-
Einrichtung zur Anfertigung von röntgenologischen Körper-Querschnittsaufnahmen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Anfertigung von röntgenologischen
Körper-Querschnittsaufnahmen, bestehend aus Mitteln zur Erzeugung eines schmalen
Röntgenstrahlenbündels, das die abzubildende Körperschicht aus verschiedenen Richtungen
mit denselben Abstand des Pokusses von einen bestimmten Punkt der Schnittebene (Drehpunkt)
durchsetzt und auf einer Bildschicht strichförnige Querschnittsbilder erzeugt* Mitteln
zur Erzeugung von den Strichbildern entsprechenden* quer zur Längsausdehnung der
Strichbilder auf eine etwa dieser Längsauedehnung gleiche Breite verbreiterten Bildern
und Mitteln zur Anfertigung Uberlagerter Aufnahmen dieser Bilder durch Drehung des
Aufnahmesystems um seine optische Achse in der Weise, daß Jeder Durchstrahlungsrichtung
des aufgenommenen Körpers eine entsprechende Position des Aufnahmesyetems zugeordnet
ißt.
Eine Einrichtung dieser Art ist durch die deutsche Patentschrift
693 374 bekannt. Es ist mit einer solchen Einrichtung möglich, Körper-Querschnittsaufnahmen
herzustellen, bei denen der Nachteil der gebräuchlichen Schichtaufnahmeeinrichtungen,
nämlich die unscharfe Abbildung von Körperteilen aus den der abzubildenden Körperschicht
unmittelbar benachbarten, diagnostich uninteressanten Schichten und die Überlagerung
der Abbildungen solcher Körperteile Über die diagnostisch relevanten Details in
einer Aufnahme weitgehend vermieden ist. In einer durch die bekannte Einrichtung
hergestellten Aufnahme sind daher alle Details der aufgenommenen Körperschicht überlagerungsfrei
wiedergegeben. Darüber hinaus ist der den Kontrast indernde Streustrahlenanteil
gegenüber den gebräuchlichen Schichtaufnahmeeinrichtungen entscheidend reduziert.
-
Anhand der Fig. la bis 1c ist das Prinzip der bekannten Einrichtung
erläutert. In der Fig. la ist schematisch der Querschnitt 1 eines Patienten dargestellt,
der ein Detail 2, beispielsweise die Wirbelsäule, enthält, welches die parallele
Röntgenstrahlung 3 stärker absorbiert al das tibrige Gewebe des Körperquerschnitts.
Die Röntgenstrahlung wird durch eine Schlitsblende 4 so eingeblendet, daß auf einem
Leuchtschirm 5 ein schmales Strichbild der abzubildenden Körperschicht, d.h.
-
des absubildenden Querschnitts 1, entsteht.
-
In der Fig. 1b ist dieses Strichbild dargestellt. Dem gesamten Körperquerschnitt
entspricht dabei die Breite a im Strichbild.
-
Dar Detail 2 wird durch den weniger geschwärsten Teil des Strichbilds
mit der Breite b wiedergegeben.
-
Anschließend an die Herstellung einer Aufnahme des in der Fig.1b geneigten
Strichbilde auf einem Film wird ein die sei Strichbild entsprechendes, verbreitertes
Bild gemäß Pig. lo auf einem Leuchtschirm erzeugt, dessen Breite etwa gleich seiner
Lange
ist. Das verbreiterte Bild entspricht dem Strahlengang in
der durchetrahlten Körperschicht des Patienten. Wird der Patient beispielsweise
um die Achse 6 in Richtung des Pfeiles 7 (Fig. ia) gedreht, anstelle des Leuchtschirms
5 ein Film zur Speicherung der den einzelnen Patientenatellungen entsprechenden
Strichbilder an der Schlitzblende 4 vorbeigezogen und werden die verbreiterten Bilder
(Fig. 1c) durch eine Kamera aufgenommen, die entsprechend der Patientendrehung um
die Symmetrieachse ihres optischen Systems gedreht wird, so überlagern sich die
verbreiterten Bilder auf dem Film der Kamera, so daß das von der Kamera aufgenommene
Bild ein Abbild der durchatrahlten Körperschicht des Patienten darstellt, wenn nach
Aufnahme der einer vollen Patientendrehung entsprechenden verbreiterten Bilder die
Kamera ebenfalls eine volle Umdrehung ausgeftihrt hat.
-
Weil die Körper-Querschnittsaufnahmen bei der bekannten Einrichtung
auf rein optische Weise erzeugt werden, ist der Dosisbedarf und damit die Belastung
des Patienten verhltnismäßig groß. Die Herstellung der Körper-Querschnittsaufnahmen
mit der bekannten Einrichtung ist ferner umständlich und erfordert viel Zeit, weil
zunächst ein Film mit den Strichbildern angefertigt, dann die Strichbilder verbreitert
und schließlich überlagerte Aufnahmen der verbreiterten Bilder hergestellt werden
müssen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, mit der Körper-Querschnittsaufnahmen einfach und schnell angefertigt
werden können, wobei die erforderliche Dosis und damit die Belastung des Patienten
gering sind.
-
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Bildverstärker-Fernsehkette
mit einer relativ zum Wiedergabsachirm für die verbreiterten Bilder drehbar gelagerten
Fernsehkamera
mit einer Bildaufnahmeröhre vom Ladungsepeichertyp,
welcher Mittel zur Sperrung des Abtaststrahles während der Anfertigung einer Querschnittsaufnahme
und zur Freigabe der Abtastung des Ladungsbildes nach Beendigung der Aufnahme zugeordnet
sind. Die bei der bekannten Einrichtung benutzten optischen Mittel zur Herstellung
der Körper-Querschnittsaufnahmen sind somit beim Erfindungsgegenstand vollständig
durch fernsehtechnische Mittel ersetzt. Die Erzeugung der überlagerten Aufnahmen
erfolgt dabei auf der Signalplatte der Bildaufnahmeröhre bei gesperrtem Abtaststrahl.
Sofort nach Beendigung einer Aufnahme liegt das Körper-Querschnittsbilbild vor und
kann beispielsweise vom Bildschirm eines Sichtgeräts fotografiert oder mittels eines
elektronischen Bildspeichers auf dem Bildschirm des Sichtgeräts während einer gewünschten
Dauer wiedergegeben werden. Die Anfertigung einer Aufnahme ist somit sehr einfach
und dae Ebrper-Querschnittsbild liegt innerhalb kurzer Zeit vor, wobei die erforderliche
Dosis und damit Belastung des Patienten gering sind.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der Figuren 2 und 3.
-
Bei der in der Fig. 2 dargestellten Einrichtung wird die abzubildende
Körperschicht 1 des Patienten 8 wie bei der bekannten Einrichtung von dem schmalön
Röntgenstrahlenbtindel 3 durchstrahlt. Das durch die Schlitzblende 9 eingeblendete
Röntgenstrahlenbündel 3 erzeugt auf dem Eingangsleuchtschirm 27 eines Röntgenbildverstärkers
10 Strichbilder der Körperschicht 1. Die auf dem Ausgangsleuchtschirm ii des Rntgenbildverstärkers
10 erscheinenden Bilder werden von einer um ihre optische Achse drehbar mit dem
Bildverstärkergehäuse verbundenen Fernsehkamera 12,die eine Bildaufnahmeröhre vom
Ladungaspeichertyp anthält, über ein optisches System 13 aufgenommen. Der Fernsehkamera
12 ist ein elektronischer Bildspeicher 14 nachgeschaltet, weleher
ein
Sichtgerät 15 steuert. Das optische System 13 ist so ausgebildet, daß es die auf
dem Ausgangsleuchtschirm des Bildverstärkers 10 erscheinenden Strichbilder verbreitert,
so daß die Fernsehkamera 12 verbreiterte Bilder des Körperquerschnitts 1 aufnimmt.
-
Zur Anfertigung einer Aufnahme des Körperquerschnitts 1 wird zunächst
der Abtaststrahl der Bildaufnahmeröhre der Fernsehkamera 12 mittels einer der Fernsehzentrale
16 zugeordneten Schalteinrichtung 17 gesperrt. Anschließend erfolgt die Drehung
des Patienten 8 in Richtung des Pfeils 7 sowie synchron dazu die Drehung der Fernsehkamera
12 in Richtung des Pfeils 23 relativ zum Ausgangsleuchtschirm 11 des Röntgenbildeverstärkers
10.
-
Nach Vollendung einer vollen Umdrehung des Patienten 8 und damit auch
der Fernsehkamera 12 ist auf der Signalplatte der Bildaufnahmeröhre der Fernsehkamera
12 somit das Bild des Kdrperquerschnitts 1 gespeichert, d.h. das Ladungsbild auf
der Signalplatte der Bildaufnahmeröhre entspricht dem Körperquerschnitt 1. Dieses
Ladungsbild kann nach Vollendung einer Umdrehung des Patienten 8 und der Fernsehkamera
12 abgetastet und in den Bildapeicher 14 eingespeichert werden. Zur Wiedergabe des
Bildes des Körperquerschnitts 1 kann die im Bildspeicher 14 gespeicherte Information
auf das Sichtgerät 15 übertragen werden. Damit das Bild des Eörporquerschnitts 1
während einer beliebigen Dauer auf dem Sichtgerät 15 sichtbar ist, ist dem Bildspeicher
14 eine Steuereinrichtung 18 zugeodnet, durch die die Ubertragung des vom Bildspeicher
14 gespeicherten Bildes periodisch wiederholbar ist.
-
Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
bei dem die mit dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 gemeinsamen Objekte mit
denselben Bezugszeichen versehen sind, ist eine Fernsehkamera 19 fest mit dem Gehäuse
des Bildverstärkers 10 verbunden. Das optische System 20 bewirkt bei diesem
Ausführungsbeispiel
keine Verbreiterung der auf dem Ausgangsleuchtschirm des Bildveratärkers 10 erscheinenden
Strichbilder.
-
Die Erzeugung der verbreiterten Bilder auf dem Bildschirm eines Fernseh-Bildwiedergabegeräts
21 erfolgt vielmehr mit elektroniachen Mitteln, und zwar durch eine der Fernsehzentrale
16 sugeordnet Abtast- und Halteschaltungsanordnung 26, die den Elektronenatrahl
des Bildwiedergabegeräts 21 so steuert, daß ein Strichbild auf der gesamten Breite
des Bildschirms wiedergegeben wird. Mit dem Gehäuse des Bildwiedergabegräts 21 ist
eine Fernsehkaiera 22 um ihre optische Achse drehbar verbunden, welche das auf dem
Bildschirm des Bildwiedergabegeräts 21 erscheinende Bild aufnimmt0 Der Fernsehkamera
22 ist der elektronische Bild-Speicher 14 mit der Steuereinrichtung 18 zur periodischen
Wiederholung der Ubertragung der in ihm gespeicherten Information auf das Sichtgerät
15 nachgeschaltet0 Zur Anfertigung einer Aufnahme des Körperquerschnitts 1 wird
zunächst der Abtaststrahl der Bildaufnahmeröhre der Pernsehkamera 22, die wieder
vom Ladungsspeichertyp ist, mittels der Steuereinrichtung 23 gesperrt. Dann werden
der Patient 8 in Richtung des Pfeils 7 und die Pernsehkamera 22 in Richtung des
Pfeile 24 synchron gedreht, wobei die Fernsehkamera 22 die auf dem Bildschirm des
Bildwiedergabegeräts 21 erscheinenden, verbreiteren Bilder des Körperquerschnitts
1 auf ihrer Signalplatte aufnimmt. Nach Beendigung einer vollen Umdrehung des Patienten
8 und der Fernsehkamera 22 ist somit auf deren Signalplatte das Bild des Körperquerschnitts
1 gespeichert, weil die Fernsehkamera 22 überlagerte Aufnahmen der auf dem Bildschirm
a. Bildwiedergabegeräts 21 erscheinenden, verbreiterten Bilder angefertigt hat.
-
Das Bild des Körperquerschnitts 1 kann auf dem Sichtgerät 15 in der
in Verbindung mit dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel beschriebenen
Weise sichtbar gemacht werden,
d.h. die auf der Signalplatte der
Bildaufnahmeröhre der Fernsehkamera 22 gespeicherte Information kann in den elektronischen
Bildspeicher 14 übertragen werden. Mittels der Steuereinrichtung 18 kann dann während
einer beliebigen Zeit eine Wiedergabe des Bildes des Kdrperquerschnitts 1 auf dem
Sichtgerät 15 erfolgen.
-
Wird der zwischen dem Sichtgerät 15 und dem Bildspeicher 14 angeordnete
Umschalter 25 von seiner gezeichneten Stellung aus umgelegt, so ist das Sichtgerät
15 direkt an dem Ausgang der Fernsehzentrale 16 angeschlossen. Nach Öffnung der
Blende 9 kann in dieser Stellung des Umschalters 25 somit mittels der in der Fig.
3 dargestellten Einrichtung eine normale Durchleuchtung des Patienten 8 erfolgen,
wobei das Durchleuchtungsbild auf dem Bildschirm des Sichtgeräts 15 erscheint.
-
Da die den Patienten 8 durchsetzende Rdntgenstrahlung 3 im allgemeinen
nicht, wie in der Fig. 1 dargestellt ist, parallel, sondern divergent ist, und die
verbreiterten Bilder dem Strahlengang der Röntgenstrahlung durch den abzubildenden
Körperquerschnitt 1 entsprechen müssen, damit eine scharfe Abbildung aller Details
des Körperquerschnitts erfolgt, empfiehlt es sich, das optische System 13 so auszubilden,
daß eine dem Verlauf der Röntgenstrahlung durch den Körperquerschnitt 1 entsprechende,
divergente Verbreiterung der auf dem Ausgangsleuchtschirm 11 des Bildverstärkers
10 erscheinenden Strichbilder erfolgt, bzw.
-
der Ablenkschaltungsanordnung des Sichtgeräts 21 Steuermittel suæuordnen,
durch die ebenfalls eine dem Strahlungsverlauf im Körperquerschnitt 1 entsprechende
divergente Verbreiterung der von der Fernsehkamera 19 aufgenommenen Strichbilder
erfolgt.