DE2837197A1 - Tomographievorrichtung - Google Patents

Description

2837137

KARL H. WAGNER pooo MÜNCHEN 22

GEV/ÜRIMUHLSRASSE 5 POSTFACH 246

78-K-3314

HITACHI MEDICAL CORPORATION, Tokyo / Japan Tomographievorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Computer-Tomographie zur Feststellung von Information eines in Untersuchung befindlichen Patienten. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, die in der Lage ist, von einem in Untersuchung befindlichen Patienten erforderliche Information mit einem Minimum an Verlagerungs- oder Verschiebespannungen einer Anordnung der Feststellsysteme zu erhalten.

Bei der Computer-Tomographie ist es erwünscht, daß bei jedem der Feststellsysteme, die aus einem Feststellelement, einem Vorverstärker und einem Integrator usw. bestehen, die Verlagerungs- oder Verschiebespannung so klein als möglich ist. Dies liegt daran, daß die Verlagerungsspannung jedes Feststellsystems dazu führt, daß das endgültige Bild einen Fehler enthält. Selbst dort, wo eine Vorrichtung mit kleinen Verlagerungsspannungen in den Feststellsystemen verwendet wird, ist es ein schwieriges Problem, Veränderungen der Verlagerungsspannungen infolge von zeitabhängigen Änderungen der Vorrichtung zu vermeiden, und ist auch schwierig, die Auswirkungen des Rauschens zu vermeiden, die konstante Fehler bilden.

Zusammenfassung der Erfindung. Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, eine Vorrichtung für die Rechnertomographie vorzusehen, um Information vom in Untersuchung befindlichen Patienten festzustellen, wobei Verlegungs- oder Verschiebungsfehler minimiert sind, und wobei ferner die erwähnten Verschiebungsfehler selbst

909827/0507

TELEFON: (089) 298527 TELEGRAMM: PATLAW MÖNCHEN TELEX: 5-22039 patw d

dann minimiert werden, wenn eine Veränderung bei den Verlegungs- oder Versetzungsspannungen der Feststellelemente, Vorverstärker und Integriermittel des Feststellsystems infolge Änderungen mit der Zeit auftreten.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung folgendes auf: eine Röntgenstrahlenquelle, ein Röntgenstrahlensteuermittel, um die Röntgenstrahlenquelle zur Emission von Röntgenstrahlen zu veranlassen, eine Feststell- oder Detektoreinheit, ausgebildet mit einer Vielzahl von Anordnungen aus Detektorsystemen, deren jedes ein Detektorelement und einen Integrator aufweist und wobei die Detektorsysteme derart angeordnet sind, daß sie die divergierende Verteilung der Röntgenbestrahlung abdecken, einen Multiplexer zur Auswahl einer Anordnung des Feststen- oder Detek torsystems zu einer Zeit unter sämtlichen Anordnungen, einen Winkelsignalgenerator.zur Erzeugung eines Signals für jeden voreingestellten Winkel während des Verdrehens der Röntgenstrahlenquelle und der Detektoreinheit, und Subtrahiermittel, um für jede Emission von Röntgenstrahlen eine Subtraktion vorzunehmen, und zwar der inhärenten Verlegungsspannungen der Feststellsysteme aus den tatsächlichen Ausgangsgrößen dieser den Röntgenstrahlen ausgesetzten Feststellsysteme zur Kompensation der Verlagerungsfehler der entsprechenden Feststellsysteme, wobei die Subtrahiermittel folgendes aufweisen: erste Mittel zur Speicherung der inne wohnenden Verlagerungsspannungen der entsprechenden Detektorsysteme, zweite Mittel zum Subtrahieren der gespeicherten Verlagerungsspannungen von den tatsächlichen Ausgangsgrößen der entsprechenden Feststell- oder Detektorsysteme, dritte Mittel zur Durchführung der Verbindung und Trennung der ersten Mittel und der zweiten Mittel, und vierte Mittel zur Veranlassung - durch das von dem erwähnten Winkelsignalgenerator empfangene Signal der Rückstellung des Integrators der Durchführung der Auswahl der Anordnung des Feststellsystems durch den Multiplexer, der Abtrennung der ersten Mittel von den zweiten Mitteln durch die dritten Mittel und darauf der Röntgenstrahlensteuermittel zur Gestattung der Röntgenstrahlenemission von der Röntgenstrahlenquelle und zur Verbindung der ersten und zweiten Mittel mit den dritten Mitteln.

909827/0597

- ir-

. 6-

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Vorrichtung derart angeordnet, daß die zweiten Mittel einen Differentialverstärker aufweisen, daß die ersten Mittel einen A/D-Umsetzer aufweisen, der ein Teil von Bildverarbeitungsmitteln bildet und wobei ferner ein Digitalspeicher mit diesem A/D-Umsetzer verbunden ist, daß die vierten Mittel einen Takt- oder Clock-Impulsgenerator aufweisen, ferner Mittel zum Ausgeben eines Signals zur Rückstellung des Integrators, Mittel zur Ausgabe eines Signals zur Hervorrufung der Rontgenstrahlenemission und eines Signals zur Hervorrufung des Einschreibens in den Digitalspeicher, Mittel zur Ausgabe eines Signals zur Hervorrufung der Auswahloperation des Multiplexers und zur Auswahl der Adresse des Digitalspeichers und mit Mitteln zum Zählen der Taktimpulse, um zu bewirken, daß die entsprechenden Mittel ihre Ausgangsgrößen liefern.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, daß die ersten Mittel einen Analogspeicher aufweisen, und daß die zweiten Mittel einen Differentialspeicher aufweisen.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels der Röntgenstrahlendetektoreinheit;

Fig. 2 ein Blockdiagramm des Aufbaus der Steuermittel der Einheit gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Einheit gemäß Fig. 1;

Fig. 4 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Einheit gemäß Fig. 1, wobei diese Operation unterschiedlich von der gemäß Fig. 3 ist;

9 09827/0597

-ir-.

Fig. 5 ein Blockdiagramm des Aufhaus eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 6 ein Blockdiagramm des Aufbaus eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Röntgenstrahlendetektoreinheit gemäß der Erfindung .

Ein drehbarer Rahmen 10 hat eine scheibenförmige Gestalt und ist auf Rollen an seinem Umfang gelagert. Ein Gehäuse 12 ist koaxial zur Drehachse des Drehrahmens angeordnet, und dieses Gehäuse 12 läuft durch den Drehrahmen hindurch. Ein Kettenrad 13 ist am Gehäuse 12 befestigt und ist durch eine Kette 16 mit einem Kettenrad 15 gekuppelt, welches an der Welle eines Elektro motors 14 befestigt ist. Durch Rotation des Motors wird der Dreh rahmen gemeinsam mit dem Gehäuse 12 auf den Rollen verdreht.

Eine Röntgenstrahlenröhre 17 und eine Detektoreinheit 18 sind entgegengesetzt zueinander angeordnet, wobei das Gehäuse dazwischen vorgesehen ist; die Röntgenstrahlenröhre und die Fest— Stelleinheit werden dabei auf dem Drehrahmen 10 getragen. Ein Kollimator 19 ist angeordnet, um die Röntgenstrahlenröhre 17 zu veranlassen, Röntgenstrahlen divergierend in einer Ebene zu emittieren. Die Detektoreinheit ist mit einer Anzahl von Anordnungen aus Detektorelementen derart aufgebaut, daß diese divergierende Emission von Röntgenstrahlen abgedeckt wird. Die Röntgenröhre 17 ist betriebsmäßig mit einer Röntgenstrahlensteuervorrichtung 20 verbunden, um Röntgenstrahlen durch ein von dieser Steuervorrichtung empfangenes Signal zu emittieren, was im folgenden noch beschrieben wird.

Jedes Feststellsystem weist einen Vorverstärker 21 und einen Integrator 22 auf, wobei die Detektoreinheit Detektorsysteme aufweist, deren jedes diese Glieder aufweist und betriebsmäßig mit einem Multiplexer 23 verbunden ist. Dieser Multiplexer

90 9827/0 597

283719? - *r-

- 0-

besitzt eine Anzahl von Analogschaltern, und die entsprechenden Analogschalter sind mit entsprechenden Integratoren gekoppelt, wobei dieser Multiplexer einen Schalter zu jedem Zeitpunkt schließt. In der Zeichnung sind drei Anordnungen von Feststelloder Detektorsystemen dargestellt, deren jedes ein Detektorelement, einen Vorverstärker und einen Integrator aufweist. In der Praxis besteht jedoch die Detektoreinheit aus beispielsweise 256 Anordnungen von Detektorsystemen, und der Multiplexer bewirkt die Auswahl der entsprechenden Detektorsysteme, eines nach dem anderen.

Ein Differentialverstärker 24 ist mit seinem einen Eingang mit dem Multiplexer 23 gekoppelt, und sein anderer Eingang ist mit einem Schalter 25 verbunden. Ein A/D-Umsetzer 26 ist mit dem Ausgang des Differentialverstärkers gekoppelt. Ein Digitalspeicher 27 ist ein strukturadressierter Speicher und ist zusammen mit einem Logarithmuskonverter einer Bildverarbeitungsvorrichtung 50, die als solche bekannt ist, mit dem A/D-Konverter oder Umsetzer verbunden. Der Ausgang des Digitalspeichers 27 steht mit dem Eingang eines D/A-Umsetzers 28 in Verbindung, und der Ausgang dieses D/A-Umsetzers 28 steht mit Schalter 25 in Verbindung. Dieser Schalter 25 weist einen Analogschalter auf und hat eine erste Position zur Trennung des D/A-Umsetzers 28 vom Differentialverstärker 24, und eine zweite Position zur Verbindung dieser beiden Elemente miteinander und zur Übertragung der Ausgangsgröße des D/A-Umsetzers 28 zum Differentialverstärker 24.

Ein Winkelsignalgenerator 29 ist am drehbaren Rahmen angeordnet. Dieser Winkelsignalgenerator ist an sich bekannt und erzeugt, wenn der Drehrahmen rotiert, ein Signal für jeden Drehwinkel dieses Rahmens, wobei dies voreingestellt ist, beispielsweise für jeweils ein Grad. Steuermittel 30 stellen den Integrator durch das vom Generator 29 empfangene Winkelsignal zurück und starten den A/D-Umsetzer und veranlassen den Multiplexer, die Auswahlaktion auszuführen, wobei synchron damit diese die Adresse des

909827/0597

Speichers ändert und die Position des Schalters zur zweiten Position ändert. Dadurch werden die Verlegungsspannungen des Detektorelements, eines Vorverstärkers und eines Integrators einer A/D-Umwandlung ausgesetzt, und der Speicher speichert die Verlagerungsspannungen der entsprechenden Detektorsysteme eine nach der anderen. Nachdem die Verlagerungsspannungen sämtlicher entsprechender Detektorsysteme gespeichert sind, ändert die Steuervorrichtung die Position des Schalters zur ersten Position und liefert ein Signal an die Röntgenstrahlsteuervorrichtung, um die Röntgenstrahlröhre zur Emission von Röntgenstrahlen zu veranlassen. Dieser Teil des Betriebs wird ausgeführt während der Periode, wo der Multiplexer die Auswahl des Analogschalters ausführt, und zwar vom endgültigen oder letzten Analogschalter zum anfänglichen Analogschalter.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten der Steuervorrichtung. Diese Steuervorrichtung weist einen Clock- oder Taktimpulse erzeugen Oszillator 31 auf. Ein synchronisierter Zähler 32 ist mit diesem Oszillator verbunden. Dieser Zähler zählt Taktimpulse und bezeichnet oder designiert die Adressen der ROM's 33, 34 und 35, die mit diesem Zähler verbunden sind und veranlaßt die entsprechenden ROM's, die Daten auszulesen, die vorläufig in diese ROM's eingeschrieben waren, um so diese zu veranlassen, daß diese Operationen in einer solchen Reihenfolge ausgeführt werden, wie dies noch beschrieben werden soll. Ein UND-Gatter 36 steht mit seinem Eingang mit dem Oszillator 31 und mit dem ROM 3 3 in Verbindung, wohingegen dieses ROM 33 mit einer Rückstellklemme eines Zählers 39 über eine Differentialschaltung verbunden ist, die aus einem Kondensator 37 und einem Widerstand 38 besteht. Die Ausgangsgröße des ROM 33 öffnet das UND-Gatter, um den Durch gang der Taktimpulse zu gestatten und setzt den Zähler 39 durch die hintere Flanke des Ausgangsimpulses zurück. Der Ausgang der UND-Schaltung ist mit dem Zähler 39 verbunden und ferner mit dem A/D-Umsetzer 26 und dem Multiplexer 23. Der Ausgang des Zählers 39 ist ferner mit der Adressenversetzungsklemme des Speichers 27 verbunden. Der durch das UND-Gatter gelaufene Taktimpuls startet den A/D-Umsetzer und führt die Umschaltung der Analog-

909827/0597

Schalter des Multiplexers eine nach dem anderen aus, und der Taktimpuls wird durch den Zähler 39 gezählt, so daß die Auswahl der Adresse des Speichers ausgeführt wird. Ein ROM 34 ist mit seinem Ausgang mit den entsprechenden Integratoren verbunden. Ein ROM 35 ist mit der Röntgenstrahlensteuervorrichtung verbunden, und das Ausgangssignal dieses ROM 35 veranlaßt die Röntgenstrahlensteuervorrichtung, die Emission von Röntgenstrahlen aus der Röntgenstrahlröhre zu gestatten. Die Ausgangsgröße dieses ROM 35 ist mit der Set- oder Setzklemme S des Flip-Flops 40 verbunden. Die Rücksetzklemme des Flip-Flops ist mit dem Winkelsignalgenerator 29 verbunden, und dessen Ausgangsgröße ist mit der Einschreib-Startschaltung und dem Schalter 25 verbunden. Die Ausgangsgröße des ROM 35 settzt das Flip-Flop und veranlaßt den Speicher,das Einschreiben zu starten, und ändert gleichzeitig damit die Position des Schalters aus der zweiten Position in die erste Position. Die Ausgangsgröße vom Winkelsignalgenerator setzt ebenfalls das Flip-Flop zurück und ändert die Position des Schalters 25 von der ersten Position in die zweite Position und veranlaßt den Speicher, das Einschreiben zu stoppen. Dieser Winkelsignalgenerator ist mit der Rücksetzklemme eines Zählers 32 verbunden und setzt diesen Zähler zur gleichen Zeit mit der Eingabe eines Winkelsignals zurück.

Als nächstes sei die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben. Ein zu untersuchender Patient wird innerhalb des Gehäuses 12 aufgenommen, und seine erforderliche Querschnittsposition zur Untersuchung wird so angeordnet, daß sie in Ausrichtung mit der Ebene sich befindet, in der die Röntgenstrahlenröhre enthalten ist. Der Drehrahmen 10 wird durch den Motor 15 verdreht. Wenn die Röntgenröhre 17, die Detektoreinheit 18 zusammen mit dem Vorverstärker 21 und dem Integrator 22 einen bestimmten Winkel der Drehung, beispielsweise ein Grad, bedeckt haben, so wird ein Signal S 29 vom Winkelsignalgenerator 29 geliefert.

Dieses Winkelsignal dient zur Rücksetzung des Flip-Flops 40 der Steuervorrichtung 30. Durch die Ausgangsgröße W₂₇ dieses

90 9827/0597

-x-

■ Al-

Flip-Flops wird der -Speicher 27 in seinen Einschreibzustand gebracht, und zusammen damit wird der Schalter 25 aus seiner Verbindung mit der Ausgangsgröße C-,- dieses Speichers umgeschaltet, so daß der D/A-Umsetzer 28 vom Differentialverstärker 24 getrennt ist. Gleichzeitg damit setzt das Winkelsignal den Zähler 32 zurück. Dieser Zähler zählt die Taktimpulse C₃₁ und veranlaßt durch sein Adressensignal C_„ das Auslesen von DAten aus dem ROM 34, die in diesen Speicher vorläufig eingeschrieben waren. Das Ausgangssignal C₂₂ ^{des R0M 34} setzt den Integrator 22 zurück. Sodann wird das ROM 33 ausgelesen, und durch sein Ausgangssignal C₃₃ wird das UND-Gatter 36 geöffnet und durch seine hintere Flanke wird der Zähler 39 rückgesetzt. Die Taktimpulse C₃₁ werden durch den Zähler 39 gezählt, so daß ein Signal C₃₇ zur Auswahl der Adresse des Speichers 27 abgegeben wird. Synchron damit ändern die Taktimpulse C₃₁ die Positionen der Analogschalter des Multiplexers 23, einen nach dem anderen, um die Betätigung des A/D-Umsetzers 25 zu bewirken. Die Versetzungs- oder Verlegungs spannung des Detektorsystems, wie beispielsweise von Detektorelement, Vorverstärker und Integrator, ausgewählt durch den Multiplexer, wird der A/D-Umsetzung ausgesetzt und in den entsprechenden Adressendes Speichers 27 gespeichert.

Wenn die Verlagerungs- oder Verschiebungsgrößen der entsprechenden Detektorsysteme im Speicher gespeichert sind, werden die eingeschriebenen Daten des ROM 35 ausgelesen, und die Ausgangsgröße C₂₀ dieses ROM 35 betätigt die Röntgenstrahlensteuermittel 20, um die Röntgenstrahlenröhre 17 zur Emission der Röntgenstrahlen zu veranlassen. Gleichzeitig damit wird das Flip-Flop 40 gesetzt, so daß der Schalter 25 veranlaßt wird, den Differentialverstärker 24 mit dem D/A-Umsetzer 28 zu verbinden, und zusammen damit wird der Speicher 27 in seinen Auslesezustand gebracht. Dieser Teil der Operation wird während der Periode ausgeführt, die der Auswahl des letzten Schalters durch den Multiplexer 23 folgt, bis zu der Zeit, wo der anfängliche Schalter wieder ausgewählt wird. Die Ausgangsgrößen der entsprechenden Detektorsysteme nach ihrer Aussetzung gegenüber der Röntgenstrahlung werden in den Differentialverstärker eingegeben,und zusammen damit werden die Verlagerungs- bzw. Versetzungsgrößen der entsprechenden Detektor-

909827/0 59 7

283? 197

systeme, die in dem Speicher 27 gespeichert sind, synchron mit dem Taktimpuls ausgelesen und in den Differentialverstärker 24 eingegeben. Daraufhin führt der Differentialverstärker die Subtraktion der Verlagerungsspannungen von den Ausgangsgrößen der entsprechenden Detektorsysteme durch, d.h. der Ausgangsgrößen nach der Aussetzung gegenüber Röntgenstrahlen. Die sich ergebenden Ausgangsgrößen der entsprechenden Detektorsysteme, die vom Differentialverstärker geliefert werden, werden durch den D/A-Umsetzer 25 zum Digitalsignal S 26 umgewandelt, und dieses Signal wird in einen Logarithmuskonverter einer bekannten Bildverarbeitungsvorrichtung eingegeben.

Wenn das nächste Winkelsignal, beispielsweise ein dem Drehwinkel von 2 entsprechendes Winkelsignal, vom Winkelsignalgenerator 29 ausgegeben wird, so werden die gleichen Operationen wie oben angegeben wiederholt, und diese Operationen werden ausgeführt, bis ein erforderlicher Winkel von beispielsweise 360° abgedeckt ist. Für jede Winkeldrehung werden die Versetzungs- oder Verlagerungsfehler der Ausgangsgrößen von den entsprechenden Detektorsystemen kompensiert, und die sich ergebenden Signale werden in die Bildverarbeitungsmittel 50 eingegeben. Auf diese Weise wird das angeforderte tomographische Bild des Patienten als Ergebnis der Berechnung auf einer Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise einer Braun'sehen Röhre, der Bildverarbeitungsvorrichtung angezeigt.

Die oben behandelte Steuervorrichtung kann derart angeordnet sein, daß während der Periode zwischen einem bestimmten Signal vom Winkelsignalgenerator und dem nächsten Signal von diesem der Integrator 22 mehrere Male rückgestellt wird. Fig. 4 zeigt das Wellenformdiagramm für ein Beispiel, wo der Integrator zweimal rückgesetzt wird. Die entsprechenden ROM's 33, 34 und 35 sind eingeschrieben, um in der Weise zu arbeiten, daß nach der Rücksetzung des Integrators 22 durch das vom Winkelsignalgenerator gelieferte Signal und nach der ümwandlungsoperation des A/D-Umsetzers der Integrator wiederum rückgesetzt wird und sodann die Röntgenstrahlen zur Emission von der Röntgenstrahlenröhre veran-

909827/0597

-Λ3-

laßt werden. Durch diese Anordnung wird das Startsignal des A/D-Umsetzers stets nach einer bestimmten verstrichenen Zeit vom Rücksetzsignal des Integrators abgegeben, so daß es mög- . lieh ist, die Verlagerungsfehler einschließlich der Fehlergröße des Haltezustands des Integrators zu kompensieren.

In einem weiteren Beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 5 sind Kontakt A und B der Schalter 125 A und 125 B miteinander durch ein Signal vom Winkelsignalgenerator verbunden, und die Werte der Verlagerungsausgangsgrößen der entsprechenden Detektorsysteme einschließlich des Integrators 122, der einer nach dem anderen durch den Multiplexer 123 ausgewählt ist, sind durch den Verstärker 151 gelaufen mit einer Verstärkung G. und über den A/D-ümsetzer 126, und sie sind in ein RAM 127 als eine Digitalgröße eingeschrieben. Nach der Aussetzung gegenüber der Röntgenstrahlung v/ird die Verbindung der Kontakte der Schalter 125A und 125B geändert in eine Verbindung von Kontakt A und Kontakt C, und die Verlagerungsgrößen, die zuvor in das RAM eingeschrieben wurden, entsprechend den jeweiligen Detektorsystemen, werden durch den D/A-ümsetzer 128 geleitet und in den Differentialverstärker über einen Verstärker 152 mit einer Verstärkung G₂ eingegeben und als die Größe der Verlagerungskompensation verwendet. Die Verstärkung G₂ des Verstärkers 152 und die Verstärkung G₁ des Verstärkers 151 werden derart angeordnet, daß sich G. χ G₂ = ergibt.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Röntgenstrahlendetektorvorrichtung. In dieser Vorrichtung weist der Speicher einen Analogspeicher,beispielsweise ein Analogschieberegister, auf. Wenn ein Signal S„„„ vom Winkelsignalgenerator 229 in eine Steuervorrichtung 230 eingegeben wird, so wird der Integrator 222 durch ein Signal' C₂₂₂ von den Steuermitteln 230 rückgesetzt, wodurch der Schalter 225 durch das Signal C₂₂,- zur Durchführung der Trennung veranlaßt wird, und zwar zwischen dem Differentialverstärker 224 und dem Speicher 227. Durch ein Signal C₃₃₁ wird der Multiplexer veranlaßt, eine Auswahloperation auszuführen, und auch der A/D-Umsetzer wird durch dieses Signal betätigt.

909827/0597

- Atf

Durch ein Signal C₇₇₇ wird dem Speicher 227 die Durchführung der Einschreiboperation befohlen. Zusammen mit der Operation des Multiplexers werden die Verlagerungsspannungen der Detektorsysteme einschließlich des Detektorelements 218 und des Integrators 222 in dem Analogschieberegister 227 eine nach der anderen gespeichert. Während der Periode der Rückkehr vom letzten Analogschalter wiederum zum ersten Analogschalter des Multiplexers veranlassen die Rontgenstrahlensteuermittel 220 die Röntgenstrahlenquelle 217 zur Emission von Röntgenstrahlen durch Signal C₃₂₀ von der Steuervorrichtung 2 30. Zusammen damit bewirkt durch Signal C_??c- der Schalter 225 die Verbindung von Differentialverstärker 224 mit Analogschieberegister 227. Der Differentialverstärker arbeitet derart, daß nach der Aussetzung gegenüber den Röntgenstrahlen von den Ausgangsgrößen der entsprechenden Detektorsysteme, deren jedes ein Detektorelement und einen Integrator 222 aufweist, die Verlagerungsspannungen gespeichert im entsprechenden Analogspeicher 227 abgezogen werden. Die Ausgangsgröße des Differentialverstärkers wird durch den A/D-Umsetzer 226 und in die Bildverarbeitungsvorrichtung eingegeben. Jedesmal dann, wenn ein Signal von dem Winkelsignalgenerator eingegeben wird, werden die gleichen Operationen wie oben beschrieben wiederholt.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit Mittel vor, um für jeden Drehwinkel abgedeckt durch die Röntgenstrahlenquelle und die Detektorsysteme eine gesonderte individuelle Speicherung der innewohnenden Versetzungs- oder Verlagerungsspannungen der entsprechenden Systeme erfolgt, worauf dann die Emission der Röntgenstrahlen zu den angeordneten Detektorsystemen geschieht und sodann eine Subtraktion der gespeicherten Verlagerungsspannungen von den Ausgangsgrößen der entsprechenden Detektorsysteme, die der Röntgenstrahlung ausgesetzt waren, erfolgt.

- Patentansprüche -

909827/0597

Leerseite

Claims (7)

1. Paten t'ansprüche

   λ J Vorrichtung zur Verwendung bei der Computer-Tomographie zur Feststellung erforderlicher Information eines in Untersuchung befindlichen Patienten mit einer Röntgenstrahlenquelle und Rontgenstrahlensteuermxtteln zur Veranlassung der Aussendung von Röntgenstrahlen durch die Röntgenstrahlenquelle, gekennzeichnet durch eine Detektoreinheit (18, 115, 218) mit einer Vielzahl von Anordnungen aus Detektorsystemen, deren jedes ein Detektorelement und einen Integrator aufweist und die derart angeordnet ist, daß die divergierende Erstreckung der emittierten Röntgenstrahlen abgedeckt ist, einen Multiplexer (23, 123, 223) zur Auswahl eines Detektorsystems zu jedem Zeitpunkt aus sämtlichen Detektorsystemen, einen Winkelsignalgenerator (29, ...) zur Erzeugung eines Signals für jeden voreingestellten Winkel der Drehung während der Drehung der Röntgenstrahlenquelle und der Detektoreinheit, und Mittel zum Kompensieren der Versetzungs- oder Verlagerungsfehler der entsprechenden Detektorsysteme für jede Emission von Röntgenstrahlen, wobei die Kompensationsmittel für die Verlagerungsfehler folgendes aufweisen: erste Mittel zur Speicherung der Verlagerungsspannungen der entsprechenden Detektorsysteme, zweite Mittel zum Subtrahieren von den tatsächlichen Ausgangsgrößen der entsprechenden Detektorsysteme die entsprechenden gespeicherten Verlagerungsspannungen, dritte Mittel zur Verbindung und Trennung der ersten Mittel und der zweiten Mittel und vierte Mittel zur Rücksetzung des Integrators durch ein Signal empfangen von dem Winkelsignalgenerator und zur Bewirkung der Auswahl des Multiplexers und zur Trennung der ersten und zweiten Mittel durch die dritten Mittel und zur Veranlassung der Röntgenstrahlensteuermittel zur Emission von Röntgenstrahlen und zur Verbindung der ersten Mittel und der zweiten Mittel durch die dritten Mittel.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß . die zweiten Mittel einen Different!alverstärker aufweisen.

   27/0 597
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die ersten Mittel einen A/D-Umsetzer aufweisen, der einen Teil der Bildverarbeitungseinheit bildet und einen Digitalspeicher verbunden mit dem A/D-Umsetzer, wobei die vierten Mittel einen Taktimpulsgenerator aufweisen, Mittel zur Ausgabe eines Signals zum Rücksetzen des Integrators, Mittel zur Ausgabe eines Signals zur Hervorrufung von Röntgenstrahlen und eines Signals zur Bewirkung des Einschreibens des Digitalspeichers, Mittel zur Ausgabe eines Signals zur Hervorrufung der Auswahloperation des Multiplexers und zur Bewirkung der Auswahl der Adresse des Digitalspeichers, und Mittel zur Zählung des Taktimpulses zur Veranlassung der entsprechenden Mittel zur Erzeugung der Ausgangsgrößen.
4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Ausgabe eines Signals zur Hervorrufung der Auswahloperation des Multiplexers und zur Hervorrufung der Auswahl der Adresse des Speichers ein SOM aufweisen, einen Zähler zum Zählen des Taktimpulses zur Hervorrufung der Auswahl der Adresse des Speichers und ein Gatter zur Hindurchleitung des Taktimpulses zum Zähler und zum Multiplexer durch eine Ausgangsgröße des ROM.
5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Hervorrufung der Röntgenstrahlenemission und zur Ausgabe eines Einschreibsignals ein ROM aufweisen und ein Flip-Flop, welches durch ein Signal des Winkelsignalgenerators rückgesetzt wird, und welches durch eine Ausgangsgröße vom ROM gesetzt wird und die Rontgenstrahlensteuermittel veranlaßt, die RontgenstrahlenausSendung durch die Röntgenröhre zu befehlen, und zwar durch eine Ausgangsgröße von dem ROM, und wobei der Digitalspeicher veranlaßt wird, das Einschreiben durch eine Rücksetzausgangsgröße vom Flip-Flop auszuführen.
6. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis

   909827/0597

   2837IS?

   -VT-

   - 3-

   5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Ausgabe eines Signals zur Rücksetzung des Integrators ein ROM aufweisen.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel einen Analogspeicher aufweisen.

   909827/0597