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Strahlendiagnostikeinrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Strahlendiagnostikeinrichtung mit einer
Patientenliege, mit einer Strahlenmeßanordnung aus einer Strahlenquelle, die ein
das Aufnahmeobjekt durchdringendes, fächerförmiges Strahlenbündel erzeugt, dessen
Fächerebene quer zur Liegenlängsachse liegt, und einem Strahlenempfänger, der die
aus dem Aufnahmeobjekt austretende Strahlung empfängt und dem empfangenen Strahlenprofil
entsprechende elektrische Ausgangssignale einer Signalverarbeitungsschaltung zuführt,
sowie mit Mitteln zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Patientenliege
und der Strahlenmeßanordnung für die Erzeugung eines Bildes aus den Ausgangssignalen
des Strahlenempfängers durch die Signalverarbeitungsschaltung.
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Eine Strahlendiagnostikeinrichtung dieser Art ist in der DE-OS 26
13 809 beschrieben. Diese bekannte Strahlendiagnostikeinrichtung erlaubt zwei Relativbewegungen
zwischen der Patientenliege und der Meßanordnung. Be-i der einen Relativbewegung
wird die Strahlenmeßanordnung um eine parallel zur Längsrichtung der Patientenliege
verlaufende Achse gedreht, so daß eine Querschnittsscheibe des Patienten unter verschiedenen
Projektionen abgetastet wird. Ein Computer berechnet aus den Ausgangssignalen des
Strahlenempfängers ein Transversalschichtbild der untersuchten Scheibe des Aufnahmeobjektes.
Wird die Strahlendiagnostikeinrichtung in dieser Weise betrieben, so spricht man
von einem Computertomographen. Bei der anderen Relativbewegung wird die Meß-
anordnung
gegen Drehung verriegelt und es erfolgt eine relative Verschiebung des Aufnahmeobjektes
in Liegenlängsrichtung in bezug auf die Meßanordnung. Dabei kann ein übliches Röntgenschattenbild
aus den Ausgangssignalen des Strahlenempfängers erzeugt werden.
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Der Strahlenempfänger besteht bei der bekannten Strahlendiagnostikeinrichtung
aus einer Reihe von Einzeldetektoren, beispielsweise Halbleiterdetektoren. Die Verwendung
von Einzeldetektoren hat den Nachteil, daß die Bildauflösung durch die Anzahl der
Detektoren bestimmt ist und daher nicht beliebig gesteigert werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strahlendiagnostikeinrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Bildauflösung gegenüber dem
Stand der Technik gesteigert ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Strahlenempfänger
ein Röntgenbildverstärker ist, auf dessen Eingangsschirm die aus dem Aufnahmeobjekt
austretende Strahlung strichförmig auftrifft und daß das Ausgangsbild des Röntgenbildverstärkers
einer Fernsehraufnahmeröhre zur Umwandlung in entsprechende elektrische Signale
zugeführt wird. Bei der erfindungsgemäßen Strahlendiagnostikeinrichtung ist auf
die Anordnung einzelner Detektoren im Strahlenempfänger verzichtet. Die Bildpunktzahl
des Strahlenempfängers pro Abtastung kann daher gegenüber dem Stand der Technik
wesentlich gesteigert werden.
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Die Fernsehaufnahmeröhre kann mit dem Röntgenbildver stärker zu einer
Einheit verbunden sein, derart, daß der Eingangsschirm der Fernsehaufnahmeröhre
der Aus-
gangsschirm des Röntgenbildverstärkers ist. Bei dieser
Ausgestaltung ist eine Zwischenoptik zwischen dem Röntgenbildverstärker und der
Fernsehaufnahmeröhre entbehrlich.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Grundgedankens,
Fig. 2 eine Strahlendiagnostikeinrichtung nach der Erfindung, Fig. 3 das Blockschaltbild
wesentlicher Teile der Strahlendiagnostikeinrichtung gemäß Figur 2, Fig. 4 eine
Einzelheit der Strahlendiagnostikeinrichtung gemäß Figur 2, und Fig. 5 eine Variante
einer Strahlendiagnostikeinrichtung nach der Erfindung.
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In der Figur 1 ist der Eingangsleuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers
1 dargestellt. Auf diesem Eingangsleuchtschirm trifft aus dem Aufnahmeobjekt austretende,
fächerförmige Röntgenstrahlung auf, und zwar in einem strichförmigen Bereich 2.
Der Strahlenempfänger für die Röntgenstrahlung ist also der Röntgenbildverstärker
1.
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Aus der Figur 2 geht hervor, daß die dort dargestellte Strahlendiagnostikeinrichtung
eine Patientenliege 3 aufweist, auf der ein Patient 4 ruht. Eine Querschnittsscheibe
des Patienten 4 wird durch ein fächerförmiges Röntgenstrahlenbündel 5 abgetastet,
das von einer
Röntgenröhre 6 ausgesendet und durch eine Primärstrahlenblende
6a eingeblendetwird. Die aus dem Patienten 4 austretende Röntgenstrahlung weist
ein Strahlenprofil auf, das der Strahlenschwächung im Patienten 4 entspricht und
trifft, wie dies in Verbindung mit der Figur 1 bereits dargestellt ist, auf dem
Eingangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 1 strichförmig auf.
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Das Strichbild auf dem Eingangsleuchtschirm wird von einer Fernsehaufnahmeröhre
7 vom Ladungsspeichertyp, beispielsweise einem Vidicon, in elektrische Signale umgewandelt,
die einer Neßwerterfassungseinheit 8 zugeführt werden, die sie in für einen Bildrekonstruktor
9 geeignete Signale umwandelt.
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Zur Erzeugung eines Bildes der durchstrahlten Querschnitts scheibe
des Patienten 4 wird die Strahlenmeßanordnung 1, 6 in der Fächerebene des Röntgenstrahlenbündels
5 um den Patienten 4 gedreht. Die Fächerebene verläuft dabei senkrecht zur Längsrichtung
der Patientenliege 3, so daß die Querschnittsscheibe unter verschiedenen Projektionen
abgetastet wird. Der Bildrekonstruktor 9 berechnet aus den durch die Meßwerterfassungseinheit
8 umgewandelten Ausgangssignalen der Bildaufnahmeröhre 7 die Schwächungskoeffizienten
einer Matrix der abgetasteten Querschnittsscheibe und bewirkt die bildliche Wiedergabe
auf einem Sichtgerät 10.
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Die in der Figur 2 dargestellte Strahlendiagnostikeinrichtung entspricht
einem Computertomographen, bei dem als Strahlenempfänger ein Röntgenbildverstärker
1 benutzt ist, auf dessen Eingangsleuchtschirm die aus dem Aufnahmeobjekt austretende
Strahlung auftrifft, wobei das Ausgangsbild des Röntgenbildverstärkers 1 einer Fernsehaufnahmeröhre
7 zur Umwandlung in elektrische Signale zugeführt wird. Die bei den bekannten Computer-
tomographen
mit fä cherf örmieem Röntgenstrahlenbündel im Strahlenempfänger vorhandenen Einzeldetektoren
sind also durch einen Röntgenbildverstärker mit einer Fernsehaufnahmeröhre ersetzt.
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In der Figur 1 sind noch auf dem Eingangsschirm des Röntgenbildverstärkers
1 parallel zu dem strichförmigen Bereich 2 für die Erfassung des Nutzstrahlenbündels
zwei weitere strichförmige Bereiche 11 und 12 schraffiert dargestellt. Diese Bereiche
dienen zur Referenzwertbildung, z.B. für die Erzeugung von Korrekturdaten oder zur
Stabilisierung der Röntgenröhrendaten.
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Die Figur 3 zeigt, daß die Fernsehaufnahmeröhre 7 mit dem Röntgenbildverstärker
1 zu einer Einheit verbunden ist, daß also zwischen der Fernsehaufnahmeröhre 7 und
dem Röntgenbildverstärker 1 keine Zwischenoptik vorgesehen ist. Der Fernsehaufnahmeröhre
7 ist eine integrierte Meßwerterfassungseinheit 13 zugeordnet, die ihre Ausgangssignale
dem Bildrekonstruktor 9 zuführt.
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Auch hier erfolgt die Bilddarstellung auf einem Sichtgerät 10.
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Die Figur 4 zeigt die Einheit aus Röntgenbildverstärker 1 und Fernsehaufnahmeröhre
7 genauer. Aus der Figur 4 geht-hervor, daß der Eingangsschirm 14 der Fernsehaufnahmeröhre
7 den Ausgangsschirm des Röntgenbildverstärkers 1 bildet. Die Elektronenoptik des
Röntgenbildverstärkers 1 ist dabei an die unmittelbare Vereinigung der Fernsehaufnahmeröhre
7 mit dem Röntgenbildverstärker 1 angepaßt.
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In der Figur 5 ist eine Patientenliege 15 dargestellt, auf der der
Patient 4 ruht und wieder von einem fächerförmigen Röntgenstrahlenbündel 5 durchsetzt
wird,
das von einer Röntgenröhre 16 erzeugt wird. Der Röntgenbildverstärker
1 ist in diesem Fall ortsfest unter der Patientenliege 15 angeordnet und die Ausgangssignale
der Fernsehaufnahmeröhre 7 werden einem Bildspeicher 17 zugeführt, der die Bildwiedergabe
auf einem Sichtgerät 18 bewirkt.
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Bei dem Beispiel gemäß Figur 5 ist an der Röntgenröhre 16 ein Primärstrahlenraster
19 angeordnet, das einen Schlitz aufweist, der das fächerförmige Röntgenstrahlenbündel
5 senkrecht zu der abgetasteten Querschnittsscheibe des Patienten 4 in seiner Stärke
begrenzt. Auch hier liegt die Fächerebene quer und zwar senkrecht zur Längsrichtung
der Patientenliege 15. Für eine Abtastung wird das Primärstrahlenraster 19 durch
einen Bewegungsmechanismus 20 in Längsrichtung der Patientenliege 15 so bewegt,
daß das fächerförmige Röntgenstrahlenbündel 5 einen Bereich des Patienten 4 in Längsrichtung
der Patientenliege 15 abtastet. Dadurch wird ein zeilenweise aufgebautes Bild des
abgetasteten Bereiches in der Fernsehaufnahmeröhre 7 aufgebaut, das in dem Speicher
17 eingespeichert und auf dem Sichtgerät 18 wiedergegeben werden kann. Dieses Bild
entspricht einem Röntgenschattenbild. Die Strahlendiagnostikeinrichtung gemäß Figur
5 entspricht also derjenigen Betriebsweise der Strahlendiagnostikeinrichtung gemäß
der DE-OS 26 13 809, in der eine Relativbewegung zwischen Patientenliege und Strahlenmeßanordnung
bei gegen Drehung verriegelter Strahlenmeßanordnung zur Erzeugung eines Röntgenschattenbildes
erfolgt. Als Strahlenempfänger ist dabei der Röntgenbildverstärker 1 vorgesehen
und nicht eine Detektorreihe wie beim Stand der Technik.
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Deshalb ergibt sich eine wesentlich größere Bildauflösung.
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Bei der Strahlendiagnostiheinrichtung gemäß Figur 5 können auch mehrere
fächerförmige Rönigenstrahlenbündel mit quer zur Längsrichtung der Patientenliege
15 liegenden Fächerebenen gleichzeitig vorgesehen sein, die durch mehrere Schlitze
einer Primärstrahlenblende begrenzt werden. In diesem Fall ist der erforderliche
Bewegungsbereich für ein Röntgenstrahlenbündel in Liegenlängsrichtung wesentlich
kleiner als bei der Verwendung nur eines Röntgenstrahlenbündels.
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5 Figuren 5 Patentansprüche