DE1194070B

DE1194070B - Roentgendiagnostikapparat mit einer Roentgen-Fernseheinrichtung

Info

Publication number: DE1194070B
Application number: DES76525A
Authority: DE
Inventors: Klaus Ungerer; Dipl-Ing Helmut Haslauer
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1961-11-02
Filing date: 1961-11-02
Publication date: 1965-06-03
Also published as: GB1018935A; FR1339735A

Description

Röntgendiagnostikapparat mit einer Röntgen-Fern,seheinrichtung Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikapparat mit einer Röntgenfernseheinrichtung und mit einemRegelmittel zurRegelung der dieDosisleistung der Röntgenröhre bestimmenden elektrischen Größen in Abhängigkeit voh der Höhe der Videosignalspannung.
Für die Qualität mit femsehtechnischen Mitteln übertragener Röntgenbilder ist eine konstante mittlere Dosisleistung hinter dem jeweils aufzunehmenden Objekt, unabhängig von den unterschiedlichen Absorptionseigenschaften und den eventuell schwankenden elektrischen Größen an der Röntgenröhre während der Aufnahmezeit, von wesentlicher Bedeutung.
Die Regelung der elektrischen Werte einer Röntgenröhre in Abhängigkeit von der mittleren Dosisleistung hinter einem aufzunehmenden Objekt ist an sich bekannt. Sie wird so vorgenommen, daß ein in den Strahlenkegel gebrachtes flächenhaft integrierendes Meßgerät, beispielsweise ein fotoelektrisches Abtastorgan oder eine lonisationskammer, den Mittelwert der Dosisleistung des gesamten Strahlenbündelquerschnitts bzw. eines Teils davon hinter dem Ob- jekt mißt und mit Hilfe der so gewonnenen Meßgröße über verschiedene Zwischenglieder die elektrischen Werte der Röntgenröhre iin Sinne einer Konstanthaltung der Dosisleistung beeinflußt werden.
Ferner ist es bei Femseheinrichtungen für die industrielle Anwendung bekannt, die Empfindlichkeit der Femsehaufnahmeröhre durch entsprechende Beeinflussung der Spannung an ihrer Signalplatte automatisch an die mittlere Helligkeit des abgetasteten Bildes anzupassen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es bei den in der röntgentechnischen Anwendung vorliegenden besonderen Verhältnissen zweckmäßig ist, die Spannung an der Signalplatte auf einen bestimmten optimalen Wert festzulegen, der so gewählt ist, daß das die Auflösung minimaler Kontraste bestimmende Signal-Rausch-Verhältnis am größten ist.
Es ist das Ziel der Erfindung, die an der Bildaufnahmevorrichtung wirksame mittlere Dosisleistung konstantzuhalten, jedoch die räumlich meist recht schwierig unterzubringende Anordnung eines separaten, wegen der bei einem Röntgendiagnostikapparat mit Röntgenfernseheinrichtung auftretenden extrem geringen Dosisleistung hochempfindlichen und daher sehr störanfälligen Meßgeräts für die Steuerung der Dosisleistung zu vermeiden. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß dem Regelmittel, das zur Regelung der die Dosisleistung der Röntgenröhre bestimmenden elektrischen Größen dient, eine Regelspannung zugeführt ist, die mit Hilfe einer bekannten Schaltungsanordnung aus der Differenz des durch Integration eines Teils der Videosignalspannung gewonnenen Spannungsmittelwertes und einer konstanten Vergleichsspannung gebildet ist.
Es ist zwar bei einem speziellen Röntgendiagnostikapparat, der nach dem Prinzip der punktweisen Abtastung des Aufnahmeobjekts mit Hilfe eines eng ausgeblendeten Röntgenstrahlenbündels arbeitet und der ebenfalls mit einer Röntgenferriseheinrichtung ausgerüstet ist, bekannt, die Intensität der Röntgenstrahlenquelle mit Hilfe einer aus dem Fernsehsignal gewonnenen, der Strahlenintensität hinter dem Aufnahmeobjekt proportionalen Momentanspannung durch Gegen- bzw. Rückkopplung zu steuern. Diese Steuerung soll jedoch nur dazu dienen, eine unnötig hohe Röntgendosisleistung bei einzelnen besonders transparenten Objektbereichen zu vermeiden bzw. die Röntgendosisleistung an besonders stark absorbierenden Objektbereichen zu erhöhen. Das mit der vorliegenden Erfindung angestrebte Ziel einer Konstanthaltung der mittleren Dosisleistung ist damit jedoch nicht erreichbar.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, als Mittelwert der Videosignalspannung die von der Vorrichtung für die automatische Empfindlichkeitsregelung der Ferrisehaufnahmeröhre in an sich bekannter Weise aus der Videosignalspannung gebildete Regelspannung zu b#enutzen. - - Um die Größe der mittleren Dosisleistung beeinflussen zu können, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, eine Einstellvorrichtung für die Höhe der Vergleichsspannung vorzusehen. Bei einzelnen Aufnahmeobjekten kann es nachteilig sein, der Regelspannung den gesamten Bildinhalt zugrunde zu legen. Dabei besteht die Gefahr, daß für die Diagnose nicht interessierende Bildbereiche die Schwärzung wichtiger Bereiche mitbestimmen und unter Umständen derart ungünstig beeinflussen, daß wesentliche Einzelheiten verlorengehen. Es werden daher zweckmäßig nur diejenigen Bereiche eines darzustellenden Objekts für die Schwärzungsbildung herangezogen, die für das be- treffende Objekt charakteristisch sind. Um eine solche Auswahl der Bildbereiche, aus denen die Regelspannung hergeleitet werden soll, treffen zu können, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, einen elektronischen Schalter für die synchron mit der Zeilenfrequenz erfolgende periodische Unterbrechung der Regelspannung während einer Zeit vorzusehen, die kleiner ist als die Zeit für die Abtastung einer Zeile. Damit ist eine horizontale Einengung der die mittlere Dosisleistung bestimmenden Bildbereiche erzielbar. Um auch eine Auswahl der vertikalen Ausdehnung zu ermöglichen, wird in einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, eine Steuervoriichtung für eine wahlweise Beeinflussung der Dauer und der Lage, der periodischen Unterbrechung innerhalb der Zeile und/ oder für die Auswahl der einem vorgegebenen Bildbereich (Dominante) zugeordneten Zeilen, die an der Bildung der Regelspannung beteiligt sind, vorzusehen.
Im folgenden sei die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Eine Röntgenröhre 1 wird von einem Hochspannungstransformator 2 gespeist, dessen Primärwicklung über einen regelbaren Vortransformator 3 mit einer Spannungsquelle RT verbunden ist. Die Heizung der Glühkathode der Röntgenröhre erfolgt über einen Heiztransformator 4, dessen Primärwicklung über einen regelbaren Widerstand 5 ebenfalls mit der Stromquelle verbunden ist. Die Höhe der an der Röntgenröhre wirksamen Hochspannung ist durch den Regelabgriff 6 des Vortransforinators 3 und der durch die Röntgenröhre fließende Strom durch den Regelabgriff 7 des Widerstandes 5 einstellbar.
Die bei der Einschaltung mittels eines Schalters 8 erzeugte Röntgenstrahlung entwirft ein Schattenbild eines Objekts 9, das mit Hilfe bekannter und nicht dargestellter Mittel optisch sichtbar gemacht werden kann, über einen vorgeschalteten Bildverstärker 10 auf die Signalplatte einer Fernsehaufnahmeröhre 11. Dieses Bild wird in üblicher Weise abgetastet und in Videosignale verwandelt, die über einen Videoverstärker 12 einem nicht dargestellten Fernsehwiedergabegeriät zugeführt werden.
Ein Teil der Videosignalspannung wird von einer Vorrichtung 13 integriert und einer Schaltungsanordnung 14 zugeführt, die mit an sich bekannten Mitteln eine Differenzspannung aus dieser vom Videosignal abgeleiteten Steuerspannung und einer konstanten Vergleichsspannung bildet, die einer Spannungsquelle 15 entnommen ist und deren Höhe mittels des Regelabgriffs 16 eines Regelwiderstandes 17 einstellbar ist. Ein synchron mit der Zeilenfrequenz gesteuerter elektronischer Schalter 18 unterbricht die Differenzspannung periodisch in der Weise, daß nur ein Teil der für die Darstellung des Objekts auf der gesamten Bildfläche vorhandenen Videosignale an der Bildung der Steuerspannung beteiligt ist, so daß die an die Regelvorrichtung 19 gelangende Differenzspannung bestimmten Ausschnitten (Dominanten) des Röntgenbildes zugeordnet ist. Innerhalb der Regelvorrichtung werden in Abhängigkeit von der Differenzspannung Regelglieder betätigt, die mit dem Abgriff 6 des regelbaren Vortransfonnators 3 für die Beeinflussung der Röhrenspannung einerseits und dem regelbaren Abgriff 7 des Regelwiderstandes 5 für die Beeinflussung des Röhrenstroms andererseits so verbunden sind, daß sich die Dosisleistung der Röntgenröhre im gewünschten Sinne ändert, jedoch keine überlastung durch eine falsche Kombination von Strom und Spannung möglich ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Röntgendiagnostikapparat mit einer Röntgenfernseheinrichtung und mit einem Regelmittel zur Regelung der die Dosisleistung der Röntgenröhre bestimmenden elektrischen Größen in Ab- hängigkeit von der Höhe der Videosignalspannung, dadurch gekennzeichnet, daß zum Konstanthalten der an der Bildaufnahmevorrichtung wirksamen mittleren Dosisleistung dem Regelmittel eine Regelspannung zugeführt ist, die mit Hilfe einer bekannten Schaltungsanordnung aus der Differenz des durch Integration eines Teils der Videosignalspannung gewonnenen Spannungsmittelwertes und einer konstanten Vergleichsspannung gebildet ist.
2. Röntgendiagnostikapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittelwert der Videosignalspannung die von der Vorrichtung für die automatische Empfindlichkeitsregelung der Fernsehaufnahmeröhre in an sich bekannter Weise aus der Videosignalspannung gebildete Regelspannung benutzt ist. 3. Röntgendiagnostikapparat nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einstellvorrichtung für die Höhe der Vergleichsspannung. 4. Röntgendiagnostikapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen elektronischen Schalter für die synchron mit der Zeilenfrequenz erfolgende periodische Unterbrechung der Regelspannung während einer Zeit, die kleiner ist als die Zeit für die Abtastung einer Zeile. 5. Röntgendiagnostikapparat nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung für eine wahlweise Beeinflussung der Dauer und der Lage der periodischen Unterbrechung innerhalb der Zeile und/oder für die Auswahl der einem vorgegebenen Bildbereich (Dominante) zugeordneten Zeilen, die an der Bildung der Regelspannung beteiligt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1089487; französische Patentschriften Nr. 1184 055, 1262 754; USA.-Patentschrift Nr. 2 913 582.