DE2326852B2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
- H05G1/36—Temperature of anode; Brightness of image power
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Description
35
Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikapparat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die einem bekannten Röntgendiagnostikapparat mit »fallender Last« und einem programmierten Beiich- -to
tungsautomaten, bei denen die Röntgenröhrenspannungen während der Aufnahme konstant sind und Mittel
vorhanden sind, durch die die Röntgenröhrenspanni.ng
abhängig von der Objektstärke einstellbar ist, erlauben keine Beeinflussung des Verlaufs des Emissionsstroms
der Röntgenröhre in Abhängigkeit vom aufzunehmenden Organ oder der Untersuchungsart. Ein solcher
Röntgendiagnostikapparat mit fallender Last ist in der Zeitschrift »Elektromedica«, Nr. 3,1971, Seiten 83 bis 86
beschrieben.
In den DE-Auslegeschriften 10 75 229 und 11 00 827
sind Röntgendiagrostikapparate beschrieben, bei denen während einer Aufnahme eine Absenkung des Röntgenröhrenstroms
erfolgt. Es ist auch hierbei nur eine Absenkgeschwindigkeit vorgesehen, die nicht in allen
Fällen optimal ist. Die Absenkungsgeschwindigkeit kann nicht an das jeweils aufzunehmende Organ
angepaßt werden. Nach der DE-AS 10 75 229 steigt dabei die Spannung mit abfallendem Emissionsstrom;
nach der DE-AS 11 00 827 sind bereits Schaltungsele- ·><>
mente zur Veränderung der Reihenimpedanz des Hochspannungsgenerators vorhanden, die hierbei jedoch
zur Verhinderung eines Spannungsanstiegs dimensioniert sind.
In der Fig. 1 ist ein weiterer als bekannt vorausge- *">
setzter Röntgendiagnostikapparat mit Belichtungsautomat und Organautomatik dargestellt. Der Röntgendiagnostikapparat
gemäß Fig. 1 besitzt eine Röntgenröhre 1, die ihre Elektrodenspannung von einem
Hochspannungstransformator 2 über eine Gleichrichterbrucke 3 erhält. Die Dauer einer Röntgenaufnahme
wird durch ein Schütz 4 bestimmt. Der Hochspannungstransformator 2 wird vom Netz 6 über
einen Stelltransformator 5 gespeist. Die Spannung der Röntgenröhre 1 wird dabei mit Hilfe eines Abgriffs 7 am
Stelltransformator 5 gesteuert Der Abgriff 7 kann als Kohlerolle ausgebildet sein und kann mit Hilfe eines
Motors 8 in eine bestimmte Lage auf der Wicklung des Stelltransformators 5 einstellbar sein.
Der Emissionsstrom der Röntgenröhre 1 während einer Aufnahme ist von der Spannung abhängig, die die
Primärwicklung des Heiztransformators 9 speist Die Größe dieser Spannung ist abhängig davon, wie groß
der Teil eines Widerstandes 10 ist, der in Reihe mit der genannten Transformatorwicklung liegt Die Transformatorwicklung
wird von einem Netz gespeist, das mit dem Netz gleich sein kann, welches den Stelltransformator
5 speist Die Größe des eingeschalteten Teils des Widerstandes 10 wird mit Hilfe von Relaiskontakten
Ii, i2 bestimmt
Der Belichtungsautomat enthält eine Ionisationskammer 13, die während der Aufnahme eines Objektes
20 die Röntgenstrahlendosis am Film 14 mißt Der Ionisationsstrom der Ionisationskammer 13 lädt einen
von zwei Kondensatoren 15 auf, wes! jeweils einer der Kontakte der Relais 23 geschlossen ist Wenn eine
bestimmte Filmdosis erreicht ist, ist die Spannung an dem eingeschalteten Kondensator 15 bis zu einem
solchen Wert gestiegen, daß ein Verstärker 16 das Schütz 4 ausschaltet und die Aufnahme unterbricht
Der Belichtungsautomat kann organprogrammieri sein. Dies bedeutet, daß abhängig von dem aufzunehmenden
Körperorgan oder der Art der Untersuchung Funktionstasten oder ein Wähler betätigt werden. Dies
kann mit Hilfe einer Programmierungsvorrichtung 17 erfolgen, bei der jeder Funktionstaste der Name eines
Organs oder die Benennung einer Untersuchungsart in den Feldern 18 zugeordnet ist. Die Programmierungsvorrichtung
17 ist einem Programmspeicher zugeordnet, der abhängig von der Einstellung der Funktionstasten automatisch bestimmte Aufnahmeparameter so
beeinflußt, daß das entsprechende Körperorgan optimal
aufgenommen wird. Der Programmspeicher kann aus Widerstandsreihen bestehen, die in Abhängigkeit von
einer gedrückten Funktionstaste analoge Spannungen abgeben. Der Programmspeicher kann z. B. über einen
Servoverstärker 19 die Röntgenröhrenspannung durch Beeinflussen des Motors 8 einstellen. Der Speicher kann
außerdem einen programmierten Röntgenröhrenstrom durch Beeinflussen eines der Relais 11,12 einstellen. Der
Programmspeicher kann ferner, abhängig vom Körperorgan, durch Beeinflussen eines der Relais, die die
Kondensatoren 15 einschalten, eine gewünschte BiIdschwärziing
einstellen.
Bekannte Belichtungsautomaten dieser Art wählen auch automatisch eine von mehreren Röntgenröhren
und eines von mehreren Uniersuchungsgerälen über den genannten Programmspeicher. Bei diesen bekannten
Systemen treten Schwierigkeiten hinsichtlich der Einstellungen der Parameter »Röntgenröhrenspannung«
und »Röntgenröhrenstrom« auf, wenn für ein bestimmtes Körperorgan die kürzest mögliche
Aufnahmezeit sowohl bei dünnen als auch bei dicken Objekten 20 unter Berücksichtigung der Belastbarkeit
der Röntgenröhre 1 erhalten werden soll.
In Fig. 2 ist der Verlauf der maximal zulässigen
Röntgenröhrenleistung P in kW als Funktion der Aufnahmezeit Γ in Sekunden beispielsweise dargestellt.
Aus dieser Kurve geht hervor, daß die Leistung mit der Zeit sinken muß, damit die Röntgenröhre 1 nicht
überlastet wird. Um eine geringstmögliche Unscharfe des Bildes zu erhalten, ist es wünschenswert, daß die
Aufnahme während einer möglichst kurzen Zeit erfolgt Um dies sowohl für dünne als auch dicke Objekte unter
Berücksichtigung der Kurve gemäß F i g. 2 erfüllen zu können, ist dem Röntgenapparat eine Lastregelanordnung
für »fallende Last« zugeordnet, die während der Belichtung durch Veränderung des Emissionsstromes
der !Röntgenröhre 1 folgende Bedingung erfüllt:
UI = P(t)
U- Röntgenröhrenspannung, /= Emissionsstrom der Röntgenröhre und P(t)= maximal zulässige Röntgenröhrenleistung
als Funktion der Zeit gemäß F i g. 2. Die Bedingung gemäß der Gleichung wird durch die
Lastregelanordnung erfüllt, unabhängig davon, ob die Aufnahmezeit vor der Aufnahme bekannt ist oder nicht.
Die Aufnahmezeit ist bei Verwendung von Belichtungsautomaten vor der Aufnahme nicht bekann..
Die Anordnung zur Absenkung des Emissionsstromes der Röntgenröhre mit der Zeit kann so ausgeführt
werden, daß sie in bestimmten Zeitabständen eines der Relais 11, 12 ausschaltet und das andere einschaltet Ein
technisches Problem beim Senken des Emissionsstromes während der Aufnahme war früher der Anstieg
der Röntgenröhrenspannung auf Grund des Spannungsabfalls in der Reihenimpedanz des Hochspannungsgenerators.
Dieser Spannungsabfall kann 10 kV/100 mA
sein, d. h. wenn der Röntgenröhrenstrom während der Aufnahme von 500 bis 100mA geändert wird, ändert
sich die Röntgenröhrenspannung z. B. von 80 bis 120 kV.
In Fig.3 zeigt die Kurve a den fallenden Emissionsstron
und die Kurve b die steigende Röntgenröhrensparnung. Um den Spannungsanstieg gemäß der Kurve
b zu verhindern, ist es bekannt, während der Aufnahme Widerstände über Kontakte kurzzuschließen, welche in
Reihe mit dem Hochspannungsgenerator geschaltet sind. Mehrere solche Kontakte müssen verwendet
werden, um die beste Anpassung zu erreichen. Es werden Widerstände verwendet, die für Ströme bis zur
Größenordnung 100 A dimensioniert sind. Eine andere Möglichkeit die Röntgenröhrenspannung konstant zu
halten, besteht in der Verwendung eines Spannungsteilers, der die Hochspannung herunterstuft. Diese wird
mit einem Sollwert verglichen. Die Differenzspannung beeinflußt einen Verstärker, welcher den Motor 8 derart
betätigt daß er die Lage der Kohlerolle ändert, wobei die Röntgenröiirenspannung gemäß Kurve c, F i g. 3
konstant bleibt.
Bei diesem verhältnismäßig komplizierten und teuren Röntgenapparat, bei dem eine möglichst kurze Aufnahmezeit
mit einer konstanten Röntgenröhrenspannung erreichbar ist, sind Mittel vorhanden die bei einem
programmierten Belichtungsautomaten Programmänderungen bei Objekten, die dünner oder dicker als
normal sind, vornehmen, so daß Objekte wahlweise in Abhängigkeit von ihrer Dicke mit niedriger bzw. hoher
Röntgenröhrenspannung belichtet werden können. Der Zweck der Anwendung der niedrigen Röntgenröhrenspannung
bei einem dünnen Objekt ist unter anderem, die Dosisleistung zu verringern, so daß die Aufnahmezeit
nicht zu k'irz wird. Bei einer zn kurzen Aufnahmezeit kann das Schütz 4 auf Grund seiner
Trägheit die Aufnahme nicht rechtzeitig unterbrechen, so daß eine Überbelichtung des Bildes erhalten wird.
Der Zweck der Anwendung einer höheren RöntgenröhrensDannung bei dickeren Objekten gegenüber dem
Normalfall ist daß eine kürzere Aufnahmezeit erhalten wird. Die obengenannte Anordnung mit »fallender
Last« ermöglicht es nicht bei dicken Objekten das beste Verhältnis zwischen einer niedrigen Röhrenspannung,
welche den besten Bildkontrast liefert und einer kurzen Aufnahmezeit die die kleinste Bildunschärfe aufweist
ίο zu geben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgendiagnostikapparat der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 vorausgesetzten Art so auszubilden, daß eine automatische Anpassung auch des Verlaufs der
Röntgenröhrenspannung an die verschiedenen Aufnahmeobjekte erfolgt
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1
angegebene Ausbildung.
Die 7eitabhängigkeit des Emissionsstromes wird bei einem erfindungsgemäß ausgebt, leten Apparat von
einem Zeiisteuerkreis bestimmt, Jcr den Emissionsstrom als Funktion der Zeit abhängig von der
Betätigung der Funktionstasten eines Organwählers oder von einer vergleichbaren Anordnung, einstellt.
Dadurch ist es möglich, bei einem dünnen, normalen oder dicken Objekt eine Erhöhung der Röntgenröhrenspannung
auf eine für die verschiedenen Körperorgane oder Untersuchungsarten gewünschte Weise zu erhalten,
wobei sich gleichzeitig die Röntgenröhrenleistung mit der Aufnahmezeit erniedrigt, so daß eine Überlastung
der Anode gemäß der Kurve in F i g. 2 vermieden ist.
Die Fig.4 zeigt ein modifiziertes Leistungs-Zeitdiagramm
und die Fig.5 und 6 einen erfindungsgemäß
ausgebildeten Röntgendiagnostikapparat.
Bei diesem Röntgendiagnostikapparat ist es möglich, den Emissionsstrom so zu steuern, daß er nicht
wesentlich unter die Belastungsgrenze der Röntgenröhre bei kräftigen Erhöhungen der Röntgenröhrenspannung
sinkt. Die Steuerung kann über Widerstände, de automatisch in Reihe mit dem Hochspannungsgenerator
abhängig von der Organprogrammierung geschaltet werden, erfolgen. Durch Variieren dtr Absenkungsgeschwindigkeit
des Emissionsstromes in Abhängigkeit von einem bestimmten Körperorgan kann der Bildcharakter
in Übereinstimmung mit dem Wunsch des Radiologen optimiert werden.
So ist es z. B. bei Magenuntersuchungen wünschens-
r>» wert, abhängig von der Bewegung des Objektes und bei
dickem Objekt den Emissionsstrom nach ca. 0,1 see abzusenken, um bei solchen Objekten eine angemessen
kurze Aufnahmezeit gemäß der Kurve a, Fig.4, zu erhalten.
■>> Bei Untersuchungen des Rückgrates ist es wichtig,
auch bei einem starken Objekt eine lelativ niedrige
Röntgenröhrenspannung einzuhalten. In vielen Fällen ist eine lange Aufnahmezeit bei diesen Untersuchungen
wünschenswert, damit auf Grund der Bewegungen der
h" Weichteile ein schärferes Bild des Rückgrates erhalten
wird. Iti diesem Fall erfolgt die Senkung des Emissionsstromes erst nach ca. 4 see, so daß die
Aufnahme mit Sicherheit innerhalb einer angemessenen Zeit auch bei dicken Objekten unterbrochen wird
··· (F i g. 4, Kurve b).
Bei Lungenaufnahmen, bei denen die programmierte Röntgenröhrenspannung an oder nahe der maximal
zulässigen Spannung der Röntgenröhre liegt, die oft
150 kV ist, kann aus technischen Gründen die Röntgenröhrenspannung
beim dicken Objekt nicht erhöht werden. In diesem Fall wird der Emissionsstrom
während der Aufnahme gemäß F i g. 4, Kurve c konstant gehalten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 5 dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Die Positionen 1 bis 20 und 23 sind mit denen in Fig. 1 gleich. Der Emissionsstrom der
Röntgenröhre sinkt bei verschiedenen Zeitpunkten während einer Aufnahme, weil ein Zeitsteuerkreis 21
vorhanden ist, der den Zeitverlauf des Emissionsstromes beeinflußt. Der Programmieranordnung sind Mittel
zugeordnet, die bei einem gewählten Körperorgan oder einer gewählten Untersuchungsart den Zeitsteuerkreis
21 beeinflussen können. Die Absenkung des Röntgenröhrenstromes kann dadurch erfolgen, daß der Zeitsteuerkreis
die Einschaltung eines oder mehrerer
UC3 L, 11113311/1139 If WlIIfM UtJt-J
über zugeordnete Relais R 11, R 12', R 12" veranlaßt.
Es ist ein von der Programmierungsvorrichtung 17 gesteuertes Schaltglied 24 vorhanden, das zwei Relais
27a steuert, die mittels ihrer Kontakte 27 je einen von Widerständen 22 vor die Primärwicklung des Hochspannungstransformators
2 zu schalten vermögen. Auf diese Weise ist es möglich, die Reihenimpedanz des Hochspannungsgenerators vor der Aufnahme abhängig
von einem bestimmten Körperorgan oder einer bestimmten Untersuchungsart so zu verändern, daß die
Röntgenröhrenspannung automatisch entsprechend in einem programmierten Verlauf steigt, wenn der
Emissionsstrom sinkt. Das Schaltglied 24 enthält hierzu zwei Kontakte 28 und 29, die entsprechend der jeweils
gedrückten Taste 30 an der Programmierungsvorrichtung 17 wahlweise geschlossen werden. π
Der Zeitsteuerkreis 21 ist gemäß Fig.6 ausgebildet.
Der Kontakt A schließt zu Beginn einer Aufnahme und steuert einen Integrator 31, dessen Ausgangsspannung
der Kurve a entspricht. Die Ausgangsspannung de Integrators steuert drei niveauempfindliche Kreise ν W
ν 12', ν 12", die die Kontakte 11,12', 12" schließen, wem
die Spannung a sich erhöht. Zu Beginn der Aufnahme steigt die Spannung a und schaltet zuerst den Kontak
11, danach 12' und 12" aus. Der Zeitpunkt, in dem de
Kontakt 11 ausgeschaltet wird, wird vom Umschalt niveau des Kreises ν 11 bestimmt. Dieses Niveau kant
durch die Widerstände rl abhängig von einen gewählten Aufnahmeprogramm gewählt werden. Hier
zu dienen Kontakte 25, die den Organtasten an de Programmierungsvorrichtung 17 zugeordnet sind.
Die Zeit zwischen der Ausschaltung des Kontaktes 11
und des Kontaktes 12' wird vom jeweiligen Widerstam r2 bestimmt, der abhängig von einem bestimmter
Aufnahmeprogramm über die Kontakte 26 eingeschal tet wird. Danach wird der Relaiskontakt 12" ausgeschal
IVl. LMV LVIl UVI rAUJJVIiailUllg UVJ IWIIlUniVJ I«. VTIIv
von dem Verhältnis zwischen den Widerständen r3 unc
rA bestimmt. Die Widerstände rl und r2 sind in de
Programmierungsvorrichtung 17 angeordnet und be stimmen die Umschaltzeitpunkte alternativ abhängig
von einer gedrückten Organtaste der Programmie rungsvorrichtung 17. Durch Wählen einer der Wider
stände rl kann der Zeitpunkt, in dem die Absenkunf des Stromes beginnt, variiert werden. Die Geschwindig
keit c'ir Absenkung des Stromes wird von de
Widerständen r2, r3und r4 bestimmt.
Es können Mittel vorhanden sein, die bewirken, da ein Signal erzeugt wird, wenn db Röhrenspannung sie
bei einem dicken Objekt erhöht. Ferner kann ein Anzeigevorrichtung vorhanden sein, die nach de
Aufnahme die für den Bildkontrast repräsentative Röhrenspannung anzeigt, wenn die Röhrenspannung
sich bei einem dicken Objekt erhöht.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Röntgendiagnostikapparat mit einem Belichtungsautomaten, welcher während der Aufnahme
eines Objektes die Röntgenstrahlendosis an einem Film mißt und automatisch die Aufnahme unterbricht,
wenn eine vorausbestimmte Dosis erreicht ist, mit einer Programmierungsvorrichtung, durch welche
manuell abhängig von dem aufzunehmenden Körperteil die Aufnahmedaten in organprogrammierter
Weise einstellbar sind, wobei Mittel zur Programmierung der Absenkgeschwindigkeit des
Emissionsstroms und zur dadurch bewirkten Erhöhung der Röntgenröhrenspannung in Abhängigkeit *5
von gewählten Körperorganen sowie Schalter zur Auswahl dieses Verlaufs vorhanden und durch die
Programmierungsvorrichtung betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (r 1,
r 2) zur Programmierung der Absenkgeschwindigkeit derart ausgebildet und mit den Schaltern (25,26)
so verbunden sind, daß mehrere Absenkgeschwindigkeiten programmierbar und einstellbar sind.
2. Röntgendiagnostikapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungselemente
(22, 27) vorhanden sind, durch die die Reihenimpedanz des Hochspannungsgenerator vor der Aufnahme
abhängig von einem bestimmten Körperorgan oder einer bestimmten Untersuchungsart so
veränderbar ist, daß die Röhrenspannung automatisch entsprechend einem programmierten Verlauf
steigt, wenr. der Emissionsstrom sinkt
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
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ID=20301393
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DE (1) | DE2326852A1 (de) |
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JPS5117793U (de) * | 1974-07-26 | 1976-02-09 | ||
JPS58216397A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-16 | Toshiba Corp | X線診断装置 |
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-
1973
- 1973-05-25 DE DE19732326852 patent/DE2326852A1/de not_active Withdrawn
- 1973-12-05 FR FR7343428A patent/FR2210075B1/fr not_active Expired
- 1973-12-06 JP JP13578573A patent/JPS57640B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2326852A1 (de) | 1974-06-12 |
FR2210075B1 (de) | 1981-04-30 |
JPS57640B2 (de) | 1982-01-07 |
JPS4989495A (de) | 1974-08-27 |
FR2210075A1 (de) | 1974-07-05 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8230 | Patent withdrawn |