DE2852968C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Schichtgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern eines Aufnahmeobjektes mit mehreren, mit ihren Fokussen um gleich große Win­ kel gegeneinander versetzt angeordneten Strahlenquel­ len, mit einer Strahlenmeßanordnung, die aus einer der Zahl der Strahlenquellen gleichen Zahl von Strahlen­ empfängern besteht, welche die Strahlungsintensität hinter dem Objekt ermitteln, mit einer Antriebsvor­ richtung, die einen Drehrahmen für die Strahlenquel­ len und die Strahlenempfänger antreibt, sowie mit ei­ nem Meßwertumformer für die Transformation der von den Strahlenempfängern gelieferten Signale in ein Schichtbild, bei dem auch die Strahlenempfänger um gleich große Winkel versetzt den Strahlenquellen ge­ genüberliegend angeordnet sind.

Ein Schichtgerät dieser Art ist in der DE-OS 26 14 083 beschrieben. Bei diesem Schichtgerät ist ein Rechner vorgesehen, der die Ausgangssignale der Strahlenempfän­ ger, die bei unterschiedlichen Projektionen während der Drehung des Drehrahmens erzeugt werden, in der Weise verarbeitet, daß daraus die Strahlenschwächungskoeffi­ zienten bestimmter Punkte der durchstrahlten Schicht berechnet werden, die dann bildmäßig wiedergegeben wer­ den können. Die Antriebsvorrichtung ist bei dem bekann­ ten Schichtgerät derart ausgebildet, daß sie den Dreh­ rahmen für eine Abtastung um einen dem Versetzungswin­ kel der Strahlenquellen und der Strahlenempfänger gleichen Winkel dreht. Bei drei Röntgenröhren und drei Strahlenempfängern ist es demgemäß erforderlich, den Drehrahmen um 120° zu drehen. Die Abtastzeit ist somit gegenüber dem Fall, in dem nur eine Röntgenröhre und ein Strahlenempfänger vorgesehen sind, auf ein Drittel verkürzt.

Bei dem bekannten Schichtgerät der eingangs genann­ ten Art ist es jeweils nur möglich, eine einzige Schicht des Aufnahmeobjektes abzutasten. Sollen mehre­ re Schichten des Aufnahmeobjektes untersucht werden, so ist es erforderlich, nach der Abtastung einer Schicht die Liege mit dem Aufnahmeobjekt um einen Schritt weiterzubewegen und eine erneute Abtastung vor­ zunehmen. Aufgrund der somit für die Untersuchung meh­ rerer Schichten erforderlichen wechselweisen Abtastung und Liegenverschiebung ist die Zeit bis zur Beendigung der Untersuchung mehrerer Schichten verhältnismäßig lang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Schichtgerät der eingangs genannten Art, bei einem Schichtgerät zur Erzeugung von Querschnittsbil­ dern eines Patienten, einem sog. Computer-Tomographen, die Zeit für die Untersuchung mehrerer paralleler Schichten des Patienten gegenüber den bekannten Compu­ ter-Tomographen wesentlich zu reduzieren.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Teil der aus je einer Strahlenquelle und einem Strahlenempfänger bestehenden Meßeinheiten in Richtung der Drehachse im Abstand zueinander ange­ ordnet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Schichtgerät werden durch einen einzigen Abtastvorgang, d. h. durch eine einzige Drehung des Drehrahmens, mehrere parallel zueinander liegende Schichten des Aufnahmeobjektes un­ tersucht. Dadurch ist eine wesentliche Verkürzung der Abtastzeit für die Untersuchung solcher paralleler Schichten gegeben.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß Mittel zum Einstellen des Abstandes der Meßeinheiten voneinander vorhanden sind. Dadurch ist es möglich, einerseits den Abstand der untersuch­ ten Schichten voneinander einzustellen, andererseits aber auch als Grenzfall durch alle Meßeinheiten nur eine einzige Schicht des Aufnahmeobjektes abzutasten, wodurch, wie bei dem eingangs beschriebenen, bekannten Schichtgerät, eine Verkürzung der Abtastzeit gegenüber der Verwendung einer einzigen Meßeinheit gegeben ist. Es ist in diesem Fall aber auch für die Erzielung ei­ ner besseren Auflösung möglich, für eine Abtastung des Aufnahmeobjektes den Drehrahmen um den gleichen Winkel zu drehen, um den gedreht wird, wenn nur eine einzige Meßeinheit vorhanden ist, wenn die Detektoren entspre­ chend angeordnet werden.

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

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schichtgerätes nach der Erfindung bei geöffnetem Gehäuse,

Fig. 2 eine Ansicht des Gerätes gemäß Fig. 1 von oben bei aufgeschnittenem Drehrahmen,

Fig. 3 eine schematische Ansicht des Gerätes ge­ mäß Fig. 1 zur Erläuterung der Kabelfüh­ rung für die Strahlenquellen, und

Fig. 4 eine Ansicht der Kabelführung von oben.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Drehrahmen 1 gezeigt, der als Hohlzylinder ausgebildet ist und auf seiner äußeren Mantelfläche einen Zahnkranz 2 aufweist, in den ein Ritzel 3 eines Antriebsmotors 4 eingreift. Auf dem Drehrahmen 1 sind drei um jeweils 120° gegeneinander versetzte Röntgenröhren 5, 6, 7 befestigt. Jeder der Röntgenröhren 5 bis 7 liegt je ein Strahlenempfänger 8, 9, 10 gegenüber. Jeder der Strahlenempfänger 8 bis 10 besteht aus einer Detektorreihe von beispielsweise 256 einzelnen Detektoren. Jede der Röntgenröhren 5 bis 7 sendet ein fächerförmiges Röntgenstrahlenbündel aus, dessen Ausdehnung in Längsrichtung der Achse des Auf­ nahmeobjektes, das in eine Öffnung 11 a des Gehäuses 11 eingebracht wird, gleich der gewählten Schichtdicke ist und dessen Breite so bemessen ist, daß einerseits die gesamte Öffnung 11 a und damit das gesamte Aufnahme­ objekt erfaßt wird, andererseits aber nur der zugeord­ nete Strahlenempfänger von Röntgenstrahlung getroffen wird. Der Drehrahmen 1 ist durch den Motor 4 um eine Achse 12, mit der etwa die Längsachse des Aufnahmeob­ jektes zusammenfallen soll, drehbar. Die Röntgenröhren 5 bis 7 sind an einem Röntgengenerator angeschlossen, während die Strahlenempfänger 8 bis 10 ihre Signale einem Meßwertumformer zuführen, der daraus ein Rönt­ genbild aufbaut und seine Wiedergabe auf einem Sicht­ gerät bewirkt.

Die Röntgenröhre 5 und der Strahlenempfänger 8 sind an der inneren Mantelfläche des Drehrahmens 1 fest angeord­ net, d. h. nicht verstellbar. Im Gegensatz dazu ist die Röntgenröhre 7 und der Strahlenempfänger 10 in Rich­ tung der Drehachse 12 verstellbar am Drehrahmen 1 ge­ lagert. Hierzu ist am Drehrahmen 1 ein Motor 13 mit einer Stellspindel 14 für die Röntgenröhre 7 sowie ein Motor 15 mit einer Stellspindel 16 für den Strahlen­ empfänger 10 befestigt. In gleicher Weise ist die Meß­ einheit aus der Röntgenröhre 6 und dem Strahlenempfän­ ger 9 in Richtung der Drehachse 12 über einen am Dreh­ rahmen 1 befestigten Motor 17 mit einer Stellspindel 18 für die Röntgenröhre 6 und einem ebenfalls am Dreh­ rahmen 1 befestigten Motor 19 mit einer Stellspindel 20 für den Strahlenempfänger 9 verstellbar.

Durch Verstellung der Meßeinheiten 6, 9 und 7, 10 in Richtung der Drehachse 12 kann der Abstand dieser Meß­ einheiten von der Meßeinheit 5, 8 und damit der Ab­ stand dreier durch eine Drehung des Drehrahmens 1 gleichzeitig abtastbarer, paralleler Körperschichten festgelegt werden. Es ist aber auch möglich, die Meß­ einheiten 6, 9 und 7, 10 so zu verstellen, daß alle drei Meßeinheiten 5, 8; 6, 9; 7, 10 in einer Ebene liegen. In diesem Fall braucht für die gleiche Bild­ auflösung wie bei im Abstand voneinander angeordneten Meßeinheiten nur eine Drehung von 120° zu erfolgen. Die Zeit für die Abtastung einer Schicht beträgt daher nur ein Drittel der Zeit, die für die Abtastung einer Schicht erforderlich ist, wenn die Meßeinheiten gemäß Fig. 2 im Abstand voneinander liegen. Wird der Abtast­ winkel größer als 120°, z. B. 360°, bei in einer Ebene liegenden Meßeinheiten gewählt, so ergibt sich bei ge­ eigneter Ausbildung der Strahlenempfänger 8 bis 10, d. h. bei geeigneter Anordnung der einzelnen Detekto­ ren, eine größere Zahl von Ausgangssignalen pro Schicht als in dem Fall, in dem die Meßeinheiten im Abstand voneinander liegen. Dadurch ist eine bessere Bildauf­ lösung gegeben.

Die Zuführung der Hochspannung und gegebenenfalls der Steuersignale zu den Röntgenröhren 5 bis 7 erfolgt ge­ mäß den Fig. 3 und 4, in denen nur die für diese Zuführung wesentlichen Teile dargestellt sind, durch vom Röntgengenerator kommende Kabel 21, die über eine im Sockel des Gerätes angeordnete Rolle 22 geführt und um den äußeren Mantel des Drehrahmens 1 gelegt sind. Von der Rolle 22 sind die Kabel dabei zu einer Rolle 23 auf dem Mantel des Drehrahmens 1 und von dort zu einem festen Punkt 24 des Drehrahmens 1 geführt. Vom Punkt 24 führt eine feste Verkabelung zu den Röntgen­ röhren 5, 6, 7. Die Rolle 23 ist mittels eines Wagens 25 auf dem Mantel des Drehrahmens 1 in Umfangsrichtung verschiebbar. An ihm greift ein Seilzug 26 an, der über eine gerätefeste Rolle 27 geführt und an einer Feder 28 befestigt ist, welche am Gehäuse 11 verankert ist.

Bei einer Drehung des Drehrahmens 1 läuft die Rolle 23 auf dem Mantel des Drehrahmens 1 und hält die Kabel 21 gespannt. Sie bewegt sich dabei beispielsweise in die in der Fig. 4 gestrichelt gezeichnete, durch das Be­ zugszeichen 29 gezeichnete Stellung.

Claims (2)

1. Schichtgerät zur Herstellung von Transversalschicht­ bildern eines Aufnahmeobjektes mit mehreren, mit ihren Fokussen um gleich große Winkel gegeneinander versetzt angeordneten Strahlenquellen, mit einer Strahlenmeßan­ ordnung, die aus einer der Zahl der Strahlenquellen gleichen Zahl von Strahlenempfängern besteht, welche die Strahlungsintensität hinter dem Objekt ermitteln, mit einer Antriebsvorrichtung, die einen Drehrahmen für die Strahlenquellen und die Strahlenempfänger an­ treibt, sowie mit einem Meßwertumformer für die Trans­ formation der von den Strahlenempfängern gelieferten Signale in ein Schichtbild, bei dem auch die Strahlen­ quellen um gleich große Winkel versetzt den Strahlen­ quellen gegenüberliegend angeordnet sind, da­ durch gekennzeichnet, daß min­ destens ein Teil (6, 9; 7, 10) der aus je einer Strah­ lenquelle und einem Strahlenempfänger bestehenden Meß­ einheiten (5, 8; 6, 9; 7, 10) in Richtung der Drehachse (12) im Abstand zueinander angeordnet ist.

2. Schichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (13 bis 20) zum Einstellen des Abstandes der Meßeinheiten (5, 8; 6, 9; 7, 10) voneinander vorhanden sind.