專利名稱：計(jì)算機(jī)層析x射線攝影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種權(quán)利要求1的前敘部分所述的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影儀。
在這種類型的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影儀中，在通過一個扇形的X射線束以不同的角度對檢查對象進(jìn)行掃描時(shí)，陽極和探測器環(huán)以及陰極環(huán)均是固定不動的。因此能繞360°全角度對檢查對象進(jìn)行快速掃描。據(jù)此，攝象時(shí)間也能很短。
由于陰極環(huán)的各個陰極系統(tǒng)具有相似的寬度，所以可裝入陰極環(huán)中的陰極系統(tǒng)的數(shù)量和可能得到的焦點(diǎn)位置的數(shù)量是有限的。此外，加熱陰極所需的功率消耗也很大。
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種權(quán)利要求1的前敘部分所述的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影儀，能增加焦點(diǎn)位置的數(shù)量并能在減少加熱陰極所需的功率消耗的情況下提高圖象的質(zhì)量。
按照本發(fā)明，解決以上任務(wù)的技術(shù)方案在于權(quán)利要求1的特征部分中的特征。在發(fā)明的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影儀中，陰極的的數(shù)目和每個陰極的加熱功率都減少了，其措施在于，在采集測量數(shù)據(jù)的過程中，在陰極為一方和陽極及探測器環(huán)為另一方之間以低的回轉(zhuǎn)速度進(jìn)行相對運(yùn)動。
下面借助一個在附圖中所示的實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，附圖所示為


圖1為說明本發(fā)明構(gòu)思的計(jì)算機(jī)層析X射線攝像儀的斷面圖；圖1a為圖中所示計(jì)算機(jī)層析X射線攝影儀的局部詳圖；圖2為圖1所示計(jì)算機(jī)層析X射線攝影儀沿II-II線的斷面圖；圖3為圖1和2所示計(jì)算機(jī)層析X射線攝影儀的局部詳圖。
圖1、1a和2所示的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影儀具有一個外殼1，該外殼1可繞一個水平軸線3旋轉(zhuǎn)地支承在兩個支柱2上。通過外殼1繞軸線3旋轉(zhuǎn)可選擇待檢查攝影對象上所要求的斷層的位置。在殼體1內(nèi)設(shè)有一個X射線源4。該X射線源4具有一個被抽成真空的玻璃環(huán)5。在該玻璃環(huán)5內(nèi)設(shè)有一個同樣的為環(huán)結(jié)構(gòu)的陽極6。為數(shù)很多的陰極7、8、9、10等等配屬于該陽極6，各個陰極7、8、9、10等等與一個開關(guān)裝置11相聯(lián)。該開關(guān)裝置11把由一高壓變壓器13饋電的高壓整流器12的負(fù)極逐步與陰極7、8、9、10等等相連。高壓整流器12的正極與陽極6相連。高壓變壓器13的初級繞組可通過主開關(guān)14與電網(wǎng)接通。
X射線源4同心地圍住同樣是圓環(huán)結(jié)構(gòu)的射線接收器15。該射線接收器15由一排單個的探測器構(gòu)成，探測器的數(shù)量取決于所要求的測值數(shù)量。為了使扇形X射線束16a、16b、16c集于焦點(diǎn)，設(shè)有光闌機(jī)構(gòu)28。
在圖1所示的實(shí)施例中，具有三個相互交錯的X射線束16a、16b、16c，以便能很快地對攝影對象進(jìn)行掃描。一個X射線束只須掃過約120°角。在發(fā)明的范疇內(nèi)，根據(jù)散射校正情況，也可以只用兩個或只用一個X射線束。在這種情況下，一個X射線束須掃過180°角或360°角。由于采用的是電子式焦點(diǎn)續(xù)接線路，也能確保以很快的速度掃描。
開關(guān)裝置11的結(jié)構(gòu)在于，多個，即三個X射線束16a、16b、16c從不同方向同時(shí)通過病人并相互同步地以相同的步驟轉(zhuǎn)移。X射線束16a、16b、16c的中央射線相互交錯120°。
射線接收器15設(shè)在環(huán)形的狹縫光闌37的側(cè)部。狹縫光闌37限定X射線束16a、16b、16c垂直于等高面并具有用以屏蔽朝向攝影對象的X射線的附加物38和39。
外殼1具有一個中央開口17，可向內(nèi)推入一個有病人的病床。
射線接收器15與一個測值變換器20相接，該測值變換器20由測值計(jì)算出病人的被透射的橫斷層的圖象并使該圖象顯現(xiàn)在一個顯示儀21上。
X射線束16a、16b、16c和射線接收器15相互找正，其相互找正準(zhǔn)則在于，從射線方向看，當(dāng)射線束通過病人時(shí)，射線束首先經(jīng)過射線接收器15的側(cè)面上的部位22并射到射線接收器15上。
為了檢查病人，即為了拍攝斷層圖象，開關(guān)裝置11的三個開關(guān)先是接通。據(jù)此，在陽極和三個陰極之間存在高電壓并且X射線束16a、16b、16c譬如沿圖1所示的方向發(fā)射。在測值變換器20處理射線接收器15的測量值之后，測值變換器20發(fā)給開關(guān)裝置11一個斷開這些開關(guān)并接通隨后的開關(guān)的信號。X射線束的對稱軸因此沿順時(shí)針方向向前轉(zhuǎn)動譬如0.1°角。在測值變換器20再次處理射線接收器15的測量值之后，測值變換器發(fā)給開關(guān)裝置11一個斷開這些開關(guān)并接通隨后的開關(guān)的信號。據(jù)此，X射線束的對稱軸再轉(zhuǎn)動0.1°角。X射線束的步進(jìn)式轉(zhuǎn)動一再重復(fù)，直至每個X射線束掃過譬如120°的預(yù)定角度范圍。然后，攝象結(jié)束并且計(jì)算出的斷面圖象可再現(xiàn)顯示裝置21上。
從圖1中可以看出，X射線束16a、16b、16c是扇形的并且這些扇形X射線束在等高面上的覆蓋面很大，以致可以同時(shí)透射整個病人。垂直于等高面的X射線束的寬度大致等于斷層的厚度。
圖3示出的是，在其上設(shè)有圖中沒有示出的陰極7、8、9、10等等的陰極環(huán)42的外側(cè)上設(shè)有齒43，一個由電機(jī)40驅(qū)動的齒條41與齒43相嚙合。據(jù)此，可通過電機(jī)6使陰極環(huán)42相對于陽極及探測器環(huán)15轉(zhuǎn)動。
固定陰極環(huán)可舉例如下圓周長3000毫米陰極的數(shù)量3000個，間距為1毫米在每個陰極的加熱功率為10瓦時(shí)，固定的陰極環(huán)42僅為了加熱就共需30千瓦。
現(xiàn)把陰極的數(shù)量減至300個，間距為10毫米并轉(zhuǎn)動陰極環(huán)42，以便生成相應(yīng)數(shù)量的測量值。加熱功率只為3千瓦。如果圖象攝影時(shí)間應(yīng)為100毫秒，則必須通過慢速轉(zhuǎn)動在100毫秒期間掃過陰極間距10毫米。所需的圓周速度為100毫米/秒。因此，在連續(xù)的轉(zhuǎn)動，陰極環(huán)42必須在30秒期間轉(zhuǎn)動360°。此間，按照一個時(shí)間模型，最好是簡單地以陰極的幾何順序?qū)﹃帢O進(jìn)行控制。在300次閃光后，第一個陰極重新得到控制。但第一個陰極在此期間內(nèi)已前進(jìn)了少許距離，即10毫秒×100毫米/秒＝1毫米。
如果攝影時(shí)間更短，則須更快地轉(zhuǎn)動陰極環(huán)42。300個陰極的本舉例中，通過陰極環(huán)在15秒期間轉(zhuǎn)一圈，可在50毫秒期間實(shí)現(xiàn)3000個焦點(diǎn)位置。陰極的數(shù)量也可簡單地與轉(zhuǎn)動時(shí)間置換，陰極的數(shù)量越少，則陰極環(huán)42的轉(zhuǎn)動須越快。
權(quán)利要求
1.計(jì)算機(jī)層析X射線攝影儀，具有一個環(huán)形陽極(6)、一個被該陽極環(huán)繞的、與該陽極同心的探測器環(huán)(15)和一個同樣與陽極(6)同心的陰極環(huán)(42)，該陰極環(huán)(42)具有一排陰極(7、8、9、10等等)，這些陰極的電子束被逐步向陽極(6)釋放，其特征在于，具有使陰極(7、8、9、10等等)為一方和陽極及探測器環(huán)(15)為另一方之間相對運(yùn)動的裝置(40～43)。
2.按照權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影儀，其特征在于，陰極環(huán)(42)可在電機(jī)驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。
全文摘要
一種具有一個環(huán)形陽極、一個被該陽極環(huán)繞的、與該陽極同心的探測器環(huán)(15)和一個同樣與陽極同心的陰極環(huán)(42)的計(jì)算機(jī)層析X射線攝影儀，陰極環(huán)(42)具有一排陰極，這些陰極的電子束被逐步向陽極釋放。在這種計(jì)算機(jī)X射線攝影儀中，在焦點(diǎn)位置為數(shù)很多的情況下，可減少加熱功率。陰極環(huán)(42)相對于陽極及探測器環(huán)(15)是可轉(zhuǎn)動地支承的。
文檔編號H01J35/24GK1116305SQ95109978
公開日1996年2月7日 申請日期1995年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月13日
發(fā)明者岡特·施維茨 申請人:西門子公司