DE3414622A1 - Pufferspeicheranordnung - Google Patents

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* m ψ · μ t

Dipl.-lng. A. Wasmeier

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E/p 11.454	2. April 19fi4 y/He

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Titel:

"Pufferspeicheranordnung"

Priorität: USA - Ser.No. 487.312 vom 21.4.1933

Pufferspeicheranordnung

Die Erfindung bezieht sich auf diagnostische Abbildungsgeräte und insbes. auf Pufferspeicheranordnungen für derartige Geräte.

Diagnostische Abbildungsgeräte weisen im allgemeinen Scheiben zur Speicherung von Mehrbilddaten auf. Während die Daten erfaßt werden, werden sie vorübergehend in Pufferspeichern gespeichert. Auch kann der Arzt oder Kliniker die Sichtanzeigen der Bilder, die gerade erfaßt werden, betrachten, während die Daten erfaßt werden.

Der Pufferspeicher wird verwendet, da er den die Erfassung aufzeichnenden Vorgang beschleunigt. Der fertige Scheibenspeicher, wie er generell verwendet wird, nimmt nur Daten mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit auf, obgleich er in der Lage ist, eine große Datenmenge zu speichern. Die Geschwindigkeit der Zuführung von Daten in die meisten Scheibenspeichervorrichtungen schließt aus, daß die große Anzahl von Bildern erhalten wird, die häufig von dem Arzt für diagnostische Zwecke innerhalb einer Zeitdauer erwünscht ist, die für den Patienten bequem ist. Zusätzlich zu der Bequemlichkeit für den Patienten setzt die Verwendung eines solchen Erfassungsgerätes notwendigerweise den Patienten einer Strahlung aus. Aus Sicherheitsgründen ist es stets erstrebenswert, die Strahlungsdosis, die auf dem Patienten einwirkt, so gering wie möglich zu halten. Die meisten Hersteller derartiger Geräte verfolgen streng die Tendenz, den Patienten so wenig wie möglich bzw. so kurz wie möglich einer Strahlungseinwirkung auszusetzen. Ziel der Röntgenstrahl- oder diagnostischen Abbildungsgerätehersteller ist es deshalb, die Patienten der geringsten Strahlungseinwirkung auszusetzen.

Aus diesen genannten Gründen werden Pufferspeicher verwendet. Diese Pufferspeicher können die Daten mit etwa der doppelten Geschwindigkeit der Platte aufnehmen und speichern. Die Pufferspeicher im allgemeinen haben eine begrenzte Größe und deshalb

• · · · η λ Λ λ λ _m «ft«*«

ist die Datenmenge, die im Pufferspeicher gespeichert werden kann, wesentlich kleiner als die Menge, die in einer Platte gespeichert werden kann.

Es kommt vor, daß mehr Daten erforderlich sind als im Pufferspeicher gespeichert werden können. In diesem Fall muß die Bedienungsperson, die die Untersuchung leitet, die Erfassung der Daten stoppen, während der Pufferspeicher mit der verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeit entleert wird, die von der Scheibe gefordert wird. Das Einstellen der Erfassung hat entscheidende Nachteile, insbes. die, daß die Organe der Patienten nicht aufhören zu arbeiten, daß jedes Kontrastmaterial gelöscht wird und daß die Lage des Patienten sich ändern kann, wenn die Erfassung wieder aufgenommen wird.

Es gibt Lösungen für die Probleme, die auftreten, wenn Pufferspeicher in heutzutage verfügbaren diagnostischen Abbildungsgeräten verwendet werden. Beispielsweise können sehr große Pufferspeicher verwendet werden. Diese Lösung macht jedoch die Anordnung sperrig und teuer. Eine weitere Lösung besteht darin, einen sehr schnellen Schreib-Plattenspeicher zu verwenden, was jedoch die Kosten der Anordnung ebenfalls erhöht. Eine andere Lösung besteht darin, die Geschwindigkeit der Bilderfassung zu verringern und Bilder zwischen der Erfassung zu übertragen. Die niedrigeren Geschwindigkeiten sind jedoch ebenfalls nachteilig, da sie keine geeignete zeitliche Auflösung des Gegenstandes ermöglichen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, Pufferspeicheranordnungen für die diagnostische Abbildungstechnik zu schaffen, bei denen der Pufferspeicher und die Platte möglichst billig sind und eine möglichst geringen Platzbedarf haben.

Gemäß der Erfindung ist eine Pufferspeicheranordnung zur Verwendung bei diagnostischen Abbildungsgeräten gekennzeichnet

eine Bilderfassungsanordnung,

34H622

eine Pufferspeicheranordnung zum vorübergehenden Speichern von

Bildern, die durch diese Anordnung erfaßt werden,

eine Vorrichtung zum Laden des Pufferspeichers mit einer

Geschwindgkeit Rl, die mindestens 12,5 Bilder pro Sekunde

beträgt,

eine Langzeitspeichervorrichtung zur Speicherung dieser Bilder, und eine Vorrichtung zum Entladen der Pufferspeichervorrichtung mit einer Entladegeschwindgkeit von R2, während das Bild in den

Speicher eingeführt wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Pufferspeicheranordnung nach der Erfindung beträgt die Ladegeschwindigkeit Rl mindestens 25 Bilder pro Sekunde, und die Entladegeschwindigkeit R2 mindestens 12,5 Bilder pro Sekunde.

Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt im Blockschaltbild eine Pufferspeicheranordnung zur Verwendung in digitalen Fluoroskopanordnungen.

Die diagnostische Abbildungsanordnung 11 nach der Zeichnung weist eine Pufferspeichervorrichtung 13 auf. Die Anordnung 11 ist eine bekannte digitale Fluoroskopabbildungsanordnung. Das Bild wird durch den Block 14 erfaßt. Die Ausgangssignale aus dem Block 14 sind die digitalen Signale, die zur Erzeugung der Sichtanzeigen auf dem Monitor 16 verwendet werden. Es sind diese Signale, die auch in der Langzeitspeichervorrichtung, z.B. der Platte 17 gespeichert werden. Da die Ladegeschwindigkeit für das Einspeisen der Daten in die Platte verhältnismäßig gering ist, wird die Pufferspeichereinheit 13 verwendet.

Wie bereits vorstehend ausgeführt, ist es zweckmäßig, die Pufferspeichereinheit so klein und billig wie möglich zu halten, ohne die Bildqualität der Dosisverwertung nachteilig zu beeinflussen.

^: 34U622

Die Pufferspeichervorrichtung 13 bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Halbleiterspeichermatrix. Der Vorteil derartiger Pufferspeicher besteht darin, daß sie schnell gefüllt werden und eine erhebliche Menge an Daten speichern können. Das Füllen wird bei der dargestellten Anordnung durch Steuerung der Logikeinheit 18 vorgenommen, die x- und y-Eingabeeinheiten 19 und 21 betätigt.

Das Entleeren wird erreicht, wenn x- und y-Ausgabeeinheiten 22 und 23 betätigt werden. Die Ausgabegeschwindigkeit wird durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der der Speicher 17 die Daten aufnehmen kann. Die Eingabe- oder Ladegeschwindigkeit beträgt bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung etwa 6,25 Megabytes pro Sekunde, wenn der Pufferspeicher eine 512 χ 512 Matrix ist, und etwa 1,5625 Megabytes pro Sekunde, wenn der Pufferspeicher 13 eine 256 χ 256 Matrix ist. Andererseits beträgt die Geschwindigkeit des Entleerens etwa nur 0,8 Megabyte pro Sekunde.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Kapazität des Pufferspeichers etwa 62 Bilder. Da die übertragungsgeschwindigkeit in dem Pufferspeicher etwa 25 Bilder pro Sekunde beträgt, ergibt dies, daß unter normalen Umständen der Pufferspeicher in etwas mehr als zwei Sekunden gefüllt wird. Bei bekannten Anordnungen muß die Erfassung üblicherweise unterbunden werden, während der Pufferspeicher in die Platte entladen wird.

Bei der vorbeschriebenen Anordnung nach der Erfindung steuert die Logikeinheit das Füllen und Entleeren, damit beide Vorgänge gleichzeitig durchgeführt werden können. Damit wird die Zeitdauer wesentlich erhöht, die zum Füllen des Pufferspeichers benötigt wird. Somit wirkt die Anordnung so, als ob ein größerer Pufferspeicher vorhanden wäre als dies tatsächlich der Fall ist. Tabelle 1 zeigt die Vergrößerung der Last, die der Pufferspeicher handhaben kann, wenn die Erfassung mit einer Geschwindigkeit von 25 Bildern pro Sekunde unter Verwendung einer 256 χ

34H622

Matrix für den Pufferspeicher auftritt, und wenn das Entleeren mit einer Geschwindigkeit von 12,5 Bildern pro Sekunde vor sich geht.

Verstrichene	Bilder	Bilder	im Pufferspeicher
Zeitdauer (Sek.)	qefüllt	entleert	verbliebene Bilder
1	25	12,5	12,5
2	50	25	25,0
3	75	37,5	37,5
4	100	50	50,0
5	125	62,5	62,5

Die effektive Kapazität des Pufferspeichers wird mit der vorbeschriebenen Anordnung verdoppelt. Der Vorteil ist von ausschlaggebender Bedeutung, wenn die Erfassungsgeschwindigkeit hoch ist. Ist die Erfassungsgeschwindigkeit der Anordnung niedrig, kann ein Entladen zwischen Bildern auftreten, um die effektive Erhöhung in der Kapazität des Pufferspeichers zu erreichen. Wenn die Erfassungsgeschwindigkeit hoch ist, und insbesondere, wenn die Zeitdauer zwischen der Bilderfassung minimal ist, ist nicht genügend Zeit vorhanden, um ein Entleeren zwischen den Bildern zu erreichen. Deshalb vergrößert die Entleerung während des Füllens den Vorteil, den schnelle Erfassungssysteme bringen.

Die Erfindung wurde in Verbindung mit einer speziellen Einrichtung erläutert; dies stellt jedoch keine Beschränkung der Erfindung dar.

Claims (11)

1. 34U622

   Patentansprüche:

   f 1 .j Puf ferspeicheranordnung für den Einsatz in Bilderfassungssystemen für das vorübergehende Speichern von Bildern, die
   durch diese Systeme erfaßt werden, gekennzeichnet durch
   eine Vorrichtung (19,21) zum Beladen des Pufferspeichers (13) mit einer Geschwindigkeit Rl,

   eine Langzeitspeichervorrichtung (17) zum Beibehalten der
   Bilder, und

   eine Vorrichtung (22, 23) zum Entladen des Pufferspeichers
   (13), während das Bild in den Speicher geladen wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilderfassungssystem die Bilder mit einer hohen Geschwindigkeit erfaßt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladegeschwindigkeit Rl gleich mindestens 12,5 Bildwechseln
   pro Sekunde ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladegeschwindigkeit R2 kleiner ist als Rl.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Rl
   gleich mindestens 25 Bildwechseln pro Sekunde ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß R2
   gleich mindestens 12,5 Bildwechseln pro Sekunde ist.
7. 7. Verfahren zur Verwendung eines Pufferspeichers in Verbindung mit einem permanenten Speicher in subtrahierenden Bilderfassungssystemen, dadurch gekennzeichnet, daß

   ein Bild erfaßt wird,

   das erfaßte Bild in einen Pufferspeicher mit einer Geschwindigkeit Rl geladen wird,

   » Λ'

   der Pufferspeicher entladen wird, um das Bild in einen
   permanenten Speicher mit einer Geschwindigkeit R2 zu übertragen, und
   das Entladen während des Ladens auftritt.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Erfassungsschritt mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit Rl mindestens 12,5 Bildwechsel pro Sekunde beträgt.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit R2 kleiner als die Geschwindigkeit Rl ist.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit Rl mindestens 25 Bildwechsel pro Sekunde und die Geschwindigkeit R2 mindestens 12,5 Bildwechsel pro
    Sekunde beträgt.