DD150950A1 - Vorrichtung und verfahren zur erzeugung objektbezogener markierungen in szintigrammen - Google Patents

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung objektbezogener Markierungen in Szintigrammen koennen auf dem Gebiet der Medizin und Werkstoffkunde zur Anwendung kommen. Ziel der Erfindung ist die Erzeugung objektbezogener Markierungspunkte durch eine Vorrichtung und die gespeicherten Werte des Bildauswertesystems durch ein Verfahren auswertbar zu machen. Die Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren fuer objektbezogene Markierungspunkte zu entwickeln. Das Ziel der Erfindung wird erreicht, indem zwei Rasterschienen, wobei eine Rasterschiene in zwei Schenkel gehalten wird, mit einem Schneckentrieb ueber einen Griff hoehenverstellbar angebracht sind. Ein Abtastkopf, der verschieblich auf der einen Rasterschiene laeuft, fuehrt gleichzeitig die zweite Rasterschiene im rechten Winkel und ist fest verbunden mit dem Detektorkopf der Szintillationskamera ueber die Aufnahme. Entsprechend dem Verfahren werden die Koordinaten der Markierungspunkte oder -linien dem Szintigramm zugeordnet separat gespeichert, wobei die Lichtmarke auf der Rasterschiene nach einem vorgegebenen Punkt positioniert werden kann und durch Fototransistoren Impulse ausgeloest werden.

Description

Titel der Erfindung

Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung objektbezogener Markierungen in Szintigrammen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, mit deren Hilfe bei Untersuchungen mit einer Szintillationskamera in das gev/onnene Szintigramm Punkte oder Linien zur Markierung eingeblendet werden können· Die Vorrichtung und das Verfahren können u· a. Anwendung finden in der Medizin und Werkstoffkunde.

Charakter!яtile der bekannten technischen Lösungen

Bei den bekannten Vorrichtungen und Verfahren werden radioaktive Punkt- oder Linienquellen verwendet, die auf die zu markierende Stelle oder den entsprechenden Bereich am untersuchten Objektaufgelegt werden und so im gleichen oder einem zweiten Szintigramm an entsprechender Stelle einen hellen bzw. farbigen Fleck oder Streifen erzeugen. Dieses Verfahren hat mehrere Nachteile:

- Die Markierung muß mit radioaktiven Quellen ausgeführt werden und verursacht beim Personal zusätzliche Strahlenbelastung.

- Ss müssen entsprechende Markierungsquellen mit unterschiedlichen Nukliden verwendet werden, um eine genaue Markierung bzw» eine kurze Aufnahmedauer für die Markierung zu erreichen.

- Dem Original-Szintigramm wird durch die Markierung ein "Aktivitäta"-Pleck überlagert, wodurch unter Umatänden weaentliche Details nicht mehr zu erkennen oder nicht genau genug zu erkennen sind·

- Quantitative Auswertung des Szintigramms mit Hilfe eines freiprogrammierbaren Bildauswertesystems sind nicht möglich.

Ein anderes bekanntes Verfahren (Anatomical marker, Firma Searle Radiographica, Lit·: Firmenprospekt) arbeitet ohne Verwendung radioaktiver Markierungsquellen· Die Vorrichtung zeichnet eich aus durch eine am Detektorkopf der Szintillationskamera angebrachte Zusatzeinrichtung, indem elektronische Polarkoordinaten des Markierungspunktes bezüglich des Geaichtafeldes des Detektors erzeugt werden und ein an einem Faden befestigter Marker aus dem Gehäuse gezogen und an die zu markierende Stelle geführt wird· In das Szintigramm werden dann elektronisch erzeugte Kreuze oder andere markante Zeichen auf den Analogbildschirm der Szintillationskamera eingeblendet. Bei dieser Lösung werden jedoch die Koordinatenwerte nicht dargestellt, ao daß eine Positionierung des Untersuchungsobjektea bei weiteren Untersuchungen in die ursprüngliche Lage unter der Szintillationskamera nicht möglich ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, mit einer Vorrichtung objektbezogene Markierungspunkte zu erzeugen und in die von der Szintillationskamera aufgenommenen und im Bildauswertesystem gespeicherten Szintigramme einzutragen und durch ein Verfahren auswertbar zu machen· Dabei darf der Inhalt der Szintigramme nicht irreversiebel verändert werden. Weiterhin ist es vorgesehen, von einem bestimmten Punkt im Szintigramm ausgehend über die Vorrichtung auf das Untersuchungsobjekt eine Marke zu

projizieren, die durch entsprechende Lagerung dea Objektes mit einer auf dem Objekt vorhandenen Markierung zur Deckung zu bringen ist·

Darlegung dea V7esens der Erfindung;

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren für objektbezogene Markierungspunkte zu entwikkeln, die Nachteile der bekannten Lösungen nicht aufweisen·

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Verfahren werden ohne Verwendung radioaktiver Quellen Markierungspunkte erzeugt. Auf mechanisch-elektronischem Wege werden elektrische Signale gewonnen, die den x- und y-Koordinaten des Markierungapunktes entsprechen· Dabei ist das Koordinatensystem dem Gesichtsfeld des Detektors der Szintillationskamera zugeordnet· Die Koordinatensignale werden als digitale Informationen erzeugt und in den Rechner des Bildauswerteaystema übertragen· Hierzu sind in einem Bauteil, durch das zwei mit Löchern oder Schlitzen, im weiteren Rastermarken genannt, versehene Schienen führen, je eine Leuchtdiode gegenüber zwei Fototranaistoren fest angeordnet· Zwischen Leuchtdiode und den Fototransistoren führt die verschiebliche Schiene mit den Rastermarken hindurch. Die Fototransistoren liegen bezüglich der Bewegungsrichtung der Schiene hintereinander· Die Anordnung von Leuchtdiode, Fototransistoren ist so gewählt, daß je nach Stellung der Schiene entv/eder beide Fototransistoren oder nur ein Fototransistor durch die Rastermarken hindurch oder keiner der Fototransistoren beleuchtet wird. In der einen Bewegungsrichtung der Schiene wird zuerst der Fototransistor 1 beleuchtet, dann erhalten beide Licht, danach erhält Fototransistor 1 kein Licht mehr und nur noch Fototransistor 2 ist beleuchtet· Wird die Schiene noch weiter bewegt, sind beide Fototransistoren unbeleuchtet· Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder Rastermarke der Schiene, die vor der Anordnung vorbei geführt wird. Aus der Reihen-

folge der Beleuchtung der Fototransistoren wird die Information für die Bewegungsrichtung gewonnen, der Zustand der gleichzeitigen Beleuchtung beider Fototransistoren wird zur Zählung der vorbeigeführten Raatermarken ausgewertet· Die beschriebene Anordnung ist für beide, orthogonal angeordnete Schienen, d· h· für die x- und y-Richtung die gleiche. Nach Verstärkung und Formung der von den Fototransistoren erzeugten Impulse erfolgt damit die Ansteuerung eines oder raeherer in Reihe geschalteter Vor/Rückwärt8-Binärzähler, die dann in digitaler Form die Koordinatenwerte erzeugen·

An den durch das jeweilige x-y-Xoordinatenpaar gekennzeichneten Punkten im Szintigramm werden durch den Rechner softwaregesteuert auf dem Bildnonitor des Auswertesystems markante Zeichen (z· B· Kreuze) in das Szintigramm eingetragen. Dabei werden außerdem die Koordinatenwerte selbst auf dem Monitor außerhalb des Bildes eingeblendet. Ss lassen sich entweder einzelne blarkierungspunkte oder ganze Linienzüge zu dem entsprechenden Szintigramm softwaregesteuert speichern· Da die Markierungspunkte nicht in das Szintigramm selbst, sondern als Koordinatenwerte dem Szintigramm zugeordnet gespeichert werden, wird der Originalbildinhalt nicht verändert, so daß eine quantitative Auswertung nicht beeinflußt wird. Es lassen sich nach jedem beliebigen Bearbeitungsschritt des Szintigrammes mit Hilfe des Auswertesystems die Markierungspunkte zur Kontrolle oder Information in die Darstellung eintragen.

Andererseits können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Verfahren Markierungspunkte, die in einem Szintigramm bereits vorhanden sind, zur Deckung gebracht werden mit dem durch die Vorrichtung eingestellten Punkt, indem dieser solange verändert wird, bis beide Punkte auf dem Monitor übereinander liegen. Auf diesem Wege kann ein Objekt über längere Zeit hinweg (Tage oder Wochen) immer in gleicher Position unter der Szintillationskamera gelagert werden. Diese Möglichkeit ist für Langzeituntersuchungen langsamablaufender Prozesse außerordentlich bedeutungsvoll. Es ist hierfür nur erforderlich,

die Lichtmarke der auf oben beschriebene Weise eingestellten Vorrichtung an zwei Punkten mit Markierungen auf dem untersuchten Objekt zur Deckung zu bringen·

Auaführungabeiapiel

Die Vorrichtung besteht aua zwei Rasterschienen (1) und (2), von denen eine Rasterschiene (1) in zwei Schenkel (3) gehalten wird· Jeder Schenkel ist drehbar an einer je Aufnahme (4) befestigt, die mit einem Schneckentrieb über einen Griff höhenverstellbar an den Befestigungswinkeln (5) angebracht sind. Mit diesen Befestigungawinkeln ist die gesamte Vorrichtung seitlich am Detektorkopf der Szintillationskamera montiert· Auf der Rasterschiene (1) verschieblich angebracht läuft ein Abtastkopf (6), durch den hindurch rechtwinkelig die zweite Rasterschiene (2) führt·

In beiden Rasterachienen sind auf einer Länge, die gleich dem Durchmesser des Gesichtsfeldes des Detektors der Szintillations· kamera ist, 64 oder 128 Rastermarken eingefräßt (Löcher oder senkrecht zur Bewegungsrichtung liegende Schlitze). An dem Ende der Rasterschiene (2), das unter den Detektor ragt, befindet sich eine Lichtquelle, die senkrecht zur Rasterschiene in Aufnahmerichtung eine Lichtmarke erzeugt« Das andere Ende der Rasterschiene trägt einen Griff (7) mit einem Taster (S) zum Einschalten der Lichtmarke. Mit dem Griff kann sowohl die Rasterschiene (2) innerhalb des Abtastkopfes als auch der Abtastkopf auf der Rasterschiene (1) bewegt werden. Die Länge der Rasterschiene (1) zwischen den Schenkeln ist so bemessen, daß die Schiene (2) auf beiden Seiten aus dem Gesichtsfeld geschoben werden kann. Zum Wechsel der Kollimatoren können die Schenkel (3) in der Aufnahme (4) um 90 Grad gedreht und arretiert werden. Die Verschiebung der Rasterschiene (2) kann in dieser Stellung ebenfalls durch eine Arretierung verhindert werden·

Im Abtastkopf befindet eich für jede Rasterschiene eine opto-

elektronische Abtastung zur Erzeugung der x- bzw· y-Koordinatenwerte des Markierungapunktes· Mit Hilfe einer Leuchtdiode und zweier Fototransistoren wird die Zahl der bei der Bewegung der Rasterachiene vorübergeführten Rastermarken gezählt. Dabei werden Vorwärts- und Rückwärtsbewegung registriert, so daß nach Einschalten der Anlage nach einmaligem Start und Positionierung beider Rasterschienen in Nullstellung ständig die aktuellen Koordinaten angegeben werden« Die elektronische Schaltung, wie Vorverstärker, Schmitt-Trigger und Auawertelogik befinden sich auf einer Leiterplatte, die im Joch der Szintillationskamera montiert wurde· Dort sind auch optische 'Anzeigen für die Betriebsbereitschaft der Vorrichtung bzw. zum Nullstellen der Rasterachienen (z. B· nach ITeustart des Rechners) angebracht· Bei Aufnahme eines Szintigrammea wird die Rasterschiene (2) seitlich aus dem Gesichtsfeld geschoben· Zur Eintragung von Markierungspunkten oder -linien in das Szintigramm nach beendeter Aufnahme wird am Bildauswertesystem ein entsprechendes Programm gestartet, und es wird im dargestellten Szintigramm auf dem Monitor automatisch der Markierungspunkt eingeblendet. Mit dem Griff (7) läßt sich die Lichtmarke im Gesichtsfeld verschieben und zum gewünschten Punkt auf dem Objekt führen. Der Markierungspunkt wird auf dem Monitor synchron mitbewegt. Ist der gewünschte Punkt erreicht, erfolgt durch Tastendruck am Bildauswertesystern die Speicherung der Koordinatenwerte und die Bereitschaft zur neuen Markierung. Entsprechend wird unter Benutzung des dafür vorgesehenen Programms bei Markierung mit Linien verfahren.

Die Vorrichtung und das Verfahren gestatten ea auch, die Lichtmarke an der Rasterschiene (2) nach einem Punkt in einem Szintigramm zu positionieren und danach ein Untersuchungsobjekt unter dem Gesichtsfeld der Szintillationskamera zu lagern·

Claims (6)

Erf indunrrs an spruch

1. Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung objektbezogener Markierungspunkte in Szintigrammen bei Verwendung einer Szintillationskamera mit Bildauswerteaystem zur Erzeugung von x- und y-Koordinatenwerten, gekennzeichnet dadurch, daß zwei Raaterachienen (1 und 2), wobei eine Raaterachiene (1) in zwei Schenkel (3) gehalten wird, die drehbar an je einer Aufnahme (4) mit einem Schneckentrieb über einen Griff (7) höhenverstellbar an den Befestigungawinkeln (5) angebracht sind und ferner einen Abtaatkopf (6) der verachieblich auf der einen Rasterschiene (1) läuft durch den gleichzeitig die zweite Rasterachiene (2) rechtwinklig hindurchführt und über die Aufnahme (4) eine feste Verbindung mit dem Detektorkopf der Szintillationakamera eingeht ·

2. Vorrichtung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die zwei orthogonal verlaufenden Raaterschienen mit jeweils 64 oder 128 Rastermarken versehen sind·

3· Vorrichtung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß ein Abtastkopf (6) für jede Rasterschiene eine Anordnung einer Leuchtdiode gegenüber zweier Fototransistoren angebracht sind zwischen denen die Rastermarken der Rasterschienen hindurchlaufen·

4· Verfahren entsprechend der Vorrichtung nach Punkt 1 bis gekennzeichnet dadurch, daß die Koordinaten der Markierungs· punkte oder -linien nicht im Szintigramm selbst, sondern dem Szintigramm zugeordnet separat gespeichert werden·

5· Verfahren nach Punkt 1 bis 4 gekennzeichnet dadurch, daß die Lichtmarke auf der Rasterschiene (2) nach einem vorgegebenen Punkt im gespeicherten Szintigramm positioniert werden kann·

6. Verfahren nach Punkt 1 bia 5 gekennzeichnet dadurch, daß die Koordinatenwerte der Punkte oder Linien ermittelt werden, indem die in den Pototranaiatoren entstehenden Impulse beim Hindurchachieben der Raaterachienen durch die Anordnung regiatriert, die Reihenfolge der Impulae aua jeden Fototranaiator zur Featatellung der Bewegungarichtung und die Zustände der gleichzeitigen Beleuchtung beider Pototranaiatoren zur Zählung der vorbeibewegten Raatermarken in einer entsprechenden elektronischen Schaltung auagewertet werden.

Hierzu 1 Saite Zeichnungen