DE1901151A1 - Device for stereo x-ray fluoroscopy - Google Patents
Device for stereo x-ray fluoroscopyInfo
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Description
Dr. 0. Dittmann K. L. Schiff Dr. A. v. Fünft ίDr. 0. Dittmann K. L. Schiff Dr. A. v. Fifth ί
8 München 90, Bereiteranger 15, Tel. 2973698 Munich 90, Bereiteranger 15, Tel. 297369
DA-2380DA-2380
Beschreibung zu der Description of the
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Politechnlka Warszawska Warschau/Polen,
PloJednosci Robotniczej 1Politechnlka Warszawska Warsaw / Poland,
PloJednosci Robotniczej 1
betreffendconcerning
Vorrichtung für Stereo°Röntqen-Durchleuchtungen (Priorität: 11. le1968 - Polen - P-124.605) Device for stereo ° x-ray fluoroscopy (priority: 11. l e 1968 - Poland - P-124.605)
Gegenstand der Erfindung ist ein Stereo-Röntgen-The invention relates to a stereo x-ray
gerät, das der räumlichen Beobachtung von mit X-Strahlen jdevice that allows spatial observation of X-rays j
durchleuchteten Objekten angepasst ist. ίis adapted to illuminated objects. ί
Die gegenwärtig in Medizin und Industrie angewandten, bekannten Röntgenapparate ermöglichen das Erhalten eines \--- Bildes, das das einzelne, ebene Abbild eines dreidimensional len Objektes auf der Ebene eines fluoreszierenden Bildschirmes oder lichtempfindlichen Klischees bildet. Dieses Bild enthält eine unzureichende Menge von Informationen über das durchleuchtete Objekt. Zwecks Lokalisierung von Fehlern einer un-The currently used in medicine and industry, known X-ray machines allow obtaining a \ --- image constituting the single, flat image of a three-dimensional object len at the level of a fluorescent screen or photosensitive clichés. This image contains an insufficient amount of information about the X-rayed object. In order to localize errors of an un-
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tersuchten Struktur musste man eine Reihe von Aufnahmen ma chen, (Tomographie), die in verschiedenen Bereichen gefährdend wirkte, z.B. im Falle der Durchleuchtung τοη Menschen . durch erhöhte Dosen ionisierender Strahlung auf den Patienten· Aufgenommene Kurzfilme drängten die Untersuchungen bedeutend vorwärts, weil sie eine mehrmalige Wiedergabe physiologischer Erscheinungen im dynamischen Zustand, sowie die Analysierung einzelner Aufnahmen des Filmes gestatteten, aber leider auch nur als ebenes Abbild der durchleuchteten Struktur· Die bisherigen Stereo-Untersuchungen erforderten die AusThe structure examined had to make a series of recordings (tomography), which had a dangerous effect in various areas , e.g. in the case of fluoroscopy τοη people . Due to increased doses of ionizing radiation on the patient Recorded short films pushed the investigations forward significantly because they allowed a repeated reproduction of physiological phenomena in a dynamic state, as well as the analysis of individual recordings of the film, but unfortunately only as a flat image of the structure being screened Stereo examinations made it necessary to stop
: führung zweier Bilder in vollen Ausmassen, die untereinander: leading two pictures to their full extent, one below the other
in Raum und Zeit verschoben waren, wodurch sie keine Möglich.--keit für die Beobachtung lebender Objekte im Zustand ihrer * ι dynamischen Veränderungen gaben. Diese Untersuchungsart zog die Notwendigkeit nach sich, beim Patienten erhöhte X-Strahlungsdosen anzuwenden.were shifted in space and time, making them no possibility for the observation of living objects in the state of their * ι dynamic changes. This type of examination drew the need for increased X-radiation doses in the patient apply.
Zweck der Erfindung ist die Erarbeitung einer Vorrichtung zur Erzielung eines räumlichen Bildes untersuchter Strukturen unter Ausnutzung von X-Strahlen.The purpose of the invention is to develop a device to achieve a three-dimensional image of examined structures using X-rays.
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Die gezeigte Aufgabe wurde gemäss der Erfindung duroh die Schaffung einer Anlage fUr Stereo-Röntgen-Durehleuohtungen gelöst, bei der die auf dem Sohirm eines elektrischen Bildverstärkers erzielten Bilder als Ergebnis der Durchleuchtung einer untersuchten Struktur mit X-Strahlen erhalten wer-j den. Die Strahlen «erden in einer Anordnung von zwei Röntgenröhren erzeugt, die im Gegentakt von einem gemeinsamen Hoch· ■pannungstransformator gespeist werden. Die Bilder werden mit Hilfe einer beweglichen Abdeckung enthüllt, die mit der Frequenz der Versorgungsspannung der Anlage so synchronisiert ist, dass fiber den video-optisehen Kanal das mit Hilfe der einen ROhre erhaltene Bild das mit dem einen Auge beobachtete Bild ist, wogegen das mit Hilfe der zweiten Röhre erhaltene Bild auf das zweite Auge trifft. Der Bildeindruck, der als Ergebnis der Deckung dieser beiden Bilder erhalten wird, ist der Eindruck räumlichen Sehens der untersuchten Struktur·The object shown was achieved in accordance with the invention through the creation of a system for stereo X-ray cables, in which the one on the screen of an electric Image intensifier obtained images obtained as a result of fluoroscopy of an examined structure with X-rays wer-j the. The rays «are generated in an arrangement of two X-ray tubes, which are driven in push-pull from a common high. ■ voltage transformer can be fed. The pictures are with With the help of a movable cover, which is synchronized with the frequency of the supply voltage of the installation, revealed that via the video-optical channel that with the help of one The image obtained with the tubes is the image observed with one eye, whereas the image obtained with the aid of the second tube meets the second eye. The image impression that is obtained as a result of the coincidence of these two images is the impression of spatial vision of the structure being examined
Zu den Vorzügen der Vorrichtung gemfiss der Erfindung muss man rechnen: die raumliche Untersuchung von Objekten im Zustand ihrer dynamischen Veränderungen, eine bedeutende Verringerung der in der untersuchten Struktur absorbierten X-Strahlungsdosis, die Möglichkeit einer Kontrast- und Bildschär«The advantages of the device according to the invention one has to reckon: the spatial investigation of objects in the State of their dynamic changes, a significant reduction in the X-radiation dose absorbed in the structure under study, the possibility of contrast and image sharpness «
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feregulierung, die Boobachtungemöglichkeit rielfach vergröseerter Fragmente, sofortiges Erzielen räumlichen Sehens (ohne chemische Bearbeitung ron Klischees oder vorherige Anpassung des menschlichen Auges}, die Fernlenkung von Untersuchungen ausserhalb des Wirkungsbereiches ionisierender Strahlung bei Anwendung von Video-Kan&len, die Möglichkeit einer Dokumentationsaufnohme inform einer Tonbandaufeeichmutg usw.regulation, the possibility of viewing often enlarged fragments, immediate achievement of spatial vision (without chemical editing ron stereotypes or prior adaptation of the human eye}, the remote control of examinations outside the effective range of ionizing radiation Use of video channels, the possibility of recording documentation in the form of a tape recorder certification, etc.
Überdies verringert der Gebrauch einer Anlage gem&88 der Erfindung die Kosten von Stereo-Video-Untersuchungen bedeutendeIn addition, the use of equipment in accordance with the invention significantly reduces the cost of stereo video surveys
Der Gegenstand der Erfindung ist als AusfUhrungsbeispiel in einer Zeichnung gezeigt, in der Bild 1 das Blockschema der Anlage fUr Stereo-Video-Röntgendurchleuchtungen darstellt. Bild 2 eine Abwandlung der Einrichtung, anstelle der binokularen Lupe mit zwei Fernsehkameras versehen, sowie, durch Videokanäle mit ihnen verbunden, zwei einander gegenüber angeordnete Monitore, von denen dem Beobachter mit Hilfe eines zwischen ihnan angebrachten optischen Systems übermittelt wird und Bild 3 eine Anlagenvariante, versehen mit einer Fersehkamera kurzer Nachleuchtdauer, die durch einen Steuerungen undThe subject matter of the invention is shown as an exemplary embodiment in a drawing, in which Figure 1 shows the block diagram of the system for stereo video x-ray fluoroscopy represents. Fig. 2 a modification of the device, provided with two television cameras instead of the binocular magnifying glass, as well as, Connected to them by video channels, two monitors arranged opposite one another, one of which can be viewed by the observer between it attached optical system is transmitted and Figure 3 a system variant, provided with a television camera with a short afterglow period, which is controlled by a control system and
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. * k ft *. * k ft *
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Synchronisierungsblock und einen elektronischen Schalter mit den Monitoren verbunden ist.Sync block and an electronic switch with connected to the monitors.
In Bild 1 wird der Hochspannungsgenerator 1 ge» zeigt, mit dem zwei Röntgenröhren 2 im Gegentakt verbunden sind, aufgestellt im gleichen veränderlichen Winkel zur Symmetrieachse der Anlage» Die sich zwischen ihnen (den Röntgenröhren d.U.) und der Fotokathode 4 des vom Versorgungsgerät 11 gespeisten und mit einem fluoreszierenden Schirm 7 versehenen, elektronischen Bildverstärkers 5 befindende, zu untersuchende Struktur 3 wird mit X-Strahlen durchleuchtete Ihre in Raum und Zeit veränderlichen Bilder, die sich auf dem Bildschirm dem Beobachter 15 zeigen, werden mit Hilfe einer, vor der binokularen Lupe 18 angebrachten, im dunklen Raum 6 pendelnden Abdeckung 17 zu den einzelnen Okularen der binokularen Lupe hin geöffnet„Figure 1 shows the high-voltage generator 1 with which two X-ray tubes 2 are connected in push-pull are set up at the same variable angle to the symmetry axis of the system »which is located between them (the X-ray tubes) and the photocathode 4 of the supplied by the supply device 11 and with a fluorescent screen 7 provided, electronic image intensifier 5 located, structure 3 to be examined is transilluminated with X-rays Your images, which are changeable in space and time and which are shown on the screen to the observer 15, are Cover 17 attached to the binocular magnifying glass 18 and swinging in the dark room 6 open to the individual eyepieces of the binocular magnifying glass "
Der Hochspannungsgenerator 1 speist zwei Röntgenröhren 2, aufgestellt im gleichen veränderlichen Winkel <* zur Symmetrieachse der Anlage und verbunden im Gegentakt (die Anode der einen Röhre ist mit der Kathode der zweiten Röhre verbunden und umgekehrt). Während der Durchleuchtung mit X-The high voltage generator 1 feeds two X-ray tubes 2, set up at the same variable angle <* to the symmetry axis of the system and connected in push-pull (the anode of one tube is with the cathode of the second tube connected and vice versa). During fluoroscopy with X-
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Strahlen der Struktur 3 entstehen auf dem fluoreszierenden Schirm 7 des Bildverstärkers 5 Abbildungen der untersuchten Struktur, die um γη? ßfji zeitlich verschoben sind (wobei f die Frequenz der Versorgungsspannung bedeutet) und räumlich im Hinblick auf die verschiedene Anordnung der Röntgenröhren im Verhältnis zum Untersuchungsobjekt.Rays of the structure 3 arise on the fluorescent screen 7 of the image intensifier 5 images of the examined structure, which by γη? ßfji are shifted in time (where f means the frequency of the supply voltage) and spatially with regard to the different arrangement of the X-ray tubes in relation to the examination subject.
Die Wiederkehrfrequenz dieser Bilder beträgt f Hz. Diese Bilder, mit einer 1000 - 6000 mal grOeseren Helligkeit gegenüber denen unter gleichen Bedingungen auf einem Fluoreszenzschirm erzielten, werden vom Beobachter 15 durch eine pendelnde Abdeckung 17 und das optische System einer binokularen Lupe 18 so betrachtet, dass ein Auge nur Bilder sieht, die erzielt werden als Ergebnis der Durchleuchtung der Struktur 3 mit X-Strahlen, erzeugt von der einen der Röntgenröhren 2, das andere Auge dagegen die mit der »weiten Röntgenröhre 2 gewonnenen Bilder. Die mit Hilfe der binokularen Lupe vergrösserten und sich einander überlagernden Bilder ergeben für den Beobachter die Vortäuschung räumlichen Sehens.The repetition frequency of these pictures is f Hz. These pictures, with a 1000 - 6000 times greater brightness compared to those obtained under the same conditions on a fluorescent screen, the observer 15 through a pendulum cover 17 and the optical system of a binocular Magnifying glass 18 is viewed in such a way that an eye only sees images that are obtained as a result of the x-ray of the structure 3 with X-rays, generated by one of the X-ray tubes 2, the other eye, on the other hand, the images obtained with the wide X-ray tube 2. The magnified with the help of the binocular magnifying glass and superimposed images give the observer the illusion of spatial vision.
Eine Abwandlung der Einrichtung gemäss der Erfindung wird als Ausführungsbeispiel in Bild 2 vorgestellt - wobei be-A modification of the device according to the invention is presented as an exemplary embodiment in Figure 2 - whereby
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Zeichnet wurdet anstelle der binokularen Lupe 18 wurden zwei Fernsehkameras 9 angebracht, die durch Videokanäle und Steu* erungs- und Synchronisationsblocke 10 mit den Aufnahmemonitoren IS verbunden sind, die einander gegenüber angeordnet sind und von denen das räumliche Scheinbild 16 dem Beobachter 15 mit Hilfe eines «wischen ihnen und in gleicher Entfernung von ihnen angebrachten optischen Systems von Spiegeln des Stereoskope 14 übermittelt.Instead of the binocular magnifying glass 18, two were drawn TV cameras 9 attached, through video channels and tax * erungs- and synchronization blocks 10 are connected to the recording monitors IS, which are arranged opposite one another and of which the spatial illusion 16 is presented to the observer 15 with the help of a “wipe” them and at the same distance from them attached optical system of mirrors of the stereoscope 14 transmitted.
Die erzielten Bilder auf dem Bildschirm 7 des elektronischen Bilderverstarkers werden durch zwei Fernsehkameras 9 so zerlegt, dass jede Kamera nur die Bilder analysiert, die erhalten werden als Ergebnis der Durchleuchtung der untersuchten Struktur 3 mit X-Strahlen, erzeugt von einer der Röntgenröhren Z The images obtained on the screen 7 of the electronic image intensifier are broken down by two television cameras 9 in such a way that each camera analyzes only the images that are obtained as a result of the x-rays of the structure 3 being examined with X-rays generated by one of the X-ray tubes Z.
Die Videosignale der beiden Kameras werden Über Videokanäle und einen Steuerungen und Synchronisationsblock 10 auf die Monitore 13 gegeben»The video signals from the two cameras are transmitted via video channels and a control and synchronization block 10 the monitors 13 given »
Der Beobachter 15 sieht in den Spiegeln des Stereoskops 14 mit dem einen Auge die von der einen Röntgenröhre erzielten Bilder und mit dem anderen Auge die mit Hilfe der zweiten Röntgenröhre hervorgerufenen Bilder.The observer 15 sees in the mirrors of the stereoscope 14 with one eye the images obtained by the one X-ray tube and with the other eye the images produced with the aid of the second X-ray tube.
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Mit dem Einstellwinkel C? der Spiegel 14, als auch mit dem Einstellwinkeio^der Röntgenröhren 3 manipulierend, sieht der Beobachter 15 das räumliche Bild 16 des untersuchten Objektes 3.With the setting angle C? the mirror 14, as well as manipulating with the setting angle ^ of the X-ray tubes 3, sees the observer 15 the spatial image 16 of the examined object 3.
Bei der Untersuchung lebender Objekte 3 kann der Beobachter 15 das räumliche Bild in der Zeit dynamischer Veränderungen, hervorgerufen durch Atmung und Pulsieren des Blutkreislaufsystems, analysieren.When examining living objects 3, the observer 15 can analyze the spatial image in the course of dynamic changes caused by breathing and pulsation of the circulatory system.
Die nächste Anlagenvariante gemäss der Erfindung wird als Ausführungsbeispiel in Bild 3 vorgestellt, wobei bezeichnet wurde: anstelle der binokularen Lupe 18 und der Abdeckung 17 wird eine Fernsehkamera mit kurzem "Gedächtnis" 8 angebracht, die über einen Steuerungs- und Synchronisierungsblook 10 mit einem elektronischen Umschalter 12 verbunden ist und durch die. Monitore 13 und das optische Spiegelsystem eines Stereoskops dem Beobachter 15 die Bilder vermittelt.The next system variant according to the invention is presented as an exemplary embodiment in Figure 3, where the following was designated: instead of the binocular magnifying glass 18 and the cover 17 a television camera with short "memory" 8 is attached, via a control and synchronization blook 10 with an electronic switch 12 is connected and through the. Monitors 13 and the optical mirror system of a stereoscope the observer 15 conveys the images.
Die beiden, sich abwechselnd auf dem Schirm des Bilderverstärkers 5 zeigenden Bilder der durchleuchteten Struktur 3 werden von einer Fernsehkamera mit kurzem "Gedächtnis" ana-The two images of the structure being illuminated alternately on the screen of the image intensifier 5 3 are ana-
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Iy3iart. Der elektronische Umschalter 12 verschlüsselt das an· kommende Videosignal so, dass das durch die eine Röntgenröhre erzeugte Bild von dem einen Monitor aufgenommen wird und das durch die zweite von ihnen erzeugte Bild vom zweiten Monitor·Iy3iart. The electronic switch 12 encrypts the to incoming video signal in such a way that the image generated by an X-ray tube is recorded by one monitor and the by the second image generated by them from the second monitor
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Claims (1)
Bild des mit X-Strahlen durchleuchteten Untersuchungsobjektes vom Bildschirm aufnimmt, gekennzeichnet durch die im Gegentakt mit dem Hochspannungsgenerator (1) verbundenen zwei Röntgenröhren (2), aufgestellt unter dem selben veränderlichen Winkel (o£) zur Symmetrieachse der Anlage, die auf dem
fluoreszierenden Schirm (7) des elektronischen Bildverstärkers f (5) zwei zeitlich und räumlich verschobene, sich abwechselnd
mit Hilfe einer in der Dunkelkammer (6) angebrachten, pendelnden Abdeckung (17) zu den einzelnen Okularen der binokularen
Lupe (18) hin geöffnet werden.1 «Device for stereo x-ray examinations consisting of a high-voltage generator, two electrically connected x-ray tubes that x-ray the examination object (structure), an electronic image intensifier of this object, which is provided with a fluorescent screen and a supply device, one behind it Darkroom, a cover and a binocular magnifying glass that shows the
Takes image of the examination subject illuminated with X-rays from the screen, characterized by the two X-ray tubes (2) connected in push-pull to the high-voltage generator (1), set up at the same variable angle (o £) to the symmetry axis of the system, which is on the
fluorescent screen (7) of the electronic image intensifier f (5) two temporally and spatially displaced, alternately
with the aid of a pendulum cover (17) attached in the darkroom (6) to the individual eyepieces of the binoculars
Magnifying glass (18) can be opened.
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