DE4235173C1 - Röntgendiagnostikeinrichtung mit Mitteln zur Bildung eines Transparenzsignals - Google Patents

Description

In der DE 30 08 261 A1 ist der automatische Transparenzangleich insbesondere für die Mammographie beschrieben. Bei diesem Stand der Technik wird noch davon ausgegangen, daß die Wahl der Aufnahmeparameter (kV, Filter) von Hand erfolgt.

Die Strahlenqualität (abhängig von Anodenmaterial, Filterung, Röhrenspannung) ist entscheidend für die in der Mammographie erzielbare Bildqualität. Die heute am meisten genutzte Strahlenqualität (Mo-Anode, Mo-Filter, Röhrenspannung 25 kV bis 30 kV) liefert bei strahlentransparenten Objekten kontrastreiche Bilder. Bei dicken bzw. dichten Objekten ist die Strahlenexposition hoch, außerdem wird dichtes Drüsengewebe nur unzureichend durchgezeichnet. Eine Möglichkeit, die Strahlenqualität an die Objektdicke bzw. Dichte anzupassen, bietet die Verwendung einer Röhre mit W-Mo-Anodenteller, deren emittierende Strahlung mit verschiedenen Kantenfiltern (z. B. Mo, Ru, Rh) vorgefiltert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgendiagnostikeinrichtung der eingangsgenannten Art zu schaffen, bei der die optische Strahlenqualität automatisch eingestellt wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine Röntgenröhre 1 mit zwei Brennfleckbahnen aus Mo und W dargestellt, die einen Patienten 2, der auf einer Lagerplatte 3 ruht, durchstrahlt. In Strahlenrichtung gesehen hinter der Lagerplatte 3 liegt ein Sekundärstrahlungsraster 4 sowie ein Film-Folien-System 5. Hinter dem Film-Folien-System 5 sind zwei Strahlendetektoren 6 und 7 nebeneinander angeordnet. Die Strahlendetektoren 6, 7 können jedoch auch hintereinander angeordnet sein. Vor dem Strahlendetektor 7 liegt ein Strahlenfilter 8, z. B. eine dünne Kupferfolie. Sind die Detektoren 6, 7 hintereinander angeordnet, liegt das Strahlenfilter 8 zwischen den Detektoren 6, 7. Ferner ist im Primärstrahlengang vor dem Patienten 2 noch eine z. B. drehbare Filterscheibe 9 angeordnet. Die Filterscheibe trägt mehrere Strahlenfilter, z. B. aus Mo, Ru, Rh, die einzeln in den Strahlengang eingeschwenkt werden können.

Die Ausgangssignale S1 und S2 der Detektoren 6 und 7 werden einem Quotientenbildner 10 zugeführt, dessen Ausgangssignal in einem Vergleicher 11 mit einer einem Speicher 13 über einen Digital-Analog-Wandler 12 entnommenen entsprechenden Information für eine Normdicke und Dichte verglichen wird. Das der Differenz seiner Eingangssignale entsprechende Ausgangssignal des Vergleichers 11 wird über einen Analog- Digital-Wandler 14 einem Korrekturspeicher 15 zugeführt, der zu jedem Differenzsignal ein Korrektursignal liefert. Die sich ergebende Ausgangsinformation des Korrekturspeichers 15 bestimmt die Abschaltdosis eines Röntgenbelichtungsautomaten mit und wird deshalb über einen Digital-Analog-Wandler 16 einer Schaltstufe 17 eines Belichtungsautomaten zugeführt, die an ihrem Ausgang 18 ein Abschaltsignal liefert, wenn eine vorbestimmte Strahlendosis am Röntgenfilm erreicht ist. Der Belichtungsautomat enthält noch eine Integrationsstufe 19.

Im Speicher 13 sind für alle vorgesehenen Aufnahmewerte die in Abhängigkeit der Strahlentransparenz und Dicke zugeordneten Transparenzinformationen gespeichert. Der Aufruf des jeweils erforderlichen Wertes erfolgt über Signale an den Eingängen 20, 21 und 22, wobei am Eingang 20 ein der gewählten Röntgenröhrenspannung entsprechendes Signal, am Eingang 21 ein dem gewählten Filter 9 entsprechendes Signal und am Eingang 22 ein der gewählten Brennfleckbahn entsprechendes Signal liegt. Die im Speicher 13 vorhandenen Werte wurden vorher mit einer Eichmessung ermittelt. Der Angleich an die verschiedenen Film-Folien-Systeme 5 erfolgt durch eine Information, die einem Vorwiderstand 23 des Vergleichers 11 zugeführt wird und die Verstärkung des als Differenzverstärker ausgebildeten Vergleichers 11 entsprechend beeinflußt.

Das Ausgangssignal des Digital-Analog-Wandlers 16, das aus dem Differenzsignal zwischen der tatsächlichen Strahlentransparenz und der gespeicherten Strahlentransparenz bei den gewählten Aufnahmewerten gebildet worden ist, beeinflußt den Sollwert der Abschaltdosis in Abhängigkeit von der tatsächlichen Strahlentransparenz des Aufnahmeobjektes.

Festzuhalten ist, daß mit Hilfe der beiden bei dem Ausführungsbeispiel nebeneinanderliegenden Detektoren 6 und 7, von denen einer durch das Filter 8 abgedeckt ist, ein Signal gebildet wird, das der tatsächlichen Transparenz des Aufnahmeobjektes entspricht, und daß dieses Signal den Belichtungsautomaten im Sinne einer Festlegung des Sollwertes der Abschaltdosis auf einen optimalen Wert steuert. Die dargestellte Röntgendiagnostikeinrichtung eignet sich besonders für Mammographieaufnahmen, bei denen eine weiche Röntgenstrahlung mit Röntgenröhrenspannungen zwischen 25 und 40 kV angewandt wird, weil sich dort unterschiedliche Strahlendurchlässigkeiten der Aufnahmeobjekte bei Verwendung unterschiedlicher Film-Folien-Systeme besonders stark auf die jeweils erforderliche Abschaltdosis auswirken.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist vor einem der Detektoren, und zwar vor dem Detektor 7, ein Strahlenfilter 8 angeordnet, während ein entsprechendes Filter vor dem Detektor 6 fehlt. Dadurch ist bewirkt, daß auf den Strahlenwegen der Detektoren 6, 7 eine unterschiedliche Strahlenschwächung erfolgt, so daß aus den Detektor-Ausgangssignalen die Strahlentransparenz bzw. Dicke des Aufnahmeobjektes ermittelt werden kann.

In der Zeichnung ist noch eine Kompressionsplatte 24 zur Kompression des Patienten 2, insbesondere einer auf der Lagerplatte 3 aufliegenden Mamma, dargestellt, die in Richtung des Doppelpfeiles 25 verstellbar ist. Ferner ist ein Speicher 27 für einen Satz von Aufnahmeparametern entsprechend unterschiedlichen Kompressionsdicken und damit Dicken des Patienten 2 vorhanden. Der Speicher 27 erhält über die Leitung 26 ein der Kompressionsdicke entsprechendes Signal.

Prinzipiell besteht kein eindeutiger Zusammenhang zwischen Kompressionsdicke und Strahlentransparenz der Mamma. Durch Messung der Kompressionsdicke kann jedoch der von der Objektdicke abhängige gesamte Belichtungsbereich eingeengt werden. Es wird folgendermaßen vorgegangen: Im Speicher 27 wird nach erfolgter Kompression ein der Kompressionsdicke zugeordneter Satz an Aufnahmeparametern (Mo- oder W-Anode; kV; Filter) vorgewählt und voreingestellt. Die Zuordnung der Aufnahmeparameter (im Speicher 27) zu Objektdickenbereichen kann vom Radiologen bestimmt werden.

Beispiel

Diesen Dickenbereichen ist ein Soll-Quotient S2/S1 im Speicher 13 zugeordnet.

Nach Auslösen der Aufnahme und Einschwingen der Hochspannung wird im Quotientenbildner 10 der S2/S1-Istwert bestimmt und im Vergleicher 11 mit dem Sollwert verglichen. Bei Übereinstimmung wird die Röntgenaufnahme beendet.

Bei Abweichung von Soll- und Istwert wird über eine Rückführung 28 des Differenzsignals zum Speicher 13 die richtige Strahlenqualität bestimmt. Ein erforderlicher Brennfleck- oder Filterwechsel würde nun eine Unterbrechung der Aufnahme erforderlich machen. Das Ziel des vorliegenden Vorschlages ist aber, ohne Testschluß und ohne Unterbrechung der laufenden Aufnahme auszukommen. Es wird deshalb während der Aufnahme nur die Röhrenspannung angehoben oder abgesenkt, um eine entsprechende Strahlenqualität zu erreichen. Nach erfolgter Spannungsänderung wird das Korrektursignal für den Transparenzangleich erneut bestimmt und die Aufnahme zu Ende geführt.

Allgemein ist demgemäß festzuhalten, daß bei der beschriebenen Röntgendiagnostikeinrichtung mit Hilfe des Quotientenbildners 10 ein Transparenzsignal für das Untersuchungsobjekt 2 gebildet wird. Im Speicher 27 ist ein Satz von Aufnahmeparametern entsprechend unterschiedlichen Dicken des Untersuchungsobjektes 2 (Sollwerte) gespeichert. Der Vergleicher 11 vergleicht zu Beginn einer Röntgenaufnahme das Transparenzsignal (Istwert) des Quotientenbildners 10 mit dem aus dem Speicher 27 in Abhängigkeit von der aktuellen Dicke des Untersuchungsobjektes 2 abgefragten Aufnahmeparameter (Sollwert). Die Röntgenröhrenspannung wird ohne Aufnahmeunterbrechung im Sinne eines Soll-Istwert-Angleiches beeinflußt.

Claims (1)

1. Röntgendiagnostikeinrichtung mit Mitteln (6 bis 10) zur Bildung eines Transparenzsignals für das Untersuchungsobjekt (2) durch Bildung des Quotienten der Ausgangssignale zweier in Strahlenrichtung hinter dem Untersuchungsobjekt angeordneter Strahlendetektoren (6, 7) mit unterschiedlicher Vorfilterung, sowie mit einem Speicher (13), in dem Aufnahmeparameter für unterschiedliche Dicken des Untersuchungsobjektes (2) gespeichert sind, wobei ein Vergleicher (11) zu Beginn einer Röntgenaufnahme das gemessene Transparenzsignal (Istwert) mit dem aus dem Speicher (13) für die aktuelle Dicke des Untersuchungsobjektes (2) enthaltenen Transparenzsignal (Sollwert) vergleicht und bei einer Differenz die Röntgenröhrenspannung ohne Aufnahmeunterbrechung im Sinne eines Soll-Istwert-Angleiches beeinflußt.