DE2010360C3

DE2010360C3 - Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Bildverstärker-Fernsehkette und mit einer Steueranordnung zum Verändern der Dosisleistung

Info

Publication number: DE2010360C3
Application number: DE2010360A
Authority: DE
Inventors: Ottfried Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Schott
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-03-05
Filing date: 1970-03-05
Publication date: 1983-04-28
Also published as: DE2010360B2; DE2010360A1; FR2084166A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Einrichtung ist in der DE-PS 11 94 070 beschrieben. Beim Durchleuchtungsbetrieb einer solchen Einrichtung ist das Röntgenbild wegen der geringen Dosisleistung durch das Quantenrauschen der Röntgenstrahlung beeinträchtigt. Eine Beseitigung dieser Beeinträchtigung ist zwar durch generelle Erhöhung der Dosisleistung für die Durchleuchtung möglich, eine solche Erhöhung verbietet sich aber wegen der damit verbundenen Strahlenbelastung des Patienten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgendiagnostikeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß die untersuchende Person in diagnostisch wichtigen Durchleuchtungsabschnitten den Einfluß des Quantenrauschens beseitigen kann.

Bei der Lösung dieser Aufgabe ist davon ausgegangen, daß es hierzu genügt die Dosisleistung während der Durchleuchtung kurzzeitig zu erhöhen, so daß diese Abschnitte durch einwandfreie Röntgenbilder die nicht durch Quantenrauschen gestört sind, wiedergegeben werden. Eine derartig kurzzeitige Hochtastung der Dosisleistung durch die untersuchende Person ist z. B. ausreichend, wenn der Verlauf eines Kontrastmittels auf dem Sichtgerät beobachtet und nur bestimmte, diagnostisch wichtige Phasen dieses Verlaufs genauer betrachtet werden sollen, z. B. wenn der Arzt auf eine Magenentleerung wartet

Von dieser Erkenntnis ausgehend wird bei einer Röntgendiagnostikeinrichtung der im Oberbegriff vorausgesetzten Art die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dss Patentanspruchs 1 angegebene Ausbildung gelöst.

Die darin u. a. angegebene Blendenanordnung verhindert eine Überstrahlung des Röntgenbildes auf dem Sichtgerät während der Hochtastung der Dosisleistung. Wegen der Erhöhung der Dosisleistung über den Röntgenröhrenstrom bleibt die Strahlenqualität und damit der Bildkontrast unverändert Durch die Möglichkeit der Hochtastung der Dosisleistung - ausgehend von der jeweils vorhandenen Grunddosisleistung — um einen vorbestimmten Faktor ist eine Anpassung an unterschiedliche Patientenkonstitutionen und damit eine stets gleichbleibende Verminderung des Quantenrauschens der Röntgenstrahlung im Röntgenbild erreicht.

In der DE-AS 11 76 179 ist zwar eine Schaltungsan-Ordnung mit einer Fernsehkamera beschrieben, bei der vor der Fernsehkamera eine verstellbare Blende liegt. Die bekannte Schaltungsanordnung ist jedoch nicht Bestandteil einer Röntgendiagnostikeinrichtung und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird in dieser Schrift nicht angesprochen.

Ferner ist Gegenstand des älteren deutschen Patents 16 14 683 eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Bilderzeugungsvorrichtung, deren Ausgangsleuchtbild mittels eines optischen Abzweigungsmittels sowohl einer Fernsehkamera als auch einer Kinokamera zugeführt wird und bei der für die Einstellung verschiedener Bildfrequenzen der Kinokamera eine Wählvorrichtung vorgesehen ist, die mit einer Steuereinrichtung für die Veränderung der Röntgendosisleistung im Sinne einer zur konstanten Filmbelichtung erforderlichen Anpassung der Helligkeit des Ausgangsleuchtbüdes an die jeweilige Bildfrequenz gekoppelt ist, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen dem optischen Abzweigungsmittel und der Bildaufnahmeröhre der Fernsehkamera eine durch Einstellmittel verstellbare Blende angeordnet ist und daß die Einstellmittel mit der Wählvorrichtung für die Bildfrequenz der Kinokamera im Sinne einer Konstanthaltung der auf der Signalplatte der Bildaufnahmeröhre der Fernsehkamera wirksamen Leuchtdichte bei der durch die Steuereinrichtung bewirkten Anpassung der Helligkeit des Ausgangsleuchtbüdes an die jeweilige Bildfrequenz gekoppelt sind.

Der Gegenstand des älteren Patents ist somit beschränkt auf die Steuerung der Röntgendosisleistung und der Blende in Abhängigkeit von der Wählvorrichtung für die Bildfrequenz der Kinokamera. Ferner geht die Steuerung der Dosisleistung über den Röntgenröhrenstrom aus den Patentansprüchen des älteren Patents nicht hervor. Im Gegensatz hierzu umfaßt der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ganz allgemein die Hochtastung der Dosisleistung während einer Durchleuchtung um einen bestimmten Faktor und die entsprechende Steuerung der Blendeneinrichtung. Die Schaltmittel, durch die diese Vorgänge ausgelöst werden, können beliebiger Art sein und sind nicht auf eine Wählvorrichtung für die Bildfrequenz einer Kinokamera beschränkt.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung '65 näher erläutert.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel wird ein auf einer Lagerstatt 1 gelagerter, nur schematisch dargestellter Patient 2 von der Strahlung einer Röntgen-

rohre 3 durchstrahlt. Die Strahlung der Röntgenröhre 3 trifft auf den Eingangsleuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers 4, dem eine Fernsehkamera 5 zugeordnet ist Die Fernsehkamera 5 erzeugt auf dem Bildschirm eines Sichtgerätes 6 ein den jeweils durchleuchteten Organen des Patienten 2 entsprechendes Durchleuchtungsbild. Eine Fernsehzentrale 7 dient zur Steuerung und Synchronisierung der Fernsehkamera 5 und des Sichtgerätes 6.

Zur Regelung der Helligkeit auf dem Bildschirm des Sichtgerätes 6 dient eine Regeleinrichtung, die aur einem Photouiultiplier 8, einer Stabilisierungsanordnung 9 und einem Regelglied 10 besteht. Der Photomultiplier 8 mißt die jeweils auf dem Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 4 vorhandene Helligkeit und bewirkt über die Stabilisierungsanordnung 9 und das Regelglied 10 eine Verstellung der Hochspannung für die Röntgenröhre 3 am Röntgenapparat 11 im Sinne einer Konstanthaltung dieser Helligkeit und damit auch der Helligkeit auf dem Sichtgerät 6. Der Sollwert der jeweils gewünschten Helligkeit ist dabei an der Stabilisierungsanordnung 9 einsteilbar.

Zur kurzzeitigen Hochtastung der Dosisleistung der Röntgenröhre 3 während des Durchleuchtungsbetriebs dient ein Fußschalter 12, der eine Steueranordnung 13 beeinflußt. Die Steueranordnung 13 bewirkt eine Auftrennung der Verbindung zwischen der Stabilisierungsanordnung 9 und dem Regelglied 10 durch öffnung eines Schalters 14, eine Erhöhung des Röntgenröhrenstromes, indem es einem Eingang 15 des Röntgenapparates 11 eine Steuerspannung zuführt, die die Hochheizung der Kathode der Röntgenröhre, die Einschaltung eines Anlaufgenerators 16 für die Drehanode der Röntgenröhre 3 und eine Verstellung einer zwischen dem Ausgangsleuchtschirm des Bildverstärkers 4 und der Fernsehkamera 5 angeordneten Irisblende 17 mittels des Antriebs 18 bewirkt.

Wird während des Durchleuchtungsbetriebs eine diagnostisch wichtige Phase erreicht, so betätigt der Arzt den Fußschalter 12. Die Steueranordnung 13 bewirkt dabei eine Erhöhung des Röntgenröhrenstroms um einen vorbestimmten Faktor, indem sie dem Eingang 15 des Röntgenapparats 11 ein entsprechendes Signal zuführt. Gleichzeitig führt die Steueranordnung 13 dem Anlaufgenerator 16 ein Startsignal zu, so daß die Drehanode der Röntgenröhre 3 anläuft. Weiterhin bewirkt die Steueranordnung 13 eine Verstellung der Irisblende 17 im Sinne einer Konstanthaltung des zum Objektiv der Fernsehkamera 5 gelangenden Lichtstroms — die

Regeleinrichtung 8, 9,10 konnte eine derartige Änderung der Dosisleistung nicht ausregeln — und eine Öffnung des Schalters 14 während der Hochheizung und des Anlaufs der Drehanode der Röntgenröhre 3 sowie der Verstellung der Irisblende 17, so daß während dieses Einstellvorgangs keine Regelung der Helligkeit auf dem Sichtgerät 6 erfolgt, damit Regelschwingungen verhindert sind. Schließlich bewirkt die Steueranordnung 13 über eine Leitung 19 eine Verstellung des Sollwerts der Helligkeit auf dem Sichtgerät 6 -entsprechend dem Faktor, um den der Röntgenröhrenstrom erhöht wird, so daß auch während des Betriebs mit erhöhter Dosisleistung eine Regelung der Helligkeit auf dem Sichtgerät 6 gewährleistet ist. Der Schalter 14 wird selbstverständlich nach Ablauf derjenigen Zeit, nach der die Röntgenröhre hochgeheizt, die Drehanode angelaufen und die Irisblende verstellt ist, wieder geschlossen.

Nach Ablauf der diagnostisch wichtigen Phase gibt der Arzt den Fußschalter 12 wieder frei, so daß der Röntgenröhrenstrom wieder auf seinen normalen Wert absinkt, der Anlaufgenerator 16 ausgeschaltet und die Irisblende (7 wieder dem normalen Röntgenröhrenstrom entsprechend geöffnet wird.

Die dargestellte Einrichtung ermöglicht es dem Arzt somit, bei geringer Strahlenbelastung des Patienten Vorgänge im Körperinnern des Patierten auf dem Sichtgerät zu beobachten und in wichtigen Phasen durch Drücken des Fußschalters 12 ein vom Quantenrauschen weitgehend freies Durchleuchtungsbild auf dem Sichtgerät 6 zu erhalten. Beim Drücken des Fußschalters 12 wird die Helligkeit durch Verstellen der Irisblende 17 automatisch unabhängig von dem um einen Faktor erhöhten Röntgenröhrenstrom und damit der entsprechend erhöhten Dosisleistung konstant gehalten. Dieser Faktor wird einmal entsprechend der gewünschten Verminderung des Quantenrauschens der Röntgenstrahlung auf dem Röntgenbild festgelegt. Es hat sich gezeigt, daß eine fünffache Erhöhung des Röntgenröhrenstromes zweckmäßig ist.

Zur Verhinderung einer Überlastung der Röntgenröhre während des Hochtastens der Dosisleistung empfiehlt es sich, in der Steueranordnung 13 einen Grenzzeitschalter vorzusehen, der die Röntgenröhre beim Betätigen des Fußschalters 12 nach Ablauf einer vorbestimmten, für das Erreichen der maximal zulässigen Belastung charakteristischen Zeit abschaltet. Dabei ist eine Überlastung der Röntgenröhre bei zu langer Betätigung des Fußschalters ^ausgeschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Bildverstärker-Fernsehkette und mit einer Steueranordnung zum Verändern der Dosisleistung und damit des Quantenrauschens der Röntgenstrahlung über den Röntgenröhrenstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung (13) zur Veränderung der Dosisleistung mit einem von der untersuchenden Person betätigbaren Schaltmittel (12) verbunden und so ausgebildet ist, daß sie bei Betätigung des Schaltmittels (12) den Röntgenröhrenstrom um einen vorbestimmten, einer gewünschten Verminderung des Quantenrauschens entsprechenden Faktor erhöht und gleichzeitig eine im Lichtstrom zwischen dem Bildverstärker (4) und der Fernsehkamera (5) angeordnete Blendenanordnung (17, 18) so betätigt, daß diese den Lichtstrom um den gleichen Faktor reduziert.

2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 mit einer Regeleinrichtung für die Regelung der Helligkeit auf dem Bildschirm des Sichtgerätes entsprechend einem einstellbaren Sollwert, bei der der Istwert durch eine dem Ausgangsleuchtschirm des Bildverstärkers zugeordnete Helligkeitsmeßeinrichtung gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (12) den Sollwert der Helligkeit entsprechend dem Faktor der Änderung des Röntgenröhrenstroms einstellen.

3. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (12) auf der Regeleinrichtung (8 bis 10) zugeordnete Blockierungsmittel (14) derart einwirken, daß die Helligkeitsregelung während einer Stromänderung außer Betrieb gesetzt ist.