DE925788C - Verfahren zur in beiden Achsenrichtungen der Bildebene winkel- und laengengetreuen radiologischen Darstellung von Organen des mensch-lichen und tierischen Koerpers - Google Patents

Description

• Verfahren zur in beiden Achsenrichtungen der Bildebene winkel- und längengetreuen radiiologischen Darstellung von Organen des menschlichen und tierischen Körpers Wegen der bei in der Klinik üblicher Röntgendarstellung von Körperorganen (inneren Organen, Knochen, Gehirn usw.) infolge der Spiegelung an einem durch den Fokus der Röntgenröhre dargestellten Fernpunkt auf die Bildebene eintretenden Verzerrung der Längen wurden bisher verschiedene Kunstgriffe angewandt, um diesen Abbildungsfehler zu vermeiden. Erwähnt seien die Fernaufnahmen und die Schichtaufnahmen (Tomographie).
• Eine exakte Längen- oder Ortsbestimmung ist jedoch hiermit nicht möglich.
• Eine exakt winkel- und längengetreue Darstellung wird dann erreicht, wenn parallele Bündel einer durchdringenden Strahlung zur Abbildung verwendet werden. Zu diesem Zweck wurden vor längerer Zeit Versuche mit einer Schlitzblende gemacht, die in den Strahlengang einer Röntgenröhre gebracht wurde und zusammen mit dieser in einer senkrecht zur Ausdehnung des Schlitzes liegenden Richtung über das Objekt geführt wurde. Dieses Verfahren gestattet jedoch nur die naturgetreue Abbildung aller Ebenen, die senkrecht zur Schlitz- und zur Projektionsebene stehen, während alile zur ersteren parallelen Richtungen in der üblichen Weise verzerrt werden. Diese Versuche wurden seinerzeit aufgegeben, weil Röntgenröhren für die erforderliche Dauerbelastung nicht hergestellt werden konnten. Für die metrische Bestimmung sind bei diesem Verfahren in jeder Ebene zwei Aufnahmen erforderlich.
• Um die Verzerrung in beiden Achsenrichtungen des in der Abbildungsebene liegenden Koordinatensystems auszuschalten, müssen alle wirksamen Strahlen senkrecht auf diese auftreffen, so daß alle Punkte des Objektes als Fußpunkte ihres Lotes auf die Bildebene dargestellt werden. Die Strahlen müssen also unter sich parallel sein.
• Für eine derartige parallelproj ektive Abbildung wurde bereits ein mitrail.leuseartiges Rohrraster in Verbindung mit einer diffus strahlenden Röntgen röhre vorgeschlagen. In der damals beschriebenen Form war das Raster für eine gleichmäßige Abbildung nicht geeignet. Für therapeutische Zwecke wurde später noch einmal eine großflächige Antikathode als konische Außenanode in Verbindung mit einem dem eben erwähnten Raster praktisch identischen Vorrichtung vorgeschlagen, jedoch zur Erzeugung konvergierender Strahlenbündel.
• Während für therapeutische Zwecke die Blende noch relativ klein sein kann, muß ihre Größe bei der Diagnostik mindestens der Ausdehnung des darzustellenden Objektes entsprechen. Das- gleiche gilt für die Ausdehnung der Strahlenquelle. Um bei Verwendung einer Röntgenröhre eine Antikathode entsprechender Größe gleichzeitig mit Elektfonen zu beschießen, ist die erforderliche--Leistung zu groß. Erfindungsgemäß werden diese Mängel bei einem Verfahren für die in beiden zur Durchstrahlungsrichtung senkrechten-Ächsen winkel undlängengetreue radiologische D arstellung biologischer und anderer Objekte mittels durch Schachtblenden ausgeblendeter, zur Bildebene senkrechter paralleler Strahlen dadurch vermieden, daß die Strahlen nacheinander jede Stelle des Objektes erfassen. Hierzu genügt es im Prinzip, einen einzelnen aus zur Strahlenabsorption geeignetem Material geferti,gten Blendenschacht zusammen mit einer Strahlenquelle, z. B. einer Röntgenröhre, in beliebiger Weise, etwa in Zeilen oder mäanderförmig,-so über das Objekt zu führen, daß alle Punkte nach -einander auf die Bildebene projiziert werden. Wird statt eines einzelnen Blendenschachtes ein System eng aneinandergrenzender Schächte beliebig- - geformten Querschnitts, z. B. Skizze I und ver- -wendet, dessen Ausdehnung gegenüber dem Objekt hinreichend groß ist, so kann die Schachtblende bezüglich diesem in Ruhe bleiben, und es muß nur die Str,ahlenquelle in der oben beschriebenen Weise über das Objekt und die -Schachtblende geführt werden.
• Das Fortbewegen der schweren Masse der eventuell als Strahlen4uelle verwendeten Röntgenröhre kann vermieden werden, wenn statt dessen lediglich der die Strahlung erzeugende Sathodenstrahl über eine Antikathode - entsprechender Größe gef,ùlirt wird. Dieses kann nach Bündelung durch eine Elektronenoptik durch Ablenkung zwischen KondenW satorpiatten linear oder im-Drehield -erfolgen.
• Ebenso können Bündelang- und Ablenkung mlagenetisch oder die - Brennfleckverlagerung in anderer Weise vorgenommen werden, wie es für andere Zwecke in- der Röntgentechnik bereits beschrieben wurde. Das Ausblenden paralleler Strahlen läßt sich - auch dann erreichen, wenn die Schachtbiende zwischen Objekt und Bildebene angeordnet wird.
• Der praktisch massefreie Elektronenstrahl läßt sich hinreichend schnell bewegen, um eine direkte Beob achtung auf dem Leuchtschirm zu ermöglichen.
• Es ist im Prinzip belçannt, radioaktive Substanzen für die röntgenologische Darstellung von Körperorganen zu verwenden. Eine derartige Strahlenquelle läßt sich in Verbindung mit einem einzelnen Blendenschacht oder mit einer Schacht blende in oben beschriebener Weise zur winkel- und längengetreuen Abbildung verwenden. Vor und nach der Ablbil-dung ist die Strahlung vom Objekt durch einen Absorber fernzuhalten. Gibt man der radioaktiven Strahlenquelle eine Ausdehnung en,tsprechend der- des Objektes, so wird durch die Trägheit der als Verschlußblende auszubildenden Absorber eine Abbildungsweise erreicht, die mehr einer nacheinanderfolgenden punkt- oder aus schnittweisen Projektion entspricht.
• Bei energiereichen Strahlen werden dieVerschlußblenden im allgemeinen sehr umfangreich sein.
• Leichtere Verschlußblenden lassen sich anwenden, wenn in der Strahlungsquelle eine Substanz ver--wendet wird, die keine Gammaquanten und Neutronen emittiert. Da die geladenen Korpuskeln nicht genügend durchdringend sind, muß in den Strahlengang vor Schachtblende und Objekt eine Schicht-einer Substanz gebracht werden, mit der die von der Strahlenquelle emittierten Teilchen eine Kernreaktion eingehen, bei der während der Umwandlung eine durchdringende Strahlung entsteht oder durch die instabile Isotope genügend kleiner mittlerer Lebensdauer gebildet werden. Die Substanz kann ebenso wie die Emissionsschicht auf eine -geeignete Trägerplatte medergeschlagen werden, die dann in geeigneter Weise hinter der Verschlußblende in den Strahlengang gebracht wird. Es genügt nun, vor und nach der Abbildung die von der Emissionsschicht emittierten Korpuskeln durch eine Verschlußblende von der Reaktionsschicht fernzuhalten. Prinzipiell ist es auch möglich, durch elektrische oder- magnetische Felder die geladenen Korpuskel so abzulenken, daß sie die Reaktionsschicht nicht erreichen. In diesem Falle läßt sich eine gleichzeitige Abbildung aller Punkte erreichen.
• Wenn durch die Kernreaktion ein instabiles Isotop entsteht, so ist dessen Halbwertzeit bei der Berechnung der Beli.chtungszeit -zu~ berücksichtigen.
• Das eben: geschilderte Verfahren läßt- sich bei Verwendunzg~ der geeigneten Materialien auf alle Arten radioaktiver Strahlung anwenden. Werden Strahlen mit- geringer Ionisationsdichte pro Wegeinheit benutzt, so kann zur Verstärkung des Bildes in bekannter Weise ebenfalls ein Kernprozeß zu Hilfe genommen werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPR0CEE: 1. Verfahren für die in -beiden zur Durchstrahlungsrichtung senkrechten Achsen winkel-und längengetreue radiologische Darstellung - biologisch'er und anderer Objekte mittels durch Schachtblenden ausgeblendeter, zur Bildebene senkrechter paralleler Strahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen nacheinander jede Stelle des Objektes erfassen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne Schachtblende gleichzeitig und gleichsinnig mit der Strahlenquelle so über das Objekt geführt wird, daß nacheinander eine vollständige Abbildung erzielt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Raster aus unmittelbar aneinandergrenzenden Schachtblenden (Abb. I, 2) punktweise durch lineare oder sonstige Bewegung der ganzen Strahlenquelle oder eines Teiles derselben und/oder durch Verlagerung des Brennfleckes auf einer entsprechend bemessenen Antikathode einer als Strahlenquelle verwendeten Röntgenröhre abgetastet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung einer radioaktiv strahlenden Fläche als Strahlenquelle sowohl bei Ausnutzung der direkt ausgesandten Strahlung als auch bei Ausnutzung der bei einer zwischengeschalteten Kernreaktion entstehenden oder von deren Reaktionsprodukten ausgehenden Strahlung, insbesondere wenn Emissions schicht und Zwischenreaktionsschicht durch Blenden, Absorber und Verschlußvorrichtungen mechanischer oder anderer Art zur Begrenzung einer bestimmten Strahlungszeit getrennt sind, auch wenn hierbei die Durchstrahfung des ganzen Objektes gleichzeitig erfolgt.

   Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 283 858, 6906I8, 715594, 726595; französische Patentschrift Nr. 882 525.