect radiation from every winfeel within the

Strahlungsfeldes 4 zu empfangen, und somit ist jederRadiation field 4, and thus everyone is Detektor so ausgelegt, daß er auf die StrahlungsquelleDetector designed so that it hits the radiation source

durch eine Ausnehmung mit einem Blickfeld von 40° »sieht«."sees" through a recess with a field of view of 40 °.

Bei der Festlegung der Plazierung der DetektorenWhen determining the location of the detectors

muß der Tatsache Rechnung getragen werden, daß der Kreis, auf dem die Detektoren angeordnet sind, einen größeren Durchmesser aufweist als die Bahn der wirksamen punktförmigen Röntgenquelle. Vorzugsweise sind 660 Detektoren vorgesehen, die in bezug auf diethe fact must be taken into account that the circle on which the detectors are arranged, one has a larger diameter than the path of the effective punctiform X-ray source. Preferably 660 detectors are provided which are related to the

Achse 5 einen Winkelabstand von W aufweisen.Axis 5 have an angular distance of W.

Jn der Praxis beginnt die aktive Abtastung in einer Position, in der der Fächer eine Gruppe von Detektoren am einen Ende der Detektoranordnung 14 bestrahlt, und der Ring sowie die Röntgenquelle 1 werden um die Achse 5 und um die Transversalschicht 3 gedreht. Wenn die Winkelbewegung fortschreitet überstreicht die Strahlung die Detektoranordnung 14. Die von den Detektoren der Anordnung 14 erzeugten Ausgangssignale werden mit einer Rate aufgetastet, die durch Taktimpulse bestimmt ist, die von einer Fotozelleneinheit 17 geliefert werden, die auf den stationären Rahmen 8 gelagert ist und mit einer Stricheinteilung 18 auf dem Ring 2 zusammenwirkt. In regelmäßigen Intervallen wird ein Detektor am hinteren Ende des Strahlenfeldes 4 durch einen neuen DetfVtor am vorderen Ende des Strahlenfeldes 4 ersetzt, so daß stets Abfrage werte derselben Zahl von Detektoren erzeugt werden. Um Kosten zu sparen, können Detektoren, die einen größeren Abstand voneinander haben als der Fächerwinkel, d. h. Detektoren, die nicht zur gleichen Zeit bestrahlt werden können, sich Fotovervielfacher und/oder nachfolgende, elektrische Schaltungen auf einer Zeitmultipiexbasis teilen. Der Abtastvorgang ist beendet, wenn alle Detektoren von Strahlung bestrahlt, worden sind, die durch den Körper verlaufen istIn practice, active scanning begins in a position where the fan has a group of detectors irradiated at one end of the detector arrangement 14, and the ring and the X-ray source 1 are around the Axis 5 and rotated around the transverse layer 3. As the angular motion advances it sweeps over the Radiation the detector arrangement 14. The output signals generated by the detectors of the arrangement 14 are gated at a rate determined by clock pulses supplied by a photocell unit 17 which is mounted on the stationary frame 8 and with a line division 18 on the ring 2 cooperates. At regular intervals a Detector at the rear end of the radiation field 4 by a new detector at the front end of the radiation field 4 replaced so that query values of the same number of detectors are always generated. To cost too save, detectors that are further apart than the fan angle, i. H. Detectors, that cannot be irradiated at the same time, photomultipliers and / or subsequent electrical ones Share circuits on a time-division basis. The scanning process is finished when all detectors irradiated by radiation that has passed through the body

Eine solche Anordnung ist in der Zeichnung dargestellt. Detektoren, die einen Winkelabstand von mehr als 40° aufweisen, sind über faseroDtische Lichtleiter 19Such an arrangement is shown in the drawing. Detectors that are angularly spaced from more than 40 ° are via fiber optic light guides 19

an einen gemeinsamen Fotovervielfacher 20 angeschlossen, und jeder Fotovervielfacher speist einen Kanal, der einen Verstärker 21, einen Integrator 22, der von den erwähnten Taktimpulsen periodisch gelesen und zurückgestellt wird, einen Analog/Digital-Umsetzer 23 und einen logarithmischen Umsetzer 24 enthält. Alle logarithmischen Umsetzer 24 sind an eine Datenverarbeitungsschaltung 25 angeschlossen, die die zugeführten Signale in Gruppen sortiert, die sich auf parallele Strahlenwege durch die Transversalschicht 3 beziehen, die die Signale justiert, um die erwähnte Ungleichmäßigkeit des Abstandes der parallelen Strahlenwege zu berücksichtigen, und die die sortierten und justierten Signale nach der in der erwähnten DE-OS beschriebenen Technik verarbeitet, um die Absorptionskoeffizienten an zahlreichen über der Transversalschicht 3 verteilten Stellen zu ermitteln. Vorzugsweise werden die ermittelten Koeffizienten auf einer Anzeigevorrichtung, z. B. einer Kathodenstrahlröhre 26, sichtbar gemacht, die eine Fotografie der Darstellung ermöglicht, und ferner werden die Koeffizienten einem Langzeitspeicher 27 zugeführt. Der Langzeitspeicher 27 besteht vorzugsweise aus einem Magnetband oder einem scheibenförmigen Speicher. Das Zeitmultiplexverfahren für die Fotovervielfacher und die sich daran anschließenden Kanäle mit den elektrischen Schaltungen wird unter dem Einfluß einer Taktgeberschaltung 28 durchgeführt, die die erwähnten Taktimpulse empfängt und weitere Taktsignale erzeugt, die Tore in der Schaltung 25 betätigen, um die verschiedenen Signale an ihre richtigen Speicherstellen zu bringen.connected to a common photomultiplier 20, and each photomultiplier feeds a channel, the one amplifier 21, an integrator 22, which reads and reset of the mentioned clock pulses periodically , an analog / digital converter 23 and a logarithmic converter 24 contains. All Logarithmic converter 24 are connected to a data processing circuit 25, which the supplied Signals sorted into groups which relate to parallel beam paths through the transversal layer 3, which the Signals adjusted to take into account the mentioned non-uniformity of the distance between the parallel beam paths, and the sorted and adjusted signals according to the technique described in the aforementioned DE-OS processed in order to distribute the absorption coefficients at numerous over the transversal layer 3 Identify positions. The coefficients determined are preferably displayed on a display device, e.g. B. one Cathode ray tube 26, made visible, which enables photography of the display, and furthermore the coefficients are fed to a long-term memory 27. The long-term memory 27 is preferably made from a magnetic tape or disk-shaped memory. The time division multiplex method for the photomultiplier and the adjoining channels with the electrical circuits will be under the influence a clock circuit 28 which receives the mentioned clock pulses and other clock signals generated, actuate the gates in the circuit 25 to bring the various signals to their correct storage locations.

Die .Anordnung der Kollimatorplatten der Anordnung 16 ist schematisch in F i g. 2a als Ansicht von der Strahlenquelle aus gesehen und in Fig.2b als Draufsicht wie in F i g. 1 dargestellt Ferner ist ein Teil der Detektoranordnung 14 sichtbar. V/ie in F i g. 1 sind dieThe arrangement of the collimator plates of the arrangement 16 is shown schematically in FIG. 2a as a view of the Radiation source seen from and in Fig. 2b as a plan view as in Fig. 1, a part of the detector arrangement 14 is also visible. V / ie in Fig. 1 are the

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rVlmilliaiUI fJUXlldl UIIU UlC L^dClVlUlCIl OUI l\l VtOVIl «·■■ geordnet, deren gemeinsamer Mittelpunkt auf der Achse 5 liegt und die Grenzen zwischen den einzelnen Detektoren liegen auf Radien, die von dieser Achse ausgehen. Die Kollimatorplatten 16 verlaufen jedoch radial zum Ursprung der Röntgenstrahlenquelle, so daß sie von dort direkt übertragene Strahlung so wenig wie möglich behindern. Aus dem gleichen Grunde sind sie verhältnismäßig dünn. Somit lassen sie direkte Strahlung 29 zu den Detektoren mit geringem Verlust hindurch, jedoch behindern sie Streustrahlung 30. Die Grenze zwischen den einzelnen Detektoren sollte in einer Ebene in der Mitte zwischen zwei benachbarten Detektoren liegen, jedoch brauchen die Detektoren nicht in physikalischer Berührung zu sein.rVlmilliaiUI fJUXlldl UIIU UlC L ^ dClVlUlCIl OUI l \ l VtOVIl «· ■■ ordered, whose common center lies on the axis 5 and the boundaries between the individual detectors lie on radii that emanate from this axis. The collimator plates 16, however, extend radially to the origin of the X-ray source, so that there is as little radiation transmitted from there as possible hinder. They are relatively thin for the same reason. Thus, they let out direct radiation 29 pass to the detectors with little loss, but they obstruct scattered radiation 30. The The boundary between each detector should be in a plane midway between two neighboring ones Detectors are located, but the detectors do not need to be in physical contact.

Es ist allerdings nicht möglich, einen Verlust wenigstens eines kleinen Teils der direkt von der Quelle ausgesendeten Strahlung durch die Kollimatorplatten 16 zu verhindern. Ferner bewegen sich die Kollimatorplatten im Verlauf der Drehung um die Achse 5 relativ zu den Detektoren 14. Wenn die Ausgänge von jedem Detektor gleiche Bedeutung haben sollen, muß sichergestellt werden, daß jeder Detektor in jeder Auftastperiode eines Integrators durch in seinem Weg angeordnete Kollimatorplatten den gleichen Anteil an Strahlung verliert Wurden die Kollimatorplatten parallel zu den stirnseitigen Begrenzungslinien der Detektoren liegen (d. h. in einer Richtung senkrecht zur Papierebene in Fig.2), müßte die Taktung der Integratoren sorgfältig reguliert werden, um diese Wirkung zu erzielen. Anderenfalls könnte nämlich ein Fehler in der Taktgebung, der gieich einer Umfangsbewegung entsprechend der Dicke einerIt is not possible, however, to prevent the loss of at least a small portion of those sent directly from the source To prevent radiation through the collimator plates 16. The collimator plates also move in the course of rotation about the axis 5 relative to the detectors 14. When the outputs from each detector are to have the same meaning, it must be ensured that each detector has one in each scanning period Integrator loses the same proportion of radiation due to collimator plates arranged in its path If the collimator plates were parallel to the front boundary lines of the detectors (i.e. in a direction perpendicular to the plane of the paper in Fig. 2), the timing of the integrators would have to be carefully regulated to achieve this effect. Otherwise there could be an error in the timing that is the same a circumferential movement corresponding to the thickness of a

Kollimatorplatte ist, zu einem nicht akzeptablen Fehler führen.Collimator plate will result in an unacceptable failure.

In der Darstellung der F i g. 2 sind daher die Kollimatorplatten 16 so angeordnet, daß sie zu den Begrenzungslinien zwischen den Detektoren in der genannten Richtung geneigt sind. Die Menge der während einer Integrationsperiode jeden Detektor überdeckenden Kollimatorplatten ist dann trotz Taktfehlern konstant, vorausgesetzt, daß der Abstand zwischen den Kollimatorplatten nicht zu groß ist.In the illustration of FIG. 2 are therefore the collimator plates 16 arranged so that they correspond to the delimitation lines between the detectors in said Direction are inclined. The amount of overlap each detector during an integration period Collimator plates is then constant despite timing errors, provided that the distance between the collimator plates is not too big.

F i g. 3 zeigt die Beziehung für einen Detektorkristall 14a, der durch verschiedene Kollimatorplatten 16, die mit ausgezogenen Linien gekennzeichnet sind, abgeschirmt wird. Wenn sich die Kollimatorplatten in bezug auf den Detektor zu der durch die Strichellinien gekennzeichneten Lage bewegen, so ist die gesamte, den Detektor abschirmende Kollimatorplattenlänge gleich geblieben. F i g. 3 shows the relationship for a detector crystal 14a, which is caused by various collimator plates 16, the marked with solid lines, is shielded. When the collimator plates relate Move on the detector to the location indicated by the dashed lines, so is the whole, the detector shielding collimator plate length remained the same.

Nach F i g. 3 sind die Schnittlinien tier Koiiitnaiurpiai-According to FIG. 3 are the cutting lines of animal Koiiitnaiurpiai-

ten gerade, jedoch können auch andere Formen und Anordnungen von Kollimatorplatten verwendet werden, beispielsweise S- oder winkelförmige Kollimatorplatten, vorausgesetzt, daß die Platten für jeden Detektor trotz ihrer relativen Bewegung die gleiche Ausgangsöffnung für die Strahlung präsentieren. Dies bedeutet, daß bei Zunahme der einen Detektor überdekkenden Abmessungen einer Kollimatorplatte eine andere übfLüeckende Kollimatorplatte in ihren Abmessungen um das gleiche Maß kleiner werden muß. Der Abstand der Platten muß ausreichend klein sein, um diese Wirkung zu erzielen.straight, but other shapes and arrangements of collimator plates can be used, e.g. S-shaped or angled collimator plates, provided that the plates for each detector present the same exit aperture for the radiation despite their relative movement. This means, that as the dimensions of a collimator plate covering one detector increase, another Overlapping collimator plate in its dimensions must be smaller by the same amount. The distance between the plates must be small enough to this To make an impact.

Natürlich können Kollimatorplatten parallel zu den Begrenzungslinien zwischen den Detektoren angeordnet werden, wenn die Taktung der Integratoren in der zuvor beschriebenen Weise genau gesteuert wird.Of course, collimator plates can be arranged parallel to the boundary lines between the detectors if the timing of the integrators is precisely controlled in the manner previously described.

Da der Winkel des Strahlenfeldes 4 mehr als ausrei-ςΐΐΑηΗ jet iim Hi» Breite der Trsinsverssischicht 3 in der Untersuchungsebene zu erfassen, empfängt jeder Detektor wenigstens einmal während der Untersuchung von der Quelle 1 direkt Strahlung. Die dabei gewonnenen Ausgangssignale werden als Eichsignale verwendet, um die Empfindlichkeit der Detektoren zu prüfen.Since the angle of the radiation field 4 is more than sufficient jet in the width of the transinsic layer 3 in the To detect the examination plane, each detector receives at least once during the examination radiation from source 1 directly. The output signals obtained are used as calibration signals, to check the sensitivity of the detectors.

Wenn der Körper in einigen oder allen Abmessungen zu groß ist, um die Eichung für alle Detektoren zu ermöglichen, kann eine Hilfsquelle 31 auf dem Ring 2 außerhalb einer Begrenzung des Strahlenfächers angeordnet und zur direkten Bestrahlung der Detektoren (d. h. nicht durch den Körper) verwendet werden, um die Eichsignale zu gewinnen. Die Hilfsquelle 31 kann eineIf the body is too large in some or all of its dimensions to allow calibration for all detectors, An auxiliary source 31 can be arranged on the ring 2 outside a boundary of the beam fan and used to irradiate the detectors directly (i.e. not through the body) to detect the Gain calibration signals. The auxiliary source 31 can be a

so Röntgenröhre oder eine radioisotope Quelle seil, und sie kann Strahlung zu den Detektoren in Form eines dünnen Strahls oder in Form eines Strahlenfächers aussenden. Es ist natürlich notwendig, das Vorhandensein der Hilfsquelle zu berücksichtigen, wenn entschieden wird, welche Detektoren Fotovervielfacher usw. teilen können. Erforderlichenfalls kann die Hilfsstrahlung eine unterschiedliche Energieverteilung aufweisen als die Hauptquelle 1, so daß die sich auf die beiden Quellen beziehende Information nach Einspeisung in einen gern meinsamen Kanal auf ihrer Energiebasis getrennt werden kann, was an sich bekannt istso x-ray tube or a radioisotopic source rope, and it can send radiation to the detectors in the form of a thin beam or in the form of a fan beam. It is of course necessary to take into account the presence of the resource when making the decision becomes what detectors can share photomultiplier, etc. If necessary, the auxiliary radiation can be have different energy distribution than the main source 1, so that the two sources related information can be separated on their energy basis after being fed into a common channel can what is known per se

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann mehr als eins Röntgenquelle 1 vorgesehen werden, um die gesamte Detektoranordnung im Verlauf einer as geringeren Winkelbewegung zu bestrahlen.In a further embodiment of the invention, more than one X-ray source 1 can be provided, in order to irradiate the entire detector arrangement in the course of a smaller angular movement.

si f.isi f.i

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (2)

1 2 180° ist, werden Signale gewonnen, die sich auf zahlrei- Patentansprüche: ehe Gruppen von Strahienwegen beziehen. Ein solches Gerät ist in der DE-OS 24 27 418 beschrieben. Bei einem1 2 180 °, signals are obtained that relate to numerous patent claims: before groups of Strahienwege. Such a device is described in DE-OS 24 27 418. At a 1. Computer-Tomograph mit einer Strahlenquelle solchen Gerät mit einer Röntgenquelle, die einen Strahmit fächerförmigem Strahlungsfeld, mit einer An- 5 lenfächer erzeugt, ist es von Vorteil, wenn die Signale in triebsvorrichtang für mindestens eine orbitale Ab- Gruppen sortiert werden, die sich auf etwa parallele lastbewegung der Strahlenquelle relativ zum Kör- Strahlenwege beziehen, weil dann die parallelen Grupper, um den Körper aus zahlreichen unterschiede pen nach dem in der DE-OS 24 20 500 beschriebenen chen Richtungen zu bestrahlen, mit mehreren auf Konvolutionsverfahren verarbeitet werden kennen. Es einem Kreisbogen um die Achse der orbitalen Ab- to sei bemerkt, daß die Daten nicht in Gruppen von paraltastbewegung in der Ebene des Strahlenfeldes orts- lelen Strahlen sortiert werden müssen, sofern die Verarfest angeordneten Detektoren und mit einer aus beitung auf die Verwendung der fächerförmigen Verteimehreren Kollimatoren bestehenden KoUimatoran- lung der Strahlenwege ausgerichtet ist1. Computer tomograph with a radiation source such a device with an X-ray source that emits a beam fan-shaped radiation field, generated with a fan 5, it is advantageous if the signals in Drive device for at least one orbital Ab- groups are sorted, which are approximately parallel relate load movement of the radiation source relative to the body beam path, because then the parallel groups, to the body from numerous differences pen after that described in DE-OS 24 20 500 chen directions to be irradiated, with several to be processed on convolution processes. It a circular arc around the axis of the orbital ab- to note that the data is not in groups of parallel movement Rays localized in the plane of the radiation field have to be sorted, provided the verarfest arranged detectors and with an elaboration on the use of the fan-shaped distributors Collimators existing KoUimatoran- arrangement of the beam paths is aligned Ordnung zwischen dem Körper und den Detektoren, Bei dem Gerät der zuletzt genannten Art sind denOrder between the body and the detectors, in the case of the device of the last-mentioned type are the dadurch gekennzeichnet, daß die Strah- 15 Detektoren Kollimatoren zugeordnet, die in bezug auf Ienquelle (2) und die Kollimatoranordnung (15, 16) die Detektoren ortsfest angeordnet sind und also mit gegeneinander unverschiebbar angeordnet sind, daß diesen umlaufen. Die Kollimatoren bestehen dabei aus die Kollimatorplatten (16) einen Abstand voneinan- Platten, die parallel zu den stirnseitigen Begrcnzungslider aufweisen, der gleich oder kleiner ist als die Brei- nien der Detektoren verlaufen, so daß jeder Detektor te der Detektoren (14) in der Fächerebene, und daß 20 einen bestimmten Teil der Strahlung des Fächers empdsr Querschnitt der KoHiniatorplatteR (16) quer zur fängtcharacterized in that the beam 15 detectors associated with collimators relating to Ienquelle (2) and the collimator arrangement (15, 16), the detectors are arranged in a stationary manner and thus with are arranged non-displaceably with respect to one another, that these revolve. The collimators consist of the collimator plates (16) a distance from one another plates that are parallel to the frontal limiting eyelids have, which is equal to or smaller than the widths of the detectors, so that each detector te of the detectors (14) in the fan plane, and that 20 empdsr a certain part of the radiation of the fan Cross-section of the KoHiniatorplatteR (16) transversely to the catches Strahlenrichtung von den stimseitigen Begren- Die Erfindung geht von einem Computer-Tomogra-Direction of rays from the frontal boundaries The invention is based on a computer tomography zungslinien der Detektoren abweicht phen der eingangs genannten Art aus, bei dem die De-lines of the detectors deviates from the type mentioned at the beginning, in which the de- 2. Computer-Tomograph nach Anspruch 1, da- tektoren nicht mit der Röntgenquelle umlaufen, sondern durch gekennzeichnet, daß die Kollimatorplatten 25 in genügender Anzahl ortsfest angeordnet sind, so daß (16) eben ausgebildet und so angeordnet sind, daß beim Umlauf der Röntgenquelle der Strahlenfächer ihre Ebenen einander etwa in der Quelle (11) schnei- fortlaufend andere Detektoren mit Strahlung beaufden und in der dazu jeweils senkrechten Richtung schlagt Würde man hier die Kollimatoren in der QbIigegenüber den stimseitigen Begrenzungslinien der chen Weise ausbilden und mit der Quelle umlaufen las-Detektoren (19) geneigt sind. 30 sen, würden sie jeweils bei der Umlaufbewegung die2. Computer tomograph as claimed in claim 1, rather than rotating the detectors with the X-ray source characterized in that the collimator plates 25 are fixedly arranged in sufficient number so that (16) are flat and arranged so that when the X-ray source rotates, the beam fan their planes intersect, for example, in the source (11), continuously applying radiation to other detectors and in the direction perpendicular to it, if you would hit the collimators in the Qbi opposite Form the front boundary lines of the chen way and rotate with the source las detectors (19) are inclined. 30 sen, they would each turn the Stirnflächen der einzelnen Detektoren überqueren, wo-Cross the end faces of the individual detectors, where- bei sich die jedem Detektor zugekehrte Ausgangsöffnung in der Größe ändert und nacheinander größer und kleiner wird. Dies führt zu einer oszillierenden Amplitu-when the exit opening facing each detector changes in size and successively larger and gets smaller. This leads to an oscillating amplitude Die Erfindung betrifft einen Computer-Tomographen 35 denkomponente der Detektorausgänget die man zwar mit einer Strahlenquelle mit fächerförmigem Strah- bei der Berechnung berücksichtigen könnte, die aber lungsfeld, mit einer Antriebsvorrichtung für mindestens trotzdem ein ernstes Problem darstellt
eine orbitale Abtastbewegung der Strahlenquelle rela- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem
The invention relates to a computer tomograph, the component of the detector outputs t which could be taken into account in the calculation with a radiation source with a fan-shaped beam, but which poses a serious problem with a drive device for at least nonetheless
an orbital scanning movement of the radiation source rela- The invention is based on the object in a
tiv zum Körper, um den Körper aus zahlreichen unter- Gerät der eingangs genannten Art ehe Modulation der schiedlichen Richtungen zu bestrahlen, mit mehreren 40 Detektorausgänge zu verhindern,
auf einem Kreisbogen um die Achse der orbitalen Ab- Die gestellte Aufgabe wird geruiß der Erfindung da-
tiv to the body in order to prevent the body from being irradiated from numerous devices of the type mentioned before modulation of the different directions, with several 40 detector outputs,
on an arc of a circle around the axis of the orbital
tastbewegung in der Ebene des Strahlenfeldes ortsfest durch gelöst, daß die Strahlenquelle und die Kollimatorangeordneten Detektoren und mit einer aus mehreren anordnung gegeneinander unverschiebbar angeordnet Kollimatoren bestehenden Kollimatoranordnung zwi- sind, daß die Kollimatorplatten einen Abstand voneinschen dem Körper und den Detektoren. 45 ander aufweisen, der gleich oder kleiner ist als die BreiteSensing movement in the plane of the radiation field fixed by resolving that the radiation source and the collimator are arranged Detectors and with one of several arrangements arranged immovably with respect to one another The existing collimator arrangement between collimators is that the collimator plates are spaced apart from one another the body and the detectors. 45 other that is equal to or less than the width Aus der DE-OS 19 41 433 ist es bekannt, eine Rönt- der Detektoren in der Fächerebene, und daß der Quergenquelle zu verwenden, die einen dünnen Strahl durch schnitt der Kollimatorplatten quer zur Strahlenrichtung eine Transversalschicht des Körpers zu einem Detektor von den stimseitigen Begrenzungslinien der Detektoren sendet, wobei die Quelle und der Detektor abwechselnd abweicht,
laterale und orbitale Abtastbewegungen ausführen. 50 Durch die Erfindung wird erreicht, daß bei der Bewe-
From DE-OS 19 41 433 it is known to use an X-ray detector in the fan plane, and that the transverse gene source, which cuts a thin beam through the collimator plates transversely to the beam direction, a transverse layer of the body to a detector from the front boundary lines of the detectors sends, the source and the detector alternately deviating,
Perform lateral and orbital scanning movements. 50 The invention achieves that when moving
Wenn die Signale rasch zur Verfügung gestellt wer- gung der Kollimatorplatten die jeweils über der Offden müssen, wird zweckmäßigerweise eine Röntgen- rung eines Detektors liegende Länge der eine Ausblenquelle verwendet, die ein fächerförmiges Strahlfeld aus- dung verursachenden Kollimatorplatten stets gleich sendet, das wenigstens einen nennenswerten Teil der bleibt Unter dem Begriff »Platten« sollen dabei nicht Transversalschicht erfaßt An der der Röntgenquelle ge- J5 nur ebene Platten verstanden werden, sondern auch genüberiiegenden Seite der Transversalschicht ist eine wellenförmige und V-förmige Platten eingeschlossen Detektorgruppe angeordnet, so daß jeder Detektor die werden.If the signals are made available quickly, the collimator plates each over the offden must, it is expedient to x-ray a detector along the length of a blanking source used, the collimator plates that cause a fan-shaped beam field are always the same sends that at least a significant part of the remains. The term »plates« should not be used Transversal slice detected At the X-ray source only flat plates are understood, but also opposite side of the transversal layer is a wave-shaped and V-shaped plate Detector group arranged so that each detector will be the. Strahlung mißt, die die Transversalschicht auf einem In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind dieRadiation measures the transversal layer on a bestimmten Strahlenweg verläßt, wobei die Strahlenwe- Kollimatorplatten eben ausgebildet und so angeordnet, ge divergieren, Die Röntgenquelle und die Detektoren 60 daß ihre Ebenen einander etwa in der Quelle schneiden werden um den Körper um eine gemeinsame Achse und in der dazu jeweils senkrechten Richtung gegengedreht, die etwa senkrecht zur Transversalschicht und über den stimseitigen Begrenzungslinien der Detektodem Strahlenfächer liegt so daß Signale erzeugt wer- ren geneigt sind. Hierdurch wird bei der Bewegung der den, die sich auf die Absorption beziehen, die die Strah- Kollimatorplatten in bezug auf einen Detektor die Verlung beim Durchqueren weiterer Gruppen von Strah- 65 minderung der Abdeckungslänge der die Detektorstirnlenwegen erfährt Bei der Drehung der Röntgenquelle fläche verlassenden Kollimatorplatten genau durch eine und der Detektoren um beispielsweise einen Winkel, zunehmende Überdeckung der den Detektor neu überder etwa um den Winkel des Strahlenfächers größer als deckenden Kollimatorplatten ausgeglichen, so daß dieleaves a certain beam path, whereby the Strahlwe collimator plates are flat and arranged in such a way that ge diverge, the x-ray source and detectors 60 that their planes intersect each other approximately in the source are rotated around the body around a common axis and in the direction perpendicular to it, the approximately perpendicular to the transversal layer and above the boundary lines of the detector modem on the front side Fan of rays is inclined so that signals are generated. This is when moving the those relating to absorption which the collimating beam plates have in relation to a detector when passing through further groups of beams, the length of the coverage of the detector frontal paths is reduced When the X-ray source is rotated, the collimator plates that leave the area are experienced precisely by a and the detectors by, for example, an angle, increasing coverage of the new detector offset about the angle of the fan beam larger than opaque collimator plates, so that the
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