DE4224615B4

DE4224615B4 - Röntgendiagnostikeinrichtung mit Bildverstärker-Fernsehkette

Info

Publication number: DE4224615B4
Application number: DE4224615A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Ziehm
Original assignee: Instrumentarium Imaging Ziehm GmbH
Current assignee: Ziehm Imaging GmbH
Priority date: 1992-07-25
Filing date: 1992-07-25
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2012-07-26
Also published as: DE4224615A1

Abstract

Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Röntgenstrahler (1) und einer schlitzförmigen Röntgenstrahlenblende, einem Röntgenbildwandler (3) und einer Bildaufnahmeeinheit (7), einem Bildspeicher (8), einer Steuerungseinheit (11), einem Bedientableau (12) und einem Monitor (9), dadurch gekennzeichet, daß die Lage und der Ausschnitt des Bildes auf dem Monitor mit Hilfe von in das Monitorbild eingeblendeten Markierungen vorzugsweise ohne Vorhandensein von Röntgenstrahlung mit Hilfe eines Bedientableaus gekennzeichnet werden und die Lage und Weite der strahlungsbegrenzenden Schlitzblenden sowie die Drehung der Bildaufnahmeeinheit von der Steuerungseinheit (11) gesteuert motorisch nachgeführt werden und daß diese Steuerungseinheit über ein Bedientableau (12) programmiert wird.

Description

Röntgendiagnostikeinrichtungen mit Bildverstärker-Fernsehkette werden zur Überwachung von chirurgischen Operationen verwendet, um die Lage von Fixationen, Platten, Schrauben, Nägeln oder Sonden zu kontrollieren. Hierbei kontrolliert der Chirurg die Manipulation von Geräten im Operationsfeld unter Röntgenkontrolle auf einem Monitor. Um eine leichte Zuordnung zwischen der Bewegung und der Lage des Instrumentes und dem Monitorbild herstellen zu können, ist es notwendig, daß der Operateur das Monitorbild in einem weiten Winkelbereich derart verdrehen kann, daß er die gewünschte Zuordnung leicht herstellen kann.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 37 03 050 A1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer motorisch verstellbaren, schlitzförmigen Röntgenstrahlblende für zahnmedizinische Panoramaaufnahmen bekannt, bei der die Lage und der Ausschnitt des Bildes mit Hilfe eines Bedientableaus gekennzeichnet werden.

Aus der deutschen Patentschrift DE 41 06 596 C1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Bildverstärker-Fernsehkette bekannt, bei der die motorische Bewegung der Primärstrahlenblende mittels eines Einstellmittels in der Art eines Joysticks vorgenommen wird und bei der die Bewegung bzw. die Stellung der Primärstrahlenblende auf dem Monitor darstellbar ist.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 3641918 wird eine Anordnung beschrieben, in der die Fernsehkamera einer Bildverstärker-Fernsehkette relativ zum Ausgangsleuchtschirm des Bildverstärkers um ihre eigene Achse drehbar gelagert ist und derart gesteuert wird, daß die Lage des Fernsehbildes auf dem Monitor den Vorstellungen des Bedieners entspricht. Eine derartige Lösung des Problems beeinhaltet, daß das Bild auf dem Monitor unter Röntgenstrahlenkontrolle mit Hilfe der Drehung der Kamera bis zur gewünschten Lage gedreht wird. Hierbei ist der Patient während des Einstellvorganges einer Röntgenstrahlung ausgesetzt, die nicht diagnostisch verwertet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Röntgenfernsehanlage der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß die Einstellung der Bildlage und die Einblendung des zu untersuchenden Objektes mittels eines Schlitzblendenpaares zwischen Röntgenstrahler und Patienten ohne zusätzliche Strahlenbelastung für den Patienten möglich ist und daß beim nächsten Strahlungspuls die gewünschte Bildeinstellung im Röntgen-Echtzeitbild auf dem Monitor zu sehen ist.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst, die anhand der Abbildungen näher erläutert wird. In 1 ist die prinzipielle Anordnung dargestellt: Der Röntgenstrahler (1), der von einem Generator (17) gespeist wird, wird auf der Strahlenaustrittsseite durch ein Schlitzblendenpaar (30, 31) zum Patienten hin abgeschirmt. Mit diesem Schlitzblendenpaar wird das Röntgenstrahlenbündel auf die gewünschte Weise eingegrenzt.

Das durch einen Motor (34) motorisch angetriebene Schlitzblendenpaar ist auf einem durch einen Motor (33) angetriebenen Drehkranz (32) montiert. Durch Absolutwertgeber, die vorzugsweise als Potentiometer ausgebildet sind, wird die Lage der Blendenrichtung (40) und die Weite der Blendenöffnung (41) detektiert. Die Röntgenstrahlung durchstrahlt das zu untersuchende Objekt (4) und erzeugt ein Röntgenstrahlenbild auf dem Eingangsschirm (2) des Röntgenbildverstärkers (3). Die Schlitzblenden grenzen das Röntgenbild auf dem Eingangsschirm nach den Gesetzen der geometrischen Optik ein. Bei festem Abstand der Schlitzblende zum Fokus des Röntgenstrahlers verändert sich die Breite des Strahlenbündels auf dem Eingangsschirm proportional mit dem Abstand zwischen Fokus und Bildverstärker. Bei den heute gebräuchlichen Röntgendiagnostikeinrichtungen ist dieser Abstand veränderbar, so daß in diesem Fall die Öffnungsbreite der Schlitzblende bei der Rekonstruktion der Schlitzblenden im Monitorbild linear mit einem Abstandsfaktor korrigiert werden muß.
Der Ausgangsschirm (5) des Röntgenbildverstärkers liefert ein lichtintensives Ausgangsbild, das mit einer Bildaufnehmeroptik (6) auf eine Bildaufnahmevorrichtung (7) übertragen wird. In dieser Bildaufnahmevorrichtung wird die optische Information des Ausgangsbildschirmes (5) in elektronische Information gewandelt und einer elektronischen Bildaufbereitungs- und Speicherungsvorrichtung (8) zugeführt. Die Bildaufnahmevorrichtung ist mittels einer mit einem Motor (10) angetriebenen Drehvorrichtung, deren absolute Winkel stellung mittels eines Absolutwertgebers (42) detektiert wird, um die eigene Achse drehbar. Die elektronischen Signale werden auf einem Monitor (9) sichtbar gemacht, wobei das Bild auf dem Ausgangsschirm des Röntgenbildverstärkers (5) auf dem Monitor als kreisrundes Bild (20) dargestellt wird, das durch die Schlitzblenden seitlich eingeblendet ist.
Eine zentrale Steuerungseinheit (11) kontrolliert den Röntgenstrahlengenerator (17), die Bildspeicherungseinheit (8) und den Monitor (20). Insbesondere sind für die Lösung der Aufgabe der Erfindung die Motoren (33) und (34) für die Lage und die Breite der Schlitzblenden, der Motor (10) für die Lage der Bildaufnahmeeinheit und der Motor (35) für die Höhenverstellung des Bildverstärkers sowie die einzelnen Absolutwertgeber miteinander gekoppelt und zwar in der Weise, daß die Schlitzblendenrotation und die Bildaufnehmerrotation synchron erfolgen. Die Steuerungseinheit wird von einem Bedientableau (12) bedient. Neben den Steuerelementen für den Röntgenstrahlengenerator (16) enthält das Bedientableau vorzugsweise eine Eingabetastatur (15) zur Eingabe von Zusatzinformationen, die in das Monitorbild mit eingespeist werden und mit abgespeichert werden. Das Bedientableau enthält ferner ein Bedienelement (18) zur Festlegung des Bildrichtungsvektors (21), ein Element (13) zur Festlegung der Bildlage und ein Element (14) zur Einstellung des Blendenabstandes. Das Steuerelement (11) ist mit einem Anwenderprogramm bestückt, das die Hauptwünsche des Operateurs erfüllt. Unabhängig von diesem Programm können beliebige Funktionen des Röntgendiagnostiksystems eingestellt werden. Eine Vorselektierung der Programmabläufe führt jedoch zu einer rascheren optimalen Einstellung der Parameter. Zunächst wird die Diagnostikeinrichtung mechanisch unter Röntgenstrahlenkontrolle auf die Bildmitte justiert. Dann wird mit dem Element (13) die Bildlage gewählt. Vorzugsweise läßt man nur eine begrenzte Zahl von unterschiedlichen Bildlagen zu. In den Abbildungen ist die Bildlage auf die Stellungen 0, 90 und 270 Grad bezüglich der "Oben"-Richtung auf dem Monitor gewählt. Dann wird über den Knopf (21) der Bildrichtungsvektor im Monitorbild gedreht. Die Richtung der Blende ist im Auslegungsfall parallel und symmetrisch zum Bildrichtungsvektor ausgelegt; die Blendendrehung und die Drehung der Bildaufnahneeinheit werden synchron ausgefürt. Die Breite der Blendenöffnung wird mit einem Bedienelement (14) gewählt.
Abbildungen:
1: Funktionsdiagramm der Röntgendiagnostikeinrichtung
2: Monitorbild mit Bildrichtungsvektor und Blendendarstellung
3: Monitor mit Bildlagemarkierungen

1: Röntgenstrahler
2: Eingangsschirm des Röntgenbildverstärkers
3: Röntgenbildverstärker
4: Untersuchungsobjekt
5: Ausgangsfenster des Röntgenbildverstärkers
6: Optik
7: Bildaufnahmevorrichtung
8: Bildbearbeitungs- und Speichervorrichtung
9: Monitor
10: Motor für Rotation der Bildaufnahmevorrichtung
11: Steuerungseinheit
12: Bedientableau
13: Bedienelement für die Bildlage auf dem Monitor
14: Bedienelement für die Breite der Blendenöffnung
15: Tastatur
16: Bedienelement für den Röntgengenerator
17: Röntgengenerator
18: Bedienelement zur Festlegung des Bildrichtungsvektors
20: Monitorbild
21: Bildrichtungsvektor
22: Kante der Schlitzblende
23: Kante der Schlitzblende
24: Bildlagemarkierung
30: Schlitzblende
31: Schlitzblende.
32: Drehvorrichtung für Schlitzblendenpaar
33: Motor für Schlitzblendenrotation
34: Motor für Verstellung des Schlitzblendenabstandes
35: Motor zur Verstellung des Bildverstärker-Strahler-Abstandes
40: Absolutwertgeber für Blendenrotation
41: Absolutwertgeber für Blendenabstand
42: Absolutwertgeber für Rotation der Bildaufnahmeeinheit
43: Absolutwertgeber für Bildverstärker-Strahler-Abstand

Claims

Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Röntgenstrahler (1) und einer schlitzförmigen Röntgenstrahlenblende, einem Röntgenbildwandler (3) und einer Bildaufnahmeeinheit (7), einem Bildspeicher (8), einer Steuerungseinheit (11), einem Bedientableau (12) und einem Monitor (9), dadurch gekennzeichet, daß die Lage und der Ausschnitt des Bildes auf dem Monitor mit Hilfe von in das Monitorbild eingeblendeten Markierungen vorzugsweise ohne Vorhandensein von Röntgenstrahlung mit Hilfe eines Bedientableaus gekennzeichnet werden und die Lage und Weite der strahlungsbegrenzenden Schlitzblenden sowie die Drehung der Bildaufnahmeeinheit von der Steuerungseinheit (11) gesteuert motorisch nachgeführt werden und daß diese Steuerungseinheit über ein Bedientableau (12) programmiert wird.
Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Bedienelementes (18) am Bedientableau (12) ein durch die Bildmitte des Speicherbildes verlaufender Bildrichtungsvektor (21) in das Speicherbild des Monitors eingeblendet wird und daß mit dem gleichen Bedienelement dieser Vektor in durch das Anwenderprogramm der Steuereinheit (11) bestimmten Winkelschritten im Bezug zum Speicherbild drehbar ist.
Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Monitorbild dargestellten, durch die Schlitzblenden abgeblendeten Bildbereiche durch eine Manipulation im Speicherbild von den nicht ausgeblendeten Bereichen durch einen im Mittel geringeren Helligkeitswert dargestellt werden.
Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienelemente (14) und (18) auf dem Bedientableau in einem ergonomisch geformten, für Einhandbedienung geeigneten Handgriff untergebracht sind.
Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzblenden parallel zum Bildrichtungsvektor (21) und symmetrisch zu diesem liegen und durch ein Bedienelement (14) in ihrem Abstand veränderbar sind.
Röntgendianostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Bildrichtungsvektors (21) auf dem Monitor mit Hilfe eines Bedienelementes (13) auf dem Bedientableau wählbar ist, daß die möglichen Lagen auf dem Monitor durch Bildlagemarkierungen gekennzeichnet sind und die der gewählten Bildlage zugeordnete Bildlagemarkierung hervorgehoben dargestellt ist.
Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, daß im Programm der Steuerungseinheit der Abstand der Bildverstärker-Bildaufnehmereinheit vom Röntgenstrahler veränderbar ist und die Weite der Schlitzblenden bei der Darstellung auf dem Monitor linear mit wachsendem Abstand vergrößert wird.