DD225591A1 - Einrichtung zum einstellen der roentgenroehrenspannung an einem roentgendiagnostikgenerator fuer mammografie - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einstellen der Roehrenspannung an einem mit einem Belichtungsautomaten ausgestatteten Roentgendiagnostikgenerator fuer Mammografie. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit der Einrichtung unabhaengig von der Erfahrung der Bedienungsperson ein Optimum an Bildkontrast bei vertretbarer Strahlenbelastung der zu untersuchenden Person mit einer minimalen Anzahl an Aufnahmen fuer die verschiedenen Aufnahmerichtungen zu gewaehrleisten und darueber hinaus gleichzeitig die Bedienungsperson bei der Wahl der richtigen Roehrenspannung fuer die erste Aufnahme zu schulen. Erfindungswesentlich ist, dass neben Mitteln, welche die Belichtungszeit einer ersten Aufnahme unter Beruecksichtigung eines voreingestellten Roehrenspannungswertes mit Vergleichswerten vergleichen und im Falle der Abweichung fuer weitere Aufnahmen, die an ein und derselben Untersuchungsperson vorgenommen werden, automatisch einen hoeheren oder gegebenenfalls niedrigeren vorprogrammierten Wert der Roehrenspannung einstellen, eine Kontrolleinrichtung vorgesehen ist, derart, dass der voreingestellte Wert der ersten Aufnahme und der gegebenenfalls selbsttaetig erhoehte oder erniedrigte Roehrenspannungswert der folgenden Aufnahmen gleichzeitig durch unterschiedliche, beispielsweise optische Signale angezeigt werden.

Description

D.iMailand Dresden, am 20,04.83

H.Thiele ENP/Bey/Di

H.-G, Magerstädt

VEB Transformatoren- und Röntgenwerk "H. Matern"

TuR-Akte 1861 IPK: H 05 G 1-45

Einrichtung zum Einstellen der Röntgenröhrenspannung an einem Röntgendiagnostikgenerator für Mammografie

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einstellen der Röntgenröhrenspannung an einem Röntgendiagnostikgenerator für Mammografie, bei dem mit Hilfe eines Belichtungsautomaten die Belichtungszeit bestimmt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist bekannt, Röntgendiagnostikgeneratoren für Mammografie in einem bestimmten Röhrenspannungsbereich zu betreiben, um eine zufriedenstellende Bildgüte zu erhalten. Dabei ist im allgemeinen die Bildgüte, im besonderen der Bildkontrast, um so besser, je niedriger die Röhrenspannung gewählt wird. Grenzen ergeben sich durch den Einfluß der unterschiedlichen und oft sehr hohen Absorption am Objekt. Mit zunehmender Absorption muß eine höhere Spannung gewählt werden, wenn die Strahlenbelastung des Patienten sowie die Expositionszeiten nicht unvertretbar hohe .Verte annehmen sollen. Hierdurch wird aber die Bildgüte verschlechtert. Die Einstellung der bildgebenden Faktoren am Röntgengenerator ist deshalb nur ein Kompromiß zwischen Bildgüte einerseits und Strahlenbelastung bzw· Schaltzeit andererseits. Um die Einstellung der bildgebenden Faktoren bei Mararaografie-Aufnahmen zu erleichtern, besitzt eine Reihe von Röntgendiagnostikgeneratoren neben einem Belichtungsautomaten eine in Stufen wählbare Röntgenrö£henspannung

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Geder Stufe ist in der .Regel ein konstanter Wert des Röntgenröhrenstromes zugeordnet»

Nachteilig ist hierbei, daß der Belichtungsautomat lediglich die Filraeinfallsdosis konstant hält, die Hauteinfallsdosis am Patienten dagegen nicht. Die Hauteinfallsdosis kann damit nur über die gestufte Wahl der Röntgenröhrenspannung beeinflußt werden» Im Gegensatz zu anderen Röntgenaufnahmen besteht aber bei Mammografie kein direkter Zusammenhang zwischen Objektdicke und Absorption» Erschwerend kommt hinzu, daß in der Regel bei gleicher Röntgenröhrenspannung die medio-laterale Projektion etwa den 2,5 bis 3-fachen Belichtungszeitwert erfordert als die zugehörige cranio-caudale Aufnahme» Bei einem zu niedrig gewählten Röhrenspannungswert kann dieses Verhältnis sogar auf das 4-bis 5-fache ansteigen» Die Gefahr einer Überschreitung der Aufnahmegrenzzeit des Generators und damit einer Unterbelichtung der Aufnahme liegt im Bereich des Möglichen» Damit ist es für die Bedienungsperson schwierig, eine dem Objekt entsprechende optimale Röhrenspannung auswählen und einstellen zu können» Ein Optimum an Bildkontrast bei noch vertretbarer Strahlenbelastung kann somit nicht gezielt erreicht werden«

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, unabhängig von der Erfahrung der Bedienungsperson eines Röntgendiagnostikgenerators für Mammografie, eine optimale Einstellung der Röntgenröhrenspannung zu gewährleisten und damit Fehlbelichtungen weitestgehend zu vermeiden»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Einstellen der Röntgenröhrenspannung an einem mit einem Belichtungsautomaten ausgerüsteten Röntgendiagnostikgenerator für Mammografie zu schaffen, dergestalt, daß zum einen unabhängig von der Erfahrung der Bedienungsperson sin Optimum an Bildkontrast bei noch vertretbarer Strahlenbelastung

der zu untersuchenden Person mit einer minimalen Anzahl an Aufnahmen sowohl in cranio-caudaler als auch in raedio-lateraler Aufnahmerichtung gewährleistet ist und zum anderen darüber hinaus gleichzeitig die Erfahrung der Bedienungsperson bei der Wahl der richtigen Röhrenspannung für die erste Aufnahme geschult wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der aus einem Anwahlspeicher zur Speicherung eines voreingestellten kV-Wertes, einem zweiten mit Aufnahmebeginn und vom Belichtungsautomaten bei Aufnahmeende angesteuerten Speicher, der auf ein Zeitvergleichsglied arbeitet, einem vom Zeitvergleichsglied angesteuerten Ergebnisspeicher, einer sowohl bei Voreinstellung der Röhrenspannung als auch bei Patientenwechsel die Ergebnisspeicher löschende Rückstellstufe und einer eingangsseitig mit den Ausgängen des Anwahlspeichers und des Ergebnisspeichers sowie ausgangsseitig mit einem SoIl-Istwertvergleichsglied für die Röntgenröhrenspannung verbundenen Umschalt einrichtung, die für weitere cranio-caudale und/oder medio-laterale Aufnahmen, die an ein und derselben Untersuchungsperson vorgenommen werden, automatisch auf einen höheren oder gegebenenfalls niedrigeren Wert für die Röhrenspannung schaltet, wenn bei einer Aufnahme von einem oder mehreren am Zeitvergleichsglied eingestellten Vergleichswerten abgewichen wird, bestehenden Einrichtung zum Einstellen der Röhrenspannung eine Kontrolleinrichtung zugeordnet ist, indem eingangsseitig sowohl mit den Ausgängen des Anwahl- sp eichers als auch mit den Ausgängen der Umschalteinrichtung sowie mit einem Taktgenerator in Verbindung stehende logische Verknüpfungselemente und diesen Verknüpfungselementen nachgeschaltete Anzeigeelemente vorgesehen sind, so daß der voreingestellte Wert der Röhrenspannung der ersten Aufnahme und der gegebenenfalls selbsttätig erhöhte oder erniedrigte Nert der Röhrenspannung der folgenden Aufnahmen gleichzeitig durch unterschiedliche, beispielsweise optische Signale angezeigt werden.

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden» In der Zeichnung zeigen: Fig. 1: scheraatisch einen Röntgendiagnostikgenerator für

Mammografxe mit einem Belichtungsautomaten und einer Einrichtung zur Optimierung der Röntgenröhrenspannung, der eine Kontrolleinrichtung zugeordnet ist~und Fig« 2: die Einrichtung gemäß Fig. 1 im Detail.

Die Einrichtung arbeitet prinzipiell wie folgt: Durch kurzzeitiges Betätigen einer der kV-Wahltasten Tl bis T4 wird ein entsprechender Wert in einem Anwahlspeicher la...d gespeichert, dessen Ausgänge zu einer Uraschalteinrichtung 2a...d führen, deren Ausgänge wiederum zur Ansteuerung eines SoIl-Istwertvergleichsgliedes 3 der in Stufen einstellbaren Röntgen röhrenspannung (kV) dienen« Die sowohl mit dem Anwahlspeicher la...d als auch mit der Umschalteinrichtung 2a...d in Verbindung stehende und aus logischen Verknüpfungselementen 4a<**..«d_r Anzeigeelementen 5a..«d sowie einem Taktgenerator 6 aufgebaute Kontrolleinrichtung 7 ermöglicht dabei die optische Kontrolle der vorgewählten und letztlich eingestellten kV-Stufe. In einem Stellglied 8 wird mit Hilfe eines Stellmotors entsprechend dem Soll-Istwertvergleich eine für die gewählte kV-Stufe erforderliche Primärspannung eingestellt, die über einen Schalter 9 einen Hochspannungserzeuger 10 speist, an dem eine Röntgenröhre 11 angeschlossen ist. Die Röntgenstrahlung belichtet nach Durchdringung des Objektes 12 den Film 13 und wird in einer Ionisationskammer 14 eines 3elichtungsautomaten 15 gemessen* Ausgelöst wird eine Röntgenaufnahme durch Betätigen einer Aufnahmetaste T., wobei ein Speicher 16 gesetzt und damit der Schalter 9 geschlossen wird. Der Zeitpunkt des Ausschaltens der Röntgenstrahlung wird vom Belichtungsautomaten 15 durch Löschen des Speichers 16 und damit öffnen des Schalters 9 bestimmt. Die Schaltzeit wird in einem an den Ausgang des Speichers 16 geschalteten Zeitver-

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gleichsglied 17 ausgewertet und führt über einen Ergebnisspeicher 20a.· #d zu einem Signal Q 1 bzw» Q 2, wdches gegebenenfalls die Umschalteinrichtung 2a.,.d so beeinflußt, daß die nachfolgende Röntgenaufnahme an ein und derselben Untersuchungsperson mit der nächsthöheren kV-Stufe erfolgt. Der Kontakt T ist in der Stellung "cranio-caudaler Strahlen-

CC

gang* und der Kontakt P bei eingelegter Filmmarkierung zur Patientenkennzeichnung geschlossen

Im einzelnen arbeitet die Einrichtung wie folgt: Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Zustand sei vorausgesetzt, daß mit Hilfe einer Rückstellstufe 13 eine Rückstellung des Ergebnisspeichers 20a.«,d erfolgte, was bei Betätigung einer der Tasten T 1 bis T 4 oder bei geöffnetem Kontakt P der Fall ist (res 20a...d * FyTl V T2 V T3 V T4) . Mit Anlegen der Betriebsspannung an die gesamte Schaltung wird beim Vorliegen der Signale Z2" und zT und Z4 oder Tl oder P* über eine Eingangsstufe 19 der Anwahlspeicher la gesetzt, der damit ein Ausgangssignal Zl führt (set la = Z2 · Z~3 * Z4 yTl y P), Dieses Ausgangssignal Zl und ein aufgrund des rückgesetzten Ergebnisspeichers 20a.·.d von diesem anstehendes Ausgangssignal Ql führen in der Uraschalteinrichtung 2a zu einem Ausgangssignal Sl, das die bereits erläuterte Einstellung einer kV-Stufe bewirkt· Das Ausgangssignal Zl und das Ausgangssignal B vom Taktgenerator 5 oder das Ausgangssignal Sl erzeugen über das Verknüpfungseleraent 4a am Anzeigeelement 5a ein Dauersignal, z.B. Dauerlicht an einer Lampe» Sofern die Filmmarkierungseinrichtung den Kontakt P geschlossen hat, wird über die Aufnahmetaste T der Speicher 16 gesetzt und damit dem Schalter 9 ein Aufnahmesignal SA zugeführt (set 16 = ^P*^T _A)· Gleichzeitig wird das Zeitvergleichsglied 17 gestartet. Dieses liefert für die Dauer einer fest eingestellten Zeit (0,5.,,,Is) einen "O"-Impuls, das heißt, ein Ausgangssignal Falls bei cranio-caudalem Strahlengang, das heißt der Kontakt

T ist geschlossen, die vom Belichtungsautomaten 15 geschalc c

tete Aufnahme langer dauert als der "O"-Impuls des Zeitver-

gleichsgliedes 17, wird der Ergebnisspeicher 20a dadurch gesetzt, daß an allen mit UNO verknüpften Setz-Eingängen Potential "1" liegt (set 20a T„ *ϊ *SA). Mit Aufnahmeende wird

CC

der Speicher 16 durch ein Signal SA£ vom Selichtungsautomaten 15 rückgesetzt (res 14 = SAS). Damit führt der Ausgang vom Speicher 16 "O^-Potential und das Ausgangssignal SA" eines nachgeschalteten Negators 21 setzt den Ergebnisspeicher 20b_f dessen zweiter durch UND verknüpfter Eingang ein Signal Q20a vom Ergebnisspeicher 20a erhält (set 20b * SA «QlOa). Das Ausgangssignal Ql des Ergebnisspeichers 20b bewirkt nunmehr, daß das Ausgangssignal Sl der Umschalteinrichtung 2a ausgeschaltet, über die Umschalteinrichtung 2b ein Ausgangssignal S2 erzeugt und damit für die nächste Röntgenaufnahme auf eine höhere kV-Stufe geschaltet wird (S2 = Zl" Ql »Q2)-. Dieser Zustand wird gleichzeitig durch Blinklicht, welches den Blinkimpulsen B des Taktgenerators 6 folgt, am Anzeigeelement 5a und durch Dauerlicht am Anzeigeelement 5b angezeigt, da das Signal Sl am Verknüpfungsglied 4a ausgeschaltet ist und an dem Anzeigeelement 5b vorgeschalteten Verknüpfungsglied 4b das Signal S2 anliegt· Mit dieser Verkettung wird die ursprünglich gewählte kV-Stufe zur Erzielung eines Lerneffektes dem Bedienungspersonal mit dem Blinklicht und die Weiterschaltung auf eine höhere kV-Stufe mit dem Dauerlicht angezeigt.

Erfolgt anschließend eine zweite cranio-caudale Aufnahme, so wird gegebenenfalls um eine weitere kV-Stufe erhöht. In diesem Falle wird über den Ergebnisspeicher 20c der Ergebnisspeicher 2Od gesetzt und ein Ausgangssignal S3 der Umschalteinrichtung 2c erzeugt, während das Ausgangssignal S2 ausgeschaltet ist. Damit verlischt das Anzeigeelement 5b und am Anzeigeelement 5c erscheint Däuerlicht, Die ursprünglich gewählte kV-Stufe wird weiterhin durch Blinklicht am Anzeigeelement 5a angezeigt.

Wird im Anschluß an die cranio-caudalen Aufnahmen nach erfolgter Spannungsoptiraierung, die beispielsweise zur Folge hatte, daß die gewählte niedrigste kV-Stufe um eine Stufe erhöht

wurde, das Röntgengerät auf medio-lateralen Strahlengang geschwenkt, so kann selbsttätig keine weitere Umschaltung erfolgen. Durch den nunmehr geöffneten Kontakt T können die

c c

Ergebnisspeicher 20a und 20c trotz Überschreitung der Impulszeit des Zeitvergleichsgliedes 17 nicht gesetzt werden· Sind zum 3eispiel die Ergebnisspeicher 20a und 20b noch von der cranio-caudalen Aufnahme gesetzt, während die Ergebnisspeicher 20c und 2Od noch gelöscht sind, bleibt dieser Zustand erhalten, solange raedio-laterale Aufnahmen an ein und derselben zu untersuchenden Person durchgeführt werden. Besteht durch besondere aufnahmetechnische Probleme die Notwendigkeit einer Veränderung des selbsttätig optimal eingestellten Zustandes, so ist dies jederzeit durch Betätigung einer der kV-vVahltasten Tl,..T4 entsprechend der gewünschten kV-Stufe sowohl im cranio-caudalen als auch im medio-lateralen Betrieb möglich. Ist zum Beispiel nach einer selbsttätig erfolgten ersten Erhöhung um eine kV-3tufe von der Umschalteinrichtung 2a nach 2b für die folgende Aufnahme eine noch höhere kV-Stufe erwünscht, so wird dies durch Betätigung der kV-Wahltaste T3 erreicht. In diesem Fall werden über die Rückstellstufe 18 die Ergebnisspeicher 20a.*«d gelöscht (res 20a« «.d = Tl V T2 V T3 V T4 VP) und auch der Anwahlspeicher la durch das während des Tastendruckes am Anwahlspeicher Ic entstehende Signal Z3 rückgesetzt (res la = Z2 \/ Z3 v²⁴)· Diese freie Wahl eines kV-vVertes ist in jeder Phase des Betriebsablaufes sowohl als kV-Steigerung als auch kV-Reduzierung möglich. Dabei wird anstelle der Blinklicht-Dauerlicht-Kombination die von Hand gewählte kV-Stufe mit Dauerlicht im gewählten Beispiel durch das Anzeigeelement 5c angezeigt.

Bei Patientenwechsel werden durch öffnen des Kontaktes P über die Rückstellstufe 18 die Ergebnisspeicher 20a,,,d ebenfalls gelöscht· Über die Eingangsstufe 19 wird dann als Anfangs^zustand durch Setzen des Anwahlspeichers la automatisch die niedrigste kV-Stufe gewählt und entsprechend mit Dauerlicht am Anzeigeelement 5a angezeigt. Sollte es erfor-

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derlich sein, mit einer höheren kV-Stufe zu beginnen, so ist dies möglich, indem von Hand eine andere kV-Stufe angewählt wird» Die Optimierung der Röhrenspannung erfolgt dann entsprechend unter Berücksichtigung dieses von Hand gewählten Ausgangszustandes ·

Selbstverständlich läßt sich durch einfache schaltungstechnische Maßnahmen erreichen, daß die selbsttätige Optimierung der Röntgenröhrenspannung nicht nur in Form einer Steigerung des kV-iVertes um eine oder mehrere Stufen, sondern auch bei zu hoch gewählten Ausgangswerten eine Reduzierung der Röhrenspannung um eine oder mehrere Stufen erfolgen kann» Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dahingehend denkbar, daß getrennte Optimierungsvorgange sowohl für die cc- als auch für die ml-Aufnahmerichtung vorgesehen sind«

Claims (1)

1. TuR-Akte lööl

   Erfindungsanspruch

   Einrichtung zum Einstellen der Röntgenröhrenspannung an einem Röntgendiagnostikgenerator für Mammografie, bei dem mit Hilfe eines Belichtungsautoraaten die Belichtungszeit bestimmt wird, gekennzeichnet dadurch, daß der aus einem Anwahlspeicher (la-»««d) zur Speicherung eines voreingestellten kV-Wertes, einem zweiten mit Aufnahmebeginn und vom Belichtungsautomaten (15) bei Aufnahmeende angesteuerten Speicher (16), der auf ein Zeitvergleichsglied (17) arbeitet, einem vom Zeitvergleichsglied (17) angesteuerten Ergebnisspeicher (20a»,»d), einer sowohl bei Voreinstellung der Röhrenspannung als auch bei Patientenwechsel die Ergebnisspeicher (20a«««d) löschenden Rückstellstufe (18) und einer eingangsseitig mit den Ausgängen des Anwahlspeichers (la»««d) un^d des Ergebnisspeichers (20a..«d) sowie ausgangsseitig mit einem Soll-Istwertvergleichsglied (3) für die Röhrenspannung verbundenen Umschalteinrichtung (2a.«.»d), die für weitere cranio-caudale und/oder mediolaterale Aufnahmen, die an ein und derselben Untersuchungsperson vorgenommen werden, automatisch auf einen höheren oder gegebenenfalls niedrigeren Wert für die Röhrenspannung schaltet, wenn bei einer Aufnahme von einem oder mehreren am Zeitvergleichsglied (17) eingestellten Verglsichswerten abgewichen wird, bestehenden Einrichtung zum Einstellen der Röhrenspannung eine Kontrolleinrichtung (7) zugeordnet ist, indem eingangsseitig sowohl mit den Ausgängen des Anv:ahlspeichers (la«.»d) als auch mit den Ausgängen der Umschalteinrichtung (2a··.d) sowie mit einem Taktgenerator (6) in Verbindung stehende logische Verknüpfungselemente (4a··.d) und diesen Verknüpfungselementen (4a..*d) nachgeschaltete Anzeigeelemente (5a»»«d) vorgesehen sind, so daß der voreingestellte Wert der Röhrenspannung der ersten Aufnahme und der gegebenenfalls selbsttätig erhöhte oder erniedrigte Wert der Röhrenspannung der folgenden Aufnahmen gleichzeitig durch unterschiedliche, beispielsweise optische Signale angezeigt werden»

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