DE4200653C2

DE4200653C2 - Röntgenaufnahmegerät für Röntgenschattenbilder

Info

Publication number: DE4200653C2
Application number: DE4200653A
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl Ing Marhoff; Manfred Dipl Ing Dr Pfeiler
Original assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2012-01-14
Also published as: JPH0562205U; DE4200653A1; US5293416A

Description

Es ist bekannt, Röntgenschattenbilder mit Hilfe einer Schlitz blendenabtastung anzufertigen, bei der ein zeilenförmiges Detektorarray, das von einem fächerförmigen Röntgenstrahlen bündel getroffen wird, zusammen mit dem Röntgenstrahlenbündel über ein vorbestimmtes Meßfeld bewegt wird (Electromedica 52 (1984), Heft 1, Seiten 2 bis 12). Aus den Ausgangssignalen des Detektorarrays kann dann ein Röntgenschattenbild des Objektes im abgetasteten Meßfeld rekonstruiert werden. Nachteilig ist dabei, daß relativ viele mechanische Teile synchron zueinander bewegt werden müssen, nämlich sowohl das Detektorarray als auch eine Schlitzblende zur Einblendung des Röntgenstrahlenbündels. Zur Beibehaltung eines optimalen Anodenwinkels im bildwirksamen Strahlengang wird auch der Strahler gedreht.

In GB 15 58 155 und EP 01 66 567 sind Röntgenaufnahmegeräte beschrieben, bei denen zur Anfertigung von Röntgenschattenbildern eine Relativbewegung zwischen dem Patienten und einer Aufnahmeeinheit aus Röntgenstrahler und Detektorarray erfolgt. In DE 36 00 221 ist ein Röntgenaufnahmegerät beschrieben, bei dem ein flächenhafter Detektor zur Anfertigung von Röntgenbildern vorgesehen ist. Eine Fokusverstellung erfolgt zur Herstellung von Stereobildpaaren. Schließlich ist in der Zeitschrift "Optik" 55, Nr. 1 (1980), Seiten 67 bis 86, ein Computertomograph mit feststehendem Detektorarray und bewegtem Röntgenstrahler beschrieben. Hinsichtlich der Anfertigung von Röntgenschattenbildern ist nichts ausgesagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Röntgenaufnahme gerät für Röntgenschattenbilder zu schaffen, das es erlaubt, mit einem Minimum an mechanisch bewegten Teilen mit Hilfe eines Detektorarrays ein Röntgenschattenbild eines Objektes in einem vorbestimmten Meßfeld zu rekonstruieren.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Bei dem erfindungsgemäßen Röntgenaufnahmegerät ist es zur Abtastung des Meßfeldes lediglich erforderlich, den Röntgenstrahler zu bewegen. Das Detektorarray bleibt in Ruhe.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß vor dem Meßfeld eine Rasterblende mit auf das Detektor array ausgerichteten Blendenschächten angeordnet ist. Diese Rasterblende stellt sicher, daß das Detektorarray in jeder Meßstellung des Röntgenstrahlers von einem fächerförmigen Röntgenstrahlenbündel getroffen wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das erfindungsgemäße Röntgenaufnahmegerät mit einem Computer tomographen kombiniert wird, der eine Meßeinheit aus einem Röntgenstrahler und einem um den Fokus des Röntgenstrahlers gekrümmten CT-Detektorarray aufweist, wobei die Meßeinheit um eine Systemachse drehbar ist und das Detektorarray für die Röntgenschattenbilder senkrecht zum CT-Detektorarray orien tiert ist. Bei einem Computertomographen wird der Röntgen strahler zur Anfertigung von Computertomogrammen bereits mechanisch bewegt. Diese mechanische Bewegung wird zur An fertigung von Röntgenschattenbildern ausgenutzt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen.

Fig. 1 ein Röntgenaufnahmegerät nach der Erfindung, und

Fig. 2 und 3 einen Computertomographen mit einem Röntgenauf nahmegerät gemäß Fig. 1.

In der Fig. 1 ist ein Röntgenstrahler 1 mit einem Fokus 2 dar gestellt, der längs einer strichpunktierten Linie 3 in Pfeil richtung verstellbar gelagert ist. Das von ihm ausgesandte Röntgenstrahlenbündel wird durch eine ortsfeste Rasterblende 4 eingeblendet, so daß in jeder Meßstellung ein fächerförmiges Röntgenstrahlenbündel auf einem Detektorarray 5 auftrifft, das aus einer Reihe von Detektorelementen besteht und sich senk recht zur Zeichenebene erstreckt. In der Fig. 1 ist ein Detek torelement des Detektorarrays 5 sichtbar und mit 5a bezeich net. Ferner sind in der Fig. 1 vier verschiedene Meßstellungen I bis IV des Röntgenstrahlers 1 dargestellt. Die Fig. 1 zeigt deutlich, daß die Blendenschächte der Rasterblende 4 auf das Detektorarray 5 ausgerichtet sind.

Durch mechanische Bewegung des Röntgenstrahlers 1 in Pfeil richtung wird ein Meßfeld 6 abgetastet und ein Objekt im Meß feld 6 unter verschiedenen Richtungen von einem fächerförmigen Röntgenstrahlenbündel durchstrahlt, dessen Fächerebene senk recht zur Zeichenebene verläuft. Die Detektorelemente 5a usw. des Detektorarrays 5 sind an einem Rechner 7 angeschlossen, der aus deren Ausgangssignalen ein Röntgenschattenbild des Objektes im Meßfeld 6 berechnet und die Wiedergabe auf einem Sichtgerät 8 bewirkt.

Die Rasterblende 4 blendet die bildunwirksame Strahlung vor dem Objekt aus. Sie kann auch beweglich ausgeführt werden, d. h. sie kann ebenfalls in Pfeilrichtung zusammen mit dem Röntgenstrahler 1 verstellbar ausgeführt sein, wobei dann ein einziger Blendenschacht genügt.

Die Fig. 2 zeigt die für die Erfindung wesentlichen Teile eines Computertomographen, nämlich den Fokus 2 eines Röntgen strahlers und ein um den Fokus 2 gekrümmtes CT-Detektorarray 9, das ebenfalls aus einer Reihe von Detektorelementen be steht. Zur Anfertigung von Computertomogrammen wird die Meß einheit aus dem Röntgenstrahler mit dem Fokus 2 und dem CT-Detektorarray 9 in Richtung des Pfeiles 12 um eine System achse 13 gedreht. Aus den dabei erzeugten Ausgangssignalen der Detektorelemente des CT-Detektorarrays 9 berechnet ein Rechner 10 ein Computertomogramm der untersuchten Schicht des Objektes und bewirkt dessen Wiedergabe auf einem Sichtgerät 11.

Senkrecht zum CT-Detektorarray 9 ist das Detektorarray 5 für die Anfertigung von Röntgenschattenbildern angeordnet. Dieses Detektorarray 5 kann zur Anfertigung von Röntgenschattenbil dern in Position gebracht werden, damit es bei der Anfertigung von Computertomogrammen nicht stört. Das vom Fokus 2 aus gehende Röntgenstrahlenbündel wird zur Anfertigung von Rönt genschattenbildern mit Hilfe einer Blende 14 so eingeblendet, daß das Detektorarray 5 von einem fächerförmigen Röntgenstrah lenbündel 15 getroffen wird. Zur Anfertigung von Computertomo grammen bewirkt die Blende 14 eine Einblendung entsprechend dem fächerförmigen Röntgenstrahlenbündel 16.

Für die Anfertigung von Röntgenschattenbildern wird nur der Röntgenstrahler mit dem Fokus 2 mechanisch bewegt, so daß ent sprechend der Fig. 1 ein Meßfeld von dem fächerförmigen Rönt genstrahlenbündel 15 unter verschiedenen Richtungen durchsetzt wird. Die Detektorelemente des Detektorarrays 5 erzeugen dabei Ausgangssignale, die entsprechend Fig. 1 durch einen Rechner 7 zu einem Röntgenschattenbild verarbeitet werden, das auf dem Sichtgerät 8 wiedergegeben werden kann.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 ist eine Blende 17 vorhanden, die außer dem fächerförmigen Röntgenstrahlenbündel 16 für die Anfertigung von Computertomogrammen ein fächerförmiges Rönt genstrahlenbündel 18 einblenden kann, das wie das Röntgen strahlenbündel 15 gemäß Fig. 2 senkrecht auf dem Röntgenstrah lenbündel 16 steht, jedoch im Gegensatz zur Fig. 2 seitlich neben dem Röntgenstrahlenbündel 16 liegt. Demgemäß liegt auch das Detektorarray 5 für die Anfertigung von Röntgenschatten bildern seitlich neben dem CT-Detektorarray 9. Dadurch ist er reicht, daß das Detektorarray 5 vor der Anfertigung von Rönt genschattenbildern nicht mechanisch in Position gebracht wer den muß.

Die Blenden 14 bzw. 17 erlauben einerseits die Einblendung des fächerförmigen Röntgenstrahlenbündels 16 für die Anfertigung von Computertomogrammen und andererseits die Einblendung des jeweils senkrecht dazu verlaufenden fächerförmigen Röntgen strahlenbündels 14 bzw. 18.

Der Röntgenstrahler mit dem Fokus 2 kann auch auf einem Kreis bogen bewegt werden, wobei die Drehachse im Detektorarray 5 liegt. Dabei reicht eine ortsfeste Blende zur Einblendung eines fächerförmigen Röntgenstrahlenbündels mit einer einzigen Blendenöffnung aus.

Claims

1. Röntgenaufnahmegerät für Röntgenschattenbilder mit einem Röntgenstrahler (1) und einem aus einer Reihe von Detektor elementen (5a) gebildeten Detektorarray (5), wobei der Rönt genstrahler (1) senkrecht zur Zeilenrichtung des Detektorarrays bewegt wird und dabei ein Meßfeld (6) aus verschiedenen Richtungen durchstrahlt, und das ruhende Detektor array (5) das unter verschiedenen Richtungen verlaufende Röntgenstrahlenbündel empfängt.

2. Röntgenaufnahmegerät nach Anspruch 1, bei dem vor dem Meß feld (6) eine Rasterblende (4) mit auf das Detektorarray (5) ausgerichteten Blendenschächten angeordnet ist.

3. Röntgenaufnahmegerät nach Anspruch 1 oder 2 in Kombination mit einem Computertomographen mit einer Meßeinheit aus einem Röntgenstrahler (1) und einem um den Fokus (2) des Röntgen strahlers (1) gekrümmten CT-Detektorarray (9), wobei die Meß einheit (1, 9) um eine Systemachse (13) drehbar ist und das Detektorarray (5) für die Röntgenschattenbilder senkrecht zum CT-Detektorarray (9) orientiert ist.

4. Röntgenaufnahmegerät nach Anspruch 3, bei dem das Detektor array (5) für Röntgenschattenbilder über dem CT-Detektorarray (9) angeordnet ist (Fig. 2).

5. Röntgenaufnahmegerät nach Anspruch 3, bei dem das Detektor array (5) für Röntgenschattenbilder neben dem CT-Detektorarray (9) angeordnet ist (Fig. 3).

6. Röntgenaufnahmegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Röntgenstrahler auf einem Kreisbogen bewegt wird und die Drehachse im Detektorarray liegt.