DE3234735A1 - Method and device for producing radiological tomographic images - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung radiologischer Tomogramme Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung radiologischer Tomogramme gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches und bezieht sich ferner auf ein Gerät zur Durchfahrung des Verfahrens. Method and device for producing radiological tomograms The invention relates to a method for producing radiological tomograms according to The preamble of the main claim and also relates to a device for driving through of the procedure.
Tornorrramme oder Schichtdarstellungen zeigen von einem photographierten Gegenstand scharfe Bilder nur von einer Schicht. Andere, von den Röntgen-Strahlen durchdrunrrrene Teile werden geschwächt bzw. geschwächt dargestellt und zwar in Folge einer gleichzeitigen Bewegung der Strahlenquelle und der Filmkassette während des Verfahrens.Torrent rams or slices show of a photographed person Subject sharp images only from one layer. Others, from the X-rays Pierced parts are shown weakened or weakened in Follow a simultaneous movement of the radiation source and the film cassette during of the procedure.
Es wird unterschieden zwischen Linear- und Panorama- Tomographie und zwar weil bemerkenswerte Unterschiede bezüglich der Ergebnisse bestehen und auch bezüglich der benutzten Parameter. Bei der Linear-Tomographie wird gewissermaßen nur ein Rahmen dem Röntgenstrahl ausgesetzt, wobei nur die photographierten Teile ein scharfes Bild abgeben, die in Bezug auf das Rotationszentrum des Röntgenstrahles fokusiert sind oder die durch die Zentralebene gehen. Die Stärke der thotographierten Schicht ist dabei bestimmt durch den Rotationswinkel. Bei bekannten Geräten sind die Röntgenstrahlquelle und die Silmkassette nicht stationär miteinander verbunden, und demgemäß ändert sich der Winkel zwischen dem Rdntgenstrahl und der Filmebene und/oder die Distanz zwischen der Röntgenstrnhlquelle und der Filmkassette wnhrend des Verfahrens.A distinction is made between linear and panoramic tomography and because there are and also notable differences in the results regarding the parameters used. With linear tomography, in a sense only one frame exposed to the X-ray, with only the photographed parts give a sharp image in relation to the center of rotation of the X-ray beam are focused or that go through the central plane. The strength of the photographed The layer is determined by the angle of rotation. In known devices are the X-ray source and the Silm cassette are not connected to one another in a stationary manner, and accordingly changes is the angle between the X-ray and the film plane and / or the distance between the X-ray source and the film cassette during the procedure.
Normalerweise sind die Bewegungen sowohl der Filinkassette als auch der Strahlenquelle so eingereichtet, daß sie linear erfolgen.Usually the movements are both the filin cassette and the the radiation source set up so that they take place linearly.
Bei der Panorama-Tomogranhie wiederum sind die Drehwinkel gewöhnlich eher groß. Der Film wird in der Filmkassette gleichzeitig transportiert mit der Drehbewegung der Filmkässette und der Strahlenquelle,und der Film wird kontinuierlich belichtet durch einen engen Schlitz in der Frontfläche der Filmkassetteneinrichtung in zeitlicher Abstimmung von Filmvorschub und abzufahrendem Gegenstand.In the case of panoramic tomography, on the other hand, the angles of rotation are common rather big. The film is transported in the film cassette at the same time as the Rotation of the film cassette and the radiation source, and the film becomes continuous exposed through a narrow slot in the front surface of the film cassette assembly in the timing of the film advance and the object to be moved.
Die scharf photogranhierte Panoramaschicht ist bestimmt durch die Filmtransportgeschwindigkeit, d.h., diese Punkte des photographierten Gegenstandes lassen das Bild scharf werden die mit einer äquivalenten Geschwindigkeit zu der des Filmes projiziert werden.The sharply photo-grained panorama layer is determined by the Film transport speed, i.e., these points of the photographed object let the image become sharp at an equivalent speed to that of the film can be projected.
Speziell bei der Schädel-Radiographie können sowohl Linear- als auch Panorama-Tomo#raphie mit Erfolg an7ewendet werden, weil es in diesem Bereich eine Vielzahl von unterschiedlichen Aufnahmeobjekten gibt. Vielseitige Möglichkeiten der Radiographie können nur dann garantiert werden, wenn Einrichtungen sowohl für die Linear- als auch für die Panorama-Tomogranhie verfügbar sind, was jedoch eine ziemlich teure Lösung darstellt.Especially in the case of skull radiography, both linear and Panorama tomography can be used with success because there is one in this area There is a multitude of different subjects. Versatile possibilities of radiography can only be guaranteed if facilities for both the linear as well as the panoramic tomography are available, but what a represents quite an expensive solution.
Andererseits ist es für den Fall schwierig,wo von ein und demselben Gegenstand ein lineares und ein panoramatisches Tomogramm gebraucht wird, zwei getrennte Geräte exakt auf den gleichen Punkt des zu photographierenden Gegenstandes zu richten.On the other hand, it is difficult in the case where from one and the same Subject a linear and a panoramic tomogram is needed, two separate ones To aim devices exactly at the same point of the object to be photographed.
Der Erfindung liest demgemäß die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten , bei bekannter Technik bestehenden Nachteile zu eliminieren, d.h., sowohl Linear- als auch Panorama-Tomographien mit einem Gerät herstellen zu können, das außerdem einfach, leicht zu handhaben und betriebssicher sein soll mit der Maßgabe vielseitiger tomographischer Möglichkeiten.The invention is accordingly based on the object mentioned above , to eliminate the disadvantages existing with known technology, i.e. both linear as well as being able to produce panoramic tomographies with one device that also simple, easy to handle and operationally reliable with the proviso that it should be more versatile tomographic possibilities.
Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte gelöst. Das Gerät zur Durchführung des Verfahrens ergibt sich nach Anspruch 6.This task is accomplished with a method of the type mentioned at the beginning the invention solved by what is covered in the characterizing part of the main claim. The device to carry out the method results from claim 6.
Vorteilhafte Weiterbildungen bzw. bevorzugte Ausführungsformen bzsgl. des Verfahren ergeben sich nach Unteransprü -chen 2 bis 5 und bezüglich des Gerätes nach Ansprüchen 7 bis 13.Advantageous developments or preferred embodiments with respect to of the method result from subclaims 2 to 5 and with regard to the device according to claims 7 to 13.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungabeispielen näher erläutert.The invention is explained below on the basis of the drawing of execution examples explained in more detail.
Es zeigt schematisch Fig. 1 eine Frontansicht des erfindungsgemäßen Gerätes; Fig. 2 eine Seitenansicht des Gerätes nach Fig.1; Fig. 3 eine Ausführungsform von Collimationselementen geeignet für die Filmkassette; Fig. 4 ein Ld.sungstrinzip für die Filmkassette und Fig. 5 ein Lösungsbeispiel für Collimationselemente zur Begrenzung des Röntgenstrahles vor dem zu fotographierenden Gegenstand.It shows schematically Fig. 1 a front view of the invention Device; Fig. 2 is a side view of the device according to Fig. 1; 3 shows an embodiment of collimation elements suitable for the film cassette; 4 shows a solution principle for the film cassette and FIG. 5 shows an example of a solution for collimation elements Limitation of the X-ray beam in front of the object to be photographed.
In den Figuren ist mit 1 der stationäre Rahmen bezeichnet, an dem die Strahlenquelle 2 und die Filmkassetteneinrichtung 4 beweglich angeordnet sind.In the figures, 1 denotes the stationary frame on which the radiation source 2 and the film cassette device 4 are movably arranged.
Wie aus Fig.1,2 erkennbar, sind die Strahlenquelle 2 und die Kassette 4 an einem Träger 15 aneordnet, der um eine Achse 7 drehbar ist. Der Träger 15 ist selbst mit Lasern an einem beweglichen Schlitten 16 gelagert, der in Bezug auf den Rahmen 1 vertikal beweglich angeordnet ist.As can be seen from Fig.1,2, the radiation source 2 and the Cassette 4 is arranged on a carrier 15 which is rotatable about an axis 7. The carrier 15 is itself mounted with lasers on a movable slide 16, which in relation is arranged vertically movable on the frame 1.
Die Drehung des Trägers wird durch einen Drehantrieb und die Bewegun des Schlittens 16 durch einen Schrittrnotor 12 und eine Spindel 13 bewirkt. Das Gerät enthielt ferner eine Filmtransporteinrichtung 3, erste Kollimationselemente 8, installiert in Verbindung mit der Strahlenquelle 2 zur Ausbildung eines auf den Gegenstand 5 fokusierten Strahls, und zweite Kollimationselemente 9, angeordnet an der Film kassetteneinrichtung 4 , die den Zutritt der durch den Jegenstand gegangenen Strahlung zum Film bestimmen, d.h., diese begrenzen den Spalt 1o. Bei der Panorama-Tomographie begrenzen die Kollimationselemente den Zutritt von schädlicher, diffuser Strahlung zum Film.The rotation of the carrier is made by a rotary drive and the movement of the carriage 16 is effected by a stepper motor 12 and a spindle 13. That The device also contained a film transport device 3, first collimation elements 8, installed in connection with the radiation source 2 to form an on the Object 5 focused beam, and second collimation elements 9, arranged on the film cassette device 4, the access to the passed through the object Determine the radiation to the film, i.e. these limit the gap 1o. With panoramic tomography the collimation elements limit the entry of harmful, diffuse radiation to the movie.
Ferner weist das Gerät Lichtprojektoren 11 auf, die Nicht markierungslinien erzeugen, nach denen der Gegenstand nositioniert werden kann, um die gewünschte I.a.e fotographieren zu können und um den Vorgang wiederholen zu können.The device also has light projectors 11, the non-marking lines generate, according to which the object can be repositioned to the desired one I.a.e to be able to take photos and to be able to repeat the process.
Da die gleiche Ausgangsstellung in Bezug auf den Gegenstand mit großer Genauigkeit für die Strahelnquelle 2 und die Filmkassette immer wieder einstellbar ist, ist es ein Einfaches,die für die Aufnahme unterschiedlicher Lagen erforderlichen Schritte zu programmieren, bspw. mit einem Microprocessor, der in das Schaltgehäuse (Fig.1) mit eingebaut bzw. integriert sein kann, in dem sich das Steuersystem 6 für das ganze Gerät befindet.Because the same starting position in relation to the subject with great Accuracy for the beam source 2 and the film cassette adjustable again and again is, it is a simple one that is required for the inclusion of different layers Steps to be programmed, for example with a microprocessor, which is in the switch housing (Fig.1) can be built in or integrated, in which the control system 6 for the whole device.
Dieses Steuersystem 6 wählt dann, gemäß dem gewählten Programm und der gewählten Photographiermethode, die Betriebsmethoden und /oder Stellungen aus für unterschiedliche R1emente und ebenso auch für parametrische Werte geeicrret für differente Bewegungen( Schlitten 16, Drehbeweaung des Tr 15, Silmtransport) und sorgt ferner für die Darstellung und Koordination der Bewegungen, so daß dadurch der Aufnahmeprozeß vollautomatisch ausgeführt werden kann. Die Auswahl der Methoden wird nachfolgend noch im Detail erläutert.This control system 6 then selects, according to the selected program and the chosen photography method, the operating methods and / or positions geeicrret for different elements and also for parametric values for different movements (slide 16, rotating movement of the Tr 15, Silmtransport) and also takes care of the display and Coordination of movements, so that the recording process can be carried out fully automatically. The selection the methods are explained in detail below.
einrichtung Die Fig.3 zeigt das Prinzip der Ausbildung ein Filmkassetten 4, wie sie für den vorliegenden Fall in Frage kommt. device The Fig.3 shows the principle of the formation of a film cassette 4, as it comes into question in the present case.
Die Einrichtung 4 weist einen Träger bzw. eine Kassette 22 auf und ferner Führungsplatten 23, zwischen denen die Kollimationselemente 9 angeordnet sind. Die Begrenzungsplatten des Röntgenstrahles, die in diesem Falle als Kollimationselemente dienen, sind in Pfeilrichtung bewegbar, wobei die Bewegungsfreiheit bestimmt ist durch die Führungselemente 20 und 21. Die Verstellung kann selbstverständlich mit geeigneten und bekannten Elementen automatisch gestaltet werden.The device 4 has a carrier or a cassette 22 and furthermore guide plates 23, between which the collimation elements 9 are arranged are. The delimitation plates of the X-ray beam, which in this case act as collimation elements serve, can be moved in the direction of the arrow, whereby the freedom of movement is determined by the guide elements 20 and 21. The adjustment can of course with suitable and known elements are automatically designed.
Wie aus Fig.3 erkennbar, ist die Größe der öffnung 10, durch die die Röntgenstrahlen hindurchgehen, bestimmt durch die jeweilige Stellung der Kollimationselemente zu jeder Zeit.As can be seen from Figure 3, the size of the opening 10 through which the X-rays pass through, determined by the respective position of the collimation elements anytime.
Bei ihrer größten Weite kann die Öffnung 1o ein ganzes Aufnahmefeld in der gleichen Zeit erfassen. Das zu entwickelnde Feld ist dann schwach gebogen entsprechend dem Krüinmungsradius des Filmträgers 22. Es kann auch eine separate Filmkassette 30,falls erforderlich, benutzt werden, wobei sich das Feld in einer Ebene befindet.. Eine dieser alternativen Möglichkeiten ist in Fig. 4 verdeutlicht, bei der die äußere Platte 23 mit Elementen 24 versehen ist, die die Filmkassette 30 tragen. In diesem Falle müssen die Kollimationselemente 9 nicht in unterschiedliche Betri#bsstellungen bewegt werden, da diese Elemente 9 ohne Wirkung sind infolge der stationär angeordneten Filmkassette 30 und keine Filmentwicklung bewirken.At its greatest width, the opening 1o can accommodate an entire recording field capture in the same time. The field to be developed is then slightly curved corresponding to the radius of curvature of the film carrier 22. It can also be a separate Film cassette 30, if necessary, can be used with the field in a Level is located .. One of these alternative possibilities is illustrated in Fig. 4, in which the outer plate 23 is provided with elements 24 which the film cassette 30 wear. In this case, the collimation elements 9 do not have to be in different Operational positions are moved because these elements 9 have no effect as a result of the stationary film cassette 30 and cause no film development.
Fig.5 zeigt eine besondere Ausführungsform bezüglich des Kollimationselementes 8. Wie erkennbar, wirkt eine elektrische Mechanik 25 auf Hebelarme 26, an denen Lager 29 sitzen, über die dann die Begrenzungsplatten 27 für den Röntcrenstrahl gedreht werden, wobei sich die Breite der Öffnung 28 verandert. Eine solche Röntgenstrahlenbegrenzung kann selbstverständlich auch auf andere Arten erfolgen, von denen eine Vielzahl bekannt sind.5 shows a particular embodiment with regard to the collimation element 8. As can be seen, an electrical mechanism 25 acts on lever arms 26 on which Bearing 29 sit over which then the boundary plates 27 for the X-ray beam are rotated, wherein the width of the opening 28 changes. Such an x-ray limit can of course also be done in other ways, a variety of which are known.
Eine Panorama-Tomographie wird wie folgt ausgeführt: Die Kollimationselemente 8,9 werden so einestellt, daß sie die von der Strahlenquelle 2 ausfrehenden Strahlen so begrenzen, daß ein relativ enger Fächer von Strahlen entsteht bzw. gebildet wird. Die gewünschte Lage bzw. Schicht des &egenstandes, die photographiert werden soll, wird durch Wahl der Filmtransportgeschwindigkeit gewählt, d.h., die Jeschwindigkeit des Filmes wird während der Aufnahme durch die Öffnung 10 erhöht, und ferner durch durch Auswahl der Parameter für andere Bewegungen.A panoramic tomography is carried out as follows: The collimation elements 8, 9 are set so that they remove the rays emanating from the radiation source 2 so limit that a relatively narrow fan of rays arises or is formed. The desired position or layer of the object to be photographed is chosen by selecting the film transport speed, i.e. the Jesch speed of the film is increased during recording through the opening 10, and further through by selecting the parameters for other movements.
In Fällen, in denen alle erforderlichen Parameter für den Aufnahmeprozeß im voraus programmiert worden sind, wie oben erwähnt, ist nichts anderes erforderlich als das gewfjnschte Programm zu wählen, wobei das Steuersystem 6 für alle erforderlichen Einstellungen und Steuerungen sorgt.In cases where all the necessary parameters for the recording process programmed in advance, as mentioned above, nothing else is required as the desired program to choose, the control system 6 for all necessary Settings and controls.
Als ein Ergebnis einer linearen Bewegung(Schlitten 16) die gleichzeitig mit einer viel extensiveren Rotationsbewegung stattfindet und wie sie bei einer Panorama-Tomographie ererforderlich ist, kann des Röntlenstrahlenbünde1 vertikal auf die Schicht bzw. Lage gerichtet und eingestellt werden, die aufgenommen werden soll. Dies wird wesentlich die Bildverzeichnungen in dem Fall verkleinern, wo die Schicht sich von einem Kreisbogen unterscheidet, wie das oft der Fall ist.As a result of a linear movement (carriage 16) the simultaneous takes place with a much more extensive rotational movement and as it does in a If panoramic tomography is required, the X-ray bundles1 can be vertical be directed and adjusted to the layer or position that are recorded target. This will significantly reduce the image distortion in the case where the Layer differs from an arc of a circle, as is often the case.
Der Wechsel zur Linear-Tomographie wird am Gerät einfach dadurch bewerkstelligt, da die Kollimationselemente in eine Stellung gebracht werden, in der sie den Durchgang eines Röntgenstrahlenbündels zulassen, das in seiner Größe dem ganzen Rahmen entspricht. Wie vorerwhnt, müssen die Kollimationselemente 9 nicht notwendig bewegt werden in einem Fall, wo separate Filmkassetten gemäß Fig.4 benutzt werden. Auch die Filmtransporteinrichtung wird wirkungslos gestellt, so daß der ganze Rahmen bzw. das ganze Aufnahmefeld dem Röntgenstrahlenbündel während des wanzen tomographischen Prozesses ausgesetzt ist. Die Stärke der aufzunehmenden Schicht wird ausgewählt mit dem Rotationswinkel.The change to linear tomography is easily accomplished on the device by since the collimation elements are brought into a position in which they pass through allow an X-ray beam whose size corresponds to the whole frame. As previously mentioned, the collimation elements 9 do not necessarily have to be moved in a case where separate film cassettes are used as shown in FIG. Also the film transport device is made ineffective, so that the entire frame or the entire recording field dem X-ray beam is exposed during the bug tomographic process. The thickness of the layer to be recorded is selected with the angle of rotation.
Beim beschriebenen Gerät ist es ebenfalls möglich, die aufzunehmende Schicht in einer gewissen Distanz zur Rotationsachse 7 zu bewegen. Dies wird bewerkstelligt, indem die Drehachse 7 mit dem Schlitten 16 gleichzeitig mit der Drehbewegung bewegt wird. Die Geschwindigkeit für diese Bewegung ergibt sich nach der Formelv = w.r worin w die Winkelgeschwindigkeit der Drehbewegung ist und r die Distanz der gewählten und zu photographierenden Schicht von der Drehachse.With the device described, it is also possible to use the Move the layer at a certain distance from the axis of rotation 7. This is done by moving the axis of rotation 7 with the carriage 16 at the same time as the rotary movement will. The speed for this movement results from the formula v = w.r where w is the angular velocity of the rotary motion and r is the distance of the selected and layer to be photographed from the axis of rotation.
Auch die unterschiedlichen Parameterwerte, die für eine Linear-Tomographie benutzt werden, können natürlich ebenfalls im voraus programmiert werden, um unterschiedliche Arten von Standard-Programmen zu bilden.Also the different parameter values that are required for a linear tomography can of course also be programmed in advance to accommodate different Kinds of standard programs to form.
Weiterhin kann die Belichtungszeit des Films kann bei Linear-Tomographie konstant gehalten werden durch Änderung der Drehgeschwindigkeit korrespondierend zum gewählten Drehwinkel.Furthermore, the exposure time of the film can with linear tomography be kept constant by changing the rotational speed accordingly at the selected angle of rotation.
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |