EP0437650A1 - X-ray diagnostic apparatus - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an X-ray diagnostic device for generating X-ray images with an X-ray image intensifier and a detector for measuring the average image brightness in a dominant area of the output screen of the X-ray image intensifier, means being provided by means of which the size and position of the dominant area can be changed.
- Devices of this type are used for television-type image reproduction and for producing individual images and series of images, the detector serving to keep the average image brightness constant in the dominant region.
- Such an X-ray diagnostic device is described in DE-A-31 27 648, in which, in the parallel beam path of the optics arranged between the output fluorescent screen of the X-ray image intensifier and the television camera, a part is masked out by a mirror which is fed to a detector with a selectable dominant range. The selection is made using a dominant disc connected upstream of a photomultiplier. There are limits to the size, shape, position and size of the dominant area through the dominant disc.
- the invention is based on the object of creating an X-ray diagnostic device of the type mentioned at the outset, in which the options for selecting the dominant area increase with only a small structural size.
- the object is achieved in that the means have a roller conveyor made of opaque material, in which several openings are provided as measuring fields.
- the result of this is that a large number of dominant areas of different sizes, different in position and shape, can be set in a simple manner in a small space.
- a simple change in the measuring field for the detector is obtained if the roller belt is driven by a drive motor, the drive motor being connected to a transport roller. It has proven to be advantageous if the transport roller is connected to a torsion spring which generates a tensioning moment.
- the transport of the roller belt can also be effected if the drive motor is provided with a toothed wheel which engages in a perforation provided in the roller belt for the transport. This also ensures that safe and slip-free control of the measuring fields can take place. It has proven to be advantageous if the transport roller is provided with counteracting tensioning devices.
- a simple change of funds can be achieved if the roller conveyor is installed in a cassette. The control time can be shortened if the conveyor belt is an endless belt.
- FIG. 1 shows an X-ray tube 1 which is operated by a high-voltage generator 2 and emits a beam of rays which passes through a patient 3 and throws a radiation image onto the fluorescent screen of an X-ray image intensifier 4.
- the X-ray image intensifier 4 converts the radiation image into a visible image on the output fluorescent screen 18.
- An optics 5 is coupled to the x-ray image intensifier 4, which contains a base lens 6 and a camera lens 7. Through these lenses 6 and 7, the output image of the X-ray image intensifier 4 is imaged on the target 19 of a television camera 8.
- the output signal of the television camera 8 is amplified in a video amplifier 9 and reproduced on a monitor 10.
- a mirror 12 is arranged in the telecentric beam path 11 between the base lens 6 and the camera lens 7, which deflects a part of the parallel rays laterally out of the telecentric beam path 11.
- Another optical system 13 generates an image on a detector 14, for example a photomultiplier.
- the detector 14 is connected to a measuring amplifier, not shown, arranged in a control device 15.
- the control device 15 has an adjuster 16 for the setpoint value of the brightness and is connected to the high-voltage generator 2 for exposure control.
- the base lens 6 shows the beam path of the base lens 6 and camera lens 7 in more detail.
- the light diverging from a point on the exit fluorescent screen 18 of the X-ray image intensifier is captured by the base lens 6 and converted into the telecentric beam path 11 with parallel rays.
- the camera lens 7 detects the beam path 11 and forms the point through its converging beam on the target 19 of the television camera 8.
- the mirror 12 which can also be formed by a prism, is arranged in the telecentric beam path 11.
- a first lens 20 of the optics 13 is arranged in front of the mirror surface.
- a second lens 21 is arranged in front of the detector 14 at a distance behind the mirror 12 and forwards the image to the detector 14.
- the optics 13 are set such that the output image of the X-ray image intensifier 4 can be completely imaged in the image plane on a roller belt 22 arranged in front of the lens 21 for the detector 14.
- the roller belt 22 covers the dominant parts of the output image of the X-ray image intensifier 4 for determining the measuring field, so that only the remaining parts can contribute to the exposure control.
- FIG. 3 shows such a roller belt 22 according to the invention, which is wound on two transport rollers 23 and 24.
- a drive motor 25 for example a stepper motor, is attached to the transport roller 24 and is connected to setting means 17 for the selection of the dominant by a control (not shown).
- the transport roller 23 can be connected to means for resetting or generating a tensioning moment, for example a torsion spring, so that the conveyor belt 22 is stretched between the transport rollers 23 and 24.
- the roller belt 22 has a plurality of openings 26 to 28 of the most varied of shapes, positions and numbers. These openings 26 to 28 determine the respective dominant areas that are used for the measurement. 3, the beam path 29 of the lens 20 passes through the opening 27 and is limited thereby. The second lens 21 then images the residual rays on the detector 14, so that only the portion of the beam path penetrating through the opening 27 contributes to the measurement.
- the roller belt 22 can be made of any opaque material.
- a metal or plastic film can preferably be used.
- FIG. 22 A further type of drive for the roller conveyor 22 is shown in FIG.
- the drive motor 25 is connected to a gear 30 which engages in a perforation 31 for transport.
- the transport rollers 23 and 24 are each provided with oppositely acting devices, not shown, for generating a restoring or tensioning torque. These can be torsion springs, for example.
- the conveyor belt 22 is shown as an endless belt. This runs again via the transport rollers 23 and 24.
- the gearwheel 30 of the drive motor 25 engages in a perforation 31, which, controlled by the control device, effects an adjustment of the dominant.
- a mirror 32 can be arranged between the two strands of the roller conveyor 22, which causes the beam path 29 to be deflected onto the detector 14 (not shown in this figure).
- the detector can also be arranged directly between the two strands.
- the endless belt can be guided in a meandering manner by means of deflection rollers in the case of a large number of openings 26 to 28.
- the tape can also be installed in cassettes, similar to roll film cassettes in cameras. In this case, a quick change is possible.
- the inventive design of the masking of the dominant measuring fields by means of the conveyor belt 22 results in an X-ray diagnostic device in which any number of measuring fields in any size and position can be accommodated on the belt.
- the measuring field figures and their arrangement can be adapted according to customer requirements.
- These roller tapes 22 for determining the measuring field size of the dominant can be easily changed by the service if required.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung zur Erzeugung von Röntgenbildern mit einem Röntgenbildverstärker (4) sowie einem Detektor (14) zur Messung der mittleren Bildhelligkeit in einem Dominantenbereich des Ausgangsschirmes des Röntgenbildverstärkers (4), wobei Mittel (22 bis 28) vorhanden sind, durch die die Größe und Lage des Dominantenbereiches veränderbar ist. Die Mittel weisen ein Rollband (22) aus undurchsichtigem Material auf, in das mehrere Öffnungen (26 bis 28) als Meßfelder angebracht sind. Dadurch lassen sich auf kleinem Raum eine Vielzahl von unterschiedlichen Dominantenbereichen einstellen. <IMAGE>The invention relates to an x-ray diagnostic device for generating x-ray images with an x-ray image intensifier (4) and a detector (14) for measuring the average image brightness in a dominant area of the output screen of the x-ray image intensifier (4), means (22 to 28) being provided by which the Size and location of the dominant area is changeable. The means have a roller belt (22) made of opaque material, in which several openings (26 to 28) are provided as measuring fields. This allows a large number of different dominant areas to be set in a small space. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung zur Erzeugung von Röntgenbildern mit einem Röntgenbildverstärker sowie einem Detektor zur Messung der mittleren Bildhelligkeit in einem Dominantenbereich des Ausgangsschirmes des Röntgenbildverstärkers, wobei Mittel vorhanden sind, durch die die Größe und Lage des Dominantenbereiches veränderbar ist. Derartige Einrichtungen dienen zur fernsehmäßigen Bildwiedergabe sowie zur Anfertigung von Einzelbildern und Bildserien, wobei der Detektor dazu dient, die mittlere Bildhelligkeit in dem Dominantenbereich konstant zu halten.The invention relates to an X-ray diagnostic device for generating X-ray images with an X-ray image intensifier and a detector for measuring the average image brightness in a dominant area of the output screen of the X-ray image intensifier, means being provided by means of which the size and position of the dominant area can be changed. Devices of this type are used for television-type image reproduction and for producing individual images and series of images, the detector serving to keep the average image brightness constant in the dominant region.
In der DE-A-31 27 648 ist eine derartige Röntgendiagnostikeinrichtung beschrieben, bei der im parallelen Strahlengang der zwischen Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers und Fernsehkamera angeordneten Optik ein Teil durch einen Spiegel ausgeblendet wird, der einem Detektor mit wählbarem Dominantenbereich zugeführt wird. Die Auswahl erfolgt dabei durch eine einem Photomultiplier vorgeschaltete Dominantenscheibe. Der Einstellung von Form, Lage und Größe des Dominantenbereiches durch die Dominantenscheibe sind aber durch deren Größe Grenzen gesetzt.Such an X-ray diagnostic device is described in DE-A-31 27 648, in which, in the parallel beam path of the optics arranged between the output fluorescent screen of the X-ray image intensifier and the television camera, a part is masked out by a mirror which is fed to a detector with a selectable dominant range. The selection is made using a dominant disc connected upstream of a photomultiplier. There are limits to the size, shape, position and size of the dominant area through the dominant disc.
Bei derartigen Röntgenbildverstärkern ist es allgemein üblich, je nach Größe des zu betrachtenden Objektes und einer gewünschten Vergrößerung den Röntgenbildverstärker in seinem Format umzuschalten, so daß gleiche Flächen auf dem Eingangsleuchtschirm eine unterschiedliche Fläche auf dem Ausgangsleuchtschirm beleuchten. Dadurch läßt sich eine Vergrößerung des zu untersuchenden Objektes auf einfache Weise erreichen. Als nachteilig erweist sich hier aber, daß durch die Umschaltung des Röntgenbildverstärkers sich der Dominantenbereich verändert. Dies kann dadurch verhindert werden, daß für jede Einstellung des Röntgenbildverstärkers eine entsprechende Öffnung in der Dominantenscheibe vorgesehen ist, die dann verstellt wird. Das bedeutet aber, daß für jede gewünschte Form und Lage der Dominante mehrere dem Abbildungsmaßstab des Röntgenbildverstärkers entsprechende Öffnungen vorgesehen sein müssen, so daß die Dominantenscheibe sich in unerwünschter Weise vergrößert und unhandlich wird.With such X-ray image intensifiers, it is common practice, depending on the size of the object to be viewed and a desired magnification, to switch the format of the X-ray image intensifier so that the same areas on the input fluorescent screen illuminate a different area on the output fluorescent screen. This makes it easy to enlarge the object to be examined. It proves disadvantageous here, however, that by switching the X-ray image intensifier the dominant area changes. This can be prevented by providing a corresponding opening in the dominant disk for each setting of the X-ray image intensifier, which opening is then adjusted. However, this means that for each desired shape and position of the dominant, several openings corresponding to the imaging scale of the X-ray image intensifier must be provided, so that the dominant disk becomes undesirably enlarged and unwieldy.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgendiagnostikeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der sich die Möglichkeiten der Wahl des Dominantenbereiches bei nur geringer Baugröße erhöht.The invention is based on the object of creating an X-ray diagnostic device of the type mentioned at the outset, in which the options for selecting the dominant area increase with only a small structural size.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel ein Rollband aus undurchsichtigem Material aufweisen, in das mehrere Öffnungen als Meßfelder angebracht sind. Dadurch wird erreicht, daß sich auf kleinem Raum eine Vielzahl von in Lage und Form verschiedenen Dominantenbereichen unterschiedlicher Größe auf einfache Weise einstellen lassen.The object is achieved in that the means have a roller conveyor made of opaque material, in which several openings are provided as measuring fields. The result of this is that a large number of dominant areas of different sizes, different in position and shape, can be set in a simple manner in a small space.
Eine einfache Veränderung des Meßfeldes für den Detektor erhält man, wenn das Rollband durch einen Antriebsmotor getrieben wird, wobei der Antriebsmotor mit einer Transportrolle verbunden ist. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Transportrolle mit einer ein Spannmoment erzeugenden Drehfeder verbunden ist. Der Transport des Rollbandes kann ebenfalls dadurch bewirkt werden, wenn der Antriebsmotor mit einem Zahnrad versehen ist, das in eine in dem Rollband angebrachte Perforation für den Transport eingreift. Dadurch wird auch erreicht, daß eine sichere und schlupffreie Steuerung der Meßfelder erfolgen kann. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Transportrolle mit entgegengesetzt wirkenden Spannvorrichtungen versehen sind. Ein einfacher Wechsel der Mittel kann erreicht werden, wenn das Rollband in einer Kassette eingebaut ist. Die Steuerungszeit kann verkürzt werden, wenn das Rollband ein Endlosband ist.A simple change in the measuring field for the detector is obtained if the roller belt is driven by a drive motor, the drive motor being connected to a transport roller. It has proven to be advantageous if the transport roller is connected to a torsion spring which generates a tensioning moment. The transport of the roller belt can also be effected if the drive motor is provided with a toothed wheel which engages in a perforation provided in the roller belt for the transport. This also ensures that safe and slip-free control of the measuring fields can take place. It has proven to be advantageous if the transport roller is provided with counteracting tensioning devices. A simple change of funds can be achieved if the roller conveyor is installed in a cassette. The control time can be shortened if the conveyor belt is an endless belt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
- FIG 1
- ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikeinrichtung,
- FIG 2
- einen Ausschnitt der in FIG 1 dargestellten Röntgendiagnostikeinrichtung mit erfindungsgemäßem Rollband und
- FIG 3 bis 5
- perspektivische Ansichten von in FIG 2 dargestellten Rollbändern.
- FIG. 1
- 2 shows a block diagram of an X-ray diagnostic device according to the invention,
- FIG 2
- a section of the X-ray diagnostic device shown in Figure 1 with inventive roller tape and
- 3 to 5
- perspective views of the conveyor belts shown in FIG 2.
In der FIG 1 ist eine Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einem Hochspannungsgenerator 2 betrieben wird und ein Strahlenbündel aussendet, das einen Patienten 3 durchtritt und auf den Eingangsleuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers 4 ein Strahlenbild wirft. Der Röntgenbildverstärker 4 setzt das Strahlenbild in ein sichtbares Bild auf dem Ausgangsleuchtschirm 18 um. An den Röntgenbildverstärker 4 ist eine Optik 5 gekoppelt, die ein Basisobjektiv 6 und ein Kameraobjektiv 7 enthält. Durch diese Objektive 6 und 7 wird das Ausgangsbild des Röntgenbildverstärkers 4 auf dem Target 19 einer Fernsehkamera 8 abgebildet. Das Ausgangssignal der Fernsehkamera 8 wird in einem Videoverstärker 9 verstärkt und auf einem Monitor 10 wiedergegeben.1 shows an X-ray tube 1 which is operated by a high-voltage generator 2 and emits a beam of rays which passes through a patient 3 and throws a radiation image onto the fluorescent screen of an X-ray image intensifier 4. The X-ray image intensifier 4 converts the radiation image into a visible image on the output
In dem telezentrischen Strahlengang 11 zwischen dem Basisobjektiv 6 und dem Kameraobjektiv 7 ist ein Spiegel 12 angeordnet, der einen Teil der parallel verlaufenden Strahlen seitlich aus dem telezentrischen Strahlengang 11 lenkt. Eine weitere Optik 13 erzeugt auf einem Detektor 14, beispielsweise einem Photomultiplier, ein Bild. Der Detektor 14 ist mit einem in einer Steuervorrichtung 15 angeordneten, nicht dargestellten Meßverstärker verbunden. Die Steuervorrichtung 15 weist einen Einsteller 16 für den Sollwert der Helligkeit auf und ist zur Belichtungssteuerung an dem Hochspannungsgenerator 2 angeschlossen.A
In der FIG 2 ist der Strahlengang des Basisobjektives 6 und Kameraobjektives 7 genauer dargestellt. Das von einem Punkt auf dem Ausgangsleuchtschirm 18 des Röntgenbildverstärkers aus divergierende Licht wird vom Basisobjektiv 6 erfaßt und in den telezentrischen Strahlengang 11 mit parallel verlaufenden Strahlen umgewandelt. Das Kameraobjektiv 7 erfaßt den Strahlengang 11 und bildet den Punkt durch sein konvergierendes Strahlenbündel auf dem Target 19 der Fernsehkamera 8 ab.2 shows the beam path of the
In dem telezentrischen Strahlengang 11 ist der Spiegel 12 angeordnet, der auch durch ein Prisma gebildet sein kann. Vor der Spiegelfläche ist eine erste Linse 20 der Optik 13 angeordnet. Im Abstand hinter dem Spiegel 12 ist eine zweite Linse 21 vor dem Detektor 14 angeordnet, die das Bild auf den Detektor 14 weiterleitet. Die Optik 13 ist so eingestellt, daß das Ausgangsbild des Röntgenbildverstärkers 4 vollständig in der Bildebene auf einem vor der Linse 21 für den Detektor 14 angeordneten Rollband 22 abgebildet werden kann. Das Rollband 22 deckt zur Bestimmung des Meßfeldes der Dominante Teile des Ausgangsbildes des Röntgenbildverstärkers 4 ab, so daß nur die übriggebliebenen Teile zur Belichtungssteuerung beitragen können.The
In FIG 3 ist ein derartiges erfindungsgemäßes Rollband 22 dargestellt, das auf zwei Transportrollen 23 und 24 aufgewickelt ist. An der Transportrolle 24 ist ein Antriebsmotor 25, beispielsweise ein Schrittmotor, angebracht, der durch eine nicht dargestellte Steuerung mit Einstellmitteln 17 für die Wahl der Dominante verbunden ist. Die Transportrolle 23 kann mit Mitteln zur Rückstellung oder zur Erzeugung eines Spannmomentes, beispielsweise einer Drehfeder, verbunden sein, so daß das Rollband 22 zwischen den Transportrollen 23 und 24 gespannt ist.FIG. 3 shows such a
Das Rollband 22 weist mehrere Öffnungen 26 bis 28 verschiedenster Form, Lage und Anzahl auf. Diese Öffnungen 26 bis 28 bestimmen die jeweiligen Dominantenbereiche, die zur Messung herangezogen werden. In der in FIG 3 dargestellten Stellung des Rollbandes 22 gelangt der Strahlengang 29 der Linse 20 durch die Öffnung 27 und wird dadurch beschränkt. Die zweite Linse 21 bildet dann die Reststrahlen auf dem Detektor 14 ab, so daß nur der durch die Öffnung 27 hindurchdringende Anteil des Strahlenganges zur Messung beiträgt.The
Das Rollband 22 kann aus jedem lichtundurchlässigen Material erstellt sein. Vorzugsweise läßt sich eine Metall- oder eine Kunststoffolie verwenden.The
In der FIG 4 ist eine weitere Antriebsart für das Rollband 22 dargestellt. Der Antriebsmotor 25 ist mit einem Zahnrad 30 verbunden, das in einer Perforation 31 für den Transport eingreift. Zur Spannung des Rollbandes 22 sind die Transportrollen 23 und 24 jeweils mit entgegengesetzt wirkenden, nicht dargestellten Vorrichtungen zur Erzeugung eines Rückstell- oder Spannmomentes versehen. Dies können beispielsweise Drehfedern sein.A further type of drive for the
In FIG 5 ist das Rollband 22 als Endlosband dargestellt. Dieses läuft wieder über die Transportrollen 23 und 24. In eine Perforation 31 greift dabei das Zahnrad 30 des Antriebsmotors 25 ein, der gesteuert durch die Steuervorrichtung eine Verstellung der Dominante bewirkt. Zwischen den beiden Trumen des Rollbandes 22 kann ein Spiegel 32 angeordnet sein, der eine Ablenkung des Strahlenganges 29 auf den in dieser Figur nicht dargestellten Detektor 14 bewirkt. Der Detektor kann aber auch direkt zwischen den beiden Trumen angeordnet sein. Zur Verringerung der Größe der Anordnung zur Meßfeldausblendung kann bei einer großen Anzahl von Öffnungen 26 bis 28 das Endlosband mittels Umlenkrollen mäanderförmig geführt sein.In Figure 5, the
Anstelle eines motorischen Antriebes ist auch eine manuelle Betätigung des Rollbandes 22 beispielsweise durch Rasten oder durch einen Drehkopf möglich.Instead of a motorized drive, there is also manual actuation of the
Das Band kann auch in Kassetten, ähnlich Rollfilmkassetten in Photoapparaten, eingebaut sein. In diesem Fall ist ein schneller Wechsel möglich.The tape can also be installed in cassettes, similar to roll film cassettes in cameras. In this case, a quick change is possible.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Ausblendung der Dominantenmeßfelder durch das Rollband 22 erhält man eine Röntgendiagnostikeinrichtung, bei der beliebig viele Meßfelder in beliebigen Größen und Lagen auf dem Band untergebracht werden können. Die Meßfeldfiguren und deren Anordnung können dabei entsprechend den Kundenwünschen angepaßt werden. Diese Rollbänder 22 zur Bestimmung der Meßfeldgröße der Dominante können bei Bedarf vom Service leicht gewechselt werden.The inventive design of the masking of the dominant measuring fields by means of the
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