DE3112891A1

DE3112891A1 - "COMPUTER-CONTROLLED TOMOGRAPHY DEVICE AND METHOD"

Info

Publication number: DE3112891A1
Application number: DE19813112891
Authority: DE
Inventors: Frank Anthony di Mukwonago Wis. Bianca; Dennis Gilbert Dalla Oconomowoc Wis. Piazza
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1982-01-28
Also published as: JPS56161039A; GB2074415A

Description

GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.Y., VStA Rechnergesteuertes Tomographiegerät und -verfahrenGENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.Y., VStA Computer-controlled tomography device and method

Die Erfindung befaßt sich mit der Verbesserung der Auflösung und Abgrenzung von Körperschicht-Bildern, die bei einer rechnergesteuerten Röntgenstrahl-Tomographie (Röntgenschichtaufnahmen) ermittelt werden.The invention is concerned with improving the resolution and delineation of body slice images obtained in a computer controlled X-ray tomography (X-ray slices) can be determined.

Bei der rechnergesteuerten Axialtomographie wird eine räumliche Verteilung der Photonenintensität der Röntgenstrahlen, die transversal aus einer Schicht eines untersuchten Körpers austreten, in analoge elektrische Signale, umgesetzt, die so verarbeitet werden, daß die Wiedergabe einer Axialansicht der Schicht möglich ist.In computer-controlled axial tomography, a spatial distribution of the photon intensity of the X-rays, which emerge transversely from a layer of an examined body, converted into analog electrical signals, which so processed so that the reproduction of an axial view of the layer is possible.

Bei einem herkömmlichen computergesteuerten Tomographieabtastgerät wird der zu untersuchende Körper längs einer Längsachse angeordnet. Eine Röntgenstrahlröhre und ein Röntgenstrahldetektor aus mehreren Detektorelementen sind gemeinsam um diese Achse drehbar gelagert. Die den Körper durchsetzende und auf die Röntgenstrahldetektorelementereihe fallende Röntgenstrahlung der Röntgenröhre wird gewöhnlich zu einem fächerförmigen Strahlenbündel kollimiert, das in derjenigen Richtung dünn ist, auf der die Längsachse senkrecht steht. Das fächerförmige Strahlenbündel divergiert nach dem Austritt aus dem Körper so weit, daß es die gesamte Länge der Detektorelementereihe abdeckt.In a conventional computer controlled tomography scanner the body to be examined is arranged along a longitudinal axis. An X-ray tube and an X-ray detector from several detector elements are jointly mounted rotatably about this axis. The penetrating the body and on the X-ray radiation from the X-ray tube falling from the X-ray detector element series usually becomes a fan-shaped beam collimated, which is thin in the direction on which the longitudinal axis is perpendicular. The fan-shaped bundle of rays diverges so far after exiting the body that it covers the entire length of the detector element row.

Bei einigen Konstruktionen werden Röntgenstrahldämpfungsdaten zur Ermöglichung der Rekonstruktion einer Körperschicht dadurch gebildet, daß man die Röntgenstrahlröhre im Impulsbetrieb arbeiten läßt, d.h. sie ein- und ausschaltet, während sie zusammen mit der Detektorelementereihe rotiert, so daß RöntgenbilderIn some designs, X-ray attenuation data formed to enable the reconstruction of a body layer by operating the X-ray tube in pulsed mode leaves, i.e. switches it on and off while it rotates together with the row of detector elements, so that X-ray images

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unter einer Vielzahl verschiedener Drehwinkel aufgenommen werden können. Jedesmal, wenn die Röntgenstrahlröhre für die Dauer eines Impulses eingeschaltet ist, werden die Photonen längs der einzelnen Röntgenstrahlbahnen, die das Röntgenstrahlbündel bilden, gleichzeitig vom Detektor erfaßt und durch jedes Detektorelement in ein analoges Signal umgesetzt, das der Röntgenstrahl dämpfung längs der Röntgenstrahlbahn im Augenblick der Erfassung entspricht. Weitere Signalgruppen werden in einer Folge weiterer Drehwinkellagen der umlaufenden Anordnung aus Detektor und Röntgenstrahlquelle gebildet. Diese analogen Signale werden in digitale Signale umgesetzt und von einem Rechner verarbeitet, der nach einem entsprechenden Algorithmus so gesteuert wird, daß er Signale erzeugt, die ein Maß für die Röntgenstrahlabsorption oder -dämpfung in Jedem kleinen Volumenelement des Körpers darstellt, die das Röntgenstrahlbündel durchdringt.can be recorded at a variety of different angles of rotation. Every time the X-ray tube for the duration When a pulse is switched on, the photons travel along the individual X-ray paths that make up the X-ray beam form, simultaneously detected by the detector and converted by each detector element into an analog signal that the X-ray attenuation along the X-ray path at the moment corresponds to the detection. Further signal groups are made in a sequence of further angular positions of the circumferential arrangement Detector and X-ray source formed. These analog signals are converted into digital signals and used by a computer processed, which is controlled according to an appropriate algorithm so that it generates signals that are a measure of the X-ray absorption or attenuation in any small volume element of the body that the X-ray beam penetrates.

Grundsätzlich ist die Auflösung oder Revelation (Enthüllung, Offenbarung) von Einzelheiten des rekonstruierten sichtbaren Bildes von der Anzahl der kleinen Volumen- oder Bildelemente abhängig, aus denen das sichtbare Bild besteht, und diese ist gewöhnlich wiederum von der Anzahl der einzelnen Elemente der Detektorreihe abhängig. Bei den meisten rechnergesteuerten Tomographieabtastgeräten divergiert das fächerförmige Röntgenstrahlbündel derart, daß, wenn eine Aufnahme einer Schicht in dem breiten Teil eines menschlichen Körpers hergestellt wird, sich die differentiell gedämpften Strahlen, die aus dem Körper austreten, über alle benachbarten Detektorelemente der Detektorreihe verteilen und die meisten dieser Elemente bei der Erzeugung analoger Signale, welche die Rekonstruktion eines Bildes der Körperschicht ermöglichen, beteiligt sind. Gelegentlich wird ein Bild eines Kleinkindkörpers oder ein schmaler Teil eines Körpers, z.B. eines Arms, eines Beins, des Rumpfes oder des Kopfes, gewünscht. Betrachtet man beispielsweise den Kopf, so fällt das projizierte Bild des Kopfes, da dieser schmaler als voraussichtlich der gesamte Körper ist, auf weni-Basically the dissolution or revelation (revelation, revelation) of details of the reconstructed is visible Image depends on the number of small volume or image elements that make up the visible image, and this is usually in turn dependent on the number of individual elements in the row of detectors. Most of the computer-controlled Tomography scanning devices, the fan-shaped X-ray beam diverges in such a way that when a picture of a slice in The broad part of a human body is made up of the differentially attenuated rays emanating from the body emerge, distribute them over all neighboring detector elements of the detector row and most of these elements during generation analog signals, which enable the reconstruction of an image of the body layer, are involved. Occasionally becomes an image of a toddler's body or a narrow part of a body, e.g. an arm, a leg, the trunk or the head, desired. For example, if you look at the head, the projected image of the head falls because it narrower than the entire body is likely to be,

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ger Detektorelemente als eine Projektion des gesamten Körpers. Da die Abmessungen aller Detektorelemente, die zur Erzeugung von Röntgenstrahldämpf ungsdaten für die Bildrekonstruktion verwendet werden, aus WirtschaftlichkeitsgrUnden bislang gleich groß gewählt werden, ist die Auflösung des rekonstruierten Bildes für den gesamten Körper und die schmaleren Kopfteile im wesentlichen gleich. Hierbei sind für schmale Kopf- oder Körperschichten viele Detektorelemente und Datenverarbeitungskanäle in der Datenaufbereitungseinrichtung inaktiv, so daß sie nicht dazu beitragen, die Auflösung der Abbildung des Kopfes oder irgendeines schmalen Körperteils zu verbessern. .ger detector elements as a projection of the whole body. Since the dimensions of all detector elements that are used to generate X-ray attenuation data for image reconstruction are used, have so far been chosen to be the same size for reasons of economy, is the resolution of the reconstructed image essentially the same for the entire body and the narrower head sections. Here are for narrow head or body layers many detector elements and data processing channels in the data processing device inactive, so that they do not help to improve the resolution of the image of the head or any narrow part of the body. .

Um die gesamte Kapazität des Detektors, der Datenaufbereitungskanäle, des Rechners und der Wiedergabeeinrichtung für Schichten mit geringerer Breite als der Gesamtkörperbreite, z.B. Kopfschichten, auszunutzen, ist bereits vorgeschlagen worden, die Röntgenstrahlquelle und ihren Brennpunkt dichter an den Kopf heranzuschieben und die Detektorelementereihe zusammen mit der Röntgenstrahlröhre um eine entsprechende Strecke vom Kopf wegzuschieben, so daß sich das Bild oder der Schatten des Kopfes über die gesamte Länge der Detektorelementereihe erstreckt. Auf diese Weise können alle Detektorelemente und Röntgenstrahldämpfungsdatenaufbereitungskanäle benutzt werden. Diese Lösung wird in der US-Patentschrift 4 115 696 vorgeschlagen. Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß der Röntgenstrahlabtaster komplizierter und kostspieliger wird, da eine zusätzliche mechanische Vorrichtung zum Verschieben der Röntgenstrahlröhre und des Detektors erforderlich ist.About the entire capacity of the detector, the data processing channels, the computer and the display device for layers with a width smaller than the total body width, e.g. head layers, has already been proposed, move the X-ray source and its focal point closer to the head and move the detector element row together with the X-ray tube to move an appropriate distance away from the head, so that the image or shadow is of the head over the entire length of the detector element row extends. In this way all detector elements and X-ray attenuation data conditioning channels can be used. This solution is suggested in U.S. Patent 4,115,696. A disadvantage of this solution is that the X-ray scanner becomes more complicated and expensive, because an additional mechanical device is required to move the X-ray tube and the detector.

Eine andere in der Praxis verwirklichte Lösung zur Erzielung einer höheren Auflösung bei Köpfen als bei breiteren Körpern besteht darin, daß eine Detektoranordnung mit höherem Auflösungsvermögen in den Strahlengang geschoben wird, wenn Aufnahmen eines Kopfes oder eines anderen schmaleren Körperteils gemacht werden sollen. Der Ersatzdetektor bei Köpfen hat De-Another solution realized in practice to achieve a higher resolution with heads than with wider bodies consists in that a detector arrangement with a higher resolution is pushed into the beam path when recordings of a head or other narrower part of the body. The replacement detector on heads has de-

tektorelemente, die halb so breit wie diejenigen sind, die in einem Gesamtkörper-Detektor verwendet werden. Hierbei wird das Bild des Kopfes im wesentlichen auf die gesamte Länge der Ersatzdetektorelementereihe projiziert, so daß alle Datenauswertungskanäle verwendet werden können und die Auflösung von Kopfschichtbildern etwa gleich der Auflösung von Gesamtkörperschichtbildern ist, die mit einem Detektor erzielt wird, dessen Elemente volle Breite aufweisen. Neben dem offensichtlichen Nachteil, daß hierbei zwei verschiedene Detektoren verwendet werden müssen, besteht ein weiterer Nachteil darin, daß eine mechanische Vorrichtung vorgesehen sein muß, mittels der die Detektoren aus dem Strahlengang und der andere Detektor in den Strahlengang geschoben werden kann, was den Aufwand und die Kosten des Geräts erhöht. Außerdem haben mechanische Vorrichtungen gewöhnlich Spiel und Lose, so daß es schwierig ist, beide Detektoren so genau mit dem Röntgenstrahlbündel auszurichten, wie es erforderlich ist, damit der Rechner Abbildungen von Schichten des Kopfes oder schmaler Teile und des gesamten Körpers genau rekonstruiert.detector elements that are half the width of those used in a whole body detector. Here is the image of the head is projected essentially over the entire length of the replacement detector element row, so that all data evaluation channels can be used and the resolution of head slice images approximately equal to the resolution of whole body slices obtained with a detector whose elements are full width. Besides the obvious Disadvantage that here two different detectors must be used, another disadvantage is that one mechanical device must be provided by means of which the detectors out of the beam path and the other detector in the Beam path can be pushed, which increases the effort and cost of the device. They also have mechanical devices usually play and slack so that it is difficult to align both detectors so precisely with the X-ray beam, as required to allow the calculator to provide images of layers of the head or narrow parts and the whole Body exactly reconstructed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Gerät und Verfahren anzugeben, das eine höhere Auflösung von Röntgenstrahlen dem bei schmalen Körperteilen, z.B. Köpfen, und auch für den gesamten Körper ermöglicht, ohne daß die Röntgenstrahlröhre und der Detektor verschoben oder ein Detektor durch einen anderen ersetzt werden muß.The invention is based on the object of specifying a generic device and method that have a higher resolution of X-rays used for narrow parts of the body, e.g. heads, and also allows for the entire body without moving the X-ray tube and detector or a detector must be replaced by another.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht ein Merkmal der Erfindung darin, daß ein Röntgenstrahldetektor mit einer Gruppe individueller Detektorelemente in seinem mittleren Bereich, deren Breite geringer als die von Detektorelementen in Gruppen zu beiden Seiten der mittleren Gruppe ist, verwendet wird. Wenn hierbei die Elemente der mittleren Gruppe beispielsweise die halbe Breite der Elemente der äußeren Gruppen aufweisen, enthält die mittlere Gruppe doppelt soviele Elemente wie die beiden äußeren Gruppen. Bei Gesamtkörperabbildungen mit einer be-To solve this problem, it is a feature of the invention that an X-ray detector with a group of individual Detector elements in its central area, the width of which is less than that of detector elements in groups both sides of the middle group is used. If the elements of the middle group are, for example, the half the width of the elements of the outer groups, the middle group contains twice as many elements as the two outer groups. In the case of full body images with a

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stimmten Auflösung werden die breiteren Elemente der äußeren Gruppen benutzt und die schmaleren Elemente in der mittleren Gruppe parallelgeschaltet, so daß, wenn sich die Elementengröße wie 2 : 1 verhält, die wirksame Breite zweier Elemente der mittleren Gruppe gleich der Breite eines Elements einer der beiden symmetrisch angeordneten äußeren Gruppen ist. Für Abbildungen von Kopfschichten, deren Projektion nur auf die mittlere Gruppe trifft, werden die Elemente der mittleren Gruppe einzeln verwendet, d.h. nicht ρarallelgeschaltet. In diesem Falle ist die Gesamtzahl der Elemente in der mittleren Gruppe bei einer Kopfabbildung gleich der Gesamtzahl der Elemente der kombinierten Gruppen, wenn Aufnahmen von Gesamtkörperschichten gemacht werden. Grundsätzlich werden die Detektorelemente zu solchen Anordnungen geschaltet, wie sie zur Erzielung der gewünschten Auflösung bei Aufnahmen von Kopf- und schmalen Körperteilen sowie des gesamten Körpers und zur Erzielung von eine hohe Auflösung aufweisenden Abbildungen von Teilen der Anatomie, die in einer Gesamtkörperschicht liegen, erforderlich sind, während gleichzeitig die Anatomie zu beiden Seiten des die hohe Auflösung aufweisenden Teils mit geringerer Auflösung wiedergegeben wird. Daher können alle Röntgenstrahldatenerfassungskanäle für Köpfe und schmalere anatomische Bereiche sowie Gesamtkörperschichten verwendet und Bilder mit höherer Auflösung bei Köpfen erzielt werden, als sie erreichbar wäre, wenn eine geringere Anzahl der breiteren Detektorelemente für Köpfe benutzt würde.At the right resolution, the wider elements of the outer groups are used and the narrower elements in the middle Group connected in parallel so that if the element size is 2: 1, the effective width of two elements of the middle group is equal to the width of an element of one of the two symmetrically arranged outer groups. For Images of top layers whose projection only onto the If the middle group hits, the elements of the middle group are used individually, i.e. not connected in parallel. In in this case, the total number of elements in the middle group in a header map is equal to the total number of elements of the combined groups when taking whole body layers. Basically the detector elements switched to such arrangements as are necessary to achieve the desired resolution when recording head- and narrow body parts as well as the entire body and to achieve high resolution images of Parts of the anatomy that lie in a whole body layer are required, while at the same time the anatomy of both Pages of the part having the high resolution is reproduced with a lower resolution. Therefore, all x-ray data acquisition channels can used for heads and narrow anatomical areas as well as total body layers and images with higher resolution can be achieved in heads than would be achievable if a smaller number of the wider detector elements would be used for heads.

Ferner ist es erfindungsgemäß möglich, ein eine hohe Auflösung aufweisendes Bild eines anatomischen Körperbereichs, der innerhalb einer Körperschicht liegt, zu erzeugen und wiederzugeben. Dieser Bereich hat etwa die gleiche Größe wie ein Kopfbild mit hoher Auflösung. Diese Betriebsart entspricht dem Heranzoomen einer bestimmten Zone und deren Wiedergabe mit hoher Auflösung. Bei dieser Betriebsart werden die schmaleren Detektorelemente der mittleren Gruppe einzeln benutzt, d.h. nicht parallelgeschaltet, und ferner werden nur die ElementeFurthermore, according to the invention, it is possible to obtain a high-resolution image of an anatomical body region that is located within a body layer lies, to generate and reproduce. This area is about the same size as a header image with high resolution. This operating mode corresponds to zooming in on a specific zone and reproducing it with high resolution. In this mode of operation the narrower detector elements of the middle group are used individually, i. not connected in parallel, and furthermore only the elements

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der mittleren Gruppe für das Bild mit hoher Auflösung innerhalb des Bildrekonstruktionskreises benutzt. Die auf den beiden Seiten der mittleren Gruppe liegenden Elemente werden zur Gewinnung von Daten benutzt, die der Rechner zur Rekonstruktion der Zone mit hoher Auflösung benötigt.of the middle group is used for the high resolution image within the image reconstruction circle. The one on the two Elements lying on the sides of the middle group are used to obtain data, which the computer for reconstruction of the high resolution zone.

Neben der erwähnten Detektorelementeauswahl und -umschaltung zur Wiedergabe von eine hohe Auflösung aufweisenden Bildern von Kopf- oder schmalen Körperteilen, Gesamtkörperschichten mit normaler Auflösung und Hochauflösungs- oder Zoombildern, die in einer Gesamtkörperschicht liegen, wobei die eine niedrigere Auflösung aufweisenden Bilder beiderseits des die hohe Auflösung aufweisenden Bildes wahlweise wiedergegeben oder nicht wiedergegeben werden, ist es erfindungsgemäß möglich, Detektorelemente umzuschalten und einige der Elemente, die ausserhalb des Bildrekonstruktionskreises oder der Bildrekonstruktionszone liegen, zu verwenden, so daß dem Rechner Daten bezüglich Teilen des Körpers oder nichtanatomischer Objekte, z.B. Kathetern, medizinischer Bekleidungen, Teilen von Gipsverbänden usw., die zwar außerhalb der Bildrekonstruktionszone, jedoch zumindest während eines Teils der Abtasterumdrehungsdauer innerhalb des Röntgenstrahlbereichs liegen, zugeführt werden. Der Rechner bewirkt eine Rekonstruktion und Wiedergabe desjenigen Bildteils, der durch den Rechneralgorithmus begrenzt ist. Da der Körper oder ein Körperteil, z.B. der Kopf, jedoch nicht kreisförmig, sondern in der einen Richtung breiter als in der anderen ist, gibt es Drehwinkelbereiche bzw. Zeiten während einer Abtastumdrehung von Röntgenstrahlquelle und Detektor, in denen ein schmaler Körperteil in die Grenzen des divergierenden Strahlenbündels paßt und ungenutzte Bereiche der Detektorreihe verbleiben, und andere Zeiten oder Drehwinkelbereiche, in denen das Bild über den gesamten Detektor und die Rekonstruktionszone hinausreicht. Ferner können einige nichtanatomische Objekte außerhalb der Bildrekonstruktionszone liegen, so daß einige Detektorelemente zur Bildung von Signalen zurIn addition to the aforementioned detector element selection and switching for displaying high-resolution images of head or narrow body parts, whole body layers with normal resolution and high resolution or zoom images, which lie in a total body layer, with the lower resolution images on both sides of the high resolution image are optionally displayed or not displayed, it is possible according to the invention Switch detector elements and some of the elements that are outside the image reconstruction circle or the image reconstruction zone so that the computer can provide data relating to parts of the body or non-anatomical objects, e.g. Catheters, medical clothing, parts of plaster casts, etc. that are outside the image reconstruction zone, however are within the X-ray range for at least a portion of the scanner rotation period. Of the The computer effects a reconstruction and reproduction of that part of the image which is limited by the computer algorithm. There the body or a part of the body, e.g. the head, however not circular, but wider in one direction than in that other, there are rotation angle ranges or times during a scanning rotation of the X-ray source and detector in which a narrow part of the body fits within the boundaries of the diverging beam and unused areas of the row of detectors remain, and other times or rotation angle ranges in which the image extends over the entire detector and the reconstruction zone. Furthermore, some may be non-anatomical Objects lie outside the image reconstruction zone, so that some detector elements are used to generate signals

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Verfügung stehen, die eine getreue Rekonstruktion ermöglichen, selbst wenn dämpfendes Material außerhalb der Bildrekonstruktionszone liegt.Are available that allow a faithful reconstruction, even if damping material outside the image reconstruction zone lies.

Um dies zu ermöglichen, können die Detektorelemente oder ihre Dämpfungsdaten so umgeschaltet werden, daß, wenn beispielsweise das Bild eines Kopfes mit hoher Auflösung mittels der dichter gepackten mittleren Gruppe von Detektorelementen, die die wesentlichen Dämpfungsdaten innerhalb der Rekonstruktionszone bilden, erzeugt wird, andere Elemente zu beiden Seiten der mittleren Gruppe als Hilfselemente benutzt werden, so daß der Rechner die Abmessungen des gesamten Kopfes erfährt. Um ein weiteres Beispiel zu geben: Wenn eine in einen Maximalgrößenbereich fallende Gesamtkörperschicht eines Patienten abgetastet wird, wird die mittlere Gruppe von Detektorelementen mit geringerer als der Maximalbreite praktisch paarweise parallelgeschaltet, um eine normale Auflösung zu bewirken, während einige Detektorelemente mit maximaler Breite in den Gruppen zu beiden Seiten der mittleren Gruppe ebenfalls zur Bildung brauchbarer Daten, die innerhalb der Rekonstruktionszone oder des Rekonstruktionskreises für diesen Körpergrößenbereich liegen, verwendet und andere Elemente mit maximaler Breite, die außerhalb der zweiten Gruppen liegen, umgeschaltet werden, um als Hilfselemente zu dienen.To make this possible, the detector elements or their Attenuation data are switched so that, for example, when the image of a head is high-resolution using the A more densely packed middle group of detector elements, which form the essential attenuation data within the reconstruction zone, is generated, other elements on both sides the middle group can be used as auxiliary elements so that the computer knows the dimensions of the entire head. Around To give another example: When one falls into a maximum size range falling total body layer of a patient is scanned, the middle group of detector elements with less than the maximum width is practically in pairs connected in parallel to effect normal resolution, while some detector elements with maximum width in the Groups on either side of the middle group can also be used to form useful data within the reconstruction zone or circle for this body size range are used and other elements with maximum width that lie outside the second groups are switched to serve as auxiliary elements.

Bei dem nachstehend noch beschriebenen Ausführungsbeispiel werden anstelle der Verwendung von Schaltkreisen zum Parallelschalten der schmaleren Detektorelemente in der mittleren Gruppe alle Signale der schmaleren und breiteren Detektorelemente einem digitalen Universal-Prozessor zugeführt, der unter der Leitung des Wirtsrechners die Daten so behandelt, daß sich die gleiche Wirkung ergibt, wie wenn benachbarte Elemente der mittleren Gruppe zu Elementevielfachen umgeschaltet worden wären, die jeweils eine Gesamtbreite aufweisen, die gleich der Breite eines breiteren Detektorelements einer seitlichen Gruppe ist, wie im Falle von Gesamtkörperabbildungen, oder die Daten so behandelt, daß sich die gleiche Wirkung ergibt, wie wenn die EIe-In the embodiment described below, instead of using circuits for parallel connection the narrower detector elements in the middle group combine all the signals from the narrower and wider detector elements digital universal processor supplied, which, under the direction of the host computer, handles the data in such a way that the results in the same effect as if neighboring elements of the middle group had been switched to element multiples, each having a total width that is equal to the width of a wider detector element of a side group, as in the case of whole-body images, or the data is treated in such a way that the same effect results as when the egg

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mente der mittleren Gruppe einzeln, wie im Falle der Erzeugung von Kopfabbildungen mit hoher Auflösung, verwendet werden. Mit anderen Worten, die Signale, die für irgendeine der Betriebsarten und die Hilfselementezuordnungen erforderlich sind, werden durch den Rechner und nicht dadurch bestimmt, daß die Datenkanäle wahlweise elektronisch umgeschaltet werden.elements of the middle group can be used individually, as in the case of generating high-resolution head images. With in other words, the signals required for any of the modes and auxiliary element assignments become by the computer and not determined by the fact that the data channels are optionally switched electronically.

Nachstehend werden die Erfindung und ihre Weiterbildungen anhand schematischer Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:The invention and its developments are described below with reference to schematic drawings of preferred exemplary embodiments described in more detail. Show it:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Rechner-Tomographiegeräts, in dem das neue Detektorsystem vorgesehen sein kann,1 shows a schematic block diagram of a computer tomography device, in which the new detector system can be provided,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Röntgenstrahldetektorreihe, um zu erläutern, wie bestimmte Detektorelemente zur Röntgenstrahluntersuchung von Kopf- und Körperschichten ein- und ausgeschaltet werden,Fig. 2 is a block diagram of an X-ray detector array to explain how certain detector elements are used X-ray examination of the head and body layers be switched on and off,

Fig. 3 ein Teil eines Blockschaltbildes, um die Abmessungen von Detektorelementen in der mittleren Gruppe und von Detektorelementen in benachbarten oder äußeren Gruppen zu veranschaulichen,Fig. 3 is a part of a block diagram showing the dimensions of detector elements in the middle group and of detector elements in adjacent or outer groups to illustrate

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Geräts, bei dem Röntgenstrahldetektorelemente paarweise parallel oder einzeln verwendet werden,Fig. 4 is a block diagram of an apparatus in which x-ray detector elements can be used in pairs in parallel or individually,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Detektoreinrichtung, bei der ein Rechner das Parallelschalten und Individualisieren analoger Signale von Detektorelementen in Abhängigkeit von der Betriebsart, in der das Tomographiegerät arbeitet, bewirkt,5 shows a block diagram of a further exemplary embodiment the detector device, in which a computer is responsible for the parallel connection and individualization of analog signals from detector elements depending on the operating mode in which the tomography device is working,

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Art, wie der Detektor für eine Gesamtkörperschichtabbildung mit normaler Auflösung verwendet wird,6 is a diagram for explaining the manner in which the detector is used for a whole body slice image with normal resolution is used,

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Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung des Detektorbetriebs für Gesamtkörperschichtabbildungen mit normaler Auflösung,7 shows a diagram for explaining the detector operation for whole-body slice images with normal resolution;

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Verwendung des Detektors zum Zoomen oder Heranholen, wobei ein eine hohe Auflösung aufweisendes Bild eines Teils einer Gesamtkörperschicht wiedergegeben wird, und zur Erläuterung einer Verwendung des Detektors in einer Betriebsart, bei der ein begrenzter Bereich einer Gesamtkörperschicht mit hoher Auflösung wiedergegeben wird, während benachbarte Bereiche derselben Schicht gleichzeitig mit geringer Auflösung wiedergegeben werden,FIG. 8 is a diagram for explaining the use of the detector for zooming or fetching, with a high Image of a part of an entire body layer having resolution is reproduced, and for explanation using the detector in an operating mode in which a limited area of a total body layer is reproduced with high resolution, while neighboring areas of the same layer simultaneously with can be played back with low resolution,

Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung der Verwendung des Detektors in einer Betriebsart, bei der ein eine hohe Auflösung aufweisendes Bild des größeren Teils einer großen Kopfschicht, die in den Rekonstruktionskreis fällt, wiedergegeben und sich über den Kreis hinauserstreckende Teile nicht wiedergegeben werden, und9 is a diagram for explaining the use of the detector in an operating mode in which a high resolution showing image of the larger part of a large head layer that falls within the reconstruction circle reproduced and extending beyond the circle Parts cannot be played back, and

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung der Verwendung des Detektors in einer Betriebsart, bei der eine Gesamtkörperschicht insgesamt so groß ist, daß sich Teile über den Bildrekonstruktionskreis hinaus erstrecken und nur der größere, innerhalb des Kreises liegende Teil wiedergegeben wird.10 is a diagram for explaining the use of the detector in an operating mode in which an entire body layer overall is so large that parts extend beyond the image reconstruction circle and only the larger part lying within the circle is reproduced.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der Hauptbauteile eines typischen rechnergesteuerten Tomographiegeräts. Mit 10 ist ein Körper bezeichnet, der durch ein quer zu seiner Längsrichtung gerichtetes Röntgenstrahlbündel zur Erzeugung einer Axialansicht einer Schicht des Körpers abgetastet wird. Mit 11 ist ein Kreis bezeichnet, der den Kopf darstellt, der kleiner als der unterhalb der Schultern liegende Körperteil ist. Für eine Röntgenstrahluntersuchung wird der Körper auf eine nicht dargestellte röntgen-Fig. 1 is a block diagram of the major components of a typical computerized tomography machine. With 10 a body is referred to, through an X-ray beam directed transversely to its longitudinal direction to generate an axial view of a Layer of the body is scanned. With 11 a circle is designated, which represents the head, which is smaller than the one below the body part lying on the shoulders. For an X-ray examination, the body is examined for an X-ray (not shown)

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strahldurchlässige Tischplatte gelegt, so daß er eine horizontale Lage einnimmt und seine Längsachse mit einer Längsachse 12 zusammenfällt, die senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 1 steht. Der Röntgenstrahlabtaster weist auf der einen Seite der Achse 12 eine Röntgenstrahlröhre 13 und auf der anderen, von der Röntgenstrahlröhre 13 abgekehrten Seite der Achse 12 einen Mehrelemente-Röntgenstrahldetektor 14 auf. Die Röntgen-· strahlröhre 13 und der Detektor 14 sind auf einem nicht dargestellten drehbaren Abtastergestell gelagert und werden gemeinsam um den Körper 10 gedreht, insbesondere auf kreisförmigen Bahnen, die konzentrisch zur Längsachse 12 verlaufen. Bei einigen rechnergesteuerten Tomographiegeräten wird die Röntgenstrahlröhre eingeschaltet, so daß sie während eines Abtastungsumlaufs kontinuierlich Röntgenstrahlen erzeugt, während bei anderen rechnergesteuerten Tomographiegeräten die Röntgenstrahlröhre im Impulsbetrieb arbeitet, d.h. in gleichen Drehwinkelabständen ein- und ausgeschaltet wird, um die Bewegung anzuhalten, wenn Röntgenstrahldämpfungsdaten für jede Ansicht einer Körperschicht gesammelt werden.Radiolucent tabletop placed so that it occupies a horizontal position and its longitudinal axis with a longitudinal axis 12 coincides, which is perpendicular to the plane of the drawing in FIG. The x-ray scanner points to one side an X-ray tube 13 on the axis 12 and on the other side of the axis 12 facing away from the X-ray tube 13 a multi-element X-ray detector 14. The X-ray beam tube 13 and detector 14 are on a not shown rotatable scanner frame and are rotated together around the body 10, in particular on circular Tracks that run concentrically to the longitudinal axis 12. In some computer-controlled tomography devices, the X-ray tube turned on so that it continuously generates X-rays during one scan cycle In other computer-controlled tomography devices, the X-ray tube works in pulse mode, i.e. in equal parts Angle of rotation intervals is switched on and off to the movement stop when x-ray attenuation data is collected for each view of a body layer.

Zwei Röntgenstrahlbündel-Kollimatorplatten 15 und 16 bilden eine Öffnung 17, um die Röntgenstrahlen fächerförmig zu bündeln. Der Brennpunkt auf dem Röntgenstrahlröhrenziel ist mit 18 bezeichnet. Die Randstrahlen des Röntgenstrahlbündels, das durch die Kollimatorplatten 15 und 16 begrenzt wird, sind mit 19 und 20 bezeichnet und divergieren vom Brennpunkt 18 aus, so daß das Röntgenstrahlbündel praktisch die gesamte Länge der Mehrelemente-Detektorreihe 14 abdeckt. Der Kollimator besitzt zwei weitere nicht dargestellte Platten, die die Dicke des fächerförmigen Röntgenstrahlbündels auf etwa einen Zentimeter in Richtung der Längsachse 12 begrenzen.Two X-ray beam collimator plates 15 and 16 form an opening 17 for focusing the X-rays in a fan shape. The focal point on the x-ray tube target is indicated at 18. The edge rays of the X-ray beam, which is limited by the collimator plates 15 and 16, are indicated by 19 and 20 and diverge from the focal point 18, so that the X-ray beam practically the entire length of the multi-element detector array 14 covers. The collimator has two other plates, not shown, which have the thickness of the fan-shaped Limit the X-ray beam to about one centimeter in the direction of the longitudinal axis 12.

Der Röntgenstrahldetektor 14 besteht aus mehreren Detektorelementen, die durch mehrere radiale Linien dargestellt und gemeinsam mit 15 bezeichnet sind. Wenn das Gerät eingeschaltet und das Röntgenstrahlbündel zwischen den Randstrahlen 19 undThe X-ray detector 14 consists of several detector elements, which are represented by a plurality of radial lines and jointly denoted by 15. When the device is switched on and the X-ray beam between the marginal rays 19 and

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durch den Körper hindurchgeht, wird die Dämpfung der räumlichen Verteilung der Röntgenstrahlen oder Photonenintensitäten quer zum divergierenden Strahlenbündel, während es aus dem Körper 10 austritt, durch die Detektorelemente 25 gemessen, die analoge elektrische Signale in Abhängigkeit von der Dämpfung längs der Röntgenstrahlen, in denen die Elemente liegen, erzeugen. Die den Photonenintensitäten entsprechenden analogen Signale werden in eine Datenaufbereitungseinrichtung 26 geleitet, die sie filtert, verstärkt, digitalisiert und dann einem digitalen elektronischen Rechner oder einer zentralen Prozessoreinheit 27 über eine Leitung 28 zuführt. Die bei jeder Röntgenstrahlaufnahme während eines Umlaufs der Röntgenstrahlröhre und des Detektors um den Körper ermittelten Dämpfungsdaten werden von der zentralen Prozessoreinheit 27» die nach einem entsprechenden Algorithmus gesteuert wird, zur Bestimmung der Röntgenstrahldämpfung durch. alle individuellen Körperelemente und zur Erzeugung von Bildelementsignalen entsprechend der Dämpfung verwendet. Diese digitalen Bildelementesignale werden über eine Leitung 30 einem Anzeige- bzw. WiedergabeSteuerwerk 29 zugeführt, in dem sie in einer Speichermatrix festgehalten werden. Das Wiedergabesteuerwerk 29 bewirkt ein zeilenweises Auslesen der Matrix und setzt die einzelnen Bildelementsignale in ein entsprechendes Videosignal um, das über eine Leitung 31 einem Rasterabtastungsvideoanzeigegerät oder Fernsehmonitor 32 zugeführt wird, der auf seinem Schirm 33 das rekonstruierte Bild 43 der Körperschicht, die abgetastet wurde, wiedergibt. Das Bild ist kreisförmig dargestellt, weil nur diejenigen Röntgenstrahldämpfungsdaten, die während einer Abtastung innerhalb eines Rekonstruktionskreises erfaßt wurden, für die Wiedergabe verwendet werden. Das Bild ist schraffiert dargestellt, um anzudeuten, daß es aus Bildelementen 35 besteht, die in Abhängigkeit von der durch sie dargestellten kleinen Körpervolumenelemente hell oder dunkel sind. An die zentrale Prozessoreinheit 27 sind Speichervorrichtungen 36 angeschlossen. Eine Speichervorrichtung dient zum Speichern der Röntgenstrahl-Going through the body will dampen the spatial distribution of X-rays or photon intensities across the diverging beam as it emerges from the body 10, measured by the detector elements 25, the analog electrical signals as a function of the attenuation along the X-rays in which the elements lie, generate. The analog signals corresponding to the photon intensities are fed into a data processing device 26 which it filters, amplifies, digitizes and then a digital or electronic computer a central processor unit 27 via a line 28. The one with every X-ray exposure during a cycle The attenuation data obtained from the X-ray tube and the detector around the body are processed by the central processing unit 27 », which is controlled according to a corresponding algorithm, to determine the X-ray attenuation. all individual body elements and used to generate picture element signals corresponding to the attenuation. These digital picture element signals are fed via a line 30 to a display or reproduction control unit 29, in which they are held in a memory matrix. The playback control unit 29 causes line-by-line reading of the Matrix and sets the individual picture element signals into a corresponding one Video signal which is supplied via line 31 to a raster scan video display device or television monitor 32 which displays on its screen 33 the reconstructed image 43 of the body layer that has been scanned. That Image is shown in a circle because only those X-ray attenuation data acquired during a scan within a reconstruction circle for reproduction be used. The image is shown hatched to indicate that it consists of picture elements 35 which are dependent of the small body volume elements represented by them are light or dark. To the central processing unit 27 storage devices 36 are connected. A storage device is used to store the X-ray

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dämpfungsdaten während der Vorbereitung der Ausführung des Rekonstruktionsalgorithmus. Eine andere Speichervorrichtung kann als Magnetplattenspeicher ausgebildet sein und dient zum Speichern der Bildelementdaten, die eine oder mehrere Körperschichten darstellen, so daß sie jederzeit abgerufen und dem WiedergabeSteuerwerk sowie der Videowiedergabevorrichtung zugeführt werden können.attenuation data during preparation for the execution of the reconstruction algorithm. Another storage device can be designed as a magnetic disk memory and is used to store the picture element data, the one or more Represent body layers so that they can be accessed at any time and the playback control unit as well as the video playback device can be fed.

Eine Röntgenstrahlsteuereinrichtung 37 dient zur Stromversorgung der Röntgenstrahlröhre und zu deren Ein- und Ausschaltung bei einem im Impulsbetrieb arbeitenden Abtastgerät und zum Steuern des Stroms und der Spannung der Röntgenstrahlröhre. An X-ray control device 37 is used for the power supply the X-ray tube and to switch it on and off in a scanning device operating in pulse mode and to control the current and voltage of the X-ray tube.

¥enn, wie Fig. 1 zeigt, eine Schicht eines schmalen Körperteils, z.B. des Kopfes 11, abgetastet bzw. abgerastert wird, fällt das Bild oder der Schatten des Kopfes nur auf die mittlere, zwischen den divergierenden Randstrahlen liegende Gruppe H der Detektorelemente 25 des Mehrelemente-Röntgenstrahldetektors 14. Das gleiche gilt, wenn ein Arm oder ein Bein oder ein Kind untersucht wird. In diesen Fällen sind die meisten Detektorelemente der zu beiden Seiten des Bereiches H liegenden Gruppen nicht an der Bildung analoger Signale beteiligt, die für die Bildrekonstruktion der Kopfschicht oder eines Bereiches, der schmaler als die Gesamtkörperbreite ist, relevant sind. Einige der rechts und links des Kopfes oder der Gruppe H liegenden Detektorelemente werden jedoch für andere Zwecke benutzt. So werden beispielsweise diejenigen Detektorelemente, die unmittelbar auf der Innenseite der Randstrahlen 19 und 20 liegen, zur Bildung von Signalen verwendet, die ein Maß für die Konstanz der Röntgenstrahlungsintensität sind, die sich gegebenenfalls in Abhängigkeit von NetzspannungsSchwankungen ändert. Die von diesen Detektorelementen erzeugten Bezugssignale bilden eine Grundlinie oder einen Signalpegel, auf den die anderen eine brauchbare Dämpfung darstellenden analogen Signale bezogen werden. Andere unmittelbar neben den den Kopf begrenzenden StrahlenIf, as Fig. 1 shows, a slice of a narrow part of the body, e.g. the head 11, is scanned or scanned, the image or the shadow of the head falls only on the middle group lying between the diverging marginal rays H of the detector elements 25 of the multi-element X-ray detector 14. The same applies if an arm or a leg or a Child being examined. In these cases, most of the detector elements are those located on either side of the area H. Groups not involved in the formation of analog signals necessary for the image reconstruction of the head layer or an area which is narrower than the total body width are relevant. Some of those lying to the right and left of the head or group H. However, detector elements are used for other purposes. For example, those detector elements that are immediately on the inside of the marginal rays 19 and 20 are used to form signals that are a measure of the constancy the X-ray intensity, which may change as a function of mains voltage fluctuations. the Reference signals generated by these detector elements form a baseline or signal level to which the other one Analog signals representing useful attenuation can be obtained. Others immediately adjacent to the rays delimiting the head

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H liegende Detektorelemente 25 können zur Erzeugung von Signalen verwendet werden, die die zentrale Prozessoreinheit benötigt, um die genaue Größe des Kopfes zu bestimmen, und die eine Trennung von den anderen Detektorelementen bewirken.Detector elements 25 lying H can be used to generate signals used, which is the central processing unit needed to determine the exact size of the head, and which cause a separation from the other detector elements.

Wenn eine Ansicht bzw. Abbildung des gesamten Körpers (WB = whole body) aufgenommen wird, liegen die Randstrahlen, die den Körper gerade tangieren, an den Enden des Bereiches WB. Wie man sieht, wird das Bild der Gesamtkörperschicht auf eine grössere Anzahl von Detektorelementen 25 projiziert als wenn nur beispielsweise der Kopf abgetastet wird. Bei einer Gesamtkörperschichtabtastung liefern nur die zwischen den divergierenden Strahlen 40 und 41 liegenden Detektorelemente für eine Bildrekonstruktion brauchbare Daten. Diese Strahlen tangieren den Bildrekonstruktionskreis, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Zwischen den Strahlen 41 und dem nächsten Randstrahl WB liegende Elemente werden als Hilfselemente benutzt, die Signale erzeugen, die ein Maß für die maximale Größe des Körpers darstellen und dem Rechner zugeführt werden oder dem Rechner das Erkennen äußerer nichtanatomischer Objekte bzw. Gegenstände, z.B. medizinischer Bekleidungen, Gipsverbände usw., ermöglichen. Wenn beispielsweise die Röntgenstrahlröhre und der Detektor um 90 gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Lage gedreht werden, sieht die Körperschicht dünner aus, weil die Körperschicht in horizontaler Richtung gesehen dünner ist. Ferner benötigt der Rechneralgorithmus Daten,■die es ihm ermöglichen, eine Korrektur dahingehend durchzuführen, daß beispielsweise ein Arm in einer bestimmten Drehwinkelstellung von Röhre und Detektor nicht, sondern nur in einer anderen Drehwinkelstellung im Röntgenstrahlenbereich liegt. Es werden jedoch auch an entgegengesetzten Enden des Detektors 14 liegende Detektorelemente zur Erzeugung von Bezugssignalen bei einer Gesamtkörperschicht-Abtastung verwendet. Der Hauptzweck dieser ausführlicheren Darlegungen besteht darin, die herkömmliche Praxis zu erläutern, bei der alle Detektorelemente 25 gleich breit sind, z.B. zwei Millimeter, und bei der nur eine mittlere Gruppe von Elementen zum Abbilden schmaler Bereiche, z.B. einesIf a view or illustration of the entire body (WB = whole body), the marginal rays that are currently tangent to the body lie at the ends of the area WB. As it can be seen that the image of the entire body layer is projected onto a larger number of detector elements 25 than if only for example the head is scanned. In the case of a total body slice scan, only those between the diverging ones provide Beams 40 and 41 lying detector elements for an image reconstruction useful data. These rays affect the Image reconstruction circle, which is not shown in the drawing. Between the rays 41 and the next marginal ray WB horizontal elements are used as auxiliary elements that generate signals that are a measure of the maximum size of the Body and fed to the computer or the computer can recognize external non-anatomical objects or Objects, e.g. medical clothing, plaster casts, etc. For example, if the X-ray tube and the detector are rotated by 90 relative to the position shown in FIG. 1, the body layer looks thinner because the body layer is thinner seen in the horizontal direction. Furthermore, the computer algorithm requires data that ■ enable it to to carry out a correction to the effect that, for example, an arm in a certain rotational angle position of Tube and detector are not, but only in a different angular position in the X-ray range. It will, however also located at opposite ends of the detector 14 detector elements for generating reference signals in a Whole body layer scanning used. The main purpose of this more detailed presentation is to convey the traditional To explain practice in which all detector elements 25 are of the same width, e.g. two millimeters, and in which only a middle one Group of elements for mapping narrow areas, e.g. a

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Kopfes, und eine wesentlich größere Anzahl von Elementen in Gruppen zu beiden Seiten der mittleren Gruppe zusammen mit der mittleren Gruppe zum Abbilden von Gesamtkörperschichten verwendet werden. Bei dieser bekannten Ausbildung des Detektors, bei der alle Detektorelemente, die zur Abbildung einer Gesamtkörperschicht oder einer Kopfschicht verwendet werden, gleich breit sind, haben Bilder beider Arten notwendigerweise die gleiche Auflösung.Head, and a much larger number of elements in groups on either side of the middle group together with the middle group for mapping whole body layers be used. In this known design of the detector, in which all detector elements that are used to image an entire body layer or a head layer are the same wide, images of both types are necessarily of the same resolution.

Bei den Detektorelementen 25 kann es sich um Gasionisationskammern oder Festkörper-Szintillationsdetektoren handeln. In federn Falle haben sie einfach die Aufgabe, die Photonenintensität svert eilung quer zum Strahlenbündel zu messen und analoge Signale zu erzeugen, die die Dämpfung längs der verschiedenen Strahlen, die das Röntgenstrahlbündel bilden, darstellen, und in jeder Drehwinkellage der gemeinsam umlaufenden Röntgenstrahlröhre und Detektorelementereihe eine Gruppe von Signalen gleichzeitig zu sammeln. Ein Beispiel eines Gasionisationsdetektors ist in der US-Patentschrift 4 161 655 angegeben.The detector elements 25 can be gas ionization chambers or solid-state scintillation detectors. In spring cases they simply have the task, the photon intensity to measure the distribution across the beam and to generate analog signals that reflect the attenuation along the various Rays that form the X-ray beam represent, and in each rotational angle position of the jointly rotating X-ray tube and array of detector elements to collect a group of signals simultaneously. An example of a gas ionization detector is set forth in U.S. Patent 4,161,655.

Der neue Doppelfunktions-Röntgenstrahldetektor zur Bildung von Dämpfungsdaten für Bilder schmaler Körperteile, z.B. des Kopfes, und Gesamtkörperschichten mit gleicher Auflösung sowie zur Bildung von Daten für Bilder mit hoher Auflösung innerhalb von Teilen mit geringerer oder normaler Auflösung ist in den Fig. und 3 schematisch dargestellt, während mit dem Detektor zusammenwirkende Datenverarbeitungseinrichtungen in den Fig. 4 und 5 als Blockschaltbilder dargestellt sind.The new dual-function X-ray detector for generating attenuation data for images of narrow body parts, e.g. the head, and whole body layers with equal resolution as well as for forming data for high resolution images within Parts with lower or normal resolution are shown schematically in FIGS. 1 and 3, while cooperating with the detector Data processing devices in Figs. 4 and 5 are shown as block diagrams.

In Fig. 2 ist der neue Röntgenstrahldetektor als ganzes mit bezeichnet. Er besteht aus einer Reihe von Detektorelementen, die in dieser Figur nicht einzeln dargestellt sind, obwohl die Grenzen ihrer verschiedenen Gruppen dargestellt sind. Die Reihe der Detektorelemente erstreckt sich von einer äußeren Grenze oder Wand 45 zur anderen 46. Sie sind in Gruppen R, C, B, A, H, A¹, B¹, C und R¹ unterteilt. Eine andere Gruppierung be-In Fig. 2, the new X-ray detector is designated as a whole with. It consists of a number of detector elements which are not shown individually in this figure, although the boundaries of their various groups are shown. The row of detector elements extends from one outer boundary or wall 45 to another 46. They are divided into groups R, C, B, A, H, A ¹ , B ¹ , C and R ¹ . Another grouping

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steht aus Gruppen R, AUX, WB, AUX¹ und R¹. Die mittlere Gruppe H besteht aus Detektorelementen, die die halbe Breite und mithin das doppelte Auflösungsvermögen wie die Elemente in den anderen Gruppen aufweisen. Dies ist in Fig. 3 dargestellt, wonach die Elemente, wie das Element 47, das durch Trennlinien 48 und 49 begrenzt ist, in der mittleren Gruppe H halb so breit wie die Elemente, z.B. das Element 50, das durch die Linien 51 und 52 begrenzt ist, in der benachbarten Gruppe A¹ sind. Bei diesem Detektor kann es sich um einen gasgefüllten Ionisationsoder Festkörperdetektor handeln. So können die Elemente 57 und 50 Prismen aus einem Material sein, das szintilliert und bei Absorption von Röntgenstrahlphotonen Licht erzeugt. Am Ende Jedes Szintillationskristalls ist eine lichtempfindliche Diode 53 bzw. 54 angeordnet, die über ihre Ausgangsleitung 55 einen Strom abgibt, der analog zur Röntgenstrahlphotonenintensität ist, die von dem betreffenden Detektorelement gemessen wird.consists of groups R, AUX, WB, AUX ¹ and R ¹ . The middle group H consists of detector elements which are half the width and therefore twice the resolution as the elements in the other groups. This is shown in FIG. 3, according to which the elements, such as element 47, which is delimited by dividing lines 48 and 49, in the middle group H are half as wide as the elements, e.g. element 50, which is delimited by lines 51 and 52 is limited, are in the adjacent group A ¹ . This detector can be a gas-filled ionization or solid-state detector. Thus, the elements 57 and 50 can be prisms made of a material that scintillates and generates light upon absorption of X-ray photons. At the end of each scintillation crystal there is a light-sensitive diode 53 or 54, which emits a current via its output line 55 which is analogous to the X-ray photon intensity measured by the detector element in question.

Der Detektor in Fig. 3 kann auch als gasgefüllter Ionxsationsdetektor betrachtet werden. In diesem Falle wären die Zwischenräume 47 und 50 als gasgefüllte Kammern ausgebildet, in denen Paare aus Elektronen und Ionen in Abhängigkeit von der Röntgenstrahlpho tonenab sorption erzeugt werden. Bei einem gasgefüllten Detektor würden die Elemente 53 Elektroden darstellen, wie dies in dem zuvor genannten Patent beschrieben ist, und Bleileitungen 55 zur Weiterleitung analoger Signale, die der Röntgenstrahlintensität entsprechen, aufweisen. So kann die Breite der Detektorelemente in der Gruppe H beispielsweise ein Millimeter und die Breite der Detektorelemente in den anderen Gruppen zwei Millimeter betragen, so daß die Elemente in der mittleren Gruppe H halb so breit wie die Elemente in den anderen Gruppen sind. Allgemeiner gesagt, müssen die Elemente in den äußeren Gruppen breiter als die in der mittleren Gruppe sein.The detector in FIG. 3 can also be used as a gas-filled ionization detector to be viewed as. In this case, the spaces 47 and 50 would be designed as gas-filled chambers in which Pairs of electrons and ions are generated depending on the Röntgenstrahlpho tonenab sorption. With a gas-filled Detector would include elements 53, electrodes as described in the aforementioned patent, and lead lines 55 for forwarding analog signals corresponding to the X-ray intensity. So the width of the Detector elements in group H, for example, one millimeter and the width of the detector elements in the other groups two Millimeters, so that the elements in the middle group H are half as wide as the elements in the other groups. More generally, the elements in the outer groups must be wider than those in the middle group.

In Fig. 2 sind die Randstrahlen des auf den Detektor 44 treffenden Röntgenstrahlbündels ebenso wie in Fig. 1 mit 19 und 20 bezeichnet. Die Randstrahlen, die die Seiten des Kopfes 11 durchlaufen, begrenzen den nutzbaren BildrekonstruktionsbereichIn FIG. 2, the marginal rays of the incident on the detector 44 are X-ray beam as in Fig. 1 with 19 and 20 designated. The marginal rays which pass through the sides of the head 11 limit the usable image reconstruction area

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oder -kreis des Kopfes, und in diesen sowie den zwischen ihnen liegenden Strahlen sind die schmaleren Detektorelemente der mittleren Gruppe H angeordnet. Bei der Kopfuntersuchung oder Betriebsart mit hoher Auflösung, wie nachstehend noch näher "beschrieben wird, werden die schmaleren oder halb so breiten Detektorelemente der Gruppe H so geschaltet, daß ihre analogen Signale einzeln verarbeitbar sind. Bei der Betriebsart mit hoher Auflösung werden die breiten Detektorelemente in den Gruppen A und A¹ als Hilf sdetektorelemente zur Erzeugung von Signalen verwendet, die der zentralen Prozessoreinheit die maximale Breite beispielsweise des Kopfes anzeigen. Die Signale dieser Elemente stellen sicher, daß künstliche Gegenstände in dem rekonstruierten Bild, weil ein Teil des Körpers während nur eines Teils einer Abtastungsumdrehung im Röntgenstrahlbündel liegt, nicht wiedergegeben werden. Sowohl bei der Kopf- als auch der Gesamtkörper-Betriebsart wird jedoch mindestens ein Element der Röntgenstrahlintensitätsüberwachungs- oder Bezugsgruppen R und R¹ zur Überwachung von Strahlungsenergieschwankungen verwendet, so daß alle Signale relativ zu dem augenblicklichen Bezugswert normalisiert werden können.or circle of the head, and in these and the rays lying between them the narrower detector elements of the middle group H are arranged. In the head examination or operating mode with high resolution, as will be described in more detail below, the narrower or half as wide detector elements of group H are switched so that their analog signals can be processed individually. In the operating mode with high resolution, the wide detector elements in Groups A and A ^{1 are used} as auxiliary sdetektorelemente to generate signals which indicate to the central processing unit the maximum width of the head, for example However, in both head and whole body modes, at least one element of the x-ray ^{intensity monitoring or reference groups R and R 1 is used} to monitor radiant energy fluctuations so that all signals are relative to de m instantaneous reference value can be normalized.

Bei der Gesamtkörper-Betriebsart werden die schmaleren Detektorelemente der mittleren Gruppe H so geschaltet oder verwendet, wie wenn sie paarweise parallelgeschaltet wären, so daß sie den breiteren Elementen äquivalent sind, während die breiteren EIe-. mente zu beiden Seiten der mittleren Gruppe, d.h. die Elemente in den Gruppen A, B, A¹ und B¹, so benutzt werden, daß sich die gleiche Wirkung ergibt, wie wenn der gesamte Detektor aus breiteren Elementen bestehen würde. Die wirksamen Elemente in der Gesamtkörper-Betriebsart werden als eine vereinigte Gruppe behandelt, die in Fig. 2 durch die Buchstaben WB bezeichnet ist. Die Gruppen C und C¹ entsprechen den Gruppen AUX und AUX¹ und bilden die Hilfsgruppen in der Gesamtkörper-Betriebsart, wie dargestellt ist und nachstehend noch ausführlicher erläutert wird. Ein oder mehrere Detektorelemente jeder Bezugsgruppe RIn the whole-body mode of operation, the narrower detector elements of the middle group H are switched or used as if they were connected in parallel in pairs so that they are equivalent to the wider elements, while the wider EIe-. elements on either side of the middle group, ie the elements in groups A, B, A ¹ and B ¹ , are used in such a way that the same effect results as if the entire detector were made up of wider elements. The effective elements in the whole body mode are treated as a unified group, indicated in FIG. 2 by the letters WB. Groups C and C ¹ correspond to groups AUX and AUX ¹ and form the auxiliary groups in the whole-body mode, as shown and explained in more detail below. One or more detector elements of each reference group R

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und R¹ werden ebenfalls in der Gesamtkörper-Betriebsart benutzt. In der Gesamtkörper-Betriebsart werden daher alle Detektorelemente der Gruppe WB zur Bildrekonstruktion benutzt, und sie liegen innerhalb der Randstrahlen 40 und 41, die in Fig. 1 ebenso bezeichnet sind.and R ¹ are also used in the whole body mode. In the whole-body operating mode, all detector elements of the group WB are therefore used for image reconstruction, and they lie within the marginal rays 40 and 41, which are also designated in FIG.

Zur Vereinfachung der Erläuterung, wie die Detektorelemente in Kopf- und Körperabbildungs-Betriebsarten benutzt werden, sind ihnen Zahlen zugeordnet, die der Anzahl der Detektorelemente in jeder dieser Gruppen entsprechen. Diese Zahlenangaben sind jedoch nur als Beispiel -gewählt. Ohne die Bezugssignalelemente sei angenommen, daß 720 Zellen zur Erzeugung von Signalen verwendet werden, die zur Bildwiedergabe beitragen, und daß verschiedene Kombinationen von Elementen für die verschiedenen Betriebsarten verwendet werden. Die Anzahlen der Elemente der einzelnen Gruppen sind in Fig. 2 in Klammern angegeben. So enthalten die Gruppen B und B¹ 90 Detektorelemente mit der größeren Breite von beispielsweise zwei Millimeter. Die Gruppen A und A¹ enthalten jeweils 30 Elemente mit der größeren Breite von zwei Millimeter. Die mittlere Gruppe H enthält 480 halb so breite, d.h. ein Millimeter breite, Detektorelemente, die parallelgeschaltet werden können, so daß sich 240 die größere Breite aufweisende Elemente ergeben. Für den gesamten Körper WB werden daher 90 + 30 + 240 + 30 + 90 = 480 Elemente verwendet. Die Elemente der Hilfsgruppen AUX und AUX¹ können im Augenblick unberücksichtigt bleiben, da die von ihnen erzeugten analogen Signale nur solche Informationen darstellen, die bei dem Bildrekonstruktionsalgorithmus durch den Rechner zur Bestimmung der wahren und maximalen Größe des Körpers aus den erwähnten Gründen benötigt werden.To simplify the explanation of how the detector elements are used in head and body imaging modes, they are assigned numbers corresponding to the number of detector elements in each of these groups. However, these figures are only chosen as an example. Without the reference signal elements, assume that 720 cells are used to generate signals which contribute to the picture display and that different combinations of elements are used for the different modes of operation. The numbers of the elements of the individual groups are given in brackets in FIG. Groups B and B ¹ contain 90 detector elements with the greater width of, for example, two millimeters. Groups A and A ¹ each contain 30 elements with the greater width of two millimeters. The middle group H contains 480 half as wide, ie one millimeter wide, detector elements, which can be connected in parallel, so that 240 elements having the greater width result. Therefore 90 + 30 + 240 + 30 + 90 = 480 elements are used for the entire body WB. The elements of the auxiliary groups AUX and AUX ¹ can be disregarded at the moment, since the analog signals generated by them only represent information that is required by the computer for the image reconstruction algorithm to determine the true and maximum size of the body for the reasons mentioned.

Die Verwendung der mittleren Gruppe H aus schmaleren Elementen in paarweiser Parallelschaltung, so daß sie als breitere Elemente in der Gesamtkörper-Betriebsart wirken, wird anhand des Schaltkreises 60 in Fig. 3 erläutert. Der dargestellte Schaltkreis enthält einen Schalter 61, der gerade geschlossen sei, und einen weiteren Schalter 62, der geöffnet sei. Dann sind dieThe use of the middle group H of narrower elements connected in parallel in pairs so that they can be used as wider elements operate in the whole-body mode will be explained with reference to the circuit 60 in FIG. 3. The circuit shown contains a switch 61 which is currently closed and a further switch 62 which is open. Then they are

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Detektorelemente 63 und 64, die mit diesem Schaltkreis verbunden sind, durch den Schalter 61 parallelgeschaltet, so daß sie wie ein einziges Detektorelement aus zwei Elementen 63 undDetector elements 63 and 64 connected to this circuit are connected in parallel by the switch 61 so that they are like a single detector element made up of two elements 63 and

64 mit halber Maximalbreite wirken. Das analoge Signal, das die Röntgenstrahlphotonenintensität darstellt, wird über eine Leitung 65 abgenommen und in der nachstehend noch beschriebenen Weise verarbeitet. Wenn die in Fig. 3 dargestellten schmaleren Detektorelemente 63 und 64, die halb so breit wie die breiteren sind, in der Kopf-Betriebsart einzeln verwendet werden sollen, muß der Schalter 61 geöffnet und der Schalter 62 geschlossen sein, so daß die individuellen Signale der Detektorelemente 63 und 64 getrennt über die Ausgangsleitungen64 act with half the maximum width. The analog signal representing the X-ray photon intensity is transmitted via a Line 65 removed and processed in the manner described below. If that shown in FIG narrower detector elements 63 and 64, which are half as wide as the wider ones, are used individually in the head mode are to be, the switch 61 must be open and the switch 62 must be closed, so that the individual signals of the detector elements 63 and 64 separated via the output lines

65 und 66 zur Weiterverarbeitung ausgegeben werden können. Beispiele dafür, wie das Umschalten für die Kopf- und Körper-Betriebsarten und die kombinierte Betriebsart mit hoher und niedriger Auflösung tatsächlich durchgeführt wird, wird nachstehend noch ausführlicher erläutert.65 and 66 can be output for further processing. Examples for how to switch for the head and body modes and the combined mode with high and low resolution is actually performed will be explained in more detail below.

Die 480 schmaleren Detektorelemente in der Gruppe H nach Fig. werdeir'in der Kopf-Betriebsart einzeln oder parallel verwendet und bilden den Bildrekonstruktionskreis oder -bereich, der zwischen die Randstrahlen 47 und 48 fällt. In der Kopf-Betriebsart hat die Gruppe H, die den Bildrekonstruktionsbereich bildet, mithin 480 aktive Detektorelemente. In ähnlicher Weise werden bei der Gesamtkörper-Betriebsart 480 Detektorelemente benutzt, und zwar die 30 Elemente in den Gruppen A und A¹, die 90 Elemente in den Gruppen B und B¹ sowie die 240 parallelgeschalteten oder verbreiterten Elemente in der Gruppe H. Mithin ist das räumliche Auflösungsvermögen bei der Untersuchung von Köpfen doppelt so hoch wie bei der Untersuchung von Körpern, d.h. die Bildelementauflösung ist bei beiden Untersuchungen gleich.The 480 narrower detector elements in group H according to FIG. 1 are used individually or in parallel in the head operating mode and form the image reconstruction circle or area which falls between the marginal rays 47 and 48. In the head mode of operation, the group H, which forms the image reconstruction area, therefore has 480 active detector elements. Similarly, the whole body mode uses 480 detector elements, namely the 30 elements in groups A and A ¹ , the 90 elements in groups B and B ^1, and the 240 paralleled or widened elements in group H. Hence the spatial resolution when examining heads is twice as high as when examining bodies, ie the pixel resolution is the same for both examinations.

Verallgemeinert bedeutet dies: Bei der Gesamtkörper-Betriebsart enthält die mittlere Gruppe H eine vorbestimmte Anzahl von Detektorelementen und jede der Gruppen A + B und A' +B¹ halb so viele Elemente wie die mittlere Gruppe H. Wenn daher die AnzahlIn generalized terms, this means: In the whole-body mode of operation, the middle group H contains a predetermined number of detector ^{elements and each of the groups A + B and A '+ B 1 contains} half as many elements as the middle group H. Therefore, if the number

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der Detektorelemente in der Gruppe H verdoppelt wird, wie dies bei diesem Beispiel in der Kopf-Betriebsart durch die Einzelverwendung der Elemente praktisch der Fall ist, ist die Anzahl der wirksamen Elemente in dieser Betriebsart die gleiche wie die in der Gesamtkörper-Betriebsart. Verallgemeinert bedeutet dies: Die Detektorelemente in der mittleren Gruppe haben alle eine bestimmte Breite,und die Breite der Elemente zu beiden Seiten der mittleren Gruppe ist vorzugsweise und am günstigsten gleich dieser bestimmten Breite multipliziert mit einer ganzen Zahl, z.B. 2, 3 oder 4.of the detector elements in the group H is doubled, as in this example in the head mode by the single use of the elements is practically the case, the number of effective elements in this mode is the same as those in whole body mode. Generally speaking, this means: The detector elements in the middle group all have a certain width, and the width of the elements to both Sides of the middle group is preferably and most preferably equal to that particular width multiplied by a whole Number, e.g. 2, 3 or 4.

Nachstehend werden verschiedene Abbildungsbetriebsarten, die mittels des beschriebenen Geräts möglich sind, nacheinander anhand der Fig. 6, 7, 8,9 und 10, jeweils in Verbindung mit Fig. 2, beschrieben.Various imaging modes which are possible by means of the device described are described in succession below with reference to FIGS. 6, 7, 8, 9 and 10, in each case in connection with Fig. 2 is described.

Das wiedergegebene Kopfschichtbild 11' in Fig. 6 ergibt sich in der Kopfabbildungsbetriebsart mit hoher Auflösung. In dieser Betriebsart werden die 480 schmaleren (oder nur einen Millimeter breiten Elemente in diesem numerischen Beispiel) der mittleren Gruppe H nach Fig. 2 einzeln zur Realisierung einer hohen oder Ein-Millimeter-Auflösung verwendet. Die Größe des Kopfes dieses speziellen Patienten ist so klein dargestellt, daß sie mit Spiel in das Blickfeld oder den Bildrekonstruktionskreis fällt, der das Kopfschichtbild 11' umgebend dargestellt und nicht markiert ist. Der Bildrekonstruktionskreis hat beispielsweise einen Durchmesser von 23 Zentimeter, was durch den Algorithmus des Rechners bestimmt wird. Wenn der Kopf so klein ist, daß er in das Blickfeld oder den Rekonstruktionskreis paßt, brauchen keine Detektorelemente der Gruppen A, B auf der einen Seite und A¹, B¹ auf der anderen Seite der mittleren, eine hohe Auflösung bewirkenden Gruppe H als Hilfselemente benutzt zu werden, um in den Rechner die maximale Kopfgröße einzugeben, weil der gesamte Kopf in der Rekonstruktionszone (dem Rekonstruktionsbereich oder -kreis) liegt.The reproduced head layer image 11 'in Fig. 6 is obtained in the high resolution head imaging mode. In this operating mode, the 480 narrower (or only one millimeter wide elements in this numerical example) of the middle group H according to FIG. 2 are used individually to achieve a high or one millimeter resolution. The size of the head of this particular patient is shown so small that it falls with play into the field of vision or the image reconstruction circle which is shown surrounding the head slice image 11 'and is not marked. The image reconstruction circle has a diameter of 23 centimeters, for example, which is determined by the computer's algorithm. If the head is so small that it fits into the field of view or the reconstruction circle, no detector elements of groups A, B on one side and A ¹ , B ¹ on the other side of the central, high-resolution group H need as auxiliary elements to be used to enter the maximum head size into the computer because the entire head lies in the reconstruction zone (the reconstruction area or circle).

Das wiedergegebene Gesamtkörperschichtbild 10' in Fig. 7 ergibt sich bei der Betriebsart mit normaler geringerer Auflösung. InThe reproduced overall body layer image 10 'in FIG. 7 results in the normal lower resolution mode. In

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dieser Betriebsart werden 480 Detektorelemente zur Bildwiedergabe benutzt, doch haben sie alle die Wirkung von zwei Millimeter breiten Elementen. Die wirksame Gesamtzahl ergibt sich dadurch, daß die 480 ein Millimeter breiten Einzelelemente in der mittleren Gruppe H zu 240 Nachbarpaaren parallelgeschaltet werden, die dann wie 240 einzelne zwei Millimeter breite Elemente wirken, und daß ferner die 30 zwei Millimeter breiten Elemente jeder der Gruppen A und A¹ sowie die 90 zwei Millimeter breiten Elemente jeder der Gruppen B und B¹ verwendet werden, die insgesamt 240 zusätzliche zwei Millimeter breite Elemente und eine Gesamtzahl von 480 wirksamen Elementen ergeben. Wie Fig. 7 zeigt, liegt die gesamte Körperschicht 10' innerhalb des Bildrekonstruktionskreises, so daß keine Detektorelemente außerhalb der Gruppen B und B¹ als Hilfselemente zur Bestimmung der maximalen Körpergröße benötigt werden. Der Bildrekonstruktionskreis oder das Blickfeld hat in der Gesamtkörperschicht-Betriebsart einen Durchmesser von beispielsweise 46 Zentimeter.In this operating mode, 480 detector elements are used to display images, but they all have the effect of two millimeter wide elements. The effective total number results from the fact that the 480 one millimeter wide individual elements in the middle group H are connected in parallel to 240 neighboring pairs, which then act like 240 individual two millimeter wide elements, and that the 30 two millimeter wide elements of each of the groups A and A ¹ and the 90 two millimeter wide elements of each of groups B and B ¹ can be used, making a total of 240 additional two millimeter wide elements and a total of 480 effective elements. As FIG. 7 shows, the entire body layer 10 'lies within the image reconstruction circle, so that no detector ^{elements outside of groups B and B 1} are required as auxiliary elements for determining the maximum body size. The image reconstruction circle or field of view has a diameter of, for example, 46 centimeters in the total body slice mode of operation.

Fig. 8 zeigt das Ergebnis einer Umschaltung der Detektorelemente für eine Zoom- oder Heranholungs-Betriebsart, in der nur ein bestimmter Bereich innerhalb eines Körpers mit hoher Auflösung abgebildet und Dämpfungsdaten aus dem Gesamtkörper zur Bestimmung der Körpergröße verwendet werden, jedoch nur derjenige Bereich, für den eine hohe Auflösung gewünscht wird, wiedergegeben wird. In dieser Betriebsart werden mit dem angegebenen Zahlenbeispiel 720 Detektorelemente benutzt und 480 für die Bildwiedergabe mit hoher Auflösung verwendet. Die 480 Elemente sind die die hohe Auflösung bewirkenden Elemente der mittleren Gruppe H mit einer Breite von ein Millimeter. Die Differenz von 480 und 720, d.h. 240, wird durch die Summe der zwei Millimeter breiten, eine geringere Auflösung bewirkenden Elemente der Gruppen A + B = 30 + 90 = 120 auf der einen Seite der Gruppe H und der Gruppen A¹ +B¹ = 30 + 90 = 120 auf der anderen Seite der Gruppe H gebildet. Die Bezugssignalelemente der Gruppen R und R¹ werden natürlich auch hier, wie in allen Fällen, benutzt. In Fig. 8 ist das Bild hoher Auflösung durch denFig. 8 shows the result of switching the detector elements for a zoom or bring-up mode, in which only a certain area within a body is imaged with high resolution and attenuation data from the entire body are used to determine the body size, but only that area for that a high resolution is desired is reproduced. In this operating mode, 720 detector elements are used with the numerical example given and 480 are used for image reproduction with high resolution. The 480 elements are the high resolution elements of the middle group H with a width of one millimeter. The difference between 480 and 720, ie 240, is given by the sum of the two millimeter wide, lower resolution elements of groups A + B = 30 + 90 = 120 on one side of group H and groups A ¹ + B ¹ = 30 + 90 = 120 formed on the other side of group H. The reference signal elements of groups R and R ¹ are of course also used here, as in all cases. In Fig. 8, the high resolution image is represented by the

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Bildrekonstruktionskreis 81 begrenzt. Die den Kreis 81 umgebende schraffierte Fläche 82 veranschaulicht, wo die Gesamtkörper schicht liegen würde, wenn sie wiedergegeben würde. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Bildrekonstruktionskreis 81 oder das Blickfeld im Körper einen Durchmesser von 23 Zentimeter, während die Auflösung natürlich ein Millimeter beträgt.Image reconstruction circle 81 limited. The hatched area 82 surrounding the circle 81 illustrates where the overall bodies layer would lie if it were reproduced. In this embodiment, the image reconstruction circuit has 81 or the field of vision in the body has a diameter of 23 centimeters, while the resolution is of course one millimeter amounts to.

Fig. 8 kann ferner zur Erläuterung einer weiteren Betriebsart herangezogen werden, bei der ein eine hohe Auflösung aufweisendes Bild 81 eines ausgewählten Bereichs des Körpers, wie in dem vorstehenden Absatz beschrieben, wiedergegeben und ferner ein eine niedrigere Auflösung aufweisendes Bild der angrenzenden Körperbereiche, die durch die schraffierte Fläche 82 dargestellt sind, ebenfalls wiedergegeben wird. Die hierbei verwendeten Detektorelemente und die Art ihrer Verbindung entspricht der Benutzung der Elemente, die in dem vorstehenden Absatz beschrieben ist.FIG. 8 can also be used to explain a further operating mode in which a high-resolution mode Image 81 of a selected area of the body, as described in the previous paragraph, is reproduced and further a a lower resolution image of the adjacent body areas represented by the hatched area 82 are also reproduced. The detector elements used here and the type of their connection corresponds the use of the elements described in the previous paragraph.

Die vorstehende Erläuterung zeigt, wie die Detektorelemente geschaltet werden, um eine hohe Auflösung aufweisende Kopfschichtabbildungen oder Abbildungen kleinerer als Gesamtkörperoder begrenzter Bereiche, eine geringere Auflösung aufweisende Gesamtkörperschichtbilder und eine höhere Auflösung aufweisende Bilder eines bestimmten Körperbereichs in einer Gesamtkörper- . schicht bei normal großen Körpern oder Teilen zu erzeugen, die vollständig in den Rekonstruktionskreis passen. Wie nachstehend noch beschrieben wird, wird in einer bevorzugten Betriebsart der Verarbeitung der Röntgenstrahldämpfungsdaten, die von den Detektorelementen geliefert werden, ein elektronischer digitaler Rechner verwendet, der die Daten so behandelt, daß eine Verbindung oder Umschaltung der Elemente simuliert wird, die eine Wiedergabe von Bildern in jeder Betriebsart ermöglicht. Der Rechner speichert den analogen Signalen der einzelnen Detektorelemente entsprechende digitale Werte für jede Aufnahme und kann die Daten so behandeln, daß jede von der Bedienungsperson gewählte Bildart erzeugt werden kann. Ein wesentlicher Vorteil desThe above discussion shows how the detector elements are switched to produce high resolution head slice images or images smaller than whole bodies or limited areas, having a lower resolution Whole body slices and having a higher resolution Images of a specific area of the body in a whole body. layer in normal sized bodies or parts that completely fit into the reconstruction circle. As will be described below, in a preferred mode of operation the processing of the X-ray attenuation data provided by the detector elements is an electronic digital one Computer used, which handles the data in such a way that a connection or switching of the elements is simulated, the one Playback of images in any mode possible. The computer stores the analog signals from the individual detector elements corresponding digital values for each recording and can treat the data so that each selected by the operator Image type can be generated. A major advantage of the

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erfindungsgemäßen Geräts und Verfahrens besteht mithin darin, daß Röntgenaufnahmen von sovielen Schichten des Patienten wie erforderlich, gemacht werden können und der Patient entlassen werden kann, weil die Daten im Rechner gespeichert sind.The device and method according to the invention therefore consists in taking x-rays of as many layers of the patient as required, can be made and the patient can be discharged because the data is stored in the computer.

Nachstehend wird das Umschalten von Detektorelementen beschrieben, die als Hilfselemente dienen, und zwar für die verschiedensten Fälle, z.B. zur Bestimmung der Körper- oder Kopfgröße, und die zur Untersuchung von Gesamtkörperschichten und Kopfschichten benutzt werden, die so groß sind, daß Teile von ihnen über die Bildrekonstruktionskreise mit niedriger und hoher Auflösung hinausragen.The switching of detector elements is described below, which serve as auxiliary elements, namely for the most varied of cases, e.g. to determine the body or head size, and which are used to examine whole body layers and head layers so large that portions of them are protrude beyond the low and high resolution image reconstruction circles.

Fig. 9 zeigt ein großes Kopfschichtbild, bei dem die Elemente der mittleren Gruppe H auf hohe Auflösung oder Einzelauswertung der Signale der 480 Elemente und die Hilf szellen auf "Bestimmung der gesamten Kopfgröße geschaltet sind, d.h. des Betrags, um den die Größe des Kopfes den Bildrekonstruktionskreis hoher Auflösung überschreitet. So kann der Kopf nach Fig. 3 einen Durchmesser von 30 Zentimeter bei einem Durchmesser des Bildauflösungskreises hoher Auflösung von 23 Zentimeter aufweisen, während bei Fig. 6 angenommen wurde, daß der Kopfdurchmesser 23 Zentimeter oder weniger beträgt, so daß er vollständig in den vorbestimmten Rekonstruktionskreis von 23 Zentimeter Durchmesser fällt. In Fig. 9 ist der Rekonstruktionskreis mit 83 bezeichnet. Sich über den Kreis hinaus erstreckende Teile 84 des Kopfes liegen in dem nicht wiedergegebenen Bereich 85, der schraffiert dargestellt ist. In diesem Falle werden insgesamt 720 Detektorelemente auf folgende Weise benutzt: Die 480 Detektorelemente der Gruppe H mit ein Millimeter Breite werden in den nicht paarweisen Einzelzustand geschaltet, um die Dämpfungssignale für den innerhalb des Kreises 83 liegenden Bildteil mit hoher oder Ein-Millimeter-Auflösung zu erzeugen. Ferner werden 240 Elemente mit ein Millimeter Breite nominal umgeschaltet und effektiv zu Vierergruppen parallelgeschaltet, um 60 Elemente mit vier Millimeter Breite zu bilden, die alsFig. 9 shows a large head layer image in which the elements the middle group H for high resolution or individual evaluation of the signals of the 480 elements and the auxiliary cells are switched to "Determination of the total head size, i.e. the amount that the size of the head exceeds the high resolution image reconstruction circle. So the head of Fig. 3 can be a Have a diameter of 30 centimeters with a high-resolution image resolution circle of 23 centimeters, while Fig. 6 assumed the head diameter to be 23 centimeters or less so that it is entirely in falls the predetermined reconstruction circle of 23 centimeters in diameter. The reconstruction circle is denoted by 83 in FIG. 9. Parts 84 of the head that extend beyond the circle lie in the area 85, which is not shown is shown hatched. In this case, a total of 720 detector elements are used in the following way: The 480 detector elements of group H with a width of one millimeter are switched to the non-paired single state in order to achieve the To generate attenuation signals for the image part lying within the circle 83 with high or one-millimeter resolution. In addition, 240 elements with a width of one millimeter are nominally switched and effectively connected in parallel to form groups of four, to form 60 elements four millimeters wide, which can be used as

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Hilfselemente dienen. Dabei werden die 30 Elemente der Gruppe A und die 90 Elemente der Gruppe B zu Vierergruppen zusammengeschaltet, so daß sich 30 Elemente ergeben, und in ähnlicher Weise die 30 Elemente der Gruppe A¹ und die 90 Elemente der Gruppe B¹ effektiv zu 30 Elementen mit vier Millimeter Breite verbunden. Auch hier werden natürlich die Bezugssignalelemente der Gruppen R und R¹ benutzt.Serve auxiliary elements. The 30 elements of group A and the 90 elements of group B are interconnected to form groups of four, so that 30 elements result, and similarly the 30 elements of group A ¹ and the 90 elements of group B ¹ effectively to 30 elements with four millimeters wide. Here too, of course, the reference signal elements of groups R and R ^{1 are} used.

Fig. 10 stellt den Fall dar, daß die Gesamtkörperschicht 10" größer als der Bildrekonstruktionsteil in der Betriebsart mit normaler Auflösung ist, so daß Teile 86 des Körpers und möglicherweise nichtanatomische Objekte außerhalb des Rekonstruktionskreises liegen und nicht wiedergegeben werden, so daß sie schraffiert dargestellt sind, um ihre theoretische Lage anzudeuten. So hat der Bildrekonstruktionskreis in dem Körper bei dem Beispiel nach Fig. 7 einen Durchmesser von 46 Zentimeter. Der Körper kann dagegen eine Gesamtbreite von 60 Zentimeter haben. Dann sind noch 480 Elemente effektiv erforderlich, um alle Datenkanäle für die Bildrekonstruktion und zur Erzielung der bestmöglichen Auflösung zu verwenden. Diese Anzahl wird durch paarweise Parallelschaltung der 480 ein Millimeter breiten Elemente der Gruppe H zur Bildung des Äquivalents von 240 zwei Millimeter breiten Elementen erzielt. Die übrigen 240 erforderlichen zwei Millimeter breiten Elemente werden durch Verwendung der 30 und 90 zwei Millimeter breiten Elemente der Gruppen A und B als 120 und der 30 und 90 zwei Millimeter breiten Elemente der Gruppen A¹ und B¹ als weitere"120 Elemente gebildet. Die 15 zwei Millimeter breiten Elemente jeweils der Gruppen C und C¹ werden dann als Hilfselemente zur Bestimmung der maximalen Körpergröße benutzt.Fig. 10 illustrates the case where the total body layer 10 "is larger than the image reconstruction portion in the normal resolution mode, so that parts 86 of the body and possibly non-anatomical objects are outside the reconstruction circle and are not displayed, so that they are shown hatched The image reconstruction circle in the body has a diameter of 46 centimeters in the example of Fig. 7. The body, on the other hand, can have a total width of 60 centimeters This number is obtained by pairing the 480 one millimeter wide elements of group H in parallel to form the equivalent of 240 two millimeter wide elements. The remaining 240 two millimeter wide elements required are obtained by using the 30 and 90 two millimeter wide elements of groups A and B as 120 and the 30 and 90 two millimeter wide elements of groups A ¹ and B ¹ as additional "120 elements. The 15 two millimeter wide elements of groups C and C ¹ are then used as auxiliary elements to determine the maximum body size.

Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei verschiedene Einrichtungen, in denen die Signale des neuen Doppelfunktionsdetektors zur Bildrekonstruktion in den verschiedenen Betriebsarten verwendet werden können.4 and 5 show two different devices in which uses the signals of the new dual-function detector for image reconstruction in the various operating modes can be.

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In Fig. 4 ist der neue Mehrbetriebsart-Detektor wie in Fig. 2 als ganzes mit 44 bezeichnet. Ein eingegebenes Röntgenbild wird durch die Randstrahlen 19 und 20 des Röntgenstrahlbündels symbolisiert. Die analogen Signale der einzelnen Detektorelemente werden über eine Leitung 70 einer Tiefpaßfilter- und Verstärkeranordnung 71 zugeführt, die die über die Kanäle oder Leitungen von den jeweiligen Detektorelementen zugeführten analogen Signale filtert und verstärkt. Diese analogen Signale entsprechen der Röntgenstrahldämpfung in den'einzelnen Strahlengängen innerhalb des Röntgenstrahlbündels für jede Röntgenstrahlansicht bzw. -richtung. Für jede Röntgenstrahlrichtung bzw. -ansicht, d.h. jedes Inkrement der Abtasterdrehung wird eine Gruppe von Signalen erzeugt. Hierbei werden die Detektorelemente in der mittleren Gruppe H in den Kopfoder Körper-Betriebsarten nicht eher umgeschaltet, als bis die Signale verstärkt worden sind. Dies ergibt für die weitere Verarbeitung ein besseres Verhältnis von Nutz- zu Störsignal bzw. einen besseren Rauschabstand. Die Signale der Filter- und Verstärkeranordnung 71 werden über eine Leitung 72 einem analogen Demultiplexer 73 zugeführt. Der Demultiplexer bewirkt in diesem Ausführungsbeispiel die Umschaltung der Detektorelemente. Das heißt, er ist derart steuerbar, daß er die analogen Signale auf verschiedene Weise für die Kopf-, Gesamtkörper- und Zoom-Betriebsart umschaltet oder umleitet. Mit anderen Worten, der Demultiplexer wählt diejenigen Detektorelemente aus, die für die Bildrekonstruktion und als Hilfssignalelemente für die Kopf- und Körperschicht-Betriebsarten, wie erforderlich, benutzt werden sollen. Dies ist in Fig. 4 dadurch symbolisch dargestellt, daß die bei der Körperschicht-Betriebsart benötigten analogen Signale über eine Leitung 74 und die für die Kopf-Betriebsart benötigten Signale über eine Leitung 75 ausgegeben werden. Diese Leitungen gehen in eine gemeinsame Leitung 76 über, die den Eingang eines Reihenfolgemultipiexers 77 bildet, der den jeweiligen Ausgangskanal oder die jeweilige Ausgangsleitung des Demultiplexers auswählt, dessen bzw. deren Signal als nächstes in einen digitalen Wert umgesetzt werden soll.In FIG. 4, the new multi-mode detector is designated as a whole by 44, as in FIG. An entered X-ray image is symbolized by the edge rays 19 and 20 of the X-ray beam. The analog signals from the individual detector elements are fed via a line 70 to a low-pass filter and amplifier arrangement 71, which via the channels or lines supplied from the respective detector elements filters and amplifies analog signals. These analog signals correspond to the X-ray attenuation in the individual Ray paths within the X-ray beam for each X-ray view or direction. For every X-ray direction view, i.e. each increment of the scanner rotation, a set of signals is generated. Here will be the detector elements in the middle group H are not switched in the head or body modes until the Signals have been amplified. For further processing, this results in a better ratio of useful to interference signal or a better signal to noise ratio. The signals of the filter and amplifier arrangement 71 are an analog one via a line 72 Demultiplexer 73 supplied. In this exemplary embodiment, the demultiplexer switches the detector elements. That is, it is controllable to output the analog signals in various ways for the head, whole body, and Switches or redirects zoom mode. In other words, the demultiplexer selects those detector elements which for image reconstruction and as auxiliary signal elements for the head and body layer modes as required, should be used. This is shown symbolically in FIG. 4 by the fact that those required in the body layer mode of operation analog signals are output via a line 74 and the signals required for the head operating mode via a line 75 will. These lines merge into a common line 76, which forms the input of a sequence multiplier 77, which selects the respective output channel or the respective output line of the demultiplexer, its signal should be converted into a digital value next.

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Die Signale werden über eine Leitung 78 einer Gruppe von Analog/Digital-Umsetzern zugeführt, die symbolisch durch den Block 79 dargestellt sind. Für Jede Röntgenstrahl-Ansicht oder neue Drehwinkellage von Röntgenstrahlröhre und Detektor während eines Körperabtastungsumlaufs wird dem A/D-Umsetzer 79 eine Gruppe analoger Signale zugeführt. Die zentrale Prozessoreinheit 27 ruft diese Gruppen analoger Signale über eine Leitung 80 synchron mit der Drehwinkeländerung des Abtasters vom Ausgang des A/D-Umsetzers ab. Die Prozessoreinheit 27 benutzt die digitalen Werte im Bildrekonstruktionsalgorithmus und erzeugt eine Gruppe digitaler Signale', die die Intensität oder Helligkeit der Bildelemente des Bildes darstellen, das auf dem Monitor 32 wiedergegeben werden soll. Nach Fig. 4 werden die digitalen Bildelementsignale über eine Leitung 30, wie in Fig. 1, der Wiedergabeeinrichtung zugeführt, die als ein Block dargestellt ist, der das Wiedergabesteuerwerk 29 und den Monitor 32, wie in Fig. 1 dargestellt, aufweist. Bei der Einrichtung nach Fig. 4 werden die analogen Signale vom Demultiplexer 73 in einer F«>rm ausgegeben, die - in Abhängigkeit von der gewählten Betriebsart - der zentralen Verarbeitungseinrichtung die Bestimmung ermöglichen, welche der entsprechenden digitalen Signale Bildsignale, welche Hilfselementsignale und welche Bezugssignale sind.The signals are fed via a line 78 to a group of analog / digital converters, which are symbolically represented by block 79 are shown. For every X-ray view or new angle of rotation of the X-ray tube and detector A group of analog signals is applied to the A / D converter 79 during one body scan cycle. The central processing unit 27 calls these groups of analog signals via a line 80 in synchronism with the change in the angle of rotation of the scanner from the output of the A / D converter. The processor unit 27 uses the digital values in the image reconstruction algorithm and generates a set of digital signals representing the intensity or brightness of the picture elements of the image to be displayed on monitor 32. According to FIG. 4, the digital picture element signals are fed to the display device via a line 30, as in FIG. which is shown as a block including the display controller 29 and monitor 32 as shown in FIG. In the device according to FIG. 4, the analog signals are output from the demultiplexer 73 in a format which - Depending on the selected operating mode - allow the central processing device to determine which of the corresponding digital signals image signals, which auxiliary element signals and what reference signals are.

Bei der Einrichtung nach Fig. 4 werden die Ausgangsleitungen der Röntgenstrahldetektorelemente jeweils in Abhängigkeit davon umgeschaltet (entmultipiext), ob die Gesamtkörperschicht- , Zoom- oder Kopfschicht-Betriebsart gewählt worden ist. Bei der bevorzugten Einrichtung nach Fig. 5 erfolgt dagegen keine Leitung sum schaltung. Vielmehr ist der Rechner so programmiert, daß er die Einrichtung bildet, die Signale in Abhängigkeit von der gewählten Betriebsart auswählt und bestimmt, ob die von der mittleren Elementegruppe H erzeugten Signale paarweise kombiniert werden müssen, um jeweils zwei Elemente effektiv als ein Element wirken zu lassen, wie in der Gesamtkörper-Betriebsart,In the device according to FIG. 4, the output lines of the X-ray detector elements are each switched over (demultiplied) as a function of whether the whole-body layer, zoom or head-layer operating mode has been selected. In the preferred device according to FIG. 5, however, there is no line sum circuit. Rather, the computer is programmed in such a way that it forms the device which selects the signals as a function of the selected operating mode and determines whether the signals generated by the middle group of elements H must be combined in pairs in order to have two elements each effectively act as one element as in Whole Body Mode,

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oder ob die Signale der schmaleren Elemente einzeln (getrennt) benutzt, d.h. nicht addiert oder parallelgeschaltet werden müssen, wie dies in der Zoom- und Kopf-Betriebsart der Fall ist. Die Einrichtung nach Fig. 5 ermöglicht die Bildung aller Kombinationen von Detektorelementen, die für die verschiedensten Anwendungsfälle erwünscht sein können.or whether the signals of the narrower elements are used individually (separately), i.e. not added or connected in parallel must, as is the case in the zoom and head modes. The device of FIG. 5 enables the formation of all Combinations of detector elements that can be desired for a wide variety of applications.

Die bevorzugte Datenverarbeitungseinrichtung nach Fig. 5 enthält den Röntgenstrahldetektor 44, dessen analoge Detektorelement-Signale über eine Leitung 90' einer Filter- und Verstärkeranordnung 91 zugeführt werden. In Fig. 5 werden die verstärkten analogen Signale der Detektorelemente jedoch direkt dem A/D-Umsetzer 93 zugeführt, der sie beispielsweise in digitale 16- oder 32-Bit-Bytes umsetzt. Diese Bytes werden über eine Leitung 94 in einen internen Speicher eines digitalen Prozessors 96 übertragen. Bei dem Prozessor kann es sich um einen Universal- oder Array-Prozessor handeln. Die speziellen Rechnungen und anderen Operationen, die von dem Prozessor ausgeführt werden, werden durch die zentrale Wirts-Prozessoreinheit 27 und die ihm von dieser über eine Steuerleitung 98 zugeführten Steuersignale überwacht, und dies hängt davon ab, welche Abbildungs-Betriebsart gewählt worden ist. Der Prozessor führt solche Operationen, wie das paarweise oder nichtpaarweise Verknüpfen der Röntgenstrahldämpfungsdatensignale der mittleren Detektorelementegruppe, in Abhängigkeit davon aus, ob Abbildungs-Betriebsarten mit normaler oder hoher Auflösung gewählt worden sind. Mit anderen Worten, statt die Datensignale auf verschiedene Kanäle nacheinander umzuschalten, wie bei der Einrichtung nach Fig. 4, steht dem Prozessor nach Fig. 5 ein vollständiger Satz von Signalen für jede Röntgenstrahl-Ansicht (bzw. -abbildung) zur Verfügung, und er bewirkt den Effekt einer Umschaltung durch geeignete paarweise Verknüpfung oder NichtVerknüpfung der Signale und durch Auswählen derjenigen Signale der Detektorelemente, die als Hilfselementsignale benutzt werden sollen. Während die Signale jeder Rönt-The preferred data processing device according to FIG. 5 contains the X-ray detector 44, its analog detector element signals can be fed to a filter and amplifier arrangement 91 via a line 90 ′. In Fig. 5, the However, amplified analog signals of the detector elements are fed directly to the A / D converter 93, which converts them to digital Converts 16- or 32-bit bytes. These bytes are transferred to an internal memory of a digital via a line 94 Processor 96 transferred. The processor can be a general-purpose or array processor. The special ones Calculations and other operations performed by the processor are handled by the central host processing unit 27 and monitors the control signals fed to it by this via a control line 98, and this depends on which imaging mode has been selected. The processor performs such operations as paired or non-paired Linking the X-ray attenuation data signals of the central detector element group, in dependence thereon whether imaging modes with normal or high resolution have been chosen. In other words, instead of switching the data signals to different channels one after the other, As with the device of Fig. 4, the processor of Fig. 5 has a complete set of signals for each x-ray view (or mapping) is available, and it has the effect of switching over by suitable pairing or not combining the signals and by selecting those signals of the detector elements which are to be used as auxiliary element signals should be used. While the signals of every X-ray

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genstrahl-Ansicht verarbeitet werden, werden sie über eine Leitung 99 in einen Plattenspeicher 100 übertragen, wo sie der zentralen Prozessoreinheit 97 über eine Leitung 101 zur Verfügung stehen.gene beam view are processed, they are transmitted via a line 99 to a disk storage 100, where they the central processor unit 97 are available via a line 101.

Die zentrale Verarbeitungseinheit benutzt die Daten aus dem Plattenspeicher zur Rekonstruktion des Bildes in der gewünschten Betriebsart und formt die Daten für die Übertragung in die Wiedergabeeinrichtung um, die aus dem Wiedergabesteuerwerk und dem Videomonitor 32 besteht.The central processing unit uses the data from the disk memory to reconstruct the image in the desired format Operating mode and converts the data for transmission to the playback device from the playback control unit and the video monitor 32.

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Claims

Patent attorneys

Reichel u. Reichel Frankfurt a. M. 1Reichel and Reichel Frankfurt a. M. 1

Parkstrasse 13 9857

GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.Y., VStA.

Claims

Θ computer-controlled axial tomography device with an X-ray source for transilluminating a body layer by means of an X-ray beam and with an X-ray detector, the several adjacent detector elements for detecting the radiation emerging from the body, wherein the Elements are each operable to generate analog signals that are a measure of the x-ray attenuation on essentially discrete X-ray paths across the beam for different angles of the beam represent relative to the body, and means for processing these signals in such a way that the reproduction a reconstructed image of the layer is possible, having, characterized in,

that the detector is designed so that it can record and display high resolution images of relatively small anatomical areas, such as leg, child torso and head layers, or a small area reproduced within a comparatively larger anatomical area and with a relatively lower resolution Allows images of the larger anatomical areas, and that the detector has:

a plurality of adjacent detector elements with a predetermined width forming a central group, and several adjacent detector elements of greater width than the elements in the middle group on both sides the middle group and

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a device for coupling the through the Detector elements generated signals in the processing device.

2. Device according to claim 1,
characterized in that the elements in the middle group are half as wide as the elements on either side of the middle group.

3. Device according to claim 1,

characterized in that the device for coupling the signals into the processing device comprises means operable such that a predetermined number of adjacent elements of the middle group is connected in parallel, so that the effective width of these elements of the middle group is bigger.

4. Apparatus according to claim 1,

characterized in that the device for coupling the signals into the processing device has such an operable device that adjacent pairs of the individual elements in of the middle group are connected in parallel, so that elements in the middle group result which effectively the twice as wide as the individual elements in the middle group.

5. Apparatus according to claim 1,

characterized in that the device for coupling the signals into the processing device comprises a device which can be operated in such a way that adjacent pairs of elements of the middle group are effectively connected in parallel, so that elements with an effective width equal to the width of the individual ones result in the middle group Elements on either side of the middle group is equivalent.

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6. Apparatus according to claim 2,

characterized in that each group of elements is on each side of the middle Group has the same number of elements of greater width and the sum of the elements in the side groups is equal to the number of pairs of half as wide elements in the middle group.

7. Apparatus according to claim 1,

characterized in that the detector has a number of adjacent detector elements for detecting the radiation emerging from the body, wherein a radiation which the body essentially penetrates over the entire width, by a longer row than the radiation is absorbed, which one layer in one Body area penetrates whose width is less than the total body width that the elements on the radiation each respond by generating analog signals that are a measure of the X-ray attenuation changes transversely to the exiting beam for a variety of angles of the beam relative to the body represent that means are provided for processing these signals in order to reconstruct the image and for generating signals which represent the picture elements of an axial image of the layer that a display device is provided which reproduces the image of the layer in dependence on the picture element signals that the device is so constructed is that there is the formation of a high resolution image in the case of a layer such as that in the head or Leg or species is the width of which is less than the total width of the body, and an image with relatively allows smaller resolution of a layer that has essentially the entire body width and is due to the impact the radiation over a larger extension of the row of detector elements than in the case mentioned, wherein the detector element row from a middle group

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adjacent individual relatively small detector elements and groups of adjacent detector elements on both sides the middle group, where the width of the elements in the middle group is less than the width of the relatively larger elements in the groups on either side of the middle group, and with a device being provided which is operable such that when a high resolution image is obtained from a layer with a smaller as the total body width is desired, the signals of the relatively smaller elements in the middle group individually selects for the reconstruction of an image of the slice.

8. Apparatus according to claim 7,

characterized in that when an image is from a layer with full body width is desired, in which the emitted radiation extends over a larger number of detector elements than in the middle group are present, this device can be operated in such a way that it simultaneously receives the signals of the relatively larger elements in the side groups and of adjacent pairs of relatively smaller elements in the middle Group selects so that they appear as elements of greater width in the middle group for the reconstruction of a Image of this layer work.

9. Apparatus according to claim 7,

characterized in that when a high resolution image is selected from an area in a layer with full body width is desired, in which the emitted radiation spreads over the middle group of Elements and the side group extends and the mentioned area within the boundaries of the middle group is, the device mentioned can be operated in such a way that it receives the signals of the individual elements of the middle Group for the reconstruction and reproduction of the image with high resolution and the signals of the relatively large elements in the outer group to determine the size of the layer.

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10. Device according to one of claims 7 Ms 9 »characterized in that that the device for processing the signals comprises:

a filter and amplifier device with a device for inputting the relevant analog signals the detector elements and means for outputting the signals after they have been filtered and amplified became,

an analog signal demultiplexer with an input device for the respective signals and with an output device, which can be operated in such a way that it receives the signals from the individual detector elements of the central Group and the signals of the relatively larger detector elements of the side groups selectable in the output device switches,

a sequence multiplexer with an input device for the signals from the demultiplexer and an output device, the order multiplexer being operable to receive signals from its input device selects and couples it to its output device,

an analog / digital converter with an input device for the selected analog signals and with an output device for corresponding digital signals and

means for using these signals to generate signals representing a reconstructed image of a Represent a layer of the body or part of it.

11. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that that the device for processing the signals comprises:

a filter and amplifier device with an input device for analog signals of the respective detection

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gate elements and an output device for the signals, after being filtered and amplified,

an analog / digital converter with one of the mentioned Output device connected input device for receiving the analog signals and with an output device for corresponding digital signals,

a digital processor with an input device for receiving the digital signals and with an output device, the processor being operable to receive signals from the elements of the middle group and of the relatively larger elements depending on whether the image to be reconstructed is high or should have a low resolution, and

.a means for controlling the processor to perform the selection.

12. Computer-controlled axial tomography method for extraction of X-ray attenuation data, which is the reconstruction of highest resolution images of layers within whole Bodies, areas within entire bodies, and parts less than the total body width that an X-ray detector can use Allowed predetermined length in a tomography device, in which an X-ray beam from an X-ray source passed through a layer of the body and the 'attenuated radiation that emerges from the body layer, is detected by a detector having a number of adjacent detector elements, the analog signals accordingly the intensity of the radiation detected by them, allows, and where the detector and the source are rotated together around the body to determine damping data at a plurality of rotation angles, wherein the procedure includes:

arranging the detector elements as a middle group of narrow elements of equal width with a row relatively wider elements on either side of the middle group,

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selecting signals from the individual detector elements of the middle group to reconstruct one High resolution image of an area of a body layer, the emission of which is different extends substantially the entire length of the middle group, or

selecting signals obtained by combining signals from a plurality of adjacent narrow elements the middle group with signals from a multitude of wider elements on either side of the middle group formed to reconstruct a relatively low resolution image of a wider body layer, the exit radiation of which extends over a length of the detector which is greater than the length the middle group is.

13. The method according to claim 12,
characterized in that when signals for a higher resolution image are selected from the middle group of narrow elements, some of the wider elements on either side of the group are used as auxiliary elements, the signals of which are used to eliminate the influences of external non-anatomical objects and to determine the Total width of the body layer can be used.

14. The method according to claim 12,
characterized in that when signals are selected for the lower resolution image, wider elements on either side of the wider elements whose signals are used for the image are used as auxiliary elements whose signals are used to eliminate the influences of external non-anatomical objects and to Determination of the total width of the body layer can be used.

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15. Computer-controlled axial tomography method for extraction of X-ray attenuation data, which is the reconstruction of Highest resolution images of layers within whole bodies, areas within whole bodies and parts with less than the total body width, which is an X-ray detector of a predetermined length in a tomography device allows an X-ray beam from an X-ray source passed through a layer of the body and the attenuated radiation that emerges from the body layer, is detected by a detector having a number of adjacent detector elements, the analog signals accordingly the intensity of the radiation detected by them, allows, and where the detector and the source are rotated together around the body to determine damping data at a plurality of rotation angles, wherein the procedure includes:

arranging the detector elements as a middle one Group of narrow elements of equal width with a number of relatively wider elements on either side of the central one Group,

selecting signals from the narrow detector elements of the middle group to reconstruct one a high resolution image of a limited area of a body layer, the exit beam of which development extends essentially the entire length of the middle group, and the simultaneous selection of signals from the wider elements of the lateral groups to reconstruct a coincident one a lower resolution image of the outside of the body parts of the mentioned area or

selecting signals obtained by combining the signals from a plurality of adjacent narrow detector elements of the middle group, for reconciliation

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structure a low resolution one Image of a limited area of a body layer, whose exit radiation is essentially via the the entire length of the middle group, and the simultaneous selection of signals of the respective wider elements on either side of the middle group for coincident reconstruction of a corresponding one a lower resolution image of parts of the body whose radiation is emitted meets the broader elements on either side of the middle group.

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