DE1260519B - Medizinische Roentgenfernsehanlage mit einstellbarer Teilbildregelung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H04n

Deutsche Kl.: 21 al-33/50

Nummer: 1260 519

Aktenzeichen: M 53415 VIII a/21 al

Anmeldetag: 3. Juli 1962

Auslegetag: 8. Februar 1968

Es ist bekannt, Amplituden-Stabilisierungsschaltungen bei medizinischen Röntgenfernsehanlagen vorzusehen, um bei stark wechselnden Helligkeitsniveaus des Eingangsleuchtschirmes während der Durchleuchtung verschiedener Objekte angenähert gleiche Amplituden am Ausgang des Videoverstärkers zur Verfügung zu haben. Derartige Vorrichtungen sind auch in der industriellen Fernsehtechnik gebräuchlich, wo z. B. bei Betrachtung von Außenszenen die Empfindlichkeit des Vidikons durch Regelung der Signalplattenspannung so nachgestellt wird, daß die Signalamplitude kaum verändert wird.

Bei medizinischen Fernsehketten wird ferner eine Verstärkerregelung benutzt, die gegenüber der Signalplattenspannungsregelung die Vorteile aufweist, daß erstens bei geringem Aufwand eine sehr rasche Regelung erreicht werden kann, andererseits bei hoher Leuchtdichte des· Eingangsbildes durch die Regelung das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert wird, während es bei der Vidikonregelung konstant bleibt.

Alle diese Schaltungen wirken mit Zeitkonstanten über mehrere bis zu sehr vielen Bildperioden. Dabei wird das Regelsignal durch Mitteilung über den gesamten Bildinhalt während dieser Zeit erhalten. Diese Art der Art der Regelung weist aber schwerwiegende Nachteile auf, insbesondere bei der Anwendung am chirurgischen Bildverstärker, da bei dieser Anwendung häufig neben dem zu durchstrahlenden Objekt ungeschwächte Nutzstrahlung auf den Bildverstärker fällt. Wegen der Ableitung des Regelsignals aus dem gesamten Bildinhalt gehen die hohen Amplituden, die von dieser ungeschwächten Nutzstrahlung herrühren, wesentlich in die Regelgröße ein, obgleich ihnen keine interessanten Bilddetails entsprechen. Als Folge wird die Helligkeit in dem Bereich hinter dem durchstrahlten Objekt so weit heruntergeregelt, daß praktisch nichts mehr zu erkennen ist.

Würden diese Uberstrahlungen nur kurzzeitig auftreten, so könnte man den erwähnten Regeleffekt dadurch vermeiden, daß man zu hohe Amplituden an der Bildröhre begrenzt, um dadurch Überstrahlungen zu verhindern. Ferner könnte für die Regelung eine große Zeitkonstante vorgesehen werden, so daß sie während der kurzzeitigen Überstrahlung noch nicht zu arbeiten beginnt. Gerade bei der chirurgischen Anwendung muß man aber bei der Durchstrahlung von Extremitäten immer damit rechnen, daß praktisch während der gesamten Untersuchungszeit Uberstrahlungsbereiche im Bildfeld vorhanden sind. Würde man hierfür die Regelung etwa ausschalten, Medizinische Röntgenfernsehanlage mit
einstellbarer Teilbildregelung

Anmelder:

C. H. F. Müller G. m.b.H.,

2000 Hamburg 1, Alexanderstr. 1

Als Erfinder benannt:

Dr. Erich Zieler,

Horst Ermer, 2000 Hamburg

so tritt der Nachteil auf, daß bei aufeinanderfolgender Durchleuchtung unterschiedlich dicker Körper-

ao partien die Helligkeit von Hand nachgestellt werden muß.

Es ist bereits bekannt, zur Erhöhung des Kontrastes eines Bildausschnittes einer Fernsehanlage zur Übertragung von Röntgenfilmbildern das Videosignal zwei Verstärkern zuzuführen, von denen einer nur während des dem Bildausschnitt entsprechenden Zeitraumes wirksam ist, wobei seine Verstärkung von Hand eingestellt werden kann, während der andere die gesamte übrige Zeit verstärkt. Auf diese Weise kann der Kontrast des Bildausschnittes ohne Beeinflussung des übrigen Bildes eingestellt werden. Für die Röntgenfernsehdurchleuchtung ist diese bekannte Schaltung nicht geeignet, weil bei einer Fernsehdurchleuchtung der Kontrast eines Bildausschnittes infolge von Lageänderungen der untersuchten Personen stark schwankt und es dem Untersucher nicht zugemutet werden kann, jedesmal den Kontrast von Hand nachzustellen.

In einer älteren Erfindung ist eine Fernsehanlage vorgeschlagen, bei der ebenfalls der Kontrast eines nach Lage und Größe wählbaren Bildausschnittes gesteuert wird. Dies geschieht dadurch, daß von dem Teil des Videosignals, der dem Bildausschnitt entspricht, ein Regelsignal abgeleitet wird, das zur Änderung des Lichtstromes und/oder der Signalelektrodenspannung der Aufnahmekamera benutzt wird. Auch diese Einrichtung ist für Zwecke des medizinischen Fernsehens nicht geeignet, weil der Lichtstrom nicht geändert werden kann, da bei Röntgenuntersuchungen stets mit minimaler Strahlenbelastung des Patienten gearbeitet werden muß und weil außerdem eine Änderung der Signalelektrodenspannung ent-

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weder den Dunkelstrom vergrößert oder das Signal-Rausch-Verhältnis erhöht.

Diese Nachteile vermeidet die Erfindung bei einer medizinischen Röntgenfernsehanlage dadurch, daß von dem Teil des Videosignals, der dem eingestellten Bildausschnitt entspricht, eine Regelspannung abgeleitet wird, die zur automatischen Verstärkungsregelung dient.

Die Regelung könnte bezüglich der Amplitude mit einer vorgegebenen Verzögerung ansprechen. Das Regelsignal kann nur von einem gewissen zentralen Gebiet des Bildfeldes abgeleitet sein, wobei man den Bildverstärker im allgemeinen so einstellen wird, daß die interessanten Objekte in der Mitte des Bildfeldes liegen. Außerhalb dieses vorgesehenen Bereiches, von dem die Regelgröße abgenommen wird, können nun beliebige Amplituden auftreten, ohne daß sie die Helligkeit innerhalb dieses Bereiches beeinflussen. Es wird eine Weißabschneidung durchgeführt, durch die eine Blendung infolge der Überstrahlung gewisser Gebiete verhindert wird.

Die interessierenden Bildstellen können unabhängig voneinander nachgestellt und die Lage und die Größe des für die Regelspannungsgewinnung verwendeten Bildfeldes beliebig eingestellt werden. Gegebenenfalls kann man auch nur den Einsatz der Auftastung des Bildsignals verstellbar machen und die Dauer durch vorgegebene Zeitkonstanten innerhalb der Schaltung bestimmen. In diesem Fall kann der Bereich zur Gewinnung des Regelsignals ohne Änderung seiner Größe innerhalb des Bildfeldes verschoben werden. Wenn man für die Anwendung in der Chirurgie im allgemeinen auch zentral einstellen wird, so ist dies jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Bei der internistischen Anwendung des Röntgenbildverstärker mit Fernsehanlage können z. B. Fälle von Überstrahlung auftreten, beispielsweise bei der Durchleuchtung des Herzens mit dem angrenzenden Thoraxbereich, der viel stärker strahlendurchlässig ist, oder beim Übergang vom Thoraxraum zum Bauchraum, der viel stärker Strahlen absorbiert als der Thoraxraum, oder bei Durchleuchtung des Thoraxraumes mit Drehung des Patienten, wobei die ungeschwächte Nutzstrahlung, die am Körper vorbeifällt, auf den Bildverstärker auftrifft. In diesen Fällen ist eine zentrale Lage des zur Regelspannungsgewinnung verwendeten Meßfeldes nicht immer angebracht (dieses kann z. B. in den Schatten eines Teiles eines mit Kontrastbrei gefüllten Magens fallen), wodurch das Signal in den mehr peripher diagnostisch interessanten Gebieten zu zu großen Amplituden gesteuert wird und damit, weil im allgemeinen im Zusammenhang mit der Regelung eine Weißabschneidung verwendet wird Details in diesem Bereich unterdrückt werden. Dieser Nachteil wird bei der Erfindung dadurch umgangen, daß man die Lage des Meßfeldes während der Untersuchung von Hand verstellbar macht, wobei die Größe infolge der bestimmten Zeitkonstante der Schaltung konstant bleibt.

Die Figur der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Videoverstärker 1 mit dem Eingang 2 und dem Ausgang 3 besteht aus mehreren Röhrenstufen mit entsprechenden Dioden-Memmschaltungen, auf die nicht näher eingegangen zu werden braucht. Hinter der Röhrenstufe 4 wird das Videosignal abgezweigt und einem Verstärkers mit den Röhrenstufen 6 bis 9 zur Erzeugung einer Regelspannung an der Diodö 10 zugeführt. Die Regelspannung geht über die Leitung 11 an die Stufe 12 des Videoverstärkers,

Dem Verstärker 5 wird ferner in der Röhrenstufe 7 mittels der Röhrenstufe 14 über die Leitungen 15 und 15' ein von einer Meßfeldaustaststufe 16 abgegebenes Signal zugeführt.

Diese Austaststufe Ig besitzt die Verzögerungsstufe 17 für den Zeilenimpuls, der über die Leitung 18 zugeführt und zweckmäßigerweise von einer für die Klernmimpulse notwendigen Formierstuf e 19 abgeleitet wird, sowie eine Verzögerungsstufe 20 für den bei 21 zugeführten Bildimpuls. Die Verzögerung der beiden Impulse ist durch die Potentiometer 22 und 23 im Zusammenwirken mit den Kondensatoren 22' bzw. 23' einstellbar. Die Dauer der verzögerten Impulse ist mittels der Röhrenstufen 24. und 25 an den Potentiometern 26 und 27 zusammen mit den Kondensatoren 26' bzw. 27' festlegbar. Es wird also hier der Einsatz der Auftastung des Signals verstellbar gemacht und die Dauer durch vorgegebene Zeitkonstanten innerhalb der Schaltung bestimmt. Auf diese Weise kann der Bereich zur Gewinnung des Regelsignals ohne Änderung seiner Größe innerhalb des Bildfeldes verschoben werden.

Durch den Schalter 51 kann in der Schaltstellung α ein fester zentraler Kreis innerhalb des Bildes eingestellt werden, indem eine feste negative Vorspannung an das Gitter der rechten Röhre der Röhrenstufe 7 gelegt wird. Die nach Wunsch einstellbare Meßfeldaustastung wird in Schalterstellung b wirksam, während in Schalterstellung c eine Meßfeldeinblendung über die Kathode der Videoverstärkerstufe 28 mögüch ist. Dabei wird das dafür notwendige Signal von der Kathode der Röhrenstufe 14 des Verstärkers 5 abgeleitet.

Der Teil des Bildfeldes, von dem das Regelsignal abgeleitet wird, kann ferner bei unveränderter Größe durch eine handbediente Verschiebevorrichtung, z.B. nach Art eines in zwei Koordinaten bewegbaren Steuerknüppels, verschoben werden. Durch Einstellen auf Bildbereiche von verschiedener mittlerer Helligkeit kann man dadurch die Helligkeit des Monitorbildes verstellen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Medizinische Röntgenfernsehanlage, bei der ein Bildausschnitt wählbarer Lage und Größe in seinem Kontrast einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Teil des Videosignals, der dem eingestellten Bildausschnitt entspricht, eine Regelspannung abgeleitet wird, die zur automatischen Verstärkungsregelung dient.

2. Medizinische Röntgenfernsehanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare Auftastung des Bildsignals mit zwei vorgegebenen Zeitkonstanten in der Größenordnung eines Teils der Bildimpulsdauer und der Zeilenimpulsdauer vorgesehen ist.

3. Medizinische Röntgenfernsehanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bildsignalauftastung je eine einstellbare Verzögerungsstufe vorgesehen ist, die von dem Zeilenimpuls bzw. dem Bildimpuls angesteuert wird, und je eine nachfolgende Stufe die Dauer der Auftastimpulse bestimmt, die auf einer gemeinsamen Leitung in den Regelkanal eingeführt werden. . . . '

4. Medizinische Röntgenfernsehanlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftastimpulse in den Videoverstärker einführbar sind.

5. Medizinische Röntgenfernsehanlage nach Ansprach 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Bildfeldes, von dem das Regelsignal abgeleitet wird, bei unveränderter Größe durch eine handbediente Verschiebevorrichtung, ζ. B. nach Art eines Steuerknüppels, innerhalb des Bildfeldes verschiebbar

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1004 661.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen