DE2411630A1

DE2411630A1 - Roentgen-belichtungsautomat mit automatischer dominantenwahl

Info

Publication number: DE2411630A1
Application number: DE2411630A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Phys Dr Lux
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1974-03-12
Filing date: 1974-03-12
Publication date: 1975-09-18
Also published as: JPS50132885A; GB1503938A; US3995161A; DE2411630C2

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, 2 Hamburg 1, Steindamm

Röntgen-Belichtungsautomat mit automatischer Dominantenwahl

Ein Röntgen-Belichtungsautomat enthält ein Meßorgan, z.B. eine Ionisationskammer, mit in der Regel mehreren Meßfeldern. Bei den üblichen Röntgen-Belichtungsautomaten muß der Arzt dabei wählen, mit welchem der Meßfelder des Meßorgans die Dosis hinter dem Objekt gemessen werden soll. Dabei ist es wichtig, daß immer dasjenige Meßfeld ausgewählt wird, das hinter dem für die Diagnose wichtigsten Bereich des Patienten liegt.

Durch die ¥ahl eines für die automatische Belichtung geeigneten Meßfeldes wird der Arzt von seiner eigentlichen Aufgabe abgelenkt. Außerdem gibt es bestimmte Arten von Aufnahmen, bei denen die Anordnung der Meßfelder nicht opti-

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mal ist, weil die für die Diagnose wichtigsten Bereiche unter Umständen vor dem Teil der Ionisationskammer liegen, auf dem kein Meßfeld angebracht ist. Hier könnte zwar eine Erhöhung der Anzahl der Meßfelder eine Abhilfe schaffen, jedoch wäre dadurch die Wahl eines geeigneten Meßfeldes noch schwieriger.

Es ist auch schon ein Röntgen-Belichtungsautomat mit einer selbsttätigen Wahl der Dominante beschrieben worden. Dabei wird während des ersten Teils einer Aufnahme die Dosis bzw. die Dosisleistung von sämtlichen Meßfeldern (deren Anzahl verhältnismäßig hoch sein kann -z.B. 3x3- ι weil die Dominante hier nicht vom Benutzer ausgewählt werden muß) gemessen. Dasjenige Meßfeld, das die niedrigste Dosis bzw. Dosisleistung anzeigt (bei Knochenaufnahmen), bzw. das Meßfeld, das die zweitniedrigste Dosis anzeigt (bei Weichteilaufnahmen) , wird dann zur automatischen Belichtung herangezogen, während alle anderen Meßfelder, unwirksam gemacht werden. Meßfelder, die infolge der jeweils vorgenommenen Ausblendung des Röntgenstrahlenbündels überhaupt nicht oder nur zum Teil von Röntgenstrahlung getroffen werden, werden dabei schon vorher ausgeschaltet.

Dabei wird von der Annahme ausgegangen, daß bei.Knochenaufnahmen die Dominante hinter dem Knochen liegen muß und daß die Dosisleistung dort am niedrigsten ist; es wird dabei weiterhin vorausgesetzt, daß bei Weichteilaufnahmen (z.B. Lungenaufnahmen) die Dosisleistung in dem für die Diagnose wichtigen Teil des Bildes etwas höher ist als am anderen Teil des Bildes - z.B. hinter den Rippen oder der Wirbelsäule.

Nachteilig ist hierbei, daß der Objektumfang, d.h. das Verhältnis der maximalen zur minimalen Dosisleistung bzw. Dosis hinter dem Objekt, auf die automatische Belichtung keinen Einfluß hat. Dies muß notwendigerweise, insbesondere bei Weichteilaufnahmen, zu Fehlbelichtungen führen. Ver-

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mutlich aus diesem Grund ist der bekannte Röntgen-Belichtungsautomat auch noch nicht in die Praxis eingeführt worden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Röntgen-Belichtungsautomaten, dessen Meßorgan eine Reihe von Meßfeldern enthält, so auszubilden, daß eine automatische Dominantenwahl möglich ist, ohne daß es zu Fehlbelichtungen kommt.

Ausgehend von einem Röntgen-Bel'ichtungsautomaten der im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschriebenen Art wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Ist der Bereich zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert dabei so gewählt, daß nur diejenigen Meßfelder für die automatische Belichtung wirksam gemacht werden, die eine Dosis bzw. eine Dosisleistung messen, die in einem engen Bereich um den geome.trischen Mittelwert aus der maximalen und der minimalen Dosis liegt, und wird der Film so belichtet, daß sich im Bereich dieser Meßfelder eine mittlere Schwärzung ergibt, dann wird eine korrekt belichtete Aufnahme erhalten. Dies gilt zumindest dann, wenn der Objektumfang von dem verwendeten Film verarbeitet werden kann.

In der Praxis und insbesondere dann, wenn die an der Röntgenröhre anliegende Spannung zu niedrig ist, kann es jedoch vorkommen, daß der Objektumfang von dem Film nicht verarbeitet werden kann, so daß unter Umständen für die Diagnose wichtige Einzelheiten in der Aufnahme nicht dargestellt werden. Dies läßt sich dadurch vermeiden, daß der erwähnte Bereich zwischen dem Maximal- und dem Minimalwert dem jeweils aufzunehmenden Objekt angepaßt wird, so daß z.B. bei Knochenaufnahmen der Bereich dichter am Minimalwert der

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Dosis bzw. Dosisleistung liegt als bei Weichteilaufnahmen. Diese Anpassung kann bei einem Röntgen-Belichtungsautomaten für einen Röntgengenerator mit "programmierter Aufnahmetechnik" , bei dem die für.ein bestimmtes Organ erforderlichen Aufnahmedaten in einer Voreinstelleinheit gespeichert und auf Tastendruck abrufbar sind, durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 2 angegebenen Merkmale vereinfacht werden. Hierbei ist also für jedes Organ der Bereich zwischen Maximal- und Minimalwert, in dem die von den für die automatische Belichtung einzuschaltenden Meßfeldern gemessene Dosis bzw. Dosisleistung zu liegen hat, ebenso vorprogrammiert wie andere Aufnahmedaten, z.B. die Röhrenspannung, die Schwärzung usw.

Es ist grundsätzlich möglich - ebenso wie bei den bekannten Röntgen-Belichtungsautomaten - die Dosis bzw. die Dosisleistung während der Aufnahme zu messen und das Meßfeld, dessen gemessene Dosis bzw. Dosisleistung im gewünschten Bereich zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert liegt, zur automatischen Beendigung der Belichtung heranzuziehen. Das erfordert jedoch eine sehr schnelle Elektronik, wenn damit auch kürzeste Aufnahmezeiten (1 msek.) erreicht werden sollen. Bei einem Röntgen-Belichtungsautomaten für ein Röntgengerät mit einer Fernsehanlage kann das durch die im Anspruch 3 angegebenen Merkmale vermieden werden. Hierbei erfolgt die automatische Dominantenwahl also während der Durchleuchtung. Die Aufnahme selbst wird in bekannter Weise beendet, wenn die von dem eingeschalteten Meßfeld bzw. den eingeschalteten Meßfeldern gemessene Dosis einen vorbestimmten Wert erreicht hat.

Zur automatischen Wahl der Dominante ist hierbei also jedem Meßfeld ein Kondensator zugeordnet. Jeder Kondensator wird von dem Video-Signalanteil, der dem Teil des Fernsehbildes zugeordnet ist, in dem das jeweilige Meßfeld die

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Dosis bzw. Dosisleistung mißt, aufgeladen, und zwar so, daß der Ladestrom dem Momentanwert des Videosignals proportional ist. Dann ist die Spannung am Kondensator dem Mittelwert des Videosignals in dem Teil des Fernsehbildes proportional, in dem das zugeordnete Meßfeld bei einer Aufnahme die Dosis mißt. Die Spannung an den Kondensatoren ist also ein Maß für die bei einer Aufnahme gemessene, über den Bereich eines Meßfeldes integrierte Dosis. Durch Vergleich der Spannungen an den einzelnen Kondensatoren können die Maximal- und die Minimalwerte ermittelt werden. Aus ihnen wiederum können die Kondensatoren ermittelt werden, deren Spannung im gewünschten Bereich zwischen dem Minimal- und dem Maximalwert liegt. Die diesen Kondensatoren zugeordneten Meßfelder werden für die automatische Belichtung der nachfolgenden Aufnahme eingeschaltet. ■

In der Praxis kann es vorkommen, daß einige Meßfelder direkt von der Röntgenstrahlung getroffen werden. Diese Meßfelder messen daher eine sehr hohe Dosis bzw. Dosisleistung, und es kommt zu Fehlbelichtungen, wenn die Meßwerte dieser Meßfelder bei der automatischen Dominantenwahl berücksichtigt Averden. Diese Fehlbelichtungen lassen sich jedoch bei einem Röntgen-Belichtungsautomaten für ein Röntgengerät mit einer Fernsehanlage durch die in Anspruch 4 angegebenen Maßnahmen vermeiden. Dabei ist vorausgesetzt, daß das Videosignal an den von der Röntgenstrahlung direkt getroffenen Stellen des Bildes praktisch die maximale Videosignalamplitude, die durch Spitzenwert-Gleichrichtung erhalten werden kann, erreicht. Die Kondensatoren, deren zugeordnete Meßfelder zu einem erheblichen Anteil, z.B. 25 %, von der direkten Strahlung getroffen werden, können dadurch ermittelt werden, daß jeder Kondensator immer dann von einer Gleichstromquelle aufgeladen wird, wenn das Videosignal des diesem Kondensator zugeordneten Teils des Fern-

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sehbildes einen Schwellwert überschreitet, der nicht unterhalt) der maximalen Videosignalamplitude liegt. Ein Kondensator, dessen zugeordnetes Meßfeld nicht von Direktstrahlung getroffen wird, wird dabei nicht aufgeladen. Ein Kondensator hingegen, dessen zugeordnetes Meßfeld von Direktstrahlung getroffen wird, wird aufgeladen, und die durch die Aufladung erzeugte Spannung hängt davon ab, welcher Prozentsatz der Meßfeldfläche von Direktstrahlung getroffen wird.

Es kann dann also davon ausgegangen werden, daß alle Kondensatoren, deren Spannung einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet, einem Meßfeld zugeordnet sind, dessen Meßfläche zumindest zu einem bestimmten Teil von direkter Röntgenstrahlung getroffen wird. Diese Kondensatoren und die zugeordneten Meßfelder werden dann für die automatische Dominantenwahl unwirksam gemacht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsheispiels näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 den Teil des erfindungsgemäßen Belichtungsautomaten, der zur Ermittlung der Kondensatoren dient, die einem Meßfeld zugeordnet sind, das ganz oder zum Teil von Direktstrahlung getroffen wird,

Fig. 2 den Schaltungsteil zur Ermittlung der gemessenen Dosis bzw. Dosisleistung in den einzelnen Meßfeldern und.

Fig. 3 die Schaltungseinrichtung zur Ermittlung der maximalen und der minimalen von den Meßfeldern bzw. den Kondensatoren gemessenen Dosis bzw. Dosisleistung und zur Ermittlung der für die Aufnahme einzuschaltenden Meßfelder.

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Im Ausführungsbeispiel wird ausgegangen von einem Röntgen-Belichtungsautomaten für ein Röntgenuntersuchungsgerät mit einer Fernsehanlage, bei der das Durchleuchtungsbild von einer Fernsehkamera aufgenommen wird. Die Information, welche Stellen für eine Belichtung relevant sind, wird dabei aus der Durchleuchtung gewonnen, die einer Aufnahme vorangeht. Aus dem Videosignal der Fernsehkamera wird, wie nachstehend näher beschrieben, die Information über die Lage der bildwichtigen und belichtungsbestimmenden Teile des Bildes gewonnen. Diese Information dient dazu, einzelne Meßfelder im Strahlengang ein- oder auszuschalten. Die eingeschalteten Meßfelder dienen zur Bestimmung des Ausschaltzeitpunktes und damit zur Bestimmung der richtigen Filmschwärzung.

Als Meßorgan kann z.B. eine Ionisationskammer mit matrixförmig angeordneten Meßfeldern dienen. Die Dosis bzw. Dosisleistung im Bereich der Meßfelder kann aber auch mit PbO-Ionisationskammern oder mit röntgenstrahlenempfindlichen Hg Jp-Kristallen hinter der Filmkassette gemessen werden* In der sogenannten 70- bzw. 100 mm - Aufnahmetechnik, bei der das Schirmbild eines Röntgenbildverstärkers fotografiert wird, kann eine Matrix von Fotoelementen mittels eines Bildverteilers die Bildhelligkeit und damit die Dosisleistung messen.

Beim Ausführungsbeispiel ist ein Meßorgan mit 5x5 Meßfeldern zugrunde gelegt. Die Meßfelder sollen rechteckig und von gleicher Größe sein. Jedem Meßfeld istein Kondensator zugeordnet, und der Ladungszustand des Kondensators wird durch den Anteil des Videosignals beeinflußt, der dem Teil des Röntgenstrahlenbildes zugeordnet ist, in dem das-Meßfeld die Dosis bzw. die Dosisleistung mißt. Der Ladezustand eines jeden Kondensators kann daher als Maß für die Dosis bzw. für die Dosisleistung in dem zugeordneten Meßfeld betrachtet werden.

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Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung derjenigen Meßfelder,die teilweise oder ganz von direkter Röntgenstrahlung getroffen werden. Die Schaltung enthält einen Spitzengleichrichter 1, der während eines ersten Halbbildes die Maximalamplitude des Videosignals ermittelt. Dabei muß das Videosignal dem Spitzengleichrichter 1 mit solcher Polarität zugeführt werden, daß einer großen Dosisleistung eine große Videosignalamplitude und einer kleinen Dosisleistung eine kleine Videosignalamplitude entspricht, wozu gegebenenfalls das Videosignal invertiert werden muß. Die so ermittelte Maximalamplitude U des Videosignals wird über einen nicht näher dargestellten Spannungsteiler dem einen Eingang eines !Comparators 2 zugeführt, an dem somit eine Spannung steht, die einem Bruchteil cC der Maximal amplitude U entspricht. Dabei ist ct<

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nur geringfügig kleiner als 1, z.B. 0,95.

Während eines darauffolgenden Halbbildes wird das Videosignal dem anderen Eingang des Komparators 2 zugeführt, und immer dann, wenn der Momentanwert des Videosignals größer als der Wert cC U ist, wird durch den Komparator 2 ein elektronischer Schalter 3 geschlossen, der eine Stromquelle 4 mit einer Kondensatormatrix 5 verbindet. In dieser Kondensatormatrix sind die den Meßfeldern zugeordneten Kondensatoren enthalten. Es ist immer nur einer der Kondensatoren der Kondensatormatrix eingeschaltet, und zwar synchron zum Videosignal immer dann, wenn das Videosignal einen Bereich des Fernsehbildes abtastet, der der Lage des zugeordneten Meßfeldes bei einer Aufnahme entspricht. Die Einschaltung der Kondensatoren der Kondensatormatrix 5 erfolgt durch die Horizontal- und die Vertikal-Synchronimpulse. Die Horizontal- bzw. Vertikal-Synchronimpulse steuern außerdem eine Speichermatrix, die für jeden Kondensator der Kondensatormatrix bzw. für jedes Meßfeld einen Speicher, z.B. in Form eines Flip-Flops oder eines Ferritkerns, enthält. Die Steuerung

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der Speichermatrix durch die Horizontal- bzw. Vertikal-Synchronisierimpulse bewirkt, daß der Inhalt eines Speichers nur dann verändert werden kann, wenn der zugeordnete Kondensator in der Kondensatormatrix 5 eingeschaltet ist. Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung wirkt folgendermaßen:

¥enn bei einer Durchleuchtung das Aufnahmeobjekt so angeordnet ist, daß der Leuchtschirm, dessen Bild von der Fernsehkamera aufgezeichnet wird, nicht direkt von der Röntgenstrahlung getroffen wird, dann gibt es nur relativ selten Momentanwerte des Videosignals, die den SchwellwertoCx ti „ überschreiten. Da nur in diesem Fall der Schalter 3 geschlossen ist, werden die dann jeweils angeschalteten Kondensatoren der Kondensatormatrix nur relativ schwach aufgeladen. Wird hingegen ein Teil des LeuchtSchirmes direkt von Röntgenstrahlung getroffen, dann hat der diesem Bereich zugeordnete Teil des Videosignals eine Amplitude, die praktisch der Maximalamplitude U-^₁. entspricht bzw. nur sehr geringfügig kleiner ist. In diesem Fall überschreitet der Momentanwert des Videosignals den Schwellwert relativ lange, so daß der Schalter 3 relativ lange geschlossen bleibt und der diesem Teil des Fernsehbildes zugeordnete Kondensator der Kondensatormatrix relativ stark aufgeladen wird. Überschreitet die Spannung an dem jeweils eingeschalteten Kondensator einen Referenzwert U „ , dann wird durch einen Komparator 7, der die Spannung des jeweils eingeschalteten Kondensators und die Referenzspannung U₇, „ miteinander vergleicht, der Inhalt des dem jeweils eingeschalteten Kondensators zugeordneten Speichers verändert, derart, daß das diesem ,Speicher zugeordnete Meßfeld für die spätere Aufnahme unwirksam gemacht wird. Die Spannung Uf. ist so gewählt, daß sie einem Bruchteil, z.B. 25 %, der Spannung entspricht, die sich an den Kondensatoren einstellen würde., wenn der Schalter 3 ständig geschlossen wäre. Auf diese Weise können alle Heßfelder ermittelt werden, die zu mehr als 25 % von direkter Strahlung getroffen werden. Diese Meßfelder sind am Ende des zweiten Halbbildes ermittelt, und danach werden die Kondensatoren der Kondensatormatrix 5 entladen.

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In entsprechender Weise können diejenigen Meßfelder ermittelt werden, die bei der vom Benutzer gewählten Einblendung des Röntgenstrahlenbündels nicht von Strahlung getroffen werden. Dazu wird in einem ersten Schritt der Minimalwert des Videosignals ermittelt, wozu die Polarität des Videosignals so umgekehrt werden muß, daß eine große Videosignalamplitude einem Bereich mit niedriger Dosisleistung und eine kleine Videosignalamplitude einem Bereich mit großer Dosisleistung entspricht. Die Ermittlung und Ausschaltung der Meßfelder, die nicht oder nur zum Teil von Röntgenstrahlung getroffen werden, erfolgt dann genauso wie in Verbindung mit der Ermittlung der überstrahlten Meßfelder beschrieben.

Eine andere Möglichkeit Meßfelder auszuscheiden, die nur zum Teil oder gar nicht von der Röntgenstrahlung getroffen werden, besteht darin, daß für verschiedene Blendenformate immer jene Meßfelder mittels eines Rechenwerkes ermittelt und ausgeschaltet werden, die von der Einblendung abgedeckt sind. Die restlichen Meßfelder werden dann dem automatischen 'Dominantenwahlverfahren unterworfen.

Nachdem auf diese Weise die Felder ermittelt sind, die zum Teil oder ganz von direkter Röntgenstrahlung getroffen werden, bzw. die Meßfelder, die nicht oder nur zum Teil von Röntgenstrahlung getroffen werden, erfolgt die Ermittlung der mittleren Helligkeit (und damit der Dosisleistung) in den einzelnen Meßfeldern sowie die Ermittlung der Minimal- bzw. Maximalwerte der in den einzelnen Meßfeldern sich ergebenden mittleren Helligkeitswerte. Dazu werden die einzelnen Kondensatoren der Kondensatormatrix 5 auf eine Spannung aufgeladen, die der mittleren Helligkeit in dem betreffenden Feld entspricht.

Die hierzu erforderliche Schaltung ist in Fig. 2 dargestellt. Fig. 2 zeigt u.a. den Aufbau der Kondensatormatrix 5 im

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einzelnen. Die Kondensatorniatrix 5 "besteht aus fünf Zeilen bzvf. fünf Spalten mit je fünf Kondensatoren. In Serie zu jedein Kondensator ist eine Entkopplungsdiode geschaltet; alle Entkopplungsdioden sind mit gleicher Polarität eingeschaltet. Der Einfachheit halber sind einige Kondensatorelemente der Matrix mitsamt den zugehörigen Entkopplungsdioden nur gestrichelt dargestellt. Jeweils eine Elektrode eines jeden Kondensators ist mit einem Zeilenleiter verbunden, während die andere Elektrode über die Entkopplungsdiode mit einem Spaltenleiter verbunden ist. Jeder Zeilenleiter ist über einen Schalter (Zeilenschalter) mit einem Leiter 8 verbunden; jeder Spaltenleiter ist über einen Schalter (Spaltenschalter) mit einem Leiter 9 verbunden. Die Zellenschalter werden von den Vertikal-Synchronisierimpulsen gesteuert und die Spaltenschalter von den Horizontal-Synchronisierimpulsen. Die Steuerung erfolgt derart, daß immer nur ein Zeilenschalter und ein Spaltenschalter gleichzeitig geschlossen sind.

Der Leiter 8 ist an den Ausgang eines Operationsverstärkers •angeschlossen, dessen Eingang mit dem Leiter 9 verbunden ist. Der Operationsverstärker bildet zusammen mit dem zwischen seinem Ausgang und seinem invertierenden Eingang angeschlossenen Kondensator sowie dem Widerstand 11 ein Integrierglied, das den zeitlichen Mittelwert des Videosignals bildet und in dem Kondensator speichert.

Uieses "Einschreiben" des Mittelwertes des Videosignals in die einzelnen Kondensatorelemente erfolgt während eines Halbbildes. Zu Beginn des Halbbildes ist der obere Zellenschalter und der linke Spaltenschalter geschlossen. Dadurch wird zunächst der linke obere Kondensator aufgeladen. Nach etwa einem Fünftel der Zeilendauer wird der linke Spaltenschalter wieder geöffnet und der zweite Spaltenschalter von links geschlossen, so daß in der oberen Zeile der

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zweite Kondensator von links aufgeladen wird. Auf diese Weise werden während einer Zeile nacheinander alle Spaltenschalter geschlossen bzw. geöffnet, so daß während der ersten Zeile des Fernsehbildes sämtliche Kondensatoren der oberen Zeile geringfügig aufgeladen werden. Dieser Vorgang wiederholt sich während der nachfolgenden Zeilen. Nach etwa einem Fünftel des Halbbildes, d.h. nach 63 Zeilen, wird der oberste Zeilenschalter geöffnet und der zweite Zeilenschalter geschlossen. In analoger Weise werden dann die Kondensatoren der zweiten Zeile entsprechend der mittleren Helligkeit bzw. der mittleren Dosisleistung im Bereich des ihnen zugeordneten Meßfeldes aufgeladen. Im Laufe eines. Halbbildes werden so auch sämtliche Zeilenschalter nacheinander geschlossen bzw. geöffnet, so daß am Ende eines Halbbildes jeder Kondensator der Kondensatormatrix 5 auf eine Spannung aufgeladen ist, die der (über seine Meßfläche integrierten) Dosisleistung des dem Kondensator zugeordneten Meßfeldes entspricht.

Anschließend, d.h. während des nächsten Halbbildes, wird die höchste bzw. die niedrigste Kondensatorspannung entsprechend der höchsten bzw. der niedrigsten von einem Meßfeld gemessenen Dosisleistung bzw. Dosis ermittelt. Die hierzu erforderliche Schaltung ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei ist eine Leitung 12 derart mit der Kondensatormatrix verbunden, daß an ihr die Ladespannungen der im Takte der Horizontal- bzw. der Vertikal-Synchronisierimpulse nacheinander eingeschalteten Kondensatoren anliegen. Die Leitung 12 ist über einen Schalter 13 mit dem Eingang eines Entkoppelverstärkers 14 und über einen Schalter 13' mit dem Eingang eines Entkoppelverstärkers 14 · verbunden. Dem Eingang des Entkoppelverstärkers 14 (14¹) ist ein Kondensator 15 (15¹) parallelgeschaltet. Der Entkoppelverstärker 14 (14¹) weist eine Verstärkung von + 1 auf; Eingangsspannung und Ausgangsspannung dieses Verstärkers sind einander gleich.

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Der Ausgang des Verstärkers 14 (14¹) ist mit dem einen Eingang eines Koinparators 16 (16^!) verbunden, der immer dann ein Signal "logisch L" erzeugt, wenn die Spannung an diesem Eingang größer (kleiner) ist als die Spannung an dem anderen Eingang, der direkt mit der Leitung 12 verbunden ist. Der Ausgang des !Comparators 16 (16^!) ist mit dem einen Eingang eines Und-Gliedes 17 (17¹) verbunden, dessen anderer Eingang von der Speichermatrix 6 gesteuert wird, deren einzelne Speicherelemente in analoger V/eise mit diesem anderen Eingang des Und-Gliedes 17 (17¹) verbunden werden wie die Kondensatoren der Kondensatormatrix mit der Leitung 12. An diesem anderen Eingang erscheint immer dann ein Signal logisch "L", wenn der Inhalt des jeweils eingeschalteten Speichers bis dahin noch nicht verändert worden ist (eine solche Veränderung erfolgt immer dann, wenn das dem Speicher zugeordnete Meßfeld direkt von der Röntgenstrahlung getroffen wird bzw. wenn es überhaupt nicht von Röntgenstrahlung getroffen wird). Das Ausgangssignal des Und-Gliedes 17 (17¹) schließt wie durch eine gestrichelte Verbxndungslinie angedeutet den Schalter 13 (13') immer dann, wenn an seinen beiden Eingängen das Signal logisch "L" anliegt.

Die -Schaltung arbeitet folgendermaßen:

Zu Beginn des für die Ermittlung der Maximal- bzw. Minimalwerte vorgesehenen Halbbildes ist der Kondensator 15 entladen und der Kondensator 15' durch nicht näher dargestellte Mittel auf eine verhältnismäßig hohe Spannung aufgeladen» Wird nun die Ladespannung des ersten (linken oberen, Fig. 2) Kondensators auf die Leitung 12 gegeben, dann ist die Spannung am Ausgang des Entkoppelverstärkers 14 (i4^f) mit Sicherheit niedriger (höher) als die Spannung an der Leitung 12. Infolgedessen erscheint am Ausgang des Komparators 16 (16^!) das Signal"L"und der Schalter 13 (13¹) wird geschlossen, wenn am anderen Eingang des Und-Gliedes

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17 (17') ebenfalls eine "L" erscheint, d.h. immer dann, ■wenn der jeweils eingeschaltete Kondensator nicht einem Meßfeld zugeordnet ist, das direkt von der Röntgenstrahlung oder - zumindest teilweise - überhaupt nicht von Röntgenstrahlung getroffen wird. Nach dem Schließen des Schalters 13 (13') wird der Kondensator 15 (15') auf den Wert der Spannung an der Leitung 12 aufgeladen (wird die Kapazität der Kondensatoren 15 und 15' hinreichend klein gemacht, dann läßt sich erreich^ ,daß dabei die Spannung an den jeweils eingeschalteten Kondensatoren der Kondensatormatrix sich praktisch nicht ändert). Wird dann der nächste Kondensator der Kondensatormatrix eingeschaltet und ist seine Spannung entweder größer oder kleiner als die Spannung an dem vorher eingeschalteten Kondensator, dann wird entweder der Schalter 13 oder der Schalter 13' geschlossen, so daß sich der zugeordnete Kondensator 15 bzw. 15' auf einen höheren bzw. niedrigeren ¥ert auflädt. Auf diese Weise wird die Spannung an jedem Kondensator der Kondensatormatrix mit dem Maximalwert bzw. dem Minimalwert der Spannungen an den vorher eingeschalteten Kondensatoren verglichen und seine Spannung wird entweder in-den Kondensator 15 oder in den Kondensator 15' übernommen, wenn sie größer oder kleiner ist als der Maximalbzw. Minimalwert der Spannung an den vorher eingeschalteten Kondensatoren. Am Ende des Halbbildes ist die maximale Kondensatorspannung der Kondensatormatrix 5 im Kondensator 15 und die minimale Kondensatorspannung im Kondensator 15' gespeichert.

Um objektbedingte Streuungen zu vermeiden, ist es zweckmäßig, den Maximal- bzw. Minimalwert als Mittelwert der drei höchsten bzw. niedrigsten Dosis- bzw. Dosisleistungswerte zu ermitteln. Zu diesem Zweck müssen parallel zu den Kondensatoren 15 bzw. 15' weitere Kondensatoren vorgesehen sein, wobei alle Kondensatoren durch Schalter einschaltbar sindο Dabei werden , nachdem die Extremwerte in der be-

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schriebenen Weise ermittelt worden sind, die Extremwerte der dann noch verbleibenden Kondensatorspannungen ermittelt, wozu während v/eiterer Halbbilder weitere Kondensatoren ein- bzw, abgeschaltet werden. Am Schluß werden alle Kondensatoren durch Schließen der Schalter parallelgeschaltet und so der Mittelwert der Extremwerte gebildet.

Während des darauffolgenden Halbbildes werden diejenigen Meßfelder ermittelt, die bei einer Aufnahme eine Dosisleistung bzw. eine Dosis messen, die in einem vorgebbaren Bereich zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert liegt. Hierzu sind zwischen die Ausgänge der Verstärker 14 und 14' zwei Potentiometer 18 und 18' in Serie geschaltet, an deren Abgriffen Spannungen abnehmbar sind, die einem bestimmten Bruchteil des Maximal- bz\/. Minimalwertes am Ausgang des Verstärkers 14 bzw. 14' darstellen. Beide Spannungen werden mittels zweier Komparatoren 19 bzw. 19^f niit der Spannung des jeweils eingeschalteten Kondensators der Kondensatormatrix 5 verglichen. Ist die Spannung an der Leitung 12 größer als die Spannung am Abgriff des Potentiometers 18 (die größer ist als die Spannung am Abgriff des Potentiometers 18¹) oder kleiner als die Spannung am Abgriff des Potentiometers 18', dann wird über ein Oder-Glied 20, dessen beide Eingänge an die Ausgänge der Komparatoren und 19' angeschlossen sind, der Inhalt des dem jeweils eingeschalteten Kondensator zugeordneten Speichers verändert; auch hierbei werden die Speicher synchron zu den Kondensatoren nacheinander an den Ausgang des Oder-Gliedes 20 angeschlossen. Nachdem die Spannung sämtlicher Kondensatoren mit der Spannung an den Abgriffen der Potentiometer 18 und 18' verglichen w.orden ist, sind die Inhalte sämtlicher Speicher, die Kondensatoren zugeordnet sind, deren Spannung außerhalb des durch die Potentiometer 18 und 18· eingestellten Bereiches zwischen den Maximalwerten liegt, geändert. Die diesen Speichern zugeordneten Meßfelder werden abgeschaltet, und für die nachfolgende Aufnahme werden nur diejenigen

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Meßfelder eingeschaltet, denen Speicher zugeordnet sind, deren Inhalt nicht verändert wurde. Die Belichtung einer anschließenden Aufnahme wird also durch diejenigen Meßfelder bestimmt, die eine Dosis bzw. Dosisleistung messen, die in dem durch die Einstellung der Potentiometer 18 und 18' vorgegebenen Bereich zwischen dem Maximalv/ert und dem Minimälwert der Dosis bzw. Dosisleistung liegt .

Da es, wie eingangs erwähnt, sehr zweckmäßig ist, diesen Bereich dem jeweiligen Aufnahmeobjekt anzupassen, können bei einem Röntgengenerator für .programmierte Aufnahmetechnik, bei dem für jedes Organ spezifische Aufnahmedaten voreinstellbar und durch Betätigen einer dem Organ zugeordneten Abruftaste einstellbar sind, jeder Abruftaste ein Satz von Potentiometern 18 und 18' zugeordnet werden. An diesen Potentiometern kann dann der für die Aufnahme des Organs jeweils optimale Bereich eingestellt werden.

PATENTANSPRÜCHE:

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Claims

PATENTANSPRUCHS:

1. ) Röntgen-Belichtungsautomat mit einem Meß organ, das eine Mehrzahl von Meßfeldern aufweist, sowie mit einer Vergleichseinrichtung zum Vergleich der von sämtlichen Meßfeldern jeweils gemessenen Dosis bzw. Dosisleistungen und mit Mitteln zum selbsttätigen Abschalten der nicht von der Röntgenstrahlung getroffenen Heßfelder und zum Einschalten der für die Belichtung relevanten Meßfelder, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (12...17) zur Ermittlung der maximalen und der minimalen von den Meßfeidern gemessenen Dosis bzw. Dosisleistung und durch eine Einrichtung (18, 19» 20) zur Ermittlung und Einschaltung derjenigen Meßfelder, die eine Dosis bzw. Dosisleistung in einem vorgebbaren Bereich zwischen dem Maximal- und dem Minimalwert messen.

2. Röntgen-Belichtungsautomat nach Anspruch 1 für einen Röntgengenerator mit einer Voreinstelleinheit zur Voreinstellung der Aufnahmedaten für verschiedene Organe, wobei die Aufnahmedaten für ein Organ durch Betätigen einer dem Organ zugeordneten Taste einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreinstelleinheit Mittel (18, 18*) zur Voreinstellung des zwischen dem Minimal- und dem Maximalwert liegenden Dosis- bzw. Dosisleistungsbereiches enthält, in dem die von den für die automatische Belichtung einzuschaltenden Meßfeidern zu messende Dosis bzw. Dosisleistung liegt.

3. Röntgen-Beliehtungsautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein Röntgengerät mit einer B'ernsehanlage, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Meßfeld ein Kondensator zugeordnet ist, der die mittlere Videosignalaraplitude in dem deia^Meßfeldräumlicl^ugeordneten Teil des Fernsehbildes speichertj und daß die Spannungen an den Kondensatoren (5) die Einrichtungen (12...20) zur Ermittlung der minimalen

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und der maximalen Dosis bzw. Dosisleistung sowie zur Ermittlung der bei einer Aufnahme einzuschaltenden Meßfelder steuern.

4. Röntgen-Belichtungsautomat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spitzenwertmesser die dem Maximalwert der Dosis bzw. Dosisleistung entsprechende Videosignalamplitude (ü__„) speichert und daß diejenigen Kondensatoren bzw. Meßfeider, deren zugeordneter Videosignalanteil während eines erheblichen Zeitraumes nur geringfügig unter dem gespeicherten Spitzenwert liegt, ausgeschaltet werden.

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