DE19626095A1 - Computertomograph - Google Patents

Description

Es ist ein Computertomograph bekannt, bei dem der Röntgen­ strahler ein pyramidenförmiges Röntgenstrahlenbündel aus sen­ det, das auf einem Flächendetektor auftrifft. Der Flächende­ tektor besteht dabei aus einer Reihe paralleler Detektorzei­ len und jede Detektorzeile ist aus einer Reihe von Detektore­ lementen gebildet. Auf diese Weise ist es möglich, während der Drehung des Meßsystems aus Röntgenstrahler und Detektor mehrere Schichten gleichzeitig zu durchstrahlen und so zu kurzen Aufnahmezeiten zu kommen.

Es ist ferner ein Computertomograph bekannt, der ein fächer­ förmiges Röntgenstrahlenbündel aussendet, das auf einem zei­ lenförmigen Detektor auftrifft, der aus einer Reihe von De­ tektorelementen besteht. Durch Dauerrotation des Meßsystems aus Röntgenstrahler und Detektor um einen Winkel, der größer als 360° ist, ist eine spiralförmige Abtastung eines Volumens des Untersuchungsobjektes möglich.

Bei einem Computertomographen mit Flächendetektor ist prinzi­ piell ebenfalls eine Spiralabtastung möglich. Dabei ergibt sich gegenüber einem Detektor, der nur aus einer Zeile be­ steht, eine kürzere Abtastzeit. Projektionen aus sich gegen­ überliegenden Fokuspositionen müssen dabei in Richtung der Systemachse lückenlos aneinander anschließen. Dabei kommt es zu Überlappungen zwischen verschiedenen Projektionen. Deshalb wird der zur Verfügung stehende Flächendetektor nicht optimal ausgenutzt. Die Detektorlänge in Richtung der Systemachse (z-Richtung) korrespondiert zu der Steigung der Abtastspirale. Die an den Rändern liegenden Zeilen des Detektors liegen da­ bei parallel zueinander und ihre Daten werden aufgrund der Spiralabtastung nicht vollständig zur Bildrekonstruktion ge­ nutzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Computertomo­ graphen mit pyramidenförmigem Röntgenstrahlenbündel und Flä­ chendetektor sowie Mitteln zur Spiralabtastung des Untersu­ chungsobjektes so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau des Detektors eine volle Nutzung aller Detektordaten für die Bildrekonstruktion ermöglicht ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches. Beim Gegenstand der vorliegenden Erfin­ dung kann mit einem in der Draufsicht rechteckförmigen Flä­ chendetektor, der auf einer Zylinderfläche gekrümmt ist, eine schnelle Spiralabtastung eines Volumens des Untersuchungsob­ jektes erfolgen, wobei in jeder Projektion die gesamte Detek­ torfläche ausgenutzt wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Computertomographen mit Flächendetektor zur Erläuterung des Erfindungsgedankens und

Fig. 2 eine Detektoranordnung für den Computertomographen nach Fig. 1 nach der Erfindung.

In der Fig. 1 ist der Fokus 1 eines Röntgenstrahlers 10 ge­ zeigt, von dem ein durch eine nicht dargestellte Blende ein­ geblendetes pyramidenförmiges Röntgenstrahlenbündel 2 aus­ geht, das ein Objekt 3 durchsetzt und auf einem Detektor 4 auftrifft, der aus mehreren parallelen Detektorzeilen be­ steht, von denen jede von einer Reihe von Detektorelementen gebildet ist. Das Meßsystem 1, 4 ist um eine Systemachse 6 drehbar, so daß das Objekt 3 unter verschiedenen Projektionen durchstrahlt wird. Aus den dabei gebildeten Detektorsignalen berechnet ein Rechner 7 ein Bild des Objektes 3, welches auf einem Monitor 8 wiedergegeben wird. Die Erfassung der Detek­ torsignale erfolgt durch einen Multiplexer 9.

Eine Volumenabtastung ist möglich, indem das Meßsystem aus dem Röntgenstrahler 10 und dem Detektor 4 das gewünschte Vo­ lumen unter Rotation spiralförmig abtastet, wie dies in der Fig. 1 durch die Spirale 11 dargestellt ist. Es erfolgt da­ bei eine Relativbewegung zwischen der Meßanordnung 1, 4 und dem Patienten in Richtung der Systemachse 6. Für die Spiral­ abtastung wird der Detektor 4 gemäß Fig. 2 gegenüber der Sy­ stemachse 6 gekippt. In der Fig. 2 ist der Kippwinkel θ zwischen der Systemachse 6 und der Symmetrie­ achse 12 des Detektors 4 dargestellt. Der Detektor 4 bildet den Teil einer Zylinderoberfläche. Für den dargestellten Fall gilt für den Winkel θ folgende Beziehung:

In dieser Gleichung ist h/a das Verhältnis der Steigung der Spirale 11 zum Radius. Durch Einstellung des Winkels θ kann ein bestimmter Detektor für unterschiedliche Steigungen der Abtastspirale eingesetzt werden. Eine übliche computertomo­ graphische Aufnahme kann angefertigt werden, indem der Winkel θ zu 0 gemacht wird, d. h. indem der Detektor 4 so einge­ stellt wird, daß die Achsen 6 und 12 zusammenfallen.

Claims (2)

1. Computertomograph mit einer Meßanordnung aus einem Rönt­ genstrahler (10) mit einem Fokus (1) und einem Flächendetek­ tor (4), welcher aus mehreren parallelen Zeilen besteht, von denen jede von einer Reihe von Detektorelementen gebildet ist, bei dem eine Spiralabtastung eines Volumens des Untersu­ chungsobjektes (3) durch Rotation der Meßanordnung (1, 4) bei gleichzeitiger Relativbewegung zwischen dieser und dem Untersuchungsobjekt (3) in Richtung der Rotationsachse (6) ermöglicht ist, und bei dem der Flächendetektor (4) relativ zur Rotationsachse (6) kippbar gelagert ist, so daß sich ein spitzer Winkel (θ) zwischen seiner Symmetrieachse (12) und der Rotationsachse (6) ergibt.

2. Computertomograph nach Anspruch 1, bei dem der Winkel (θ) einstellbar ist.