DE69221513T2 - Röntgenstrahl-Computer-Tomograph mit Bilddatenerfassungsschaltung zur Ausführung von Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein computertomographisches Röntgenstrahl-Bildgabegerät. Genauer gesagt ist die vorliegende Erfindung auf eine Schaltung zur Gewinnung von computertomographischen Röntgenstrahl-Bildgabedaten unter Einsatz eines digitalen Datenbusses gerichtet.
• In einem typischen computertomographischen Röntgenstrahl-Bildgabesystem (CT-Bildgabe- System), wie es in Fig. 1 teilweise gezeigt ist, ist eine große Anzahl von Röntgenstrahlde tektoren CH&sub1; bis CHn ("n" bezeichnet eine ganze Zahl) um einen in medizinischer Untersuchung befindlichen biologischen Körper 2 herum so angeordnet, daß sie fächerförmige Röntgenstrahlen 54 erfassen, die durch den biologischen Körper 2 hindurchgedrungen sind. Diese Röntgenstrahlen 4 werden von einer Röntgenröhre 1 ausgesandt. Die Röntgenstrahldetektoren CH&sub1; bis CHn bilden eine Röntgenstrahlerfassungseinheit 5.
• Röntgensignale, die von den jeweiligen Röntgenstrahldetektoren CH&sub1; bis CHn gewonnen werden, werden durch entsprechende Integratoren 10&sub1; bis 10n integriert, wonach die integrierten Röntgensignale durch entsprechende Abtast- und Halteschaltungen 12&sub1; bis 12n gehalten werden. Nachfolgend werden die integrierten Röntgensignale an einen Multiplexer 14 angelegt. Als Ergebnis dessen wird zum Beispiel das integrierte Röntgensignal, das von dem ersten Röntgenstrahlerfassungskanal (Detektor CH&sub1;) gewonnen wurde, von dem Multiplexer 14 an einen Analog/Digital-Wandler 16 über eine analogen Datenbus (Signalkanäle) 15 abgegeben. Nachfolgend wird das digitale Röntgensignal (Daten) über einen Datenkoppler 18A an ein Computersystem (nicht in Einzelheiten gezeigt) geleitet, in dem eine Rekonstruktion des Bildes und eine andere Datenverarbeitung ausgeführt werden, um hierdurch computertomographische Röntgenbilddaten bezüglich einer Scheibe des biologischen Körpers 2 zu erhalten.
• In gleichartiger Weise werden die anderen Röntgensignale durch den Multiplexer 14 über den analogen Datenbus und den Analog/Digital-Wandler 16 an das Computersystem angelegt, um hierdurch computertomographische Röntgenbuddaten der Scheibe mit Hilfe von Bildrekonstruktionsmethoden in ähnlicher Weise zu gewinnen.
• Das vorstehend beschriebene computertomographische Röntgenstrahlabbildungssystem ist in dem medizinischen, elektronischen Gebiet zum Beispiel aus der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung (KOKAI) Nr.2-191438 (am 27. Juli 1990 offengelegt und von Toshiba Co. eingereicht), und weiterhin aus: "Radiology of the skull and brain TECHNICAL ASPECTS OF COMPUTED TOMOGRAPHY", Seite 4152, Fig. 119-21, Vol 5, 1981, von T.H. Newton und G.D. Potts, C.V. Mosby Company, London, bekannt.
• Wie vorstehend erläutert, ändert der Multiplexer 14 die jeweiligen Kanäle CH&sub1; bis CHn für die Röntgenstrahlsignaldetektoren und die Verarbeitung sowie die Känäle 10&sub1; bis 10n und 12&sub1; bis 12n derart, daß die jeweiligen Röntgensignale sequentiell über den Analog/Digital- Wandler 16 und den Datenkoppler 18A an das Computersystem angelegt werden. Wenn der Multiplexer 14 zum Beispiel derart betrieben wird, daß er das Röntgenbildsignal von dem ersten Röntgenstrahldetektor- und Verarbeitungskanal CH&sub1;, 10&sub1; und 12&sub1; empfängt, und dann dieses erste Röntgenbildsignal an den Analog/Digital-Wandler 16 anlegt, wie aus der in Fig. 2 gezeigten Signalverlaufsdarstellung leicht ersichtlich ist, kann ein solcher Schaltvorgang das "Phänomen des langen Übergangs" hervorrufen. Damit das erste Röntgenbildsignal in einem stabilen Zustand erhalten wird, ist hierfür normalerweise eine Zeitdauer von 5 bis 6 Mikrosekunden erforderlich, wodurch eine mit hoher Geschwindigkeit erfolgende Gewinnung der Röntgenbilddaten behindert wird.
• Auf der anderen Seite ist es im Stand der Technik bekannt, daß die Packungsdichte der Röntgenstrahldetektoren erhöht werden sollte, um hierdurch ein computertomographisches Röntgenstrahlsystem des Mehrscheiben- oder Volumentyps zu realisieren. Demgemäß ist die insgesamt benötigte Zeitperiode für die Gewinnung der Bilddaten bei diesem computertomographischen Röntgenstrahlsystem des Mehrscheibentyps verlängert, verglichen mit derjenigen bei dem normalen computertomographischen Röntgenstrahlsystem, was an der vorstehend erläuterten, langen Übergangszeitdauer liegt.
• Da der analoge Signaldatenbus 15 zwischen dem Ausgang des Multiplexers 14 und dem Eingang des Analog/Digital-Wandlers 16 eingesetzt wird, können ferner Störungen in die Röntgenbildsignale, die von dem Multiplexer 14 zu dem Analog/Digital-Wandler 16 übertragen werden, eingeführt werden, was zu einer Verschlechterung der Bildqualität eines computertomographischen Röntgenbilds führt.
• In der US-A 4070 707 ist ein computertomographisches Röntgenbildgabesystem offenbart, das eine Mehrzahl von Röntgenstrahldetektoren aufweist. Dort ist eine Vielzahl von Analog/Digital-Wandlern zwischen die Röntgenstrahldetektoren und einen zur Rekonstruktion von Röntgenbilder dienenden Computer über einen Multiplexer und einen digitalen Datenbus geschaltet. Weiterhin sind Integratoren in Leitungen eingefügt, die die jeweiligen Röntgenstrahldetektoren und die Analog/Digital-Wandler verbinden, wobei diese Leitungen weiterhin mit Kalibrierungsschaltungen verbunden sind.
• Die vorliegende Erfindung wurde anläßlich eines Ansatzes zur Lösung der vorstehend erläuterten, verschiedenen Probleme geschaffen, so daß der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde liegt, eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Datengewinnungsschaltung für computertomographische Röntgenbilddaten zu schaffen.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein computertomographisches Röntgenstrahlabbildungssystem (Bildgabesystem) zu schaffen, das imstande ist, eine gute Bildqualität zu erzielen.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein computertomographisches Röntgenbildgabesystem des Mehrscheibentyps zu schaffen, bei dem eine hohe Dichte von Röntgenerfassungskanälen vorhanden ist.
• Zur Lösung der vorstehend angegebenen Aufgaben und weiterer Merkmale der vorliegenden Erfindung wird ein computertomographisches Röntgenstrahl-Bildgabesystem (CT- Bildgabesystem) in Übereinstimmung mit dem Patentanspruch 1 geschaffen.
• Einige bevorzugte Ausgestaltungsdetails der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die nachfolgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bezug genommen:
• Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines herkömmlichen, computertomographischen Röntgenstrahl-Bildgabesystems,
• Fig. 2 zeigt eine Signaldarstellung eines Röntgenbildsignals, bei dem das Phänomen der langen Übergangsdauer vorhanden ist,
• Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das zur Veranschaulichung der hauptsächlichen Schaltung 20 eines Systems zur Gewinnung von computertomographischen Röntgenbilddaten in Übereinstimmung mit einer ersten grundlegenden Ausgestaltung dient,
• Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung von Analog/Digital-Wandlereinheiten des Puffertyps, die bei der in Fig. 3 dargestellten, ersten Schaltung 20 zur Datengewinnung eingesetzt werden,
• Fig. 5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer gesamten Auslegung einer Datengewinnungsschaltung 50 in Übereinstimmung mit einer weiteren grundlegenden Ausgestaltung,
• Fig. 6A zeigt ein computertomographisches Röntgenstrahl-Bildgabegerät des Mehrscheibentyps, bei dem eine Datengewinnungseinheit eingesetzt wird und das in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung steht,
• Fig. 6B zeigt eine Draufsicht auf einen Röntgenstrahl-Erfassungseinheitsabschnitt 62, der in Fig. 6A dargestellt ist,
• Fig. 6C zeigt eine Querschnittsansicht des Röntgenstrahl-Erfassungseinheitsabschnitts 62, der entlang der in Fig. 6B gezeigten Linie X-X geschnitten ist, und
• Fig. 7 zeigt ein schematisches Schaltbild einer verketteten bzw. umlaufförmig ausgestalteten Analogldigital-Wandlereinheit.
• Unter nachfolgender Bezugrhhme auf Fig. 3 wird die gesamte Ausgestaltung einer Schaltung 20 zur Gewinnung von Röntgenbilddaten beschrieben, die in einem computertomographischen Röntgenbildgabegerät (CT-Bildgabegerät) 100 eingesetzt wird.
• Zum Zwecke der Vereinfachung ist die periphere Ausgestaltung dieses computertomographischen Röntgenbildgabegeräts 100 wie etwa die Röntgenstrahldetektoreinheit 5 und die Röntgenröhre 1 nicht gezeigt. Daher ist in Fig. 3 lediglich ein hauptsächlicher Schaltungsabschnitt des ersten Röntgenbildgabegeräts 100, nämlich die Schaltung 20 zur Gewinnung der Röntgenbilddaten, dargestellt.
• In der Schaltung 209 zur Gewinnung der Röntgenbilddaten sind "n" Stücke bzw. Einheiten von Signalkanälen vorgesehen ("n" bezeichnet eine beliebige ganze Zahl, die größer ist als 1. Jeder dieser Signalkanäle ist zum Beispiel aus dem Röntgenstrahldetektor CH&sub1;, einem Integrator 21&sub1;, einer Analogldigital-Wandlereinheit 22&sub1; und einer Bildrekonstruktionseinheit 30 aufgebaut. Die jeweiligen Analog/Digital-Wandlereinheiten 22&sub1; bis 22n werden durch eine Ausgabesteuereinheit 35 in einer solchen Weise gesteuert, daß die Röntgenbilddaten, die von den entsprechenden Analog/Digital-Wandlereinheiten 22&sub1; bis 22n erhalten werden, sequentiell über den digitalen Datenbus 24 zu der Bildrekonstruktionseinheit 30 übertragen werden (dies wird noch in größeren Einzelheiten erläutert).
• Fig. 4 zeigt eine interne Ausgestaltung der vorstehend erwähnten Analog/Digital-Wandlereinheiten 22&sub1; bis 22n. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, werden 16 Pufferschaltungen 22A&sub1;, 22B&sub1;, ..., 22N&sub1; (in jeder Einheit ist lediglich eine Pufferschaltung dargestellt) in den jeweiligen Analog/Digital-Wandlereinheiten 22&sub1;, 22&sub2;, ... und 22n eingesetzt. An diese Pufferschaltungen 22A&sub1;, 22B&sub1;, ... und 22N&sub1; werden Steuersignale sequentiell von der 5 Ausgabesteuereinheit 35 in einer solchen Weise angelegt, daß aus den entsprechenden Pufferschaltungen, zum Beispiel 22A&sub1; bis 22A&sub1;&sub6; (nicht in Einzelheiten gezeigt) parallele Bilddaten mit 16 Bit aufeinanderfolgend ausgegeben werden und diese anschließend über den 16 Bit aufweisenden digitalen Datenbus 24 zu der Bildrekonstruktionseinheit 30 geleitet werden (siehe Fig. 3).
• Es wird nun erneut auf die Schaltungsausgestaltung des computertomographischen Röntgenbildgabegeräts 100 bezug genommen und dessen gesamte Betriebsweise im folgenden erläutert.
• Wenn Röntgenstrahlen von der Röntgenröhre 1 ausgesandt werden und dann von den Röntgenstrahldetektoren CH&sub1; bis CHn der Detektoreinheit 5 empfangen werden, nachdem sie durch einen ausgewählten Scheibenabschnitt des in medizinischer Untersuchung befindlichen biologischen Körpers 2 hindurchgetreten sind, werden die Röntgenbildsignale von den Röntgenstrahldetektoren CH&sub1; bis CHn erzeugt. Diese Röntgenstrahlbildsignale werden zunächst in den jeweiligen Integratoren 22&sub1; bis 22n integriert und dann in den jeweiligen Analog/Digital-Wandlern 22&sub1; bis 22n in digitale Röntgenbilddaten analog/digital umgewandelt. Anschließend werden die digitalen Röntgenbilddaten, zum Beispiel parallele Bilddaten mit 16 Bit, in den 16 Pufferschaltungen 22A&sub1; bis 22A&sub1;&sub6; in der ersten Analog/- Digital-Wandlereinheit 22&sub1; gepuffert.
• Als Reaktion auf das erste Steuersignal, das von der in Fig. 4 gezeigten Ausgabesteuereinheit 35 erhalten wird, werden erste parallele Bilddaten mit 16 Bit aus den 16 Pufferschaltungen 22A&sub1; bis 22A&sub1;&sub6; ausgegeben und diese dann über den digitalen Datenbus 24 zu der Bildrekonstruktionseinheit 30 übertragen. In ähnlicher Weise werden nach dem Empfang des zweiten Steuersignals, das von der Ausgabesteuereinheit 35 zugeführt wird, die zweiten parallelen Bilddaten mit 16 Bit von den 16 Pufferschaltungen 22B&sub1; bis 22B&sub1;&sub6; ausgegeben und anschließend über den digitalen Datenbus 24 zu der Budrekonstruktionseinheit 30 übertragen. Schließlich werden als Reaktion auf das letzte Steuersignal, das von der Ausgabesteuereinheit 35 abgegeben wird, die letzten Röntgenbilddaten mit 16 Bit aus den 16 Pufferschaltungen 22N&sub1; bis 22N&sub1;&sub6; ausgegeben und diese dann anschließend über den digitalen Datenbus 24 zu der Bildrekonstruktionseinheit 430 geleitet.
• Als Ergebnis hiervon werden diese Röntgenbilddaten so verarbeitet, daß ein computertomographisches Röntgenbild (CT-Röntgenbild) des vorstehend erwähnten Scheibenabschnitts des in medizinischer Untersuchung befmdlichen biologischen Körpers 2 rekonstrüiert wird. Die computertomographischen Röntgenbilder des biologischen Körpers 2 werden dann durch eine Anzeigeeinheit 2 (nicht gezeigt) angezeigt.
• Da bei dem computertomographischen Röntgenbildgabegerät 100, das mit der ersten Datengewinnungsschaltung 22 ausgestattet ist, der Multiplexer, der bei der herkömmlichen Schaltung zur Gewinnung der Röntgenbilddaten eingesetzt wird, nicht länger erforderlich ist, ist eine solche Schaltungseinstellzeit bzw. Umschaltzeitdauer nicht länger erforderlich und es kann daher die Zeitspanne tur die Bilddatengewinnung erheblich verkürzt werden, verglichen mit der herkömmlichen Zeitspanne zur Gewinnung der Bilddaten.
• Es wird nun auf Fig. 5 bezug genommen, anhand derer eine Ausgestaltung eines computertomographischen Röntgenbildgabegeräts 300 erläutert wird, bei dem eine Schaltung 50 zur Gewinnung von Röntgenbilddaten eingesetzt wird.
• Bei der Schaltung 50 zur Gewinnung der Röntgenbilddaten werden "n" Stücke bzw. Teile von als Festkörper ausgebildeten Röntgenstrahldetektoren 52&sub1; bis 52n eingesetzt. Jeder der Festkörper-Röntgenstrahldetektoren 52&sub1; bis 52n ist durch einen Szintillator und eine Photodiode (nicht in Einzelheiten gezeigt) gebildet. Die Festkörper-Röntgenstrahldetektoren 52&sub1; bis 52n sind jeweils mit I/V-Wandlerverstärkem (Strom in Spannung umwandelnden Verstärkern) 54&sub1; bis 54n verbunden, von denen jeder durch einen Rückkoppelungswiderstand Rf1 ..., Rfn und einen Operationsverstärker OP&sub1; ..., OPn gebildet ist. Die I/V-Wandlerverstärker 54&sub1; bis 54n sind über Tiefpaßfilter 56&sub1; bis 56n mit den Analog/Digital-Wandlereinheiten 22&sub1; bis 22n verbunden. In gleichartiger Weise wie bei der Datengewinnungsschaltung 20 und 40 sind die Analogldigital-Wandlereinheiten 22&sub1; bis 22n über den digitalen Datenbus 24 mit der Bildrekonstruktionseinheit 30 verbunden und sind weiterhin an die Ausgabesteuereinheit 35 angeschlossen.
• Nach Empfang des Röntgenstrahls 4, der von der Röntgenröhre 1 erzeugt und durch den biologischen Körper 2 übertragen wird, erzeugen die als Festkörperbauelemente vorliegenden Röntgenstrahldetektoren 52&sub1; bis 52n Stromsignale in einer solchen Weise, daß Photosignale, die von den Szintillatoren erzeugt werden, durch die Photodioden in die Stromsignale umgewandelt werden. Ein erstes Stromsignal "is1" das von dem ersten Festkörper-Röntgestrahldetektor 52&sub1; erzeugt wird, wird durch den ersten IIV-Wandlerverstärker 54&sub1; in ein erstes Spannungssignal "Vs1" in Übereinstimmung mit der nachfolgend angegebenen Gleichung (2) umgewandelt.
• Vs1 = -Rf&sub1; x is1 ... (2)
• Dieses Spannungssignal "Vs1" wird dann an das erste Tiefpaßfilter 56&sub1; angelegt, so daß lediglich ein Röntgenbildsignal, das eine notwendige Frequenzbandbreite aufweist, von diesem Tiefpaßfilter 56&sub1; erhalten wird. Nachfolgend wird dieses gefilterte Röntgenbildsi gnal durch die erste Analogldigital-Wandlereinheit 22&sub1; von analoger in digitale Form umgewandelt. Die resultierenden Röntgenbuddaten, die von dieser ersten Analog/Digital- Wandlereinheit 22&sub1; abgegeben werden, werden mit einer vorbestimmten Zeitsteuerung über den digitalen Datenbus 24 zu der Bildrekonstruktionseinheit 30 geleitet.
• Der vorstehend beschriebene Erfassungsvorgang zur Erfassung der Röntgenstrahlen und der Vorgang zur Verarbeitung der Röntgenbildsignale, der in dem ersten Signalverarbeitungskanal durchgeführt wird, werden in einer ähnlichen Weise auch in den übrigen Signalverarbeitungskanälen ausgeführt. Daher erfolgt diesbezuglich in der vorliegenden Beschreibung keine weitere Erläuterung dieser Vorgänge.
• Es ist anzumerken, daß die Tiefpaßfilter 56&sub1; bis 56n, die in der Schaltung 50 zur Gewinnung der Röntgenbuddaten separat eingesetzt werden, alternativ auch mit den I/V-Wandlerverstärkern 54&sub1; bis 54n zusammengefaßt werden können, oder daß digitale Filter in den Analogldigital-Wandlereinheiten 22&sub1; bis 22n anstelle der Tiefpaßfilter 56&sub1; bis 56n eingesetzt werden können.
• In den Fig. 6A bis 6C ist ein computertomographisches Röntgenbildgabegerät des Mehrscheibentyps gezeigt, bei dem eine andere Datengewinnungseinheit 60 zur Gewinnung der Röntgenbilddaten eingesetzt wird und das in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung steht.
• Wie aus Fig. 6A ersichtlich ist, sind eine erste Scheibe "1" und eine zweite Scheibe "2" angeordnet, wobei jede Scheibe aus 512 Signalkanälen aufgebaut ist. Ein Abschnitt 62 der Datengewinnungseinheit 60 zur Gewinnung der Röntgenbilddaten ist in Fig. 6B dargestellt. Dieser Abschnitt 62 der Datengewinnungseinheit enthält den Signalkanal 1 bis zu dem Signalkanal 8, die zu der ersten und der zweiten Scheibe gehören, sowie Analog/Digital- Wandlerchips 64 und einen Ausgangsverbinder 66. Auch wenn tatsächlich auf einer Oberfläche eines Substrats 65 (siehe Fig. 6C) leitende Muster ausgebildet sind, sind diese Muster in Fig. 6B nicht dargestellt.
• Wie in Fig. 6B gezeigt ist, wird die erste Scheibe "1" mit Hilfe eines Separators 67 von der zweiten Scheibe "2" getrennt. Dieser Abschnitt 62 der Datengewinnungseinheit weist dann eine Kombination aus Röntgenstrahlerfassungszellen (8 Kanäle x 2 Scheiben) auf.
• Fig. 6C zeigt einen Querschnitt durch den Abschnitt 62 der Datengewinnungseinheit, der entlang der in Fig. 6B gezeigten Linie X-X geschnitten ist. Gemäß Fig. 6C sind zwei Photodioden PD&sub1;&sub1; und PD&sub2;&sub1; auf dem keramischen Substrat 65 ausgebildet, und es sind weiterhin zwei Szintillatoren SC&sub1;&sub1; und SC&sub2;&sub1; auf der ersten und der zweiten Photodiode PD&sub1;&sub1; bis PD&sub2;&sub1; ausgebildet. Auf der anderen Seite sind die Aualog/Digital-Wandlerchips 64 in gleichartiger Weise auf dem keramischen Substrat 65 ausgebildet, und werden dann durch eine Dichtmasse 68 aus Kunststoff abgedichtet. Es ist anzumerken, daß, auch wenn in der in Fig. 6C gezeigten Querschnittsansicht leitende Muster 69 gezeigt sind, diese Muster 69 in der Praxis auf der Oberfläche dieses Substrats 65 (in Fig. 6B nicht gezeigt) gebildet werden.
• Das computertomographische Röntgenstrahl-Bildgabegerät des Mehrscheibentyps, bei dem die Datengewinnungseinheit 60 zur Gewinnung der Röntgenbuddaten eingesetzt werden, weist das bestimmte Merktnal auf, daß die Analog/Digital-Wandlerchips 64, die den Photodioden PD&sub1;&sub1; und PD&sub2;&sub1; entsprechen, auf einem einzigen Substrat 65 untergebracht 10 werden können. Dies bedeutet, daß die Datengewinnungseinheit zur Gewinnung der Röntgenbilddaten mit hoher Dichte ausgestaltet werden kann.
• Wenn sowohl die Szintillatoren als auch die Photodioden noch weiter unterteilt werden, kann diese Röntgenstrahldetektoreinheit ferner als zweidimensionaler Röntgenstrahldetektor aufgebaut werden.
• Bei einer Modifikation der Erfmdung werden die parallelen Bilddaten mit 16 Bit von den jeweiligen Pufferschaltungen 22A&sub1; bis 22N&sub1; gewonnen, die in den Analog/Digital-Wandlereinheiten 22&sub1; bis 22n der in Fig. 4 gezeigten Schaltung 20 zur Gewinnung der Buddaten eingesetzt werden. Anstelle dieser als Puffer ausgelegten Analog/Digital-Wandlereinheiten 22&sub1; bis 22n können auch Analog/Digital-Wandler 25&sub1; bis 25n des Typs "Verkettung bzw. Hintereinanderschaltung (daisy chain)" eingesetzt werden, wie sie in Fig. 7 gezeigt sind. Bei solchen ersten, modifizierten Analog/Digital-Wandlereinheiten 25&sub1; bis 25n werden zum Beispiel serielle Bilddaten mit 16 Bit aufeinanderfolgend von den seriellen Ausgängen der ersten bis zur "n "-ten Analog/Digital-Wandlereinheit 25&sub1; bis 25n abgegriffen und diese dann an die seriellen Eingänge dieser Wandler angelegt. Genauer gesagt werden die ersten seriellen Bilddaten mit 16 Bit als Reaktion auf den von der Ausgabesteuereinheit 35 zugeflihrten Ausgangstakt bzw. Ausgabetakt aufeinanderfolgend von dem seriellen Ausgang der ersten Analogldigital-Wandlereinheit 25&sub1; in Einheiten von jeweils einem Bit abgegrif fen und diese Daten dann in den seriellen Eingang der zweiten Analog/Digital-Wandlereinheit 25&sub1; jeweils wiederum in Einheiten von emem Bit eingespeist. Anders ausgedrückt, werden die 16 Bit umfassenden Buddaten aufeinanderfolgend um ein Bit verschoben, wodurch Buddaten mit 16 Bit in serieller Datenform von der n-ten Analog/Digital-Wandlereinheit 25n in einem solchen Zustand abgegeben werden, daß die Daten höchster Wertigkeit (Daten MSB) zunächst ausgegeben werden und erst abschließend die Daten geringster Wertigkeit (Daten LSB) von der Analog/Digital-Wandlereinheit 25n abgegeben werden.
• Bei einer Analogldigital-Wandlereinheit 25 der vorstehend diskutierten, in Form einer Verkettung bzw. Hintereinanderschaltung von Komponenten ausgebildeten Ausgestaltung kann die Gesamtzahl von digitalen Gesamtleitungen (Datenbus) erheblich verringert werden, verglichen mit der Anzahl bei der Aualogldigital-Wandlereinheit 22 der als Puffer ausgelegten Ausgestaltung.
• Weiterhin können die in den Fig. 68 und 6C gezeigten Analog/Digital-Wandlerchips 64 durch mit Oversampling arbeitende Analog/Digital-Wandlerchips (nicht gezeigt) ersetzt werden. Die mit Oversampling arbeitenden Analog/Digital-Wandler sind in diesem technischen Gebiet als solche bekannt und weisen den besonderen Vorteil auf, daß die Abmessungen der Analog/Digital-Wandlerelemente sehr klein gemacht werden können und daß ein Analog/Digital-Umwandlungsvorgang mit hoher Geschwindigkeit und geringen Kosten erzielt werden kann.
• Auch wenn die vorliegende Erfmdung in Einzelheiten beschrieben worden ist, können die Röntgenbilddaten mit höherer Geschwindigkeit als bei der herkömmlichen Datengewinnung erhalten werden, und es wird weiterhin der Vorgang der Datenübertragung von den Analogldigital-Wandlereinheiten zu der Bildrekonstruktionseinheit nicht durch Störungen nachteilig beeinflußt. Da die mit hoher Geschwindigkeit erfolgende Datengewinnung realisiert wird und somit eine große Menge von Röntgenstrahlerfassungselementen innerhalb einer begrenzten Detektorregion untergebracht werden kann, können computertomographische Röntgenbildgabesysteme des Mehrscheibentyps mit hoher Dichte der Detektorelemente aufgebaut werden.

Claims (4)

1. Computertomographisches Röntgenstrahl-Bildgabesystem des Mehrscheiben- Typs, mit

einer Röntgenquelle (1) zum Erzeugen von Röntgenstrahlen (4),

einer Röntgen-Bilddatengewinnungseinrichtung (60), die auf einem einzelnen Substrat (65) ausgebildet ist und zum Gewinnen von Röntgenbuddaten eines biologischen Körpers (2) durch Empfangen der Röntgenstrahlen (4) ausgelegt ist,

einer Bildrekonstruktionseinrichtung (30) zum Verarbeiten der Röntgenbilddaten, die von der Röntgen-Bilddatengewinnungseinrichtung (60) erhalten wurden, um hierdurch computertomographische Bilder von Mehrscheiben-Abschnitten des biologischen Körpers (2) zu erhalten, und

einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der computertomographischen Bilder der Mehrscheiben-Abschnitte,

wobei die Röntgen-Bilddatengewinnungseinrichtung (60) aufweist:

eine Mehrzahl von Röntgen-Signalkanälen, die jeweils Szintillatoren (SC11, SC21) und Photodioden (PD11, PD21) enthalten, die mit Bezug zu mindestens zwei Scheibenabschnitten des biologischen Körpers (2) angeordnet sind, und zum Erfassen der von der Röntgenquelle (1) erzeugten Röntgenstrahlen (4) zur Erzeugung von Röntgen- Bildsignalen ausgelegt sind, und

eine Mehrzahl von AID-Wandlerchips (Analogldigital-Wandlerchips) (64), die mit den Röntgen-Signalkanälen auf dem einzelnen Substrat (65) ausgebildet sind und zum Analog/Digital-Wandeln der Röntgen-Bildsignale in die entsprechenden Röntgenbilddaten dienen.

2. Computertomographisches Röntgenstrahl-Bildgabesystem des Mehrscheiben- Typs nach Anspruch 1, bei dem die Mehrzahl von Röntgen-Signalkanälen elektrisch mit der Mehrzahl von A/D-Wandlerchips (64) über leitende, auf dem einzelnen Substrat (65) ausgebildete Muster (69) verbunden ist.

3. Computertomographisches Röntgen-Bildgabesystem des Mehrscheiben-Typs nach Anspruch 1 oder 2, bei dem mindestens zwei Sätze aus 512 Röntgen-Signalkanälen als die Mehrzahl von Röntgen-Signalkanälen eingesetzt werden.

4. Computertomographisches Röntgen-Bildgabesystem des Mehrscheiben-Typs nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Mehrzahl von AID-Wandlerchips (64) durch ein elektrisch isolierendes Material abgedichtet sind, und bei dem ein Datenausgabeverbinder (66) an dem einzelnen Substrat (65) angebracht ist, der zur Ausgabe der Röntgenbilddaten dient, die durch die Röntgen-Bilddatengewinnungseinrichtung (60) gebildet werden.