DE2141676A1

DE2141676A1 - Roentgenbildverstaerkeranordnung

Info

Publication number: DE2141676A1
Application number: DE19712141676
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Pfeiler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-08-19
Filing date: 1971-08-19
Publication date: 1973-02-22
Also published as: FR2149544B1; FR2149544A1

Description

Röntgenbildverstärkeranordnung

Die Erfindung betrifft eine Röntgenbildverstärkeranordnung mit einem Röntgenbildverstärker, dessen Abbildungsmaßstab elektronenoptisch umschaltbar ist und mit einem Lichtverteiler, der das Bildverstärker-Ausgangsbild einerseits einer Filmaufnahmekamera und andererseits einerBetrachtungsvorrichtung, wie etwa einerFernsehkette mit einer Fernsehkamera für die Bildaufnahme und einem Fernsehmonitor für die Bildwiedergabe, -zuführt.

Aufgrund! der in letzter Zeit erzielten durchgreifenden Verbesserungen' an Röntgenbildverstärkern gewinnt die sog. Röntgen-Indirekt^ufnahme, d.h. die Aufnahme des Bildverstärker-Äusgangsbildes anstelle der sog. Röntgen-Direktaufnähme zunehmend an Bedeutung. Der Vorteil solcher Indirektaufnahmen besteht vor allem in der gegenüber der Direktaufnahme wesentlich verringerten Strahlenbelastung des Patienten» Aber auch in technischer Hinsicht bringt die Indirektaufnahme gegenüber der Direktaufnahme einen Vorteil. Bei der Direktaufnahme befindet sich ein

2H1676

Röntgenfilm zwischen Verstärkerfolien in einer Kassette. Diese Kassette muss für jede Aufnahme, die nach einer Zwischendurchleuchtung hergestellt wird, aus einer Parkstellung in die Aufnahmeposition und wieder zurück in die Parkstellung transportiert werden. Diese bei jeder Aufnahme= erforderliche Massenbeschleunigung und -verzögerung bringt erhebliche Stabilitätsprobleme bei der Gerätekonstruktion mit sich. Bei der Indirektaufnahme treten diese Probleme nicht auf, da. nur der Röntgenfilm zu transportieren ist, dessen Masse gegenüber derjenigen der zu bewegenden Anordnung bei der Direktaufnähme vernachlässigbar gering ist.

Ein weiterer Vorteil der Indirektaufnahme "gegenüber der Direktaufnahme ist bedienungstechnischer Art. Die Bedienungsperson ist davon entbunden, für jede Aufnahme oder Aufnahmeserie in der Dunkelkammer einen Film in die Kassette einzulegen, die Kassette zum Gerät und nach beendeter Belichtung wieder in die Dunkelkammer zu transportieren.

Allerdings tritt bei der. Indirektaufnahme gegenüber der Direktaufnahme folgendes Problem auf. Die Direktaufnahme wird in Strah* lenrichtung unmittelbar hinter dem Patienten praktisch in der Durchleuchtungsebene hergestellt. Die auf der Aufnahme abgebildeten Objekte haben demzufolge etwa die gleichen Abmessungen wie j im Durchleuchtungsbild. An diese MaßstabsverhUltnisse hat sich der Arzt gewöhnt. Bei der Indirektaufnahme liegen die Verhältnisse anders und zwar so, dass,das gesamte Eingangsformat des Röntgenbildverstärkers auf dem zur Verfügung stehenden Filmformat abgebildet wird. Wenn also der Bildverstärkereingangsschirm beispielsweise einen Durchmesser von 25 cm hat, so wird auf dem Filmbild, das beispielsweise ein Format von 10 χ 10 cm hat, auf einen Durchmesser von maximal 10cm ein Röntgenbild dargestellt, das in Wirklichkeit, d.h. in der Durchleuchtungsebene einen Durchmesser von 25 cm besitzt. Das wiedergegebene Bild ist also im Maßstab von etwa 2,5 : 1 verkleinert.

- 3 -309808/0644

2U1676

Es gibt zwar Bildverstärker, deren Abbildungsmaßstab durch eine utnschaltbare Eäctronenoptik veränderbar ist. Dem liegt jedoch der Gedanke zugrunde, einen bestimmten, gegenüber der maximalen Eingangsfläche des Bildverstärkers kleineren Bereich des Aufnahmeobjekts elektronenoptisch so zu beeinflussen, dass mit diesem kleineren Bereich diejvolle Fläche des Ausgangsleuchtschirms des Bildverstärkers ausgeleuchtet wird, also einen Vergrösserungseffekt zu erzielen. Auf die Grosse des Abbildungsmaßstabes kommt es bei diesem sog. Zooming des Bildverstärkers nicht an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Arzt auch bei jder Indirektaufnahme seinen von der Direktaufnahme gewohnten Bezug zur realen Objektgrösse zu erhalten. Dazu wird erfindungsgemäss " vorgeschlagen, der Umschaltvorrichtung für die Wahl des Abbildungsmaßstabes des Röntgenbildverstärkers eine mittels einer Schalttaete von Hand betätigbare Steuervorrichtung zuzuordnen, die die Elektronenoptik in der Welse beeinflusst, dass sich zwischen der Strahlenbildebene am Bildverstärkereingang und der Filmbildebene der Kamera stets ein Abbildungsmaßs.tab von 1 : 1 (Originalformat) ergibt. Dadurch: ist erreioht, dass ein auf dem Film mittels der Indirektmethode abgebildetes Objektdetail stets die gleiche Grosse hat wie seine Abbildung auf dem gleichen Filmformat mittels einerDirektaufnahme. Der Bildverstärker ersetzt in diesem Falle gewissermassen die Verstärkerfolien der Direktaufnahme . a

In einer Weiterbildung der Erfindung beeinflusst die Schaltvorrichtung: des Röntgenapparates für die Umschaltung vom Durchleuchtungs- auf den Aufnahmebetrieb die Steuervorrichtung derart, dass sie bei betätigter Schalttaste die Elektronenoptik nur während der Dauer der Aufnahme auf das Originalformat umschaltet. Dies hat den Vorteil, dass der Arzt nicht vor Jeder Aufnahme die Taste erneut betätigen muss, sondern nur dann, wenn er aus bestimmten Gründen von der Aufnahme im Originalformat abweichen will..

- 4 309808/0644

2H1676

-Jf-

Darüber hinaus kann in einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Schaltvorrichtung einen elektronischen Schalter der Pernsehkette · betätigen, der während des Durchleuchtungsbetriebs das Originalformat kennzeichnende Markierungen in das Fernsehbild einblendet. Öiese Ausbildung bietet den Vorteil, dass der Arzt das Originalformat schon während des Durchleuchtungsbetriebs vor Augen hat.

Eine besonders einfache Bedienung wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch eine Anordnung der Schalttaste in der Nähe des Betätigungsgliedes für die Aufnahmeauslösung erreicht.

Im folgenden AusfUhrungsbeispiel ist die Erfindung anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert.

In Fig. 1 ist die Röntgen-Bildverstärkeranordnung zusammen mit dem sog. Zielgerät eines nicht näher beschriebenen Röntgendiagnostikgerätes dargestellt, während in

Fig. 2 das Funktionsprinzip der Anordnung bei Verwendung eines Bildverstärkers mit umschaltbarem Pbbildungsmaßstab gezeigt ist.

In Fig. 1 ist das Röntgenzielgerät 1 zwischen zwei Holmen 2 horizontal verschiebbar angebracht. Diese Holme 2 sind ihrerseits Bestendteil des sog. Röntgenröhre-Leuchtschirm-Wagens, der seinerseits in Längsrichtung des schematisch angedeuteten Tisches J5 des übrigen nicht dargestellten Röntgengerätes verschiebbar ist. Das Zielgerät besitzt ein Schalttableau 4, einen Einschubschlitz für das Einführen vonKassetten bei der konventionellen Aufnahmetechnik (Direktaufnahme), Handgriffe 6, 7 für die Unterstützung bei der Bewegung und Bedienung des Zielgerätes, sowie Bleigummiabdeckungen 8 für den Strahlenschutz des Arztes. An das Zielgerät angebaut ist eine Röntgenbildverstärkeranordnung mit dem Röntgenbildverstärker 9» der optischen Aneignung 10, die ein Tandemobjektiv sowie eine Spiegelanordnung

- 5-

309808/0644

2U1676

im telezentrischen Strahlengang als Lichtverteiler zur übertragung des Bildverstärkerausgangsbildes auf die angeschlossenen Geräte besitzt, von denen zwei, nämlich die elektronische Kamera (Fernsehkamera) 11 sowie dleBlattfilmkamera 12 angebaut sind# Die auf dem Schalttableau 4 angeordneten Bedienungselemente erfüllen allgemeine Steuerungsaufgaben, haben aber keinen speziellen Bezug auf den Erfindungsgegenstand und sind daher nicht bezeichnet und beschrieben.

In Fig. 2 ist die Röntgenbildverstärkeranordnung 9 bis, 12 mit den zugehörigen Schaltungsanordnungen sowie dem Röntgenstrahier und dem Fernsehbildmonitor 14 mit der Fernsehzentrale 15, die i den Video-Hauptverstärker sowie die Synchronislerungsstufen· enthält, zur Erläuterung der Funktionsweise der Anordnung zusammen mit den zugehörigen elektronischen Schaltungsanordnungen schematisch dargestellt. Dabei sind für die gleichen Funktionseinheiten die gleichen Bezugszeichen gewählt wie in Fig. 1. Der Bildverstärker 9 ist mit einer Elektronenoptik versehen, die eine Veränderung des Abbildungsmaßstabes erlaubt« Dies geschieht durch eine Umschaltung der elektrischen Werte des Stromversorgungsteils 16 für die Elektronenoptik durch die Umschalt vorrichtung 17. Sie besitzt drei Drucktasten 18, 19, 20 für die Beeinflussung der elektronenoptischen Vergrösserung. Durch den Druck auf die Taste 18 werden die Verhältnisse an der Elektronenoptik des Bildverstärkers 9 so gewählt, dass, wie * in Fig. 2a dargestellt, die gesamte Fläche des Eingangsleuchtschirms 21 auf dem Ausgangsleuchtschirm 22 erscheint« Dieses Bild des Patienten 23 wird über den optischen Lichtverteiler sowohl der» Einzelbildkamera 12 als auch der elektronischen Kamera 11 zugeführt und auf dem Fernsehmonitor 14 sichtbar gemacht .

Durch Drücken der Taste 19 entstehen die in Fig. 2b dargestellten Verhältnisse. %er den Stromversorgungsteil 16 wird die Elektronenoptik derart umgeschaltet, dass nur ein kleiner Ausschnitt des auf dem Eingangsleuchtschirm 21 darstellbaren Objektbereichs des Patienten 23 auf der gesamten Fläche des

309808/0644

2H1676 -V-

Ausgangsleuchtschirms 22 erscheint. Demzufolge wird dieses Objektdetail auch auf die gesamte zur Verfügung stehende Bildfläche des Filmbildes in die Kamera 12 und des Fernsehmonitors 14 projiziert. Der gewählte Ausschnitt wird also im Vergleich zu Verhältnissen nach Fig. 2a vergrössert dargestellt.

Bei Zugrundelegung eines handelsüblichen Bildverstärkers hat der Eingangsleuchtschirm einen nutzbaren Durchmesser von 25 cm. Durch die Formatumschaltung ergibt sich im Falle derFig. 2b ein wirksamer Durchmesser von 15 cm. Wenn man einmal eine Formatgrösse des verwendeten Blattfilms in der Kamera 12 von 10 χ 10 cm annimmt, so erkennt man, dass in beiden Fällen das auf dem Film wiedergegebene Bild gegenüber demOriginalformat auf der Eingangsfläche des Bildverstärkers verkleinert dargestellt ist. Dadurch gewinnt der Arzt einen vom gewohnten, d.h. von den Verhältnissen bei der Direktaufnähme abweichenden Bildeindruck.

Um die gleichen Grössenverhältnisse wie beim Originalformat herzustellen, ist auf dem Schalttableau 17 neben den Tasten 18 und

19 noch die Drucktaste 20 angeordnet. Durch den Druck auf diese Taste werden die in Fig. 2c dargestellten Verhältnisse geschaffen. Der Elektronenoptik werden dabei solche Werte zugeführt, dass vom Eingangsleuchtschirm 21 des Bildverstärkers nur ein Ausschnitt solcher Grosse auf dem Ausgangsleuchtschirm 22 abgebildet wird, der dem Filmbildformat der Kamera 12 entspricht.

Um zu erreichen, dass nur derjenige Objektbereich des Patienten 23 durchstrahlt wird, der auch bildwirksam In Erscheinung tritt. Ist eine Blendensteuerautomatik vorhanden, bei der die Steuervorrichtung 24 entsprechend der an den Tasten 18, 19 oder

20 vorgenommenen Wahl des Eingangsformates, die in derRöhrenhaube 13 eingebaute Blende soweit schliesst, dass die Durchstrahlung des Patienten auf den dargestellten Objektumfang begrenzt ist.

309808/0644

2U1676

Der schematisch dargestellte Röntgendiagnostikapparat 25, der alle notwendigen Speise-, Steuer- und Regelungselemente für die Röntgenröhre Ij5 enthält, beeinflusst die Steuervorrichtung 17 derart, dass die Umschaltung der Elektronenoptik auf das Originalformat bei gedrückter Taste 20 nur während der Dauer der Röntgenaufnahme erfolgt und betätigt darüber hinaus den mit der · Pernsehzentrale 15 verbundenen elektronischen Schalter 26, der während des Durchleuchtungsbetriebs bei gedrückter Taste 20 das Originalformat kennzeichnende Markierungen in das Fernsehbild des Monitors 14 einblendet. Wenn hingegen der Wunsch besteht, auch bereits während der Durchieuchtungsphase das Originalformat auf dem Monitor 14 abzubilden, lässt sich die zuletzt beschriebene vom Röntgenapparat 25 gesteuerte Automatik durch Betätigen " des Schalters 27 aufheben. In|liesem Falle erscheint unabhängig von der Betätigung des Röntgenapparates stets der dem Original- . format entsprechende Bildausschnitt auf dem Ausgangsleuchtschirm 22 des Bildverstärkers und damit auch auf dem Monitor 14 bei der Durchleuchtung.

Die von der Umsehaltvorrichtung (17) gesteuerte optische Anordnung (28) blendet bei gedrückter Taste (20) eine Markierung in den optischen Strahlengang ein, die auf den Filmrand aufbelichtet wird.

309808/0644

Claims

-e-

Patentans prüche

1J Röntgenbildverstärkeranordnung mit einem Rb'ntgenbildverstärker, dessen AbbiLdungsmaßstab elektronenoptisch umschaltbar ist und mit einem Lichtverteiler, der das Bildverstärker-Ausgangsbild einerseits einer Filmaufnahmekamera und andererseits einer Betrachtungsvorrichtung, wie etwa einer Pernsehkette mit einer Fernsehkamera für die Bildaufnahme und einem Fernsehmonitor für die Bildwiedergabe zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschaltvorrichtung (I7) füijdie Wahl des Abbildungsmaßstabes des Röntgenbildverstärkers (9) eine mittels einer Schalttaste (20) von Hand betätigbare Steuervorrichtung (16) zugeordnet ist, die die Elektronenoptik in der Weise beeinflusst, dass sich zwischen der Strahlenbildebene (21) am Bildverstärkereingang und der Filmbildebene der Kamera (12) stets ein Abbildungsmaßstab 1 : 1 (Originalformat) ergibt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (25) des Röntgenapparates für die Umschaltung vom Durchleuchtungs- auf den Aufnahmebetrieb die Steuervorrichtung (16) derart beeinflusst, dass sie bei betätigter Schalttaste (20) die Elektronenoptik nur während der Dauer der Aufnahme auf das Originalformat umschaltet.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (25) einen elektronischen Schalter (26) der Fernsehkette (11, I5, l6) betätigt, der während des Durohleuchtungsbetriebs das Originalformat kennzeichnende Markierungen in das Fernsehbild einblendet.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalttaste (20) in der Nähe des Betätigungsgliedes für die Aufnahmeauslösung angeordnet ist.

- 9 309808/0644

2U1676
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine an sich bekannte optische Anordnung (28) vorhanden ist, die bei betätigter Schalttaste (20) eine Markierung zur Aufbelichtung am Rande des Films in den optischen Strahlengang einblendet.

309808/0644