DE69420231T2 - Nuklearkamerasystem - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Nuklearkamerasysteme, wie sie für die medizinisch diagnostische Bildgebung verwendet werden. Sie findet insbesondere Anwendung in Verbindung mit Kamerasystemen für die Single-Photonen-Emissions-Computertomographie (SPECT), die ein oder mehrere Quellen einer Transmissionslinienstrahlung aufweisen, und wird mit besonderer Bezugnahme auf diese beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, daß die Erfindung auch Anwendung in Verbindung mit anderen Arten von Nuklearkamerasystemen finden wird.
• Die Single-Photonen-Emissions-Computertomographie ist bisher verwendet worden, um die Verteilung von Radionukliden in Subjekten zu untersuchen. Typischerweise wurden ein oder mehrere Radiopharmazeutika in den Blutstrom eines Patienten injiziert, um das Kreislaufsystem oder spezielle Organe, welche die injizierten Radiopharmazeutika absorbieren, bildlich darzustellen.
• Ein oder mehrere Gamma- oder Szintillationskameraköpfe wurden eng angrenzend an die Oberfläche des Patienten angeordnet, um die von den Radiopharmazeutika emittierte Strahlung sichtbar zu machen und aufzuzeichnen. Bei der Single-Photonen- Emissions-Computertomographie drehte man die Köpfe oder ordnete sie um das Subjekt herum an, um die emittierte Strahlung aus vielen Richtungen zu überwachen. Die aus den vielen Richtungen erfaßten Daten wurden in eine dreidimensionale Bilddarstellung der Verteilung der Radiopharmazeutika in dem Patienten rekonstruiert.
• Eines der Probleme bei dem SPECT-Bildgebungsverfahren besteht darin, daß der Patient bezüglich der Strahlungsabschwächung oder -streuung nicht vollständig homogen ist. Vielmehr besteht der menschliche Patient aus vielen unterschiedlichen Gewebe- und Knochenarten, welche die Strahlung von Radiopharmazeutika in unterschiedlichem Grade absorbieren oder streuen. Die SPECT-Bilder können exakter erstellt werden, wenn der Strahlungsverlust aus Streuung oder Abschwächung längs jedes Pfades durch den menschlichen Körper korrigiert wird.
• Wie in unserem US-Patent Nr. 5,210,421 beschrieben, kann eine Linienstrahlungsquelle gegenüber einem oder mehreren Gamma- oder Szintillationskameraköpfen angeordnet werden.
• Die von dem gegenüberliegenden Detektorkopf empfangene Transmissionsstrahlung von der Linienquelle kann in eine dreidimensionale Bilddarstellung der strahlungsabsorbierenden Eigenschaften jedes einzelnen Volumenelements des Patienten rekonstruiert werden, analog der Aufnahme eines Computertomographen. Diese Informationen zur Strahlungsabschwächung werden verwendet, um die SPECT-Daten zu korrigieren. Wenn die Linienstrahlungsquelle und die Radiopharmazeutika deutlich unterschiedliche Energiepeäks aufweisen, können die Bilddaten der Transmissionsstrahlung und der Photonenemissionsstrahlung gleichzeitig aufgenommen werden und basierend auf der Energie getrennt werden.
• Kollimatoren werden nach dem Stand der Technik typischerweise aus Blei konstruiert. Wenn Blei von einfallender Strahlung getroffen wird, wie etwa der Strahlung der Linienquelle, emittiert das Blei eine Röntgenstrahlung mit einer charakteristischen Energie von etwa 88 keV. Die 88-keV-Röntgenstrahlung besitzt eine Energie, die so eng an der Emissionsenergie einiger üblicher Radiopharmazeutika liegt, daß es schwierig ist, die beiden zu unterscheiden. Die Unmöglichkeit, Strahlung von den Radiopharmazeutika und Strahlung, die von dem Blei emittiert wird, zuverlässig zu unterscheiden, verursachte Fehler in dem sich ergebenden Bild der Radiopharmazeutika.
• Man hat versucht (EP-A-0 056 552, US-A-5 033 074), diese reemittierte Röntgenstrahlung (sogenannte Sekundärstrahlung) in Röntgenstrahlungsquellen zu begrenzen, um die Röntgenbildverzerrung zu reduzieren.
• Eine Lösung, die von der Linienquellenanordnung herrührende Röntgenstrahlung des Bleis von jener durch die Radiopharmazeutika emittierten Strahlung zu trennen, bestand darin, die Untersuchung mit der Transmissionsstrahlung der Linienquelle zuerst auszuführen. Die Transmissionslinienquelle wurde entfernt oder geschlossen, bevor die Radiopharmazeutika injiziert und bildlich dargestellt wurden. Die nacheinander erfolgende Ausführung der Transmissionsuntersuchung und der radiopharmazeutisch diagnostischen Untersuchung führte jedoch zu Aufnahmeproblemen. Die Transmissionsstrahlungsdaten und die Daten der Radiopharmazeutikabilder waren häufig zumindest teilweise falsch ausgerichtet. Diese Fehlausrichtung verursachte ungenaue auf der Transmissionsstrahlung basierende Korrekturen an den Daten der Radiopharmazeutika, was eine weitere Bildverschlechterung bewirkte.
• Die vorliegende Anwendung stellt ein Nuklearkamerasystem zu Verfügung, welches das Problem der durch Sekundärstrahlung verursachten Fehler in dem Bild der Radiopharmazeutika beseitigt.
• Erfindungsgemäß wird ein Nuklearkamerasystem zur bildlichen Darstellung eines Subjekts unter Verwendung von Strahlung, die von einem Radiopharmazeutikum emittiert wird zur Verfügung gestellt, wobei das System eine Transmissionsstrahlungsquelle aufweist, welche gestattet, daß Primärstrahlung mit einer charakteristischen Energie ein Subjekt durchstrahlt, um Daten für die Korrektur eines Bildes zu liefern, welches durch die Detektion der von dem Radiopharmazeutikum emittierten Strahlung erzeugt worden ist, und einen Kollimator zur Kollimation der Primärstrahlung, die von der Strahlungsquelle ausgestrahlt wird, wobei mindestens die Transmissionsstrahlungsquelle oder der Kollimator in Auswirkung der von der Transmissionsstrahlungsquelle einfallenden Primärstrahlung Sekundärstrahlung emittiert, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Einrichtung aufweist, welche die in Auswirkung der von der Transmissionsstrahlungsquelle einfallenden Primärstrahlung emittierte Strahlung im wesentlichen absorbiert.
• In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung weist das System weiterhin auf: eine Verschlußeinrichtung, um selektiv zu gestatten oder zu verhindern, daß Primärstrahlung aus der Transmissionsstrahlungsquelle auf das Subjekt übertragen wird, eine Verbindungseinrichtung, um selektiv die Transmissionsstrahlungsquelle, die Verschlußeinrichtung und den Kollimator mit dem Rest des Kamerasystems zu verbinden, und eine Sicherheitssperre, welche die Verschlußeinrichtung in geschlossener Position sperrt, wenn die Anordnung aus Transmissionsstrahlungsquelle, Verschlußeinrichtung und Kollimator vom Rest der Kamera abgetrennt wird.
• Die Erfindung findet insbesondere Anwendung, wenn das Kamerasystem ein Bild der Strahlung erzeugt, die von einem radiopharmazeutischen Material emittiert wird, welches dem Subjekt injiziert worden ist, und wenn die Strahlung der Transmissionsstrahlungsquelle verwendet wird, um Korrektur daten für den Strahlungsverlust aus Streuung und Abschwächung in dem Subjekt zu liefern.
• Die Erfindung stellt außerdem ein Verfahren der diagnostischen Bildgebung zur Verfügung, bei welchem einem Subjekt ein Radiopharmazeutikum injiziert wird, das eine erste charakteristische Energie aufweist und bei welchem Primärstrahlung von einer Transmissionsstrahlungsquelle, die eine zweite charakteristische Energie aufweist, von der Transmissionsstrahlungsquelle über einen Kollimator, durch das Subjekt und zu einem Detektorkopf übertragen wird, wobei ein Teil der Primärstrahlung von der Transmissionsstrahlungsquelle auf Innenflächen der Transmissionsstrahlungsquelle und/oder des Kollimators auftrifft, wodurch die Emission von Sekundärstrahlung verursacht wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die in Auswirkung der von der Transmissionsstrahlungsquelle einfallenden Primärstrahlung emittierte Sekundärstrahlung im wesentlichen absorbiert wird. Es soll nun beispielshalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ein erfindungsgemäßes Kamerasystem und -verfahren beschrieben werden, bei welchem:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Kamerasystems ist;
• Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht einer Anordnung aus Strahlungsquelle und Kollimator des Systems ist, wobei eine radiale Positionsanpassungsvorrichtung aufgedeckt dargestellt ist;
• Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Anordnung aus Strahlungsquelle und Kollimator ist, wobei ein Filter aufgeschoben ist, um die Trennwände eines Kollimators zu zeigen;
• Fig. 4 eine Querschnittsansicht durch die Quelle, den Verschluß und den Kollimator der Anordnung aus den Fig. 2 und 3 ist;
• Fig. 5 eine auseinandergezogene Ansicht der Halterung der Strahlungsquelle ist; und
• Fig. 6 eine Innenansicht entlang des Schnitts 6-6 aus Fig. 5 darstellt.
• Bezug nehmend auf Fig. 1 weist das Kamerasystem mehrere Gammakameraköpfe 10a, 10b, 10c auf, die in gleichem Abstand um den Untersuchungsbereich 12 eines Subjekts herum angeordnet sind. Eine Patientenliege oder eine andere Auflagefläche 14 für das Subjekt stützt selektiv einen Teil eines untersuchten Subjekts in dem Untersuchungsbereich.
• Die Detektorköpfe sind an eine drehbare Montagevorrichtung 16 montiert, die mit einer geeigneten Motor- und Lageranordnung verbunden ist, welche von einer stationären Montagevorrichtung 18 gehalten wird, so daß mittels dieser Einrichtung die Detektorköpfe um den Untersuchungsbereich herum gedreht oder definiert angeordnet werden können. An der drehbaren Montagevorrichtung 16 sind weiterhin mehrere mechanische Antriebseinrichtungen (nicht dargestellt) vorgesehen, um jeden der Gammakameraköpfe unabhängig radial zu dem Untersuchungsbereich hin oder von diesem weg zu bewegen. Die Gammakameraköpfe sind für eine glattere leichtere Bewegung vorzugsweise auf Rollenschlitten oder Gleitstangen montiert. Die mechanischen Antriebseinrichtungen zur radialen Bewegung der Gammakameraköpfe weisen vorzugsweise jeweils einen Motor auf, der eine Schraubspindel dreht, welche mit einem Folgeglied zusammenwirkt, das auf dem Gammakamerakopf montiert ist.
• Jeder Kamerakopf weist einen Szintillationskristall auf, der auf die einfallende Strahlung reagiert, indem er einen Lichtblitz erzeugt. Ein Feld aus Sekundärelektronenvervielfacherröhren erzeugt in Reaktion jedes Lichtblitzes elektrische Signale. Die aus den Szintillationen oder Lichtblitzen resultierenden Signale werden zusammengefaßt. Die Größe z der sich ergebenden Summe gibt die Energie der einfallenden Strahlung an. Die relative Reaktion der nahesten Sekundärelektronenvervielfacherröhre gibt die räumliche Anordnung x,y der Szintillation an. Ein Kodierer (nicht gezeigt) gibt die Winkelorientierung Θ des empfangenden Detektorkopfes um den Untersuchungsbereich herum an.
• Die Anordnung der Transmissionsstrahlungsquelle 20 ist ebenfalls auf der drehbaren Montagevorrichtung 16 montiert. Die Transmissionsstrahlungsquelle überträgt Strahlung durch den Untersuchungsbereich 12 zu einem gegenüberliegend angeordneten Detektorkopf 10c. Optional können zusätzliche Transmissionsstrahlungsquellen gegenüber anderen Detektorköpfen angeordnet sein.
• Ein Rekonstruktionsprozessor 30 verarbeitet die elektrischen Signale von den Detektorköpfen, während die Detektorköpfe um den Untersuchungsbereich herum bewegt werden, um eine dreidimensionale Bilddarstellung zu rekonstruieren.
• Die aufgenommene Strahlung von der Transmissionsquelle wird von der aufgenommenen Strahlung des Radiopharmazeutikums auf der Basis der Energie z der Photonenpeaks getrennt. Die Rekonstruktionsverarbeitungseinrichtung 30 verarbeitet die Transmissionsstrahlung, um eine dreidimensionale Bilddarstellung der Transmissionsstrahlung zu rekonstruieren, welche die Absorption- oder Abschirmeigenschaften gegenüber der Transmissionsstrahlung in dem untersuchten Bereich des Subjektes angibt. Die Transmissionsstrahlungsinformationen werden verwendet, um die rekonstruierte Bilddarstellung der Emissionsstrahlung der injizierten Radiopharmazeutika zu korrigieren. Die bevorzugte Rekonstruktions- und Korrekturverarbeitung ist detaillierter in dem verwandten US-Patent Nr. 5,210,421 dargestellt.
• Ein Steuerpult 32 für den Bediener weist einen Videomonitor 34 zur Umwandlung ausgewählter Teile der Emissionsbilddarstellung in eine für den Menschen lesbare Anzeige auf. Optional können auch Transmissionsbilder angezeigt werden. Eine Tastatur 36 ermöglicht es dem Bediener, den Bildrekonstruktionsprozeß, die Auswahl der angezeigten Daten, die Auswahl festgelegter Abtastabläufe und die gewünschte Arbeitsweise der SPECT-Kamera-Montagevorrichtung zu steuern. Das heißt, der Bediener kann die Rotation der drehbaren Montagevorrichtung 16, die Bewegung der Detektorköpfe radial auf den Untersuchungsbereich zu und von diesem weg und die Positionierung der Patientenauflagefläche 14 steuern.
• Weiterhin auf Fig. 1 bezugnehmend und unter weiterer Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 weist die Transmissionsstrahlungsquelle 20 eine Transmissionsstrahlungsquellenhalterung 40, einen Transmissionsstrahlungsguellenkollimator 42 und eine Einrichtung 44 auf, um die Transmissionsstrahlungsquelle radial zu positionieren. Der Bediener wählt über das Pult 32 einen Programmablauf aus einem Erfassungsprozessor 46. Der Erfassungsprozessor liefert die Anfangsinformationen an einen an der Montagevorrichtung befestigten programmierbaren Prozessor 48. Genauer gesagt dreht ein Motor 50 selektiv eine Schraubspindel 52, die in ein Gewindeantriebsglied 54 eingreift, an welchem die Anordnung aus Strahlungsquellenhalterung und Kollimator montiert ist. Der Motor 50 positioniert unter Steuerung des Prozessors 48 die Transmissionsstrahlungsquelle radial auf der Montagevorrichtung. Für eine exakte Stabilität ist die Anordnung aus Strahlungsquelle und Kollimator verschiebbar auf einer feststehenden Schiene 56 montiert, um die radiale Gleitbewegung sicherzustellen. Ein räumlicher Kodierer 58 führt eine exakte Bestimmung der radialen Position der Halterung für die Transmissionsstrahlungsquelle und der Kollimatoranordnung aus. Elektromechanische Steuervorrichtungen, die von dem Prozessor 48 der Montagevorrichtung gesteuert werden, steuern das Öffnen und Schließen des Verschlusses für die Transmissionsstrahlungsquelle und andere nachfolgend beschriebenen Funktionen.
• Weiterhin auf Fig. 2 bezugnehmend und unter weiterer Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 trägt die Tränsmissionsstrahlungsquellenhalterung 40 eine Transmissionsstrahlungsquelle 60, beispielsweise eine Röhre aus rostfreiem Stahl von etwa der Größe eines Bleistifts, die mit einem Radioisotop gefüllt ist. Die Strahlungsquelle ist in einer Bleiabschirmung 62 montiert, die eine Öffnung 64 besitzt, um die Strahlung in den Untersuchungsbereich zu lenken. Eine Verschlußanordnung 66 ist so montiert, daß sie um die Strahlungsquelle herum drehbar ist. Der Verschluß beinhaltet einen Aluminiumzylinder oder -rahmen 70. Der Aluminiumzylinder hält ein strahlungsabschirmendes oder aus Blei bestehendes kreisförmiges Bogensegment 72, welches vor der Öffnung 64 angeordnet ist, wenn der Verschluß geschlossen ist. Der Aluminiumzylinder hält gleichfalls ein Bogensegment 74 aus Zinn, welches mit der Öffnung 64 ausgerichtet ist, wenn der Kollimator um 90º im Uhrzeigersinn (in Fig. 4) in eine Kalibrierungsstellung gedreht ist. Der Verschlußzylinder weist weiterhin eine Öffnung 76 auf, die mit der Öffnung 64 ausgerichtet ist, wenn der zylindrische Verschluß entgegen des Uhrzeigersinns in die offene Stellung gedreht ist. Der Verschluß kann durch die elektromechanische Antriebseinrichtung, die an der drehbaren Montagevorrichtung 16 montiert ist, zwischen der geschlossenen, der Kalibrierungs- und der offenen Stellung gedreht werden. Ein manueller Knopf 78, der an der Vorderseite der Transmissionsstrahlungsquellenhalterung 40 angeordnet ist, liefert eine sichtbare Anzeige der Positionen des Verschlusses 66.
• Insbesondere auf die Fig. 5 und 6 bezugnehmend ist ein mechanisches Sperrsystem 80 vorgesehen, um zu verhindern, daß der Bediener oder ein Techniker versehentlich den Verschluß öffnet, wenn die Anordnung nicht an ein Abtastgerät angeschlossen ist. Genauer gesagt ist die Anordnung aus Transmissionsstrahlungsquelle und Kollimator 40, 42 über das Sperrsystem 80 an der radialen Positionierungseinrichtung 44 auf der drehbaren Montagevorrichtung befestigt.
• Ein Klemmring 84 nimmt ein Paar Montagebolzen 86 der Montagevorrichtung auf und wird um etwa 50º gedreht, um die Anordnung 40, 42 an den Montagebolzen zu verdrehen und im Eingriff zu sperren. Ein Stift 88 erstreckt sich von dem Klemmring durch eine bogenförmige Öffnung 90, so daß er in der vollständig geschlossenen Position an einen Begrenzungsschalter 92 angreift. Der Schalter 92 liefert damit eine elektrische Rückmeldung an das Steuerpult 32, die angibt, daß die Anordnung 40, 42 an ihrem Platz angeschlossen worden ist. Ein oder mehrere Führungsstifte 94 stellen sicher, daß die Anordnung 40, 42 in der richtigen Orientierung montiert ist. Sobald die Anordnung 40, 42 an der Montagevorrichtung angeschlossen ist, verbindet eine Kopplungsanordnung 100 zur Kopplung der Verschlußanordnung den Verschluß 66 mit einer elektromechanischen Antriebseinrichtung 102. Die elektromechanische Antriebseinrichtung greift in ein Verschluß antriebskopplungsglied 104 ein, welches über eine federgespannte Kugelanordnung 108 mit einem inneren Antriebskopplungsglied 106 verbunden ist. Das innere Übertragungskopplungsglied 106 weist einen Stift 110 auf, der in einen Schlitz 112 in der Verschlußanordnung 66 eingreift. Eine Antriebsendhülse 114 weist eine bogenförmige Öffnung auf, durch welche sich der Stift 110 erstreckt. Die Antriebsendhülse 114 weist weiterhin einen Stift 116 auf, der in einen Schlitz 118 in der Linienquellenabschirmhalterung 62 aus Blei eingreift, um die Winkelorientierung der Öffnung 64 festzulegen. Ein an der Montagevorrichtung befestigter Hebel 120 hebt wahlweise die Kugel 108 gegen die Federspannung, wodurch das innere Antriebsglied 106 von dem Verschlußantriebsglied 104 entkoppelt wird. Dies gibt den Verschluß frei, so daß er manuell durch den Knopf 78 gedreht werden kann.
• Eine Sperranordnung 130 blockiert den Verschluß in der geschlossenen Stellung mit dem Bleisegment 72 über der Öffnung 64, bis die Anordnung 40, 42 an der Montagevorrichtung angeschlossen ist. Die Sperranordnung weist einen Stift 132 auf, der verschiebbar in einer Stahlhülse 134 in der Halterungsanordnung aufgenommen ist. Wenn sich der Verschluß 66 in geschlossener Stellung befindet, ist eine Öffnung in einer Stahlführung 136 in der Verschlußanordnung 66 mit dem Stift 132 ausgerichtet. Der Kopf des Stiftes ist in einer Nockenführung 138 in einem den Verschluß sperrenden Nockenring 140 aufgenommen, welcher an dem Klemmring 84 befestigt ist. (Es soll angemerkt werden, daß in der auseinandergezogenen Ansicht von Fig. 5 der Klemmring 84 rechts von dem Blockierstift I32 positioniert dargestellt ist. Wenn die Anordnung zusammengesetzt ist, befindet sich der Klemmring 84 tatsächlich linker Hand des Blockierstiftes 132. Der Blockierstift 132 wird auf diese Weise zwischen dem Klemmring 84 und dem den Verschluß blockierenden Nockenring 140 aufgenommen.) Der Nocken 138 erhebt sich radial nach außen, wenn sich der Klemmring 84 seiner geschlossenen Position nähert, so daß der Blockierungsstift 132 aus der Verschlußanordnung 66 gehoben wird, wodurch der Verschluß zur Drehung freigegeben wird.
• Es soll weiterhin angemerkt werden, daß, um den Klemmring 84 zur Entfernung der Anordnung zu drehen, die Nockenfläche 138 gestatten muß, den Blockierungsstift 132 in Eingriff in die Öffnung des Verschlusses zu bringen. Wenn der Verschluß nicht geschlossen ist und die Öffnung nicht mit dem Blockierungsstift ausgerichtet ist, wird der Nocken 138 den Blockierungsstift nicht nach unten in Eingriff bringen können und wird den Klemmring 84 gegen Drehung sperren. Somit kann die mechanische Sperreinrichtung 80 nicht freigegeben werden, um die Anordnung 40, 42 aus Linienquelle/Kollimator von der Montagevorrichtung zu entfernen, bis sich der Verschluß in der geschlossenen Stellung befindet.
• Die Sperranordnung 130 weist weiterhin einen Stift 142 auf, der an dem radialen Antriebsmechanismus 44 montiert ist, welcher an der Montagevorrichtung befestigt ist. Der Stift erstreckt sich durch eine Öffnung in dem Bauteil 144 und greift in ein Sperrelement 146 ein. Der Stift 142 drückt das Sperrelement 146 entgegen einer Federspannung 148 aus dem Sitz in dem Bauteil 144, was ermöglicht, daß der Klemmring 84 und das Sperrglied 146 gedreht werden können. Um die Anordnung von der Montagevorrichtung zu entfernen, muß der Klemmring bis in die Stellung gedreht werden, in welcher (1) der Stift 132 in der Führung 136 aufgenommen ist, und (2) das Sperrelement 146 gegen den Stift 142 gedrückt wird. Bei Abnahme sitzt das Sperrelement 146 in dem Bauteil 144, wodurch der Klemmring gegen Drehung gesperrt wird, was verhindert, daß der Stift 132 angehoben wird.
• Der Verschluß 66 weist einen langen Stift 150 auf, welcher in einen inneren Laufring eines Nadellagers 152 eingreift, welches die Außenseite der Verschlußanordnung 66 drehbar an dem Knopf 78 hält. Das Lagerteil des Verschlusses 66 ist mit einem Schlitz versehen und ist über eine Feststellanordnung 154 aus Kugel und Feder mit einem Gehäuseteil 156 verbunden, um die Positionierung in der kalibrierten Stellung zu gewährleisten. Ein Begrenzungsschalter 158 greift, wenn sich der Verschluß in der Kalibrierungsstellung befindet, in eine Kerbe in dem Verschluß ein, um dies definitiv elektrisch anzuzeigen.
• Um die Linienquelle 60 zu ersetzen, wird eine Steckverbindung 160 von der Halterung 62 der Linienquelle entfernt. Die Steckverbindung 160 besitzt ein verschlüsseltes Endstück 162, welches nur ein verschlüsseltes Glied bestimmter Form aufnehmen kann. Auf diese Weise wird der Zugriff zu der radioaktiven Linienquelle allen anderen als einem benannten, den Kode besitzenden Bediener verwehrt.
• Die Linienstrahlungsquelle 60 ist vorzugsweise mit einem Radioisotop gefüllt, das eine Halbwertszeit zwischen 6 Stunden und 300 Tagen besitzt. Da diese Halbwertszeit viel kürzer ist als die Betriebszeit einer SPECT-Kamera, muß die Linienquelle zugänglich sein, um von Zeit zu Zeit ersetzt werden zu können.
• Wiederum auf die Fig. 3 und 4 bezugnehmend, weist die Kollimatorvorrichtung 42 ein Paar Seitenwände 200 aus Blei auf, die sich in einem Winkel öffnen, der gestattet, daß die Transmissionsstrahlung den Untersuchungsbereich 12 erfaßt.
• Mehrere dünne Trennwände (Septa) 202 sind zwischen den Seitenwänden 200 angeordnet. Die Trennwände 202 sind aus einem Material hergestellt, welches ein gutes Strahlungsabschirmvermögen aufweist und welches, wenn es von Strahlung getroffen wird, Gammastrahlen einer relativ niedrigen Energie z. B. unterhalb von 50 keV emittiert. Vorzugsweise sind die Trennwände aus Zinn oder einer Legierung aus Zinn und Antimon hergestellt. Zinn emittiert Gammastrahlen mit einer charakteristischen Energie von etwa 30 keV. Andere geeignete Materialien für die Trennwände beinhalten Metalle mit einer Ordnungszahl von etwa 30-70, insbesondere Zinn, Antimon, Zirconium, Niob, Molybdän, Germanium, Yttrium, Cerium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Silber, Cadmium, Indium, Tellur, Caesium, Barium und Legierungen dieser. Von diesen werden Zinn, Antimon, Molybdän, Zirconium und Kadmium wegen ihrer leichteren Verfügbarkeit bevorzugt. Die Seitenwände 200 des Kollimators könnten ebenso aus solchen Materialien hergestellt sein. Da jedoch viele Abtastungen eine möglichst enge Anordnung der Detektorköpfe erfordern, ist der Querschnitt der Transmissionsstrahlungsquelle und des Kollimators vorzugsweise so schmal wie möglich. Deshalb bevorzugt man die größere Abschirmfähigkeit von Blei oder anderen Materialien mit hoher Ordnungszahl, welche dünnere Seitenwände 200 ermöglichen. Man wird bemerken, daß die Oberfläche der Trennwände, welche der Strahlung von der Linienquelle ausgesetzt ist, um ein Vielfaches größer ist, als die Oberfläche der Seitenwände. Optional können die Seitenwände an ihren exponierten Innenflächen mit Zinn oder einem der zuvor genannten Metalle bedeckt sein, um die Emission der charakteristischen Röntgenstrahlung von Blei mit 88 keV zu begrenzen.
• Ein Filter 210 erstreckt sich über eine Austrittsöffnung des Kollimators 42. Der Filter weist eine innere Schicht 212 eines Materials auf, das im wesentlichen die gesamte Röntgenstrahlung einer Energie von 88 keV von den Seitenwänden des Kollimators aus Blei stoppt, ein wesentlicher Anteil der Strahlung von der Transmissionslinienquelle 60 tritt jedoch hindurch. Der Filter 210 weist weiterhin eine äußere Schicht 214 auf, welche im wesentlichen die gesamte Strahlung niedrigerer Energie stoppt, die von der inneren Schicht 212 und von den Trennwänden 202 emittiert wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform, in welcher die Trennwände aus Zinn oder einer Zinn/Antimonlegierung bestehen, ist die innere Schicht 212 ebenso Zinn oder Zinn/Antimon und die äußere Schicht 214 besteht aus Aluminium. Aluminium absorbiert nicht nur Gammastrahlen im Bereich von 30 keV, sondern bietet auch eine Strukturfestigkeit für das weichere Zinn. Selbstverständlich können die anderen Metalle, welche zur Konstruktion der Trennwände verwendet werden können, ebenso für den inneren Filter verwendet werden.
• Weiterhin die bevorzugte Ausführungsform betreffend weist das Gehäuse überstehende Abschnitte 220 auf, welche eine Führung zur Aufnahme des Filters zwischen sich festlegen. Es ist eine Gruppe von Filtern vorgesehen. Die Filter der Gruppe besitzen unterschiedliche Dicken der inneren Schicht 212. Beispielsweise kann die innere Schicht 212 einer der Filter die geeignete Dicke besitzen, um etwa die Hälfte der Transmissionsstrahlung von der Strahlungsquelle 60 zu absorbieren. Ein anderer der Filter kann einen dünneren Zinnanteil aufweisen, so daß nur etwa 1/4 der Strahlung absotbiert wird. Ein anderer könnte nur ein 1/10 der Strahlung absorbieren usw.. Wenn die Strahlungsquelle altert, werden die Filter durch Filter ersetzt, welche einen zunehmend kleineren prozentualen Anteil der Strahlung abschwächen. Auf diese Weise kann der Austritt aus der Transmissionslinienquellenanordnung über zwei oder mehr Halbwertszeiten des Radioisotops in der Transmissionsstrahlungsquelle im wesentlichen konstant gehalten werden. Eine Fortsatz- 122 und Paß- 124 feststellvorrichtung an den Filtern wirkt so, daß die Filter entgegen der natürlichen Spannung des Filtermetalls in die Position einschnappen. Zur Vereinfachung der Konstruktion und für eine sichere Passung ist es vorzuziehen, daß alle Filter der Gruppe dieselbe Dicke aufweisen, zumindest an den Kanten. Somit wird, wenn die Zinn- oder stärker strahlungsabschwächende Schicht dünner wird, die Aluminiumschicht dicker.
• Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden. Offensichtlich werden Andere beim Lesen und Verstehen der vorangegangenen detaillierten Beschreibung Modifikationen und Veränderungen sehen. Es ist beabsichtigt, daß die Erfindung all solche Modifikationen und Veränderungen insoweit einschließt, als sie im Schutzumfang der anhängenden Patentansprüche enthalten sind.

Claims (13)

1. Ein Nuklearkamerasystem zur bildlichen Darstellung eines Subjekts unter Verwendung von Strahlung, die von einem Radiopharmazeutikum emittiert wird, wobei das System eine Transmissionsstrahlungsquelle (60) aufweist, welche gestattet, daß Primärstrahlung mit einer charakteristischen Energie ein Subjekt durchstrahlt, um Daten für die Korrektur eines Bildes zu liefern, welches durch die Detektion der von dem Radiopharmazeutikum emittierten Strahlung erzeugt worden ist, und einen Kollimator (42) zur Kollimation der Primärstrahlung, die von der Strahlungsquelle (60) ausgestrahlt wird, wobei mindestens die Transmissionsstrahlungsquelle (60) oder der Kollimator (42) in Auswirkung der von der Transmissionsstrahlungsquelle (60) einfallenden Primärstrahlung Sekundärstrahlung emittiert, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Einrichtung aufweist, welche die in Auswirkung der von der Transmissionsstrahlungsquelle (60) einfallenden Primärstrahlung emittierte Strahlung im wesentlichen absorbiert.

2. Ein Kamerasystem nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zur Absorption der Sekundärstrahlung Material auf Oberflächen (200) des Kollimators (42) beinhaltet, welches Sekundärstrahlung mit einem Energieniveau emittiert, das deutlich niedriger ist als jenes der zur Bildgebung von dem Kamerasystem verwendeten emittierten Strahlung.

3. Ein Kamerasystem nach Anspruch 2, wobei der Kollimator (42) mehrere dünne Trennwände (202) dieses Materials aufweist.

4. Ein Kamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung zur Absorption der Sekundärstrahlung einen Filter (210) aufweist, der zwischen dem Kollimator (42) und dem Subjekt angeordnet ist, welcher ein Material (212) beinhaltet, das vorzugsweise die Sekundärstrahlung absorbiert.

5. Ein Kamerasystem nach Anspruch 4, wobei der Filter (210) ein Material (212) aufweist, das die Sekundärstrahlung absorbiert und die Intensität der übertragenen Primärstrahlung reduziert und wobei weiterhin mehrere solcher Filter (210) unterschiedlicher Dicke vorgesehen sind, so daß, wenn die Transmissionsstrahlungsquelle (60) in der Stärke nachläßt, der Filter durch zunehmend dünnere Filter (210) ersetzt werden kann, um die Strahlungskraft in dem Subjekt konstanter zu halten.

6. Ein Kamerasystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Material aus einer Gruppe ausgewählt wird, welche beinhaltet: Zinn, Antimon, Zirconium, Niob, Molybdän, Germanium, Yttrium, Cerium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Silber, Cadmium, Indium, Tellur, Caesium, Barium und Legierungen dieser.

7. Ein Kamerasystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Material Zinn, Antimon oder eine Legierung dieser ist.

8. Ein Kamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin eine Verschlußeinrichtung (66) aufweist, um selektiv zu gestatten oder zu verhindern, daß Primärstrahlung aus der Transmissionsstrahlungsquelle (60) auf das Subjekt übertragen wird.

9. Ein Kamerasystem nach Anspruch 8, das weiterhin eine Verbindungseinrichtung (84, 86) aufweist, um selektiv die Transmissionsstrahlungsquelle (60), die Verschlußeinrichtung (66) und den Kollimator (42) mit dem Rest des Kamerasystems zu verbinden, und eine Sicherheitssperre (80), welche die Verschlußeinrichtung (66) in geschlossener Position sperrt, wenn die Anordnung aus Transmissionsstrahlungsquelle (60), Verschlußeinrichtung (66) und Kollimator (42) vom Rest der Kamera abgetrennt wird.

10. Ein Kamerasystem nach Anspruch 9, wobei die Sicherheitssperre (80) die Anordnung aus Transmissionsstrahlungsquelle (60), Verschlußeinrichtung (66) und Kollimator (42) gegen Abtrennen vom Rest des Kamerasystems sperrt, wenn die Verschlußeinrichtung (66) nicht geschlossen ist.

11. Ein Kamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kamerasystem ein Bild aus der Strahlung erzeugt, die von einem radiopharmazeutischen Material, welches dem Subjekt injiziert worden ist, emittiert wird, und wobei die Strahlung der Transmissionsstrahlungsquelle (60) verwendet wird, um Korrekturdaten für den Strahlungsverlust aufgrund von Streuung oder Abschwächung in dem Subjekt zu liefern.

12. Ein Verfahren der diagnostischen Bildgebung, bei welchem einem Subjekt ein Radiopharmazeutikum injiziett wird, das eine erste charakteristische Energie aufweist und bei welchem Primärstrahlursg von einer Transmissionsstrahlungsquelle (60), die eine zweite charakteristische Energie aufweist, von der Transmissionsstrahlungsquelle (60) über einen Kollimator (42), durch das Subjekt und zu einem Detektorkopf (10) übertragen wird, wobei ein Teil der Primärstrahlung von der Transmissionsstrahlungsquelle (60) auf Innenflächen der Transmissionsstrahlungsquelle (60) und/oder des Kollimators 42) auftrifft, wodurch die Emission von Sekundärstrahlung verursacht wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die in Auswirkung der von der Transmissionsstrahlungsquelle (60) einfallenden Primärstrahlung emittierte Sekundärstrahlung im wesentlichen absorbiert wird.

13. Ein Verfahren nach Anspruch 12, das beinhaltet, daß die durchfallende Strahlung mit einem Filter (210) abgeschwächt wird, der vorzugsweise gleichfalls die Sekundärstrahlung absorbiert, und daß, wenn die Transmissionsstrahlungsquelle (60) altert, der Filter (210) durch einen Filter (210) ersetzt wird, der die durchfallende Strahlung weniger abschwächt, so daß die Stärke der Strahlung in dem Subjekt im Zeitverlauf konstanter ist.