DE3635950A1 - System zum belichten eines roentgenfilms mit roentgenstrahlen auf eine ausreichende dichte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System (oder eine Vorrichtung) zum automatischen Belichten eines Röntgenfilms mit Röntgenstrahlen zur Erzielung einer ausreichenden oder zufriedenstellenden Dichte und insbesondere eine Anordnung zum Erfassen bzw. Messen von Röntgenstrahlen bei diesem System.

Bei einem System zum Bestrahlen eines Objekts mit Röntgenstrahlen oder -strahlung muß allgemein ein Röntgenfilm auf eine ausreichende Dichte mit den durch das Objekt hindurch übertragenen Röntgenstrahlen belichtet werden. Aus diesem Grund ist ein Röntgenuntersuchungsgerät mit einer Einrichtung zum automatischen Belichten des Röntgenfilms mit Röntgenstrahlen zur Erzielung einer ausreichenden Dichte versehen. Bei dieser automatischen Röntgenbelichtungseinrichtung werden die ein (Untersuchungs-)Objekt durchdringenden Röntgenstrahlen erfaßt oder gemessen, und wenn der Meßwert, d. h. die Gesamtmenge oder -dosis der Röntgenstrahlen, eine vorbestimmte Größe erreicht, wird die Bestrahlung des Objekts mit Röntgenstrahlung beendet, worauf eine zufriedenstellende Belichtung des Röntgenfilms erreicht ist. Bei einem solchen automatischen Röntgenbelichtungssystem ist ein Verstärkerschirm zum Umwandeln von Röntgenstrahlung in Lichtstrahlen zwischen das Objekt und den Röntgenfilm eingeschaltet, und eine Lichtübertragungsvorrichtung zum Übertragen (transmitting) der resultierenden Lichtstrahlen zu einem Lichtdetektor, d. h. einem Photoelektronen-Vervielfacher (im folgenden auch einfach als Vervielfacher bezeichnet), ist zwischen dem Lichtdetektor und einem Bereich, in welchem Röntgenstrahlen, d. h. genauer Lichtstrahlen, abgegriffen werden sollen (d. h. einem Lichtabgreiffeld), angeordnet.

Als Lichtübertragungsvorrichtung wird eine aus einem Acrylharz hergestellte Lichtdurchlaßplatte verwendet. Die auf diese Acrylharzplatte auftreffenden und von dieser nach wahlloser Reflexion (random reflection) durchgelassenen Lichtstrahlen werden durch den Vervielfacher erfaßt oder abgegriffen. Wenn das Integral des Meßsignals eine vorbestimmte Größe erreicht, wird bestimmt, daß der Röntgenfilm zufriedenstellend belichtet worden ist, und die Belichtung wird beendet.

Bei Verwendung der Acrylharzplatte als Lichtübertragungsvorrichtung ergeben sich die folgenden Probleme:

Der Licht-Reintransmissionsgrad (transmissivity) der Acrylharzplatte ist nicht besonders zufriedenstellend. Es ist nämlich eine wahllose Reflexion von Lichtstrahlen an der Oberfläche der Acrylharzplatte für die Lichtübertragung oder -durchlässigkeit vorhanden, so daß die Lichtdurchlaßleistung nicht besonders gut ist. Dies bedeutet, daß der Vervielfacher in der Nähe der Acrylharzplatte angeordnet werden muß. Infolgedessen vergrößert sich die Dicke des Detektors insgesamt, was einen bedeutenden Nachteil für den Einbau des Detektors in ein Röntgenuntersuchungsgerät dargestellt. Außerdem ist normalerweise die Dämpfung der Lichtsignale um so größer, je größer der Abstand zum Photodetektor ist. Demzufolge sind verschiedene Maßnahmen erforderlich, um eine gleichmäßige Erfassungs- oder Meßleistung im Lichtabgreiffeld zu erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Vorrichtung zum Belichten eines Röntgenfilms auf ausreichende Dichte mit Röntgenstrahlen, wobei diese Vorrichtung mit einer Anordnung zum Erfassen oder Messen (detecting) von Röntgenstrahlen versehen sein soll, welche Lichtstrahlen, die aus Röntgenstrahlen in den Abgreifbereichen zum Messen von Röntgenstrahlen umgewandelt worden sind, gleichmäßig abzugreifen vermag, welche die abgegriffenen Lichtstrahlen mit möglichst geringer Dämpfung zum Lichtdetektor zu übertragen vermag und die ohne weiteres in das System einbaubar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist ein System zum Belichten eines Röntgenfilms auf ausreichende Dichte mittels Röntgenstrahlen, umfassend eine Einrichtung zum Erzeugen von Röntgenstrahlen, einen mit den durch ein Objekt hindurchgedrungenen Röntgenstrahlen zu belichtenden Röntgenfilm, ein zwischen dem Objekt und dem Röntgenfilm angeordnetes Wandlerelement zum Umwandeln der Röntgenstrahlen in Lichtstrahlen, ein am Wandlerelement an einer vorbestimmten Stelle desselben und sich zu dessen Außenseite erstreckendes Lichtleitfaserbündel, bei dem eine Vielzahl von Lichtleitfasern das Lichtabgreiffeld am Wandlerelement festlegen, wobei jede Lichtleitfaser eine End- oder Stirnfläche aufweist, an welcher Lichtstrahlen einfallen und welche eine effektive Abgreifsegmentfläche aufweist und die in diesem Bereich einfallende Lichtstrahlen wirksam zu übertragen vermag, und wobei die Endflächen im Lichtabgreiffeld so angeordnet sind, daß ihre Oberfläche praktisch von den effektiven Abgreifsegmentflächen der Lichtleitfasern des Bündels eingenommen wird, eine Licht- oder Photodetektoreinrichtung zum Erfassen oder Messen der über das Lichtleitfaserbündel übertragenen Lichtstrahlen und zum Erzeugen von Meßsignalen sowie eine Einrichtung zum Integrieren der Meßsignale, zum Vergleichen des Integrals mit einer Bezugsgröße und zum Abschalten der Röntgenstrahlenerzeugungseinrichtung, wenn das Integral eine Bezugsgröße erreicht.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Belichten eines Röntgenfilms auf eine zufriedenstellende Dichte mit Röntgenstrahlen, die ein (Untersuchungs-)Objekt durchdrungen haben, umfassend eine Einrichtung zum Erzeugen von Röntgenstrahlen, einen Röntgenfilm, der mit den von der Röntgenstrahlenerzeugungseinrichtung erzeugten und durch das Objekt hindurchgedrungenen Röntgenstrahlen belichtet werden soll, ein zwischen dem Objekt und dem Röntgenfilm angeordnetes Element zum Umwandeln von Röntgenstrahlen in Lichtstrahlen und eine Anzahl von Licht- oder Photodetektoreinheiten zum Erfassen der vom genannten Element übertragenen Lichtstrahlen zwecks Erzeugung eines Meßsignals, die gekennzeichnet ist durch eine Anzahl von zwischen dem Wandlerelement und den Photodetektoreinheiten angeordneten Lichtleitfaserbündeln, bei denen jeweils eine Vielzahl von Lichtleitfasern Aufnahme- oder Abgreiffelder am Wandlerelement definieren, wobei eine Vielzahl von Abgreiffeldern durch eine Vielzahl von Lichtleitfaserbündeln definiert wird, Einrichtungen zum Liefern jedes Meßsignals mit einer Gewichtung (weight) in Abhängigkeit vom aufzunehmenden Objekt und eine Einrichtung zum Verarbeiten der mit Gewichtungen versehenen Meßsignale, wobei diese Einrichtung die Meßsignale addiert und die Meßsignale mit Gewichtungen integriert, um das Integral mit einer Bezugsgröße zu vergleichen, und die Röntgenstrahlenerzeugungseinrichtung abschaltet oder deaktiviert, wenn das Integral eine Bezugsgröße erreicht.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung (ein Blockschaltbild) eines Systems zum Belichten eines Röntgenfilms auf ausreichende oder zufriedenstellende Dichte mittels Röntgenstrahlen,

Fig. 2 eine schematische Aufsicht zur Darstellung des Lichtleitfaserbündels einer Röntgenstrahlenabgreifvorrichtung zum Umwandeln von Röntgenstrahlen in Lichtstrahlen bei der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen schematischen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 durch die Röntgenstrahlenabgreifvorrichtung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Belichtungssteuereinheit nach Fig. 1 und 2 und

Fig. 5 eine Aufsicht zur Darstellung eines Beispiels für die Anordnung von Lichtleitfasern des Lichtleitfaserbündels in einem Aufnahme- oder Abgreifbereich.

Fig. 1 veranschaulicht eine Ausführungsform des Röntgenstrahlenbelichtungssystems gemäß der Erfindung. Beim System gemäß Fig. 1 befindet sich ein (Untersuchungs-)Objekt 2 zwischen einer Röntgenröhre 1 zum Erzeugen von Röntgenstrahlung und einem Röntgenfilm 10. Letzterer wird durch die durch das Objekt 2 hindurchgedrungenen Röntgenstrahlen belichtet, so daß auf dem Röntgenfilm 10 ein Röntgenbild des Objekts 2 entsteht. Zwischen dem Objekt 2 und dem Röntgenfilm 10 ist eine zum Umwandeln von Röntgenstrahlen in Lichtstrahlen vorgesehene Röntgenstrahlen- Abgreifvorrichtung oder -anordnung 8 angeordnet, die gemäß Fig. 2 drei Abgreifbereiche oder -felder 9 zum Abgreifen von Röntgenstrahlen aufweist. Die Abgreiffelder 9 sind dabei in der Abgreifvorrichtung 8 so angeordnet, daß bei der Aufnahme eines planaren Röntgenbilds des Gehirns eines menschlichen Patienten die gegenüberliegenden seitlichen Abgreiffelder 9, die durch linken und rechten Gehirnlappen übertragenen oder durchgelassenen Röntgenstrahlen erfassen, während der zentrale Abschnittbereich 9 die im wesentlichen durch das Zentrum des Gehirns hindurchgetretenen Röntgenstrahlen erfaßt. Die Abgreifvorrichtung 8 ist in Fig. 3 näher dargestellt. Die Abgreifvorrichtung 8 umfaßt ein Gehäuse 11, in welchem ein Verstärkerschirm 15 zum Umwandeln von Röntgenstrahlen in Lichtstrahlen der Röntgenröhre 1 zugewandt angeordnet ist. Eine undurchsichtige Maske 14 mit einer Öffnung oder Apertur zum Bestimmen des Aufnahme- oder Abgreiffeld 9 ist in enger Berührung mit dem Verstärkerschirm 15 vorgesehen. Unterhalb der Maske 14 sind Lichtleitfaserbündel 12 so angeordnet, daß ihre betreffenden Enden in die Abgreiffelder 9 hineinragen. Durch den Verstärkerschirm 15 aus Röntgenstrahlen umgewandelte Lichtstrahlen treten in die das Abgreiffeld definierende Apertur oder Aperturen ein und werden durch die darin angeordneten Lichtleitfaserbündel gleichmäßig abgegriffen. Unter den Lichtleitfaserbündeln 12 befindet sich ein lichtreflektierender Film 16 zum Reflektieren oder Zurückwerfen der Lichtstrahlen zu den Lichtleitfaserbündeln 12, um die durch das Abgreiffeld 9 übertragenen Lichtstrahlen wirksam abzugreifen. An der Bodenfläche des Gehäuses 11 ist in enger Berührung mit dem lichtreflektierenden Film 16 ein Substrat 17 zur Festlegung der Lichtleitfaserbündel 12 in einer vorbestimmten Stellung befestigt. Ersichtlicherweise bestehen das Gehäuse 11, der Schirm 15, die Maske 14, die Lichtleitfasern 12, der lichtreflektierende Film 16 und das Substrat 17 aus einem Röntgenstrahlen durchlassenden Werkstoff.

Die aus der Abgreifvorrichtung 8 herausgeführten Lichtleitfaserbündel 12 sind optisch an Lichtmeß- oder -detektoreinheiten 7 angekoppelt. Dabei ist am anderen Ende jedes Lichtleitfaserbündels 12 ein Anschluß 7 a vorgesehen, über den das Lichtleitfaserbündel mechanisch mit der Lichtleitdetektoreinheit 7 gekoppelt ist. Die End- oder Stirnfläche jedes Lichtleitfaserbündels 12 ist einem Photoelektronen- Vervielfacher (im folgenden einfach als Vervielfacher bezeichnet) 7 c zugewandt, welcher die aus dieser Stirnfläche austretenden Lichtstrahlen abgreift. In den Lichtstrahlengang sind Verschluß- oder Blendenmechanismen 7 b zum Öffnen und Schließen des Strahlengangs eingeschaltet. Diese Blendenmechanismen 7 b sind über nicht dargestellte Treiber elektrisch mit einem Tastenfeld 18 verbunden, und sie werden nach Maßgabe eines am Tastenfeld 18 eingegebenen Befehls selektiv so bestätigt, daß der Strahlengang selektiv geöffnet und geschlossen wird (vgl. Fig. 1 und 2). Der bzw. jeder Vervielfacher 7 c ist mit einem Verstärker 6 verbunden, der seinerseits mit einer Belichtungssteuereinheit 5 verbunden ist und einen Schaltungsaufbau besitzt, dessen Verstärkerfaktor nach Maßgabe eines Befehls vom Tastenfeld 18 variabel ist. Jeder Verstärker 6 erzeugt ein Signal, das in Abhängigkeit von einem eine Gewichtung angebenden Befehl, d. h. nach Maßgabe der Gewichtung, mit dem gleichen oder einem unterschiedlichen Verstärkungsfaktor verstärkt ist, so daß einem am Abgreifbereich erfaßten Meßsignal jeweils die gleiche oder eine andere Gewichtung (weight) zugewiesen wird.

In der Belichtungssteuereinheit 5 werden verstärkte Signale der gleichen Gewichtung oder unterschiedlicher Gewichtungen in einer Addierstufe 21 zusammenaddiert, wobei der resultierende Summenausgang in einem Integrator 22 integriert wird. Das vom Integrator 22 ausgegebene Integral wird einem Komparator 24 zugeführt, der mit einer Filmdichte-Einstellschaltung 23 verbunden ist, in welcher eine zweckmäßige, mittels des Tastenfelds 18 bezeichnete Dichte in Abhängigkeit von der Filmempfindlichkeit und anderen Parametern gespeichert ist. Das ausgegebene Integral (integral output) wird im Komparator 24 mit einem Bezugssignal verglichen, das von der in der Einstellschaltung 23 gespeicherten Filmdichte abhängt. Das Ausgangssignal vom Komparator 24 wird einem Abschalt- oder Stopsignalgenerator 25 zugeliefert. Wenn das ausgegebene Integral die vorbestimmte Größe des Bezugssignals erreicht, d. h. wenn der Röntgenfilm 10 zufriedenstellend belichtet ist, liefert der Komparator 24 ein Nullgrößen-Vergleichsausgangssignal. In Abhängigkeit von diesem letzteren Ausgangssignal liefert der Stopsignalgenerator 25 ein Abschalt- oder Stopsignal zur Röntgensteuereinheit 4, die daraufhin eine Hochspannungs-Erzeugungsschaltung 3 die Anlegung von Hochspannung an die Röntgenröhre 1 beenden läßt. Auf diese Weise wird die Erzeugung von Röntgenstrahlung von der Röntgenröhre beendet, wenn der Röntgenfilm 10 mit einer ausreichenden Röntgenstrahlungsdosis belichtet worden ist.

Bei der Einleitung der Röntgenstrahlenbelichtung läßt die Röntgensteuereinheit 4 die Hochspannungs- Erzeugungsschaltung 3 nach Maßgabe eines Start-Signals vom Tastenfeld 18 eine Hochspannung zum Aktivieren der Röntgenröhre 1 erzeugen.

Im folgenden ist die Anordnung der Lichtleitfaserbündel 12 in den Abgreifbereichen 9 anhand von Fig. 5 erläutert.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, erstrecken sich in den einander gegenüberstehenden oder zugewandten Abgreifbereichen 9 die Lichtleitfasern der Lichtleitfaserbündel 12 in der einen Richtung, während sich die Lichtleitfaserbündel 12 in den zentralen Abgreifbereichen 9 in entgegengesetzen Richtungen erstrecken. Damit die Lichtstrahlen in den einzelnen Abgreifbereichen 9 gleichmäßig oder gleichförmig abgegriffen werden können, sind gemäß Fig. 5 Lichtleitfasern 12 A der Lichtleitfaserbündel 12 so angeordnet, daß jeder Abgreifbereich 9 im wesentlichen mit sektorartigen effektiven Abgreifsegmentbereichen 9 A mit Lichtleitfasern belegt ist. Jeder effektive Abgreifsegmentbereich 9 A liegt in Form eines sektorartigen oder kreissegmentförmigen Bereichs mit jeweils einer Seitenlänge ℓ und einem Einschlußwinkel 2ϑ vor. Der Winkel 2ϑ ist als Aperturwinkel, d. h. Lichteinfallswinkel, der Lichtleitfaser definiert. Die innerhalb dieses Winkels einfallenden Lichtstrahlen werden zur betreffenden Lichtleitfaser gerichtet und geführt. Die Länge ℓ bestimmt sich in Abhängigkeit von der Art der Kunststoffaser, der Empfindlichkeit des Meßsystems und der Kennlinie seiner Empfindlichkeitsverteilung; sie beträgt vorzugsweise 10 mm. Die Zahl der in einem Abgreifbereich angeordneten Lichtleitfasern bestimmt sich durch die Größe des Aufnahme- oder Abgreiffelds und, genauer gesagt, durch die Größe des Abgreifsegmentbereichs (2ϑ° × ℓ).

Im folgenden ist die Arbeitsweise des Systems mit dem beschriebenen Aufbau erläutert.

Die von der Röntgenröhre 1 emittierten Röntgenstrahlen durchdringen das Objekt 2 und treffen auf die Röntgen-Abgreifbereiche 9 auf, in welchen die Röntgenstrahlen durch den Verstärkerschirm 15 in Lichtsignale umgewandelt werden. Diese Lichtsignale und von den lichtreflektierenden Schichten oder Filmen 16 reflektierte Lichtsignale fallen auf die Lichteinfalls- Stirnfläche 12 B jeder Lichtleitfaser 12 A des Kunststoff-Lichtleitfaserbündels 12. Die einfallenden Lichtsignale werden durch das betreffende Lichtleitfaserbündel 12 weitergeleitet und an dem an seinem Ausgangsende vorgesehenen Anschluß 7 a abgestrahlt.

Die durch die Abgreifbereiche 9 übertragenen Lichtsignale werden bei geöffnetem Blendenmechanismus 7 b durch den Vervielfacher 7 c in ein elektrisches Signal umgesetzt, das für jeden Abgreifbereich 9 durch den (betreffenden) Verstärker 6 verstärkt wird. Infolgedessen kann der (die) Röntgen-Erfassungswirkungsgrad oder -leistung für jeden Abgreifbereich 9 variiert werden. Die elektrischen Röntgenmeß-Signale mit unterschiedlichen Röntgen-Erfassungsleistungen für jeden Abgreifbereich 9 werden der Belichtungssteuereinheit 5 zugeführt, in welcher das jeweilige Meßsignal normalisiert wird; wenn eine einer zufriedenstellenden Dichte entsprechende Größe der Röntgenstrahlenbelichtung durch das Integral des Meßsignals erreicht wird, wird ein Röntgenbelichtungs-Stopsignal geliefert. Bei Eingabe dieses Signals beendet die Röntgensteuereinheit 4 die Röntgenstrahlenemission von der Röntgenröhre 1. Wie vorstehend beschrieben, sind mehrere Abgreifbereiche mit Gewichtungen vorgesehen, wobei normalisierte Größen, die anhand der Meßsignale von diesen Abgreifbereichen gewonnen werden, zum Beenden der Röntgenstrahlenemission benutzt werden. Infolgedessen können Schwankungen der Röntgenstrahlendichte bei einer Aufnahme z. B. von linkem und rechtem Lungenflügel weitgehend vermindert werden.

Ein Beispiel für die Normalisierung des elektrischen Röntgenmeßsignals ist nachstehend angegeben.

Beispielsweise wird das Gesamtintegral des elektrischen Röntgenmeßsignals, welches Röntgenstrahlung entsprechend der zufriedenstellenden Dichte D = 1,0 analog ist, mit A bezeichnet. Das Röntgenmeßsignal für jedes Abgreiffeld (im vorliegenden Fall seien drei Abgreiffelder gemäß Fig. 2 vorausgesetzt) wird durch Ansteuerung des Verstärkers 6, zu dem ein Befehl vom Tastenfeld übertragen wird, auf ein festes Integral a eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird anstelle des (Untersuchungs-)Objekts 2 ein homogenes Acrylharz-Phantom oder -Blindobjekt benutzt. Dabei wird eine Beziehung A = 3a aufgestellt. In diesem Fall sind die Röntgenmeßleistungen der einzelnen Abgreiffelder 9 jeweils gleich.

Wenn die Röntgenmeßleistung (X-ray detection efficiency) der einzelnen Abgreiffelder 9 variiert werden soll, beispielsweise dann, wenn die Leistung des ersten Abgreifbereichs verdoppelt werden muß, während das zweite Abgreiffeld auf die halbe Leistung und das dritte Abgreiffeld auf die dreifache Leistung eingestellt werden soll, kann vorausgesetzt werden, daß der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 6 für die betreffenden Abgreiffelder auf den Faktor 2, 1/2 bzw. 3 eingestellt ist oder wird. In diesem Fall entspricht das elektrische Röntgenmeßsignal vom Verstärker 6 für die jeweiligen Abgreifbereiche 9 jeweils 2a, 1/2a bzw. 3a. Dies bedeutet, daß die Summe aus den zur Belichtungssteuereinheit 5 übertragenen Röntgenmeßsignalen gleich ist. Da die Dichte zunächst auf 1,0 eingestellt ist oder wird, gilt 3a (= A), so daß es unmöglich ist, die elektrischen Signale von den einzelnen Verstärkern 6 mit unterschiedlichen Röntgenmeßgewichtungen zu verarbeiten. Infolgedessen müssen die Signale normalisiert werden. Zunächst wird daher das Gesamtintegral 3a entsprechend der Dichte von 1,0 durch 11/2a dividiert, um eine Normalisierungskonstante 6/11 zu erzielen. Das Röntgenmeßsignal von jedem Verstärker 6 wird mit dieser Konstante multipliziert, so daß erhalten wird. Dieses Signal wird als das Integral des elektrischen Röntgenmeßsignals entsprechend der Röntgenstrahlenbelichtung für die optimale Dichte von D = 1,0 benutzt. Die Summe der normalisierten Röntgenmeßsignale beträgt Das Verhältnis der Erfassungs- oder Meßleistung der einzelnen Abgreifbereiche wird somit durch Einstellung der Verstärkungsfaktoren der Verstärker 6 auf eingehalten.

Im folgenden sei ein anderer Fall betrachtet, in welchem der erste Abgreifbereich 9 durch die Lichtblende bzw. die Maske 14 blockiert ist und daher nicht benutzt wird.

Im folgenden ist ein Fall beschrieben, in welchem die Röntgenmeßleistung für den zweiten Abgreifbereich auf 1/2 und für den dritten Abgreifbereich auf das dreifache eingestellt ist. In diesem Fall betragen die elektrischen Röntgenmeßsignale von den Verstärkern 6 1/2a bzw. 3a für die betreffenden Abgreiffelder 9, und die Summe der zur Röntgen- Belichtungssteuereinheit 5 übertragenen Röntgenmeßsignale entspricht Das Signal ist oder wird damit normalisiert, und das Integral 3a entsprechend einer Dichte von D = 1,0 wird zur Gewinnung einer normalisierten Konstante 7/6 durch 7/2a dividiert. Diese Konstante wird mit den Röntgenmeßsignalen von jedem Verstärker multipliziert, so daß man erhält. Die Summe der normalisierten Röntgenmeßsignale entspricht Durch Einstellung der Verstärkungsfaktoren der Verstärker 6 auf 3/7a und 3/7a kann somit das vorgegebene Meßleistungsverhältnis aufrechterhalten werden.

Meßsignale mit Gewichtungen werden für die einzelnen Abgreifbereiche auf die vorstehend beschriebene Weise z. B. in dem im folgenden beschriebenen Fall erzeugt. Wenn auf einer Röntgenaufnahme für eine Frontalaufnahme der Lungen eine Abbildung von linkem und rechtem Lungenflügel mit zufriedenstellender Dichte auf dem Röntgenfilm erzeugt wird, werden den Meßsignalen solche Gewichtungen erteilt, daß von den linken und rechten Abgreiffeldern im Vergleich zu den Signalen vom zentralen Abgreiffeld starke Meßsignale erhalten werden können. Bei einer seitlichen Röntgenaufnahme der Brust bzw. des Brustkorbs werden schwache Bilder, die durch linken und rechten Abgreifbereich umgewandelt werden, nicht als Meßsignale im Photoelektronen- Vervielfacher erfaßt. Statt dessen werden nur durch den zentralen Abgreifbereich umgewandelte Lichtstrahlen als Meßsignale abgenommen. Bei einer Frontalröntgenaufnahme des Magens wird weiterhin dem vom zentralen Abgreifbereich erhaltene Meßsignal eine größere Gewichtung als den Meßsignalen von linkem und rechtem Abgreifbereich erteilt.

Beim beschriebenen System werden Lichtleitfasern als Lichtübertragungsvorrichtung benutzt. Infolgedessen kann die Baudicke der Röntgen-Abstreifvorrichtung 8 zufriedenstellend verkleinert werden. Da weiterhin Kunststoff-Lichtleitfasern 12 weniger Röntgenstrahlung absorbieren und im Vergleich zu der bisher als Lichtübertragungseinrichtung verwendeten Acrylharzplatte einen zufriedenstellenden Licht-Reintransmissionsgrad aufweisen, werden solche Lichtleitfasern für die Lichtübertragung zum Lichtdetektor 7 benutzt. Letzterer kann dabei in einem erheblichen Abstand vom Gehäuse 11 des Röntgendetektors angeordnet sein. Infolgedessen lassen sich die mechanischen Einschränkungen beim Einbau von Röntgendetektoren in ein Röntgenuntersuchungsgerät mildern. Dies ist im Hinblick auf den Einbau des Röntgendetektors in das Röntgenuntersuchungsgerät äußerst vorteilhaft. Da weiterhin das Kunststoff-Lichtleitfaserbündel 12 als Lichtübertragungsstrecke benutzt wird, läßt sich eine zufriedenstellende Lichtmeßleistung erzielen, so daß der Rauschabstand mittels des Steuerschaltungssystems verbessert sein kann. Infolgedessen läßt sich die Leistung der automatischen Röntgenbelichtungsvorrichtung insgesamt verbessern.

Die Erfindung ist keineswegs auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern verschiedenen Änderungen und Abwandlungen zugänglich.

Beispielsweise sind Form und Zahl der Aufnahme- oder Abgreifbereiche 9 nicht auf diejenigen bei der beschriebenen Ausführungsform beschränkt, sondern je nach dem jeweiligen Aufstellort und Aufnahmezweck zweckmäßig abwandelbar. Weiterhin kann anstelle des Photoelektronen-Vervielfachers für den Lichtdetektor 7 auch ein Halbleiter-Photosensor benutzt werden.

Da bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung Lichtleitfasern als Lichtsignalübertragungseinrichtung verwendet werden, kann der Lichtdetektor ohne mechanische Einschränkungen einfach in ein Röntgenuntersuchungsgerät eingebaut werden. Weiterhin ist es dabei möglich, die Röntgenmeßleistung jedes Abgreiffelds beliebig zu variieren, um damit Schwankungen der Röntgenbilddichte zu reduzieren. Die Erfindung ist somit insbesondere für spektrale Röntgenphotographie äußerst nützlich.

Claims (7)

1. System zum Belichten eines Röntgenfilms mit Röntgenstrahlen auf eine ausreichende Dicke, umfassend
eine Einrichtung zum Erzeugen von Röntgenstrahlen,
einen mit den durch ein (Untersuchungs-)Objekt hindurchgedrungenen Röntgenstrahlen zu belichtenden Röntgenfilm,
ein zwischen dem Objekt und dem Röntgenfilm angeordnetes Wandlerelement zum Umwandeln von Röntgenstrahlen in Lichtstrahlen,
eine Licht- oder Photodetektoreinrichtung zum Erfassen der vom Wandlerelement übertragenen Lichtstrahlen und zum Erzeugen von Meßsignalen sowie
eine Einrichtung zum Integrieren der Meßsignale zwecks Vergleichs des (ihres) Intergrals mit einer Bezugsgröße und zum Abschalten der Röntgenstrahlenerzeugungseinrichtung, wenn das Intergral eine Bezugsgröße erreicht, gekennzeichnet durch ein zwischen dem Wandlerelement (15) und der Photodetektoreinrichtung (7) angeordnetes Lichtleitfaserbündel (12), bei dem eine Vielzahl von Lichtleitfasern (12 A) ein Licht-Aufnahme- oder -Abgreiffeld (9) am Wandlerelement (15) festlegen, jede Lichtleitfaser (12 A) eine End- oder Stirnfläche aufweist, auf welche Lichtstrahlen auftreffen und die ein effektives Abgreifsegmentfeld (9 A), das effektiv in diesem Bereich einfallende Lichtstrahlen zu übertragen vermag, aufweist, und die Stirnflächen im Abgreiffeld (9) so angeordnet sind, daß ihre Oberfläche praktisch von den effektiven Abgreifsegmentfeldern (9 A) der Lichtleitfasern (12 A) des Lichtleitfaserbündels (12) eingenommen oder belegt ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die effektiven Abgreifsegmentfelder (9 A) der Lichtleitfasern (12 A) des Lichtleitfaserbündels (12) als (kreis)sektorartige Bereiche von 2 ℓ × 2 ϑ, mit 2ϑ = Öffnungswinkel der Lichtleitfaser und ℓ = eine Konstante, definiert sind.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat (17) zur Halterung der Lichtleitfasern (12 A) und ein zwischen dem Substrat (17) und den Lichtleitfasern (12 A) angeordneter lichtreflektierender Film (16) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung zum Belichten eines Röntgenfilms auf eine zufriedenstellende Dichte mit Röntgenstrahlen, die ein (Untersuchungs-)Objekt durchdrungen haben, umfassend,
eine Einrichtung zum Erzeugen von Röntgenstrahlen,
einen Röntgenfilm, der mit den von der Röntgenstrahlenerzeugungseinrichtung erzeugten und durch das Objekt hindurchgedrungenen Röntgenstrahlen belichtet werden soll,
ein zwischen dem Objekt und dem Röntgenfilm angeordnetes Element zum Umwandeln von Röntgenstrahlen in Lichtstrahlen und
eine Anzahl von Licht- oder Photodetektoreinheiten zum Erfassen der vom genannten Element übertragenen Lichtstrahlen zwecks Erzeugung eines Meßsignals,
gekennzeichnet durch
eine Anzahl von zwischen dem Wandlerelement (15) und den Photodetektoreinheiten (7) angeordneten Lichtleitfaserbündeln (12), bei denen jeweils eine Vielzahl von Lichtleitfasern (12 A) Aufnahme- oder Abgreiffelder (9) am Wandlerelement (15) definieren, wobei eine Vielzahl von Abgreiffeldern (9) durch eine Vielzahl von Lichtleitfaserbündeln (12) definiert wird,
Einrichtungen (6, 18) zum Liefern jedes Meßsignals mit einer Gewichtung (weight) in Abhängigkeit vom aufzunehmenden Objekt und eine Einrichtung (5) zum Verarbeiten der mit Gewichtungen versehenen Meßsignale, wobei diese Einrichtung die Meßsignale addiert und die Meßsignale mit Gewichtungen integriert, um das Integral mit einer Bezugsgröße zu vergleichen, und die Röntgenstrahlenerzeugungseinrichtung (4) abschaltet oder deaktiviert, wenn das Integral eine Bezugsgröße erreicht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Photodetektoreinheiten (7) eine Licht- oder Photodetektorvorrichtung (7 c) zum Umwandeln von Lichtstrahlen in ein (elektrisches) Signal und einen zwischen den Photodetektorvorrichtungen (7 c) und dem Lichtleitfaserbündel (12) angeordneten Verschluß- oder Blendenmechanismus (7 b) zum selektiven Führen von Lichtstrahlen von den Lichtleitfaserbündeln (12) zu den Photodetektorvorrichtungen (7 c) aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (5) Verstärker (6), die mit den jeweiligen Photodetektorvorrichtungen (7 c) verbunden sind und jeweils einen in Abhängigkeit von der zu erteilenden Gewichtung variierenden Verstärkungsfaktor aufweisen, und weiterhin eine Addierstufe (21) zum (Zusammen-)Addieren der Signale von den Verstärkern (6), einen Integrator (22) zum Integrieren der addierten Signale von der Addierstufe (21), einen Komparator (24) zum Vergleichen des Integralsignals vom Integrator (22) mit einem vorbestimmten Bezugssignal und eine Einrichtung (25) zum Erzeugen von Abschalt- oder Stopsignalen nach Maßgabe des Ausgangssignals vom Komparator (24) zum Abschalten der Röntgenstrahlenerzeugungseinrichtung aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsfaktor jedes Verstärkers (6) auf eine normalisierte, nach Maßgabe der erteilten Gewichtung bestimmte Größe einstellbar ist.