DE2850675C2

DE2850675C2 - Schichtgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern

Info

Publication number: DE2850675C2
Application number: DE2850675A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Phys. Dr. 8552 Höchstadt Killig; Wolfhart Dipl.-Phys. Dr. Lichtenberg; Rudolf Dipl.-Phys. 8520 Erlangen Schittenhelm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-11-22
Filing date: 1978-11-22
Publication date: 1983-01-05
Also published as: GB2038135B; GB2038135A; FR2442043A1; DE2850675A1; US4277687A

Description

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 aus einer Reihe von Detektoren besteht, 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 in der durchstrahlten Schicht berechnet und als Bild dieser Schicht wiedergegeben. Die korrekle 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 LamellenkoJlimator angeordnet, der auf den Fokus ausgerichtet ist JDE-OS 26 27 448, DE-OS 24 34 224). Seine Wirkung ist anhand der Fig. 1 näher erläutert Die Fig. 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

Vor dem Strahlenemp^fänger 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 ve'deckt wird. So ist z. B. für den Detektor 3a nur der Oberflächenabschnitt a für die Erfassung der Streustrahlung maßgebend, während ohne Kollimator die gesamte Patientenoberfläche b wirksam ist

Die F i g. 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 (DE-OS 26 40 455). Von diesem Detektorring sind in der F i g. 2 nur drei ■to 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 IS bezeichnet. Diese Randstrahlen liegen außerhalb des Patienten 5, so daß eine Streustrahlenunterdriickung 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 Längsrichtung des Patienten unterdrückt. Sie ist deshalb bei allen Arten von Computer-Tomographen anwendbar.

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

Das Schichtgerät gemäß den Fig.3 und 4 ist ein Schichtgerät mit aus;>j;;i;Bßücher Drehung der Meßanordnung und Verwendung einer Detektorreihe als Strahlenempfänger, wie es im Prinzip in der Fig. 1 dargestellt ist. Von der Röntgenröhre ist in den F ι g. 3 und 4 nur der Fokus 16 gezeigt. Der Strahlenernpfänger ist mit 17 bezeichnet. In der Schnittdarstellung gemäß der Fig.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, dk <w,- 4f 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 F i g. 4 dargestellt ist. Aus der F i g. 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 •bsorbiert wird. Der Detektor 18 erfaßt nur diejenige Streustrahlung, die in dem schmalen OberPächenbereich caus den Patienten austritt.

Für die Ausbildung der Hohlzylinder 19, 20 bestehen iwei Möglichkeiten. Wenn die Hohlzylinder J9, 20 bei der Rotation der Meßanordnung mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit mit rotieren, kann d<;r Spalt 22, wie dies in der F i g. 4 dargestellt ist, so bemessen werden, daß die Spaltbreit'· auf der Stnih'oneintrittsseite kleiner als auf der Strahienausui'.tsseite ist, so daß durch den Spalt ein zum Fokus konvergierendes Strahlenbündel 23 eingeblendet wird. In diesem Fall ist »!so der Spalt 22 dem Schichtprofil angepaßt. Wenn die Hohlzylinder 19,20 bei der Drehung der Meßanordnung still stehen, muß die Spaltbreite über den gesatmen Umfang konstant sein. Die die Schicht begrenzenden Strahlen werden dabei durch die beiden Zylinderstirnflächen auf der Strahlenauuntisseite oegrenzt.
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 F i g. 1 das Fächerstrahlverfahren mit rotierendem Detektorsystem angewandt wird, bei Computer-Tomographen, die gemäß F i g. 2 nach dem Fächerstrahlverfahren arbeiten und einen feststehenden Detektorrir._tt aufweisen, sowie bei Computer-Tomographen, bei denei. das Fächerstrahlverfahren unter Verwendung mehrerer Röntgenstrahlenquellen mit mitrotierendem oder feststehendem Strahlenempfänger angewandt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schichtgerät zur Herstellung von Tramversalschichtbildern 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 aus einer Reihe von Detektoren besteht, 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 gekennzeichnet, daß zwischen der Strahlenquelle (16) und dem Strahlenempfänger (17) zwei Hohlzylinder (19, 20) mit gleichen Durchmessern und gemeinsamer Achse (21) aus iiTahlenabsorbierendem 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 Hubzylinder (19, 20) bei der Drehung der Strahlenmtßanordnung (16,17) mit der gleichen Winkelgeschwindigkei mitgedreht 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.