WO2008131825A1 - Röntgengerät sowie detektionseinheit für ein röntgengerät - Google Patents

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WO2008131825A1
WO2008131825A1 PCT/EP2008/001815 EP2008001815W WO2008131825A1 WO 2008131825 A1 WO2008131825 A1 WO 2008131825A1 EP 2008001815 W EP2008001815 W EP 2008001815W WO 2008131825 A1 WO2008131825 A1 WO 2008131825A1
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detection unit
detectors
ray
detector
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PCT/EP2008/001815
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English (en)
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Inventor
Michael Thoms
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DüRR DENTAL AG
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Publication date
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Priority to JP2010504474A priority patent/JP2010524603A/ja
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    • A61B6/51—
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4233—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using matrix detectors

Definitions

  • the invention relates to an X-ray device with
  • an X-ray source for irradiating an object, which is movable by means of a first drive means along a trajectory;
  • a detection unit which is incident on X-ray radiation after penetration of the object and which is movable by means of a second drive means along a detection trajectory.
  • the invention relates to a detection unit for an X-ray machine with at least one at least two-dimensionally resolving detector with a radiation-sensitive surface.
  • the detection unit usually comprises an integrating, two-dimensional resolution detector with a planar radiation-sensitive surface, which may be, for example, a digitally readable storage film, a CCD sensor or a CMOS sensor.
  • the X-ray source and the detection unit are simultaneously moved about a common pivot point, wherein the ratio of the distance of the pivot point to the detector to the distance of the pivot point to the X-radiation source remains the same.
  • the X-ray source and the detection unit when rotated, move in opposite directions on parallel rectilinear paths, wherein the fulcrum is displaced on a path parallel to the paths of the X-ray source and the detection unit.
  • the detector is arranged so that its planar surface facing the radiation source is parallel to the path of the detection unit, and the X-radiation source is rotated in accordance with the position of the detection unit so that the X-radiation after penetrating the object to be irradiated on the detection unit or the detector meets.
  • a medical application of the x-ray device is a body part of a patient, especially in the case of a dental application of the x-ray device around the patient's dental arch.
  • Each individual recording is assigned to a narrow, planar projection area in which the tissue penetrated by the X-ray radiation of a patient is sharply displayed.
  • narrow vertical areas of individual images are joined together.
  • focal plane which is parallel IeI is to the movement plane of the detection unit and X-ray radiation source and contains the fulcrum, sharply imaged.
  • Levels parallel to this focal plane are blurred or blurred with increasing distance to the focus plane and with increasing tilt angle.
  • computed tomography was developed in which the X-ray source and the detection unit are rotated by 180 ° around the object and an X-ray image is acquired for each angular step of the rotation. From the large number of two-dimensional X-ray images recorded in this way, the three-dimensional data of the X-ray density can be determined by means of a computation-intensive method.
  • the object of the invention is to provide an X-ray device and a detection unit for an X-ray device to provide, through which relatively high X-ray dose several high-resolution sectional images can be generated, the computational effort remains low.
  • the detection unit comprises at least two detectors, which
  • the detectors each absorb only a portion of the incident on them X-ray radiation.
  • At least two detectors are provided, which are arranged such that the surfaces of the detectors are parallel to each other;
  • the detectors only partially absorb x-radiation.
  • the radiation-sensitive surfaces of the detectors are arranged one behind the other in the direction of radiation.
  • the position of the focal plane in which sharp is imaged at given acquisition parameters which include the tube voltage, the exposure time, the beam current and the beam cross-section count, from the distance of the detector to the radiation source.
  • each detector must be assigned a focal plane which is at a distance from the focal plane of another detector.
  • FIG. 1 is a plan view of a schematically illustrated X-ray apparatus
  • Figure 2 is a perspective view of the X-ray apparatus of Figure 1;
  • FIG. 3 shows a first exemplary embodiment of a sensor unit
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of a sensor unit
  • Figure 5 is a diagram for illustrating a possible
  • Figure 6 is a representation corresponding to Figure 5, wherein a detection unit is shown with five detectors;
  • FIG. 7 shows a diagram in which the decrease in the intensity of the X-ray radiation is qualitatively shown as a function of how many detectors the x-ray radiation has already penetrated.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of the imaging conditions when imaging a circular-arc-shaped section of a jaw.
  • an X-ray machine is denoted overall by 10.
  • the X-ray device 10 comprises an X-ray source 12 and a detection unit 14, which are supported by a movable linkage 16.
  • the latter is movable by means of a hydraulic cylinder 18 with a piston rod 20 in the z-direction, wherein the hydraulic cylinder 18 is fixed to a building wall, not shown here or a corresponding frame.
  • the z-axis coincides with the axis of the piston rod 20, the x-axis and the y-axis are fixed in space.
  • the piston rod 20 carries at its free end a double joint 22.
  • a first joint part 24 of the double joint 22 is rotatable about the z-axis by an electric motor 26 and rigidly connected via an inner support rod 28 to a first joint part 30 of an arm joint 32.
  • a second joint part 34 of the arm joint 32 is rotatable about the z-axis via an electric motor 36 and rigidly connected to a first joint part 40 of an end joint 42 via an outer support rod 38.
  • a second joint part 46 of the end joint 42 that can be rotated about the z-axis via an electric motor 44 carries the detection unit 14.
  • a second main arm 48 has the same components as the main arm 48; these are identified in FIGS. 1 and 2 by corresponding reference symbols plus a comma.
  • the second joint part 46 'of the end joint 42' carries the X-ray source 12.
  • the X-ray source 12 and the detection unit 14 are located substantially at the same height in a common xy plane, for which the components 24 'to 46' of the main arm 48 'opposite the corresponding components of the main arm 48 with the same vertical dimensions top and bottom are reversed ,
  • the electric motors 26, 36, 44 and 26 ', 36', 44 ' via lines 50, 52, 54 and 50', 52 ', 54' connected to a control / computing unit 56 .
  • the X-ray source 12 communicates via a line 58 with the control / computing unit 56, so that on the latter recording parameters, such as the tube voltage, the exposure time, the beam current and the beam cross section for the X-ray source 12 can be adjusted.
  • the corresponding parameters can be entered into the control / computation unit 56 by means of a keypad 55.
  • the control / computing unit 56 is also connected via a line 60 to a control valve, not shown here, via which a pressure medium pump can be connected to the hydraulic cylinder 18, whereby the position of the cylinder rod 20 is adjustable and the position of the linkage 16 on the z -Axis can be adjusted.
  • the X-ray apparatus 10 also includes a light unit 94, which will be explained in more detail below.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the sensor unit 14. This includes a housing 62 of visible light opaque and X-ray transmissive material. An upper cover wall 64 is shown partially broken away.
  • a side wall 66 which is perpendicular to the top wall 64, has five slots 68 which are protected against the penetration of light and which are uniformly spaced apart from one another and extend perpendicularly to the top wall 64.
  • guide grooves 72 are provided on the side wall 70, which is parallel to the side wall 66, on the top wall 64 and on the side wall, which is parallel thereto and not visible in FIG provided, on the inside of the top wall 64 mounted further guide grooves for clarity are not shown.
  • the Detekttorfolien 74 have a plane facing the radiation source surface 75 and are made of such a material that they do not completely, but only partially absorb X-rays incident on them, which will be explained in more detail below.
  • imaging films contain phosphor particles with color centers, which can be brought into a stable excitation state by X-ray light. By scanning with a reading laser beam can bring the excited states in a higher excited state, which relaxes quickly with the emission of fluorescent light. By detecting the latter, the latent image of a storage film can thus be read out.
  • FIG. 4 shows a detection unit 14 corresponding to FIG. 3, in which 74 CCD or CMOS detectors 76 are inserted instead of the detector foils.
  • the detectors 76 may be conventional visible light responsive CCD or CMOS detectors provided with an X-ray (partially) absorbing phosphor layer or disposed behind a respective fluorescent screen.
  • the detector films 74 and detectors 76 are arranged one behind the other staggered in the detection unit 14, that their levels under conditions of use pointing to the X-ray source
  • control / computation unit 56 When using CCD or CMOS detectors 76, these are connected to the control / computation unit 56 via a multi-core data line cable 78, which is shown dotted in FIGS. 1 and 2.
  • the control / computation unit 56 When the control / computation unit 56 receives the data, it may either directly evaluate the data and generate a two-dimensional image for each detector 76, or the data may be passed from the control / computation unit 56 to an external computer for evaluation herein not shown.
  • the data cable 78 may also be replaced by a wireless communication link, e.g. an infrared data link, a Bluetooth data link or the like.
  • Side wall of the housing 62 which is designated in Figures 3 and 4 by the reference numeral 80, consists of a material which absorbs only a small amount of X-radiation, such.
  • a thin blackened sheet of polyethylene terephthalate or a thin Metal film of a metal of low atomic number As a thin blackened sheet of polyethylene terephthalate or a thin Metal film of a metal of low atomic number.
  • the side wall 80 of the housing 62 can also be completely dispensed with.
  • detector films X-ray films or image plates
  • a visible light-impermeable protective cover X-ray films or image plates
  • the housing 62 can also be designed to accommodate more or less than 5 detector foils 74 or detectors 76.
  • 3 detector foils 74 or detectors 76 are contemplated, but also 7, 9 and more detectors 74 and 76 as well as an intervening number can be used.
  • FIGS. 5 and 6 show a possible mode of operation of the X-ray apparatus 10 using a detection unit 14 with three detectors 74A, B, C or 76A, B, C on the one hand (FIG. 5) and five detectors 74A, B, C, D, E or 76A, B, C, D, E on the other hand ( Figure 6).
  • a circular-arc-shaped section of a dental arch 82 of a patient which is also shown in FIG. 1, is shown as an object to be transilluminated.
  • the X-ray source 12 is shown in three different positions RA, RB and RC. These three positions are traversed by the X-ray source 12 during a recording by the main arm 48 'of the linkage 16 so by means of the electric motors 26' and 36 'is moved, that the X-ray source 12 along a rectilinear radiation source trajectory moves 86.
  • the detection unit 14 in turn is moved by a corresponding control of the electric motors 26 and 36 by means of the main arm 48 during a recording in opposite directions to the movement of the X-ray source 12 along a rectilinear detection unit trajectory 88.
  • the detection unit 14 is rotated during movement along the path 88 about the z-axis such that the radiation-sensitive surface 75 or 77 of the detector foils 74 or detectors 76 extending in each xz plane is always parallel to the path of travel 88 is aligned. This can be clearly seen in FIGS. 5 and 6.
  • Three detector foils 74A, 74B, 74C3 arranged behind it are then rotated during the movement of the X-ray source 12 about the dental arch 82 both with the rotation angle of the X-radiation source 12 and linearly displaced with respect to the X-ray gap 100, as shown in FIG. 8 for three exposure positions ,
  • an approximately circular arc-shaped section of a dental arch 82 is assumed, and the X-ray radiation source 12 is moved at a fixed distance from a cylindrical focal surface within the dental arch. moves so that it is always perpendicular to this focus area.
  • Three detector foils 74A, 74B and 74C are also held with the X-ray gap 100 at a fixed distance from the associated focus area 9OA, 9OB, 9OC and pivoted by the same angle.
  • the pivot point 92 is located in the center or center of curvature of the focus surfaces 9OA, 9OB and 9OC, which are sharply imaged on the detector films 74A, 74B and 74C.
  • the storage film 74 is displaced by an angle w such that, e.g. the point Pl in the point Pl ', the point P2 passes into the point P2'.
  • the associated focus surface 9OC moves outward.
  • the entire movement of X-ray source 12 and detection unit 14 is matched to one another during a recording so that, as mentioned above, narrow vertical recording areas of individual images on the detectors 74 and 76 are combined to form an overall image.
  • three detector foils 74A, 74B and 74C are provided in the detection unit 14 in FIG. 5.
  • the sectional planes imaged thereon correspond to the focal planes 9OA, 9OB and 9OC respectively shown by a solid line.
  • the focal planes 9OA, 9OB and 9OC are arranged one after the other according to the arrangement of the detector foils 74A, 74B, 74C within the detection unit 14.
  • the distance d between the focal planes 9OA and 9OB or 9OB and 9OC is dependent on the arrangement of both the X-ray source 12 and the detection unit 14 or the detector films 74 received therein relative to each other.
  • the distance d between two adjacent focal planes 90 can be determined as follows: If a is the distance between the central detector film 74B and the fulcrum 92, b is the distance between the X-ray source 12 and the fulcrum 92, and c is the distance between two adjacent detector films 74A, 74B and 74B, 74C, then the distance is calculated d between two adjacent focal planes 9OA, 9OB and 9OB, 9OC, respectively
  • the position of the X-ray radiation source 12 which is used to calculate the position and the distance d of the focal plane 90 or to determine the distance b is understood to be the average origin of the X-ray radiation, for example the average location of an X-ray cathode.
  • the X-ray source 12 is shown schematically as a circular cylinder, it being assumed that the average location of the formation of the X-radiation is in the axial center of the circular cylinder.
  • FIG. 6 shows the arrangement with a detection unit 14, which uses five detector foils 74A to 74E.
  • the detection unit 14 has an additional memory film 7492 arranged closer in the direction of the X-ray radiation source 12 and an additional detector film 74E provided on the opposite side of the detection unit 14.
  • a focus plane 9OA, 9OB, 9OC, 9092 and 9OE are respectively sharply imaged on the detector films 74A to 74E, of which two neighboring focal planes 90 are present at a distance d from each other, which is calculated in accordance with the formula given above.
  • the calculation of the distance d explained using the example of the detector films 74 is carried out analogously in the case of CCD or CMOS detectors 76. To determine the distances a and b while the position of the radiation-sensitive surface 77 is taken as a reference.
  • the x-ray density of the object can be sharply focused on the respective detector films 74 with only one image in a plurality of successive focal planes 90 respectively.
  • Imaging detectors 76 The dose required for this is, for example, in the case of a dental, intraoral X-ray, which is illustrated here using the example of the dental arch 82, in the same order of magnitude as in a standard intraoral single image.
  • the transmitted by a detector film 74 and a detector 76 X-ray radiation reaches behind the detector films 74 and detectors 76, so that at the same radiation exposure sectional images corresponding to the number the detector films 74 or detectors 76 used can be generated.
  • Figure 7 is a graph showing the decrease in intensity of X-ray in a stack of ten standard intraoral detector films at a tube voltage of 70 kV, which corresponds to about 35 keV average X-ray energy.
  • the X-radiation is also present after penetration of a plurality of detector foils with relatively high intensity, which is sufficient to produce an image on a respective following detector foil.
  • Out of focus planes 90 levels are shown blurred on the detectors 74 and 76, respectively.
  • the acquired cross-sectional images can be post-processed after the digital readout with a conventional image processing, which subtracts the average X-ray density from those image planes, which is outside the focal plane 90 associated with the corresponding detector film 74.
  • the image processing is carried out automatically by the control / processing unit 56 or, as mentioned, by an external computer.
  • the above-mentioned lighting unit 94 is attached to the double joint 22 at the level of the X-ray radiation source 12 and the detection unit 14. In accordance with the number of detectors 74 and 76 used, it linearly emits light in each case in an xz plane onto the object 82, For example, by means of a respective light-emitting diode array 96th
  • the distance between two xz planes to be assigned to each one light beam and their position corresponds to the distance d between the focal planes 90 or the position of the focal planes 90.
  • reference lines may be projected onto the outer contour of the object 82 to align the object 82 prior to x-ray exposure according to the location of the focal planes 90.
  • the individual light-emitting diode arrays 96 can be moved by means of electric motors 98 on the y-axis, and when using different detection units 14, in which the distance c between the detectors 74 and 76 is different, are positioned according to the calculated distance d to each other.
  • the detection unit 14 comprises at least two of the following detector types: silver halide films, Image plates, image converter-based detectors.
  • the detection unit 14 comprises at least two detector sheets 74 and / or detectors 76 which differ in response to the X-rays emitted by the X-ray source 12.
  • the X-ray cross-section of the detectors preferably increases in the beam direction.
  • the increase in the cross-section is chosen so that the amount of X-ray light absorbed in the detectors is substantially the same, the images produced by the detectors will have substantially the same density and contrast.
  • a servo drive is provided for at least one of the detectors of the detection unit, which additionally moves the detector parallel to the detector plane or antiparallel to it when moving along the detection path, then the position of the associated focal plane can be influenced.
  • the additional movement is preferably proportional to the path of the detection unit 14.
  • the additional movement is also proportional to the distance of the detector under consideration from the center of the detection unit seen in the beam direction.

Abstract

Bei einem Röntgengerät (10) mit einer Röntgenstrahlungsquelle (12) und einer Detektoreinheit (14) umfaßt die Detektoreinheit (14) mehrere Detektoren (74), welche lediglich einen Teil der auf sie treffenden Röntgenstrahlung absorbieren und parallel beabstandet hintereinander angeordnet sind. Durch das Röntgengerät bzw. die Detektoreinheit ist es möglich, mit einer einzigen Aufnahme mehrere Schnittbilder eines durchstrahlten Objekts zu erhalten, die beabstandeten Fokusebenen entsprechen.

Description

Röntgengerät sowie Detektionseinheit für ein Röntgengerät ================================
Die Erfindung betrifft ein Röntgengerät mit
a) einer Röntgenstrahlungsquelle zum Durchstrahlen eines Objekts, welche mittels eines ersten Antriebsmittels entlang einer Verfahrbahn verfahrbar ist; und
b) einer Detektionseinheit, auf welche Röntgenstrahlung nach Durchdringen des Objekts trifft und welche mittels eines zweiten Antriebsmittels entlang einer Detektions-Verfahrbahn bewegbar ist.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Detektionseinheit für ein Röntgengerät mit wenigstens einem zumindest zweidimen- sional auflösenden Detektor mit einer strahlungsempfindlichen Oberfläche.
Bei Röntgengeräten der eingangs genannten Art umfaßt die Detektionseinheit üblicherweise einen integrierenden, zweidimensional auflösenden Detektor mit einer ebenen strahlungsempfindlichen Oberfläche, wobei es sich beispielsweise um eine digital auslesbare Speicherfolie, einen CCD-Sensor oder einen CMOS-Sensor handeln kann.
Während der Röntgenaufnahme werden die Röntgenstrahlungs- quelle und die Detektionseinheit simultan um einen gemeinsamen Drehpunkt bewegt, wobei das Verhältnis des Abstands des Drehpunktes zum Detektor zum Abstand des Drehpunktes zur Röntgenstrahlungsquelle gleich bleibt. Die Röntgenstrahlungsquelle und die Detektionseinheit verfahren bei der Verdrehung in gegenläufigen Richtungen auf parallelen geradlinigen Bahnen, wobei der Drehpunkt dabei auf einer zu den Bahnen der Röntgenstrahlungsquelle und der Detektionseinheit parallelen Bahn verschoben wird.
Der Detektor ist so angeordnet, daß seine ebene der Strahlungsquelle zugewandte Oberfläche parallel zur Bahn der Detektionseinheit verläuft, und die Röntgenstrahlungs- quelle wird entsprechend der Position der Detektionseinheit so verdreht, daß die Röntgenstrahlung nach Durchdringen des zu durchstrahlenden Objekts auf die Detektionseinheit bzw. den Detektor trifft.
Bei dem Objekt handelt es sich bei einer medizinischen Anwendung des Röntgengeräts um ein Körperteil eines Patienten, speziell bei einer dentalen Anwendung des Röntgengeräts um den Kiefern- bzw. Zahnbogen eines Patienten.
Während des Verfahrens der Röntgenstrahlungsquelle und der Detektionseinheit entlang ihrer Bahnen wird eine Vielzahl von Einzelaufnahmen angefertigt, welche zu einem Gesamtbild zusammengefügt werden.
Jeder Einzelaufnahme ist ein schmaler, ebener Projektionsbereich zuzuordnen, in dem das von der Röntgenstrahlung durchdrungene Gewebe eines Patienten scharf abgebildet ist. Einfach ausgedrückt werden also je- weils schmale vertikale Bereiche von Einzelbildern zusammengefügt .
Durch die simultane Bewegung von Detektionseinheit und Röntgenstrahlungsquelle in einer Bewegungsebene wird nur in einer Ebene, der sogenannten Fokusebene, welche paral- IeI zu der Bewegungsebene von Detektionseinheit und Rδntgen- strahlungsquelle liegt und den Drehpunkt enthält, scharf abgebildet . Ebenen parallel zu dieser Fokusebene werden mit zunehmendem Abstand zu der Fokusebene und mit zuneh- mendem Schwenkwinkel verschmiert bzw. unscharf abgebildet.
Das oben erläuterte Standardverfahren hat den Nachteil, daß nur in einer Fokusebene die Röntgendichte des Ob- jekts genau erfasst werden kann, was häufig für eine ausreichende Diagnostik unzureichend ist.
Um dem entgegenzuwirken, wurde die Computertomographie entwickelt, bei welcher die Röntgenstrahlungsquelle und die Detektionseinheit um 180° um das Objekt herum verdreht werden und für jeden Winkelschritt der Drehung ein Röntgenbild erfasst wird. Aus der Vielzahl der so aufgenommenen zweidimensionalen Röntgenbilder können die dreidimensionalen Daten der Röntgendichte über ein rechenintensives Verfahren ermittelt werden.
Der Nachteil der Computertomographie besteht darin, daß die Röntgendosis, welcher ein Patient während der Aufnahme ausgesetzt ist, aufgrund der Vielzahl von auf- genommenen Röntgenbildern sehr hoch ist. Zudem ist ein intensiver Rechenaufwand notwendig, um die gewünschten dreidimensionalen Bilder zu erhalten.
Darüber hinaus werden häufig sehr viel mehr Volumenda- ten erfasst als zur jeweiligen speziellen Diagnose notwendig ist, was ebenfalls mit einer überflüssig hohen Röntgendosis einhergeht .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Röntgengerät sowie eine Detektionseinheit für ein Röntgengerät zur Verfügung zu stellen, durch welche bei relativ geringer Röntgen- dosis mehrere hochauflösende Schnittbilder erzeugt werden können, wobei der Rechenaufwand gering bleibt.
Bezogen auf das eingangs angesprochene Röntgengerät wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
c) die Detektionseinheit wenigstens zwei Detektoren umfaßt, welche
ca) auf Röntgenlicht ansprechen; und
cb) parallel beabstandet hintereinander angeordnet sind;
wobei
d) die Detektoren jeweils lediglich einen Teil der auf sie treffenden Röntgenstrahlung absorbieren.
Die eingangs genannte Detektionseinheit betreffend wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß
a) wenigstens zwei Detektoren vorgesehen sind, welche derart angeordnet sind, daß die Oberflächen der Detektoren parallel zueinander verlaufen; und
b) die Detektoren Röntgenstrahlung lediglich teilweise absorbieren.
In anderen Worten sind die strahlungsempfindlichen Oberflächen der Detektoren in Strahlungsrichtung hintereinander angeordnet. Die Position der Fokusebene, in welcher scharf abgebildet wird, hängt bei vorgegebenen Aufnahmeparametern, zu denen u. a. die Röhrenspannung, die Belichtungszeit, der Strahlstrom und der Strahlquerschnitt zählen, von dem Abstand des Detektors zur Strahlungsquelle ab.
Da bei wenigstens zwei in Strahlrichtung beabstandeten Detektoren auch zwei unterschiedliche Abstände eines Detektors zur Röntgenstrahlungsquelle resultieren, ist jedem Detektor jeweils eine Fokusebene zuzuordnen, welche von der Fokusebene eines anderen Detektors beabstandet ist .
Auf diese Weise können mit einer einzigen Aufnahme mehrere Schichtbilder entsprechend der Anzahl der Detektoren angefertigt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben .
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1 eine Aufsicht auf ein schematisch dargestell- tes Röntgengerät;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Röntgengeräts nach Figur 1 ;
Figur 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Sensoreinheit ;
Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Sensoreinheit ; Figur 5 ein Schema zur Veranschaulichung eines möglichen
Arbeitsprinzips des Röntgengeräts nach den Figuren 1 und 2, wobei eine Detektionseinheit mit drei
Detektoren gezeigt ist;
Figur 6 eine der Figur 5 entsprechende Darstellung, wobei eine Detektionseinheit mit fünf Detektoren gezeigt ist;
Figur 7 ein Diagramm, in welchem qualitativ die Abnahme der Intensität der Röntgenstrahlung abhängig davon gezeigt ist, wieviele Detektoren die Röntgenstrahlung bereits durchdrungen hat; und
Figur 8 eine schematische Darstellung der Abbidungsbedin- gungen bei Abbildung eines kreisbogenförmigen Abschnittes eines Kiefers.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Röntgengerät insgesamt mit 10 bezeichnet.
Das Röntgengerät 10 umfasst eine Röntgenstrahlungsquelle 12 und eine Detektionseinheit 14, welche von einem beweglichen Gelenkgestänge 16 getragen werden. Letzteres ist mittels eines Hydraulikzylinders 18 mit einer Kolbenstange 20 in z-Richtung verfahrbar, wobei der Hydraulikzylinder 18 an einer hier nicht gezeigten Gebäudewand oder einem entsprechenden Rahmen befestigt ist.
Bei dem in den Figuren 1 und 2 angedeuteten xyz-Koordinaten- system fällt die z-Achse mit der Achse der Kolbenstange 20 zusammen, die x- und die y-Achse sind jeweils raumfest.
Die Kolbenstange 20 trägt an ihrem freien Ende ein Doppel- gelenk 22. Ein erstes Gelenkteil 24 des Doppelgelenks 22 ist durch einen Elektromotor 26 um die z-Achse verdrehbar und über eine innere Tragstange 28 starr mit einem ersten Gelenkteil 30 eines Armgelenks 32 verbunden.
Ein zweites Gelenkteil 34 des Armgelenks 32 ist über einen Elektromotor 36 um die z-Achse verdrehbar und über eine äußere Tragstange 38 starr mit einem ersten Gelenkteil 40 eines Endgelenks 42 verbunden.
Ein über einen Elektromotor 44 um die z-Achse verdrehbares zweites Gelenkteil 46 des Endgelenks 42 trägt die Detektionseinheit 14.
Die oben erläuterten Komponenten 24 bis 46 bilden einen ersten Hauptarm 48 des Gelenkgestänges 16. Ein zweiter Hauptarm 48' weist die gleichen Komponenten wie der Hauptarm 48 auf; diese sind in den Figuren 1 und 2 mit entsprechenden Bezugszeichen zuzüglich eines Beistriches gekennzeichnet .
Das zweite Gelenkteil 46' des Endgelenks 42' trägt die Röntgenstrahlungsquelle 12.
Die Röntgenstrahlungsquelle 12 und die Detektionseinheit 14 befinden sich im wesentlichen auf gleicher Höhe in einer gemeinsamen xy-Ebene, wozu bei den Komponenten 24' bis 46' des Hauptarmes 48' gegenüber den entsprechenden Komponenten des Hauptarmes 48 bei gleichen vertikalen Abmessungen oben und unten vertauscht sind.
Wie in Figur 1 zu erkennen ist, sind die Elektromotoren 26, 36, 44 sowie 26', 36', 44' über Leitungen 50, 52, 54 bzw. 50', 52', 54' mit einer Steuer-/Recheneinheit 56 verbunden. Die Röntgenstrahlungsquelle 12 kommuniziert über eine Leitung 58 mit der Steuer-/Recheneinheit 56, so daß über letztere Aufnahmeparameter, wie beispielsweise die Röhrenspannung, die Belichtungszeit, der Strahlstrom und der Strahlquerschnitt für die Röntgenstrahlungsquelle 12 eingestellt werden können.
Die entsprechenden Parameter können mittels eines Tastenfeldes 55 in die Steuer-/Recheneinheit 56 eingegeben werden.
Die Steuer- /Recheneinheit 56 ist darüber hinaus über eine Leitung 60 mit einem hier nicht gezeigten Steuerventil verbunden, über welches eine Druckmittelpumpe mit dem Hydraulikzylinder 18 verbunden werden kann, wodurch die Stellung der Zylinderstange 20 einstellbar ist und die Lage des Gelenkgestänges 16 auf der z-Achse eingestellt werden kann.
Das Röntgengerät 10 umfasst zudem eine Leuchteinheit 94, welche weiter unten genauer erläutert wird.
In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Sensoreinheit 14 gezeigt. Diese umfasst ein Gehäuse 62 aus für sichtbares Licht undurchlässigem und für Röntgenstrahlung durchlässigem Material. Eine obere Deckwand 64 ist dabei teilweise weggebrochen gezeigt.
Eine zur Deckwand 64 senkrecht stehende Seitenwand 66 weist fünf gegen Lichteinfall geschützte Schlitze 68 auf, die gleichmäßig voneinander beabstandet sind und senkrecht zur Deckwand 64 verlaufen. Im Inneren des Gehäuses sind an der zur Seitenwand 66 parallelen Seitenwand 70, an der Deckwand 64 und der dazu parallelen, in Figur 3 nicht sichtbare Seitenwand Führungsnuten 72 vorgesehen, wobei an der Innenseite der Deckwand 64 angebrachte weitere Führungsnuten der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind.
In den Führungsnuten 72 sitzen digital auslesbare Detektorfolien 74, welche durch die Schlitze 68 in die Führungsnuten 72 des Gehäuses 62 eingeschoben sind.
Die Detekttorfolien 74 weisen eine ebene der Strahlungs- quelle zugewandte Oberfläche 75 auf und sind aus einem solchen Material hergestellt, daß sie auf sie treffende Röntgenstrahlung nicht vollständig, sondern nur teilweise absorbieren, was nachstehend noch näher erläutert wird.
Diese Eigenschaft weisen beispielsweise sowohl klassische Silberhalogenid-Röntgenfilme als auch Speicherfolien als auch Röntgenfilm/Speicherfolienkombinationen auf. Speicherfolien enthalten in einer transparenten Kunststoffmatrix Phosphorpartikel mit Farbzentren, welche durch Röntgenlicht in einen stabilen Anregungszustand gebracht werden können. Durch Abrastern mit einem Lese-Laserstrahl kann man die angeregten Zustände in einen höher angeregten Zustand bringen, der rasch unter Aussendung von Fluoreszenzlicht relaxiert. Durch Detektion des letzteren kann somit das latente Bild einer Speichefolie ausgelesen werden.
Als alternative Ausführungsform ist in Figur 4 eine der Figur 3 entsprechende Detektionseinheit 14 dargestellt, in welche an Stelle der Detektorfolien 74 CCD-oder CMOS- Detektoren 76 eingeführt sind. Die verwendeten Detektoren
76 weisen eine ebene strahlungsempfindliche unter Einsatzbedingungen zur Röntgenquelle 12 weisende Oberfläche
77 auf und absorbieren jeweils die auf sie treffende Röntgenstrahlung nur teilweise. Die Detektoren 76 können gängige auf sichtbares Licht ansprechende CCD- oder CMOS-Detektoren sein, die mit einer Röntgenstrahlen (teilweise-) absorbierenden Leuchtstoffschicht versehen sind oder hinter einem entsprechenden Fluoreszenzschirm angeordnet sind.
Durch die Ausgestaltung des Gehäuses 62 sind die Detektorfolien 74 bzw. Detektoren 76 so hintereinander gestaffelt in der Detektionseinheit 14 angeordnet, daß ihre ebenen unter Einsatzbedingungen zur Röntgenquelle weisenden
Oberflächen 75 bzw. 77 parallel zueinander ausgerichtet sind.
Bei der Verwendung von CCD- oder CMOS-Detektoren 76 sind diese über ein vieladriges Datenleitungskabel 78, welches in den Figuren 1 und 2 gepunktet dargestellt ist, mit der Steuer-/Recheneinheit 56 verbunden. Wenn die Steuer-/ Recheneinheit 56 die Daten empfängt, kann sie die Daten entweder direkt auswerten und daraus ein zweidimensionales Bild für jeden Detektor 76 erzeugen oder die Daten können von der Steuer-/Recheneinheit 56 zur Auswertung an einen externen Rechner weitergeleitet werden, der hier nicht dargestellt ist.
Das Datenleitungskabel 78 kann auch durch eine drahtlose Datenübertragungsstrecke ersetzt sein, z.B. eine Infrarot- Datenübertragungsstrecke, eine Bluetooth-Datenübertragungs- strecke oder dergleichen.
Die bestimmungsgemäß der Röntgenquelle 12 zugewandte
Seitenwand des Gehäuses 62, welche in den Figuren 3 und 4 mit dem Bezugszeichen 80 bezeichnet ist, besteht aus einem Material, welches nur in geringem Ausmaß Röntgenstrahlung absorbiert, wie z. B. aus einer dünnen geschwärz- ten Folie aus Polyethylenterephthalat oder einem dünnen Metallfilm aus einem Metall niedriger Ordnungszahl.
Wenn CCD- oder CMOS-Detektoren 76 verwendet werden, die eigene lichtdichte Hüllen haben, kann auf die Seitenwand 80 des Gehäuses 62 auch vollständig verzichtet werden.
Überhaupt werden dann nur die Gehäuseteile benötigt, die zum parallel beabstandeten Kalten der Detektoren 76 benötigt werden.
Gleiches gilt für Detektorfolien (Röntgenfilme oder Speicherfolien) in einer für sichtbares Licht undurchlässigen Schutzhülle .
Abweichend von der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Anzahl der Detektorfolienen 74 bzw. Detektoren 76 kann das Gehäuse 62 auch für die Aufnahme von mehr oder weniger als 5 Detektorfolien 74 bzw. Detektoren 76 ausgestaltet sein. Insbesondere kommen 3 Detektorfolien 74 bzw. Detektoren 76 in Betracht, aber auch 7, 9 und mehr Detektoren 74 bzw. 76 sowie eine dazwischenliegende Anzahl können verwendet werden.
Auch kann man Detektorfolien und Detektoren in einer Detektionseinheit 14 kombinieren, um von deren besonderen Vorteilen bezüglich Auflösung und Empfindlichkeit sowie
Geschwindigkeit der Bereitstellung eines visuell wahrnehmbaren Bildes gemeinsam zu profitieren.
In den Figuren 5 und 6 ist eine mögliche Funktionsweise des Röntgengerätes 10 unter Verwendung einer Detektionseinheit 14 mit drei Detektoren 74A, B, C bzw. 76A, B, C einerseits (Figur 5) und mit fünf Detektoren 74A, B, C, D, E bzw. 76A, B, C, D, E andererseits (Figur 6) gezeigt.
Dabei sind jeweils zwei Varianten für die Bewegung der Detektionseinheit 14 dargestellt : In ausgezogenen Linien ein Bewegen, bei welchem die Detektorfolien 74 bzw. die Detektoren 76 parallel zum Verfahrweg 88 gehalten werden, und in gestrichelten Linien ein Bewegen, bei welchem die Detektorfolien 74 oder die Detektoren 76 gemeinsam so gedreht werden, daß sie senkrecht auf dem Röntgenstrahl stehen,
Als zu durchleuchtendes Objekt ist beispielhaft ein kreisbogenförmiger Abschnitt eines Zahnbogens 82 eines Patienten gezeigt, welcher auch in Figur 1 dargestellt ist.
In Figur 5 ist die Röntgenstrahlungsquelle 12 in drei verschiedenen Stellungen RA, RB und RC gezeigt. Diese drei Stellungen werden von der Röntgenstrahlungsquelle 12 während einer Aufnahme durchfahren, indem der Hauptarm 48' des Gelenkgestänges 16 derart mittels der Elektromotoren 26' und 36' bewegt wird, daß die Röntgenstrahlungs- quelle 12 entlang einer geradlinigen Strahlungsquellen- Verfahrbahn 86 verfährt.
Während des Verfahrens der Röntgenstrahlungsquelle 12 wird diese mittels des Elektromotors 44 ' derart ver- dreht, daß eine Strahlungsaustrittsöffnung 84 der Röntgenstrahlungsquelle 12 immer in Richtung auf die Detektoreinheit 14 weist .
Die Detektionseinheit 14 wiederum wird über eine entspre- chende Ansteuerung der Elektromotoren 26 und 36 mittels des Hauptarmes 48 während einer Aufnahme gegenläufig zu der Bewegung der Röntgenstrahlungsquelle 12 entlang einer geradlinigen Detektionseinheit-Verfahrbahn 88 verfahren. Dies bedeutet, daß die Detektionseinheit 14 die Stellung SA, SB bzw. SC einnimmt, wenn die Röntgenstrahlungsquelle 12 in der Stellung RA, RB bzw. RC vorliegt, wie dies in den Figuren 5 und 6 gezeigt ist.
Mittels des Elektromotors 44 wird die Detektionseinheit 14 während ihrer Bewegung entlang der Verfahrbahn 88 derart um die z-Achse verdreht, daß die sich jeweils in einer xz-Ebene erstreckende strahlungsempfindliche Oberfläche 75 bzw. 77 der Detektorfolien 74 bzw. Detektoren 76 immer parallel zur Verfahrbahn 88 ausgerichtet ist. Dies ist in den Figuren 5 und 6 gut zu erkennen.
Bei anderen als in den Figuren 5 und 6 gezeigten Stellungen der Röntgenstrahlungsquelle 12 und der Detektionseinheit 14 sind die Verhältnisse entsprechend zu verstehen.
Soll der gesamte Zahnbogen in mehreren entsprechend gekrümmten Fokusflächen erfaßt werden, dann ist es zweckmäßig, vor der Detektionseinheit 14 einen für Röntgenstrahlen wirksamen vertikalen (in z-Richtung verlaufenden) Spalt 100 anzuordnen, der von der Röntgenstrahlung immer senkrecht getroffen wird, wie in Figur 8 dargestellt, und den Drehpunkt außerhalb einer mittleren Fokusfläche 9OB zu legen.
Drei dahinter angeordneten Detektorfolien 74A, 74B, 74C 3 werden dann während der Bewegung der Röntgenstrahlungs- quelle 12 um den Zahnbogen 82 sowohl mit dem Drehwinkel der Röntgenstrahlungsquelle 12 gedreht als auch geradlinig bezüglich des Rδntgenspaltes 100 verschoben, wie in Figur 8 für drei Aufnahmestellungen gezeigt ist.
Hier wird als Beispiel von einem annähernd kreisbogenförmigen Abschnitt eines Zahnbogens 82 ausgegangen, und die Röntgenstrahlungsquelle 12 wird in festem Abstand von einer zylindrischen Fokusfläche innerhalb des Zahn- bogens bewegt, so daß sie immer senkrecht zu dieser Fokusfläche steht .
Drei Detektorfolien 74A, 74B und74C (oder drei Detek- toren 76) werden mit dem Röntgenspalt 100 ebenso in einem festen Abstand von der zugehörigen Fokusfläche 9OA, 9OB, 9OC gehalten und um den gleichen Winkel geschwenkt. Der Drehpunkt 92 befindet sich dabei im Zentrum bzw. Krümmungs- mittelpunkt der Fokusflächen 9OA, 9OB und 9OC, die auf den Detektorfolien 74A, 74B und 74C scharf abgebildet werden.
Dazu wird die Speicherfolie 74 bei einer Drehung um einen Winkel w derart verschoben, daß z.B. der Punkt Pl in den Punkt Pl ' , der Punkt P2 in den Punkt P2 ' übergeht .
Werden die weiteren Speicherfolien 74A und 74C um den gleichen Weg verschoben, dann werden durch diese Bewegungsform des Detektorfolienstapels, des Spaltes 100 und der Röntgenstrahlungsquelle 12 auf den hinter einander gestaffelten Detektorfolien 74A, 74B, 74C Bilder aufgezeichnet, die den Schnittbildern in den Fokusflächen 9OA, 9OB, 9OC entsprechen.
Durch eine Veränderng des Abstandes der Detektorfolien 74 im Folienstapel können die Abstände der kreisförmigen
Fokusflächen 9OA, 90B, 9OC beeinflußt werden.
Ebenso ist es möglich, die Translationsgeschwindigkeit der Detektorfolien 74A, 74B, 74C unterschiedlich zu wählen. Auch hierdurch wird der Abstand der Fokusflächen beeinflußt,
Wird z.B. die Detektorfolie 74C schneller in Richtung des Detektions-Verfahrweges 88 verschoben, wandert die zugehörige Fokusfläche 9OC nach außen.
Der gesamte Bewegungsablauf von Röntgenstrahlungsquelle 12 und Detektionseinheit 14 ist während einer Aufnahme so aufeinander abgestimmt, daß, wie eingangs erwähnt, schmale vertikale Aufnahmebereiche von Einzelbildern auf den Detektoren 74 bzw. 76 zu einem Gesamtbild zu- sammengefügt abgebildet werden.
Dadurch, daß in der Detektionseinheit 14 mehrere Detektorfolien 74 bzw. Detektoren 76 vorgesehen sind, welche die auf sie treffende Röntgenstrahlung nur teilweise absorbieren, werden auf den jeweiligen Detektorfolien 74 bzw. Detektoren 76 jeweils unterschiedliche Schnittbilder des Zahnbogens 82 erzeugt.
In der Detektionseinheit 14 in Figur 5 sind drei Detektor- folien 74A, 74B und 74C vorgesehen. Die darauf abgebildeten Schnittebenen entsprechen den jeweils durch eine durchgezogene Linie dargestellten Fokusebenen 9OA, 9OB und 9OC.
Wie in Figur 5 zu erkennen ist, befinden sich die Fo- kusebenen 9OA, 9OB und 9OC gestaffelt hintereinander entsprechend der Anordnung der Detektorfolien 74A, 74B, 74C innerhalb der Detektionseinheit 14.
Der Abstand d zwischen den Fokusebenen 9OA und 9OB bzw. 9OB und 9OC ist abhängig von der Anordnung sowohl der Röntgenstrahlungsquelle 12 als auch der Detektionseinheit 14 bzw. der darin aufgenommenen Detektorfolien 74 relativ zueinander.
Ausgehend von einer Stellung der Röntgenstrahlungsquelle 12 und der Detektionseinheit 14 direkt gegenüberliegend, wie es bei den Stellungen RB der Röntgenstrahlungsquelle 12 und SB der Detektionseinheit 14 der Fall ist, läßt sich der Abstand d zwischen zwei benachbarten Fokusebenen 90 wie folgt ermitteln: Wenn a der Abstand zwischen der zentralen Detektorfolie 74B und dem Drehpunkt 92 ist, b der Abstand zwischen der Röntgenstrahlungsquelle 12 und dem Drehpunkt 92 ist und c der Abstand zwischen zwei benachbarten Detektorfolien 74A, 74B bzw. 74B, 74C ist, dann berechnet sich der Abstand d zwischen zwei benachbarten Fokusebenen 9OA, 9OB bzw. 9OB, 9OC gemäß
d = b x c / (a + b) .
Die jeweiligen Abstände sind in den Figuren 5 und 6 mit den entsprechenden Buchstaben bezeichnet, wobei die in den Figuren gezeigten Verhältnisse nicht quantitativ den tatsächlichen Verhältnissen entsprechen.
Bei der Verwendung von drei Detektorfolien 74A bis 74C resultieren also drei Fokusebenen 9OA bis 9OC, die im Abstand d voneinander vorliegen.
Dabei wird unter der Position der Röntgenstrahlungsquelle 12, die zur Berechnung der Lage und des Abstandes d der Fokusebene 90 bzw. zur Bestimmung des Abstandes b herangezogen wird, der gemittelte Entstehungsort der Röntgen- Strahlung, beispielsweise der gemittelte Ort einer Rönt- genkathode, verstanden.
In den Figuren ist die Röntgenstrahlungsquelle 12 schematisch als Kreiszylinder gezeigt, wobei angenommen sei, daß der gemittelte Ort der Entstehung der Röntgenstrahlung im axialen Zentrum des KreisZylinders liegt.
In Figur 6 ist die Anordnung mit einer Detektionseinheit 14 gezeigt, welche fünf Detektorfolien 74A bis 74E ver- wendet. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 weist die Detektionseinheit 14 eine näher in Richtung der Röntgenstrahlungsquelle 12 angeordnete zusätzliche Speicherfolie 7492 und eine auf der entgegengesetzten Seite der Detektionseinheit 14 vorgesehene zusätzliche Detek- torfolie 74E auf.
Dementsprechend werden auf den Detektorfolien 74A bis 74E jeweils eine Fokusebene 9OA, 9OB, 9OC, 9092 bzw. 9OE scharf abgebildet, wovon jeweils zwei benachbarte Fokusebenen 90 im Abstand d voneinander vorliegen, der sich gemäß oben angegebener Formel berechnet.
Die am Beispiel der Detektorfolien 74 erläuterte Berechnung des Abstandes d erfolgt bei CCD- oder CMOS-Detektoren 76 analog. Zur Bestimmung der Abstände a und b wird dabei die Lage der strahlungsempfindlichen Oberfläche 77 als Bezugsgröße genommen.
Durch die Anordnung der Röntgenstrahlungsquelle 12 und der Detektionseinheit 14 zueinander sowie durch die Verwendung mehrerer hintereinander angeordneter Detektorfolien 74 bzw. Detektoren 76 oder Kombinationen hiervon gelingt es, mit nur einer Aufnahme in mehreren hintereinander liegenden Fokusebenen 90 die Röntgendichte des Objektes scharf auf die jeweiligen Detektorfolien 74 bzw.
Detektoren 76 abzubilden. Die dafür notwendige Rδntgendosis liegt beispielsweise im Falle einer dentalen, intraoralen Röntgenaufnahme, was hier am Beispiel des Zahnbogens 82 veranschaulicht ist, in der gleichen Größenordnung wie bei einer intraoralen Standard-Einzelaufnahme.
Die von einem Detektorfolie 74 bzw. einem Detektor 76 durchgelassene Röntgenstrahlung erreicht dahinterliegende Detektorfolien 74 bzw. Detektoren 76, so daß bei gleicher Strahlenbelastung Schnittbilder entsprechend der Anzahl der verwendeten Detektorfolien 74 bzw. Detektoren 76 erzeugt werden können.
In Figur 7 ist ein Diagramm dargestellt, welches die Abnahme der Intensität des Röntgenlichts in einem Stapel von zehn intraoralen Standard-Detektorfolien bei einer Röhrenspannung von 70 kV zeigt, was etwa 35 keV mittlerer Röntgenenergie entspricht.
Wie in Figur 7 qualitativ zu erkennen ist, liegt die Röntgenstrahlung auch nach Durchdringen von mehreren Detektorfolien mit relativ hoher Intensität vor, was ausreicht, um auf jeweils einer nachfolgenden Detektorfolie ein Bild zu erzeugen.
Außerhalb der Fokusebenen 90 liegende Ebenen werden verwischt auf den Detektoren 74 bzw. 76 dargestellt.
Bei der Verwendung von Detektorfolien 74 können die erfassten Schnittbilder nach dem digitalen Auslesen mit einer herkömmlichen Bildbearbeitung nachbearbeitet werden, welche die mittlere Röntgendichte aus denjenigen Bildebenen abzieht, welche außerhalb der der entsprechenden Detektorfolie 74 zugeordneten Fokusebene 90 liegt.
Bei der Verwendung von CCD-Detektoren 76 bzw. CMOS-Detektoren 76 erfolgt die Bildbearbeitung automatisch durch die Steuer-/Recheneinheit 56 oder, wie erwähnt, durch einen externen Rechner.
Die oben angesprochene Leuchteinheit 94 ist an dem Doppel- gelenk 22 auf Höhe der Rδntgenstrahlungsquelle 12 und der Detektionseinheit 14 angebracht. Sie wirft entsprechend der Anzahl der verwendeten Detektoren 74 bzw. 76 linien- haft Licht in jeweils einer xz-Ebene auf das Objekt 82, beispielsweise mittels jeweils eines Leuchtdioden-Arrays 96.
Der Abstand zwischen zwei jeweils einem Lichtstrahl zuzuordnenden xz-Ebenen und deren Lage entspricht dem Abstand d zwischen den Fokusebenen 90 bzw. der Lage der Fokusebenen 90.
Auf diese Weise können Bezugslinien auf die Außenkontur des Objekts 82 projiziert werden, um das Objekt 82 vor der Röntgenaufnahme entsprechend der Lage der Fokusebenen 90 auszurichten.
Die einzelnen Leuchtdioden-Arrays 96 können mittels Elektromotoren 98 auf der y-Achse verfahren werden, und bei Verwendung von unterschiedlichen Detektionseinheiten 14, bei denen der Abstand c zwischen den Detektoren 74 bzw. 76 unterschiedlich ausfällt, entsprechend dem berechneten Abstand d zueinander positioniert werden.
Das oben erläuterte Grundprinzip zur Erzeugung mehrerer Schnittbilder ist nicht nur bei geradlinigen Bahnen 86 und 88 der Röntgenstrahlungsquelle 12 bzw. der Detektoreinheit 14 anwendbar.
Auch eine Verwendung beispielsweise bei sogenannten Panoramaröntgenaufnahmen, bei denen die Röntgenstrahlungs- quelle und die Detektionseinheit auf bogenförmigen Bahnen bewegt werden, kommt in Betracht.
Folgende weitere Abwandlungen der oben geschiderten Ausführungsbeispiele sind möglich:
Die Detektionseinheit 14 umfaßt mindestens zwei der nach- genannten Detektortypen umfaßt: Silberhalogenidfilme, Speicherfolien, Bildwandler-basierte Detektoren.
Die Detektionseinheit 14 umfaßt mindestens zwei Detektorfolien 74 und/oder Detektoren 76, die sich im Ansprechen auf die von der Röntgenstrahlungsquelle 12 abgegebenen Röntgenstrahlen unterscheiden.
Dabei nimmt der Röntgen-Wirkungsquerschnitt der Detektoren vorzugsweise in Strahlrichtung zu.
Wird die Zunahme des Wirkungsquerschnittes so gewählt, daß die Menge des in den Detektoren absorbierten Röntgen- lichtes im wesentlichen gleich ist, haben die von den Detektoren erzeugten Bilder im wesentlichen gleiche Schwärzung und gleichen Kontrast.
Ist für mindestens einen der Detektoren der Detektionseinheit ein Servoantrieb vorgesehen, der den Detektor beim Bewegen längs der Detektionsbahn parallel zur Detek- torebene oder antiparallel zu dieser zusätzlich bewegt, so kann man hiermit die Lage der zugeordneten Fokusebene beeinflussen .
Dabei ist die zusätzliche Bewegung vorzugsweise propor- tional zum Weg der Detektionseinheit 14.
Vorzugsweise ist die zusätzliche Bewegung auch proportional zum Abstand des betrachteten Detektors von der in Strahl - richtung gesehenen Mitte der Detektionseinheit.

Claims

Patentansprüche
1. Röntgengerät mit
a) einer Röntgenstrahlungsquelle (12) zum Durchstrahlen eines Objekts (82), welche mittels ei- nes ersten Antriebsmittels (48 ' ) entlang einer Quellenbahn (86) bewegbar ist; und
b) einer Detektionseinheit (14) , auf welche Röntgenstrahlung nach Durchdringen des Objekts (82) trifft und welche mittels eines zweiten Antriebsmittels (48) entlang einer Detektorbahn (88) verfahrbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
c) die Detektionseinheit (14) wenigstens zwei Detektoren (74; 76) umfaßt, welche
ca) auf Röntgenlicht ansprechen; und
cb) parallel beabstandet hintereinander angeordnet sind; wobei
d) die Detektoren (74; 76) ggf. mit Ausnahme eines hintersten jeweils lediglich einen Teil der auf sie treffenden Röntgenstrahlung absorbieren.
2. Röntengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß senkrecht auf der Strahlrichtung stehende Hauptflächen der Detektoren (74; 76) im wesentlichen eben sind .
3. Röntgengerät nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren (74) Detektorfolien (74) sind, insbesondere Speicherfolien.
4. Röntgengerät nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren (76) CCD-Detektoren oder CMOS-Detektoren sind.
5. Röntgengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen drei und elf
Detektoren (74; 76) vorgesehen sind.
6. Röntgengerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß drei Detektoren (74; 76) vorgesehen sind.
7. Röntgengerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß fünf Detektoren (74; 76) vorgesehen sind.
8. Röntgengerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sieben Detektoren (74; 76) vorgesehen sind.
9. Röntgengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da- durch gekennzeichnet, daß eine Leuchteinheit (94) vorgesehen ist, welche ein der Lage und Anzahl von Fokusebenen (90) entsprechendes Linienmuster auf die Außenkontur des Objekts (82) projiziert.
10. Röntgengerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchteinheit (94) Leuchtdioden-Arrays (96) entsprechend der Anzahl der Fokusebenen (90) um- fasst .
11. Detektionseinheit für ein Röntgengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit wenigstens einem zumindest zweidimensional auflösenden für Röntgenlicht empfindlichen Detektor (74; 76) ,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) wenigstens zwei Detektoren (74; 76) vorgesehen sind, welche parallel beabstandet angeordnet sind;
b) die Detektoren (74; 76) ggf. mit Ausnahme eines hintersten Röntgenstrahlung lediglich teilweise absorbieren.
12. Detektionseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich- net, daß ein Gehäuse (62) vorgesehen ist, welches mit Ausnahme eines Eingangsfensters (80) aus lichtundurchlässigem Material gefertigt ist.
13. Detektionseinheit nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Seitenwand (66) des
Gehäuses (62) Öffnungen (68) vorgesehen sind, durch welche die Detektoren (74; 76) in das Gehäuse (62) einschiebbar sind.
14. Detektionseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren (74; 76) in Führungsnuten (72) innerhalb des Gehäuses (62) sitzen.
15. Detektionseinheit nach einem der. Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seitenwand (80) des Gehäuses (62) eine Kunststofffolie, insbesondere eine geschwärzte Folie aus Polyethylenterephthalat umfaßt.
16. Detektionseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seitenwand (80) des Gehäuses (62) eine Folie aus einem Metall niedriger Ordnungszahl ist, welches Röntgenstrahlung lediglich in geringem Ausmaß absorbiert .
17. Detektionseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Detektoren Detektorfolien (74) , insbesondere Speicherhfolien vorgesehen sind.
18. Detektionseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Detektoren (76) CCD-Detektoren (76) oder CMOS-Detektoren (76) vorgesehen sind.
19. Detektionseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß für die Detektionseinheit (14) ein Servoantrieb (44) vorgesehen ist, der die Detektionseinheit (14) beim Bewegen längs der Detektionsbahn (88) parallel zur Detektionsbahn (88) ausgerichtet hält.
20. Detektionseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß für die Detektionseinheit
(14) ein Servoantrieb (44) vorgesehen ist, der die Detektionseinheit (14) beim Bewegen längs der Detektionsbahn (88) senkrecht zur Strahlrichtung ausgerichtet hält.
21. Detektionseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionseinheit (14) mindestens zwei der nachgenannten Detektortypen umfaßt : Silberhalogenidfilme, Speicherfolien, Bildwandler-basierte Detektoren.
22. Detektionseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionseinheit (14) mindestens zwei Detektoren (74; 76) umfaßt, die sich im Ansprechen auf die von der Röntgenstrahlungsquelle (12) abgegebenen Röntgenstrahlen unterscheiden.
23. Detektionseinheit nach Anspruch 22, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Röntgen-Wirkungsquerschnitt der
Detektoren (74; 76) in Strahlrichtung zunimmt.
24. Detektionseinheit nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme des Wirkungsquerschnittes so gewählt ist, daß die Menge in den Detektoren (74;
76) absorbierten Röntgenlichtes im wesentlichen gleich ist.
25. Detektionseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens einen der
Detektoren (74; 76) der Detektionseinheit (14) ein Servoantrieb vorgesehen ist, der den Detektor (74; 76) beim Bewegen längs der Detektionsbahn (88) parallel zur Detektorebene oder antiparallel zu dieser zusätzlich bewegt.
26. Detektionseinheit nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Bewegung proportional zum Weg der Detektionseinheit (14) ist.
27. Detektionseinheit nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Bewegung proportional zum Abstand des betrachteten Detektors (74; 76) von der in Strahlrichtung gesehenen Mitte des Detektionseinheit (14) ist.
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