DE2850675A1

DE2850675A1 - Schichtgeraet zur herstellung von transversalschichtbildern

Info

Publication number: DE2850675A1
Application number: DE19782850675
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Phys Dr Killig; Wolfhart Dipl Phys Lichtenberg; Rudolf Dipl Phys Schittenhelm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-11-22
Filing date: 1978-11-22
Publication date: 1980-06-04
Also published as: FR2442043A1; GB2038135A; GB2038135B; DE2850675C2; US4277687A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 78 P 5120 BRD

Schichtgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern

Die Erfindung betrifft ein Schichtgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern eines AufnahmeObjekts mit einer Strahlenmeßanordnung, die eine Strahlenquelle, welche ein das Aufnahmeobjekt durchdringendes Strahlenbündel erzeugt, dessen Querschnittsausdehnung senkrecht zur Schichtebene gleich der Schichtstärke ist, sowie einen Strahlenempfänger enthält, der die Strahlungsintensität hinter dem Objekt ermittelt, sowie mit einer Drehvorrichtung für die Meßanordnung zur Durchstrahlung des Aufnahmeobjekts aus verschiedenen Richtungen und mit einem Meßwertumformer für die Transformation der vom Strahlenempfänger gelieferten Signale in ein Schichtbild.

Bei einem Schichtgerät dieser Art, einem sog. Computer-Tomographen, werden aus den Ausgangssignalen des Strahlenempfängers, die bei verschiedenen Projektionen erzeugt werden, die Schwächungswerte bestimmter Punkte

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in der durchstrahlten Schicht berechnet und als Bild dieser Schicht wiedergegeben. Die korrekte Messung der StrahlungsSchwächung wird dabei infolge des Auftretens von Streustrahlung erschwert. Der Anteil an Streustrahlung, die zusammen mit der geschwächten-.(Primärstrahlung registriert wird, kann durch ein vor dem Strahlenempfänger angeordnetes Kollimatorsystem mit möglichst kleinem räumlichen Öffnungswinkel reduziert werden, das nur Strahlung aus dem Fokus und seiner Umgebung passieren läßt.

Bei Computer-Tomographen mit einem Strahlenempfänger, der aus einer Detektorreihe besteht, die zusammen mit der Strahlenquelle um das Aufnahmeobjekt gedreht wird, wird in der Regel vor den Detektoren des Strahlenempfängers ein Lamellenkollimator angeordnet, der auf den Fokus ausgerichtet ist. Seine Wirkung ist anhand der Figur 1 näher erläutert. Die Figur 1 zeigt eine Röntgenröhre 1 als Strahlenquelle, die von einem Röntgengenerator 2 gespeist wird, sowie einen Strahlenempfänger 3> der aus einer Reihe einzelner Detektoren, z.B. aus 256 Detektoren, besteht. Jeder Detektor ist an einem Computer 4 angeschlossen, der aus den Ausgangssignalen der Detektoren des Strahlenempfängers 3, die bei der Drehung der Meßanordnung 1,3 um einen Patienten 5 entstehen, ein Bild .der durchstrahlten Querschicht des Patienten 5 berechnet und seine Wiedergabe auf einem Sichtgerät 6 bewirkt.

Yor dem Strahlenempfänger 3 ist ein Lamellenkollimator 7 angeordnet, dessen Lamellen auf den Fokus der Röntgenröhre 1 ausgerichtet sind. Die Wirkung des Kollimators 7 beruht darauf, daß für die Detektoren die Streustrahlung aussendende Patientenoberfläche bis auf einen Bruchteil verdeckt wird. So ist z.B. für den

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Detektor 3a nur der Oberflächenabschnitt a für die Erfassung der Streustrahlung maßgebend, während ohne Kollimator die gesamte Patientenoberfläche b wirksam ist.
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Die Figur 2 zeigt einen Computer-Tomographen, bei dem eine Röntgenröhre 8 mit ihrem Fokus auf einem Kreis 9 um den Patienten 5 um 360° gedreht wird, während der Strahlenempfänger von einem Detektorring gebildet ist, der den Patienten 5 und die Röntgenröhre 8 umschließt. Von -diesem Detektorring sind in der Figur 2 nur drei Detektoren 10, 11, 12 gezeichnet. Bei einem solchen Computer-Tomographen muß jeder Detektor die beiden Randstrahlen des Meßfeldes 13 erfassen können. Diese beiden Randstrahlen sind für den Detektor 10 mit 14 und 15 bezeichnet. Diese Randstrahlen liegen außerhalb des Patienten 5, so daß eine Streustrahlenunterdrükkung durch Kollimation in der Schichtebene nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schichtgerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß in jedem Falle, also auch bei Verwendung eines feststehenden Detektorrings als Strahlenempfänger, eine Streustrahlenunterdrückung erfolgt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Strahlenquelle und dem Strahlenempfänger zwei Hohlzylinder aus strahlenabsorbierendem Material mit gleichen Durchmessern und gemeinsamer Achse liegen, zwischen denen ein Spalt zum Durchtritt des Röntgenstrahlenbündels freigelassen und in die das Aufnahmeobjekt einschiebbar ist. Bei dem erfindungsgemäßen Röntgenschichtgerät bilden die beiden Hohlzylinder eine Ringblende, die die Streustrahlung in Längsrich-

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tung des Patienten unterdrückt. Sie ist deshalb bei allen Arten von Computer-Tomographen anwendbar.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, das ein erfindungsgemäßes Schichtgerät in zwei Ansichten zeigt.

Das Schichtgerät gemäß den Figuren 3 und 4 ist ein Schichtgerät mit ausschließlicher Drehung der Meßanordnung und Verwendung einer Detektorreihe als Strahlenempfänger, wie es im Prinzip in der Figur 1 dargestellt ist. Von der Röntgenröhre ist in den Figuren 3 und 4 nur der Fokus 16 gezeigt. Der Strahlenempfänger ist mit 17 bezeichnet. In der Schnittdarstellung gemäß der Figur 4 ist vom Strahlenempfänger 17 ein Detektor 18 dargestellt.

Zwischen dem Fokus 16 und dem Strahlenempfänger 17 liegen zwei eine Blende bildende Hohlzylinder 19, 20 mit gleichen Durchmessern und gemeinsamer Achse, die mit der Drehachse 21 des Gerätes zusammenfällt. Die Hohlzylinder 19, 20 bestehen aus strahlenabsorbierendem Material. Zwischen ihnen ist ein schmaler Spalt 22 zum Durchtritt des fächerförmigen Röntgenstrahlenbündels 23 freigelassen. Das Aufnahmeobjekt, d.h. der Patient, wird in die Hohlzylinder 19, 20 eingeschoben, wie dies in der Figur 4 dargestellt ist. Aus der Figur 4 geht hervor, daß die im Patienten in den Zonen 24, 25 entstehende Streustrahlung in Richtung der Drehachse 21 von den Hohlzylindern 19, 20 zum größten Teil absorbiert wird. Der Detektor 18 erfaßt nur diejenige Streustrahlung, die in dem schmalen Oberflächenbereich c aus den Patienten austritt.

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Für die Ausbildung der Hohlzylinder 19, 20 bestehen zwei Möglichkeiten. Wenn die Hohlzylinder 19, 20 bei der Rotation der Meßanordnung mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit mit rotieren, kann der Spalt 22, wie dies in der Figur 4 dargestellt ist, so^bemessen werden, daß die Spaltbreite auf der Strahleneintrittsseite kleiner als auf der Strahlenaustrittsseite ist, so daß durch den Spalt ein zum Fokus konvergierendes Strahlenbündel 23 eingeblendet wird. In diesem Fall ist also der Spalt 22 dem Schichtprofil angepaßt. Wenn die Hohlzylinder 19 j 20 bei der Drehung der Meßanordnung still stehen, muß die Spaltbreite über den gesamten Umfang konstant sein. Die die Schicht begrenzenden Strahlen werden dabei durch die beiden Zylinderstirnflächen auf der Strahlenaustrittsseite begrenzt.

Die Erfindung ist ganz allgemein bei allen Typen von Computer-Tomographen anwendbar, also bei Computer-Tomographen, bei denen eine wechselweise Drehung und Lateralverschiebung des Strahlenempfängers und eines schmalen Strahlenbündels erfolgt, bei Computer-Tomographen, bei denen gemäß Figur 1 das Fächerstrahlverfahren mit rotierendem Detektorsystem angewandt wird, bei Computer-Tomographen, die gemäß Figur 2 nach dem Fächerstrahlverfahren arbeiten und einen feststehenden Detektorring aufweisen, sowie bei Computer-Tomographen, bei denen das Fächerstrahlverfahren unter Verwendung mehrerer Röntgenstrahlenquellen mit mitrotierendem oder feststehendem Strahlenempfänger angewandt wird.

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Claims

Patentansprüche

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M / Schichtgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern eines Aufnahmeobjekts mit einer Strahlenmeßan-5 Ordnung, die eine Strahlenquelle, welche, ein das Aufnahmeobjekt durchdringendes Strahlenbündel erzeugt, dessen Querschnittsausdehnung senkrecht zur Schichtebene gleich der Schichtstärke ist, sowie einen Strahlenempfänger enthält, der die Strahlungsintensität hinter dem Objekt ermittelt, sowie mit einer Drehvorrichtung für die Meßanordnung zur Durchstrahlung des Aufnahmeobjekts aus verschiedenen Richtungen und mit einem Meßwertumformer für die Transformation der vom Strahlenempfänger gelieferten Signale in ein Schichtbild, dadurch gekennzeichn et, daß zwischen der Strahlenquelle (16) und dem Strahlenempfänger (17) zwei Hohlzylinder (19₅ 20) mit gleichen Durchmessern und gemeinsamer Achse (21) aus strahlenabsorbierendem Material liegen, zwischen denen ein Spalt (22) zum Durchtritt des Röntgenstrahlenbündels (23) freigelassen und in die das Aufnahmeobjekt einschiebbar ist.

2. Schichtgerät nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Hohlzylinder (19, 20) bei der Drehung der Strahlenmeßanordnung (16, 17) still stehen und daß die Spaltweite über den gesamten Umfang konstant ist, so daß die die Schicht begrenzenden Strahlen durch die beiden Zylinderstirnflächen auf der Strahlenaustrittsseite begrenzt werden,

3. Schichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hohlzylinder (19, 20) bei der Drehung der Strahlenmeßanordnung (16,

17) mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit mitgedreht

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ORfGfNAL INSPECTED

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werden und daß die Spaltweite auf der Strahleneintrittsseite kleiner als auf der Strahlenaustrittsseite ist, so daß durch den Spalt (22) ein zum Fokus (16) konvergierendes Strahlenbündel (23) eingeblendet wird.

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