DE19508690A1

DE19508690A1 - Röntgendiagnostikeinrichtung

Info

Publication number: DE19508690A1
Application number: DE19508690A
Authority: DE
Inventors: Mircea Dipl Ing Alexandrescu
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 1996-09-12

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Röntgenstrahlenquelle zur Erzeugung eines Röntgenstrah lenbündels, mit einem Bildwandler mit matrixförmig angeord neten Bildpunkten zur Erfassung eines Röntgenstrahlenbildes, mit einem digitalen Bildsystem und mit einer daran ange schlossenen Wiedergabevorrichtung zur Wiedergabe des Röntgen strahlenbildes. Derartige Röntgendiagnostikeinrichtungen dienen bevorzugt beim Einsatz in der digitalen Radiographie.

Bei digitalen Bildsystemen, wie sie beispielsweise in der DE-A-43 28 784 beschrieben sind, erfolgt beispielsweise eine Digitalisierung mit einer Bittiefe von 12 Bit. Diese digita len Videosignale werden in einer Verarbeitungsschaltung einer Gammakorrektur und Logarithmierung unterworfen. Weiterhin kann zusätzlich eine Fensterung der digitalisierten Bilder erfolgen. Hierbei treten Probleme bei der Wiedergabe der Graustufen in dunklen Bildbereichen auf, die eine höhere Bit tiefe erforderlich machten. Hier gibt es jedoch wirtschaft liche und durch die maximale Taktfrequenz technologische Grenzen für Wandler mit noch höherer Bittiefe.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgendiagno stikeinrichtung mit einem Bildwandler der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine verbesserte Graustufenauflösung ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bildsystem eine analoge Vorverarbeitungsstufe mit einer ver änderlichen Kennlinie aufweist. Dadurch kann in dunklen Bild bereichen der Analog/Digital-Wandler besser ausgenutzt wer den.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kennlinie zwei Segmente aufweist, wobei das dem dunklen Bildbereich zugeord nete Segment einer größeren Verstärkung entspricht. Erfin dungsgemäß kann die Kennlinie zwei Segmente mit Geraden unterschiedlicher Steigung oder mit unterschiedlich steilen Krümmungen aufweisen.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Bildwandler ein aSi:H-Röntgendetektor oder ein an einem Röntgenbildver stärker gekoppelter CCD-Bildwandler ist. Zweckmäßigerweise bewirkt die analoge Vorverarbeitungsstufe eine Offset-Korrek tur des Videosignales.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zei gen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Röntgendiagnostikeinrichtung,

Fig. 2 den Eingangsteil des in Fig. 1 dargestellten Bild systems und

Fig. 3 die erfindungsgemäße Kennlinie der in Fig. 2 darge stellten analogen Vorverarbeitungsstufe.

In der Fig. 1 ist eine bekannte Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einem Hochspan nungsgenerator 2 betrieben wird. Die Röntgenröhre 1 sendet ein Röntgenstrahlenbündel 3 aus, das einen Patienten 4 durch dringt und auf einen Röntgenbildwandler 5 entsprechend der Transparenz des Patienten 4 geschwächt als Röntgenstrahlen bild fällt. Der Röntgenbildwandler 5 ist mit einer Wieder gabevorrichtung verbunden, die eine Bildsystem 6 und einen daran angeschlossenen hochauflösenden Monitor 7 zur Wieder gabe der Röntgenstrahlenbilder aufweist. Die Verarbeitungs schaltung 6 kann beispielsweise eine Integrationsstufe, Bild speicher und Wandler aufweisen.

Bei einer derartigen Röntgendiagnostikeinrichtung kann der Röntgenbildwandler 5 eine Photodioden-Matrix aufweisen, auf der eine Szintillatorschicht aufgebracht ist, die die Rönt genstrahlung in Licht umwandelt. Die Photodioden-Matrix kann aus wasserstoffhaltigem amorphem Silizium (aSi:H) bestehen.

Die Röntgendiagnostikeinrichtung kann jedoch als Röntgenbild wandler 5 einen Röntgenbildverstärker und eine daran angekop pelte Fernsehkamera mit CCD-Bildwandler aufweisen.

In Fig. 2 ist ein Teil eines erfindungsgemäßen digitalen Bildsystemes 6 dargestellt. Dem üblichen am Eingang des Bild systems 6 liegenden Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) 9 ist eine analoge Vorverarbeitungsstufe 8 vorgeschaltet, der das Videosignal des Röntgenbildwandlers 5 zugeführt wird. Durch die Vorverarbeitungsstufe 8 wird das analoge Video signal im dunklen Bereich, d. h. bei kleinen Eingangssignalen, angehoben, während im normalen Bereich das Signal weniger verstärkt wird. Dies ist durch die in Fig. 3 dargestellte Kennlinie 12 gekennzeichnet, die in zwei Segmente 13 und 14 unterteilt ist und die über dem Eingangssignal 15 (Abzisse) aufgetragene Funktion des Ausgangssignal 16 (Ordinate) wie dergibt. Bei kleinen Werten des Eingangssignales 15 erfolgt eine Verstärkung nach dem steilen Segment 13 und bei normalen Eingangssignalen 15 gemäß dem flachen Segment 14.

Das Bildsystem kann einen Schalter 11 aufweisen, durch den die analoge Kennlinie 12 umgeschaltet werden kann. Sie kann dabei entweder ausgeschaltet oder aber auf unterschiedliche Steilheiten bzw. unterschiedliche Eckpunkte geschaltet wer den.

Durch den Aufbau der Kennlinie 12 aus lediglich zwei Segmen ten 13 und 14 erhält man eine Vorverarbeitungsstufe 8 mit einfacher Kalibrierung und guter Langzeitstabilität. Es las sen sich jedoch beliebige andere Kurven verwenden, die einen ähnlichen Charakter aufweisen.

Die endgültige Gammakorrektur und Logarithmierung kann in einer dem A/D-Wandler 9 nachgeschalteten Verarbeitungsschal tung 10 erfolgen. Dazu kann in der Verarbeitungsschaltung 10 ein Kennlinienspeicher, eine LUT, enthalten sein.

Eine erforderliche Offset-Korrektur beispielsweise eines aSi- Bildwandlers kann bereits analog in der Vorverarbeitungsstufe 8 erfolgen.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Röntgendiagnostik einrichtung erhält man eine verbesserte Graustufenauflösung, da im dunklen Bereich die Signale bereits vor der Digitali sierung angehoben werden, so daß kleine Stufen im Eingangs signal zu einem deutlich unterschiedlichen digitalen Aus gangssignal führen.

Claims

1. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Röntgenstrahlen quelle (1) zur Erzeugung eines Röntgenstrahlenbündels (3), mit einem Bildwandler (5) mit matrixförmig angeordneten Bild punkten zur Erfassung eines Röntgenstrahlenbildes, mit einem digitalen Bildsystem (6) und mit einer daran angeschlossenen Wiedergabevorrichtung (7) zur Wiedergabe des Röntgenstrah lenbildes, dadurch gekennzeich net, daß das Bildsystem (6) eine analoge Vorverarbei tungsstufe (8) mit einer veränderlichen Kennlinie (12 bis 14) aufweist.

2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Kenn linie (12 bis 14) zwei Segmente (13 und 14) aufweist, wobei das dem dunklen Bildbereich zugeordnete Segment (13) einer größeren Verstärkung entspricht.

3. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie (12 bis 14) zwei Segmente (13 und 14) mit Geraden unterschiedlicher Steigung aufweist.

4. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie (12 bis 14) zwei Segmente (13 und 14) mit unterschiedlich steilen Krümmungen aufweist.

5. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildwandler (5) ein aSi:H-Röntgendetektor ist.

6. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildwandler (5) ein an einem Röntgenbildverstärker gekoppelter CCD-Bildwandler ist.

7. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die analoge Vorverarbeitungsstufe (8) eine Offset-Korrek tur des Videosignales bewirkt.