DE4124791A1 - Roentgendiagnostikeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Röntgendiagnostik mit Fernsehkette, umfassend eine Röntgenstrahlenquelle, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Sichtsignales, welches dem Röntgenbild des zu untersuchenden Körperteils oder Gegenstandes entspricht, eine Vorrichtung zur Verarbeitung und Speicherung des Bildes und eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Röntgenstrahlengenerators. Ein aus der Verarbeitung der Röntgenabsorptionsverteilung, des optischen Bildes am Bildverstärkerausgang, des elektronischen Zwischenbildes oder des Kameraausgangssignales gewonnenes Signal steuert die Dosisleistung der Röntgenstrahlenquelle um optimale Belichtungsverhältnisse im Untersuchungsbildausschnitt zu erreichen.

Solche Anordnungen sind aus der Literatur ("Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik", Hrsg.: Erich Krestel. Berlin, München: Siemens-Aktiengesellschaft, Abt. Verlag, 1980) und aus der Patentliteratur bekannt (z. B. EP 29 57 28, DE 19 63 312, DE 31 15 000). Ferner sind Anordnungen bekannt, in denen eine Veränderung der Lichtintensität, z,B. durch Instabilitäten des Röntgengenerators oder durch Bewegung des Patienten oder eines seiner Organe nachgewiesen wird. Die Information wird als Entscheidungskriterium für die Verwendbarkeit der Bildinformation in nachgeschalteten Arithmetik-Prozessoren verwendet (z. B. bei der digitalen Angiographie). Allen bekannten Einrichtungen ist gemeinsam, daß sie bei unveränderten Röntgenabsorptionsverhältnissen und Vorliegen von stabilen Bildverhältnissen ständig Bilder über die Einstrahlung von Röntgenstrahlung erzeugen, obwohl der Informationsgehalt der Bilder stets unverändert ist, wodurch der zu untersuchende Patient unnötigerweise mit Röntgendosis belastet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Röntgendiagnostikein­ richtung zu schaffen, die mit möglichst geringer Röntgenstrahlen­ dosis für den Patienten eine maximale, nichtredundante Informations­ menge für den untersuchenden Arzt liefert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß immer dann, wenn das Untersuchungsbild im Zielgebiet keine Veränderungen hinsichtlich Intensität oder Verschiebung aufweist, der Röntgenstrahlengenerator für eine bestimmte Zeit abgeschaltet wird oder die emittierte Dosisleistung durch Veränderung der Röhrenparameter (z. B. Erniedrigung der Beschleunigungsspannung) stark verringert wird. Nach diesen "Röngtenpausen" wird, ausgelöst durch einen periodischen oder zufallgenerierten Takt eines Taktgenerators, eine zur Erreichung eines stabilen Bildes notwendige Dosis auf den Untersuchungsgegenstand gegeben und in einer elektronischen Schaltung überprüft, ob sich die Bildinformation seit dem letzten Takt geändert hat. Ist dies nicht der Fall, so wird der Generator wieder für eine bestimmte Zeit abgeschaltet. Die Pausenlängen werden in der Praxis 1 Sekunde nicht überschreiten, da sonst die Gefahr besteht, daß bei der langsamen, stroboskopischen Röntgendurchleuchtung periodisch ablaufende Vorgänge im Körper (z. B. der Herzschlag) nicht erkannt werden. In den Röntgenpausen wird für den untersuchenden Arzt mit Hilfe eines Bildwiederholspeichers das jeweils letzte, mit Hilfe von Röntgenstrahlung aufgenommene Bild angezeigt. Im Falle einer Veränderung der Bildinformation, z. B. durch nachgewiesene Verschiebung im Videosignal oder im Bildspeicher werden die Pausen zwischen den Röntgenpulsen in dem Maße verkürzt, wie die absolute Veränderung der Bildinformation zunimmt. Sind die Voraussetzungen für ein stabiles Bild nicht mehr gegeben, werden durch die Anlagenkontrolleinheit die Röhrenparameter Hochspannung und Strom neu für die vorliegenden Absorptionsverhältnisse optimiert.

Die Erfindung wird an Hand der Abbildung erläutert. In Abbildung 1 ist ein Röntgenstrahlengenerator (1) an einen Röntgenstrahler (2) angeschlossen. Die emittierte Röntgenstrahlung (3) durchdringt den Patienten (4) und erzeugt auf dem Eingangsschirm (6) eines Röntgen­ strahlenbildwandlers (5) eine flächige Röntgenstrahlenintensitäts­ verteilung. Diese wird durch bekannte Verfahren der Bildwandlung in ein sichtbares Bild am Bildwandlerausgangsfenster (7) umgewandelt. Durch einen halbdurchlässigen Spiegel (8) wird ein Teil des optischen Strahlenganges ausgekoppelt und einem Lichtdetektor (9) zugeleitet. Die größere Intensität des Lichtes geht durch den halbdurchlässigen Spiegel hindurch und fällt in eine Fernsehbildröhre oder einen Halbleiterbildsensor (z. B. CCD-Element) (10). In einer elektronischen Schaltung (11) werden die Signale des Bildaufnehmers so aufbereitet, daß sie einem Bildwiederholspeicher (12) zugeführt werden können. Aus diesem Bildwiederholspeicher werden die Bildsignale auf einem Monitor (13) sichtbar gemacht und wahlweise auf einem Bildspeicher (Videorecorder, Bildplatte, Festplatte) für spätere Bildverarbeitung und Dokumentation abgespeichert.

Die Information über die Intensität und die zeitliche Veränderung der Intensität wird wahlweise aus dem Signal des Lichtdetektors (9), aus dem in der elektronischen Schaltung (11) aufbereiteten Ausgangssignal der Bildaufnahmeeinrichtung (10) oder aus dem Speicherinhalt des Bildwiederholspeichers (12) abgeleitet und in der Anlagenkontrolleinheit (15) verarbeitet. Diese Einheit (15) regelt über einen Sollwertgeber (18) die Hochspannung der Röntgenröhre und über die eingeprägte Strom-Spannungs-Kennlinie die Röntgendosisleistung. Sind in dem Regelungsvorgang mit der mittleren Helligkeit im Zielfeld und dem Kontrast als vernetzte Regelgrößen stabile Verhältnisse erreicht, so wird über einen Impulsgenerator (16) und einem Schalter (17) im Röntgengenerator der Strom der Röntgenröhre und damit die Dosisleistung getaktet. In ähnlicher Weise kann bei Dauerstrichanlagen die Beschleunigungsspannung der Röntgenröhre in den Pausen zwischen den Impulsen des Impulsgenerators soweit erniedrigt werden, daß die dadurch bedingte weichere Röntgenstrahlung im Röhrenfilter erheblich absorbiert wird, so daß die Dosisleistung in den Pulspausen am Ort den Patienten stark reduziert ist.

Abbildung

Fig. 1: Röntgendiagnostikeinrichtung

Bezugszeichenliste

 1 Röntgenstrahlengenerator
 2 Röntgenstrahler
 3 emittierte Röntgenstrahlung
 4 Patient
 5 Röntgenbildwandler
 6 Bildwandlereingangsschirm
 7 Bildwandlerausgangsfenster
 8 teildurchlässiger Spiegel
 9 Lichtsensor
10 Bildaufnahmeeinrichtung
11 elektronische Schaltung zur Aufbereitung der Bildsignale
12 Bildwiederholspeicher
13 Monitor
14 Bilddatenspeichereinrichtung
15 Anlagenkontrolleinheit
16 Impulsgenerator
17 Schalter
18 Sollwertgeber für die Röhrenspannung

Claims (4)

1. Röntgendiagnostikeinrichtung zum Durchleuchten von in Bewegung befindlichen Untersuchungsobjekten, insbesondere menschlichen Körperteilen, bestehend aus einem Röntgenstrahlengenerator, einer Vorrichtung zur Umwandlung der Röntgenstrahlenabsorptionsverteilung in ein sichtbares Bild unter Verwendung eines elektronischen Zwischenbildes, einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals aus der Bildinformation in einem definierten Bereich des Bildfeldes, einem Taktgenerator und einer Anlagenkontrolleinheit, die die Röntgenröhrenparameter und die Bildparameter kontrolliert und über eine automatische Dosisregelung die Erzeugung eines hellen und kontrastreichen Fernsehbildes sicherstellt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch die Anlagenkontrolleinheit bei Vorliegen eines ausreichend hellen und kontrastreichen Fernsehbildes in der Röntgendiagnostikeinrichtung die Dosisleistung des Röntgenstrahlers in bestimmten, durch den Taktgenerator vorgegebenen Zeitabschnitten reduziert wird, wenn keine Veränderung der Bildinformation in einem Zielfeld gegenüber dem vorhergehenden Takt stattgefunden hat und daß in den Zeitabschnitten, in denen die Dosisleistung des Röntgenstrahlers reduziert ist, das jeweils letzte helle und kontrastreiche Fernsehbild über eine geeignete Speicherschaltung am Untersuchungsbildschirm angezeigt wird.

2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Information über die zeitliche Änderung der Bildinformation im Zielfeld aus der Änderung des Videosignales abgeleitet wird.

3. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Information über die zeitliche Änderung der Bildinformation im Zielfeld durch Pixelvergleich im Bildspeicher abgeleitet wird.

4. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anlagenkontrolleinheit ein Alarmsignal erzeugt wird, wenn trotz Erhöhung der Röntgendosis kein ausreichend helles und kontrastreiches Bild auf dem Untersuchungsbildschirm erzeugt werden kann.