DE3035529A1

DE3035529A1 - Roentgendiagnostikgeraet

Info

Publication number: DE3035529A1
Application number: DE19803035529
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Haendle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-09-19
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1982-05-06

Description

Röntgendiagnostikgerät
Die Erfindung betrifft ein Röntgendiagnostikgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Solche Geräte sind etwa bekannt aus der US-PS 37 78 614.
Bei dem bekannten Gerät zur Untersuchung von Körpern mittels Röntgenstrahlen, einem als Computertomograph bekannten Gerät, wird eine zweidimensionale Matrix von Elementen des Körpers aus einer Anzahl von verschiedenen Richtungen mit einem dünnen Abtaststrahl durchleuchtet und jeweils die Transmission der Strahlung gemessen. Die Richtungen und-die Meßstellen sind so gewählt, daß jedes Element der Matrix mehrmals aus verschiedenen Richtungen durchstrahlt wird. Von den Meßergebnissen werden die Absorptionen oder Transmissionen in den einzelnen Elementen der Matrix berechnet und die Resultate auf einem Bildschirm bzw.
einer Fotografie sichtbar gemacht. Durch die Verwendung eines Abtaststrahles kleinen Querschnittes können auf diese Weise aber nur Schichten eines Körpers erhalten werden.
Andererseits ist aus der US-PS 35 29 161 eine Halbleiteranordnung für die Messung von Strahlung bekannt.
Bei dieser sind an gegenüberliegenden Seiten einer Halbleiterplatte Elektroden angebracht. Beide bestehen aus einer Mehrzahl paralleler Streifen, von denen diejenigen der einen Seite gegenüber denjenigen der anderen in um 900 versetzter Richtung verlaufen.
Die Schwirigkeit einer solchen Anordnung liegE ritl, d13 oine rloipelicr Anzahl von leiterbahnen, die auch noch um 900 vervelat liegen, angoschlossen werden müssen. Außerdem ist es nachteilig, daß bei der Anordnung gekreuzt er Raster Schalter vorhanden sein müssen, welche die einzelnen Streifen so abfragen, daß der jeweils eingeschaltete Kreuzungspunkt in Abtastung jeweils auf den nächsten ib ergeht. Dabei wurde bisher aber noch keine befriedigende Lösung für schnellgenug arbeitende Schaltmittel gefunden, die außerdem noch ein hervorragendes Signal zu Rauschverhältnis und eine einfache Struktur aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Röntgendiagnostikgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine Anordnung zur Herstellung von Röntgentransmissionsbildern anzugeben, bei der man ohne mechanisch zu schaltendem Abtastpunkt auskommt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nach der Erfindung wird ein Flachkonverter für Röntgen-Transmissionsbilder erhalten, der auf dem Prinzip von Linienintegralmessung und einer Bildrekonstruktion beruht, die derjenigen ähnlich ist, die bei der Computer tomographie (CT) benutzt wird. Das Prinzip dieses Konverters beruht darauf, daß eine Reihe langgesreckter Detektoren nebeneinander in einer Anzahl angeordnet wird, welche die Länge der einen Bildkante ausfüllt und daß die Länge der Detektoren der Länge der anderen Bil rlkante entspricht, so daß jeder Detektor über seine Länge' einen Signalstrom abgeben kann, der dem Linienintegral längs des Streifens entspricht.
Bei der Drehung der Streifenanordnung können solche linienintegralmessungen in verschiedenen Richtungen über das sichtbar zu machende Bild aufgenommen werden. Diese Signale entsprechen denjenigen, die bei der CT nach der Durchstrahlung mittels eines dünnen Strahlenbündels erhalten werden. So kann auch die Bildrekonstruktion ähnlich CT einschließlich "backprojectiont' zu einem Transmissions-Röntgenbild mit einer Auflösung führen, die der Streifenzahl pro Bildhöhe entspricht.
Die Anordnung streifenförmiger Detektoren wird in einfacher Weise so erhalten, daß eine Halbleiterschicht, etwa eine solche aus Selen, von 50 /um bis 400 /um, insbesondere 300 /um, dick auf eine elektrisch leitfähige Fläche aufgebracht wird.
Dabei kann die leitende Fläche vorzugsweise aus einem strahlendurchlässigen Material, etwa einem 1 mm dicken Aluminumblech, bestehen. An der gegenüberliegenden Fläche werden dann streifenförmige, den Abmessungen der Detektoren entsprechende Elektroden angebracht. Dies kann in einfacher Weise dadurch erhalten werden, daß eine einheitliche Schicht, etwa aus Gold, 0,1 bis 0,5 /um dick aufgedampft wird und daß dann die Zwischenräume durch Fotoätztechnik entfernt werden.
Zur Herstellung von Röntgenbildern wird mittels einer Röntgenstrahlenquelle des Röntgenstrahlen-Transmissionsbild des zu untersuchenden Körpers auf die Halbleiterschicht geworfen, vorzugsweise durch die strahlendurchlässige einheitliche, elektrisch leitfähige Schicht hindurch. Währenddessen wird zwischen der leitfähigen Unterlage und den leitfähigen Streifen auf der anderen Seite eine Spannung von +3 kV angelegt und die Streifen- platte um 1800 um eine Achse quer zu der Längsausdehnung der Streifen gedreht. Dabei werden Signale erhalten, die denjenigen entsprechen, wie sie bei der CT erhalten werden. Sie können demgemäß auch in der bei CT üblichen Weise einem Meßwertumformer zugeführt und in ein Transmissions-Röntgenbild umgewandelt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert.
In der Fig. 1 ist ein schematisches Übersichtsbild dargestellt und in der Fig. 2 ein Ausschnitt aus einer Detektorreihe, die eine mit Streifenelektroden versehene Halbleiterplatte aufweist, In der Figur 1 ist mit 1 ein Röntgenapparat bezeichnet, mit welchem eine Röntgenstrahlenquelle 2 betrieben wird, die sich an einem Stativ 3 befindet. Die in der Quelle 2 mittels einer Röntgenröhre 4 erzeugten Röntgenstrahlen werden in einem Blendenkasten 5 so ausgeblendet, daß ein Röntgenstrahlenbündel 6 entlang eines Zentralstrahles 7 als Aufnahmeobjekt 8 den Körper eines Patienten durchstrahlt. Bezüglich der Strahlenquelle 2 hinter dem Objekt 8 fällt das Strahlenbündel auf einen Strahlenempfänger 9, der über eine leitung 10 mit einem Meßwertumformer 11 verbunden ist. Außerdem ist eine Antriebsvorrichtung 12 vorgesehen, die dem Strahlenempfänger 9 um eine Achse 13 eine Drehbewegung verleiht.
Das eigentliche Sichtbild wird auf dem leuchtschirm 14 eines Fernsehmonitors 15 sichtbar gemacht.
Der Strahlenempfänger 9 besteht gemäß Fig. 2 aus einem ca 1 mm dicken Aluminiumblech 16-, das 300 #/um dick#mit einer Schicht 17 aus Selen bedampft ist. Auf der Schicht 17 liegen streifenförmige Elektroden 18, die z.B. aus Gold bestehen, 0,1 bis 0,5 /um dick sind und Abstände von wenigen /um voneinander haben. Zwischen den Elektroden 18 und der Platte 16 liegt von einer Gleichspannungsquelle-19 aus einer Gleichspannung von 3 kV an. Jeder Streifen 18 weist eine Leitung 20 auf, die einerseits über einen Widerstand 21 mit dem Gegenpol der Gleichspannungsquelle 19 und andererseits mit einem Verstärker 22 verbunden ist. Dieser weist weiterhin eine Verbindung 23 zu einem Meßwertumformer 11 auf, der seinerseits mit dem Monitor 15 verbunden ist.
Die Wirkungsweise der Anordnung ergibt sich daraus, daß durch die streifenförmigen Elektroden, die Selenschicht in der Form streifenförmiger Detektoren wirksam wird, so daß durch die Drehung um die Achse 13 mit den CT-Signalen vergleichbare Bildsignale erhalten werden, die dann in der mit dem CT verg]eichbaren-Weise sichtbar gemacht werden können.
2 Figuren 3 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche rA Röntgendiagnostikgerät mit einer das Aufnahmeobjekt durchdringenden, Strahlenbündel erzeugenden Röntgenstrahlenquelle sowie einer Röntgenstrahl. enmeßanordnung, die einen Strahlenempfänger enthält, der bezüglich der Quelle die Strahlungsintensität hinter dem Objekt ermittelt und eine Antriebsvorrichtung für die Meßanordnung zur Erzeugung einer Drehbewegung und mit einem Meßwertumformer für die Transformation der vom Strahlenempfänger gelieferten Signale in ein#sichtbares Bild, wobei der Strahlenempfänger aus einer Detektorreihe besteht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Detektorreihe aus streifenförmigen, nebeneinanderliegenden, die Länge der einen Bildkante mit ihren Breiten und Abständen ausfüllenden Detektoren besteht, deren Lange der Länge der anderen Bildkante entspricht und daß die Längsachsen der Detektoren bei der Drehung um eine Achse, die quer zu der Fläche liegt, in welcher sich die Detektoren erstrecken, für eine Aufnahme einen Winkel von 1800 überstreicht.
2. Gerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Detektorreihe aus einer Halbleiterschicht besteht, die an ihrer einen Seite eine elektrisch leitende Fläche aufweist und auf ihrer anderen streifenförmige, den Abmessungen der Detektoren entsprechende Elektroden.
3. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Halbleiter Selen ist, welches 50 /um bis 400 /um, insbesondere 300 /um dick auf ein Aluminiumblech aufgedampft ist und daß die streifenförmigen Elektroden aus aufgedampftem metallischen leiter bestehen, der mittels Fotoätztechnik in Streifen unterteilt ist.