DE2351473A1 - Exposure control for X-ray system - uses detector in front of film to control contrast about mean setting - Google Patents
Exposure control for X-ray system - uses detector in front of film to control contrast about mean settingInfo
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Abstract
Description
PHILIPS PATENrVERWAITUtfG GMBH, 2 HAMBURG 1, STEINDAMMPHILIPS PATENrVERWAITUtfG GMBH, 2 HAMBURG 1, STEINDAMM
"Anordnung zur Belichtungssteuerung für ein Röntgenuntersuchungsgerät" "Arrangement for exposure control for an X-ray examination device"
Die Erfindung "betrifft eine Anordnung zur Belichtungssteuerung für ein Röntgenuntersuchungsgerät mit einer Ausblendvorrichtung von solcher Größe, daß jeweils nur ein Teil des Bildempfängers (z.B. eines Filmes), der Strahlung ausgesetzt ist, und mit Mitteln zur Verschiebung des ausgeblendeten Strahlenbündels auf dem Bildempfänger.The invention "relates to an exposure control arrangement for an X-ray examination apparatus with a masking device of such a size that only part of the Image receiver (e.g. of a film) that is exposed to radiation, and with means for shifting the hidden Beam on the image receptor.
Ein Röntgenuntersuchungsgerät der vorstehend erwähnten Art besitzt im einfachsten Fall eine Spaltblende, die zwischen dem Röntgenstrahier und dem Objekt angeordnet ist und während der Aufnahme senkrecht zur Spaltrichtung bewegt wird. Dadurch werden die in dieser Richtung hintereinanderAn X-ray examination device of the type mentioned above has in the simplest case a slit diaphragm which is between the X-ray tracer and the object is arranged and moved perpendicular to the cleavage direction during the exposure will. This will be one behind the other in this direction
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angeordneten Objektbereiche zeitlich nacheinander auf dem Film abgebildet. Andere Röntgenuntersuchungsgeräte dieser Art sind in der DT-PS 693 374 und der DT-OS 2 029 900 sowie in der Zeitschrift "Acta Radiol. 32", 1949, S. 177 ff beschrieben. Die Ausblendvorrichtung kann zweckmäßigerweise auch so ausgebildet sein, daß das Strahlenbündel nicht nur in einer Richtung (der Spaltrichtung), sondern auch in der dazu senkrechten Richtung eingeengt wird.arranged object areas one after the other on the Pictured in film. Other X-ray examination machines of this Art are in DT-PS 693 374 and DT-OS 2 029 900 and in the magazine "Acta Radiol. 32", 1949, p. 177 ff described. The masking device can expediently also be designed so that the beam is narrowed not only in one direction (the split direction), but also in the direction perpendicular to it.
Allen diesen Röntgenuntersuchungsgeräten ist gemeinsam, daß die einzelnen Objektbereiche nacheinander in einem kontinuierlichen oder auch diskontinuierlichen Abtastprozeß auf dem Bildempfänger, in der Regel einem Film, derart abgebildet werden, daß der gesamte Objektbereicn dem Bildbereich zugeordnet wird. Ihr besonderer Vorteil gegenüber den Röntgenuntersuchungsgeräten, bei denen der gesamte zu belichtende Bildbereich während der Aufnahme ständig von der Strahlung getroffen wird, besteht darin, daß erheblich weniger .Streustrahlung, durch die dem Bild ein die Diagnose erschwerender Grauschleier überlagert wird, erzeugt wird.What all these X-ray examination devices have in common is that the individual object areas are successively integrated into one continuous or discontinuous scanning process on the image receiver, usually a film, mapped in this way that the entire object area is in the image area is assigned. Their particular advantage over the X-ray examination equipment, in which the entire to exposed image area is constantly hit by the radiation during recording, is that considerable less. Scattered radiation, by means of which a gray haze is superimposed on the image, which makes the diagnosis more difficult.
Bei derartigen Röntgenuntersuchungsgeräten ergeben sich in Zusammenhang mit der Belichtung des Bildempfängers (im folgenden wird zur Verdeutlichung des Problems davon ausgegangen, daß als Bildempfänger ein Film verwendet wird; das gleiche Problem stellt sich jedoch auch bei anderen Bildempfängern) folgende ProblemenWith such X-ray examination devices, in connection with the exposure of the image receiver (in In order to clarify the problem, it is assumed below that a film is used as the image receiver; however, the same problem also arises with other image receivers) the following problems
a) Es kann vorkommen, daß der Objektumfang größer X3t als der ausnutzbare Belichtungsspielraum des Films. Werden in diesem FaIl keine besonderen Vorkehrungen getroffen, dann sind nach einer Aufnahme einige Partien des Films so-sehr geschwärzt und/oder andere Partien so wenig geschwärzt, daß in diesen Partien liegende, für die Diagnose unter Umständen wichtige Details nicht mehr ausgewertet werden können.a) It can happen that the object size is larger than X3t than the usable exposure latitude of the film. If no special precautions are taken in this case, then after a recording some parts of the film are so-blackened and / or other parts are so little blackened out that details in these parts, which may be important for the diagnosis, no longer exist can be evaluated.
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b) Es ist" schwierig, die Aufnahme exakt zu belichten, d.h. die mittlere Bildschwärzung exakt festzulegen, da die Parameter, die für die Filmschwärzung· wesentlich sind (die Röhrenspannung, das der Röhre zugeführte mAs-IxOdukt, die Größe des durch die Äusblendvorrichtung ausgeblendeten Strahlenbündels, die Geschwindigkeit mit der das Strahlenbündel den Film überstreift usw.) bereits bei Beginn der.Aufnähme festliegen. Die Röntgenaufnahme kann daher nicht - wie bei den bekannten Röntgen-Be- ; lichtungsautomaten — beendet werden, wenn die vor oder hinter dem Film gemessene Strahlendosis einen bestimmten Wert erreicht hat.b) It is "difficult to expose the picture exactly, ie to determine the mean image density exactly, because the parameters that are essential for the film blackening (the tube voltage, the mAs IxOdukt supplied to the tube, the size of the masked out by the masking device The X-ray exposure can therefore not be terminated - as with the known automatic X-ray exposure machines - when the one measured in front of or behind the film Radiation dose has reached a certain value .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung zur Belichtungssteuerung für ein Röntgenuntersuchungsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, einerseits den Kontrastumfang zu reduzieren und andererseits den Bildempfänger (z.B. einen Film) exakt zu belichten.The object of the present invention is therefore to provide a Arrangement for exposure control for an X-ray examination device of the type mentioned at the outset, which makes it possible, on the one hand, to reduce the range of contrast and on the other hand to precisely expose the image receptor (e.g. a film).
Die lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Stellglied, das in Abhängigkeit von der Dosisleistung hinter dem aufzunehmenden Objekt die dem Objekt zugeführte Dosisleistung steuert.The solution to this problem according to the invention is characterized by an actuator that is dependent on the Dose rate behind the object to be recorded corresponds to the Controls the dose rate supplied to the object.
An dieser Stelle sei. erwähnt, daß eine Steuerung der Dosisleistung vor dem Objekt in Abhängigkeit von der Dosisleistung hinter dem Objekt an sich bekannt ist (z.B. DT-OS 1 946-036--allerdings in Verbindung mit einem Röntgenapparat für Schichtaufnahmen, bei dem der Film während der gesamten Aufnahmezeit von der Röntgenstrahlung getroffen wird). Eine Verringerung des Objektumfanges ist dabei nicht möglich und auch gar nicht beabsichtigt.At this point be. mentioned that a control of the dose rate in front of the object depending on the dose rate behind the object is known per se (e.g. DT-OS 1 946-036 - however in connection with an X-ray machine for layer recordings, in which the film during the entire Recording time is hit by the X-ray radiation). It is not possible to reduce the size of the object and not at all intended.
Die Anordnung gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt: Objekte, deren Abmessungen größer sind oder in der gleichenThe arrangement according to the invention works as follows: Objects whose dimensions are larger or in the same
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Größenordnung liegen wie die des ausgeblendeten Strahlenbündels, beeinflussen die Dosisleistung hinter dem Objekt (und damit die Schwärzung des Films (falls als Bildempfänger ein Film verwendet wird)) wesentlich. Wenn daher derartige Objekte vom Strahlenbündel getroffen werden, wird die Dosisleistung vor dem Objekt so geregelt, daß die Dosisleistung hinter dem Objekt bzw. die Filmschwärzung in Richtung auf einen vorgebbaren Wert (Sollwert) verändert wird. Der Objektumfang solcher Objekte wird also verringert. Auf der anderen Seite beeinflussen Objekte, deren Abmessungen wesentlich kleiner sind als das ausgeblendete Strahlenbündel, die Dosisleistung hinter dem Objekt (integriert über den Querschnitt des Strahlenbündels bzw. über wesentliche Teile davon) praktisch nicht. Die Dosisleistung wird also praktisch nicht verändert, wenn ein solches Objekt vom ausgeblendeten Strahlenbündel erfaßt wird. Der Objektumfang solcher Objekte wird also durch die erfindungsgemäße Anordnung nicht verändert.Are of the order of magnitude of the masked beam, affect the dose rate behind the object (and thus the blackening of the film (if used as an image receiver a film is used)) essential. Therefore, when such objects are hit by the beam, the dose rate in front of the object is regulated so that the dose rate behind the object or the film blackening is changed in the direction of a specifiable value (setpoint). The scope of such objects is thus reduced. On the other hand, objects whose dimensions are much smaller than the blocked beam, the dose rate behind the object (integrated over the cross-section of the beam or over substantial Parts of it) practically not. The dose rate is therefore practically not changed when such an object is detected by the masked beam. The scope of such objects is thus determined by the inventive Arrangement not changed.
Beide Effekte (Verringerung des Objektumfanges bei großen Objekten, Beibehaltung des Objektumfanges von kleineren Objekten) tragen zur Erleichterung einer Diagnose anhand eines mit einer erfindungsgemäßen Anordnung aufgenommenen Röntgenbildes bei: Große Objekte sind für die Diagnose im allgemeinen nicht so wichtig; ihre Darstellung auf dem Röntgenbild erleichtert dem Arzt lediglich die Bestimmung der Lage von interessierenden (kleineren) Details im Gesamtobjekt (dem menschlichen Körper). Dafür genügt aber eine Wiedergabe mit verringertem Objektumfang. - Die kleinen Objekte sind für die Diagnose wichtiger, und es ist daher wesentlich, daß ihr Objektumfang nicht verringert wird. Auf der anderen Seite erreichen derartige Objekte aufgrund ihrer geringen Abmessungen selten einen Objektumfang, der den Belichtungsspielraum eines Films überschreiten würde.Both effects (reduction of the object size for large objects, retention of the object size of smaller ones Objects) contribute to facilitating a diagnosis based on a recorded with an arrangement according to the invention X-ray: large objects are generally not that important for diagnosis; their representation on the X-ray image only makes it easier for the doctor to determine the position of (smaller) details of interest in the Entire object (the human body). A reproduction with a reduced object size is sufficient for this. - The small objects are more important for diagnosis, and it is therefore essential that their object size not decrease will. On the other hand, due to their small dimensions, such objects rarely reach an object size that would exceed the exposure latitude of a film.
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Die beschriebene Verringerung des Qbjektumfanges von größeren Objekten ist bei Verwendung eines RÖntgenuntersuchungsgerätes mit spaltförmiger Ausblendvorrichtung nur in Richtung senkrecht zum Spalt möglich. Insofern ist die Verwendung einer Ausblendvorrichtung mit quadratischer oder runder Öffnung vorzuziehen.The described reduction in the scope of the project from larger objects is when using an X-ray examination device with a gap-shaped masking device only possible in the direction perpendicular to the gap. To that extent it is preferable to use a masking device with a square or round opening.
Die Steuerung der Dosisleistung vor dem Objekt kann in bekannter Weise durch Änderung der an den Röntgenstrahier angelegten Hochspannung oder des Röntgenröhrenstromes erfolgen. - Es kann aber auch die Geschwindigkeit, mit der das Strahlenbündel über den Bildempfänger geführt wird, in Abhängigkeit von der Dosisleistung hinter dem Objekt gesteuert werden. - Die Dosisleistungsregelung kann weiterhin dadurch erfolgen, daß der Querschnitt des von der Ausblendvorrichtung ausgeblendeten Strahlenbündels in Abhängigkeit von der Dosisleistung verändert wird. Schließlich kann die Änderung der Dosisleistung vor dem Objekt auch durch eine in der Nähe des Fokus der Röntgenröhre angeordnete Blende erfolgen, deren Öffnung derart veränderbar ist, daß damit die Intensität der Röntgenstrahlung' an den Rändern im Vergleich zur Intensität in der Mitte herabgesetzt werden kann; diese Lösung basiert darauf, daß die Abmessungen des Fokus nicht vernachlässigbar klein sind, sondern eine endliche Größe haben. Bei geeigneter Einstellung der fokusnahen Blende befinden sich die weiter außen liegenden Bereiche des Strahlenbündels im Halbschatten der fokusnahen Blende, so daß die Intensität dort verringert ist. -The control of the dose rate in front of the object can be done in known way by changing the high voltage applied to the X-ray tracer or the X-ray tube current take place. - However, the speed with which the beam is guided over the image receiver can also be can be controlled depending on the dose rate behind the object. - The dose rate regulation can continue to take place in that the cross section of the the masking device masked beam is changed as a function of the dose rate. In the end The change in the dose rate in front of the object can also be achieved by a near focus of the X-ray tube arranged diaphragm take place, the opening of which can be changed in such a way that the intensity of the X-ray radiation ' can be reduced at the edges compared to the intensity in the middle; this solution is based on the fact that the dimensions of the focus are not negligibly small, but have a finite size. With a suitable setting of the diaphragm close to the focus, the more outer areas of the beam are located in the penumbra of the aperture near the focus, so that the intensity is reduced there. -
Durch Kombination einiger der vorerwähnten Möglichkeiten zur Beeinflussung der Dosisleistung vor dem Objekt kann der Regelbereich einer erfindungsgemäßen Anordnung erheblich erweitert werden.By combining some of the aforementioned options to influence the dose rate in front of the object, the control range of an arrangement according to the invention can be considerable be expanded.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der ZeichnungThe invention is described below with reference to one in the drawing
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5 0 9 8 16/6614'5 0 9 8 16/6614 '
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert :schematically illustrated embodiment explained in more detail:
Der Fokus 2 eines Röntgenstrahlen 1 strahlt während der Aufnahme in jedem Augenblick mit einer gewissen Dosisleistung. Durch die Abblendvorrichtung, die strahlenundurchlässige Blenden 3 und 4 vor und hinter dem Objekt enthält, wird ein Strahlenbündel 5 ausgeblendet, das auf dem Bildempfänger 7, z.B. einer Filmkassette, ein Bild der vom Strahlenbündel getroffenen Partien des Objektes 6 entstehen läßt. Der Röntgenstrahier und die Blende 3 einerseits sowie die Blende 4 und die Filmkassette 7 andererseits, die in einem Gehäuse 12 untergebracht sind, sind über eine mechanische Vorrichtung 8 oder auf andere Weise derart gekoppelt, daß sie gemeinsam in Pfeilrichtung bewegbar sind. Durch einen nicht näher dargestellten Yerschiebemechanismus wird die Filmkassette 7 relativ zu., dem durch die Blendenplatten 3 und 4 ausgeblendeten Strahlenbündel 5 derart verschoben, daß die gewünschte Verteilung der Bildinformation auf dem Film zustande kommt.The focus 2 of an X-ray 1 radiates during the Absorption at any moment with a certain dose rate. Through the dimming device, the radio-opaque Contains diaphragms 3 and 4 in front of and behind the object, a beam 5 is masked out, which is on the image receiver 7, for example a film cassette, an image of the parts of the object 6 struck by the beam can arise. The X-ray tracer and the diaphragm 3 on the one hand and the diaphragm 4 and the film cassette 7 on the other hand, which are accommodated in a housing 12 are via a mechanical device 8 or in some other way coupled in such a way that they can be moved together in the direction of the arrow. By a sliding mechanism not shown in detail the film cassette 7 is relative to., the beam masked out by the diaphragm plates 3 and 4 5 shifted in such a way that the desired distribution of the image information on the film comes about.
Erfindungsgemäß ist vor der Filmkassette 7 ein Strahlendetektor 9 angeordnet (der Strahlendetektor kann gegebenenfalls auch hinter der Filmkassette angeordnet sein), der nach dem fotoelektrischen oder dem ionimetrischen Prinzip arbeiten kann und der ein von der Dosisleistung hinter dem Objekt abhängiges Signal erzeugt. Der für die Dosisleistung empfindliche Strahlendetektor 9 kann z.B. aus einer Ionisationsmeßkammer, die ein der Dosis hinter dem Objekt proportionales Signal erzeugt, und einem nachgeschalteten Differenzierglied bestehen, an dessen Ausgang somit ein von der Dosisleistung abhängiges Signal abgenommen werden kann. Das Ausgangssignal des Strahlendetektors 9 wird einer Steuereinheit 10 zugeführt, deren Ausgangssignal zur Steuerung der Dosisleistung vor dem Objekt 6 (wie vorstehend beschrieben) dient.According to the invention, a radiation detector 9 is arranged in front of the film cassette 7 (the radiation detector can optionally can also be arranged behind the film cassette), which is based on the photoelectric or ionimetric principle can work and which generates a signal depending on the dose rate behind the object. The one for the dose rate sensitive radiation detector 9 can e.g. generated a signal proportional to the object, and a downstream differentiating element exist at its Output thus a signal dependent on the dose rate can be picked up. The output of the radiation detector 9 is fed to a control unit 10, the output signal for controlling the dose rate before Object 6 (as described above) is used.
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| DE (1) | DE2351473A1 (en) |
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