DE4123909C1 - Appts. for locating radiation from the body - including collimator, shaft converter with several conversion areas across shaft, and centering system, for diagnosis of glandular disease - Google Patents

Appts. for locating radiation from the body - including collimator, shaft converter with several conversion areas across shaft, and centering system, for diagnosis of glandular disease

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DE4123909C1 DE19914123909 DE4123909A DE4123909C1 DE 4123909 C1 DE4123909 C1 DE 4123909C1 DE 19914123909 DE19914123909 DE 19914123909 DE 4123909 A DE4123909 A DE 4123909A DE 4123909 C1 DE4123909 C1 DE 4123909C1
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Abstract

The system locates radiation emanating from a body, the rays passing through a collimator shaft before striking a converter with several conversion areas across the shaft. A system positions the signal from a conversion area at the centre of the field of vision of this area, and in the plane of the radiation emission. This can be calculated by a formula taking account of the position of the collimator field of vision centre, the distance of the collimator from the plane of radiation emission from the body, the shaft length, and the position of the centre of the area at which radiation is detected. ADVANTAGE - Great accuracy, being particularly for radioactive diagnosis of glandular ailments.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ortung einer von einem Körper ausgehenden Strahlung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie beispielsweise aus der DE-AS 16 14 439 und der US-PS 38 90 506 bekannt ist. Solche Vorrichtungen werden u. a. in der medizinischen Diagnostik mit radioaktiv strahlenden Substanzen eingesetzt. Hierbei lagern sich, wie aus der Schilddrüsendiagnostik mit Jod 131 bekannt ist, die radioaktiv strahlenden Substanzen in dem zu untersuchenden Organ ab. Die aus dem Organ austretende Strahlung wird von der eingangs genannten Vorrichtung detektiert, die Signale erzeugt, auf Grund deren eine bildliche Darstellung der Verteilung der radioaktiven Substanzen bezüglich der Lage, Form, Größe und Verteilung erstellt werden kann.The invention relates to a device for locating a radiation from a body according to the generic term of claim 1, as for example from DE-AS 16 14 439 and US-PS 38 90 506 is known. Such devices will u. a. in medical diagnostics with radioactive radiating substances used. Here, how is known from thyroid diagnostics with iodine 131, which radioactive substances in the sample to be examined Organ from. The radiation emerging from the organ is from the Detected device initially detects the signals generated, based on which a pictorial representation of the Distribution of the radioactive substances with regard to the location, Shape, size and distribution can be created.

Die Vorrichtungen zur Ortung besitzen einen Kollimator mit einzelnen Kollimatorschächten. Strahlung, die von einem strahlenden Körper ausgeht, durchdringt die Kollimatorschächte und trifft auf einen Strahlungswandler, der die auftreffende Strahlung in elektrische Signale wandelt. Der Strahlungswandler kann hierzu einen Szintillator aus Natriumjodid aufweisen, der auftreffende Strahlung in Photonen wandelt, die durch Photovervielfältiger, Halbleiterdetektoren oder durch Bildverstärker mit nachgeschalteter Fernsehkamera in elektrische Signale gewandelt werden, aufgrund deren in einer Einrichtung ein Bild der Verteilung der Strahlung erstellt werden kann. Solche Szintillatoren können als einstückiger Körper ausgebildet sein, sie können aber auch eine mosaikartige Nadelstruktur und somit Lichtleitwirkung haben.The devices for locating have a collimator individual collimator shafts. Radiation from a radiant Body runs out, penetrates the collimator shafts and strikes a radiation converter that hits the Radiation converts into electrical signals. The radiation converter can have a sodium iodide scintillator for this purpose, which converts incident radiation into photons that pass through Photomultiplier, semiconductor detectors or through image intensifiers with downstream television camera in electrical Signals are converted due to which in a facility an image of the distribution of the radiation can be created. Such scintillators can be designed as a one-piece body but they can also be a mosaic-like needle structure and thus have a light guiding effect.

Ist dem Kollimatorschacht ein Bildverstärker gemäß der US-PS 38 90 506 nachgeschaltet, so sind einem Kollimatorschacht mehrere strahlungswandelnde Bereiche zugeordnet. Is the collimator shaft an image intensifier according to the US PS 38 90 506 downstream, so are a collimator shaft assigned several radiation-converting areas.  

Die Erfassung der aus dem Körper austretenden Strahlung kann auch durch einen Bildverstärker erfolgen, dessen Eingangsleuchtschirm ein Kollimator vorgeschaltet ist. Die photoempfindliche Schicht des Eingangsleuchtschirmes muß jedoch eine ausreichende Schichtdicke aufweisen, um auch hoch energetische Strahlung zu absorbieren. Aufgrund der die Kollimatorschächte durchdringenden und auf die photoempfindliche Schicht auftreffenden Strahlung werden Elektronen erzeugt, deren Anzahl proportional zur Energie der auftreffenden Strahlung ist. Diese Elektronen werden auf den Ausgangsleuchtschirm des Bildverstärkers beschleunigt, wo sie ein von der auf dem Eingangsleuchtschirm auftreffenden Strahlung abhängendes Bild erzeugen. Mit einer Fernsehkamera kann dieses Bild abgetastet und in elektrische Signale gewandelt werden, die der auf dem Eingangsleuchtschirm des Bildverstärkers auftreffenden Intensität der Strahlung entsprechen.The detection of the radiation emerging from the body can also done by an image intensifier, its input fluorescent screen a collimator is connected upstream. The photosensitive Layer of the entrance fluorescent screen must however have a sufficient layer thickness to also be highly energetic Absorb radiation. Because of the collimator shafts penetrating and on the photosensitive Layer of incident radiation, electrons are generated, their number proportional to the energy of the incident radiation is. These electrons are on the exit fluorescent screen of the image intensifier where it accelerates one from the one on the Input radiation screen dependent radiation Create image. With a television camera this picture can sampled and converted into electrical signals that the one that hits the input screen of the image intensifier Correspond to the intensity of the radiation.

Um den Ort der Strahlenemission im Körper möglichst genau feststellen zu können, sollte das Schachtverhältnis (Länge zu Breite eines Kollimatorschachtes) des Kollimators möglichst groß und die Szintillatorschicht bzw. die photoempfindliche Schicht möglichst dünn sein. Dies birgt jedoch den Nachteil in sich, daß sehr viel Strahlung von den Kollimatorwänden absorbiert wird und somit nicht zur Auswertung beiträgt, es sind lange Meßzeiten erforderlich. Zudem kann hochenergetische Strahlung diese dünnen photoempfindlichen Schichten durchdringen ohne Photonen zu erzeugen, sie trägt somit ebenfalls nicht zur Auswertung bei. Durch dicke Szintillator- oder photoempfindliche Schichten und ein kleines Schachtverhältnis wird die Empfindlichkeit erheblich erhöht, was allerdings zum Nachteil hat, daß die Auflösung gering ist. Das Sichtfeld im Körper und damit die Auflösung solcher Vorrichtungen wird im wesentlichen durch das Schachtverhältnis der Kollimatorschächte bestimmt.To the location of the radiation emission in the body as accurately as possible To be able to determine the shaft ratio (length width of a collimator shaft) of the collimator if possible large and the scintillator layer or the photosensitive Layer should be as thin as possible. However, this has the disadvantage in that a lot of radiation from the collimator walls is absorbed and therefore does not contribute to the evaluation, it long measuring times are required. It can also be high-energy Radiation penetrate these thin photosensitive layers without generating photons, so it does not carry either for evaluation at. By thick scintillator or photosensitive Layers and a small shaft ratio will the sensitivity increases significantly, but this is a disadvantage has that the resolution is low. The field of view in Body and thus the dissolution of such devices is in essentially due to the shaft ratio of the collimator shafts certainly.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszuführen, daß die Ortung einer von einem Körper ausgehenden Strahlung gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.The object of the invention is a device of the beginning mentioned type so that the location of one by one Body emitting radiation compared to the prior art is improved.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a device according to the preamble of claim 1 according to the invention by the characteristic features of claim 1 solved.

Vorteil der Erfindung ist, daß das Sichtfeld, das durch die Öffnung des Kollimatorschachtes bestimmt ist, in kleinere Sichtfelder unterteilt ist, die durch die strahlungswandelnden Bereiche definiert sind. Die Auflösung ist also nicht mehr, wie beim Stand der Technik, im wesentlichen durch die Öffnung des Kollimatorschachtes sondern durch die Anzahl der strahlungswandelnden Bereiche bestimmt. Mit anderen Worten, bei gleicher Kollimatoröffnung ist die Auflösung bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlich erhöht. Eine genauere Ortung der aus dem Körper austretenden Strahlung ist somit ermöglicht.Advantage of the invention is that the field of view through the Opening of the collimator shaft is intended to be smaller Fields of vision is divided by the radiation-changing Areas are defined. So the resolution is no longer as in the prior art, essentially through the opening of the collimator shaft but by the number of radiation-converting ones Areas determined. In other words, at The same collimator opening is the resolution in an inventive Device significantly increased. A more precise one Localization of the radiation emerging from the body is thus enables.

Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung nach der Erfindung eine Einrichtung auf, die die Mitte des Sichtfeldes jedes strahlungswandelnden Bereiches in einer Ebene der Strahlenemission nach folgender Formel berechnet:The device according to the invention advantageously has a device that covers the center of the field of view each radiation-converting area in one level of radiation emission calculated according to the following formula:

wobei
M = Mitte des Sichtfeldes eines strahlungswandelnden Bereiches
X = Mitte des Kollimatorsichtfeldes
D = Abstand Kollimator zur Emissionsebene des Körpers
L = Länge des Kollimatorschachtes und
A = Mitte des Bereiches, auf dem die Strahlung detektiert wird.in which
M = center of the field of view of a radiation-converting area
X = center of the collimator field of view
D = distance of collimator to emission plane of the body
L = length of the collimator shaft and
A = middle of the area on which the radiation is detected.

Statistisch gesehen kann der Ort, von dem die Strahlung in der Ebene P des Körpers ausgeht, genauer erfaßt werden. Die Auflösung in der Ebene des Körpers P kann somit bis zum Faktor √ gegenüber der, durch den Kollimatorschacht beim Stand der Technik begrenzten Auflösung, erhöht sein. Besonders vorteilhaft sind die strahlungswandelnden Bereiche im Kollimatorschacht in einer Matrix angeordnet. Hierdurch kann die den Kollimatorschacht durchdringende Strahlung ortsbezogen genau detektiert wreden, so daß der Ort der Strahlenemission im Körper genauer bestimmt werden kann.Statistically speaking, the location from which the radiation in the Level P of the body starts, can be grasped more precisely. The resolution in the plane of the body P can thus be up to the factor √ compared to that through the collimator shaft at the stand technology limited resolution, may be increased. Particularly advantageous are the radiation-converting areas in the collimator shaft arranged in a matrix. This allows the Radiation-penetrating radiation penetrating the location precisely would be detected so that the location of the radiation emission in the Body can be determined more precisely.

Eine besonders hohe Ortsauflösung im Körper wird erreicht, wenn der Vorrichtung eine Lochblende vorgeschaltet ist.A particularly high spatial resolution in the body is achieved if the device is preceded by a pinhole.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Unteransprüchen.Further advantages and details of the invention emerge from the following description of an embodiment based on the drawing in conjunction with the subclaims.

Die Figur zeigt eine mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Körperebene von der angenommen werden soll, daß diese Strahlung in Richtung auf einen Kollimator 2 sendet. Strahlung, die den Schacht des Kollimators 2 mit der Öffnung d durchdringt, trifft auf einen Strahlungsdetektor 3, der entweder die Strahlung direkt in elektrische Signale wandelt oder der einen Szintillator aufweist, in dem die Strahlung in Photonen gewandelt werden, die wiederum beispielsweise von Photozellen oder Photovervielfachern detektiert werden, um somit elektrische Signale zu erhalten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Strahlendetektor 3 als Bildverstärker ausgeführt, dem eine Fernsehkamera oder eine Matrix aus photoempfindlichen Elementen zur Erzeugung von, der detektierten Strahlung entsprechenden elektrischen Signalen nachgeschaltet ist. Die elektrischen Signale des Strahlendetektors 3 werden einer Signalverarbeitungseinrichtung 4, die eine Einrichtung zur Berechnung der Mitte des Sichtfeldes jedes strahlungswandelnden Bereiches aufweist, zugeführt. Diese Signale werden dann zur Bilderstellung weiter verarbeitet.The figure shows a body plane identified by the reference number 1 , from which it is to be assumed that this radiation emits in the direction of a collimator 2 . Radiation, which penetrates the shaft of the collimator 2 with the opening d, strikes a radiation detector 3 , which either converts the radiation directly into electrical signals or has a scintillator in which the radiation is converted into photons, which in turn are, for example, from photocells or Photomultipliers are detected in order to obtain electrical signals. In a preferred embodiment of the invention, the radiation detector 3 is designed as an image intensifier, which is followed by a television camera or a matrix of photosensitive elements for generating electrical signals corresponding to the detected radiation. The electrical signals of the radiation detector 3 are fed to a signal processing device 4 , which has a device for calculating the center of the field of view of each radiation-converting area. These signals are then processed for image creation.

Zur Erläuterung sei erklärt, daß bei einer Vorrichtung zur Ortung einer von einem Körper ausgehenden Strahlung nach dem Stand der Technik die gesamte, aus dem Bereich 5 detektierte Strahlung, die den Schacht des Kollimators 2 durchdringt, von einem Strahlendetektor erfaßt wird, d. h., der Bereich 5 wird auf den Strahlendetektor projiziert. Eine Ortsauflösung im Bereich 5 sowie der Stelle des Strahlendetektors, auf der die Strahlung auftrifft, erfolgt nicht. Dieser Bereich 5 entspricht dem Sichtfeld in der Körperebene 1, das durch die Öffnung d des Kollimators 2 und durch den Abstand D des Kollimators 2 zur Körperebene 1 definiert ist.To explain it is explained that in a device for locating a radiation emanating from a body according to the prior art, the entire radiation detected from the area 5 , which penetrates the shaft of the collimator 2 , is detected by a radiation detector, ie the area 5 is projected onto the radiation detector. There is no spatial resolution in area 5 or at the location of the radiation detector where the radiation is incident. This area 5 corresponds to the field of view in the body plane 1 , which is defined by the opening d of the collimator 2 and by the distance D of the collimator 2 from the body plane 1 .

Gemäß der Erfindung weist der Strahlendetektor 3 mehrere Detektorelemente auf, von denen im Ausführungsbeispiel fünf gezeigt sind. Im Kollimator 2 kann somit eine Auflösung der auf die Detektorelemente auftreffenden Strahlung erfolgen. Das Sichtfeld, das ein erstes Detektorelement 6 in der Körperebene 1 erfassen kann, ist mit dem Bezugszeichen 7 gekennzeichnet. Das Detektorelement 6 detektiert also Strahlung, die aus dem Bereich des Sichtfeldes 7 auf das Detektorelement 6 auftrifft. Jedes der weiteren Detektorelemente erfaßt einen Bereich, der dem Bereich des Sichtfeldes 7 entspricht, der aber gegenüber dem Bereich des Sichtfeldes 7 nach links versetzt ist. Alle Detektorelemente erfassen somit den gesamten Bereich 5, also das Sichtfeld des Kollimators 2. Selbstverständlich kann jedem Kollimator 2 auch eine Vielzahl von Detektorelementen zugeordnet sein, wodurch der Bereich des Sichtfeldes jedes Detektorelementes reduziert ist. Mit anderen Worten, je kleiner die Fläche eines Detektorelementes ist auf der die Strahlung auftrifft, um so kleiner ist auch das Sichtfeld dieses Detektorelementes.According to the invention, the radiation detector 3 has a plurality of detector elements, five of which are shown in the exemplary embodiment. The collimator 2 can thus resolve the radiation impinging on the detector elements. The field of view that a first detector element 6 can detect in the body plane 1 is identified by reference number 7 . The detector element 6 thus detects radiation that strikes the detector element 6 from the area of the field of view 7 . Each of the further detector elements covers an area which corresponds to the area of the field of view 7 , but which is offset to the left relative to the area of the field of view 7 . All detector elements thus cover the entire area 5 , that is to say the field of view of the collimator 2 . Of course, a large number of detector elements can also be assigned to each collimator 2, as a result of which the area of the field of vision of each detector element is reduced. In other words, the smaller the area of a detector element on which the radiation strikes, the smaller the field of view of this detector element.

Um die Strahlung, die aus dem Sichtfeld 7 auf das Detektorelement 6 auftrifft, bezüglich des Ortes der Strahlenemission zu definieren ist erfindungsgemäß festgelegt, daß der Ort M der Strahlenemission in der Körperebene 1 genau in der Mitte des Sichtfeldes 7 liegt. Statistisch gesehen wird damit vom Ort der tatsächlichen Strahlenemission im Sichtfeld 7 der geringste Fehler begangen, mit anderen Worten, ein Signal des Detektorelementes 6 wird der Mitte A des strahlungsdetektierenden Bereiches und der Mitte M des Sichtfeldes 7 in der Körperebene 1 als Ort der Strahlenemission zugeordnet.In order to define the radiation that strikes the detector element 6 from the field of view 7 with respect to the location of the radiation emission, the invention specifies that the location M of the radiation emission in the body plane 1 lies exactly in the middle of the field of view 7 . From a statistical point of view, the smallest error is made from the location of the actual radiation emission in the field of view 7 , in other words, a signal from the detector element 6 is assigned to the center A of the radiation-detecting region and the center M of the field of view 7 in the body plane 1 as the location of the radiation emission.

Zur Berechnung dieses Punktes M wird folgende Formel angegeben:The following formula is given to calculate this point M:

wobei
M = Mitte des Sichtfeldes eines strahlungswandelnden Bereiches,
X = Mitte des Kollimatorsichtfeldes,
D = Abstand Kollimator zur Emissionsebene des Körpers,
L = Länge des Kollimatorschachtes und
A = Mitte des Bereiches, auf dem die Strahlung detektiert wird.in which
M = center of the field of view of a radiation-converting area,
X = center of the collimator field of view,
D = distance of collimator to emission plane of the body,
L = length of the collimator shaft and
A = middle of the area on which the radiation is detected.

In der obigen Formel wird der Punkt M in einer ersten Dimension der Körperebene 1, d. h. im Ausführungsbeispiel in der Zeichenebene, berechnet. Real wird die Körperebene 1 durch eine erste und eine zweite dazu senkrechte Dimension definiert. Wird die erste Dimension mit x und die zweite Dimension mit y gekennzeichnet, so ist obige Formel wie folgt anzugeben:In the above formula, the point M is calculated in a first dimension of the body level 1 , ie in the exemplary embodiment in the drawing level. Body level 1 is actually defined by a first and a second dimension perpendicular to it. If the first dimension is marked with x and the second dimension with y, the above formula must be given as follows:

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesonder aber durch die Berechnung des Ortes M der Strahlenemission in der Körperebene 1 wird eine bessere Ortsauflösung, also eine Feinortung erreicht, die bei rein geometrischer Betrachtung bis zum Faktor √ gegenüber der durch den Kollimator an sich erzielten Auflösung größer ist. Der erfindungsgemäße Effekt der Feinortung im Kollimator 2 ist tomographisch, d. h., man kann die Ebene im Körper wählen, in der aufgrund der dort emittierten Strahlung ein Bild durch die Signalverarbeitungseinrichtung 4 erstellt werden soll. In dieser Ebene ist dann die beschriebene Verbesserung der Auflösung voll wirksam. Eine höhere Aufgabe einer freiwählbaren Ebene im Körper wird erhalten, wenn vor dem Kollimator 2 eine Vorsatzmaske, beispielsweise eine Bleiplatte mit einem zentralen Loch, angeordnet ist. Hierbei erhöht sich der tomographische Effekt, d. h., Strahlung, die aus Ebenen emittiert wird, die außerhalb der gewählten Ebene liegen, trägt somit weniger zur Bildgebung bei.By the device according to the invention, but in particular by calculating the location M of the radiation emission in the body plane 1 , a better spatial resolution, that is to say a fine localization, is achieved which, when viewed purely geometrically, is greater by a factor √ than the resolution achieved by the collimator itself. The effect of the fine localization in the collimator 2 according to the invention is tomographic, ie one can select the plane in the body in which an image is to be created by the signal processing device 4 on the basis of the radiation emitted there. The improvement in resolution described is then fully effective at this level. A higher task of a freely selectable level in the body is obtained if a front mask, for example a lead plate with a central hole, is arranged in front of the collimator 2 . This increases the tomographic effect, ie radiation that is emitted from planes that lie outside the selected plane therefore contributes less to the imaging.

Durch das Verfahren der Feinortung kann bei gleicher Ortsauflösung im Körper der Kollimatorschacht erweitert werden, wodurch sich eine Verbesserung des Signal-Rauschverhältnisses ergibt, oder bei gegebenem Kollimator kann die Ortsauflösung um den Faktor √ verbessert werden.Through the process of fine localization same spatial resolution in the body of the collimator shaft expanded be, which results in an improvement in the signal-to-noise ratio results, or with a given collimator Spatial resolution can be improved by the factor √.

Zur Verbesserung der Auflösung gegenüber dem Stand der Technik sollten jedoch wenigstens vier Detektorelemente im Kollimatorschacht vorgesehen sein, die in einer Matrix angeordnet sind. Mit einer Matrix von 5 × 5 Detektorelementen in einem Kollimatorschacht mit quadratischem Querschnitt wird die maximale Verbesserung der Ortsauflösung von Faktor √ bereits annähernd erreicht.To improve the resolution compared to the prior art however, there should be at least four detector elements in the collimator shaft be provided, arranged in a matrix are. With a matrix of 5 × 5 detector elements in one Collimator shaft with a square cross section becomes the maximum Improvement of the spatial resolution by factor √ already almost reached.

Es sei hierbei festgestellt, daß der Kollimator 2 sowie der Strahlendetektor 3 eine räumliche Anordnung bilden, wobei die strahlungswandelnden Bereiche bzw. die Detektorelemente des Strahlendetektors 3 vorzugsweise in einer Matrix angeordnet sind. Das Verhältnis der Breite des Kollimatorschachtes zur Breite des strahlungswandelnden Bereiches eines jeden Detektorelementes sollte wenigstens 2 : 1, vorzugsweise größer als 5 : 1 sein.It should be noted here that the collimator 2 and the radiation detector 3 form a spatial arrangement, the radiation-converting regions or the detector elements of the radiation detector 3 preferably being arranged in a matrix. The ratio of the width of the collimator shaft to the width of the radiation-converting region of each detector element should be at least 2: 1, preferably greater than 5: 1.

Wie bereits erläutert, ist der Strahlendetektor nach der Erfindung vorzugsweise als Bildverstärker-Fernsehkette ausgeführt, wobei der Eingangsleuchtschirm eine Aufdampfschicht aus CsJ (Na) mit Nadelstruktur zur Lichtleitung aufweist. Diese CsJ (Na)-Schicht ist besonders vorteilhaft im Schacht des Kollimators 2 angeordnet, so daß ein "Übersprechen" der, einer Kollimatorlamelle benachbarten Detektorelemente entgegengewirkt ist. Jede Nadel der CsJ (Na)-Schicht kann als Detektorelement aufgefaßt werden, so daß die Ortsauflösung in der Körperebene 1 in erster Linie durch die Auflösung des Bildverstärkers und der nachgeschalteten Auswerteelektronik begrenzt ist. Die CsJ (Na)-Schicht sollte eine solche Dicke aufweisen, daß auch hochenergetische Strahlung absorbiert wird. Die Schichtdicke kann im Bereich von 5 mm liegen. Ein solcher Bildverstärker hat durch die Technologie der Aufdampfschicht mit Nadelstruktur eine besonders fein unterteilte Matrix der strahlungsdetektierenden Bereiche, wodurch eine besonders hohe Ortsauflösung in der Ebene des Körpers ermöglicht wird. In besonders bevorzugter Ausführungsweise ist dem Bildverstärker eine Bildaufnahmeröhre nachgeschaltet, die eine Matrix von 512 × 512 oder 1024 × 1024 Detektorelemente aufweist. Hierdurch wird eine besonders hohe Ortsauflösung in der Körperebene ermöglicht. Vorzugsweise wird die Bildaufnahmeröhre im Avalanche-Mode betrieben, wodurch sich ein überraschend hoher Störabstand ergibt. As already explained, the radiation detector according to the invention is preferably designed as an image intensifier television chain, with the input fluorescent screen having a vapor deposition layer made of CsJ (Na) with a needle structure for light conduction. This CsJ (Na) layer is particularly advantageously arranged in the shaft of the collimator 2 , so that "crosstalk" of the detector elements adjacent to a collimator lamella is counteracted. Each needle of the CsJ (Na) layer can be regarded as a detector element, so that the spatial resolution in body level 1 is primarily limited by the resolution of the image intensifier and the downstream evaluation electronics. The CsJ (Na) layer should have a thickness such that high-energy radiation is also absorbed. The layer thickness can be in the range of 5 mm. Thanks to the technology of the vapor deposition layer with a needle structure, such an image intensifier has a particularly finely divided matrix of the radiation-detecting areas, which enables a particularly high spatial resolution in the plane of the body. In a particularly preferred embodiment, the image intensifier is followed by an image recording tube which has a matrix of 512 × 512 or 1024 × 1024 detector elements. This enables a particularly high spatial resolution in the body plane. The image recording tube is preferably operated in avalanche mode, which results in a surprisingly high signal-to-noise ratio.

Ein überraschend hoher Störabstand kann auch realisiert werden, wenn anstelle des Ausgangsleuchtschirmes im Bildverstärker ein CCD, vorzugsweise ein rückseitengedünntes CCD, als Bildwandler im Röntgenbildverstärker eingesetzt wird.A surprisingly high signal-to-noise ratio can also be achieved if instead of the output fluorescent screen in the image intensifier a CCD, preferably a back-thinned CCD, as Image converter is used in the X-ray image intensifier.

Im Ausführungsbeispiel ist nur ein Kollimatorschacht gezeigt. Zur diagnostischen Auswertung ist es sinnvoll, mehrere solcher Kollimatorschächte in einer Matrix anzuordnen, denen wiederum jeweils Detektorelemente der Detektorenmatrix zugeordnet sind.In the exemplary embodiment, only one collimator shaft is shown. For diagnostic evaluation, it is useful to have several Arrange collimator shafts in a matrix, which in turn each detector elements are assigned to the detector matrix.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Ortung einer von einem Körper ausgehenden Strahlung, bei der die Strahlung nach dem Durchdringen eines Kollimatorschachtes auf einen Strahlungswandler (3) auftrifft, der mehrere, dem Querschnitt des Kollimatorschachtes zugeordnete strahlungswandelnde Bereiche (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die das Signal eines strahlungswandelnden Bereiches (6) der Mitte (M) des Sichtfeldes (7) des strahlungswandelnden Bereiches (6) in einer Ebene (1) der Strahlenemission zuordnet.1. Device for locating a radiation emanating from a body, in which the radiation strikes a radiation transducer ( 3 ) after penetrating a collimator shaft, which has a plurality of radiation-converting regions ( 6 ) assigned to the cross section of the collimator shaft, characterized in that a device It is provided which assigns the signal of a radiation-converting region ( 6 ) to the center (M) of the field of view ( 7 ) of the radiation-converting region ( 6 ) in a plane ( 1 ) of the radiation emission. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung die Mitte (M) des Sichtfeldes (7) jedes strahlungswandelnden Bereiches (6) nach folgender Formel berechnet: wobei
M = Mitte des Sichtfeldes eines strahlungswandelnden Bereiches,
X = Mitte des Kollimatorsichtfeldes,
D = Abstand Kollimator zur Emissionsebene des Körpers,
L = Länge des Kollimatorschachtes und
A = Mitte des Bereiches, auf dem die Strahlung detektiert wird.2. Device according to claim 1, characterized in that the device calculates the center (M) of the field of view ( 7 ) of each radiation-converting area ( 6 ) according to the following formula: in which
M = center of the field of view of a radiation-converting area,
X = center of the collimator field of view,
D = distance of collimator to emission plane of the body,
L = length of the collimator shaft and
A = middle of the area on which the radiation is detected. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungswandelnden Bereiche (6) im Kollimatorschacht in einer Matrix angeordnet sind.3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the radiation-converting regions ( 6 ) in the collimator shaft are arranged in a matrix. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Breite des Kollimatorschachtes zur Breite des strahlungswandelnden Bereiches (6) wenigstens 5 : 1 ist. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ratio of the width of the collimator shaft to the width of the radiation-converting region ( 6 ) is at least 5: 1. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungswandler (3) als Bildverstärker ausgeführt ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the radiation converter ( 3 ) is designed as an image intensifier. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kollimatorschacht eine Lochblende vorschaltbar ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the collimator shaft a pinhole is upstream. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungswandler (3) als Bildverstärker ausgeführt ist, dem eine Fernsehaufnahmeröhre nachgeschaltet ist, deren Photohalbleiter im Lawinen-Verstärkungsbereich betrieben wird.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radiation converter ( 3 ) is designed as an image intensifier, which is followed by a television recording tube, the photo semiconductor is operated in the avalanche amplification area. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungswandler (3) als Bildverstärker ausgeführt ist, dessen Ausgangsleuchtschirm durch ein CCD ersetzt ist, welches die Konversion der einfallenden Elektronen in ein elektrisches Signal durchführt.8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radiation converter ( 3 ) is designed as an image intensifier, the output fluorescent screen is replaced by a CCD, which carries out the conversion of the incident electrons into an electrical signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1614439B2 (en) * 1967-03-03 1974-09-12 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Device for determining the distribution of radioactive substances with a scintillator layer, several photoelectric converters and a viewing device
US3890506A (en) * 1973-11-15 1975-06-17 Gen Electric Fast response time image tube camera

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