DE1963312B2 - Einrichtung zum Untersuchen des Bewegungsablaufes von im Herzrhythmus bewegten Organen mittels eines Röntgengeneratois - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Untersuchen des Bewegungsablaufes von im Herzrhythmus bewegten Organen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Bei der Untersuchung derartiger Organe, beispielsweise des Gewebes, das das Herz umgibt (bei Thoraxaufnahmen) oder bei Untersuchungen der Blutgefäße, machen sich Bewegungsunschärfen sowohl bei Röntgenaufnahmen als auch bei Röntgendurchleuchtungen bemerkbar. Die Bewcgungsunschärfe bei einer Röntgendurchleuchtung ist durch die Trägheit des Bildübertragungssystems, insbesondere des Röntgenbildverstärkers und der Fernsehaufnahmeröhre, bedingt, die nur eine verwischte Darstellung schnell bewegter Objekte zuläßt.

Aus der DE-AS 10 15 155 ist bereits eine Anordnung bekannt, die in Verbindung mit einem Filmwechsler arbeitet. Bei jedem Einschaltimpuls wird eine Aufnahme angefertigt wobei die Phase der Herzaktion, die dabei aufgenommen wird, durch eine Reihe parallel geschalteter Verzögerungsglieder mit unterschiedlicher Verzögerungszeit bestimmt wird, die in unterschiedlichen Phasen der Herzaktion nacheinander jeweils eine Aufnahme auslösen. Die Bewegungsunschärfe kann bei diesen Röntgenaufnahmen durch Anwendung kürzester Belichtungszeiten klein gehalten werden, was allerding einen leistungsfähigen Röntgengenerator voraussetzt.

Aus der Zeitschrift »Nachrichtentechnik«, Band 8 (1958), Heft 9, Seiten 423 bis 426 ist eine elektronische Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs vorausgesetzten Art zur herzphasengesteuerten Impulsabgabe bekannt, bei der ein Impulserzeuger, der aus den Herzaktionsspannungen der untersuchten Person eine Impulsfolge mit einer Folgefrequenz gleich der Herzfrequenz erzeugt und der einen Schalter zur Einschaltung der Röntgenröhrenspannung steuern kann, vorhanden ist. Dabei wird das verstärkte EKG-Signal einem ersten monostabilen Multivibrator zueeführt. der in einer bestimmten Phase der Herzaktion einen Impuls erzeugt, der kleiner ist als die Dauer der Herzaktion. Der so erzeugte Impuls wird einem zweiten monostabilen Multivibrator zugeführt, dessen Ausgangsimpuls mit seiner Rückflanke einen dritten monostabilen Multivibrator steuert, der zur Steuerung des Schalters dienen kann. Die Impulsdauer der monostabilen Multivibratoren ist durch Potentiometer einstellbar. Die Summe der Impulsdauer der beiden letzten Multivibratoren ist kleiner oder höchstens gleich ίο der Impulsdauer des ersten Multivibrators.

Bei Röntgendurchleuchtungen des Herzens waren

Bewegungsunschärfen bisher unvermeidbar. Darüber hinaus war ein genaueres Studium der einzelnen Phasen der Herzaktion nicht möglich, weil diese Phasen relativ schnell aufeinanderfolgen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine

Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art so auszugestalten, daß sie eine zeitlich gedehnte stroboskopische Darstellung von zur Herzaktion synchronen Bewegungsabläufen liefert

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegebene Ausbildung gelöst.

Aufgrund der von der Herzfrequenz abweichenden Schaltfrequenz und der im Vergleich zu einer Herzaktion kurzen Einschaltdauer ergibt sich — ähnlich wie bei einem Stroboskop — eine zeitlich gedehnte Darstellung der Herzaktion. Durch diese Zeitdehnung und die relativ kurze Einschaltdauer des Röntgenstrahlers während der einzelnen Phasen ergeben sich auch bei trägen Bildübertragungssystemen keine Bewegungsunschärfen.

Die Erfindung wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Patienten 1, dessen Herzaktionsspannungen mittels an den Körper angelegter Manschettenelektroden 2 (in der Zeichnung ist nur die Manschette dargestellt) abgenommen und einem EKG-Gerät 3 zugeführt werden. Durch die Herzaktionsspannungen wird in einem Impulsformer 4 eine Impulsfolge erzeugt, deren Periodendauer mit der Periodendauer der Herzaktion übereinstimmt. Diese . Impulsfolge wird durch ein Verzögerungsglied 5 mit kontinuierlich veränderter Verzögerungszeit verzögert und einem weiteren Impulsformer 6 zugeführt, der die Impulse gleichzeitig verstärkt und der a/n Ausgang Impulse liefert, deren Dauer einstellbar ist. Durch die von dem Impulsformer 6 gelieferten Impulse wird — während ihrer Dauer — ein Schalter 7 geschlossen, der im Primärkreis des Hochspannungstransformators 8 einer Röntgenröhre 9 liegt. Die Röntgenröhre 9 liefert somit Röntgenstrahlenimpulse, deren Dauer der Dauer der vom Impulsformer 6 gelieferten Impulse entspricht. Die Aufnahme bzw. das Durchleuchtungsbild wird um so schärfer, je kürzer die Impulsdauer ist. Dadurch wird zwar auch die pro Röntgenimpuls abgegebene Strahlungsleistung verringert, doch kann dieser Leistungsverringerung bei der Röntgendurchleuchtung durch eine Erhöhung des Heizstromes der Röntgenröhre — die Heizstromversorgung ist aus Gründen der einfacheren Darstellung nicht dargestellt — im gewissen Umfang wieder ausgeglichen werden. Die Dosis kann dabei noch dadurch verringert werden, daß durch geeignete Speicher (z. B. Magnetaufzeichnung) das Bild bis zum nächsten Röntgenstrahlenimpuls gespeichert wird.

Die Lage der Röntgenstrahlenimpulse bezüglich einer bestimmten Phase der Herzaktion. beispielsweise

der sogenannten R-Zacke im Elektrokardiogramm, wird — wie bereits erwähnt — durch das Verzögerungsglied 5 während der Durchleuchtung kontinuierlich verändert, so daß das untersuchte Objekt während der einzelnen Phasen der Herzaktion beobachtet werden kann. Die vom Impulsfolger 4 geiferten Impulse werden dabei einem Pulsdauermodulator 10 zugeführt, der Impulse erzeugt, deren Dauer vom Momentanwert der an seinen zweiten Eingang angelegten von einem Sägezahngenerator 11 gelieferten Sägezahnspannung abhängt Werden die hinteren Flanken dieser Impulse zur Steuerung des Impulsformers 6 ausgenutzt, dann ergibt sich hinter dem Impulsformer 6 eine Folge von Impulsen, deren Phasenlage bezüglich der Herzaktionsspannung vom Momentanwert der Sägezahnspannung

abhängt Durch geeignete Bemessung des Pulsdauermodulators und des Sägezahngenerators läßt sich erreichen, daß die Phasenverschiebung während jedes Sägezahnhinlaufes zwischen einem sehr kurzen Wert und der Dauer einer Herzaktion liegt Der Bewegungsablauf wird dann zeitlich im Verhältnis der Herzfrequenz zur Sägezahnfrequenz gedehnt; die Frequenz der Sägezahnspannung muß daher klein im Vergleich zur Frequenz der Herzaktionsspannung sein. Wenn dabei ein Sägezahngenerator mit einstellbarer Frequenz verwendet wird, so kann die Zeitdehnung nach Wunsch variiert werden.

Als Schalter 7 kann ein Thyristorschalter verwendet werden, der auch kürzeste Einschaltzeiten erlaubt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Untersuchen des Bewegungsablaufes von im Herzrhythmus bewegten Organen mittels eines Röntgengenerators, mit einem Impulserzeuger (4), der aus den Herzaktionsspannungen der untersuchten Person eine Impulsfolge mit einer der Herzfrequenz gleichen Folgefrequenz ableitet, mit einem Verzögerungsglied in Form eines Impulsdauermodulators (10), der aus der Impulsfolge des Impulserzeugers (4) Impulse veränderbarer Dauer ableitet, sowie mit einem durch die Rückflanken der vom Impulsdauermodulator (10) erzeugten Impulse gesteuerten Schalter (7) zur Einschaltung der Röntgenröhrenspannung, dessen Einschaltdauer jeweils klein im Vergleich zur Dauer einer Herzaktion ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsdauermodulator (10) so ausgebildet ist, daß die Dauer der von ihm erzeugten Impulse durch eine ihm zugeführte Steuerspannung kontinuierlich veränderbar ist und daß zum Erzeugen der Steuerspannung ein Sägezahngenerator (11) vorgesehen ist, der eine Sägezahnspannung mit gegenüber der der Herzaktionsspannungen kleiner Frequenz liefert.