DE2741732C2

DE2741732C2 - Schichtgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern

Info

Publication number: DE2741732C2
Application number: DE2741732A
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Liebetruth; Norbert Dr.Rer.Nat. Mika
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-09-16
Filing date: 1977-09-16
Publication date: 1985-01-24
Also published as: GB2004436A; DE2741732A1; US4193001A; FR2403060B1; GB2004436B; FR2403060A1

Description

10

15

blende 6 so eingeblendet, daß seine Querschnittsäusdehnung senkrecht zur untersuchten Körperschicht 7 gleich der Schichtstärke und in der untersuchten Körperschicht 7 so groß ist, daß der gesamte Patient 1 durchsetzt wird. In Strahienrichtung gesehen nach dem Patienten ist ein Strahlenemplänger 8 angeordnet, welcher aus zwei paralte! zueinander und nebeneinander angeordneten Detektorreihen 9 und 10 besteht Vor jedem der Detektoren 9a, 9b usw. und 10a, 106 usw. der Detektorreihen 9 und 10 ist je ein Kollimator angeordnet In der F i g. 1 sind die Kollimatoren 11 und 12 der Detektoren 9a und 10a schematised dargestellt

Zur Abtastung des Patienten I₁ z. B. der Schicht 7, wird die Meßanordnung 5,8 um 360° um den Patienten 1 um die Achse la gedreht Die Abtastung kann dabei in der Weise erfolgen, daß beispielsweise die Röntgenröhre 5. die von einem Röntgengenerator 16 gespeist wird, pro Winkelgrad einmal gepulst wird, so daß bei beispieiswcise 256 Detektoren pro Detektorreihe bei einem Abtastvorgang 256 χ 360 Meßsignale efrem Meßwertumformer 13 zugeführt werden. Die Drehung erfolgt durch eine Drehvorrichtung 17, welche ein Gestell 18 mit der Meßanordnung 5,8 dreht Der Meßwertumformer 13 enthält einen Computer, welcher aus den Meßwertsignalen ein Bild der durchstrahlten Körperschicht berechnet Zur Wiedergabe dieses Bildes ist der Meßwertumformer 13 an einem Sichtgerät 14 angeschlossen.

Die Meßsignale während einer Drehung der Meßanordnung 5,8 werden jeweils nur von einer der Detektorreihen 9 oder 10 geliefert Bei dem Beispiel liefert die Detektorreihe 9 die Meßsignale, während die Detektorreihe 10 hinter einer strahlenundurchlässigen Blende 19 liegt. Soll die Detektorreihe 10 zur Erzeugung der Meßsignale herangezogen werden, so wird sie durch eine Steuervorrichtung Sb, beispielsweise einen Elektromagneten, über eine Stange 8c in das Röntgenstrahlenbündel 3 gezog.n. Die Detektorreihe 9 liegt dann hinter einer strahlenundurchlässigen Blende 20.

Aus der F i g. 2 geht hervor, daß die Teilung der Detektorreihe 10 feiner ist als die Teilung der Detektorreihe 9. Bei dem Beispiel ist die Detektorzahl ieder Detektorreihe 9,10 gleich und jeweils einander entsprechende Detektorer, der Detektorreihen 9, Ί3 sind parallel an einem Integrator des Meßwertumformers 13 angeschlossen. In der Fig.2 ist dies nur für die Detektoren 9a und 10a gezeigt. Diese Detektoren sind an einem Integrator 21 angeschlossen. Jedem der bei dem Beispiel 256 Eingangskanäle eines Computers 22 ist dabei ein Integrator zugeordnet, an eiern jeweils zwei Detektoren angeschlossen sind. Die Integratoren halten das Ausgangssignal des jeweiligen Detektors so lange, bis es vom Computer 22 übernommen worden ist und werden dann gelöscht. Die Abfrage der Ausgangssignale der Integratoren erfolgt durch den Computer 22 in der Weise, daß die Ausgangssignale der Integratoren nacheinander ausgelesen werden. Jedes Eingangssignal für einen Integrator stammt jeweils nur von einem Detektor, da jeweils nur eine Detektorreihe gemäß F i g. 1 die aus dem Patienten 1 austretende Röntgenstrahlung erfaßt und mißt.

Aus der F i g. 3 gehl deutlich hervor, daß die Längen der Detektorreihen 9 und 10 den Abmessungen der zugeordneten Körperbereiche entsprechen. Die Detektorreihe 9 ist dabei dem Rumpf des Patienten 1, d. h. einer verhältnismäßig breiten Körperschicht, zugeordnet, während die Detektorreihe 10 dem Hals- und Kopfbereich des Patienten 1, d. h. einer verhältnismäßig schmalen Körperschicht, zugeordnet ist Im Rahmen der Erfindung kann die Blende 6 so ausgebildet sein, daß sie den öffnungswinkel λ des Römgenstrahlenbündels der jeweils zur Messung benutzten Detektorreihe anpaßt, d. h. beim Übergang von der Detektorreihe 9 auf die Detektorreihe 10 entsprechend verkleinert

Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, bei Verwendung gerader Detektorreihen die Detektorreihen beispielsweise um einen Winkel von 90° oder mehr versetzt zueinander in einer Ebene anzubringen und durch Drehen des Strahlenempfängers die jeweils zur Messung dienende Detektorreihe in das Röntgenstrahlenbündel zu bringen. Dabei kann eine Blende vorgesehen werden, die die nicht zur Messung dienende Detektorreihe automatisch abschattet

Aus den F i g. 2 und 3 geht hervor, daß die Detektorzahl pro Längeneinheit einer Detektorreihe umso größer ist, je kürzer die Detektorreihe ·η.. Dadurch ist erreicht, daß die Qrtsauflösung bei kleinen untersuchten Körperschichten, die mit der Detektorreihe 10 untersucht werden, größer ist als bei großen untersuchten Körperschichten, die mit der Detektorreihe 9 untersucht werden.

45

50

55

60 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

ι 2 genstrahlenbündel jede abzubildende Körperschicht Patentansprüche: voll durchsetzt. Nachteilig ist bei dem bekannten Schichtgerät, daß

1. Schichtgerät zur Herstellung von Transversal- bei Abbildung einer Körperschicht, die wesentlich kleischichtbildern eines Aufnahmeobjektes mit einer 5 ner als die größte Körperschicht ist beispielsweise eines Strahlenmeßanordnung (5,8), die eine Strahlenquel- Querschnittes durch den Hals oder den Kopf des Patien-Ie (5), welche ein das Aufnahmeobjekt (1) durchdrin- ten, nur eine geringe Anzahl von Detektoren zur Erzeugendes, fächerförmiges Strahlenbündel (3) erzeugt, gung der Eingangssignale des Meßwertumformers dessen Querschnittsausdehnung senkrecht zur wirksam ist Die Ortsauflösung wird also relativ zur Schichtebene gleich der Schichtstärke und in der io Größe der abzubildenden Körperschicht kleiner.
Schichtebene so groß ist, daß das ganze Aufnahme- Es ist ferner ein Schichtgerät mit wesentlichen Merkobjekt (1) durchsetzt wird, sowie einen Strahlenemp- malen des Oberbegriffes des Patentanspruches I befänger (8) enthält, der die Strahlungsintensität hinter kannt, bei dem ein Strahlenempfänger vorgesehen ist, dem Objekt (1) ermittelt, sowie mit einer Drehvor- dessen Detektorzahl pro Längeneinheit in den Außenrichtung (17) für die Meßanordnung (5,8) zur Durch- is bereichen der Detektorreihe geringer ist als diejenige strahlung des Aufnahmeobjektes (1) aus verschiede- im Innenbereich (DE-OS 24 39 847). Dadurch werden nen Richicugen und mit einem Meßwertumformer immer Bilder erhalten, die in ihren Zentralbereichen ei-(13) für die Transformation der vom Strahlcncrnp- ne hohe Bildauflösung und in den Randbereichen eine fänger (8) gelieferten Signale in ein Schichtbild, bei niedrige Bildauflösung aufweisen. Eine Anpassung der dem der Strahlenempfänger aus einer Anzahl einzel- 20 Bildauflösung an die Abmessungen der jeweils unterner Detektoren (9a usw., 10a usw.) besteht und zwei suchten Körperschicht erfolgt bei diesem bekannten oder mehr parallel zueinander und nebeneinander Gerät nicht Auch hier wird demgemäß die Ortsauflöangeordnete Detektorreihen (9, 10) aufweist d a - sung relativ zur Größe der abzubildsnden Kö--perdurch gekennzeichnet, daß von den Detek- schicht kleiner.

torreihen (9,10) jede je einem bestimmten Körper- 25 Schließlich ist in der DE-OS 24 5! 301 ein Schichtgebereich zugeordnet ist und in ihrer Länge dem züge- rät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 beordneten Körperbereich entspricht daß die Detek- schrieben, bei den», parallel zu der für die Erfassung der torzahl pro Längeneinheit einer Detektorreihe (9, Primärstrahlung vorgesehenen Detektorreihe weitere 10) umso größer ist je kürzer die Detektorreihe (9, Detektorreihen für die Erfassung der Streustrahlung 10) ist und daß eine Steuervorrichtung (86, c) für den 30 vorgesehen sind. Durch die Ausgangssignale der Streu-Strahlenempfänger (9) vothanrisn ist, die die wahl- Strahlendetektoren soll eine Bildverbesserung erfolgen, weise Erfassung des Röntgeustrahlenbündels (3) Auch bei diesem bekannten Computertomographen durch jeweils eine Detektorreihe (9,10) ermöglicht wird die Ortsauflösung relativ zur Größe der abzubil-

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- denden Körperschicht kleiner, wenn die Abmessungen net, daß die Steuervorrichtung (Sb₁ c) so ausgebildet 35 der Körperschicht kleiner werden. Die Zahl der Streuist, daß sie je eine Detektorreihe (9,10) mechanisch Strahlendetektoren ist dabei gleich L·i.c Zahl der Detekin das Röntgenstrahlenbündel (3) bewegt toren für die Primärstrahlung.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zeichnet daß die Detektorzahlen aller Detektorre;- Schichtgerät der eingangs genannten Art so auszubilhen (9,10) gleich sind. 40 den, daß innerhalb eines weiteren Größenbereiches der

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- abzubildenden Körperschicht eine gute Ortsauflösung net, daß jeweils einander entsprechende Detektoren gegeben ist.

^j (9a, 9Zj; 10a, iOb usw.) aller Detektorreihen (9, 10) Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im

jj| parallel am Meßwertumformer (13) angeschlossen Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebene Aus-

y sind. 45 bildung gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Röntgen-

'$ 5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- schichtgerät kann beispielsweise eine kurze und eine

if net. daß eine strahlenundurchlässige Blende (19, 20) lange Detektorreihe vorgesehen sein, deren Detektor-

t$ vorhanden ist, die die jeweils nicht zur Messung be- zahlen gleich sind. Die kurze Detektorreihe kann dabei

;| nutzte Detektorreihe (9,10) gegen die Strahlung ab- zur Abbildung eines Querschnittes durch den Hals oder

;Äj schirmt. 50 den Kopf des Patienten dienen und ergibt dabei eine

«I gute Ortsauflösung aufgrund der feineren Teilung. Die

lange Detektorreihe kann zur Anfertigung von Trans-

;| versalschichtbildern im Bereich des Rumpfes eines Patienten dienen.

·■■! Die Erfindung betrifft ein Schichtgerät gemäß dem 55 Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der

Oberbegriff des Patentanspruches 1. Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher

·; Es ist ein Schichtgerät mit wesentlichen Merkmalen erläutert. Es zeigt

; des Oberbegriffes des Anspruches 1 bekannt, bei dem F i g. 1 ein Röntgenschichtgerät nach der Erfindung.

■ der Strahlenempfänger aus einer einzigen Detektorrei- Fig. 2 den Strahlenempfänger des Röntgenschicht-

he besteht (DE-OS 26 27 448). Die Anzahl der Detekto- 60 gerätes gemäß F i g. 1 in einer Ansicht von oben in Ver-

ren in der Detektorreihe ist der gewünschten Bildauflö- bindung mit dem zugeordneten Meßwertumformer, und

sung entsprechend gewählt. Die Meßanordnung wird Fig. 3 eine Seitenansicht der Meßanordnung bei dem

zur Erzeugung der Eingangssignale des Meßwertumfor- Schichtgerät gemäß F i g. 1.

mers um einen Winkel von 360° gedreht. Ein Schichtge- Bei dem Röntgenschichtgerät gemäß F i g. 1 ist ein

rät dieser Art ist als sogenannter Ganzkörper-Scanner 65 Patient 1 auf einer Liege 2 gelagert und wird von einem

zur Aufnahme beliebiger Transversalschichtbilder eines fächerförmigen Röntgenstrahlenbündel 3 durchstrahlt.

Patienten geeignet. Die Detektorreihe muß in ihrer Das Röntgenstrahlenbündel 3 geht vom Fokus 4 einer

Länge so bemessen sein, daß das von ihr erfaßte Rönt- Röntgenröhre 5 aus und ist durch eine Primärstrahlen-