DE2203432A1 - LINE EXAMINATION CAMERA FOR CAPTURING TRANSLIGHTING IMAGES - Google Patents

Description

Reihenuntersuchungs-Xamera zur Aufnahme von eDurchleuchtungsbildern Die Erfindung betrifft eine Reihenuntersuchungs-Kamera zur Aufnahme von Durchleuchtungsbildern mittels Röntgen- oder ähnlich durchdringenden Strahlen, bestehend aus einem Leuchtschirm zur Umwandlung der Strahlen in Licht und einem Abbildungssystem, welches die Intensitätsverteilung des Lichtes auf einen Fotofilm überträgt. Solche Kameras werden insbesondere für die Reihenuntersuchung der Lungen verwendet. Screening Xamera for taking e-fluoroscopic images The invention relates to a serial examination camera for recording fluoroscopic images by means of X-rays or similar penetrating rays, consisting of a fluorescent screen to convert the rays into light and an imaging system, which the intensity distribution of the light transferred to a photo film. Such cameras are especially used for the screening of the lungs is used.

Äls Aufnahmekamera für Reihenuntersuchungen hat sich eine Anordnung durchgesetzt, bei welcher ein Leuchtschirm zur Umwandlung der Röntgenstrahlen dient. Das von ihm erzeugte Lichtbild wird durch eine sehr lichtstarke Optik (z.3. Spiegeloptik) auf einen Fotofilm abgebildet. Bei dieser Untersuchung wird am Leuchtschirm eine Strahlendosis benötigt, die dreibis fünfmal so hoch ist wie die für eine Direktaufnahme benötigte Dosis. Die Lungenreihenuntersuchung stellt daher den größten Anteil an der durch die Röntgendiagnostik verursachten Belastung der Gesamtbevölkerung mit ionisierenden Strahlen dar.As a recording camera for serial examinations there has been an arrangement enforced, in which a fluorescent screen is used to convert the X-rays. The light image it creates is reflected by a very bright optic (e.g. 3rd mirror optic) depicted on a photographic film. During this examination, a Radiation dose that is three to five times higher than that for direct exposure is required required dose. The pulmonary serial examination therefore makes up the largest part caused by X-ray diagnostics Burden on the general population with ionizing rays.

Einrichtungen, bei denen das Leuchtschirmbild optisch auf die Fotokathode eines elektronenoptischen Bildverstärkers abgebildet wird, konnten sich nicht durchsetzen, weil bei ihnen trotz Verwendung sehr hochgeöffneter Abbildungsoptiken der vom Leuchtschirm ausgehende Lichtstrom so stark geschwächt wird, daß der Informationsinhalt des helligkeitsstärksten Bildes nicht von der Zahl der im Beuchtschirm wirksam absorbierten Röntgenquanten allein abhängt, sondern zusätzlich noch dadurch vermindert wird, daß die geringe Zahl von Fotoelektronen, die für ein absorbiertes Röntgenquant ausgelöst wird, erheblichen statistischen Schwankungen unterliegt. Dadurch wird eine zusätzliche Rauschquelle eingeführt.Devices in which the fluorescent screen image is optically directed to the photocathode an electron-optical image intensifier, could not prevail, because with them, despite the use of very high-aperture imaging optics, that of the luminescent screen outgoing luminous flux is weakened so much that the information content of the brightest The image does not depend on the number of X-ray quanta effectively absorbed in the light screen solely depends, but is additionally reduced by the fact that the small The number of photoelectrons that is triggered for an absorbed X-ray quantum is considerable is subject to statistical fluctuations. This creates an additional source of noise introduced.

Die Abbildung des helligkeitsverstärkten Bildverstärkerausgangsbildes auf den fotografischen Film mittels Linsenoptiken bewirkt ebenfalls einen Verlust an Bildqualität. In der Regel wird bei den hierzu verwendeten hochgeöffneten Objekten die Abbildungsschärfe für achsenferne Punkte merklich schlechter als für achsennahCkunkte Soll das Bildfeld die ganze Lunge enthalten, so sind gerade die für die Reihenuntersuchung wichtigen Lungenspitzen stets am Rande des Bildfeldes gelegen, wo die Abbildungsqualität schlechter als in der Mitte ist.The image of the brightness-enhanced image intensifier output image on the photographic film using lens optics also causes loss in image quality. As a rule, the highly opened objects used for this purpose the image sharpness for off-axis points is noticeably worse than for off-axis points If the image field is to contain the entire lung, then those are precisely those for the serial examination important lung tips are always located at the edge of the image field, where the image quality is worse than in the middle.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung anzugeben, bei welcher im Ubertragungsweg die vorgenannten Verluste vermieden sind. Eine solche Einrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Licht des Leuchtschirms auf die Fotokathode eines elektronischen Vakuumbildverstärkers gebracht wird, die dem Leuchtschirm direkt anliegt und daß die dort ausgelösten Elektronen auf einem weiteren Leuchtschirm elektronenoptisch verkleinert abgebildet werden, der sich im Inneren des Vakuumkolbens des Bildverstärkers auf den in der Äbbildungafläche liegenden Enden der Fasern einer Faseroptik befinden und daß die anderen Enden der Fasern dieser Optik aus dem Kolben herausragen und dort in einer Fläche liegen, an welche der Fotofilm mittels einer Andrückvorrichtung angepreßt wird. Bei dieser Anordnung findet weder am Eingang noch am Ausgang eine Umwandlung statt, bei welcher Dichtverlu8te größeren Umfanges auftreten können.The object of the invention is therefore to provide an arrangement in which in the transmission path the aforementioned losses are avoided. Such The device according to the invention is characterized in that the light from the luminescent screen is brought to the photocathode of an electronic vacuum image intensifier, the the luminescent screen and that the electrons released there on a further fluorescent screen can be mapped electron-optically reduced, the inside the vacuum envelope of the image intensifier on the in the image area lying ends of the fibers of a fiber optic and that the other ends of the fibers of this optic protrude from the bulb and there in a Area to which the photo film is pressed by means of a pressing device will. With this arrangement, no conversion takes place either at the input or at the output instead, with which Dichtverlu8te can occur on a larger scale.

Eine insbesondere für Lungenaufnahmen geeignete Anordnung besteht aus einem Metallkolben, dessen Eingang einen Durchmesser von etwa 500 mm-hat. Hinter der Eingangsfläche dieses Kolbens, die eine etwa 2 mm dicke Folie aus Aluminium ist, befindet sich eine mit Cäsiumjodid bedampfte Fläche, die an der dem Inneren des Kolbens zugewandten Seite mit einer Fotokathodenschicht aus Antimon-Caesium belegt ist. Auf diesen Schirm folgen dann in bekannter Weise die elektronenoptischen Abbildungselektroden. Am anderen Ende des Kolbens liegt die Anode des Systems, die durch einen Leuchtschirm abgeschlossen ist, der im Innern des Kolbens konkave Form hat. Diese Form der Abbildungsfläche ist bedingt durch die Eigenschaften des elektronenoptischen Abbildungssystems. Die konkave Fläche stellt andererseits den Leuchtschirm dar, der auf den Enden der Fasern einer Faseroptikplatte liegt. Diese Faseroptik stellt gleichzeitig das den-Eolben abschließende Ausgangsfenster des Kolbens dar. Es besitzt am äußeren Ende eine ebene Fläche, an welche, z.B. mittels einer Andruckplatte, ein Film angepreßt wird. Alle Faserenden erhalten so direkten optischen Kontakt mit der fotografischen Schicht, so daß Unschärfen-vermieden sind. Dabei kann eine Belichtungsautomatik eingesclialtet sein, die entweder über eine gesonderte Strahlenmessung gesteuert wird oder einfach über den durch die Röhre gehenden Fotostrom. Durch die direkte: faseroptische Ankopplung des Films wird ein sehr hoher lichttechnischer Wirkungsgrad erzielt, was zu kurzer Belichtungszeit und damit zur Herabsetzung der Bewegungsunschärfe führt.There is an arrangement that is particularly suitable for lung exposures from a metal piston, the inlet of which has a diameter of about 500 mm. Behind the entrance surface of this piston, which is an approximately 2 mm thick sheet of aluminum is, there is a cesium iodide vaporized surface that is on the inside of the bulb facing side with a photocathode layer made of antimony-cesium is occupied. The electron-optical ones then follow this screen in a known manner Imaging electrodes. At the other end of the bulb is the anode of the system, the is completed by a fluorescent screen that is concave inside the bulb Has. This form of the imaging surface is due to the properties of the electron-optical Imaging system. The concave surface, on the other hand, represents the fluorescent screen, which lies on the ends of the fibers of a fiber optic plate. This fiber optic represents at the same time represents the exit window of the piston, which closes off Den-Eolben. It has at the outer end a flat surface on which, e.g. by means of a pressure plate, a film is pressed. All fiber ends get direct optical contact with the photographic layer so that blurring is avoided. One can Automatic exposure be clialtet, either via a separate beam measurement is controlled or simply via the photo current going through the tube. Through the direct: fiber optic coupling of the film becomes a very high level of lighting technology Achieved efficiency, resulting in a short exposure time and thus to a reduction in the Motion blur leads.

Bei der faseroptischen Ankopplung des Films an den Ausgangsleuchtschirm ist die Ubertragungsgüte über das ganze Bildfeld konstant. Es besteht ferner keine Gefahr einer Defokussierung, wie dies bei Linsenoptiken allein durch die thermische Ausdehnung stets mehr oder weniger der Fall ist.With the fiber optic coupling of the film to the output luminescent screen the transmission quality is constant over the entire image field. There is also none Risk of defocusing, as is the case with lens optics solely due to thermal Expansion is always more or less the case.

Ferner gestattet der hohe lichttechnische Wirkungsgrad der Faseroptikankopplung Maßnahmen zur Verbesserung der Bildqualität auf Kosten der Empfindlichkeit bzw. Lichtausbeute besonders kritischer Elemente der Bildübertragungskette, z.B. der beiden Leuchtschirme in der Bildverstärkerröhre, oder es kann ein unempfindlicher aber feinkörniger Film verwendet werden.Furthermore, the high photometric efficiency of the fiber optic coupling allows Measures to improve image quality at the expense of sensitivity or Light yield of particularly critical elements of the image transmission chain, e.g. the two fluorescent screens in the image intensifier tube, or it can be an insensitive one but fine grain film can be used.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend anhand der in der Figur der Erfindung als Ausführungsbeispiel dargestellten Röntgen-Reihenuntersuchungskamera erläutert.Further details and advantages of the invention are based on the following the X-ray serial examination camera shown as an exemplary embodiment in the figure of the invention explained.

Die Kamera 1 befindet sich im Strahlenkegel 2 der Strahlerquelle 3, welche die Röntgenröhre 3' enthält. Von ihr wird der Patient 4 durchstrahlt, so daß das entstehende Durchleuchtungsbild in die Kamera 1 gelangt. Dort tritt die Strahlenverteilung durch die Strahleneintrittswand 5 aus etwa 2 mm starkem Aluminiumblech des Bildverstärkers 6 und durch die etwa 0,5 mm dicke Kalotte 7 aus Aluminium hindurch auf den Leuchtschirm 8, der aus Cäsiumäodid besteht, welches mit Natrium aktiviert ist.The camera 1 is located in the beam cone 2 of the source 3, which contains the X-ray tube 3 '. The patient 4 is irradiated from it, see above that the resulting fluoroscopic image reaches the camera 1. There the Beam distribution through the beam entrance wall 5 made of about 2 mm thick aluminum sheet of the image intensifier 6 and through the approximately 0.5 mm thick aluminum cap 7 onto the luminescent screen 8, which consists of cesium aodide, which is activated with sodium is.

An der dem Inneren des Kolbens zugewandten Fläche des Leuchtschirms 8 befindet sich die Fotokathodenschicht 9 aus Antimon-Caesium. Hinter der Fotokathodenschicht 9 folgen im Inneren des Bildverstärkers die Elektroden 10, 11 und 12, die zusammen mit der Anode 13, hinter welcher der Leuchtschirm 14 liegt, die Elektronenoptik darstellen. Vom Leuchtschirm 14, der an den konkav angeordneten Enden der Faseroptik 15 angebracht ist, wird Licht zur äußeren, ebenen Fläche der Faseroptik 15 geleitet. Dort liegt der Film 16 an, der mittels der Andruckplatte 17, auf welche die Federn 18 wirken, angepreßt wird. Der Film kommt aus der Rollfilmkassette 19 und wird auf die Spule 20 aufgerollt.On the surface of the luminescent screen facing the interior of the bulb 8 is the photocathode layer 9 made of antimony-cesium. Behind the photocathode layer 9 follow the electrodes 10, 11 and 12 inside the image intensifier, which together with the anode 13, behind which the luminescent screen 14 is located, the electron optics represent. From the luminescent screen 14 at the concave ends of the fiber optics 15 is attached, light is directed to the outer, flat surface of the fiber optic 15. there the film 16 is applied, which by means of the pressure plate 17 on which the springs 18 act, is pressed. The film comes out of the roll film cassette 19 and is on the coil 20 is rolled up.

Zur Aufnahme werden im als Kasten 21 symbolisierten Röntgenapparat die notwendigen Spannungen erzeugt, mit denen die Röntgenröhre 3t und der Bildverstärker 6 betrieben werden. Uber die Leitungen 23, 24, 25 und 26 ist der Bildverstärker 6 und über die Leitung 27 die Röntgenröhre 3' angeschlossen. Andererseits ist noch eine Schaltautomatik 28 angeschlossen, welche über die Leitung 29 den motorischen Antrieb 30 der Kamera bewirkt.The X-ray apparatus symbolized as box 21 is used for recording the necessary voltages are generated with which the X-ray tube 3t and the image intensifier 6 can be operated. The image intensifier is via lines 23, 24, 25 and 26 6 and the X-ray tube 3 'connected via the line 27. On the other hand is still an automatic switch 28 connected, which via line 29 to the motor Drive 30 causes the camera.

Beim Auslösen einer Aufnahme mittels des Schalters 31 werden an der Anode der Röhre 3' Röntgenstrahlen ausgelöst. Diese durchdringen den Körper des Patienten 4 und lösen in der Fotokathodenanordnung 7 bis 9 Elektronen aus. Durch die an Spannung liegenden Elektroden 10 bis 13 werden die ausgelösten Elektronen auf dem Schirm 14 abgebildet. Sie erzeugen dort wiederum ein Lichtbild, welches über die Fasern der Optik 15 auf den Film 16 abgebildet wird. Die Dauer, in welcher die Röntgenstrahlen des Kegels 2 in der Röhre 3' erzeugt werden, bestimmt sich in an sich bekannter Weise aus dem Fotostrom, der in der Röhre 6 fließt. Beim Abschalten tritt dann noch der Motor 30 in Tätigkeit, der den Film um eine Aufnahme weitertransportiert.When triggering a recording by means of the switch 31 are on the Anode of the tube 3 'x-rays triggered. These penetrate the body of the Patients 4 and release 7 to 9 electrons in the photocathode arrangement. By the voltage electrodes 10 to 13 become the released electrons shown on the screen 14. There they in turn generate a light image, which is imaged on the film 16 via the fibers of the optics 15. The duration in which the X-rays of the cone 2 are generated in the tube 3 'is determined in in a manner known per se from the photocurrent flowing in the tube 6. When switching off Then the motor 30 comes into operation, which advances the film by one exposure.

Claims (3)

PatentansprücheClaims 1. Reihenuntersuchungs-Kamera zur Aufnahme von Durchleuchtungsbildern mittels Röntgen- oder ähnlich durchdringender Strahlen, bestehend aus einem Leuchtschirm zur Umwandlung der Strahlen in Licht und einem Abbildungssystem, welches die Intensitätsverteilung des Lichtes auf einen Fotofilm überträgt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Licht des Leuchtschirms zur Einwirkung auf die Fotokathode eines elektronischen Vakuumbildverstärkers gebracht wird, die dem Leuchtschirm direkt anliegt und daß die dort ausgelösten Elektronen auf einem weiteren Leuchtschirm elektronenoptisch verkleinert abgebildet werden, der sich im Inneren des Vakuumkolben des Bildverstärkers auf den in die Abbildungsfläche liegenden Enden der Fasern einer Faseroptik befindet und daß die anderen Enden der Fasern dieser Optik aus dem Kolben herausragen und dort in einer Fläche liegen, an welche der Fotofilm mittels einer Andruckvorrichtung angepreßt wird. 1. Series examination camera for taking fluoroscopic images by means of X-rays or similar penetrating rays, consisting of a fluorescent screen to convert the rays into light and an imaging system, which the intensity distribution of the light is transferred to a photo film, which is noticeable e t that the light from the luminescent screen to act on the photocathode of an electronic Vacuum image intensifier is brought, which rests directly on the fluorescent screen and that the electrons released there electron-optically on another fluorescent screen reduced in size, which is located inside the vacuum envelope of the image intensifier on the ends of the fibers of a fiber optic located in the imaging surface and that the other ends of the fibers of this optic protrude from the bulb and lie there in a surface to which the photo film is attached by means of a pressure device is pressed. 2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Vakuumbildverstärker zusammen mit einem Magazin für den Film in einem lichtaicht geschlossenen Gehäuse befinden. 2. Camera according to claim 1, characterized in that the vacuum image intensifier together with a magazine for the film in a light-sealed case are located. 3. Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filminagazin ein Rollfilmmagazin ist. 3. Camera according to claim 2, characterized in that the film magazine is a roll film magazine.