NL7905282A - Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een stralingsabsorptieverdeling in een vlak van een lichaam. - Google Patents

Description

a Λ « ΡΗΝ 9535 ί N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een stralings-absorptieverdeling in een vlak van een lichaam.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen van een stralingsabsorptieverdeling in een vlak van een lichaam, waarbij het vlak met een in het vlak liggende platte, waaiervormige, het lichaam doordrin-5 gende en omvattende bundel straling in een veelvoud van equiangulaire richtingen wordt doorstraald en het lichaam gepasseerde straling wordt gedetecteerd voor het genereren van groepen van meetsignalen, die de verzwakking van straling in het lichaam weergeven langs groepen van meetwegen, 10 waarbij elke groep van meetwegen vanuit een knooppunt waaiervormig uitloopt en één waaiervormige bundel straling opdeelt, waarna voor het bepalen van de stralingsabsorptieverdeling elke groep van meetsignalen na elkaar met een reeks van getallen wordt geconvolueerd voor het verkrijgen 15 van een groep convolutiegetallen en de groep convolutiege-tallen op een matrix van elementen worden teruggeprojecteerd langs wegen, die door een bijbehorende groep van meetwegen zijn bepaald, waarbij de matrix van elementen een vaste relatie heeft tot het vlak van het lichaam en een 20 bijdrage in een absorptiewaarde in een element wordt bepaald door het produkt van een convolutiegetal behorende bij de door het element gaande meetweg en van een weegge-tal, dat omgekeerd evenredig is met het kwadraat van de afstand tussen het element en het knooppunt van meetwegen, 7 α n n 9 Λ4) i 'i PHN 9535 . .................................

2 waarbij een absorptieverdeling wordt gevormd door de in de elementen op te bouwen absorptiewaarden door sommatie van de bijdragen.

De uitvinding heeft verder betrekking op een in-5 richting voor het bepalen van een stralingsabsorptieverde- t •r ling in een vlak van een lichaam, welke inrichting bevat: een strelingsbron voor het opwekken van een platte, in het vlak liggende waaiervormige bundel het lichaam doordringende straling, een detectorinrichting voor het detecteren van de 10 het lichaam gepasseerde straling en het leveren van groepen van meetsignalen, een draaggestel voor de stralingsbron en de detectorinrichting, aandrijfmiddelen voor het bewegen van ten minste de stralingsbron in het draaggestel voor het uit een veelvoud van richtingen doorstralen van het 15 lichaam, waarbij de detectorinrichting voor elke richting een groep van meetsignalen levert, die een stralingsver-zwakking weergeven langs een groep van, van de stralingsbron waaiervormig uitgaande meetwegen, een bewerkings-inrichting voor het convolueren van een groep van meet-20 signalen met een reeks getallen en voor het terugprojecteren van de aldus geconvolueerde meetsignalen voor verkrijgen van absorptiewaarden, een geheugeninrichting voor het opslaan van de absorptiewaarden en een weergeefinrichting voor het weergeven van de absorptiewaarden in elemen-25 ten van een matrix, waarin de stralingsabsorptieverdeling wordt afgebeeld.

Een dergelijke werkwijze en inrichting is beschreven in het ter inzage gelegde Nederlandse octrooi-schrift 7614230* In de genoemde aanvrage is duidelijk aan-30 gegeven hoe de meetsignalen nodig voor het reconstrueren van een absorptieverdeling worden gemeten met behulp van een waaiervormige bundel röntgenstraling en een rij van detectoren, die voor elke positie van de röntgenbron een groep van meetsignalen levert. De reeks van getallen waar-35 790 5 2 82 * * 3 ΡΗΝ 9535 mee elk van deze groepen van meetsignalen geconvolueerd moet worden voor het berekenen van de groepen van convolu-tiegetallen is eveneens in de genoemde aanvrage afgeleid.

Gok is aangeduid dat een absorptiewaarde in een bepaald 5 punt wordt bepaald door sommatie van de convolutiegetallen 4 behorende bij wegen, die door dat punt gaan, waarbij elk convolutiegetal voor sommatie met een weeggetal woxdt vermenigvuldigd, dat omgekeerd evenredig is met de afstand van het punt tot de bij het convolutiegetal horende positie van de rontgenbron. De beschreven wijze van terugprojectie is een bewerkelijke en tijdrovende zaak hetgeen van nadeel is.

De uitvinding beoogt een werkwijze en inrichting aan te geven, waarmee en waarin een terugprojectie op relatief eenvoudige wijze wordt uitgevoerd.

15 De werkwijze volgens de uitvinding heeft daartoe tot kenmerk, dat de matrix van elementen een polaire matrix is, waarin een element wordt geadresseerd met een afstands-coördinaat en een hoekcoördinaat, waarbij de weeggetallen in een polaire matrix zijn opgeslagen en met dezelfde af- 20 standscoördinaat en eenzelfde hoekcoördinaat worden geadresseerd, welke hoekcoördinaat na convolutie respectievelijk terugprojectie van een groep meetsignalen respectievelijk van een groep convolutiegetallen met een inkrement wordt vergroot, dat gelijk is aan het hoekinkrement tussen de bij 25 de op elkaar volgend te verwerken groepen horende richtingen.

Een zodanige werkwijze heeft het voordeel, dat bij terugprojectie van een groep van convolutiegetallen steeds weer dezelfde weeggetallen kunnen worden benut. De 30 geometrie van de terugprojectie verandert ten opzichte van de geometrie van de elementen van de reconstructiematrix niet uitgezonderd de hoekverdraaiing, die de stralingsbron ondergaat tussen het meten van twee groepen van meetsignalen c.q. convolutiegetallen. Door daarbij gebruik te maken 35 van een tweede matrix, waarin de weeggetallen zijn opgeslagen die eveneens een adressering heeft in poolcoördinaten, zijn na verdraaiing van de weeggetallen in de tweede matrix ~över een hoek die gelijk is aan de hoek waarover de rönt-~ i PHN 9535 _____________________________________ _____ ________...........

4 genbron is verdraaid, de weeggetallen met eenzelfde adressering op te roepen als de mogelijk eerder berekende bijdrage. Na vermenigvuldiging van beide met elkaar wordt de bijdrage bij een op het gegeven adres opgeslagen waarde op-5 geteld. De verdraaiing van de weeggetallen in de tweede matrix is in feite niets anders dan een vast inkrement in de hoekcoördinaat in de adressering van een weeggetal ten opzichte van de hoekcoördinaat in de adressering van de plaats, waaraan de te berekenen bijdrage wordt toegewezen.

^ Een inrichting volgens de uitvinding heeft tot kenmerk, dat de geheugeninrichting bevat een eerste geheugen met polaire adressering, waarin de absorptiewaarden door adressering met een afstandscoördinaat en een hoekco-ordinaat zijn op te slaan en een tweede geheugen met een ^ polaire adressering, waarin weeggetallen voor gebruik bij het terugprojecteren van de convolutiegetallen zijn opgeslagen. Een dergelijke inrichting heeft het voordeel, dat in tegenstelling tot inrichtingen met een geheugen, waarin

de elementen met carthesische coördinaten worden geadres-2D

seerd, de geheugenruimte voor de weeggetallen relatief klein is en dus goedkoop. Wordt namelijk een geheugen in carthesische coördinaten toegepast, dan moet voor elkebron- positie (andere doorstralingsrichting door het lichaam en in feite door de matrix) een afzonderlijke verzameling van 25 weeggetallen worden toegepast, die wel van te voren berekend kunnen worden hetgeen dan wel een enorme geheugenruimte vraagt en dus duur is.

De werkwijze en inrichting volgens de uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een in een tekening 30 weergegeven voorbeeld, in welke tekening fig. 1 een schematisch overzicht geeft van een computertomografie-inrichting volgens de uitvinding, fig. 2 een matrix van elementen, aan de hand waarvan het bepalen van bijdragen van absorptiewaarden vol-35 gens de uitvinding zal worden toegelicht, toont, fig. 3 een blokschema van een uitvoeringsvorm van een bewerkingsinrichting en een geheugeninrichting voor de 790 5 2 82 « a* PHN 9535 5 computertomografie-inrichting ult fig. 1 weergeeft, fig. 4 een blokschema van een voorkeursuitvoeringsvorm van een deel van een bewerkingsinrichting en een geheugeninrichting voor de computertomografie-inricbting 5 uit fig. 1 toont.

Een computertomografie-inricbting, zoals in fig.

1 schematisch is weergegeven . bevat een stralenbron 1 die bij voorkeur een röntgenstralenbron is, die echter ook uit een radioactieve isotoop bijvoorbeeld Am 241 kan bestaan.

10 Met behulp van een diafragma 2 wordt de door de stralenbron 1 uitgézonden straling tot een in een vlak liggende divergente stralingsbundel 3 gecollimeerd, waarbij de dikte van de stralingsbundel 3 loodrecht op het vlak bijvoorbeeld tussen 3 en 25 mm ligt en de divergentie ervan in het vlak 15 door de hoek oC ±s bepaald. De stralingsbundel 3 valt op een detectorrij 4 die uit afzonderlijke, de straling metende detectoren 5 bestaat, die stralenbundels 3a- definiëren, waarbij de breedte en de afstand van de afzonderlijke detectoren 5 ten opzichte van elkaar de ruimtelijke nauwkeurig-20 heid bepalen, waarmee een op een objecttafel 6 liggend object 7 wordt afgetast. De detectorrij 4, die symmetrisch ten opzichte van een centrale straal 8 is gepositioneerd, bevat bijvoorbeeld 300 detectoren 5, waarbij de afstand van de middelpunten van twee detectoren 5 ten opzichte van el-25 kaar enkele millimeters bedraagt. Als detector kan ook een lange, met gas gevulde ionisatiekamer worden gebruikt, waarin op een rij geplaatste afzonderlijke gebieden detecterende electroden zijn geplaatst. Het object 7 staat loodrecht op het vlak van de stralingsbundel 3 in de lengte-30 richting van de as 9» die binnen het object 7 ligt en de middelpuntsas van het cirkelvormige draaggestel 10 weergeeft, verschuifbaar, zodat verschillende lagen van het object 7 kunnen worden doorstraald.

Het systeem stralingsbron 1 -detectorrij 4 is om de as 9 draaibaar geplaatst, zodat een laag van het object 7 in verschillende, in de laag liggende richtingen met behulp van de stralenbundel 3 kan worden doorstraald. De draaiing van het draaggestel 10, dat met behulp van “Tagers ' 7Qn K 9 A9 ΡΗΝ 9535 6 ί -4 11 wordt geleid, geschiedt door aandrijfmiddelen, zoals een tandwiel 12 en een motor 13· De draaiing van het draagge-stel 10 kan zowel continu alsook in stappen geschieden, waarbij in het laatste geval na elke stap het object 7 met 5 de stralenbron 1 in een flits wordt doorstraald.

De meetsignalen van de detectoren 5 worden met behulp van de versterker 14 versterkt en aan een signaalom-zetter 15 toegevoerd, waarin de meetsignalen worden gecorrigeerd op bekende wijze voor "offset", gerefereerd aan een 10 referentiewaarde, gedigitaliseerd, gelogaritme erd en gecali-breerd aan de hand van de in de signaalomzetter opgenomen logaritme- en calibratietabellen. Aan de uitgang van de omzetter 15 worden digitale meetwaarden aan de bewerkingsin-richting 16 aangeboden. De in digitale vorm gezette meet-15 waarden worden met behulp van de bewerkingsinrichting 16 in een reconstructiebeeld weergevende absorptiewaarden omgezet, die in de geheugeninrichting 17 worden opgeslagen. De berekende absorptiewaarden kunnen op een weergeefinrichting zoals monitor 18 worden afgebeeld. Een teller 19 telt het aan-20 tal meetsignalen, dat per groep van meetsignalen aan de bewerkingsinrichting 16 wordt toegevoerd. Zodra het aantal meetsignalen overeenkomt met het aantal detectoren 5» wordt een stuurschakeling 20 geactiveerd, die de motor 13 kort aandrijft en daarmee een rotatie van het draaggestel 10 be-25 werkstelligt. Daarna wordt de volgende groep van meetsignalen gemeten enzovoort. Met een optische opnemer* 30 wordt door tellen van de tanden van het tandwiel 12 de hoekver, -draaiing Θ tussen de opeenvolgende meetreeksen bepaald. De door de opnemer 30 opgewekte pulsen worden aan de bewer-3° kingsinrichting 16 toegevoerd, zodat in combinatie met de in de bewerkingsinrichting vastgelegde gegevens over de geometrische opbouw van het draaggestel 10, en de bron 1 met de detectorinrichting k_ de coördinaten van alle meetwegen van elke groep van meetsignalen bepaalbaar zijn, 55 Het is voordelig gebleken, dat de afstand tussen de stralenbron 1 en het object 7 kan worden aangepast aan de diameter van het object 7· Hiertoe is het systeem stra-“---lenbron 1 -detectorrij k op een drager 21 gemonteerd^ cTïe 7905282 PHN 9535 -........

7 » * langs de geleiderails 22 op lagers 23 en door middel van een met een motor 24 gekoppelde tandwielaandrijving 25 kan worden verplaatst. Een stuurschakeling 26 is bijvoorbeeld door middel van een handschakelaar 27 bedienbaar, de scha-5 keling 26 kan echter ook automatisch worden bediend. Vóór de aanvang van de meting worden de meetsignalen van twee detec oren 5’ en 5JI via de signaalomzetter 15 aan de stuurschakeling 26 toegevoerd. De drager 21 wordt zodanig verplaatst, dat het meetsignaal van de detector 511 maxi-10 maal wordt, terwijl het meetsignaal van de detector 5' een iets kleinere waarde heeft. In dit geval ontvangt de detector 5 * * straling, die niet door het object 7» maar volledig door de ruimte gaat, die het object 7 omgeeft, terwijl de straling, die de detector 5’ meet, door het object ^ 7 is afgezwakt. Daarna wordt de stuurschakeling 26 vergren deld, om tijdens de opname de afstand tussen de stralenbron 1 en de draaiingsas 9 constant te houden.

Aan de hand van fig. 2 zal de werkwijze en de computertomografie-inrichting volgens de uitvinding worden on toegelicht. De bron 1 neemt tijdens de meetprocedure successievelijk de positie θ ^, θ^, θ^, etc. op een cirkelomtrek 32 met middelpunt 9 in, waarbij het lichaam 7 en de een vaste relatie daarmee hebbende matrix met de elementen € stationair blijven. De elementen ζ van de matrix zijn 25 ingesloten door concentrische cirkels 31 en door door het centrum 9 gaande stralen 33» waarvan slechts een gedeelte is weergegeven. De hoek die de stralen 33 paarsgewijs insluiten, is gelijk aan de hoekA© > die twee naburige ver- bindingsli jnen tussen de posities θ , Θ en het centrum 9 30 1 ^ insluiten. Van een groep van meetsignalen, die met de bron in positie langs een groep van meetwegen (slechts een gedeelte is in de figuur weergegeven) zijn bepaald, worden op op zichzelf bekende wijze convolutiegetallen bepaald, die via de meetwegen 37 .» 37 » 37 Λ in de elementen 21™ 1 Π Π4" 1 ) · t £ moeten worden teruggeprojecteerd om bijdragen in de ab-sorptiewaarde in dat element £ te bepalen. Hiertoe wordt het convolutiegetal gewogen door vermenigvuldiging met een weeggetal, die bijvoorbeeld evenredig is met het gemeen? PHN 9535 , _____________________________________ ___________ 8

4 V

schappelijk oppervlak van het element £ en de bijbehorende meetweg 37 en omgekeerd evenredig is met de afstand R in het kwadraat tussen de bron 1 en het betreffende element £. De weeggetallen zijn opgeslagen in een matrix dat eenzelf-B de organisatie kent als de matrix van elementen £ voor het weergeven van de stralingsabsorptieverdeling. In elke ge-heugencel van de matrix liggen (ligt) twee (een) weegfactoren) opgeslagen, waarmee een convolutiegetal dat bij een meetweg hoort, die door het element £ loopt, wordt verme-10 nigvuldigd. Verder liggen in de geheugencel bij de weegfactoren) het (de) meetwegnummer(s) (..n-1, n, n+1,n+2,..) opgeslagen, die de meetweg 37n 37n» ^^n+1’ e^c* aan“ geeft, waarbij het convolutiegetal behoort,waarmee het in dezelfde geheugencel opgeslagen weegfactor moet worden ver-10 menigvuldigd. In de meeste geheugencellen van de weegfactor-matrix zijn twee weegfactoren en twee meetwegnummers opgeslagen. Voor sommige elementen zal voor het berekenen van een bijdrage slechts (zoals uit de figuur blijkt) één weeggetal en één meetwegnummer nodig zijn.

20 Nu is eenvoudig in te zien dat, indien alle con- volutiewaarden behorende bij de bronpositie zijn verwerkt,. de convolutiewaarden behorende bij de bronpositie kunnen worden verwerkt, nadat de matrix, waarin de weeggetallen en meetwegnummers zijn opgeslagen ten opzichte van 20 de matrix van elementen over een hoek Δ9 ( = Δψΐ) is verdraaid (met de verdraaiingszin van de bron 1 meel). Nu is de configuratie van beide matrices ten opzichte van de bron 1 niet gewijzigd, uitgezonderd de hoekcoördinaat van de matrix van elementen. De matrix met de weegfactor en de meet-20 wegnummers is echter identiek gebleven, zodat elk weeggetal en bijbehorend meetwegnummer onveranderd kan worden benut. Hetgeen het mogelijk maakt het weeggetal van te voren uit te rekenen en samen met het meetwegnummer op te slaan in een geheugen. Verder is in te zien dat de matrix ten op-35 zichte van de verbindingslijn tussen bron 1 en middelpunt 9 symmetrisch is, waardoor in feite het voldoende is om de weegfactoren en bijbehorende meetwegnummers van een helft -van"de matrix op te slaan.

79Ö5282 * *.

PHN 9535 9

Zoals uit de figuur blijkt zijn niet alle elementen £ even groot. Om een nagenoeg uniforme informatiedicht-heid te krijgen worden de in naburige elementen (bijvoorbeeld tussen twee concentrische cirkels 31 bepaalde absorp-5 tiewaarden opgeteld, waarbij de som van de oppervlakte van de afzonderlijke elementen een benadering van een 'Tstan-daardoppervlak" dient te zijn. Heeft het centraal element 40 een straal r* (element 40 behoeft niet opgedeeld te worden, omdat dit toch op de plaats blijft ongeacht de rotatie van 10 de matrix) dan is het oppervlak lt»r2 . Het oppervlak van een element £ tussen de concentrische cirkels 31 niet een straal n%r en (n-l)*r is gelijk aan 5“ . ^(n.r)2 - (n-1)2 . r2?

15 M

waarbij M het aantal elementen tussen twee cirkels 31 is.

Een aantal malen P van dit element is dan gelijk aan 7¾ .r2. Hieruit volgt dat P = M/2n, waarbij P een geheel getal moet zijn. Is het aantal bronposities O·: 3^0 (een groep meet-signalen per graadrotatie). Dan ontstaan er in de tweede ring na sommatie over 90 elementen 4 absorptiewaarden met een standaardoppervlak. In de derde ring ontstaan 6 absorptiewaarden na sommatie over steeds 60 elementen, in de vierde ring ontstaan 8 waarden door sommatie over 45 elementen 25 enzovoort. De in de geheugeninrichting 17 (zie fig. 1) opgeslagen groepen van meetsignalen worden elk door de bewer-kingsinrichting 16 geconvolueerd met een op zichzelf bekende reeks getallen en daarna weer in het daarvoor bestemd deel 17a (fig. 3) van de geheugeninrichting 17 opgeslagen.

30 .

Met een klok 41 worden pulsen opgewekt, die via een vierde-ler 43 aan een ψ-teller 45 worden aangeboden. De uitgang van de teller 45 vormt een eerste deel van een adres, waarop weeggetallen en meetwegnummers in een deel 17b van het geheugen 17 zijn opgeslagen. Via een M-deler 47 worden de 35 pulsen verder toegevoerd aan een ringtelier 49, waarvan de uitgang een verder deel van het adres vormt, waarop de weeggetallen en meetwegnummers zijn opgeslagen. Op de adres- 79ÖÏ2I12 * ^ PHN 9535 .. ......... _ ....................

10 seerde geh.eugen.cel in geheugen 17h zijn maximaal twee weeg-getallen en vier meetwegnummers opgeslagen. De weeggetallen zijn voor de coördinaten (n,^f) en (n,~jp) identiek, maar moeten wel met convolutiegetallen vermenigvuldigd worden, 5 die elk bij een andere meetweg horen. De vier meetwegnummers worden via pulsen, waartoe het geheugendeel 17b rechtstreeks met de klok 41 is verbonden, een voor een via de verbinding 50 doorgegeven aan het geheugendeel 17a. In het geheugendeel 17a zijn de bij de meetwegnummers behorende M convolutiegetallen opgeslagen en worden dus een voor een toegevoerd aan een vermenigvuldiger 51» Verder worden de weeggetallen simultaan met de convolutiegetallen aan de vermenigvuldiger 51 toegevoerd. Het produkt van een weegge-tal en een convolutiegetal wordt aan een opteller 53 toege-^ voerd. De opteller 53 sommeert de van de vermenigvuldiger 51 afkomstige produkten en ontvangt daartoe rechtstreeks pulsen van de klok 41 om de optellingen synchroon met de toevoer van de weeggetallen en convolutiegetallen aan de vermenigvuldiger 51 te laten verlopen. Verder worden de 30 pulsen van klok 41 aan een tweedeler 55 toegevoerd, die telkens na twee klokpulsen, een puls afgeeft naar een deel van het geheugen 17c. Door toevoeren van een puls aan het geheugendeel 17c wordt de inhoud van de opteller 53 in. het geheugendeel 17c opgeslagen. Het adres, waarop de inhoud oe van teller 53 wordt opgeslagen, wordt gevormd door de uitgangen van de ^-teller 45 en van de ringteller 49, waarbij bij een eerste puls van de tweedeler 55 de inhoud op het adres (n,p) wordt opgeslagen, en bij een tweede puls van de tweedeler 55 op het adres (n,-^). Van het adres (n,^) 30 wordt de eerste term (n) door de tellerstand van de ringteller 49 en de tweede term door de tellerstand van deψ-teller 45 bepaald. Het zal nu duidelijk zijn met welk doel de onderscheidenjke delers (43, 47, 55) worden toegepast.

Verder zal het duidelijk zijn dat eerst alle elementen 35 van een ring 40^ (zie fig. 2) worden doorlopen, waarna wordt overgestapt naar een aan de binnenzijde grenzende ring 4C>n . Van de ringteller 49 worden derhalve niet de normale Q-uitgangen als tellerstand genomen, maar deTTo'm- 7905282 *. * 1 1 PHN 9535 plemexitaire uitgangen Q. Zodra Q de waarde 1 bereikt, wordt de^-teller k5 gedurende enige tijd (4.M/2 pulsen) geblokkeerd, zodat een bijdrage in de absorptie in bet centraal element 40o slecbts eenmaal wordt uitgerekend.

5 Ook is in een inkrementteller 54 voorzien, die bij het bereiken van de tellerstand Q = 1 met een stap wordt achteruitgezet, zodat de matrix van elementen die in het geheugendeel 17 c is opgeslagen over een hoek wordt verdraaid (ten opzichte van de in het geheugendeel 17 4 op-10 geslagen matrix met weeggetallen en meetwegnummers) zodat de volgende groep convolutiegetallen, die bij een volgende bronpositie zijn bepaald, kunnen worden verwerkt. De in het geheugendeel 1? c opgeslagen bijdragen moeten nog in de verschillende "ringen 40" over verscheidene elementen 15 worden gesommeerd alvorens een absorptieverdeling met een uniforme informatiedichtheid kan worden weergegeven.

Het in fig. 4 weergegeven deel van een bewerkings-inrichting 16 (uit fig. 1) is ten dele gelijk aan het in fig. 3 weergegeven blokschema. Zoals in fig. 4 te zien 20 wordt een bijdrage in de absorptie voor een bepaald element niet rechtstreeks aan het geheugendeel 17 c toegevoerd. De door de opteller 53 gemaakte sommaties worden aan een poortschakeling 57 toegevoerd, waarmee de bijdragen in de absorptiewaarde in de elementen worden geschei-25 den in bijdragen in de elementen (n,JJ>) en (n,-^) die elk respektievelijk aan sommatieschakelingen 59+ en 59 worden toegevoerd. De sommatieschakelingen 59+> sommeren de berekende bijdragen van een aantal naburige elementen in een ring (40^, fig· 2), zodat een uniforme informatievel dichtheid kan worden verkregen voor het aantal sommaties in de somraeerschakelingen 59+» afhankelijk te maken van een ringgetal n dat de straal van de ring indiceert. De uitgang van de ring-teller 49 is derhalve verbonden met een doodgeheugen 61 (ROM), waarin een tabel is opgeslagen, 35 die aangeeft hoeveel elementen € (in feite de voor de elementen £ berekende bijdragen) in een bepaalde ring moeten worden gesommeerd. Verder is een vier-deler-puls 7905282 PHN 9535 . ... . .... .......................

12 teller 63 op de klok 41 aangesloten, die telt hoeveel bijdragen na een begin berekend zijn. Zodra de tellerstand van de vier-deler-puls-teller 63 overeenstemt met een door de teller-stand van ring-teller k9 opgeroepen aantal ele-5 menten, zal de comparator 65 een puls afgeven, die op de ingangen c van de sommeerschakelingen 59+ en 59 worden aangeboden. De op dat moment aanwezige sommen van alle tot dan toe berekende bijdragen, worden afzonderlijk in een deel 17 c van het geheugen 17 opgeslagen. De adressen, 10 waarop de sommen worden opgeslagen, worden bepaald door enerzijds de afzonderlijke ingangen (voor +ψ en -jP) in het geheugendeel 17 c en anderzijds door de tellerstand van een adresteller 67, die het aantal door de comparator 65 afgegeven pulsen telt.

^ De uitgang van de comparator 65 is verder met een terugstelingang van de vier-deler-puls-teller 63 verbonden, zodat na bepalen van de som van een aantal bij elkaar horende bijdragen de teller 63 weer op tellerstand "O” wordt gezet.

20 Van de ring-teller k9 wordt evenals in fig. 3 de complementaire uitgangen Q benut. Zodra de uitgangen Q de waarde 1 voeren, wordt via de verbinding 70 de^-teller geblokkeerd, zodat de bijdrage in het centraal element k00 (zie fig. 2) slechts eenmaal wordt berekend. De ring-teller 25 h9 wordt door de toch door de klok 41 gegenereerde pulsen in een uitgangstellerstand gebracht (buitenste ring van de matrix), hetgeen door een comparator 71 wordt gedetekteerd en die via een of-poort 73 een extra puls aan de P -teller 45 toevoert. Dit heeft tot gevolg, dat de adressen die 30 door de^-teller h5 in het geheugendeel 17 b worden aangestuurd, allen met een inkrement zijn verhoogd. Het doel hiervan is om de polaire matrix met weeggetallen en meet-wegnummers te verdraaien ten opzichte van de matrix in het geheugendeel 17 c, zodat een volgende groep van convolutie-35 getallen, die bij een volgende meting na verdraaiing van de röntgenbron zijn bepaald, kan worden teruggeprojecteerd.

In het geval van terugprojecteren zoals aan de hand ' 790X212 ~ 13 PHN 9535

# V

van fig·. U is beschreven, wordt de matrix met weeggetallen en meetwegnummers als bet ware met de röntgenbron meegedraaid. In het geval dat is beschreven aan de hand van fig. 3 wordt de matrix van elementen, waarin de groepen 5 van convolutiegetallen worden teruggeprojecteerd, in tegengestelde zin ten opzichte van de stralingsbron gedraaid, waarbij de matrix van weeggetallen en meetwegnummers en de meetwegen zelf (in feite de röntgenbron) als stilstaand worden beschouwd.

10 De in het geheugendeel 17 c opgeslagen absorptie- waarden (na terugprojectie van alle groepen van convolutiegetallen) kunnen via een monitor, die een circulaire of spiraalvormige schrijfstraalafbuiging heeft, worden weergegeven. Uiteraard is een vertaling (slechts één keer nodig) 15 van het polair georganiseerd geheugendeel 17 c naar een cartesisch georganiseerd geheugen mogelijk, waarna weergave van een absorptieverdeling via een conventionele monitor mogelijk is.

20 25 30 35 ygg-j-yg 2

Claims (2)

1. Werkwijze voor het bepalen van een stralingsab- sorptieverdeling in een vlak van een lichaam, waarbij het vlak met een in het vlak liggende, platte, waaiervormige, het lichaam doordringende en omvattende bundel straling 5 in een veelvoud van equiangulaire richtingen wordt doorstraald en het lichaam gepasseerde straling wordt gedetecteerd voor het genereren van groepen van meetsignalen, die de verzwakking van straling in het lichaam weergeven langs groepen van meetwegen, waarbij elke groep van meetwegen 10 vanuit een knooppunt waaiervormig uitloopt en één waaiervormige bundel straling opdeelt, waarna voor het bepalen van de stralingsabsorptieverdeling elke groep van meetsignalen na elkaar met een reeks van getallen wordt geconvolu-eerd voor het verkrijgen van een groep convolutiegetallen 15 en de groep convolutiegetallen op een matrix van elementen worden teruggeprojecteerd langs wegen die door ëen bijbehorende groep van meetwegen zijn bepaald, waarbij de matrix van elementen een vaste relatie heeft tot het vlak van het lichaam, en een bijdrage in een absorptiewaarde in een ele-20 ment wordt bepaald door het produkt van een convolutiegetal behorende bij de door het element gaande meetweg en van een weeggetal, dat omgekeerd evenredig is met het kwadraat van de afstand tussen het element en het knooppunt van meetwegen, waarbij een absorptieverdeling wordt gevormd door de 25 in de elementen op te bouwen absorptiewaarden door sommatie van de bijdragen, met het kenmerk, dat de matrix van de elementen een polaire matrix is, waarin een element wordt geadresseerd met een afstandscoördinaat en een hoekcoördinaat, waarbij de weeggetallen in een polaire matrix zijn opgesla-30 gen en met dezelfde afstandscoördinaat en eenzelfde hoekco-ordinaat worden geadresseerd, welke hoekcoördinaat na con-volutie respectievelijk terugprojectie van een groep meet-signalen respectievelijk van een groep convolutiegetallen 790 5 2 82 . ί ·<? ΡΗΝ 9535 (5 met een inkrement wordt vergroot, dat gelijk is aan het hoekinkrement tussen de bij de op elkaarvolgend te verwerken groepen horende richtingen.

2. Computertomografieinrichting voor het bepalen van 5 een stralingsabsorptieverdeling in een vlak van een lichaam, welke inrichting bevat: een stralingsbron voor het opwekken van een platte, in het vlak liggende waaiervormige bundel het lichaam doordringende straling, een detectorinrichting voor het detecteren van de het lichaam gepasseerde straling 10 en het leveren van groepen van meetsignalen, een draaggestel voor de stralingsbron en de detectorinrichting,aandrijfmid-delen voor het bewegen van ten minste de stralingsbron in het draaggestel voor het uit een veelvoud van richtingen doorstralen van het lichaam, waarbij de detectorinrichting 15 voor elke richting een groep van meetsignalen levert, die een stralingsverzwakking weergeven langs een groep van van de stralingsbron waaiervormig uitgaande meetwegen, een be-werkingsinrichting voor het convolueren van een groep van meetsignalen met een reeks getallen en voor het terugpro-20 jecteren van de aldus geconvolueerde meetsignalen voor verkrijgen van absorptiewaarden, een geheugeninrichting voor het opslaan van de absorptiewaarden en een weergeefinrichting voor het weergeven van de absorptiewaarden in elementen van een matrix, waarin de stralingsabsorptieverdeling 25 wordt afgebeeld, met het kenmerk, dat de geheugeninrichting bevat een eerste geheugen met polaire adressering waarin de absorptiewaarden door adressering met een afstandscoör-dinaat en een hoekcoördinaat zijn op te slaan en een tweede geheugen met een polaire adressering, waarin weeggetal-30 len voor gebruik bij het terugprojecteren van de convolutie-getallen zijn opgeslagen. 35 7905282