DE4207007C1

DE4207007C1 - Computer tomography appts. with continuous rotating measuring unit - feeds x=ray energy over current feed to x=ray detector via insulated annular rotating disc

Info

Publication number: DE4207007C1
Application number: DE19924207007
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. Styrnol (Fh), 8500 Nuernberg, De
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-03-05
Filing date: 1992-03-05
Publication date: 1993-05-13
Anticipated expiration: 2012-03-06
Also published as: JP2606941Y2; JPH0592772U

Abstract

The computer tomography appts. has a continuously rotating measuring device with an X-ray source (3) and a radiation detector (4). The signals provided by the detector are transferred to a processor (20) and an associated display monitor via a rotary coupling. This uses an annular rotating disc (11) of an insulating material, acting as a printed circuit board with circular conductor paths (6...10) cooperating with stationary carbon brushes (15...19). Pref. the insulated disc has a conductive screening layer (14) on the opposite side to the conductor paths. ADVANTAGE - Continuous evaluation of detected signals with min. complexity.

Description

Die Erfindung betrifft einen Computertomographen mit kon tinuierlich rotierender Meßeinheit aus Röntgenstrahler und Strahlendetektor. Bei einem solchen Computertomographen wird die Energie zum Röntgenstrahler über eine rotierende Stromkupplung zugeführt. Die Detektorsignale werden nach Vorverarbeitung ebenfalls über eine rotierende Stromkupp lung abgeführt. Dadurch ist eine Dauerrotation der Meßein heit und damit eine sehr schnelle Abtastung einer zu untersuchenden Schicht oder eines zu untersuchenden Volumens möglich.The invention relates to a computer tomograph with con continuously rotating measuring unit consisting of X-ray emitter and Radiation detector. With such a computer tomograph the energy to the x-ray emitter is rotating Power coupling supplied. The detector signals are after Pre-processing also via a rotating electrical coupling dissipated. This is a permanent rotation of the measurement unit and thus a very fast scanning of one investigating layer or one to be examined Volume possible.

Es ist bekannt, die rotierende Stromkupplung für die Ab nahme der vorverarbeiteten Detektorsignale als optische Stromkupplung aufzubauen (Electromedica, Band 56, Heft 2, 1988, Seiten 50-56). Ferner ist es bekannt, diese Strom kupplung auf der Basis eines Wellenleiters auszubilden. Beiden Techniken ist gemeinsam, daß der Aufwand für die Erfassung der vorverarbeiteten Detektorsignale relativ groß ist. Schließlich ist es auch bekannt, bei einem Com putertomographen Signale zwischen dem feststehenden und dem rotierenden Teil mit Hilfe von Schleifringenanord nungen zu übertragen (DE 39 41 774 A1, DE 30 34 717 C2). Über den genauen Aufbau der Schleifringanordnungen ist diesen Dokumenten jedoch nichts entnehmbar.It is known the rotating power coupling for the Ab taking the preprocessed detector signals as optical To establish a power coupling (Electromedica, volume 56, number 2, 1988, pages 50-56). It is also known this current to form a coupling on the basis of a waveguide. Both techniques have in common that the effort for the Detection of the preprocessed detector signals relative is great. After all, it is also known to be at a Com putertomographen signals between the fixed and the rotating part with the help of slip ring arrangement to transmit (DE 39 41 774 A1, DE 30 34 717 C2). About the exact structure of the slip ring arrangements is however, nothing can be seen from these documents.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Computer tomographen der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit einem gegenüber dem Stand der Technik erheblich ver ringerten Aufwand eine kontinuierliche Erfassung der vor verarbeiteten Detektorsignale erfolgt. The invention has for its object a computer To train tomographs of the type mentioned in such a way that with a ver compared to the prior art reduced effort a continuous recording of the processed detector signals.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Bei dem erfindungsgemäßen Computertomographen ist die kreisförmige Scheibe nach Art einer gedruckten Leiterplatte ausgebildet, mit der die z. B. als Kohlebürsten ausgebildeten Signalabnehmer in Kontakt stehen. Der Aufwand ist gegenüber der optischen Übertra gung oder der Übertragung mit Hilfe eines Wellenleiters wesentlich verringert.This object is achieved by the invention Features of claim 1. In the invention Computer tomography is the circular disc according to Art a printed circuit board with which the z. B. as Carbon brushes trained signal contact in contact stand. The effort is compared to the optical transmission or transmission using a waveguide significantly reduced.

Die rotierende Scheibe kann auf ihrer zweiten, parallel zur Ebene der untersuchten Schicht liegenden Fläche mit einer leitfähigen Abschirmschicht überzogen sein. Zur Ver hinderung von Reflexionen können an den Leiterbahnen je weils gegenüber den Einspeisestellen für die die vorver arbeiteten Detektorsignale rotierende Anpassungswider stände angeschlossen sein.The rotating disc can on its second, parallel to the plane of the layer under investigation be covered with a conductive shielding layer. Ver Reflections can be prevented on the conductor tracks because compared to the entry points for the pre-ver detector signals worked rotating adjustment resistance stands are connected.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is based on a in the drawing tion illustrated embodiment explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Computertomographen nach der Erfindung, und Fig. 1 shows a computed tomography apparatus according to the invention, and

Fig. 2 und 3 Darstellungen zur Erläuterung der Signal abnahme bei dem Computertomographen gemäß Fig. 1. Fig. 2 and 3 are diagrams for explaining the signal sampling according to the computer tomograph to FIG. 1.

In der Fig. 1 ist eine kreisringförmige Platte 1 darge stellt, welche motorisch um die Systemachse 2 gedreht wird. Die Platte 1 dient als Tragplatte für eine Meßein heit aus einem Röntgenstrahler 3 und einem Strahlendetek tor 4, welcher aus einer Reihe von Detektorelementen, z. B. aus 768 Detektorelementen, besteht, welche sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckt. Dem Strahlendetektor 4 ist eine Elektronik 5 zur Signalvorverarbeitung nachge schaltet. Die vorverarbeiteten Detektorsignale werden kreisringförmigen Leiterbahnen 6, 7, 8, 9, 10 auf einer kreisringförmigen Scheibe 11 aus Isolierstoff zugeführt, welche unter Zwi schenschaltung einer Isolierschicht 12 an der Platte 1 befestigt ist, d. h. mit der Platte 1 und der Meßeinheit 3, 4 um die Systemachse 2 rotiert. Die Leiterbahnen 6 bis 10 sind auf einer der beiden, parallel zur untersuchten Schicht 13 verlaufenden Flächen der Scheibe 11 als konzentrische Kreise aufgebracht. Auf der zweiten, parallel zur unter suchten Schicht 13 verlaufenden Fläche der Scheibe 11 ist eine Abschirmschicht 14 aus leitfähigem Material aufge bracht.In Fig. 1, an annular plate 1 is Darge, which is rotated by motor around the system axis 2 . The plate 1 serves as a support plate for a measuring unit from an X-ray emitter 3 and a Strahlendetek gate 4 , which consists of a number of detector elements, for. B. consists of 768 detector elements, which extends perpendicular to the plane of the drawing. The radiation detector 4 is an electronics 5 for signal preprocessing switched. The preprocessed detector signals are supplied to annular conductor tracks 6 , 7 , 8 , 9 , 10 on an annular disk 11 made of insulating material, which is attached to the plate 1 with the interposition of an insulating layer 12 , ie with the plate 1 and the measuring unit 3 , 4 the system axis 2 rotates. The conductor tracks 6 to 10 are applied as concentric circles on one of the two surfaces of the pane 11 which run parallel to the layer 13 being examined. On the second, parallel to the examined layer 13 running surface of the disk 11 , a shielding layer 14 made of conductive material is brought up.

Zur Durchstrahlung der Schicht 13 unter verschiedenen Rich tungen wird die Scheibe 1 und damit die Meßeinheit 3, 4 um die Systemachse 2 gedreht. Die dabei erzeugten Detektor signale werden nach Vorverarbeitung in der Elektronik 5 mit Hilfe von ortsfesten Signalabnehmern 15 bis 19, die als Kohlebürsten ausgebildet sind und auf den Leiterbahnen 6 bis 10 schleifen, abgenommen und einem Rechner 20 zugeführt, der daraus ein Bild der untersuchten Schicht 13 berechnet und auf einem Sichtgerät 21 wiedergibt. Wird das Untersuchungs objekt, das auf einer parallel zur Systemachse 2 in der Systemöffnung 22 angeordneten Liege liegt, während der kon tinuierlichen Drehung der Meßeinheit 3, 4 in Richtung der Systemachse 2 verschoben, so wird ein Volumen des Unter suchungsobjektes abgetastet und kann ebenfalls auf dem Sichtgerät 21 dargestellt werden.To irradiate the layer 13 under different directions, the disk 1 and thus the measuring unit 3 , 4 is rotated about the system axis 2 . The detector signals generated in this way are removed after preprocessing in the electronics 5 with the aid of stationary signal pickups 15 to 19 , which are designed as carbon brushes and grind on the conductor tracks 6 to 10 , and fed to a computer 20 , which generates an image of the layer 13 under investigation calculated and reproduced on a display device 21 . If the examination object, which lies on a couch arranged parallel to the system axis 2 in the system opening 22 , is shifted during the continuous rotation of the measuring unit 3 , 4 in the direction of the system axis 2 , then a volume of the examination object is scanned and can also be scanned on the Display device 21 are shown.

Die Fig. 2 zeigt schematisch zwei Leiterbahnen 6, 7 auf der Scheibe 11. Die auf der Scheibe 11 ortsfesten Einspeise stellen 23, 24 für die vorverarbeiteten Detektorsignale liegen den Anschlußstellen zweier Anpassungswiderstände 25, 26 gegenüber, die mit der Scheibe 11 rotieren. Dadurch sind Signalreflexionen verhindert. In der Fig. 2 sind noch schematisch zwei Kohlebürsten 15, 16 und ein nachgeschal teter Verstärker 27 dargestellt. The Fig. 2 schematically shows two conductor tracks 6, 7 on the disk 11. The stationary on the disk 11 feed 23 , 24 for the preprocessed detector signals are opposite the connection points of two matching resistors 25 , 26 which rotate with the disk 11 . This prevents signal reflections. In Fig. 2, two carbon brushes 15 , 16 and a downstream amplifier 27 are shown schematically.

Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus der Scheibe 11 in linearer Darstellung. Die Leiterbahnen 7, 9 übertragen die Signale Q und , während die Leiterbahnen 6, 8, 10 als Signalrückleiter wirken und mit der Abschirmschicht 14 verbunden sind. FIG. 3 shows a detail of the disk 11 in a linear representation. The conductor tracks 7 , 9 transmit the signals Q and, while the conductor tracks 6 , 8 , 10 act as signal return conductors and are connected to the shielding layer 14 .

Claims

1. Computer tomograph with a continuously rotating measuring unit consisting of an X-ray source ( 3 ) and a radiation detector ( 4 ), in which the transmission of the preprocessed detector signals from the rotating part to a fixed part takes place via a rotating power coupling ( 6 to 10 , 15 to 19 ), which has a circular shape Rotating disc ( 11 ) made of insulating material, on the manner of a printed circuit board on a parallel to the plane of the layer ( 13 ) lying surface circular tracks ( 6 to 10 ) are applied, with which fixed signal pickups ( 15 to 19 ) in Are in contact.

2. Computer tomograph according to claim 1, wherein the rotating disc ( 11 ) on its second, parallel to the plane of the examined layer ( 13 ) lying surface is coated with a conductive shielding layer ( 14 ).

3. Computer tomograph according to claim 1 or 2, in which on the conductor tracks ( 6 , 7 ) each with respect to the feed points for the preprocessed detector signals ( 23 , 24 ) rotating adjustment resistors ( 25 , 26 ) are connected.