DE1956070C3

DE1956070C3 - X-ray diagnostic apparatus with an X-ray image intensifier and an automatic exposure device

Info

Publication number: DE1956070C3
Application number: DE19691956070
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Phys. Dr. 8520 Erlangen Grassmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-11-07
Filing date: 1969-11-07
Publication date: 1980-03-13
Also published as: DE1956070A1; DE1956070B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikapparat mit einer Röntgenstrahlenquelle, mit einem Röntgenbildverstärker, mit einem an einem Belichtungsautomaten angeschlossenen Meßorgan für die einfallende Dosisleistung, mit einer während der Dauer der Aufnahme in den Strahlengang einführbaren röntgenstrahlenabsorbierenden Platte, deren Flächenausdehnung gleich oder größer ist als die Querschnittsfläche des Strahlenkegels an der Einschubstelle und die eine Öffnung aufweist, die den Querschnitt des auf das Meßorgan einwirkenden Teils des Strahlenkegels begrenzt, sowie mit einer vor dem Röntgenbildverstärker angeordneten Halterungsvorrichtung für einen in den Strahlenkegel einführbaren Röntgenfilm.The invention relates to an X-ray diagnostic apparatus with an X-ray source, with an X-ray image intensifier, with a measuring device connected to an automatic exposure device for the incident Dose rate, with an X-ray absorbing element that can be introduced into the beam path for the duration of the exposure Slab, the area of which is equal to or greater than the cross-sectional area of the cone of rays at the point of insertion and which has an opening that has the cross section of the Measuring organ acting part of the beam cone limited, as well as with one in front of the X-ray image intensifier arranged holding device for an X-ray film which can be introduced into the beam cone.

Ein solcher Apparat ist aus der DE-AS 11 86 978Such an apparatus is from DE-AS 11 86 978

ίο bekanntίο known

Röntgenbelichtungsautomaten dienen dazu, die Röntgenaufnahmen bei Erreichen einer bestimmten, für die gewünschte Filmschwärzung ausreichenden Röntgenstrahlendosis zu unterbrechen. Dazu wird im Röntgenstrahlengang hinter dem Patienten eine Meßvorrichtung angeordnet, die eine der gemessenen Dosisleistung entsprechende elektrische Bezugsgröße erzeugt Zur Ermittlung dieser Bezugsgröße bedient man sich eines bestimmten Ausschnitts innerhalb der Strahlenquerschnittsfläche, die als Dominante bezeichnet wird. Als Strahlenmeßorgan wird dazu entweder eine Ionisationskammer benutzt oder ein Foto-Sekundärelektronenvervielfacher, der das Licht eines im Strahlengang befindlichen Röntgenleuchtschirms mißt. In beiden Fällen ist der Meßstrom außerordentlich gering, so daß zusätzlich hochempfindliche Meßverstärker benutzt werden müssen, die aufwendig und störanfällig sind.X-ray exposure machines are used to take the X-ray images when a certain X-ray dose is reached that is sufficient for the desired film blackening to interrupt. For this purpose, a measuring device is placed in the X-ray path behind the patient arranged, which generates an electrical reference variable corresponding to the measured dose rate To determine this reference value, a specific section within the cross-sectional area of the beam is used, which is called the dominant. Either an ionization chamber is used as the radiation measuring device used or a photo-secondary electron multiplier, which the light of one in the beam path located X-ray fluorescent screen measures. In both cases, the measuring current is extremely low, so that In addition, highly sensitive measuring amplifiers must be used, which are expensive and prone to failure.

Um diesen Mangel zu beseitigen, ist es bei Apparaten mit einem Röntgenbildverstärker bekannt, dessen Verstärkungseigenschaften zu benutzen und entweder nach derGB-PS 7 06 671 den Bildverstärkerstrom selbst als Meßgröße zu benutzen oder nach der DE-AS 11 60 558 die Helligkeit des Ausgangsleuchtschirms mit Hilfe eines Fotovervielfachers zu messen. Dabei hat sich aber herausgestellt, daß aufgrund verschiedener Lichtleitungs- und Streueffekte im Innern der Bildverstärkerröhre innerhalb der Dominante Hellikeitsschwankungen der unvermeidlichen Untergrundhelligkeit in Abhängigkeit von der Größe des ausgeblendeten Strahlenfeldes am Eingangsleuchtschirm auftreten, die den Mebwert verfälschen.In order to remedy this deficiency, it is known in apparatus with an X-ray image intensifier that its To use amplification properties and either according to GB-PS 7 06 671 the image intensifier current itself to use as a measured variable or according to DE-AS 11 60 558 the brightness of the output fluorescent screen with Measure using a photomultiplier. It turned out, however, that due to different light conduction and scattering effects inside the image intensifier tube within the dominant brightness fluctuations the inevitable background brightness depending on the size of the blanked out Radiation field occur at the entrance luminescent screen, which falsify the measurement value.

Durch die DE-AS 1017 709 ist es bei einem Festkörperbildwandler bekannt, bestimmte Meßfelder, sog. Dominanten, auf der metallischen Belegung des Bildwandlers vorzusehen und diese über eine Meßbrükke an einen Belichtungsautomaten anzuschließen. Hierbei ist aber ein besonderer Aufwand für die zusätzliche Bildung der Meßfelder und ihre separate Stromversorgung erforderlich. Darüber hinaus ist dieser Weg nicht für die hochwertigere Bilder liefernde Bildverstärkerröhre anwendbar, denn die bei der Unterteilung in Meßfelder entstehenden Trennlinien auf der Fotokathode sowie kleinste Potentialunterschiede zwischen den einzelnen Teilen der Fotokathode würden unweigerlich Bildfehler erzeugen.Due to DE-AS 1017 709 it is at one Solid-state image converter known, certain measuring fields, so-called. Dominants, on the metallic coating of the Provide image converter and connect it to an automatic exposure device via a measuring bridge. Here, however, a special effort is made for the additional formation of the measuring fields and their separate ones Power supply required. In addition, this route is not intended to deliver higher quality images Image intensifier tube applicable, because the dividing lines that arise during the subdivision into measuring fields the photocathode as well as the smallest potential differences between the individual parts of the photocathode inevitably produce image errors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgendiagnostikapparat der eingangs genannten Art so auszubilden, daß kein gesondertes Meßorgan für den Röntgenbelichtungsautomaten erforderlich ist, daß aberThe invention is based on the object of providing an X-ray diagnostic apparatus of the type mentioned at the beginning to train so that no separate measuring device is required for the X-ray exposure machine, but that

fto dennoch die Dominantenwahl des Meßfeldes möglich ist.fto the choice of dominant of the measuring field is still possible is.

Diese Aufgabe wird bei einem Röntgendiagnostikapparat der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Röntgenbildverstärker zugleichThis object is achieved according to the invention in an X-ray diagnostic apparatus of the type mentioned at the outset solved in that the X-ray image intensifier at the same time

h5 das Meßorgan für den Belichtungsautomaten bildet, daß die röntgenstrahlenabsorbierende Platte zwischen dem Röntgenfilm und dem Röntgenbildverstärker einführbar ist und daß ihre Öffnung entsprechend der Größeh5 forms the measuring element for the automatic exposure machine that the X-ray absorbing plate insertable between the X-ray film and the X-ray image intensifier and that their opening is according to the size

des für die gewünschte Dominante erforderlichen Meßfeldes bemessen istof the measuring field required for the desired dominant is dimensioned

Dadurch ist das Signal des Röntgenbildverstärkers nicht mehr von der jeweiligen Größe des Aufnahmefeldes abhängig. Zugleich ist mit ihm eine Ltominantenbiidung möglich geworden, die deren Vorteile für die korrekte Belichtung mit dem aus der Benutzung eines Bildverstärkers als Meßorgan resultierenden Vorteil verbindet Dabei ist die Tatsache ausgenutzt worden, daß der Röntgenbildverstärker nur irr; Falle der Röntgendjrchleuchtung hinsichtlich der Bildfeldgröße voll ausnutzbar sein muß.As a result, the signal from the X-ray image intensifier is no longer of the respective size of the recording field addicted. At the same time, it has made it possible to form a dominant figure, which has its advantages for the correct exposure with that from using one Image intensifier as a measuring device resulting advantage combines the fact that that the X-ray image intensifier is just insane; Case of X-ray illumination with regard to the image field size must be fully exploitable.

Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further developments of the invention are the dependent claims refer to.

Zwar ist es durch die DE-AS 11 86 978 bekannt, das auf die Ionisationskammer fallende Strahlenfeld auf die Abmessungen der eingeschobenen Röntgenfilmkassette zu beschränken. Durch eine solche Ausblendung würde aber das Signal des Röntgenbildverstärkers von der Kassettengröße abhängig. Daher eignet sich diese Maßnahme schon aus diesem Grunde nicht zur Belichtungsmessung.Although it is known from DE-AS 11 86 978, the radiation field falling on the ionization chamber on the To limit the dimensions of the inserted X-ray film cassette. Such a fade out would but the signal from the X-ray image intensifier depends on the size of the cassette. Therefore this is suitable For this reason alone, do not measure the exposure.

Ähnliches gilt für die DE-AS 10 91 699, durch die es zwar an sich bereits bekannt ist, einem Röntgenbildverstärker eine einstellbare Strahlenblende unmittelbar vorzulegen, um zu vermeiden, daß die nicht im Nutzstrahlenkegel befindlichen Bereiche des Bildverstärker-Eingangsleuchtschirms von Streustrahlung getroffen werden. Dadurch wird der Bildkontrast verbessert. Eine Dominante wird aber dadurch nicht im Bildfeld erzeugt, zumal hierbei der Bildverstärker nicht als Meßorgan dient.The same applies to DE-AS 10 91 699, from which it is already known per se, an X-ray image intensifier Immediately present an adjustable radiation diaphragm in order to avoid that the not im Areas of the image intensifier input luminescent screen be hit by scattered radiation. This improves the image contrast. However, this does not result in a dominant in the Image field generated, especially since the image intensifier is not used as a measuring element.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail with the aid of the following exemplary embodiments.

In der F i g. 1 ist das Prinzip der Anordnung dargestellt, während die F i g. 2 und 3 Ausführungsvarianten zeigen.In FIG. 1 shows the principle of the arrangement, while FIG. 2 and 3 design variants demonstrate.

Nach Fig. 1 wird die Röntgenstrahlung von einem Röntgendiagnostikapparat mit einem Generator 1, einer Röntgenröhre 2 und einem Schalttisch 3 erzeugt, der die Einstellmittel und Steuerungselemente für die elektrischen Werte an der Röntgenröhre enthält, in Strahlenrichtung hinter dem Objekt 4 befindet sich ein Röntgenbildverstärker 5. In den Strahlengang zwischen dem Objekt 4 und einem Eingangsleuchtschirm 6 des Röntgenbildverstärkers ist eine Kassette 7 für den Röntgenfilm in den Strahlengang eingeschoben. Zwischen der Kassette und dem Eingangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers befindet sich eine Bleiblende 8 mit einer öffnung 9 in Dominantengröße. Das Licht eines Ausgangsleuchtschirms 10 wird im Durchleuchtungsbetrieb über ein Tandemobjektiv 11 einerAccording to Fig. 1, the X-ray radiation from an X-ray diagnostic apparatus with a generator 1, an X-ray tube 2 and an indexing table 3, which contains the setting means and control elements for the contains electrical values on the X-ray tube, in the direction of the beam behind the object 4 there is a X-ray image intensifier 5. In the beam path between the object 4 and an input luminescent screen 6 of the In the X-ray image intensifier, a cassette 7 for the X-ray film is inserted into the beam path. Between A lead diaphragm 8 is located on the cassette and the fluorescent input screen of the X-ray image intensifier with an opening 9 in dominant size. The light from an output fluorescent screen 10 is in fluoroscopic mode via a tandem lens 11 one

Einblickoffnung 12 zugeführt, an die auch eine Filmkamera oder ene Fernsehkamera angeschlossen werden kann. Beim Durchleuchtungsbetrieb sind Kassette und Blende außerhalb des Strahlenganges. Im Falle des in Fig. 1 dargestellten Aufnahmebetriebs beHnden sich Kassette und Blende wie dargestellt im Strahlengang und der Röntgenbildverstärker wird entweder unmittelbar oder mittelbar zur Bildung einer der im Dominantenbereich auftretenden Strahlendosisleistung proportionalen elektrischen Meßgröße benutzt.Insight opening 12 supplied to which also a Movie camera or a television camera can be connected. In fluoroscopy, there are cassettes and aperture outside the beam path. In the case of the recording mode shown in FIG The cassette and diaphragm are in the beam path as shown and the X-ray image intensifier is either directly or indirectly to form one of the radiation dose rates occurring in the dominant area proportional electrical measurand used.

Zur unmittelbaren Erzeugung der Meßgröße wird eine Leitung 13 zur Kathode 14 des Röntgenbildverstärkers mit Hilfe eines Schalters 15 aufgetrennt und mit einer Integrationsstufe 16 verbunden, die u. a. einen Meßkondensator enthält, der vom Kathodenstrom durchflossen und aufgeladen wird. Nach Erreichen einer bestimmten Spannungshöhe, die einer bestimmten Dosis innerhalb der Dominanten entspricht, wird ein Schaltvorgang ausgelöst, der über das Steuerteil 17 eines Röntgenbelichtungsautomaten mit Hilfe der im Schalttisch 3 angeordneten Schaltglieder den Röntgenröhrenstromkreis unterbrichtA line 13 is connected to the cathode 14 of the X-ray image intensifier for the direct generation of the measured variable separated with the aid of a switch 15 and connected to an integration stage 16, which inter alia. a Contains measuring capacitor through which the cathode current flows and is charged. After reaching a certain voltage level, which corresponds to a certain dose within the dominant, is a Switching process triggered, the via the control part 17 of an X-ray exposure machine with the help of the im Switching table 3 arranged switching elements interrupts the X-ray tube circuit

Es ist ebenso möglich, die Meßgröße am Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers anzunehmen und das Licht des Ausgangsleuchtschirm.» über einen im abbildungsfreien Raum zwischen den beiden Tandemobjektiven angeordneten Umlenkspiegel auf die Fotokathode des gestrichelt dargestellten Fotovervielfachers 18 zu projizieren. Dessen Meßstrom dient in der bereits beschriebenen Form dann ebenfalls dazu, den Röntgenröhrenstromkreis nach Erreichen der gewünschten Strahlendosis zu unterbrechen.It is also possible to accept the measured variable on the fluorescent exit screen of the X-ray image intensifier and the light of the exit screen. " via one in the image-free space between the two tandem lenses arranged deflecting mirror on the photocathode of the photomultiplier shown in dashed lines 18 to project. Its measuring current then also serves in the form already described to the Interrupt the X-ray tube circuit after the desired radiation dose has been reached.

In F i g. 2 ist eine praktische Ausführungsvariante der Blendenanordnung dargestellt, bei der die Blende aus mehreren in der Ruhestellung, wie gestrichelt dargestellt, übereinanderliegenden Lamellen 19, 20, 21 besteht. An der Lamelle 21 ist eine Lasche 22 so angeordnet, daß sie von der Kassette 7 beim Einschieben in den Strahlengang mitgenommen wird, so daß die Lamellen mittels einer bekannten, nicht dargestellten Vorrichtung teleskopartig in den Strahlengang hineingezogen werden. Die mittlere Lamelle enthält die die Dominante definierte öffnung 9.In Fig. 2 shows a practical variant of the diaphragm arrangement in which the diaphragm is off several slats 19, 20, 21 lying one above the other in the rest position, as shown in dashed lines consists. On the lamella 21, a tab 22 is arranged so that it is from the cassette 7 when Pushing into the beam path is taken so that the slats by means of a known, not device shown are drawn telescopically into the beam path. The middle lamella contains the opening 9 defined by the dominant.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsvariante als Rollblende dargestellt. Sie besteht aus einem mit Hilfe eines nicht dargestellten Federzuges auf eine Rolle 23 aufwickelbaren Bleigummistück 24. Ähnlich wie bei der in F i g. 2 dargestellten Blendenanordnung wird auch diese Blende mittels einer Lasche 25 durch die Kassette 7 in den Strahlengang hineingezogen. In der Blendenmitte ist die öffnung 9 angeordnet.In Fig. 3, a further embodiment variant is shown as a roller screen. It consists of one with help a spring balancer, not shown, on a roll 23 windable lead rubber piece 24. Similar to the in Fig. The diaphragm arrangement shown in FIG. 2 is also inserted through the cassette by means of a tab 25 7 drawn into the beam path. The opening 9 is arranged in the center of the diaphragm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. X-ray diagnostic apparatus with an X-ray source, with an X-ray image intensifier, with one connected to an automatic exposure device Measuring device for the incident dose rate, with a during the duration of the recording in the X-ray absorbing plate which can be inserted into the beam path, its surface area is equal to or greater than the cross-sectional area of the cone of rays at the insertion point and one Has opening which has the cross section of the part of the beam cone acting on the measuring element limited, as well as with a holding device arranged in front of the X-ray image intensifier for an X-ray film which can be introduced into the beam cone, characterized in that the X-ray image intensifier (5) at the same time forms the measuring element for the automatic exposure system (16, 17; 18) that the X-ray absorbing plate (8; 19, 20, 21; 24) between the X-ray film (7) and the X-ray image intensifier (5) can be inserted and that its opening (9) corresponds to the size of the for desired dominant required measuring field is dimensioned

2. X-ray diagnostic apparatus according to claim 1, characterized in that the X-ray absorbing Plate is divided into individual lamellae (19, 20, 21), which telescope into the beam path are retractable.

3. X-ray diagnostic apparatus according to claim 1, characterized in that the X-ray absorbing Plate (24) consists of flexible material and is rolled into the beam path is insertable.

4. X-ray diagnostic apparatus according to one of claims 1 to 3, characterized in that the X-ray absorbing plate has several measuring fields, which can be selected by slide are lockable.

5. X-ray diagnostic apparatus according to claim 1, characterized in that the X-ray absorbing Plate is formed from overlapping lamellae, which come from different directions can be shifted from the outside towards the center of the plate by freely selectable amounts.

6. X-ray diagnostic apparatus according to one of claims 1 to 5, characterized in that the X-ray absorbing plate is coupled to the mounting device so that the aperture and cassette can be jointly introduced into the beam path and removed from the beam path are.

7. X-ray diagnostic apparatus according to claim 6, characterized in that the X-ray absorbing Plate itself designed as a cassette holder device that can be pushed into the beam path is.