DE2916848A1

DE2916848A1 - Computerisiertes tomographisches abbildungssystem

Info

Publication number: DE2916848A1
Application number: DE19792916848
Authority: DE
Inventors: Walter Henry Berninger; Rowland Wells Redington
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1978-04-28
Filing date: 1979-04-26
Publication date: 1979-11-08
Also published as: FR2424017B1; GB2020138B; US4196352A; DE2916848C2; FR2424017A1; JPS54152489A; GB2020138A

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf computerisierte tomographische Röntgenstrahlabtasteinrichtungen. Mehr im besonderen bezieht sich die Erfindung auf Abtastsysteme, mit denen man sowohl eine Einschnittabbildung bei hoher Geschwindigkeit als auch eine gleichzeitige Abbildung mehrerer Schnitte bei geringerer Geschwindigkeit ausführen kann.

Bei der computerisierten Tomographie ist der zu untersuchende Körper zwischen einer Röntgenstrahlquelle und einer Mehrzahl von Röntgenstrahldetektoren angeordnet. Die Röntgenstrahlquelle erzeugt üblicherweise einen relativ flachen fächerförmigen Strahl aus einz_elnen Röntgenstrahlen oder anderer durchdringender Strahlung, die schließlich auf die Detektoren auftrifft, nachdem sie durch den zu untersuchenden Körper moduliert worden ist. Während der Bestrahlung werden Daten gesammelt und gespeichert, die die relativen Strahlungsintensitäten der auf die Detektoren auftreffenden Strahlung repräsentieren. Üblicherweise läßt man die Röntgenstrahlquelle den Körper von einer Vielzahl von Richtungen aus bestrahlen, wobei jede Richtung eine besondere Ansicht bestimmt. Häufiger sind die Bestrahlungsrichtungen gleichmäßig, um einen den untersuchten Körper umgebenden Umfang herum verteilt. Nach jeder Bestrahlung werden die die relativen Röntgenstrahlintensitäten repräsentierenden Daten gesammelt und gespeichert, üblicherweise in einem Digital computer, nachdem man die von den Detektoren aufgrund der Röntgenbestrahlung erzeugten Analogsignale in Digitalsignale umgewandelt hat.

Die gesammelten Daten werden dann von dem Digitalcomputer analysiert und es wird eine Anordnung von Zahlen erzeugt, die die relative Röntgenstrahlabsorption an entsprechenden Anordnungspunkten in einer Ebene des Körpers repräsentiert, durch die der Röntgenfächerstrahl geschickt wurde. Die Zahlenanordnung entspricht den Grauskalenniveaus, die in dem sich daraus ergebenden

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Röntgenbild repräsentiert sind. Auf diese Weise wird ein Röntgt-nbild erzeugt, das einen Schnitt durch den untersuchten Körper repräsentiert. Im Gegensatz zu üblichen Röntgeristrahlsystemen erzeugen tomographische Röntgenstrahlsysterne schattenfreie Bilder. Diese Schattenfreiheit stammt direkt von der Tatsache, daß eine Vielzahl von Abtastungen aus verschiedenen Richtungen vorgenommen wird und von der Tatsache, daß ein Digitalcomputer dazu benutzt wird, unabhängig den Absorptionskoeffizienten einer rechteckigen Anordnung von Punkten (Bildelementen) in einer Ebene des untei— suchten Körpers zu bestimmen. Typische tomographische Bildauflösungen nähern sich 1 000 000 Bildelementen, die in einer 1000 χ 1000 Reihe angeordnet sind, wobei jedes Bildelement etwa 1000 verschiedene Signalniveau¹s (Grauskalenwerte) repräsentieren kann.

Diese tomographischen Abbildungssysteme werden in weitem Rahmen für medizinisch diagnostische Zwecke und im besonderen zum Nachweis von Tumoren eingesetzt. Diese Abbildungssysteme finden jedoch auch in anderen industriellen Bereichen Anwendung und dies mit relativ hoher Röntgenstrahlintensität, wenn nicht gerade biologische Formen diesen Röntgenstrahlen ausgesetzt sind. Wegen der relativ geringen Abtastgeschwindigkeit waren die tomographischen Abbildungssysteme ursprünglich auf die Verwendung zum Abtasten des Gehirnes beschränkt, wo es möglich ist, sicherzustellen, daß der Kopf des Patienten für eine solche Zeit unbeweglich gemacht ist, die erforderlich ist, ei'>en einzelnen Schnitt völlig abzutasten. Neuere tomographische Abbildungssysteme können jedoch mit einer größeren Abtastgeschwindigkeit arbeiten und dies gestattet die Abbildung innerer Organe, wie der Lunge, Leber,der Nieren und der Bauchspeicheldrüse. In einigen solcher Systeme muß der Patient jedoch seinen Atem für 20 oder mehr Sekunden anhalten. Für einen kritisch kranken Patienten oder Patienten mit gewissen Krankheiten, ist dieses Anhalten des Atems jedoch schwierig, anstrengend oder unmöglich.

Für Studien von Herzfunktionen, bei denen der Patient keine Kontrolle über die Herzbewegung hat oder die Herzgeschwindigkeit sind die üblichen tomographischen Abbildungssysteme jedoch nicht

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geeignet, da sie nicht rasch genug abtaster. Die fluggeschwindigkeit ist einfach zu rasch für die meisten Abtastprozesse, die die Daten nicht parallel sondern nacheinander erzeugen und sammeln. Auch gewisse dynamische Blutströmungsuntersuchungen, die wichtig sind bei einer Vielzahl von Nieren- und Herzgefäß-Fehlfunktionen können mit den derzeitigen tomographischen Abbildungssystemen nicht vorgenommen werden, da die Abtastzeit zu lang ist, um die Blutströmung durch das interessierende Volumen aufzulösen. Selbst bei nicht dynamischen Studien des Herzens ist die Bildqualität und die Möglichkeit geringe Unterschiede im Absorptionskoeffizienten nachzuweisen, aufgrund der starken Bewegung durch Verschmieren des Bildes beeinträchtigt.

Während die Abtastgeschwindigkeit in den vorbeschriebenen Situationen wesentlich ist, ist es auch erwünscht ein System zu haben, mit dem man eine Vielzahl benachbarter Schnitte abtasten kann, so daß eine angemessene Querschnittsrepräsentation des untersuchten Organs erzeugt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Mehrzahl rotierbarer Röntgenstrahlquellen vorgesehen. Diese Röntgenstrahlquellen sind auf einem Umfang angeordnet, der den zu untersuchenden Körper umgibt und sie können in einer Richtung senkrecht zu der Ebene bewegt werden, die den Umfang enthält. Auf diese Weise können die Röntgenstrahlquellen umkonfiguriert werden, so daß eine Mehrzahl benachbarter Schnitte gleichzeitig abgetastet werden kann, wobei die Zahl der Schnitte gleich der Zahl der eingesetzten Röntgenstrahlquellen ist. Es muß jedoch eine ganze Zahl von Röntgenstrahlquellen vorhanden sein und die ausgewählte Zahl ist üblicherweise 3> 5 oder 7·

Werden die Röntgenstrahlquellen in einer planaren Geometrie angeordnet, dann ordnet man sie mit Bezug auf die Detektoren in einer nicht überlappenden Weise an, so daß die Röntgenstrahlquellen gleichzeitig gezündet werden können und dadurch die Daten parallel erzeugen. Auf diese Weise können gleichzeitige Betrachtungen aus

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einer Vielzahl von.Richtungen ausgeführt werden.

Wenn somit eine einzelne Röntgenstrahlquelle in einem toinographischen Abbildungssystem nach dem Stand der Technik für eine vollständige Abtastung um 36O eine Zeit T„ erfordert, dann benötigt das erfindungsgeinäße System mit η-Quellen in der gleichen Ebene nur eine Abtastzeit von T_Q/n.

Die Rontgenstrahlquellen bei der Abtasteinrichtung nach der voi'-liegenden Erfindung sind jedoch in einer Richtung parallel zur Rotationsachse bewegbar, so daß sie in unterschiedlichen benachbarten Ebenen rotieren können. Dies gestattet die Erzeugung von η tomographischen Bildschnitten in der gleichen Zeit, wie sie früherjfür einen einzelnen Schnitt erforderlich war. Dadurch wird die Untersuchung des Patienten rascher beendet, wenn hierfür viele benachbarte tomographische ßildschnitte erforderlich sind. Im Falle der Untersuchung eines sich bewegenden Organs, wie des Herzens, stellt es sicher, daß alle Schnitte in der gleichen Phase des Herzzyklus genommen sind und daß die Schnitte tatsächlich benachbart sind und eine genaue dreidimensionale Repräsentation des Organs ergeben.

Die zusammen mit den RüntgertstrahlqueJI en verwendbaren Detektoren können entweder fixiert oder rotierbar sein.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigern:

Figur 1 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Abtasteinrichtung mit rotierenden Detektoren nach dem Stand der Technik,

Figur 2 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Abtasteinrichtung mit fixierten Detektoren nach dem Stand der Technik,

Figur 3 eine vereinfachte Draufsicht einer Abtasteinrichtung mit drei Rontgenstrahlquellen in Verbindung mit drei dazugehörigen rotierenden Röntgenstrahldetektoren gemärt einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

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Figur '4 eine vereinfachte Draufsicht einer Abtasteinrichtung mit drei rotierenden Röntgenstrahlquellen in Verbindung mit einer Anordnung aus fixierten Detektoren gemäß einer anderen Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung

Figur 5 eine vereinfachte Seitenansicht einer Abtasteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, mit der eine Vielzahl von Schnittbildern erzeugt wird und

Figur 6 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Abtasteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Röntgenstrahlquellen keinen gleichmäßigen Abstand voneinander haben.

In der Ausführungsform einer Abtasteinrichtung nach dem Stand der Technik, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, richtet eine Röntgenstrahlquelle 10-einen relativ flachen fächerförmigen Röntgenstrahl 15 durch einen Patiententunnel 13, der das Blickfeld begrenzt. Die Röntgenstrahlen treffen nach der Modulation durch den im Patiententunnel liegenden Patienten auf den rotierenden Röntgenstrahldetektor 11 auf. Röntgenstrahlquelle 10 und Detektorsegment 11 sind so angeordnet, daß sie sich miteinander kreisförmig um eine Rotationsachse 14 bewegen. Die Art der Detektoren ist weiter unten näher beschrieben.

Figur 2 zeigt eine tomographische Röntgenstrahl-Abtasteinrichtung, bei der die Detektoren 12 nicht zusammen mit der Röntgenstrahlquelle rotieren, sondern gleichmäßig entlang einem gegebenen Umfang fixiert angeordnet sind. Wie in Figur 1 und allen folgenden Figuren wird die Rotation auch hier vorgenommen, um mit den Röntgenstrahlquellen 10 eine Vielzahl von Blickwinkeln aus verschiedenen Richtungen zu erhalten. Die Rotation kann kontinuierlich oder stufenweise verlaufen, so'lange die Röntgenstrahlentladungsstöße ausreichend kurz sind, um Unscharfen möglichst gering zu halten.

Da die elektronischen Komponenten der einzelnen Röntgenstrahldetektoren bekannt sind, s. z. B. US-PS 4 068 306 und weil sie

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für ein Verstehen der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich sind, wurden sie in den Figuren nicht dargestellt. Jeder einzelne Röntgenstrahldetektor ist jedoch mit einem Datenerfassungskanal verbunden, der die elektrischen Daten der Detektoren zu geeigneten Zeiten nach dem Zünden eines Röntgenstrahlstosses sammelt. Das sich ergebende Signal wird dann üblicherweise mittels eines integrierenden Analog/Digital-Konverters mit einzelner oder Doppelsteigung (im englischen "single or dual-slop# in Digitalform umgewandelt. Die Daten werden dann in Digitalform im Speichersystem eines Digitalcomputers zur Analyse gespeichert, nachdem die Daten aller relevanten Abtastrichtungen gesammelt worden sind. Der Computer analysiert dann diese Daten und erzeugt eine zweidimensionale Zahlenanordnung, die die relativen Röntgenstrahlabsorptionen an den verschiedenen Orten in einer Ebene durch den untersuchten Körper repräsentiert. Diese Zahlenanordnung erscheint üblicherweise auf einer elektronischen Videokathodenstrahiröhre und wird vom Arzt und/oder einem Radiologen analysiert.

Die Anordnung mit dem rotierenden Detektor nach Figur 1 hat den Vorteil, daß ein schmaleres Röntgenstrahldetektorsegment erforderlich ist, doch hat es den Nachteil, daß der Röntgenstrahldetektor in Verbindung mit der Röntgenstrahlquelle 10 um eine Achse drehbar sein muß. Die Anordnung mit fixierten Detektoren nach Figur 2 hat den Vorteil, daß die Rontgenstrahldetektoren nicht rotieren müssen, doch hat sie den Nachteil, daß eine große Zahl einzelner Detektoren auf einem Umfang vorgesehen sein müssen, die den Patiententunnel 13 vollkommen umgeben. In einer Anordnung mit fixierten Detektoren ist die Röntgenstrahlquelle üblicherweise gezwungen,um einen Umfang zu rotieren, der im Radius durch die Detektoranordnung bestimmt ist. Bei der rotierenden Detektorkonfiguration nach der Figur 1 besteht eine solche Beschränkung nicht. Man kann diese Beschränkung jedoch dadurch mildernj daß man die Röntgenstrahlquelle in einer von der Detektoranordnung 12 getrennten Ebene anordnet. Dies hat jedoch den Nachteil der Erzeugung gewisser visueller Kunstprodukte im schließlich

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gezeigten Bild, da die Abtastung des untersuchten Körpers schwankt, D. h. wenn die Röntgenstrahlquelle 10 nicht in der gleichen Ebene rotiert wie die Röntgendetektoren 12, dann ist die tatsächlich durchgeführte Abtastung durch den untersuchten Körper die einer relativ flachen konisch geformten Oberfläche anstatt einer flachen planaren Oberfläche.

Figur 3 veranschaulicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen tomographischen Röntgenstrahlabtasteinrichtung, bei der drei rotierbare Röntgenstrahlquellen gleichmäßig um den Patiententunnel 13 herum angeordnet sind und um eine Rotationsachse lh rotieren. Jede dieser Quellen emittiert einen relativ flachen fächerförmigen Röntgenstrahl 15₃ der nach dem Durchdringen des zu untersuchenden Körpers auf die rotierenden Röntgenstrahldetektorsegmente 11a, 11b und lic auftrifft. Es können jedoch auch andere Zahlen von Röntgenstrahlquellen und Detektorsegmenten benutzt werden, als die dargestellten drei. Konfigurationen mit •3, 5 oder 7 solcher Paare aus Röntgenstrahlquelle und Detektorsegement sind derzeit bevorzugt. Während mit den Konfigurationen der Figuren 1 und 2 nur Betrachtungsdaten in Sequenz erzeugt werden konnten, erhält man mit der erfindungsgemäßen Konfiguration nach Figur 3 solche Daten parallel. Nimmt die gleiche Rotationsgeschwindigkeit wie in den Figuren 1 und 2 an, dann erfordert das Abtasten mit der Einrichtung nach Figur 3 nur 1/3 der Zeit. Sind in einer Ausführungsform ähnlich der Figur 3 fünf Röntgenstrahlquelle/Detektor-Paare vorgesehen, dann ist die Abtastung sogar schon in 1/5 der Zeit beendet. Diese Abtastmöglichkeit mit hoher Geschwindigkeit ist sehr wesentlich bei der Untersuchung sich bewegender Körperorgane, wie des Herzens. Auch lassen sich die Organe des Unterbauches und der Verdauungstrakt, der kontinuierlich die peristaltischen Bewegungen· ausführt, durch die Konfiguration nach Figur 3 leicht abtasten. Diese raschen Abtastungen sind auch wesentlich bei der Untersuchung der dynamischen Blutströmung, Studien des Herzausstosses und verschiedener Nierenfunktionsstörungen.

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Figur 3 veranschaulicht eine Situation bei der sich die Rontgenstrahlquellen 10 näher an der Rotationsachse Ik befinden, als die Detektor Segmente lla, llh und He. Dies ist bei den erfindungs-

jedoch

gemäßen Konfigurationen nicht notwendig. Im besonderen können die Rontgenstrahlquellen 10 um den Patiententunnel 13 herum in einem Abstand rotieren, der größer ist, als der Abstand zwischen Patiententunnel 13 und Rontgenstrahldetektoren. Die jeweils ausgewählte Konfiguration hängt von der Größe des Patiententunnels 13 ab₃ die ein Betrachtungsfeld und die Detektorauflösung bestimmt.

Von besonderer Bedeutung ist jedoch, daß die drei Quellen/Detektor-Paare der Figur 3 nicht in der gleichen Ebene rotieren müssen. Dies ist diagrammartig in der vereinfachten Ansicht der Figur 5 gezeigt, bei der sich die drei Quellen übereinander angeordnet befinden. Doch müssen die Quellen/Detektor-Paare in dem in Figur gezeigten Stapel nicht ausgerichtet sein, um eine nicht-planare Konfiguration zu bewerkstelligen. Insbesondere kann jedes der Quellen/Detektor-Paare, wie sie in Figur 3 gezeigt sind, unabhängig um einen bestimmten Betrag in einer Richtung senkrecht zur Ebne der Figur 3 bewegt werden und dabei die gleichen relativen Positionen der Quellen/Detektor-Paare um den Patiententunnel 13 herum beibehalten. Wenn in dieser Weise umkonfiguriert, dann erzeugt eine einzelne vollständige Rotation um 36O⁰ die Ansichtsdaten für drei unterschiedliche tomographische Bildschnitte. Werden diese mehrfachen Schnitte mit der Konfiguration nach Figur ausgeführt, dann wird dadurch die erforderliche Zeit verdreifacht. Durch eine Konfiguration, mit der man gleichzeitg mehrere Schnitte ausführen kann, wird daher die Untersuchüngszeit für den Patienten beträchtlich verkürzt. Die Bewegung der Quellen/Detektor-Paare

planaren in einer angrenzenden aber nicht Konfiguration wird durch irgendwelche geeigneten mechanischen Mittel ausgeführt.

Figur 4 veranschaulicht eine andere Ausfuhrungsform nach der vorliegenden Erfindung, die eine fixierte Detektoranordnung ähnlich der in Figur 2 aufweist. In dieser Anordnung erzeugen die rotierenden Rontgenstrahlquellen IO einen fächerförmigen Röntgenstrahl 15, der auf die sich dynamisch ändernden Teile 12a,12b und 12c

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der fixierten Detektoranordnung 12 auftritt. Wie bei der Figur 3 sind auch bei der Figur h die Röntgenstrahlquellen einer solchen Umordnung zugänglich, daß sie nicht in der gleichen Ebene liegen. Dadurch kann man gleichzeitig mehrere Schnittbilder rasch erzeugen. Liegen die Quellen dagegen in einer Ebene, so ist die Erzeugung eines einzelnen Schnittbildes noch rascher möglich. Dies machtdie erfindungsgemäßen tomographischen Abtasteinrichtungen anpassbar für eine Vielzahl diagnostischer Einsätze.

Obwohl es möglich ist, mehrere Schnitte gleichzeitig abzutasten, indem man die Detektoranordnungen benachbart übereinanderstapelt und nur eine einzelne Röntgenstrahlquelle benutzt, führt ein solches System wegen axialer Strahlabweichung zu einem verwackelten Schnitt. Dieses Verwackeln erzeugt gewisse künstliche Daten, die jedoch durch Einstellen eines ausreichend großen Abstandes zwischen der Röntgenstrahlquelle und der Rotationsachse steuerbar sind. Obwohl daher der tomographische Abtaster nach Figur 4 bei nicht-planarer Konfiguration zur gleichzeitigen Abtastung mehrerer Schnitte einem Verwackeln unterliegt, kann dies durch Vergrößern des Rotationsradius der Röntgenstrahlquellen gesteuert werden.

Werden die tomographischen Abtasteinrichtungen nach der vorliegenden Erfindung in planarer Konfiguration für das rasche Abtasten eines einzelnen Schnittes eingesetzt, dann besteht die Möglichkeit der Einführung gewisser unerwünschter künstlicher Daten in das gezeigte Bild aufgrund von vorgespannten Ablesungen am Ende der Betrachtung. Diese künstlichen Daten werden dadurch reduziert, daß man etwas über den vollen Umfang hinaus abtastet und die doppelte Information in geeigneter Weise ermittelt. Das heißt, wenn man z. B. drei Röntgenstrahlquellen benutzt, dann

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läßt man jede nicht nur 120 sondern z. B. 130 abtasten, um diese künstlichen Daten zu vermindern. Bei der Anwendung von fünf Röntgenstrahlquellen kann man anstelle einer Rotation um 72° für jede Röntgenstrahlquelle um 80 rotieren.

Die Detektoren wirken im Grunde derart, daß sie analoge Röntgenstrahlintensitätsinformation in elektrische Signale umwandeln. Die

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Rontgenstrahldetektoren haben üblicherweise eine von drei Ausführungsformen. Die Detektoranordnung kann z. B. einen Ionisationsdetektor umfassen, der gebildet wird aus elektrisch geladenen Metallplatten, zwischen denen ein Edelgas, wie Xenon, unter hohem Druck angeordnet ist. Der Detektor kann aber auch aus einem Seintillatormaterial bestehen, das in Verbindung mit einer Fotodiode benutzt wird. Schließlich kann ein Scintillatormaterial in Verbindung mit einem Fotoelektronenvervielfacher eingesetzt werden. Jede dieser Detektorarten kann in Verbindung mit den oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.

In Figur 5 ist eine Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung mit drei Röntgenstrahlquellen gezeigt. Der Einfachheit halber sind diese Quellen an dem gleichen Winkelort gezeigt. Die Quellen 10a und 10c sind jedoch punktiert dargestellt, um zum Ausdruck zu bringen, daß sie tatsächlich in verschiedenen Winkelpositionen um die Rotationsachse I²I herum angeordnet sind. Eine wahlweise benutzte Röntgenstrahlen-undurchlässige Sperrplatte 16 ist zwischen den Röntgenstrahlquellen 10 und den entweder fixierten Rontgenstrahldetektoren 12 (wie in Figur h) oder rotierenden Rontgenstrahldetektoren 11 (wie in Figur 3) angeordnet. Die Sperrplatte rotiert vor den Detektoren, um Streulicht von benachbarten Schnitten zu blockieren und nur den erwünschten Röntgenfäeherstrahl durchzulassen.

Zu jedem Augenblick befindet sich der Detektor nur im Fächer einer der Röntgenstrahlquellen. Das Schwanken, das bei der Konfiguration der Figuren 5 und 4 mit der Möglichkeit mehrfache benachbarte Schnitte auszuführen, auftritt, kann, obwohl es tolerierbar ist, korrigiert werden, indem man einen Röntgenstrahldetektor schafft, der entlang einer ausreichend langen axialen Dimension aktiv ist, so daß die Fächerstrahlen der Röntgenstrahlquellen beim multiplanaren Betrieb alle auf einen aktiven Teil des Detektors auftreffen. Tomographische Röntgenstrahlabtasteinrichtungen nach dem Stand der Technik haben diese Möglichkeit nicht.

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Figur 6 veranschaulicht einen weiteren Betriebsmodu^naeh der vorliegenden Erfindung. Hierbei sind die Quellen 10 nicht gleichmäßig um die Peripherie des Patiententunnels 13 oder die Peripherie der Anordnung 12 mit fixierten Detektoren angeordnet. Bei einer Konfiguration mit Röntgenstrahlquellen, die um jeweils voneinander entfernt liegen, kann z. B. ein vollständiges tomographisches Bild rekonstruiert werden, indem man die Daten benutzt, die bei einer Rotation um nur l80° plus dem Winkel θ des Röntgenfächerstrahles gesammelt werden. Diese Konfiguration gestattet nahezu eine Verdoppelung der Geschwindigkeit. Sie gestattet auch eine Verringerung der Zahl der Detektorzellen, indem solche Zellen weggelassen werden, die bei einer gegebenen Abtastung keine Strahlung empfangen und indem man die Abtastrichtung zwischen Uhrzeigersinn und Gegenuhrzeigersinn alternierend umkehrt. Die gesamte Kreisanordnung der Detektorzellen 12 kann jedoch dazu benutzt werden, nachfolgende Abtastungen bei solchen Winkelpositionen zu beginnen, von denen man annimmt, daß sie am Ende vorheriger Abtastungen liegen, ohne daß man eine Umkehrung in der Abtastrotationsrichtung vornimmt. Die Quellen sind unabhängig voneinander auf dem Umfang positionierbar, so daß eine Konfiguration, wie sie in Figur 6 gezeigt ist, leicht in das System umgeordnet werden kann, das in Figur 3 gezeigt ist.

Außerdem veranschaulicht die Figur 6 den Analog/Digitalumwandler 20, der die Signale von den Detektorzellen empfängt. Diese Signale werden in Digitalform umgewandelt und dem Digitalcomputer 21 übermittelt, der in bekannter Weise mit den Digitalsignalen arbeitet und Signale erzeugt, die das Sichtgerät antreiben. Konverter 20, Computer 21 und Sichtgerät 22 sind der besseren Übersichtlichkeit halber nur in Figur 6 gezeigt, doch können sie in ähnlicher Weise in den Ausfuhrungsformen der anderen Figuren ebenfalls vorgesehen sein.

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Claims

Patentansprüche

'. Computerisiertes tomographisches Abbildungssystem mit Röntgenstrahlquelle, Röntgenstrahldetektor zur Umwandlung der Röntgenstrahlung von der Röntgenstrahlquelle in analoge elektrische Signale, wobei diese Strahlung durch einen zwischen der Röntgenstrahlquelle und dem Detektor angeordneten zu untersuchenden Körper verläuft und darin unterschiedlich absorbiert wird, eine Einrichtung zum Umwandeln der genannten analogen elektrischen Signale in Digitalsignale und einen Computer, der auf der Grundlage der Digitalsignale arbeitet und Signale erzeugt, die relative Grade der Röntgenstrahlabsorption durch den untersuchten Körper repräsentieren, dadurch gekennzeichnet , daß die Röntgenstrahlquelle eine Vielzahl N von Röntgenstrahlquellen umfaßt, die um eine Rotationsachse rotierbar und angeordnet sind entlang einem Umfang, der den zu untersuchenden Körper umgibt, wobei mindestens N-I der Röntgenstrahlquellen unabhängig voneinander in einer Richtung parallel zur Rotationsachse bewegbar sind und

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dadurch das Abbildungssystem umwandelbar ist von der raschen Abtastung eines einzelnen Schnittes in die gleichzeitige Abtastung mehrerer Schnitte.
2. Abbildungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor eine nicht rotierende Anordnung von Röntgenstrahldetektoren umfaßt, die auf einem Umfang angeordnet sind, der größer ist als der Umfang entlang dem die RÖntgenstrahlquellen angeordnet sind, wobei die Röntgenstrahldetektoren von den Positionen aus, die von den RÖntgenstrahlquellen eingenommen werden, mit Röntgenstrahlung bestrahlt werden.
3. Abbildungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor eine Vielzahl von Detektorsegmenten umfaßt, die um die Rotationsachse drehbar sind und angeordnet entlang einem Umfang, der den zu untersuchenden Körper umgibt, wobei jedes Detektorsegment Röntgenstrahlung von einer einzelnen Röntgenstrahlquelle erhält, die radial gegenüber dem Detektorsegment angeordnet ist.
4. Abbildungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die DetektorSegmente unabhängig voneinander in einer Richtung parallel zu der Rotationsachse gemeinsam mit der Bewegung der RÖntgenstrahlquellen bewegbar sind.
5. Abbildungssystem nach den Ansprüchen 1-^1 weiter gekennzeichnet durch eine röntgenstrahlundurchlässige Sperrplatte zwischen den Detektoren und dem zu untersuchenden Körper, wobei diese Sperrplatte die zu dem Detektor gelangende Strahlung auf die von einer einzelnen Röntgenstrahlquelle ausgehende Strahlung begrenzt und die Streustrahlung von benachbarten Quellen blockiert.
6. Computerisiertes tomographisches Abbildungssystem mit Röntgenstrahlquelle, Röntgenstrahldetektor zur Umwandlung von Röntgenstrahlung von der Röntgenstrahlquelle in analoge elektrische

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Signale, wobei die Strahlung durch einen zwischen der Röntgenstrahlquelle und dem Detektor angeordneten Körper verläuft, und darin unterschiedlich absorbiert wird, eine Einrichtung zur Umwandlung der analogen elektrischen Signale in Digitalsignale und einem Computer, der auf der Grundlage der Digitalsignale arbeitet, um Signale zu erzeugen, die relative Grade der Röntgenstrahlenabsorption durch den untersuchten Körper repräsentieren, dadurch gekennzeichn et, daß die Röntgenstrahlquelle eine Vielzahl N von Röntgenstrahlquellen umfaßt, die um eine Rotationsachse drehbar sind und angeordnet sind entlang eines Umfanges, der den zu untersuchenden Körper umgibt, wobei mindestens N-I der Röntgenstrahlquellen unabhängig voneinander entlang dem Um-

nxcht fang positionierbar sind und der Röntgenstrahldetektor eine/

rotierende Anordnung von Rontgenstrahldetektoren umfaßt.

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