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DE3037621A1 - Durchleuchtungsanordnung zur aufnahme von schichtbildern eines dreidimensionalen objektes - Google Patents

Durchleuchtungsanordnung zur aufnahme von schichtbildern eines dreidimensionalen objektes

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Publication number
DE3037621A1
DE3037621A1 DE19803037621 DE3037621A DE3037621A1 DE 3037621 A1 DE3037621 A1 DE 3037621A1 DE 19803037621 DE19803037621 DE 19803037621 DE 3037621 A DE3037621 A DE 3037621A DE 3037621 A1 DE3037621 A1 DE 3037621A1
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DE
Germany
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arrangement according
plane
radiation
recording medium
display device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19803037621
Other languages
English (en)
Inventor
Erhard Ing.(Grad.) 2083 Halstenbek Klotz
Rolf Ing.(Grad.) 2081 Haseldorf Linde
Ulf Ing.(grad.) 5860 Iserlohn Tiemens
Hermann Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. 2000 Hamburg Weiß
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Philips Patentverwaltung GmbH filed Critical Philips Patentverwaltung GmbH
Priority to DE19803037621 priority Critical patent/DE3037621A1/de
Priority to GB8129532A priority patent/GB2084832B/en
Priority to FR8118418A priority patent/FR2491629B1/fr
Priority to JP56156361A priority patent/JPS5796640A/ja
Publication of DE3037621A1 publication Critical patent/DE3037621A1/de
Priority to US06/592,319 priority patent/US4513433A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/025—Tomosynthesis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/043—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using fluoroscopic examination, with visual observation or video transmission of fluoroscopic images
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH ~^" PHD 80-138
"Durchleuchtungsanordnung zur Aufnahme von Schichtbildern eines dreidimensionalen Objektes"
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur schichtweisen Darstellung eines Objektes, mit einer Vielzahl von in einer Strahlenquellenebene liegenden Strahlenquellen, deren Strahlenbündel sich derart schneiden, daß sich die in einer Durchstrahlungsebene liegenden, etwa gleich großen Strahlenbündelquerschnitte nahezu vollständig ^*. überdecken, und mit einem jenseits des Objektes angeordneten Aufzeichnungsträger zur Aufzeichnung der von den Strahlenbündeln erzeugten Perspektivbilder, hinter dem · eine Abbildungselemente enthaltende Abbildungsmatrix zur Überlagerung der Perspektivbilder auf einer Bilddarstellungseinrichtung angeordnet ist.
Eine derartige Anordnung, z.B. zur medizinischen Diagnose oder Materialuntersuchung, ist bereits aus der DE-OS 27 46 035 bekannt. Mit ihrer Hilfe können Schichtbilder eines dreidimensionalen Objektes innerhalb eines Objektbereichs erzeugt werden, der zuvor von einer Vielzahl von Strahlenbündeln gemeinsam durchstrahlt wurde, d.h. von einem Objektbereich, in dem sich alle StraHenbündel unterschiedlicher Richtungen bzw. Perspektiven gemeinsam überlagern. Die Erzeugung der Schichtbilder kann dabei in Echtzeit erfolgen, d.h., das Objekt wird kontinuierlich durchstrahlt, während im rekonstruierten Objektvolumen z.B. eine Mattscheibe zur Darstellung unterschiedlicher Objektschichten beliebig verschoben werden kann. Die Lage der Durchstrahlungsebene bzw. die des gemeinsamen Überlagerungsbereiches aller Strahlenbündel relativ zum Objekt wird dabei nicht verändert.
30
Der von den Strahlenbündel gemeinsam durchstrahlte Ob-
£ PHD 80-138
jektbereich (Überlagerungsbereich) hat aufgrund der geometrischen Anordnung der Strahlenquellen eine "rhombusförmige" Ausdehnung. Von der innerhalb des Körpers zu liegen kommenden Durchstrahlungsebene aus, in der die
δ Querschnitte der Strahlenbündel etwa gleich groß sind und sich nahezu vollständig überdecken - hier besitzt der gemeinsame Überlagerungsbereich seine größte ebene Ausdehnung - , verjüngt sich der gemeinsame Überlagerungsbereich aller Strahlenbündel mit zunehmendem Abstand von der Durchstrahlungsebene sowohl nach oben als auch nach unten. Entsprechend verjüngt sich auch das mit Hilfe der Abbildungsmatrix aus dem aus den Perspektivbildern be-
. stehenden kodierten Bild rekonstruierte Objektvolumen, in dem die Bild- bzw. Schichtbild-Darstellungseinrichtung (z.B. die Mattscheibe) beliebig bewegbar angeordnet ist. Demzufolge nimmt die Bildqualität der rekonstruierten Schichtbilder, je weiter man sich von der Durchstrahlungsebene entfernt, ab, da in dem jeweils größer werdenden, nicht von allen*Strahlenbündeln ge-meinsam durchstrahlten Schichtbereich das jeweilige Schichtbild störende Artefakte entstehen. Ein zu untersuchender Objektbereich ist daher nur durch eine Vielzahl von Schichtbildern mit unterschiedlicher Bildqualität darstellbar.
v 25
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Durchleuchtungsanordnung anzugeben, mit deren Hilfe auch große Objektbereiche durch Schichtbilder mit jeweils gleicher Bildqualität darstellbar sind.
30
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Verschiebemittel zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Durchstrahlungsebene und dem Objekt bzw. einem das Objekt tragenden Objekttisch vorgesehen sind, und daß bei jeder Stellung der Durchstrahlungsebene relativ zum Objekt die Abbildungselemente sowie
•3- PHD 80-138
die Bilddarstellungseinrichtung derart angeordnet sind, daß mit ihnen jeweils die in der Durchstrahlungsebene liegende Objektschicht dargestellt wird.
Hierdurch wird erreicht, daß auch von einem großen zu untersuchenden Objekt eine Vielzahl von unterschiedlich im Objekt gelagerten Schichtbildern mit jeweils gleich hoher Schichtbildqualität erzeugt werden kann. Das Objekt wird hierzu kontinuierlich oder impulsförmig durchleuchtet, während die Lage der Durchstrahlungsebene relativ zum Objekt verändert und jeweils die in der /^ Durchstrahlungsebene liegende Objektschicht rekonstruiert wird. Die Schichtbilder werden dabei unmittelbar (in Echtzeit) aus den jeweiligen kodierten Bildern erzeugt. Es muß allerdings darauf geachtet werden, daß die Durchstrahlungsebene nicht zu dicht an die Objektoberfläche gelangt, da sonst die Strahlenbelastung des Objektes zu groß werden könnte. Die Lage der Durchstrahlungsebene im Objekt kann z.B. mittels einer Lichtmarke am Objekt selbst angezeigt werden. Es kann aber auch ein bestimmter Objektbereich vorgegeben werden, in dem die Durchstrahlungsebene verschoben werden kann.
Die erzeugten Schichtbilder können z.B. elektronisch verarbeitet und zur Vordiagnose auf einem Monitor dargestellt sowie anschließend elektronisch gespeichert werden. Nach der Objektdurchstrahlung können dann einzelne Schichtbilder erneut zur detaillierten Betrachtung aufgerufen werden. Dazu ist die Bilddarstellungseinrichtung mit Einrichtungen zur Wiedergabe bzw. Speicherung der Schichtbilder gekoppelt.
Diese Durchleuchtungs-Tomosynthese kann u.a. vorteilhaft in der Unfalldiagnostik eingesetzt werden, weil sehr schnell und ohne zeitraubende Filmentwicklung vom Arzt eine Diagnose getroffen werden kann. Dazu sollten die
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Strahlenquellen auch getrennt einschaltbar sein (elektrisch oder mechanisch), so daß auch verschiedene Übersichtsaufnahmen vom Objekt gemacht werden können.
Bei der Durchleuchtungs-Tomosynthese können natürlich' auch bei jeweils einer Stellung der Durchstrahlungsebene relativ zum Objekt von diesem unterschiedliche Schichtbilder in der bisher bekannten Weise erzeugt werden (DE-OS 27 46 035). Dazu besitzt z.B. der Aufzeichnungsträger zur Aufnahme der Perspektivbilder eine große Nachleuchtdauer bzw. einen Bildspeichereffekt, so daß während der Schichtbilderzeugung nicht ständig das Objekt durchstrahlt zu werden braucht. Dieser Vorgang kann sich für verschiedene Stellungen der Durchstrahlungsebene relativ zum Objekt wiederholen.
Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind entweder der Objekttisch relativ zur Strahlenquellenebene oder die in der Strahlenquellenebene liegenden Strahlenquellen gemeinsam mit dem Aufzeichnungsträger relativ zum Objekt schrittweise oder kontinuierlich verschiebbar angeordnet.
Hierdurch kann die Durchstrahlungsebene in einfacher Weise relativ zum Objekt beliebig verschoben werden, ohne daß sich dadurch die Lage der Durchstrahlungsebene relativ zur Strahlenquellenebene bzw. zum Aufzeichnungsträger ändert. Dies ist von erheblichem Vorteil, "da dann jeweils kodierte Bilder mit untereinander gleichem Maßstab erzeugt.werden, aus denen dann maßstabsgleiche Schichtbilder rekonstruierbar sind. Hierzu können beispielsweise eine in festem Abstand zum Aufzeichnungsträger angeordnete Abbildungsmatrix und eine fest zu ihr angeordnete Schichtbild-Darstellungseinrichtung (z.B. eine Mattscheibe) eingesetzt werden.
P PHD 80-138
Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:
Pig.1 eine Durchleuchtungsanordnung zur Erzeugung von Echtzeit-Schichtbildern eines dreidimensionalen Objektes,
Fig.2 eine höhenverstellbare Blendenplatte zur Verschiebung der Durchstrahlungsebene relativ zum Objekt,
Fig.3 eine weitere Blendenvorrichtung zur Verschiebung der Durchstrahlungsebene relativ zum Objekt,und
Fig.4 eine spezielle Ausführungsform der weiteren 0* Blendenvorrichtung.
Eine Durchleuchtungsanordnung nach der Erfindung zur Erzeugung von Echtzeit-Schichtbildern eines dreidimensionalen Objektes ist in der Fig.1 dargestellt. Sie besitzt mehrere, z.B. fünfunzwanzig in einer Strahl enquellenebene 1 angeordnete Strahlenquellen 2, deren durch Blenden 3 ausgeblendete Strahlenbündel 4 ein auf einem Objekttisch 5 liegendes Objekt 6 aus unterschiedlichen Perspektiven durchstrahlen. Die Strahlenquellen 2 können z.B. in einem gemeinsamen Tank 7 angeordnete Röntgenstrahlenquellen und das Objekt 6 ein zu diagnostizierender menschlicher Körper sein. Die Strahlenbündel 4 durchstrahlen dabei das Objekt 6 so, daß die in einer innerhalb des Objektes 6 zu liegen kommenden Durchstrahlungsebene 8 vorhandenen Querschnitte der Strahlenbündel 4 etwa gleich groß sind und sich nahezu vollständig überdecken. Die Strahlenbündel 4 besitzen dann einen gemeinsamen Überlagerungsbereich 9» der in der Durchstrahlungsebene· 8 seine größte Ausdehnung besitzt und sich mit zunehmendem Abstand von ihr verjüngt (Bereiche 9a, ti).
Die Strahlenbündel 4 treffen, nachdem sie das Objekt 6 durchdrungen haben, auf einen Aufzeichnungsträger 10 zur Darstellung eines aus einzelnen, getrennten oder
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überlagerten Perspektivbildern 11 bestehenden kodierten Bildes 12. Der Aufzeichnungsträger 10 kann beispielsweise aus einem ebenen, parallel zur Strahlenquellenebene 1 liegenden Leuchtschirm bestehen, der z.B. die Röntgenstrahlung in sichtbares Licht umsetzt, oder aus einer Bildverstärkerröhre, die ausgangsseitig ein sichtbares Bild des eingangsseitig auftreffenden Strahlungsmusters erzeugt (Röntgenbildverstärker mit vorzugsweise ebenem Kingangsschirm). Vor dem Aufzeichnungsträger 10 kann ggf. noch ein Streustrahlenraster zur Verminderung der auf diese Einheit auftreffenden Streustrahlung angeordnet sein (nicht dargestellt).
Hinter dem Aufzeichnungsträger 10 befindet sich in festem Abstand und parallel zu ihr eine Abbildungsmatrix 13, z.B. eine Linsenmatrix, deren Abbildungselemente 14 (z.B. lichtstarke Objektive) entsprechend der ebenen Verteilung der Strahlenquellen 2 in der Matrixebene maßstabsgetreu verkleinert angeordnet sind. Mit Hilfe der Abbildungselemente 14 werden die Perspektivbilder 11 wieder einander überlagert, so daß das von den Strahlenbündeln 4 durchstrahlte Objektvolumen rekonstruiert wird. In Fig.1 ist nur das Objektvolumen 9a als rekonstruiertes Volumen 9'a dargestellt. Natürlich können als Abbildungsmatrizen auch andere Anordnungen, z.B. Lochblendenanordnungen, wie sie aus der DE-OS 27 46 035 bekannt sind, zur Schichtbildrekonstruktion verwendet werden.
Die Schichtbild-Darstellungseinrichtung 15, z.B. eine Mattscheibe oder ein geeigneter elektronischer Bildaufnehmer (Bildverstärker), die zur Darstellung von Schichtbildern in dem rekonstruierten Objektvolumen positionierbar ist, ist unter einem solchen festen Abstand von dem Aufzeichnungsträger 10 bzw. von der Abbildungsmatrix 13 angeordnet, daß auf ihrer vorzugsweise ebenen Eingangsfläche 16 gerade die im gemeinsamen Uberlagerungsbereich
Jf PHD 80-138
-/flauer Strahlenbündel 4 liegende Objektschicht rekonstruiert wird.
Sollen nun unterschiedliche Schichten des Objektes 16 dargestellt bzw. rekonstruiert werden, so ist c ie Durchstrahl·! ngs ebene 8 bzw. der Überlagerungsbereich 9 relativ zum Objekt 6 zu verschieben. Hierzu können der Strahlenquellentank 7, der Aufzeichnungsträger 10, die Abbildungsmatrix 13 und die Schichtbild-Darstel.lungseinrichtung 15 zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt und relativ zueinander fest positioniert sein. Die Ver-Schiebung zwischen der Durchstrahlungsebene 8 und dem Objekt 6 erfolgt dann durch Verschiebung der gosamten baulichen Einheit relativ zum ruhenden Objekt (■>. Andererseits kann das Objekt 6 natürlich auch relativ zur ruhenden baulichen Einheit verschoben werden, „ndem z.B, der Abstand des Objekttisches 5 zur Strahlenquellenebene 1 verändert oder der Objekttisch 5 gekippt oder verschwenkt wird. Selbstverständlich kann auch di·? bauliche Einheit relativ zum ruhenden Objekt 6 zusätzlich gekippt oder verschwenkt werden. Die Verschiebung, Verkippung oder Verschwenkung kann dabei mit geeigneten mechanischen oder elektromechanischen Verschieoemitteln (der Übersicht wegen nicht dargestellt) und unter Beobachtung der momentan erzeugten Schichtbilder vorgenommen werden.
Während der Verschiebung der Durchstrahlungsebene 8 und des Objektes 6 relativ zueinander können alle Strahlenquellen kontinuierlich betrieben werden, d.h. lauernd eingeschaltet sein. Das Objekt 6 wird dann fortwährend durchstrahlt und die jeweils mit der Schichtbild-Darstellungseinrichtung 15 dargestellten Schichtbilder können direkt betrachtet (18), auf einem Monitor 19 dargestellt oder elektronisch in einem Speicher 20 (z.B.
Videoband oder -platte) bzw. direkt auf einem Film
* W * <r 4 · * Hm <r * * * β »t
• v · we« · · e . *
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gespeichert werden. Die elektronischen Bilder können aber auch mittels eines Hardcopy-Gerätes auf einen Film übertragen werden. Zur Verarbeitung können die mit der Schichtbild-Darstellungseinrichtung 15 ausgangsseitig dargestellten Schichtbilder 1? mittels einer elektronischen Kamera 22 aufgenommen werden. Die Strahlengänge zwischen den einzelnen Bildverarbeitungselementen 15, 18, 21 und 22 usw. sind hier nur schematisch skizziert und können die üblichen Abbildungsmittel (Linsen 23) und Strahlteiler bzw. Strahlumlenkelemente 24 besitzen.
Die Strahlenquellen 2 können aber auch jeweils gemeinsam impulsförmig betrieben, d.h. in Abständen kurzzeitig nacheinander eingeschaltet werden. Dies ist vorteilhaft, wenn von einem Objekt sehr viele Schichtbilder erzeugt werden sollen. In den Durchstrahlungspausen wird das Objekt jeweils verschoben. Die Strahlenbelastung für das Objekt ist dann gegenüber der kontinuierlichen Durchstrahlung verringert. Die Relativbewegung zwischen der . Durchstrahlungsebene 8 und dem Objekt 6 kann z.B. automatisch und mit konstanter Geschwindigkeit erfolgen, z.B., um eine Serie paralleler Schichtbilder zu erzeugen.
Alle mit der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig.1 erzeugten Schichtbilder besitzen untereinander den gleichen Maßstab und eine gleiche Bildqualität, da sich bei der Relativbewegung zwischen der Durchstrahlungsebene 8 und dem Objekt 6 die Strahlengeometrie nicht ändert. Bei der Verwendung von Linsen als Abbildungselemente 14 werden die Schichtbilder stets im Tiefenschärfebereich der Linsen bzw, in der Abbildungsebene mit maximaler Schärfe rekonstruiert. Bei der aus der DE-OS 27 46 035 bekannten Anordnung galt dies nur für Schichtbilder bis zu einem · relativ geringen Abstand von der Durchstrahlungsebene. Weiter von der Durchstrahlungsebene entfernt liegende
PHD 80-138 Objektschichten wurden dort unscharf rekonstruiert.
Die Eingangsebene der Schichtbild-Darstellungseinheit 15 kann zusätzlich derart schwenkbar angeordnet sein, daß auch noch schräg zur Durchstrahlungsebene 8 liegende, sog. Schrägschichten, rekonstruierbar sind, die aber noch im Tiefenschärfebereich der Matrixlinsen 14 liegen.
In der Fig.2 ist eine weitere Mehrfachstrahlenquelle dargestellt, die der Übersicht wegen lediglich zwei in einer Strahlenquellenebene 1' liegende Röntgenstrahlenquellen 2' besitzt. Parallel zur Strahlenquellenebene 11 ist eine Blendenplatte 25» wie sie bereits aus der DE-AS 27 28 999 bekannt ist, zur Erzeugung bzw. Ausbieindung der das Objekt (nicht dargestellt) durchsetzenden Strahlenbündel 4' angeordnet, deren Strahlenbündelquerschnitte in einer gemeinsamen Durchstrahlungsebene 8' gleich groß sind und sich vollständig überdecken. Die Blendenöffnungen 26 sind entsprechend der ebenen Strahlenquellenverteilung maßstabsgetreu verkleinert in der Blendenplatte 25 verteilt.
Zur Verschiebung der Durchstrahlungsebene 81 relativ zum Objekt ist die Blendenplatte 25 senkrecht zur Strahlenquellenebene 11 verschiebbar angeordnet. Wird sie beispielsweise von der Stellung I in die Stellung II bewegt, also von der Strahlenquellenebene 1' entfernt, so verschiebt sich gleichzeitig die DurchstrahLungsebene 8' von der Position I' in die Position II', die beide innerhalb des ruhenden Objektes (nicht dargestellt) liegen. Da sich hierbei die Durchstrahlungsebene 8' nicht nur relativ zum Objekt, sondern auch relativ zur Strahlenquellenebene 1' bzw. zum Aufzeichnungsträger 10 (Fig.i) verschiebt, verändert sich auch die Lage der Perspektivbilder 11 in der Eingangsebene des Aufzeichnungsträgers 10. Um weiterhin jeweils die in der Durchstrahlungsebene
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81 liegende Objektschicht rekonstruieren zu können, müssen daher entweder die Abstände der Abbildungsmatrix 13 und der Schichtbild-Darstellungseinrichtung 15 von dem Aufzeichnungsträger 10 entsprechend verändert werden, oder es müssen bei festem Abstand zwischen der Abbildungsmatrix 13 und dem Aufzeichnungsträger 10 jeweils die Abstände der Abbildungselemente 14 untereinander in der Matrixebene maßstabsgetreu veränderbar (wie z.B. in der deutschen Patentanmeldung P 29 46 442.4 vorgeschlagen), und zusätzlich der Abstand zwischen dem Aufzeichnungsträger und der Schichtbild-Darstellungseinrichtung veränderbar sein.
Entsprechendes gilt für die in Fig.3 und 4 dargestellte Blendenvorrichtung, die aus zwei parallel zueinander und zur Strahlenquellenebene 1' liegenden Blendenplatten 27, 28 besteht. Mittels dieser Blendenvorrichtung ist es möglich, die Verteilung der Blendenöffnungen 29 in der Ebene der Blendenanordnung maßstabsgetreu zu verändern, deren Verteilung wiederum der ebenen Verteilung der Strahlenquellen 2· entspricht.
Hierzu besitzt z.B. die Blendenplatte 27, in Fig.4 unterhalb der Blendenplatte 28 liegend und daher gestrichelt gezeichnet, radial zum Zentrum 30 der Blendenplatte 27 verlaufende, schlitzförmige öffnungen 31, während die Blendenplatte 28 spiralförmig angeordnete, schlitzförmige Öffnungen 32 besitzt, die die radial verlaufenden Schlitze 31 schneiden. In den Schnittbereich beider öffnungen 31, 32 greift ein Einsatz zur Erzeugung der gewünschten Blendenöffnung 29, der im übrigen mit einer Manschette 33 zur Abdeckung weiterer resultierender Öffnungen der Schlitze 31, 32 versehen ist. Durch Drehung beider Blendenplatten 27 , 28 um eine senkrecht zur Plattenebene und durch das Zentrum 30 verlaufende Achse, das mit dem Zentrum der Strahlenquellenverteilung überein-
► <« f- O * · 4» rf O « 0 * <ί A
M PHD 80-138
stimmt, kann dann die Verteilung der Blendenöffnungen maßstabsgetreu verändert werden. In Fig.4 sind zur Verdeutlichung und abweichend von Fig.3 insgesamt drei Blendenöffnungen 29 dargestellt.

Claims (18)

  1. A O
    PHD 80-138
    Patentansprüche
    n/ Anordnung zur schichtweisen Darstellung eines Objektes (6), mit einer Vielzahl von in einer Strahlenquellenebene (1) liegenden Strahlenquellen (2), deren Strahlenbündel (4) sich derart schneiden, daß sich die in einer Durchstrahlungsebene (8) liegenden, etwa gleich großen Strahlenbündelquerschnitte nahezu vollständig überdecken,und mit einem jenseits des Objektes angeordneten Aufzeichnungsträger (10) zur Aufzeichnung der von den Strahlenbündeln erzeugten Perspektivbilder,
    ίο hinter dem eine Abbildungselemente (14) enthaltende Abbildungsmatrix (13) zur Überlagerung der Parspektivbilder auf einer Bilddarstellungseinrichtung (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Verschiebemittel zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Durchstrahlungsebene und dom· Objekt, bzw. einem das Objekt tragenden Objekttisch (5) vorgesehen sind, und daß bei jeder Stellung der Durchstrahlungsebene relativ zum Objekt die Abbildungselemente sowie die Bilddarstellungseinrichtung derart angeordnet sind, daß mit ihnen jeweils die in der Durchstrahlungsebene liegende Objektschicht dargestellt wird.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Objekttisch (5) relativ zur Strahlenquellenebene
    (1) schrittweise oder kontinuierlich verschiebbar ist.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Strahlenquellenebene (1) liegenden Strahlenquellen (2) gemeinsam mit dem Aufzeichnungsträger
    (10) relativ zum Objekt (6) schrittweise oder kontinuierlich verschiebbar sind.
    0*3 PHD 80-138
  4. 4. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungsmatrix (13) und die Bilddarstellungseinrichtung (15) in jeweils einem festen Abstand von dem Aufzeichnungsträger (10) angeordnet sind.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der das Objekt (6) durchdringenden Strahlenbündel (4«) eine Blendenplatte (25) vorgesehen
    ίο ist, die zur Verschiebung der Durchstrahlungsebene (8·) senkrecht zur Strahlenquellenebene (11) in einer zur Strahlenquellenebene senkrechten Richtung bewegbar angeordnet ist.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der das Objekt (6) durchdringenden Strahlenbündel (41) eine plattenförmige Blendenvorrichtung vorgesehen ist, bei der die Verteilung der Blendenöffnungen (29) zur Verschiebung der Durchstrahlungsebene (8') in einer zur Strahlenquellenebene (11) senkrechten Richtung in der Blendenplattenebene · maßstabsgetreu veränderbar ist.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Darstellung der in der jeweiligen Durchstrahlungsebene (81) liegenden Objektschicht die Abstände zwischen dem Aufzeichnungsträger (10) und der Abbildungsmatrix (13) bzw. der Bilddarstellungseinrichtung (15) veränderbar sind.
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Darstellung der in der jeweiligen Durchstrahlungsebene (8') liegenden Objektschicht die Abstände der Abbildungselemente (14) untereinander maßstabsgetreu bei
    * ft
    • β ·
    PHD 80-138
    festem Abstand zwischen der Abbildungsmatrix (13) und dem Aufzeichnungsträger(IO),und der Abstand zwischen diesem und der Bilddarstellungseinrichtung (15) veränderbar sind.
  9. 9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abbildungsmatrix (13) eine Linsenmatrix ist.
  10. 10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens die Strahlenquellen (2,2') gemeinsam mit dem Aufzeichnungsträger (10) relativ zum Objekt (6) schwenkbar angeordnet sind.
  11. 11. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Aufzeichnungsträger (10) ein Leuchtschirm oder ein Röntgenbildverstärker ist.
    20
  12. 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (10) eine große Nachleuchtdauer besitzt.
  13. 13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Strahlenquellen (2,2·) kontinuierlich betreibbar sind.
  14. 14. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
    daß alle Strahlenquellen (2,2') jeweils gemeinsam impulsförmig betreibbar sind.
  15. 15, Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
    «a β
    S9 PHD 80-138
    -♦-
    daß die Strahlenquellen (2,2-·) getrennt einschaltbar sind.
  16. 16. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddarstellungseinrichtung (15) ein Bildverstärker ist.
  17. 17. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddarstellungseinrichtung (15) eine Mattscheibe ist.
  18. 18. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddarstellungseinrichtung (15) mit Einrichtungen zur Wiedergabe (19) bzw. Speicherung (20,21) der Schichtbilder gekoppelt ist.
DE19803037621 1980-10-04 1980-10-04 Durchleuchtungsanordnung zur aufnahme von schichtbildern eines dreidimensionalen objektes Withdrawn DE3037621A1 (de)

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DE19803037621 DE3037621A1 (de) 1980-10-04 1980-10-04 Durchleuchtungsanordnung zur aufnahme von schichtbildern eines dreidimensionalen objektes
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