DE2430142C3

DE2430142C3 - Device for the production of transverse slice images of a body by means of penetrating radiation

Info

Publication number: DE2430142C3
Application number: DE2430142A
Authority: DE
Inventors: Godfrey Newbold Newark Nottinghamshire Hounsfield
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1974-06-24
Filing date: 1974-06-24
Publication date: 1982-07-15
Also published as: DE2430142A1; DE2430142B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Herstellung transversaler Schichtbilder eines Körpers mittel? durchdringender Strahlung, insbesondere mittels Rönigen- oder Gammastrahlung, mit einer Strahlungsquelle, mit einer Detektoranordnung und mit einem Kollimator, der einen feinen Strahl von der Strahlungsquelle zu der Detektoranordnung durch eine Schnittebene des Körpers richtet, mit Abtastmitteln zur Erzeugung einer Abtastbewegung der Strahlungsquelle, des Kollimators und der Detektoranordnung, wobei der Ausgang der Detektoranordnung mit einer Integrationsschaltung verbunden ist, die die Ausgangssignale der Detektoranordnung während aufeinanderfolgender Zeitintervalle integriert, in denen sich die Öffnung des Kollimators um einen Abstand a bewegt, so daß Gruppen von Signalen gebildet werden, die zu Gruppen von parallelen Strahlen gehören, in denen die Strahlen einen Abstand a zueinander aufweisen, und wobei die Signale jeweils die Durchlässigkeit des Körpers für die Strahlung entlang der Strahlen darstellen.The invention relates to a device for producing transverse slice images of a body medium? penetrating radiation, in particular by means of Rönigen or gamma radiation, with a radiation source, with a detector array and with a collimator that sends a fine beam from the radiation source the detector array is directed through a cutting plane of the body, with scanning means for generating a Scanning movement of the radiation source, the collimator and the detector arrangement, the output of the Detector arrangement is connected to an integration circuit, which the output signals of the detector arrangement integrated during successive time intervals in which the opening of the collimator changes moved a distance a, so that groups of signals are formed which form groups of parallel Rays belong in which the rays are at a distance a from one another, and where the signals are each the Represent the permeability of the body for radiation along the rays.

In der US-PS 37 78 614 ist ein Gerät zur Herstellung solcher Schichtbilder beschrieben, bei dem eine Strahlungsquelle und ein Detektor einander gegenüberliegend an einer Ausnehmung angeordnet sind, in der der zu untersuchende Körper festgelegt werden kann. Der Detektor erfaßt einen schmalen, von der Quelle durch den Körper geschickten Strahl. Zur Positionierung des zu untersuchenden Körpers in der Ausneh-In US-PS 37 78 614 a device for production is such layer images are described in which a radiation source and a detector are opposite one another are arranged on a recess in which the body to be examined can be fixed. The detector detects a narrow beam sent through the body from the source. For positioning of the body to be examined in the

ίοίο

mung sind entsprechende Mittel vorgesehen, und in der Ausnehmung kann beispielsweise der Kopf oder ein anderer Teil des menschlichen Körpers untergebracht werden. Zur Durchführung der Untersuchung sind Antriebsmittel vorgesehen, die nacheinander miteinander verknüpfte laterale und orbitale Abtastbewegungen der Quelle und des Detektors in einer zur Achse der Ausnehmung senkrechten Ebene bewirken, so daß der Strahl, auf den der Detektor anspricht, den zu untersuchenden Körper in einer zu seiner Längsrichtung normalen Richtung unter zahlreichen verschiedenen Orientierungen abtastet Während jeder lateralen Abtastung wird eine Gruppe von Ausgangssignalen von dem Detektor abgeleitet, die die Durchlässigkeit oder die Absorption des Körpers in bezug auf die Strahlung entlang einer Gruppe von eng benachbarten parallelen Strahlenwegen in der erwähnten Ebene darstellen.Appropriate means are provided and in the recess, for example, the head or a other part of the human body. To carry out the investigation are Drive means are provided which successively linked lateral and orbital scanning movements cause the source and the detector in a plane perpendicular to the axis of the recess, so that the Beam to which the detector responds, the body to be examined in a direction to its longitudinal direction normal direction scanned under numerous different orientations during each lateral A group of output signals is derived from the detector indicating the transmittance or scanning the absorption of the body with respect to radiation along a group of closely spaced parallels Show ray paths in the mentioned plane.

Da in jeder Stufe der orbitalen Abtastbewegung eine laterale Abtastung vorgenommen wird, werden aufeinanderfolgende Gruppen von Signalen abgeleitet, die den Gruppen der eng benachbarten und unter verschiedenen Winkeln oder mittleren Winkeln orientierten Wegen entsprechen. Für diese zahlreichen Gruppen von Ausgangssignalen kann die unterschiedliehe Durchlässigkeit oder Absorption für die geometrischen Orte der Querschnittsebene des zu untersuchenden Körpers rekonstruiert und beispielsweise auf einem Bildschirm dargestellt werden.Since a lateral scanning is carried out in each stage of the orbital scanning movement, successive Groups of signals derived, which are the groups of closely spaced and oriented at different angles or mean angles Because of correspond. For these numerous groups of output signals, the difference may be Permeability or absorption for the geometric locations of the cross-sectional plane of the investigated Body can be reconstructed and displayed, for example, on a screen.

Jede Gruppe von Ausgangssignalen enthält Meßwerte, die zur Bildrekonstruktion herangezogen werden.Each group of output signals contains measured values that are used for image reconstruction.

Es ist bekannt, daß eine Funktion, die an allen Punkten endlich und stetig in bezug auf ihre Variable ist, im Prinzip fehlerfrei aus einer großen Anzahl von in gleichmäßigen Abständen der Variablen der Funktion genommenen Proben rekonstruiert werden kann, wenn diese Intervalle ausreichend klein sind, d. h., wenn die Proben mit ausreichend hoher Frequenz genommen werden. Diese Frequenz muß wenigstens zweimal so groß wie die Wiederholungsfrequer.z der Fourier-Komponente höchster Ordnung der Funktion sein, denn anderenfalls kann die Funktion nicht fehlerfrei wiedergewonnen werden.It is known that a function which is finite and continuous at all points with respect to its variable in principle error-free from a large number of equally spaced variables of the function samples taken can be reconstructed if these intervals are sufficiently small, i.e. i.e. if the Samples are taken with a sufficiently high frequency. This frequency must be at least twice that as large as the repetition frequency z of the Fourier component be of the highest order of the function, otherwise the function cannot be recovered error-free will.

Bei Verv/endung des Gerätes zur Untersuchung des menschlichen Körpers zur Stellung einer medizinischen Diagnose kann es vorkommen, daß bei Vorhandensein eines Objektes im Untersuchungsfeld, beispielsweise eines Knochens, räumliche Änderungen auftreten, die eine unerwünschte oder unpraktisch hohe Meßfrequenz erfordern, um dii gegebenen Anforderungen zu erfüllen.When using the device for examining the human body to position a medical one Diagnosis, it can happen that when an object is present in the examination field, for example of a bone, spatial changes occur that result in an undesirable or impractical high measurement frequency require to meet the given requirements.

Wenn diese Anforderungen nicht erfüllt werden, kann das iterative Verfahren zur Rekonstruktion des Absorptionsschemas aus den Meßwerten zu störenden Mustern auf dem rekonstruierten Bild führen. Solche überlagerten Muster treten auch auf, wenn die Rekonstruktion durch Konvolutionsprozesse durchgeführt wird.If these requirements are not met, the iterative procedure for reconstructing the Absorption schemes from the measured values lead to disruptive patterns on the reconstructed image. Such superimposed patterns also occur when the reconstruction is carried out through convolutional processes will.

Um diese Problematik besser zu verstehen, stelle man sich einen Körper vor, der aus einem dünnen Rechteck aus absorbierendem Material besteht, dessen 'Absorptionsvermögen sieh in Längsrichtung des Rechtecks sinusförmig ändert. Wenn dann eine einen dünnen Strahl aussendende Quelle auf der einen Seite und ein die Strahlung empfangender Detektor auf der anderen Seite des Rechtecks angeordnet werden und die Quelle und der Detektor eine Abtastbewegung parallel zu einer der langen Seiten des Rechteckes ausführen, so ändert sich die Menge der von dem Detektor empfangenenTo understand this problem better, ask imagine a body consisting of a thin rectangle of absorbent material, its' absorption capacity see changes sinusoidally in the longitudinal direction of the rectangle. If so, then a thin one Beam emitting source on the one hand and a detector receiving the radiation on the other Side of the rectangle and the source and the detector scan parallel to one run along the long sides of the rectangle, the amount received by the detector changes

Strahlung sinusförmig, und in diesem Falle wird die in einem Einheitsabstand festgestellte Zahl von sinusförmigen Schwankungen, die in Abtastrichtung gemessen wird, als die räumliche Frequenz der Absorption des Körpers definiert.Radiation is sinusoidal, and in this case the number found at a unit distance becomes sinusoidal Fluctuations measured in the scanning direction as the spatial frequency of the absorption of the Body defined.

Tatsächlich liegt in einem menschlichen Körper aber eine derartige sinusförmige Änderung der Absorption nicht vor, jedoch ist es bekannt, daß nicht rein sinusförmige Kurven als eine Reihe von Sinusfunktionen mit unterschiedlicher Frequenz dargestellt werden können. Im allgemeinen ist die höchste Frequenz in dieser Reihe um so größer, je schärfer die Änderung in einer Funktion ist Bei einer stufenförmigen Funktion in der Absorption, die beispielsweise am Rand eines Knochens auftreten kann, ist der Bereich der räumlichen Frequenzen nahezu unendlich. Nachdem oben bereits erwähnt wurde, daß die Meßfrequenz mindestens zweimal so groß wie die höchste räumliche Frequenz in der Absorptionsfunktion sein muß, damit diese genau rekonstruiert werden kann, ergibt sich, daß zur genauen Reproduktion einer stufenförmigen Funktion eine nahezu unendliche Meßfrequenz erforderlich ist. Eine solche Meßfrequenz oder auch schon eine hohe Meßfrequenz ist aus einer Reihe von Gründen nicht praktikabel, und der entscheidende Grund besteht darin, daß die während jedes Meßintervalls auf den Detektor fallende Strahlung nicht ausreichend wäre, um die Erzeugung zuverlässiger Ausgangssignale sicherzustellen, denn andererseits müßte die Strahlungsdosis so vergrößert werden, daß sie weit über den SL'herheitsgrenzen liegen würde, die für den Patienten zulässig sind.In fact, there is such a sinusoidal change in absorption in a human body not before, however, it is known that not purely sinusoidal curves as a series of sinusoidal functions can be displayed at different frequencies. In general, the highest frequency is in In this series, the sharper the change in a function, the greater. In the case of a stepped function in the absorption, which can occur, for example, at the edge of a bone, is the area of spatial Frequencies almost infinite. After it has already been mentioned above that the measuring frequency is at least twice as large as the highest spatial frequency in the absorption function must be in order for it to be accurate can be reconstructed, it follows that for the exact reproduction of a step-shaped function a almost infinite measuring frequency is required. Such a measuring frequency or even a high one Measurement frequency is impractical for a number of reasons, and the key reason is that the radiation falling on the detector during each measurement interval would not be sufficient to reduce the Ensure generation of reliable output signals, because on the other hand the radiation dose would have to be are enlarged so that they are far beyond the SL 'security limits that are permissible for the patient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gerät der eingangs genannten Art Störungen in dem rekonstruierten Bild infolge der durch die Anatomie des Körpers gegebenen räumlichen Frequenz zu vermindern bzw. zu beseitigen.The invention is based on the object, in a device of the type mentioned, disturbances in the the reconstructed image as a result of the spatial frequency given by the anatomy of the body or to eliminate.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelös·, daß die Kollimatoröffnung eine Abmessung in Bewegungsrichtung aufweist, die während der Bewegung über eine Strecke a die Erzeugung von Ausgangssignalen bewirkt, die sich auf Strahlen mit einer Breite von 4a oder mehr beziehen.The object is achieved according to the invention in that the collimator opening has a dimension in the direction of movement which, during movement over a distance a, causes output signals to be generated which relate to beams with a width of 4a or more.

Vorzugsweise werden die Strahlen durch einen Kollimator begrenzt, dessen Öffnungsbreite etwa 2a beträgt, wobei die Abtastung in de^r Querschnittsebene linear in einem rechten Winkel zu den Sirahlen erfolgtPreferably, the beams are limited by a collimator, whose opening width is about 2, wherein the scanning in de ^r cross-sectional plane linear carried out at a right angle to the Sirahlen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen bedeutenThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings. In the drawings mean

Fig. I eine zum Teil geschnittene Draufsicht auf ein Gerät zur Untersuchung eines Patienten zwecks Erstellung einer medizinischen Diagnose, in dem die Erfindung anwendbar ist.Fig. I is a partially sectioned plan view of a Device for examining a patient for the purpose of making a medical diagnosis in which the Invention is applicable.

F i g. 2 ein Blockschaltbild, in dem die von dem Gerät gemäß Fig. I gelieferten Daten zunächst integriert und dann für die anschließende Bildkonstruktion verarbeitet werden.F i g. 2 is a block diagram in which the data supplied by the device according to FIG then processed for subsequent image construction.

Fig. 3 eine Form der wirksamen Intensitätsverteilung eines Meßstrahls in Richtung der lateralen Abtastbewegung,3 shows a form of the effective intensity distribution of a measuring beam in the direction of the lateral Scanning movement,

Fig.4 ein Schaubild zum besseren Verständnis der Erfindung.Fig. 4 is a diagram for a better understanding of the Invention.

F i g. 5(a), 5(b), 5(c) verschiedene Formen der wirksamen Verteilung der Strahlungsintensität von Meßstrahlen in Richtung der Abtastbewegung undF i g. 5 (a), 5 (b), 5 (c) different forms of the effective Distribution of the radiation intensity of measuring beams in the direction of the scanning movement and

Fig. 6 eine spezielle Ausbildung der in Fig. 2 dargestellten Integrationsschaltung.6 shows a special embodiment of the integration circuit shown in FIG.

Die in Fig. I dargestellte und in der älteren DE-OS 24 12 658 beschriebene Vorrichtung dient zur Untersuchung des Kopfes des Patienten und enthält ein Glied i, das innerhalb eines Gehäuses 2 drehbar ist, welches einen Teil des Hauptrahmens d^s Gerätes bildet. Das drehbare Glied hat eine Mittelöffnung, in die der Kopf des zu untersuchenden Patienten eingeführt werden kann. Die Mittelöffnung 3 ist wasserdicht durch eine Hülle 4 aus flexiblem Material abgeschlossen, die an einem Dichtungsflansch 5 befestigt ist Dieser FlanschThe device shown in Fig. I and described in the older DE-OS 24 12 658 is used for the investigation of the patient's head and includes a member i which is rotatable within a housing 2, which forms part of the main frame of the device. That rotatable member has a central opening into which the head of the patient to be examined is inserted can. The central opening 3 is sealed watertight by a cover 4 made of flexible material, which is attached to a sealing flange 5 is attached to this flange

ίο ist wasserdicht aber drehbar in bezug auf die abgekehrte Seite des Teils 1. In Fig. 1 ist die Hülle im Querschnitt dargestelltίο is waterproof but rotatable with respect to the turned away Side of part 1. In Fig. 1, the shell is shown in cross section

Wenn der Kopf durch die Ausnehmung 3 in die Hülle 4 eingeführt worden ist, befindet er sich innerhalb eines Wasserreservoirs 6 mit Seitenwänden 7, wobei die Hülle den Kopf vom Wasser trennt Das Reservoir ist an der Vorderseite durch das Glied 1 und die Hülle 4, an der Seite durch die Wände 7, die aus Kunststoff bestehen, und an der Rückseite durch eine nicht dargestellte Basiswanx¹. abgeschlossen. Die Wände 7 und die Basiswand laufen mit dem Glied , um während die Hüiie 4 mit ihrem Flansch 5 stationär bleibt, wobei der Flansch am Rahmen des Ge»· es befestigt ist. Ein Rohr 8 ist an eine Pumpe angeschlossen, um Wasser zum und vom Reservoir zu befördern, und nachdem der Kopf des Patier-en in die Hülle eingeführt worden ist, wird Wasser in das Reservoir 6 gepumpt, so daß die Luft zwischen der Hülle und dem Kopf des Patienten verdrängt wird.When the head has been inserted into the sheath 4 through the recess 3, it is located within a water reservoir 6 with side walls 7, the sheath separating the head from the water on the side through the walls 7, which are made of plastic, and on the back through a base wall ^{1 (} not shown). closed. The walls 7 and the base wall revolve with the member while the shell 4 remains stationary with its flange 5, the flange being attached to the frame of the body. A pipe 8 is connected to a pump to convey water to and from the reservoir and after the patient's head has been inserted into the envelope, water is pumped into the reservoir 6 so that the air between the envelope and the Head of the patient is displaced.

jo Ein von einem Motor 10 angetriebenes Zahnrad 9 dient zum Antrieb des drehbaren Gliedes 1, um eine orbitale Abtastbewegung des Gliedes 1 um seine Achse zu erzeugen, die auch die Achse der Mittelöffnung 3 ist. Das Zahnrad 9 ist in Eingriff mit Zähnen am Innenrand des Gehäuses 2. Das drehbare Glied trägt eine Quelle 11 für durchdringende Strahlung, im vorliegenden Beispiel eine Röntgenröhre, und gegenüber der Quelle 11 ist auf der anderen Seite der Mittelöffnung 3 ein Röntgenstrahlendetektor 12 vorgesehen. Der Detektor 12. der aus einem Szintillationskristall und einem Fotovervielfacher besteht, hat einen Kollimator 13. Die Strahlungsquelle 11 stellt eine Punktquelie dar und hat einen Kollimator 14, wobei die Kollimatoren 13 und 14, die den Detektor 12 erreichende Strahlung auf einen einzelnen schmalen Strahl 21 beschränken, der in einer Querschnittsebene liegt, die senkrecht zur Achse des Gliedes 1 verläuft. Die Ebene liegt innerhalb des Reservoirs 6.jo A gear 9 driven by a motor 10 serves to drive the rotatable member 1 to an orbital scanning movement of the member 1 about its axis to produce, which is also the axis of the central opening 3. The gear 9 is in mesh with teeth on the inner edge of housing 2. The rotatable member carries a source 11 for penetrating radiation, in the present example an X-ray tube, and opposite the source 11 is on an X-ray detector 12 is provided on the other side of the central opening 3. The detector 12. der consists of a scintillation crystal and a photomultiplier, has a collimator 13. The radiation source 11 represents a point source and has a collimator 14, the collimators 13 and 14, the restrict radiation reaching detector 12 to a single narrow beam 21 which is in a The cross-sectional plane is perpendicular to the axis of the limb 1. The plane lies within the Reservoirs 6.

Die Quelle 11 ist an einem Zahnriemen 15 befestigt.The source 11 is attached to a toothed belt 15.

-,ο der von einer gezahnten Antriebswelle 16 angetrieben wird, die im drehbaren Glied 1 gelagert ist. Der Riemen verläuft zwischen der Welle 16 und einer ebenfalls im Glied 1 gelagerten zweiten Welle 17. Die Welle 16 wird von einem reversiblen Motor 18 angetrieben, dessen-, ο driven by a toothed drive shaft 16 which is mounted in the rotatable member 1. The belt runs between the shaft 16 and one also in the Member 1 mounted second shaft 17. The shaft 16 is driven by a reversible motor 18, whose

-,-, Steuerung mit der Steuerung des Motors 10 verknüpft ist. Während des 5etriebes bewirkt der Nio'or, daß die Quelle 11 und der Kollimator 14 hin- und herverlaufer,-de seitliche Abtastbewegungen in der erwähnten Ebene, die senkrecht iur Achse des Gliedes 1 steht, ausführt.-, -, control linked to the control of the motor 10 is. During operation, the Nio'or causes the The source 11 and the collimator 14 move back and forth, -de lateral scanning movements in the mentioned plane, which is perpendicular to the axis of the link 1, executes.

M) Der Detektor 12 mit seinem Kollimator 13 ist mit der Quelle 11 über ein Joch 19 verbunden, so daß beide die gleichen seitlichen Abtastbewegungen ausführen. Führungen 20 dienen zur Lagerung dfcr Quelle und des Joches während der seitlichen Abtastbewegung. VomM) The detector 12 with its collimator 13 is with the Source 11 connected via a yoke 19, so that both the Carry out the same lateral scanning movements. Guides 20 are used to store the source and the Yoke during the lateral scanning movement. From the

si Detektor 12 werden bei jeder seitlichen Abtastung Signale abgeleitet und diese Signale stellen die Durchlässigkeit oder Absorption des Strahls 21 auf einer Reihe von eng benachbarten parallelen Strahlen-Si detector 12 will be on each side scan Signals are derived and these signals establish the transmittance or absorption of the beam 21 a series of closely spaced parallel rays

wegen in der untersuchten Querschnittsebene dar.because of in the examined cross-sectional plane.

Die Verknüpfung zwischen den Motoren 10 und 18 ist so, daß nach jeder lateralen Abtastung in der einen oder anderen Richtung dem drehbaren Glied 1 durch den Motor 10 ein orbitaler Bewegungsschritt von beispielsweise 1° mitgeteilt wird. Anschließend erfolgt eine weitere, vom Motor 18 gesteuerte laterale Abtastbewegung in umgekehrter Richtung wie die vorangehende laterale Abtastung. Dabei wird eine weitere Gruppe von Ausgangssignalen erzeugt, die die Durchlässigkeit des Strahls 21 entlang einer weiteren Gruppe von eng benachbarten parallelen Strahlenwegen darstellt, wobei diese Gruppe der Strahlenwege gegenüber der vorangehenden Gruppe um Γ verschoben ist. Rine Fotozellenvorrichtung, die schematisch durch den Block 22 dargestellt ist und mit einer an dem Joch 19 angebrachten, nicht dargestellten Stricheinteilung zusammenwirkt, dient zur Überwachung der lateralenThe link between the motors 10 and 18 is such that after each lateral scan in the one or other direction the rotatable member 1 by the motor 10 an orbital movement step of, for example 1 ° is communicated. Another lateral scanning movement controlled by the motor 18 then takes place in the opposite direction to the previous lateral scan. Another group of Output signals are generated that increase the transmittance of the beam 21 along another group of narrow represents adjacent parallel beam paths, this group of beam paths opposite the previous group is shifted by Γ. Rine photocell device shown schematically by the block 22 is shown and cooperates with a line division, not shown, attached to the yoke 19, is used to monitor the lateral

der Ausgangssignale. Die abwechselnden orbitalen und lateralen Abtastbewegungen werden fortgesetzt, bis eine orbitale Bewegung von 180° erfolgt ist.of the output signals. The alternating orbital and lateral scanning movements are continued until an orbital movement of 180 ° has occurred.

Nahe an der Röntgenstrahlenquelle 11 ist ein Be/ugsdetektor 24 angeordnet, der die Strahlung unmittelbar von der Quelle über einen Kollimator 25 empfängt. Der Detektor 24 dient zur Überwachung der Energie der Röntgenstrahlen.A diffraction detector 24, which detects the radiation, is arranged close to the X-ray source 11 receives directly from the source via a collimator 25. The detector 24 is used to monitor the X-ray energy.

Die Schaltung in Fig. 2. die in der DE-OS 24 12 658 vorgeschlagen wurde, beginnt mit den Detektoren 12 und 24 des anhand von F i g. I beschriebenen Mechanismus. Die Ausgangssignale des Detektors 12 werden einem Tor 30 zugeführt, das zu vorgegebenen Zeiten durch Impulse von einer Hauptsteuerschaltung 31 geöffnet wird. Diese Hauptsteuerschaltung empfängt Eingangssignale von der Fotozellenvorrichtung 22 und gibt Steuersignale nicht nur zum Tor 30, sondern auch /um Motor 10 und zu dem reversiblen Motor 17. Die dem Tor 30 zugeführten Impulse werden zu Zeiten erzeugt, die durch die erwähnte Stricheinteilung bestimmt sind, so daß vom Detektor 12 eine Folge von ■Xusgangssignaien abgeleitet wird, die der Durchlässigkeit Hes Strahls 21 auf einer Reihe von Strahlenwegen entspricht, was bereits oben erwähnt wurde. Die Orientierung der Gruppe der Strahlenwege ist durch die Winkellage des drehbaren Gliedes 1 bestimmt. Während jedes Meßintervalls wird der Ausgang des Detektors 12 in einem Integrator 32 integriert und dann in einem Analog/Digitai-Umsetzer 33 in einen digitalen Code umgesetzt. Die so erzeugten Signale werden in ihrer digitalen Form in einem Speicher 34 gespeichert. Der Röntgenstrah¹ 21 trifft einmal bei zwei lateralen Abtastungen auf einen Bleiblock 23. und daher wird das entsprechende Ausgangssignal vom Detektor 12 für die Dauer von zwei Durchläufen gespeichert. Die Signale einer bestimmten parallelen Gruppe von Wegen im Speicher 34 sind die Signale, die man erhält, wenn der Röntgenstrahl 21 bekanntermaßen die Bezugswege im Reservoir 6 und den zu untersuchenden Körper durchläuft. Ein Tor 35 dient zur Auswahl des Ausgangssignals, das vom Detektor abgeleitet wird. wenn der Strahl 21 vom Bleiblock unterbrochen wird. Ein weiteres Tor 36 dient zur Auswahl der Signale, die zu anderen Zeiten beim Durchlauf abgeleitet werden. Die Auswahl wird durch weitere, von der Hauptsteuerschaltung 31 abgeleitete Impulse so gesteuert daß das Bezugssienal. das die virtuelle vollständige Schwächung darstellt, die durch das Blei bewirkt wird, von jedem anderen Signa! einer Prüfgruppe abgezogen wird, so daß nach der Subtraktion die resultierenden Signale die Durchlässigkeit oder Absorption des Strahls 21 im untersuchten Körper in bezug auf die Absorption von Blei als Bezugsgröße darstellen. Auf diese Weise wirdThe circuit in FIG. 2, which was proposed in DE-OS 24 12 658, begins with the detectors 12 and 24 of the FIG. Mechanism I described. The output signals of the detector 12 are fed to a gate 30 which is opened at predetermined times by pulses from a main control circuit 31. This main control circuit receives input signals from the photocell device 22 and gives control signals not only to the gate 30, but also / to motor 10 and to the reversible motor 17. The pulses supplied to the gate 30 are generated at times which are determined by the aforementioned division of lines, see above that from the detector 12 a sequence of output signals is derived which corresponds to the transmittance of the beam 21 on a series of beam paths, which has already been mentioned above. The orientation of the group of beam paths is determined by the angular position of the rotatable member 1. During each measurement interval, the output of the detector 12 is integrated in an integrator 32 and then converted into a digital code in an analog / digital converter 33. The signals generated in this way are stored in their digital form in a memory 34. The X-ray beam ¹ 21 hits a lead block 23 once during two lateral scans and therefore the corresponding output signal from the detector 12 is stored for the duration of two passes. The signals of a specific parallel group of paths in the memory 34 are the signals obtained when, as is known, the X-ray beam 21 traverses the reference paths in the reservoir 6 and the body to be examined. A gate 35 is used to select the output signal derived from the detector. when the beam 21 is interrupted by the lead block. Another gate 36 is used to select the signals that are derived at other times during passage. The selection is controlled by further pulses derived from the main control circuit 31 so that the reference signal. which represents the virtual total weakening caused by the lead of every other signa! a test group is deducted, so that after the subtraction, the resulting signals represent the transmittance or absorption of the beam 21 in the examined body with respect to the absorption of lead as a reference value. That way will

-, die Wirkung einer Restladung im Detektor 12 weitgehend beseitigt. Die resultierenden Signale werden dann einer Divisionsschaltung 38 zugeführt.-, the effect of a residual charge in the detector 12 is largely eliminated. The resulting signals will be then fed to a division circuit 38.

Der zuvor erwähnte Bezugsdetektor 24 hat ein Ausgangstor 40, das von Impulsen gesteuert wird, dieThe aforementioned reference detector 24 has an output gate 40 which is controlled by pulses which

in ebenfalls von der Hauptsteuerschaltung 31 abgeleitet werden und mit den dem Tor 30 zugeführten Impulsen koinzidieren. Durch das Tor 40 verlaufende Signale werden in einer Integrationsschaltung 41 integriert und in einem Umsetzer 42 in digitale Form umgesetzt, wobeiin also derived from the main control circuit 31 and coincide with the pulses applied to gate 30. Signals passing through gate 40 are integrated in an integration circuit 41 and converted into digital form in a converter 42, wherein

ι-, die Teile 41 und 42 dem Integrator 32 und dem Umsetzer 33 entsprechen. Die digitalisierten Signale vom Detektor 24 werden dann einem Speicher 43 zugeführt und von dort der erwähnten Divisionsschal·ι-, the parts 41 and 42 the integrator 32 and the Converter 33 correspond. The digitized signals from detector 24 are then transferred to a memory 43 and from there to the aforementioned division scarf

jn In der Divisionsschaltung wird jedes Signal vom Detektor 12 durch das entsprechende Signal vom Speicher 43 dividiert, um Schwankungen in der Energie der Quelle 11 zu kompensieren. Die kompensierten Signale werden dann einer logarithmischen Umsetzer-jn In the division circuit, each signal is sent from Detector 12 divided by the corresponding signal from memory 43 in order to avoid fluctuations in the energy of the source 11 to compensate. The compensated signals are then sent to a logarithmic converter

i-, schaltung 45 zugeführt, die die Signale vom Detektor 12. die auf Blei als Bezugsgröße bezogen sind, in ihren Logarithmus umsetzt und in dieser Form hält. Diese Signale . ?rden dann zwei Toren 46 und 47 zugeführt, die von Impulsen der Hauptsteucrschaltung 31 gesteuert werden. Das Tor 46 wird immer dann geöffnet, wenn der Röntgenstrahl 21 be^; einem bestimmten Durchlauf den Bereich passiert, in dem sich der zu untersuchende Körper befindet, während das Tor 44 geöffnet wird, wenn der Strahl 21 durch den Bezugsweg im Wasser verläuft und daher einer bekannten Schwächung unterworfen ist. Die Signale vom Tor 47 können daher als Bezugssignale bezeichnet werden, während die Signale vom Tor 46 Ausgangssignal darstellen. Das Bezugssignal wird ferner wiederholt ausgewertet, damit es mit jedem Ausgangssignal einer bestimmten Abtastung koinzidiert und wird dann von diesen Ausgangssignalen subtrahiert, so daß die Ausgangssignale dann das Verhältnis der Schwächung des Strahles 21 zu der bekannten, durch das Wasser in dem Reservoir erzeugten Schwächung darstellen. Störende Schwankungen des Ausgangssignals, die von einer schnellen Drift der Empfindlichkeit des Detektors 12 herrühren, werden dadurch kompensiert. Nach diesen Modifikationen werden die Ausgangssignale der Signalverarbeitungsvorrichtung 50 zugeführt, um mit den Ausgangssignalen aller anderen Gruppen a. der Bildrekonstruktion der Verteilung der Absorption der Strahlung in dem untersuchten Körperquerschnitt teilzunehmen. Die in F i g. 2 unterhalb der gestrichelten Linie C vorgesehenen Elemente können einen digitalen Rechner bilden, der entsprechend programmiert ist und seine Ausgangssignale einer geeigneten Bildrekonstruktionsvorrichtung zuführt.i-, circuit 45 is supplied, which converts the signals from the detector 12, which are related to lead as a reference variable, into their logarithm and keeps them in this form. These signals. Are then fed to two gates 46 and 47, which are controlled by pulses from the main control circuit 31. The gate 46 is always opened when the X-ray 21 be ^; a certain pass passes the area in which the body to be examined is located, while the gate 44 is opened when the beam 21 passes through the reference path in the water and is therefore subject to a known weakening. The signals from gate 47 can therefore be referred to as reference signals, while the signals from gate 46 represent output signals. The reference signal is also repeatedly evaluated so that it coincides with each output signal of a particular scan and is then subtracted from these output signals so that the output signals then represent the ratio of the attenuation of the jet 21 to the known attenuation produced by the water in the reservoir. Disturbing fluctuations in the output signal, which result from a rapid drift in the sensitivity of the detector 12, are compensated for. After these modifications, the output signals of the signal processing device 50 are fed to the output signals of all other groups a. to participate in the image reconstruction of the distribution of the absorption of radiation in the examined body cross-section. The in F i g. Elements provided below the dashed line C can form a digital computer which is programmed accordingly and supplies its output signals to a suitable image reconstruction device.

Es sind zahlreiche Abwandlungen des Gerätes möglich. Um die Kompensation einer Drift im Detektor 12 zu verbessern, kann die von der Schaltung 48 bewirkte Modifikation auch von der Interpolation aufeinander folgender Bezugssignale vom Tor 47 abhängig gemacht werden. Es können auch mehrere Detektoren 12 mit entsprechenden Kollimatoren vorgesehen werden, um mehrere Strahlen von der Quelle 11 zu empfangen. In diesem Falle können die Strahlen gegeneinander unter geringem Winkel geneigtNumerous modifications of the device are possible. To compensate for a drift in the detector 12, the modification effected by the circuit 48 can also be derived from the interpolation successive reference signals from gate 47 are made dependent. There can also be several Detectors 12 with appropriate collimators are provided to detect multiple beams from the Source 11 to receive. In this case, the rays can be inclined towards each other at a slight angle

sein oder ein fächerförmiges Strahlenbündel bilden, wie es in der DFi-OS 24 42 009 vorgeschlagen wurde. Wenn der von dem Strahletifächer erfaßte Winkel ausreichend groß ist, daß der zu untersuchende Körper erfaßt wird, kann eine laterale Abtastung entfallen. Die gesamte orbitale Abtastbewegung kann auch von 180" abweichen. Es können auch zwei oder mehrere Strahlen 21 hintereinander vorgesehen werden, so daß zwei oder mehrbie benachbarte Ebenen gleichzeitig untersucht werden können.be or form a fan-shaped bundle of rays, such as it was proposed in DFi-OS 24 42 009. If the angle covered by the fan beam is sufficient is large that the body to be examined is detected, Lateral scanning can be omitted. The total orbital scanning movement can also differ from 180 ". Two or more beams 21 can also be provided one behind the other, so that two or more than one adjacent level can be examined at the same time.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeisniel verläuft die Ablastbcwcgung bei der Erfassung der aufeinanderfolgenden Strahldaten einer Gruppe in der jeweiligen Winkellage zwar kontinuierlich, doch kann die laterale Abiastbcwegiing auch diskontinuierlich sein, so daß während der Datenerfassung keine Bewegung erfolgt.In the embodiment described, the load movement occurs when the successive ones are detected Beam data of a group in the respective angular position is continuous, but the lateral Abiastbcwegiing can also be discontinuous, so that there is no movement during data acquisition.

In ^r; i g. 3 zeigt die Kurve Cgrafisch eine gewünschte Form der wirksamen Verteilung der Strahlenintensität über ili.T Ausdehnung des Strahls in Richtung der iateraien Abtastung. Diese Richtung ist in dieser Figur durch die Achse Of/dargcstellt.die der Winkellage einer Gruppe der Strahlenwege entspricht. Der Strahl verläuft senkrecht zur Achse Ou und seine Mittellinie entlang des Weges B₁* Dieser Weg stellt einen der zu messenden Wege der Gruppe dar, wobei B_n * ι und B_n ι als gestrichelte Linien die Mitellinien unmittelbar benachbarter Wege in der Meßreihenfolge darstellen, wobei Β-,.; und B_n ι die Mittellinien der folgenden Wege sind. Die Intervalle zwischen solchen Meßwegen sind gleich und entsprechen den Meßintervallen. Die Ordinate der Kurve TsIeIIt für alle Punkte entlang der Achse Ou die wirksame Strahlungsintensität für den Weg ß» der hier betrachteten Mittellinie dar. F- ist ersichtlich, daß sich die Begrenzungen der Kurve über vier Meßintervalle erstrecken. Wenn χ den Abstand auf der Ou- Achse vom Ort des Weges B₁, darstellt, dann läßt sich die Ordinate der Kurve C als Funktion von χ proportional zuIn ^r; i g. 3, the curve C graphically shows a desired form of the effective distribution of the beam intensity over ili.T expansion of the beam in the direction of the lateral scanning. This direction is represented in this figure by the axis Of / which corresponds to the angular position of a group of the beam paths. The beam runs perpendicular to the axis Ou and its center line along the path B ₁ * This path represents one of the paths of the group to be measured, where B _n * ι and B _n ι represent the center lines of immediately adjacent paths in the measurement sequence as dashed lines, where Β - ,.; and B _n ι are the center lines of the following paths. The intervals between such measuring paths are the same and correspond to the measuring intervals. The ordinate of the curve TsIeIIt for all points along the axis Ou represents the effective radiation intensity for the path β »of the center line considered here. F- it can be seen that the limits of the curve extend over four measuring intervals. If χ represents the distance on the Ou axis from the location of path B ₁ , then the ordinate of curve C can be proportional to as a function of χ

iz COS iz COS

setzen .set .

worin a das Meßintervall darstellt.where a represents the measurement interval.

Für den Fall, daß die Abtastbewegung entlang der Achse Ou diskontinuierlich ist. bleibt der Abtaststrahl in allen Meßpositionen, wie z. B. B_n, in der Zeit in Ruhe, in der der relevante Absorptionswert von dem erwähnten IntegrationsprozeB erfaßt wird. Ferner sollte die Kurve C dann die physikalische Verteilung der Strahlungsintensität über dem Strahl in der Richtung Ou darstellen. In der Praxis ist es einfacher, die Abtastung in Form einer ununterbrochenen, gleichmäßigen Bewegung durchzuführen, wobei die Integration sich dann über einen Bereich von Strahlenpositionen erstreckt. In diesem Falle ist die Form der Kurve C nicht gleich der physikalischen Verteilung der Strahlungsintensität über der Strahlquerschnittsausdehnung, sondern diese Verteilung wird durch die kontinuierliche Abtastbewegung modifiziert. Durch die Bewegung wird die physikalische Verteilung mehr gespreizt, und dieser Effekt wird allgemein als »Apertur-Effekt« bezeichnet.In the event that the scanning movement along the axis Ou is discontinuous. remains the scanning beam in all measuring positions, such. B. B _n , in the time at rest in which the relevant absorption value is detected by the integration processB mentioned. Furthermore, the curve C should then represent the physical distribution of the radiation intensity over the beam in the direction Ou . In practice it is easier to carry out the scan in the form of an uninterrupted, even movement, the integration then extending over a range of beam positions. In this case, the shape of the curve C is not equal to the physical distribution of the radiation intensity over the beam cross-sectional extent, but this distribution is modified by the continuous scanning movement. The movement spreads the physical distribution more widely, and this effect is commonly referred to as the "aperture effect".

Es hat sich gezeigt, daß bei einer Querschnittsform der Ausnehmung in den Kollimatoren 13 und 14. die wenigstens annäherungsweise eine Strahlintensitätsverteilung entsprechend Fig. 3 bewirkt, eine erheblich verbesserte Bildrekonstruktion im Vergleich zu anderen schärfer definierten Strahlintensitätsverteilungen, beispielsweise gegenüber einem Strahl, dessen Spreizung nur 2a beträgt, erzielt werden kann. Diese Verbesserung läßt sich entsprechend der nachfolgenden Erläuterung erklären, obwohl die Erfindung nicht von der Genauigkeit oder Vollständigkeit der Erklärung abhängt.It has been shown that with a cross-sectional shape of the recess in the collimators 13 and 14 causes at least approximately a beam intensity distribution according to FIG. 3, a considerable one improved image reconstruction compared to other more sharply defined beam intensity distributions, for example compared to a beam whose spread is only 2a can be achieved. This improvement can be explained according to the following explanation, although the invention does not depend on the accuracy or completeness of the declaration depends.

Ob die Kurve C im Falle der diskontinuierlichen Abiastbewegung die physikalische Slrahlungsverteilung darstellt oder eine durch den Apertur-Effekt im Falle der kontinuierlichen Abtastbewegung bewirkte Verteilung, ergibt sich, daß ein Meßwert der Absorpl ionsdaten proportional ist zuWhether the curve C represents the physical radiation distribution in the case of the discontinuous scanning movement or a distribution caused by the aperture effect in the case of the continuous scanning movement, it follows that a measured value of the absorption data is proportional to

f(u)h(k — u)dn. f (u) h (k - u) dn.

worin f(u) das lJnicnintegr.il der Absorption der ι, Strahlung entlang einem Weg darstellt, der parallel zum Weg S_n verläuft und die Οι/Achse bei dem Koordinatenabstand u schneidet, und b ist eine Funktion, die die Form der Kurve Cdarstellt. so daß gilt
Il -IVwhere f (u) represents the linear integration of the absorption of the ι, radiation along a path that _{runs parallel to the path S n} and intersects the Οι / axis at the coordinate distance u, and b is a function that represents the shape of the curve C. . so that applies
Il -IV

•η h{ χ) = ζ + cos .• η h {χ) = ζ + cos.

2 2 2<i2 2 2 <i

Der Parameter k hat dann, wenn die Mittellinie des Meßstrahls mit dem Weg S,koinziden: ist.den Wert der Koordinaten-Entfernung u an dem Punkt, wo B_n dieIf the center line of the measuring beam is coincident with the path S, the parameter k has the value of the coordinate distance u at the point where B _n the

j-> Oo-Achse schneidet. Die Probe der Absorptionsdaten ist eine Funktion von k und kann somit geschrieben werden als s(k). j-> Oo axis intersects. The sample of the absorbance data is a function of k and so can be written as s (k).

Aufgrund der Konvolutionsform des Integrals, das die Funktion s(k) bildet, folgt, daß s(k) eine von vielenBecause of the convolutional form of the integral that forms the function s (k) , it follows that s (k) is one of many

in Meßwerten der Funktion s(u)ist, deren Spektrummodu-Ins gleichin measured values of the function s (u) whose spectrum modulos are equal

ist, wobei F(ia>) die Fourier-Transformation von f(u) inwhere F (ia>) is the Fourier transform of f (u) in

j-, bezug auf den Winkelfrequenzparameter ω ist, während Sf*)) die Fourier-Transformation der Funktion b(\)}Sl. j-, with respect to the angular frequency parameter ω , while Sf *)) is the Fourier transform of the function b (\)} Sl.

Wenn der Rand eines Knochens im Untersuchungsfeld liegt, dann kann die Linienintegralfunktion f(u) merkliche Frequenzkomponenten enthalten, die dieIf the edge of a bone lies in the examination field, then the line integral function f (u) can contain noticeable frequency components which the

4i) halbe Meßfrequenz übersteigen und so die Rekonstruktion des Absorptionsschemas des untersuchten Feldes durch Überlagerung eines störenden Musters verdunkeln. Wenn andererseits das Spektrum B(kr>) so beschränkt wird, daß für Werte von ω. die größer als die4i) exceed half the measuring frequency and thus darken the reconstruction of the absorption scheme of the examined field by superimposing an interfering pattern. On the other hand, if the spectrum B (kr>) is restricted so that for values of ω. the bigger than that

4-, der halben Meßfrequenz entsprechenden Werte sind, der Wert von Bfko) vernachiässigbar klein ist. dann kann die Funktion s(u) keine materiellen Frequenzkomponenten enthalten, die oberhalb der halben Meßfrequenz liegen. Das rekonstruierte Bild ist dann frei von dem erwähnten störenden Schema.
Es läßt sich zeigen, daß4-, are values corresponding to half the measuring frequency, the value of Bfko) is negligibly small. then the function s (u) can not contain any material frequency components which are above half the measuring frequency. The reconstructed image is then free of the disturbing scheme mentioned.
It can be shown that

sin(2'ifl — .τ) , sin2'i(7sin (2'ifl - .τ), sin2'i (7

B{l·,,) = a ■ —^ la ■ — B {l · ,,) = a ■ - ^ la ■ -

Lina — η ΐι·>αLina - η ΐι ·> α

sin (2'■>(! +-τ)sin (2 '■> (! + -τ)

2 „,a ·+■ .-τ2 ", a · + ■.-Τ

und der Graph B(k-i) ist in F i g. 4 aufgetragen. Dieser Graph zeigt, daß Β(ϊω) den Wert 2a für co = 0 hat. den _fc0 Wert a fürand the graph B (ki) is in FIG. 4 applied. This graph shows that Β (ϊω) has the value 2a for co = 0. the _fc0 value a for

1 .τ1 .τ

und den Wert 0 fürand the value 0 for

daß er diese Werte glatt durchläuft und geringe Wertethat he runs through these values smoothly and low values

nur dort aufweist, wo ω größer als 'ist. Der letzte Wert für ο), nämlich , entspricht einer räumlichen Frequenz,only has where ω is greater than '. The last value for ο), namely, corresponds to a spatial frequency,

die gleich der halben Meßfreqtienz ist. Die Funktion b{\) -, stellt somit sicher daß die Punktion s(u) nahezu keine Komponenten enthält, die durch eine ungenügend hohe Meßfrequenz unerwünschte störende Muster im rekonstruierten Absorptionsbild verursachen.which is equal to half the measurement frequency. The function b {\) - thus ensures that the puncture s (u) contains almost no components which, due to an insufficiently high measurement frequency, cause undesirable interfering patterns in the reconstructed absorption image.

Es sei bemerkt, daß die Funktion b(x) eine in Bewertungsfunktion ist, da sie die Linienintegralbeiträge f(u) ilu/\\ dem Meßwert .vfA^bewertet.It should be noted that the function b (x) is an evaluation function, since it evaluates the line integral contributions f (u) ilu / \\ the measured value .vfA ^.

Fig. 5(a) gibt ein Beispiel der Situation, wenn eier Strahl eine gleichmäßige Intensität über seinem gesamten Querschnitt in Richtung der Abtastachse Ou \; hat. Diese Figur zeigt den Strahl zentriert bei der Koordinatenentfernung k, wobei der Strahl sich in der Ou- Richtung über den Prüfbereich (k-a, k+u) prUrrrkl. d h iihrr ein Inlrrvall rlas rlnnnpli <;o grriR wip das Mcßintervall a ist. Hierbei ist angenommen, daß der .?<) Kollimator eine öffnung der Breite 2a hat. Unter der Annahme, daß der Strahl bei Durchführung der Messung stationär ist, würde der Strahl gleichmäßig alle Werte der Linienintegralfunktion l(u) in dem mcssenen Bereich bewerten. .■>-,Fig. 5 (a) gives an example of the situation when a beam has a uniform intensity over its entire cross-section in the direction of the scan axis Ou \; Has. This figure shows the beam centered at the coordinate distance k, the beam extending in the Ou direction over the test area (ka, k + u) prUrrrkl. ie iihrr a Inlrrvall RLAS rlnnnpli <o grriR wip the Mcßintervall a. It is assumed here that the collimator has an opening of width 2a . Assuming that the ray is stationary when the measurement is made, the ray would equally evaluate all values of the line integral function l (u) in the required range. . ■> -,

F i g. 5(b) zeigt die Form der Bewertungsfunktion b(x), wenn unter Verwendung des gleichen Meßstrahls die c'iskontinuicrliche Abtastbewegung durch eine kontinuierliche Abtastbewegung ersetzt wird. Hier beginnt die Integration des Detektorausgangs, wenn die Strahlmit- χ> tellinie gerade den Punkt mit der Koordinatenentfernung F i g. 5 (b) shows the form of the evaluation function b (x) when the discontinuous scanning movement is replaced by a continuous scanning movement using the same measuring beam. The integration of the detector output begins here when the beam center line χ> just meets the point with the coordinate distance

verlassen hat, und sie setzt sich fort, bis die Strahlmittellinie gerade den Punkt des Koordinatenabstandes has left, and it continues until the beam centerline has just reached the point of coordinate distance

k + ζ α k + ζ α

erreicht hat. Die Bewertung nimmt linear mit der gleichmäßigen Bewegung der Abtastung vom Punkthas reached. The evaluation increases linearly with the smooth movement of the scan from the point

bis zum Punktto the point

zu, verlauft dann gleichmäßig bis zum Punktto, then runs evenly to the point

und nimmt dann linear bis zum Punktand then takes linear to the point

k + -αk + -α

Es sei bemerkt, daßIt should be noted that

6060

6565

der Punkt ist, den der auflaufende Rand des Strahls gerade verläßt, wenn die Integration beginnt, währendis the point that the accruing edge of the ray is just leaving when the integration begins while

k (- . α k (-. α

der Punkt ist, den der ablaufende Rand des Strahles gerade erreicht, wenn die Integration aufhört. Die Bewcrtungsfunktion von Fig. ü(b) erstreckt sich über drei Meßintervalle und nicht über zwei Intervalle wie die Funktion in Fig. :5(a) und zeigt damit, wie die kontinuierliche Abtastbewegunt! die physikalische Verteilung des Strahls wirksam sproi/t oder vcwischl. und die Bezeichnung »Strahl« in der Beschreibung und in den Ansprüchen soll den wirksamen Strahl einschließen, der sich aus der Integration und den Abtastparametern ergibt. Hei einem Strahl, dessen physikalische Verteilung nicht so scharf wie bei der Annahme in F i g. 5(a) definiert ist, kann die in l'ig. 5(b) dargestellte Rrwrrtiinpsfiinklinn in pinp snlrhr mil ahcrpflarhtpr is the point the trailing edge of the ray just reaches when the integration ceases. The evaluation function of Fig. U (b) extends over three measuring intervals and not over two intervals like the function in Fig.: 5 (a) and thus shows how the continuous scanning movement! the physical distribution of the jet effectively sprouts or blurs. and the term "beam" in the description and in the claims is intended to include the effective beam resulting from the integration and the scanning parameters. That is, a ray whose physical distribution is not as sharp as in the assumption in FIG. 5 (a) is defined, the in l'ig. 5 (b) shown Rrwrrtiinpsfiinklinn in pinp snlrhr mil ahcrpflarhtpr

Form gemäß F i g. 5(c) transformiert werden, und dies kann die symmetrische sinusförmige Verteilung sein, die schon früher erwähnt wurde, und die sich über einen Bereich von vier MeUinicrvallcn erstreckt. F.inc solche Verteilung läßt sich erforderlichenfalls durch Verwendung von absorbierendem Material im Weg des Strahls erreichen, um seine Verteilung zu beeinflussen. Diese dargestellte Verteilung ist für die Zwecke der Erfindung geeignet. Andererseits können diese Zwecke auch ausreichend durch die Verwendung der Verteilung gemäß F i g. 5(b) erreicht werden, oder durch eine Verteilung, die sich enger an diese Verteilung annähen als Fig. 5(C).Shape according to FIG. 5 (c) are transformed, and this can be the symmetrical sinusoidal distribution that already mentioned earlier, and which extends over a range of four meters. F.inc such Distribution can be achieved, if necessary, by using absorbent material in the path of the beam reach to affect its distribution. This illustrated distribution is for the purposes of the invention suitable. On the other hand, these purposes can also be sufficient through the use of the distribution according to FIG. 5 (b), or by a distribution that more closely approximates that distribution than Fig. 5 (C).

Bei der praktischen Ausführungsform der Erfindung in einem Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs I wird eine Verteilung gemäß F i g. 5{c) durch Verwendung rechteckiger öffnungen der Breite 2a für die Kollimatoren 13 und 14 erreicht, wobei die in Fig. 5(c) dargestellte Rundung zum Teil von der Tatsache herrührt, daß die Kollimatoren über dem Querschnitt unterschiedlich für Röntgenstrahlen durchlässig sind, und zum Teil von der Tatsache, daß die Intensität der Röntgenstrahlen von der Röhre 11 nicht über der Breite der Öffnung so gleichmäßig ist wie in Fig. 5{a) dargestelltIn the practical embodiment of the invention in a device according to the preamble of claim I, a distribution according to FIG. 5 {c) achieved by using rectangular openings of width 2a for the collimators 13 and 14, the rounding shown in FIG in part from the fact that the intensity of the X-rays from tube 11 is not as uniform across the width of the aperture as shown in Figure 5 (a)

Unabhängig davon, welche Bewertungsverteilung verwendet wird, ist bei kontinuierlicher Abtastbewegung die für irgendeine Messung verwendete Integrationszeit die Zeit, die der Abtaststrahl benötigt, um sich über die Strecke eines Meßintervalls zu bewegen. Die Integrationsschaltung 32 im Schaltbild von F i g. 2 braucht somit im Prinzip nur eine einzelne Integratoreinheit zu enthalten. In der Praxis wäre es in diesem Falle erforderlich, dafür zu sorgen, daß die Integrationsperiode etwas kleiner als die Periode ist, die der Abtaststrahl benötigt, um sich über ein Meßintervall zu bewegen, damit Zeit gewonnen wird, um das integrierte Signal aus dem Integrator auszulesen und um den Integrator zurückzustellen, damit er für den Beginn der Integration bei der anschließenden Integrationsperiode bereit ist Statt dessen kann aber auch die volle Periode des Meßintervalls zur Integration verwendet werden, und es werden dann zwei Integratoreinheiten vorgesehen, von denen die eine zur Integration dient, während die andere der Auslesung und Rückstellung unterworfen •r, und umgekehrt. Das in F i g. 6 dargestellte Schaltbild zeigt diese Altemative.Regardless of which evaluation distribution is used, the scanning movement is continuous the integration time used for any measurement is the time it takes for the scanning beam to move to move over the distance of a measuring interval. The integration circuit 32 in the circuit diagram of FIG. 2 therefore only needs to contain a single integrator unit in principle. In practice it would be in this one Case necessary to ensure that the integration period is slightly smaller than the period that the Scanning beam needed to move over a measuring interval move so that time is gained to read the integrated signal from the integrator and around the Defer the integrator so that he can start the integration during the subsequent integration period is ready Instead, the full period of the measurement interval can be used for integration, and two integrator units are then provided, one of which is used for integration while the other subject to readout and reset, and vice versa. The in Fig. 6 shown circuit diagram shows this alternative.

In Fig.6 ist wiederum der Detektor 12 dargestellt, von dem Ausgangssignale zwei Torschaltiingen 3Oi undIn Figure 6, the detector 12 is again shown, of the output signals two gate circuits 3Oi and

IlIl

)> zugeführt werden, die jeweils von Impulsen der auptsteuersehaltung 31 gesteuert werden. Von diesen oren durchgelassene Signale werden Integrationsein jiten 32i und 32> zugeführt. Jeder dieser lnlegr:iir,ien tegriert das ihm ztigeführie tungangssignal während "> :r Dauer der Abtastung über ein Mcßintervall. aber die e Tore steuernden Impulse sorgen für eine verschach- :lte .Signalintegration durch die Integratoren, wie :reits angedeutet wurde, so daß in Perioden zwischen ;r Integration die integrierten Signale zur anschließen- in)> are supplied, each of pulses of the auptsteuerersehaltung 31 are controlled. Signals passed from these ores become integration jiten 32i and 32> supplied. Each of these lnlegr: iir, ien integrates the tungang signal guided to it during "> : r Duration of the sampling over a measuring interval. but the e impulses controlling gates ensure that : lte. signal integration by the integrators, such as : has already been hinted at, so that in periods between ; r Integration of the integrated signals for connecting in

den Verarbeitung weilergeleitet und die Integratoren zurückgestellt werden können. Die Integratoren werden insbesondere hinsichtlich ihrer Rückstellung von der llauplsteuerschallung 31 ge. oiieri. jedoch ist dies in I i g. 6 und f i g. 2 nicht dargestellt worden. \us l·; g. b ist ei sichtlich, daß die Aiisgangssignale der Integratoren dem ODKR-Tor 51 zugeführt werden, durch 'las sie in verschachtelter Folge dem Analog/Digilal-Umsetzcr 33 zugeführt werden.processing and the integrators can be postponed. The integrators are in particular with regard to their resetting of the operation control sound 31 ge. oiieri. however, this is in I i g. 6 and fi g. 2 has not been shown. \ us l ·; G. It is evident that the output signals of the integrators are fed to the ODKR gate 51, through which they are fed to the analog / digital converter 33 in an interleaved sequence.

I lier/ti 5 lihitt Au U¹M I lier / ti 5 lihitt Au U ¹ M

Claims

Patent claims:

1. Device for producing transverse slice images of a body by means of penetrating radiation, in particular by means of X-rays or gamma radiation, with a radiation source, with a Detector assembly and having a collimator that sends a fine beam from the radiation source to the Delector arrangement directed through a cutting plane of the body, with scanning means for generating a scanning movement of the radiation source, the collimator and the detector arrangement, wherein the Output of the detector arrangement is connected to an integration circuit, which the output signal of the detector arrangement during successive time intervals in which the Opening the collimator is moved a distance a so that groups of signals are formed become leading to groups of parallel rays belong, in which the beams are at a distance a from one another, and where the signals are respectively represent the permeability of the body for radiation along the rays, characterized in that that the Koliimatoraufnahme has a dimension in the direction of movement that exerts a distance a the during movement Generation of output signals causes them to focus on beams with a width of 4a or more relate.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rays through a collimator (14) are limited, the opening width of which is about 2a, and that the scanning in the cross-sectional plane is linear in a right <Angle to the rays takes place.