DE2013093C3 - Verfahren zur Wiedergabe von Röntgenbildern mit einer Fernseheinrichtung sowie Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergabe von Röntgenbildern nut einer Fernseheinrichtung. Vvobei die von einer Schwär/ Weiß! ernsehkapiera •bgegebenen Fernsehsignale in Farbfernsehsignale Umgewandelt und die Farbfernsehsignale mit Hilfe einer Farbfernsehröhre wiedergegeben werden sowie eine Schaltungsanordnung /ur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Röntgenuntersuchung von lebenden Objekten, beispielsweise des menschlichen Korpei s. hai es der diagnostizierende Arzt oft schwer. Knochen nut bestimmter Struktur von Weiehteilen zu unterscheiden. Ebenso ist es schwierig. Strukturänderungen bei (Erkrankungen des Knochens (beispielsweise Knochenkrebs) zu erkenner, Es bedarf hierzu einer großen Erfahrung und viel Routine.

Es ist bekannt, daß beispielsweise die Knochensirukiur im Fernsehbild eine bestimmte Schwarz-Weiß-Verteilung darstellt. Diese Verteilung stellt in erster Näherung eine Art Linienraster dar. dessen Maß die sogenannte Ortsfrequenz ist. Diese Ortsfrequenz ist um so größer, je feiner die Struktur des Objekts ist. Bei normaler Betrachtung des Röntgenbildes kann das menschliche Auge die Unterschiede der Ortsfrequenz, also der Feinheit des Linienrasters, nicht mit Sicherheit wahrnehmen. Diese Feinheiten sind jedoch für die Diagnose bei Erkrankungen des Knochengewebes von außerordentlicher Bedeutung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein fernsehmäßig abgetastetes Röntgenbild derart wiederzugeben, daß die besagten Unterschiede deutlicher wahrnehmbar sind.

S Es ist bereits aus »Philips' Technische Rundschau«, 1966, S. 214 ff. eine Röntgenfernseheinrichtung bekannt, bei der das Röntgenbild mit einer Schwarz-Weiß-Fernsehkamera aufgenommen wird und auf einem Monitor derart wiedergegeben wird, daß zeitliche Änderungen ίο des wiedergegebenen Bildes als verschiedene Farben dargestellt werden. Mit dieser Einrichtung ist es jedoch nicht möglich, die oben genannten Strukturen bezüglich ihrer Feinheit analysieren zu können. Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die wiedergegebene Farbart von der Höhe der Ortsfrequenz der abgetasteten Röntgenbilder abhängt.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß schon geringe Unterschiede der Ortsfrequenz der Knochenstruktur, also der Feinheit des Gewebes, sich in Farbverschiebungen bemerkbar machen, welche vom diagnostizierenden Arzt deutlich zu erkennen sind.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher erläutert. Von diesen zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Linienrasters, die sich daraus ergebende Ortsfrequenz und die Frequenz des Fernsehsignals,

Fig. 2 die Schaltung eines an sich bekannten Frequen/demodulators,

F 1 g. i 4 und 5 schemalisch Schallungsanordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

F igla zeigt ein Streifenraster, welches beispielsweise einen stark vergrößerten Ausschnitt aus einem Röntgenbild darstellt Düi.:i".v.i ist im Diagramm b die Helligkeit als Funktion des Ortes ,Vdargestellt. Da die in Fig. la dargestellten Streifen im allgemeinen wegen ihrer 1 einheit keine im Verhältnis zur .Streifenbreite scharfen Trennungslinien haben, zeigt Fig. b keine Rechteckwellen, sondern eine Funktion, die η erster Näherung einer Sinusfunkticn entspricht.

Durch die fernsehmäßige Abtastung eines Streifenra-Mers nach Fig. la entsteht ι ie der im Diagramm b gezeigten Funktion entsprechende, jeil-'ch von der /eil / abhängige Funktion, welche im Diagramm c dargestellt ist. Durch die Abtastung ist also aus der die Streifenbreite kennzeichnenden Ortsfrequenz eine Frequenz entstanden, deren Größe ebenfalls von der Liniendichte abhängt.

Wird nun nach der fernsehmäßigen Abtastung die Frequenz nut Hilfe eines Frequenzmooulatoi s in eine Spannung umgewandelt, so kann letztere ein Farbfernsehsignal, welches einem Farbfernseh-Monitor zugeführt ist. derart beeinflussen, daß leweils bestimmten Liniendichten bestimmte Farbarten zugeordnet sind. Ein Beispiel für einen an sich bekannten Frequenzdemodulator zeigt 1 1 g. 2

Die zu demodulierende Wechselspannung wird

beispielsweise über eine Verstärkerröhre 1 einem Parallelresonanzkreis, welcher aus der Induktivität 2 der Kapazität 3 und ggf. einem Dämpliingswiderstand 4 besteht, zugeführt. Diese Wechselspannung kann das von einer Schwarz-Weiß-Fernsehkamera erzeugte Fernsehsignal sein, sie kann jedoch ggf. nur aus den höherfrequenten Anteilen dieses Fernsehsignals bestehen, da diese in erster Linie den zu untersuchenden Strukturen entsprechen.

Die Resonanzfrequenz des Schwingkreises ist nun derart eingestellt, daß alle vorkommenden Frequenzen

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der zugeführten Wechselspannung entweder größer Änderung der Liniendichte, einstellen zu können.

oder kleiner als die Resonanzfrequenz sind, so daß also F i g. 4 zeigt eine weitere Anordnung zur Durchfüh-

der Schwingkreis mit einer Frequenz angeregt wird, rung des erfmdungsgemäßen Verfahrens, bei der die

welche innerhalb einer Flanke der Resonanzkurve des von der Fernsehkamera H erzeugten Fernsehsignal

Schwingkreises liegt. Je mehr nun die z.ugeführte s ebenso wie bei der Schaltungsanordnung nach F ι g. 3 Frequenz der Resonanzfrequenz entspricht, desto über einen einstellbaren Verstärker 13 den drei

größer iit die am Schwingkreis anliegende Wechsel- Strahlkathoden der Farbbildröhre 14 zugeführt werden,

spannung, deren Amplitude durch eine einfache, aus den Während jedoch bei der Schaltungsanordnung nach

Kondensatoren 5,6, der Diode 7 und dem Widerstand 8 F i g 3 nur ein Sieuergitter von der Ausgangsspannung

bestehende Gleichrichterschaltung gemessen werden ic des Demodulators 12 beeinflußt wird, werden bei der

kann, womit am Ausgang 9 des Demodulators eine Schaltungsanordnung nach F ι g. 4 zwei ggf. auch drei

Spannung ansteht, welche eine annähernd lineare Steuergitter beeinflußt, wodurch die wiedergegebene Funktion der Frequenz der zugeführten Wechselspan- Farbart einen größeren Teil des Farbkreises durchlau-

nungdarstellt. fen kann. Hierzu wird die Ausgangsspannung des

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah- ι* Demodulators 12 den Eingängen von drei einstellbaren

rens kann selbstverständlich auch noch em anderer der Verstärkern 16,17, 18 zugeführt, von denen ein Ausgang

bekannten Frequenzdemodulatoren verwendet werden. direkt mit dem Steuergitter eines ersten .Strahlsystems,

Frequenzdemodulatoren werden unter anderem im ein zweiter Ausgang über eine Phasenumkehrstufe 17;; Buch von Woschni: »Frequenzmodulation«, VF.B-Ver- mit einem zweiten Strahlsystem und der dritte Aasgang

lag, Berlin, S. 144 bis 150 beschrieoen. ₂₀ über ein zwischen den Werten ± 1 und - 1 einstellbares

Um mit der Ausgangsspannung des Frequenz.demo- Übertragungsglied 18.·/ zur dritten Steuerelektrode

dulalois die Farbart eines Farbfernsehbildes zu geführt wird.

beeinflussen, stehen dem Fachmann grundsätzlich zwei Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. j wird ein

Wege zur Verfügung, von denen der erste, nämlich die sogenanntes FBAS-Signal, also ein Fern-ehsignal mit Beeinflussung der Helligkeit einer oder mehrerer 25 überlagertem Farbhilfstrüger, wie es beim I ernsehrund- Grundfaiben, im Zusammenhang mit den F i g. 3 und 4 lunk vom Sender abgestrahlt und von den Heimempfän-

erläutert wird, und die andere, die Steuerung eines gern empfangen wird, in Abhängigkeit der jeweiligen

einem dem aus der Sehwarz-Weil.M ernsehtechnik her Orisfrei|uenz der zu beobachicnden Struktur beeinflußt,

bekannten Flelligkeitssignal überlagerten Farbhilfsträ- Hierzu wird mit Hilfe des Oszillators 20 ein

gcfs dargestellt. Als Beispiel fin den letztgenannten 10 Farbhillsträger erzeugt, von dem ein wahrend der

Weg ist die Schaltungsanordnung nach t- 1 g. 5 angege- hinteren Schwarzschulter dei \on der Kamera 11

beil. erzeugen lernsehsignale auftretender Abschnitt über

Bei der Schaltungsanordnung nach F'ig. i werden die den elc-k ironischen Sehalter 21 und die Addierstule 22 von der Fernsehkamera 11 erzeugten Signale einerseits dem Fc nselisignai zugefügt wird. Nachdem der einem Demodulator 12 zugeführt und andererseits über is Farbhilfsirager die steuerbare Laufzeitkette 23 durcheinen regelbaren Verstarker 13 gemeinsam ilen drei laufen hat. wird über den weiteren elektronischen Kathoden einer Farbbildröhre 14 zugeführt Die Schalter 24 und die -Vldicrsuife 25 vier mit dem Ausgar.gsspannung des Demodulators gelangt über z.cilenfrequentcn llinlauf ties Fenischsignals auftreten- einen weiteren 1 egelbaren Verstärker 15 zum Steiicrgit- de Abschnitt des ! ,irbiiill-trägers dem Fernsehsignal ter des einen Sirahlensvstems der I arbfernsehröhre. 40 zugefügt.

während die Steuergutcr der anderen beiden Strahls\ Wie bei den bisher hesv hnebenen Schaltungsanord-

steme mit einer konstanten Spannung beaufschlagt sind. nungen gelangt das win der Kamera Il erzeugte

Bei Beaufschlagung des dritten Steucigiiters mit einci I "rnsehsignal /um Frequenzdemodulator 12. dessen

ebenfalls konstante! Spannung würde auf dem Schirm Aiisg.ingsspamum-j die Laufzut vier l.aul/citkettc 23

der Farbfernsehröhre 14 das von der Fernsehkamera 11 45 'x'einllußt. so dal⁽ die Phasenlage des den l-arhlernseli-

aufgenommene Schwarz-Weiß Bild dargestellt w-.Ti.le:; signal /ugeliiglen I .>r:ihilfsti agers von den im I ernsei-

ggf. in einer von Weiß abweichenden Farbe. d,> die signal enthaltenen Oristrei|uenzen abhängt. Ls stellt

Fiiipfindhchkeiten der drei Strahisvsn.v e (H G. H) ii'itci somit am •Vii'-gang 2h de Schaltungsanordnung nach

Umstanden verschieden groß sind. Dm . !1 die Zuführung I ig ". ein rarbtern-.elisig.uil zur Vertilgung, dessen

der Ausgangsspannung des Demodulators 12 /um 50 i arhart der Siruk'.urdiehu des abgetasteten Routgen

dritten Steuermittel' wiul jedoch >e r.ach Höhe d.er bikk-s entspricht.

Ortsfrequenz die dritte der drei GiIIiKl!,!: bcp (111 .licsciii Mit geringer werdender \ ersuükuiig des emsteliba-Bcispiel Rot) mehr oder weniger stark übertrage;:, so ren Verst.;: kv 1 s ! > (! 'ι g. 3 und 41 lüiiimt vier \nieii des daß es bei einer Veränderung der Orislrequenz vies /1; ursprünglichen Nv hu ·.· \\'eil^! Signals an de: Wiederuntersuchenden Objektes zu l-arbverschiebunge¹ Ss gäbe ab. l'ntei 'n-snmmien L mstanden kann es n,.;/lieh kommt. An der Farbari des Bildes des entsprechenden h'hi. diesel¹ \i,te:l ganz wegzulassen, so daß von ül; Objektes kann also die Feinheit der Struktur deir.lich I a. hbildrohi e 14 em Bild wiedergegeben wird. wcK lies erkannt werden. Die Verstärker 13 und ':5 sind nur Informationen über du- Mrukturdichie der abgeta- emstellbar, um mit ihrer Hilfe die Farbsättigung sowie sielen Vorlage ei .halt.
die Größe der Farbartiinderung. bezogen aiii die <so

Hier.'u j Bkitt Zcichnunccii

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Wiedergabe von Röntgenbildern mit einer Fernseheinrichtung, wobei die von einer Schwarz-Weiß-Fernsehkamera abgegebenen Fernsehsignale in Farbfernsehsignale umgewandelt und die Farbfernsehsignale mit Hilfe einer Farbfernsehröhre wiedergegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die wiedergegebene Farbart von der Höhe der Ortsfrequenz der abgetasteten Röntgenbilder abhängt.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehsignale einem Frequenzdemodulator (12) zugeführt sind, daß der Ausgang des Frequsnzdemodulators (12) mit dem Sieuereingang einer steuerbaren Laufzeitschaltung (23) für einen Farbträger verbunden ist, daß der Ausgang der Laufzeitschaltung (23) an den einen Eingang einer Mischschaltung (25) angeschlossen ist, und daß der andere Eingang der Mischschaltung mil den Fernsehsignalen beaufschlagt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehsignale einem Frequenzdemodulator (12) zugeführt werden, daß die Fernsehsignale in drei Kanäle, beispielsweise zu drei Elektroden einer Dreisttahlfarbbildröhre begleitet werden, so daß drei Farbwertsignale (R. G, B) entstehen und daß die Ausgangsspannung des Frequenzdemodulator (12) einen oder mehreren Farbwertsignalen überlegen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das ursprüngliche Schwar/-Weiß-Bild überhaupt weggelassen wird und nur StrukUiiände rungen als Funktion der Farbart wiedergegebei: weiden.