DE4140631C1 - Computer tomograph system - rotates source around circular track around body and swings source so that beam is sent out at different distances to the body centre - Google Patents
Computer tomograph system - rotates source around circular track around body and swings source so that beam is sent out at different distances to the body centreInfo
- Publication number
- DE4140631C1 DE4140631C1 DE19914140631 DE4140631A DE4140631C1 DE 4140631 C1 DE4140631 C1 DE 4140631C1 DE 19914140631 DE19914140631 DE 19914140631 DE 4140631 A DE4140631 A DE 4140631A DE 4140631 C1 DE4140631 C1 DE 4140631C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- source
- angle
- detector
- computer tomograph
- around
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 16
- 101100379079 Emericella variicolor andA gene Proteins 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 101150027068 DEGS1 gene Proteins 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 2
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 2
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000033458 reproduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4021—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot
- A61B6/4028—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot resulting in acquisition of views from substantially different positions, e.g. EBCT
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
- G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/40—Imaging
- G01N2223/419—Imaging computed tomograph
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Computer-Tomographen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a computer tomograph according to the preamble of claim 1.
Derartige Vorrichtungen zur Abbildung von Körpern werden beispielsweise derzeit in der medizinischen Computertomographie verwendet (vergl. z. B. J. Gambarelli et. al.: Ganzkörper-Computer-Tomographie, Springer 1977).Such devices for imaging bodies are currently for example in used in medical computed tomography (see e.g. J. Gambarelli et. al .: Whole body computer tomography, Springer 1977).
Da als Strahlungsform Röntgenstrahlen verwendet werden und zu einer hinreichend guten Auflösung eine Vielzahl von Strahlen ausgesendet werden muß, ergibt sich eine dementsprechend hohe Belastung durch die Röntgenstrahlung für den Patienten.Because X-rays are used as the radiation form become and a sufficiently good resolution a large number of rays have to be emitted, This results in a correspondingly high load through x-rays for the patient.
Bei der sogenannten "Flying Spot Technik" kann die Strahlungsquelle relativ zum Detektor bzw. zu dem Detektorfeld bewegt werden. Auf diese Weise kann die Anzahl der Detektoren verringert werden, was angesichts der Kosten für die Detektoren und der technisch bedingten Mindestgröße der Detektoren auf einfache technische Weise und mit geringen Kosten eine verhältnismäßig hohe Auflösung ergibt. Ziel der "Flying Spot Technik" ist daher eine Verringerung des mechanischen Aufwandes, der zu guten Ergebnissen führt, so lange die Zahl der Bestrahlungen ausreichend groß ist.With the so-called "Flying Spot Technique", the Radiation source relative to the detector or to the Detector field to be moved. In this way, the Number of detectors can be reduced, given what the cost of the detectors and the technical conditional minimum size of the detectors to simple technical way and at low cost results in relatively high resolution. goal of "Flying spot technique" is therefore a reduction the mechanical effort that leads to good results leads as long as the number of irradiations is sufficient is great.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit einer verringerten Anzahl von Messungen eine gute Auflösung zu erzielen, so daß bei vorgegebener Auflösung die Anzahl der Meßwerte möglichst gering ist. In contrast, the invention is based on the object with a reduced number of measurements to achieve a good resolution so that at a given resolution the number of measured values should be as small as possible is.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gemäß Anspruch 1 gelöst.This task will solved according to the invention according to claim 1.
Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung vor, in der sich zwei Bewegungen überlagern, bevor die nächste Bestrahlung erfolgt. Abgesehen davon, daß die Quelle auf einer Bahn um den Körper geführt wird, wird zusätzlich eine Verschwenkung zwischen Detektorfeld und Quelle vorgenommen. Durch diese Verschwenkung ändert sich der Einstrahlungswinkel, mit dem die Quelle in ihre Bahnkurve hineinstrahlt. Dabei kann die Quelle oder das Detektorfeld verschwenkt werden oder der Strahlenverlauf von der Quelle zum Detektorfeld, z. B. mittels einer Blende, verändert werden.The invention proposes a device in which two Superimpose movements before the next radiation he follows. Apart from that the source is on a path around the body is additional a pivoting between the detector field and Source made. Through this pivoting changes the angle of incidence with which the Source shines into its trajectory. It can the source or the detector field can be pivoted or the beam path from the source to the detector field, e.g. B. changed by means of an aperture will.
Vorteilhafterweise wird die Quelle auf einer Kreisbahn um den Körper geführt. Dabei ist der Körper innerhalb eines inneren Kreises angeordnet.The source is advantageously on a circular path led around the body. Here is the body arranged within an inner circle.
Die Erfindung wird anhand der Darstellungen im folgenden näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is based on the Representations explained in more detail below. Here shows
Fig. 1 eine prinzipielle Anordnung zur Erläuterung der Wirkungsweise, Fig. 1 shows a basic arrangement for explaining the operation,
Fig. 2 schematisch ein mögliches Bauteil zur Verwendung in einer Anordnung nach Fig. 1, Fig. 2 shows schematically a possible component for use in an arrangement according to Fig. 1,
Fig. 3 unterschiedliche Strahlen bei unterschiedlichen Stellungen der Quelle zum Körper und die Fig. 3 different rays at different positions of the source to the body and
Fig. 4 bis 8 den Vergleich zwischen erfindungsgemäß vorliegenden Durchstrahlungsergebnissen mit konventionellen Ergebnissen, wobei die Darstellungen anhand von Computersimulationen erstellt wurden. Fig. 4 to 8 the comparison between the present invention by radiation results with conventional results, wherein the representations based created by computer simulations.
In Fig. 1 ist mit R ein Kreis bezeichnet, in dem ein zu durchstrahlender Körper, beispielsweise ein menschlicher Körper eines Patienten angeordnet ist. Der Mittelpunkt dieses Körpers (und im folgenden vereinfacht der gesamte Körper) ist mit K bezeichnet.In Fig. 1, R denotes a circle in which a body to be irradiated, for example a human body of a patient, is arranged. The center of this body (and in the following, the entire body is simplified) is denoted by K.
Konzentrisch um den Kreis mit dem Radius R ist ein äußerer Kreis mit dem Radius r angeordnet. Auf diesem Kreis läuft eine Strahlungsquelle Q um den Körper.Concentric around the circle with radius R is a outer circle with the radius r arranged. On a radiation source Q runs around this circle Body.
Die Quelle strahlt einen in den Kreis gerichteten und als Pfeil dargestellten Strahl aus, wobei dieser Strahl stellvertretend für eine Vielzahl fächerförmig austretender diskreter Strahlen dargestellt ist.The source shines in a circle and shown as an arrow, whereby this Beam representative of a large number of fan-shaped emerging discrete rays is shown.
Der Strahl kann durch die beiden Größen A und B charakterisiert werden. B bezeichnet dabei die Stellung der Quelle Q auf ihrer Kreisbahn durch den Winkel zwischen der Quelle Q und der X-Achse, wobei der Mittelpunkt der beiden konzentrischen Kreise als Koordinatenursprung angenommen ist. A bezeichnet den Winkel zwischen einem - in der Praxis nicht auftretenden - Zentralstrahl der Quelle zum Koordinatenursprung einerseits und dem tatsächlichen Strahlverlauf andererseits.The beam can pass through the two sizes A and B. be characterized. B denotes the position the source Q on its circular path through the Angle between the source Q and the X axis, where the center of the two concentric circles as Coordinate origin is assumed. A denotes the angle between one - in practice not occurring - central beam of the source to the coordinate origin on the one hand and the actual Beam path on the other hand.
Erfindungsgemäß wird die Quelle Q vor einer erneuten Durchstrahlung des Körpers K sowohl in einer um den Körper K geführten Rotationsbewegung auf dem Kreis mit dem Radius r weiterbewegt, wobei diese Änderung des Positionswinkels B als Winkeländerung b bezeichnet wird. Dieser Bewegung der Quelle Q wird eine zweite Bewegung überlagert, indem die Quelle Q verschwenkt wird, so daß sich eine Winkeländerung c des Schwenkwinkels A des gesamten Strahlenfächers ergibt.According to the invention, the source Q is used before a new one Radiation of the body K both in one around the Body K guided rotational movement on the circle with the radius r moved, this change of the position angle B is referred to as the change in angle b becomes. This movement of the source Q becomes one second movement overlaid by the source Q pivots is, so that there is a change in angle c the swivel angle A of the entire beam fan results.
Die beschriebene Schwenkbewegung der Quelle Q ist beispielhaft angegeben. Entscheidend ist der veränderte Einstrahlungswinkel des Strahlenfächers von der Quelle Q auf die Detektorfläche. Dabei kann - wie beschrieben - die Quelle Q, d. h. die einzelnen von der Quelle ausgehenden Strahlen, verschwenkt werden. Es ist jedoch auch möglich, daß die Detektorfläche um die Quelle Q verschwenkt wird. Schließlich ist es möglich, mit Hilfe einer Blende, mit welcher die diskreten Strahlen erzeugt werden können, bei gleich zueinander ausgerichteter Quelle Q und Detektorenfläche einen anderen Verlauf der Strahlen durch eine Manipulation der Blende zu bewirken, so daß hierdurch ebenfalls der gleiche Effekt erzielt wird als wenn die Strahlungsquelle gegenüber der Detektorfläche verschwenkt würde.The described pivoting movement of the source Q is given as an example. The changed one is decisive Angle of radiation of the fan of the source Q onto the detector surface. Here - as described - the source Q, i.e. H. the individual rays emanating from the source are pivoted. However, it is also possible that the detector surface is pivoted around the source Q. After all it is possible, with the aid of an aperture, with which the discrete beams can be generated, at the same time as one another aligned source Q and detector area a different course of the rays through manipulation to cause the aperture so that this the same effect is achieved as if the radiation source opposite the detector surface would be pivoted.
In Fig. 2 ist schematisch eine Anordnung dargestellt, die aus der Quelle Q und einem Detektorfeld D besteht, wobei die Quelle Q und das Detektorfeld D auf einem gemeinsamen Rahmen angeordnet sind. Zwei Haltearme verlaufen von der Quelle Q zum Detektorfeld D. Dieser Rahmen ist so groß ausgebildet, daß der Körper K zwischen der Quelle Q und dem Detektorfeld D angeordnet ist. Die Rotationsbewegung der Quelle Q erfolgt dadurch, daß dieser gesamte Rahmen um eine Drehachse verschwenkt wird, die durch den Mittelpunkt des Körpers K verläuft. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist diese in Fig. 2 dargestellte schematische Anordnung von Quelle und Detektorfeld in Fig. 1 nicht dargestellt.In FIG. 2, an arrangement is shown schematically, which consists of the source Q and a detector array D, the source Q and the detector array D are disposed on a common frame. Two holding arms run from the source Q to the detector field D. This frame is so large that the body K is arranged between the source Q and the detector field D. The rotational movement of the source Q takes place in that this entire frame is pivoted about an axis of rotation which runs through the center of the body K. For reasons of clarity this shown in FIG. 2 is a schematic arrangement of source and detector array in Fig. 1 is not shown.
Das Detektorfeld D besteht aus mehreren einzelnen Detektorzellen, die in Fig. 2 angedeutet sind. Der Winkel zwischen zwei benachbarten Detektorzellen ist mit a bezeichnet, wobei diese Bezeichnung in den weiter unten aufgeführten Formeln verwendet wird. Der Winkel a wird dabei von der Quelle Q aus gemessen.The detector field D consists of several individual detector cells, which are indicated in FIG. 2. The angle between two adjacent detector cells is denoted by a, this term being used in the formulas listed below. The angle a is measured from the source Q.
Fig. 3 zeigt in einzelnen Schritten die erfindungsgemäße Anordnung der Strahlen zur Erstellung eines Durchstrahlungsbildes. Dabei sind vier Positionen der Quelle Q auf dem Kreis mit dem Radius r dargestellt und durch die Bezeichnungen Q₁, Q₂, Q₃ und Q₄ gekennzeichnet. Fig. 3 shows in individual steps, the inventive arrangement of beams for creating a radiation image. Four positions of the source Q are shown on the circle with the radius r and identified by the designations Q₁, Q₂, Q₃ and Q₄.
Im Mittelpunkt des Kreises mit dem Radius r befindet sich der Körper K. Der von der Position Q₁ ausgehende Strahl der Quelle Q läuft am Körper K vorbei, wobei dieser Abstand als Z₁ bezeichnet ist.Located at the center of the circle with radius r the body K. The starting from position Q₁ The beam from the source Q runs past the body K, whereby this distance is referred to as Z₁.
In der zweiten Position Q₂ ist die Quelle Q gegenüber der Winkelstellung B₁, die die Quelle in ihrer Stellung Q₁ aufwies, um die Winkeländerung b rotiert. Bei gleichem Strahlungswinkel A müßte sich der gleiche Abstand Z des Strahls vom Körper K ergeben. Jedoch wird die Quelle Q nicht nur um den Koordinatenursprung rotiert, sondern die von ihr ausgehenden diskreten Strahlen auch verschwenkt, so daß der aus der zweiten Position Q₂ ausgesandte Strahl mit einem größeren Abstand Z₂ am Körper vorbeistrahlt. Einen noch größeren Abstand Z₃ vom Körper K weist der Strahl aus, den die Quelle von ihrer Stellung Q₃ aussendet. Dementsprechend ist hier der Schwenkwinkel A größer als bei den beiden vorangegangenen Positionen Q₁ und Q₂ der Quelle Q.In the second position Q₂, the source Q is opposite the angular position B₁, which is the source in its Position Q₁ had to change the angle b rotates. At the same radiation angle A should be give the same distance Z of the beam from the body K. However, the source Q is not just about that Coordinate origin rotates, but also the discrete rays emanating from it are pivoted, so that from the second position Q₂ emitted beam with a larger distance Z₂ am Body blasted past. An even greater distance Z₃ from the body K indicates the beam that the Sends source of their position Q₃. Accordingly here the swivel angle A is greater than in the two previous positions Q₁ and Q₂ the source Q.
In der vierten Stellung Q₄ ist der Schwenkwinkel A genausogroß wie in der ersten Stellung Q₁ der Quelle Q. Daher ergibt sich der gleiche Abstand des Strahls vom Körper K wie bei dem ersten Strahl. Daher ist die Distanz Z₁ genausogroß wie die Distanz Z₄.In the fourth position Q₄ is the swivel angle A as large as in the first position Q ₁ Source Q. Hence the same distance of the Beam from the body K as in the first beam. Therefore, the distance Z₁ is as large as that Distance Z₄.
Insbesondere bei der Berücksichtigung der folgenden Parameter wird eine Ausrichtung für die Strahlen zum Durchstrahlen eines Körpers erreicht, bei der eine erheblich geringere Anzahl von Strahlen für eine gute Auflösung und damit gute Bildergebnisse ausreicht:Especially when considering the following An alignment for the rays is used for the parameter Radiation through a body achieved at one considerably smaller number of rays for one good resolution and therefore good image results are sufficient:
B = j * b und
A = 1 * a + (j mod 3) * c + dB = j * b and
A = 1 * a + (j mod 3) * c + d
Dabei bezeichnet B - wie schon beschrieben - den Positionswinkel der Quelle Q, und b bezeichnet die Winkeländerung dieser Stellung.As already described, B denotes the Position angle of the source Q, and b denotes the Angle change of this position.
j bezeichnet Zahlen von Null bis p -1, wobei p die Anzahl der Meß-Positionen der Quelle bei einer Umkreisung darstellt und vorteilhafterweise ungerade gewählt wird. j kann auch von 1 bis p laufen, wobei in diesem Fall lediglich der Startpunkt um eine Quellposition verschoben wird. Beliebige ähnliche Veränderungen der Startposition sind möglich. j denotes numbers from zero to p -1, where p is the Number of measuring positions of the source in a radius represents and advantageously chosen odd becomes. j can also run from 1 to p, where in in this case only the starting point is moved by a source position. Any similar changes in the starting position are possible.
A bezeichnet - wie schon oben ausgeführt - den Schwenkwinkel, wobei a die Änderung dieses Schwenkwinkels bezeichnet.A denotes - as already explained above - the Swivel angle, where a is the change of this swivel angle designated.
l stellt wechselnde Zahlen mit Werten von -q bis q-1 dar, wobei die Anzahl der verwendeten Detektoren 2 q entspricht.l represents changing numbers with values from -q to q-1 represents the number of detectors used 2 q corresponds.
c entspricht -b; und d=1/4 b · b ergibt sich zu 2 * π/p und a=3 * b.c corresponds to -b; and d = 1/4 b · b results in 2 * π / p and a = 3 * b.
Die oben gemachten Angaben gelten für das Verhältnis r/R=3. Dabei ergeben sich eine Vielzahl von Werten für b bzw. für a in Abhängigkeit von den jeweils eingesetzten Parametern. Allgemein kann der Klammerausdruck (j mod 3) ersetzt werden durch den allgemein gültigen Klammerausdruck (j mod M), wobei für unterschiedliche Geometrien folgende Werte gelten:The information given above applies to the ratio r / R = 3. This results in a multitude of values for b or for a depending on the respective used parameters. In general, the expression in brackets (j mod 3) to be replaced by the general valid bracket expression (j mod M), where for different geometries the following values apply:
Im Stand der Technik, beispielsweise bei dem Gerät "Somatom" der Firma Siemens, läuft die Quelle genau einmal um das Objekt herum und die Strahlen überdecken das gesamte, im Kreis vom Radius R liegende Objekt. Die Bestrahlung besteht daher insgesamt aus 2 * p * q Strahlen, wobei p und q das Auflösungsvermögen des Scanners bestimmen. Im Hochauflösemodus gilt p=720, q=256, so daß sich insgesamt während eines Umlaufes 368 640 Strahlen ergeben.In the prior art, for example in the "Somatom" device from Siemens, the source runs exactly once around the object and the rays cover the entire object lying in a circle of radius R. The radiation therefore consists of a total of 2 * p * q rays, where p and q determine the resolution of the scanner. In the high-resolution mode, p = 720, q = 256, so that a total of 368 640 rays result during one revolution.
Im Gegensatz dazu ergeben sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine nahezu gleichgroße Anzahl von Strahlen (nämlich 369 018 Strahlen) p zu 3231 und q zu 57. Die halbe Anzahl gegenüber dem Stand der Technik erhält man bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wenn p=2265 und q=40 gewählt werden. Ein Viertel der Strahlenzahl im Vergleich zum Stand der Technik, nämlich 93 786 Strahlen erhält man bei p=1617 und q=29.In contrast, in the case of the invention Device for an almost equal number from rays (namely 369 018 rays) p to 3231 and q to 57. Half the number opposite the state of the art is obtained with the invention Device if p = 2265 and q = 40 to get voted. A quarter of the number of rays compared to the prior art, namely 93 786 Rays are obtained at p = 1617 and q = 29.
Die Abb. 4 bis 8 geben computersimulierte Ergebnisse wieder, bei denen die Abb. 4 das Original eines computersimulierten Testkörpers zeigt. Fig. 4 to 8 show computer-simulated results, in which Fig. 4 shows the original of a computer-simulated test body.
Fig. 5 zeigt die Abbildung, die sich mit einer computersimulierten Durchstrahlung nach dem Stand der Technik bei der Verwendung von 368 640 Strahlen ergibt. FIG. 5 shows the image that results from computer-simulated radiation according to the prior art when using 368,640 beams.
Demgegenüber zeigen die Abb. 6 bis 8 computersimulierte Bildwiedergaben, wie sie bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchstrahlung des Testkörpers erzielt werden können. Dabei wurden für die Abbildung von Fig. 6 369 018 Strahlen simuliert. Bei der Abbildung gemäß Fig. 7 wurden 181 200 Strahlen simuliert und die Abb. 8 zeigt das mit 93 786 Strahlen erzielte Ergebnis. In contrast, FIGS. 6 to 8 show computer-simulated image reproductions as can be achieved with a device according to the invention for irradiating the test body. 6,369,018 beams were simulated for the illustration in FIG . In the illustration according to FIG. 7, 181,200 beams were simulated and FIG. 8 shows the result obtained with 93,786 beams.
Die Durchstrahlungen wurden dabei für jeweils zwei verschiedene Dichtefenster simuliert, wobei für die Abb. a ein Dichtebereich von 990 bis 1010 gewählt wurde, während die Abb. b einen Dichtebereich von 1990 bis 2010 wiedergeben.The radiographs were simulated for two different density windows, whereby a density range from 990 to 1010 was selected for Fig. A, while Fig. B shows a density range from 1990 to 2010.
Aus dem Vergleich der beiden Darstellungen 4, die das Original des Testkörpers wiedergeben, wird der Aufbau dieses Testkörpers ersichtlich. Es handelt sich dabei um einen elliptischen Ring der Dichte 2000, dessen Inneres im Hintergrund die Dichte 1000 hat. Vor diesem Hintergrund heben sich im unteren Bereich des Testkörpers neun gleichgroße Kreise der Dichten 1001 bis 1009 ab. Sie dienen zur Untersuchung der Dichteauflösung. Im oberen Bereich des Testkörpers befindet sich ein Rechteck der Dichte 2000 mit Bohrungen verschiedener Durchmesser. Diese Bohrungen dienen zur Untersuchung der Ortsauflösung.From the comparison of the two representations 4, the reproduce the original of the test body, the Structure of this test body can be seen. It deals is an elliptical ring of density 2000, the interior of which is 1000 in the background Has. Against this background stand out in the lower Area of the test body nine equally large circles of densities 1001 until 1009. They are used to examine the Density resolution. In the upper area of the test body there is a rectangle with density 2000 with Different diameter bores. These holes are used to investigate the spatial resolution.
Aus dem Vergleich der verschiedenen Abbildungen wird deutlich, daß gegenüber der konventionellen Auflösung eine ähnliche oder sogar noch leicht verbesserte Auflösung mit lediglich einem Viertel der Strahlenanzahl durch die erfindungsgemäße Vorrichtung möglich wird. Bei einer medizinischen Anwendung würde dieses eine Reduzierung der Strahlenbelastung für den Patienten auf 1/4 der heutzutage üblichen Dosis bedeutenn.The comparison of the different figures becomes clearly that compared to conventional resolution a similar or even slightly improved one Resolution with only a quarter of the number of rays possible by the device according to the invention becomes. In a medical application this a reduction in radiation exposure for the patient at 1/4 of the usual dose today significant.
Umgekehrt ergibt sich bei Anwendung der nahezu identischen Strahlenanzahl (vergleiche Fig. 5 und 6) eine erheblich bessere Rekonstruktion des Testkörpers als bei der konventionellen Verfahrensweise.Conversely, using the almost identical number of rays (see FIGS. 5 and 6) results in a considerably better reconstruction of the test body than in the conventional procedure.
Claims (2)
wobei zwischen der Quelle und dem Detektorfeld ein zu durchstrahlender Körper innerhalb eines Bereichs mit dem Radius R anordbar ist, sowie mit einer Steuerschaltung für die Positionierung von Strahlungsquelle, Körper und Detektorfeld zueinander,
wobei durch die Anordnung von Quelle und Körper zueinander die Quelle entlang einer Kreisbahn mit dem Radius r um den Körper herum in einer Vielzahl von Stellungen positioniert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung die Positionierung von Quelle (Q), Körper (K) und Detektorfeld (D) zueinander nach den folgenden Maßgaben steuert: B = j × b; undA = 1 × a + (j mod M) × c + d,wobei B die Stellung der Quelle Q auf einer Kreisbahn beschreibt, und
wobei A den Winkel zwischen einem Zentralstrahl, der von der Quelle Q zum Kreismittelpunkt verläuft, und dem Verlauf jedes Strahls eines Strahlenfächers, der von der Strahlungsquelle ausgesandt wird, beschreibt
mit j und mod M als Rest, der bei der Division von j durch M verbleibt (beispielsweise 7 mod 4=3),
mit j=1, 2, . . ., p;
und mit b=360°/p;
wobei p die Anzahl der Meßpositionen der Quelle bei einer Umkreisung darstellt und ungerade gewählt ist;
und wobei der Schwenkwinkel A für jeden einzelnen Strahl durch die Summe dreier Winkel bestimmt wird,
mit l = -q, . . . q-1;
2×q=Anzahl der verwendeten Detektoren,
a=Winkel zwischen zwei benachbarten Detektorzellen (von der Quelle Q aus gemessen); und
mit M=Anzahl unterschiedlicher Schwenkwinkel, die das Detektorfeld relativ zur Quelle Q einnimmt und
mit c und d als Winkel, die von der jeweils gewählten Geometrie r/R des Computer-Tomographen bestimmt werden.1. computer tomograph with a radiation source and with a detector field,
wherein a body to be irradiated can be arranged within a region with the radius R between the source and the detector field, and also with a control circuit for positioning the radiation source, body and detector field relative to one another,
the source and body being positioned relative to one another, the source is positioned in a plurality of positions along a circular path with the radius r around the body,
characterized in that the control circuit controls the positioning of the source (Q), body (K) and detector field (D) relative to one another according to the following requirements: B = j × b; andA = 1 × a + (j mod M) × c + d, where B describes the position of the source Q on a circular path, and
where A describes the angle between a central beam, which runs from the source Q to the center of the circle, and the course of each beam of a fan, which is emitted by the radiation source
with j and mod M as the remainder that remains when j is divided by M (e.g. 7 mod 4 = 3),
with j = 1, 2,. . ., p;
and with b = 360 ° / p;
where p represents the number of measuring positions of the source in a circumference and is chosen odd;
and the swivel angle A is determined for each individual beam by the sum of three angles,
with l = -q,. . . q-1;
2 × q = number of detectors used,
a = angle between two adjacent detector cells (measured from source Q); and
with M = number of different swivel angles that the detector field takes up relative to the source Q and
with c and d as angles, which are determined by the selected geometry r / R of the computer tomograph.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914140631 DE4140631C1 (en) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | Computer tomograph system - rotates source around circular track around body and swings source so that beam is sent out at different distances to the body centre |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914140631 DE4140631C1 (en) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | Computer tomograph system - rotates source around circular track around body and swings source so that beam is sent out at different distances to the body centre |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4140631C1 true DE4140631C1 (en) | 1993-08-05 |
Family
ID=6446668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914140631 Expired - Fee Related DE4140631C1 (en) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | Computer tomograph system - rotates source around circular track around body and swings source so that beam is sent out at different distances to the body centre |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4140631C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2648503C2 (en) * | 1975-10-25 | 1983-10-20 | EMI Ltd.,, Hayes | Computer tomograph |
DE3227625A1 (en) * | 1982-07-23 | 1984-01-26 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Computer tomograph |
US4637040A (en) * | 1983-07-28 | 1987-01-13 | Elscint, Ltd. | Plural source computerized tomography device with improved resolution |
DE3817724A1 (en) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Siemens Ag | COMPUTER TOMOGRAPH |
-
1991
- 1991-12-10 DE DE19914140631 patent/DE4140631C1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2648503C2 (en) * | 1975-10-25 | 1983-10-20 | EMI Ltd.,, Hayes | Computer tomograph |
DE3227625A1 (en) * | 1982-07-23 | 1984-01-26 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Computer tomograph |
US4637040A (en) * | 1983-07-28 | 1987-01-13 | Elscint, Ltd. | Plural source computerized tomography device with improved resolution |
DE3817724A1 (en) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Siemens Ag | COMPUTER TOMOGRAPH |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
J. GAMBARELLI, G. GUERINEL, L. CHEVROT, M. MATTEI: "Ganzkörper-Computer-Tomographie" Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1977, ISBN 3-540-08105-4 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69115248T2 (en) | COMPUTER-CONTROLLED THREE-DIMENSIONAL TOMOGRAPHIC SCANNING TO OBTAIN DATA FROM OBJECTS WHOSE DIMENSION IS LARGER THAN THE RADIATION CONE. | |
DE69323925T2 (en) | Image reconstruction method for a computed tomography device | |
DE3885650T2 (en) | Method and device for three-dimensional representation of two-dimensional measurements of radiation attenuation. | |
EP0028431B1 (en) | Arrangement for determining the scattered ray density repartition in a plane examining area | |
DE69213167T2 (en) | Deconvolution filter for a CT system | |
EP0989520B1 (en) | Computer tomography method with cone beam | |
DE69114932T2 (en) | Computer controlled tomography system. | |
DE2944252C2 (en) | ||
DE4139150C1 (en) | Computer tomograph with part ring formed X=ray source and detector - has double ring system without complementary interpolation | |
DE102005048891B4 (en) | Calibrating a computed tomography system by using angularly offset foci with fanned-open X-ray beams to irradiate oppositely situated detectors, assigning X-ray beam per angle of rotation of gantry, and coordinating measured values | |
EP0981995B1 (en) | Computer tomograph with conical beam and helical source trajectory | |
DE19513052A1 (en) | Calibration of the gain of a detector channel by wobbling the focus | |
DE102009057066A1 (en) | An imaging device, a radiation therapy device with such an imaging device, a method for generating an image and a computer program product | |
DE3608404C2 (en) | ||
DE69821082T2 (en) | Imaging device and method for computed tomography | |
DE2648503A1 (en) | RADIOGRAPHIC DEVICE | |
DE10035347A1 (en) | Method and apparatus for reducing an x-ray dose in a CT imaging system with a spiral scan with a cone beam | |
DE3010780A1 (en) | RAY DIAGNOSTIC DEVICE | |
DE69033922T2 (en) | Reduction of patient transfer artifact in tomographic image processing | |
EP1177767B1 (en) | Computer tomograph with coneshaped beam and helicoidal relative movement | |
DE2721712C2 (en) | Computer tomograph | |
DE3871611T2 (en) | SCINTILLATION CAMERA WITH POINT FOCUS COLLIMATOR AND METHOD FOR USE THEREOF. | |
DE2924423C2 (en) | ||
DE2919775C2 (en) | Computer tomograph | |
DE3687122T2 (en) | DATA COLLECTION METHOD FOR X-RAY BEAM TOMOGRAPHS. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |