DE2356459C2

DE2356459C2 - Röntgendiagnostikapparat für Durchleuchtung und Aufnahme mit einer Drehanoden- Röntgenröhre und einem Leistungssteller für den Übergang von Durchleutung auf Aufnahme

Info

Publication number: DE2356459C2
Application number: DE2356459A
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner 8520 Buckenhof Winkler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-11-12
Filing date: 1973-11-12
Publication date: 1983-08-25
Also published as: US3974384A; FR2251152A1; FR2251152B1; DE2356459A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikapparat nach dem Oberbegriff des Patentanspruches I. Ein Röntgendiagnostikapparat dieser Art auch nach dem Oberbegriff des Anspruches 2 ist Gegenstand des älteren Patentes 22 35 252.

Bei bekannten Röntgendiagnostikapparaten erfolgt die Durchleuchtung mit einer gegenüber der Aufnahmeleistung reduzierten Leistung bei stillstehender oder langsam rotierender Anode. Soll von einer Durchleuchtung auf eine Aufnahme übergegangen werden, so wird die Drehanode angelassen und die Röntgenröhrenleistung erhöht. Die Auslösung einer Aufnahme erfolgt erst, wenn nach dem Einschalten des Drehanodenmotors die Drehanode ihre Höchstdrehzahl erreicht hat. Diese Zeit kann bei Verwendung von Hochleistungs- t>o röntgenröhren mit hohen Anodendrehzahlen verhältnismäßig lang sein. Sie liegt zwischen 0,8 und I₁I Sekunden.

In der Praxis ist es erwünscht, von einer Durchleuchtung möglichst rasch auf eine Aufnahme übergehen zu e» können, d. h. die Übergangszeit so kurz wie möglich zu halten, damit beispielsweise bei der Anfertigung von Zielaufnahmen das gewünschte Ziel noch vorhanden ist.

Bei den bekannten Röntgendiagnostikapparaten ist die Übergangszeit im wesentlichen durch die Dimensionierung des Drehanodenmotors bestimmt, so daß einer Verringerung durch die Bemessung des Drehanodenmotors Grenzen gesetzt sind.

Es sei noch erwähnt, daß bei den bekannten Röntgendiagnostikapparaten eine Aufnahme auch erst dann ausgelöst wird, wenn der gewünschte Heizstrom der Röntgenröhre erreicht ist, so daß sich zu Beginn einer Aufnahme sofort der eingestellte Röntgerröhrenstrom einstellt

Zur Verringerung der Übergangszeit zwischen einer Durchleuchtung und einer Aufnahme ist in dem älteren Patent 22 35 252 bereits vorgeschlagen worden, eine Aufnahme während des Drehanodenhochlaufes auszulösen, wenn die niedrigste Anodendrehzahl, bei der der Aufnahmestrom der Röntgenröhre zulässig ist und der gewünschte Heizstrom der Röntgenröhre erreicht sind. Bei dem älteren Vorschlag ist bereits eine Verkleinerung der Übergangszeit gegenüber dem Stand der Technik erzielt

Aus der DE-AS 12 39 783 ist ein Röntgendiagnostikapparat zur Durchleuchtung und Aufnahme mit einer Drehanodenröntgenröhre und einem Leistungssteller zum Erhöhen der Röntgenröhrenleistung beim Übergang von Durchleuchtung auf Aufnahme bekannt, der eine Schaltvorrichtung zum Einschalten der Röntgenröhrenspannung ued einen ein dem Istwert der Anodendrehzahl entsprechendes Signal liefernden Geber aufweist Dieser Geber dient bei diesem bekannten Röntgendiagnostikapparat dazu, die Drehzahl der Drehanödenröntgenröhre zu steuern und zu überwachen. Auch bei diesem Röntgendiagnostikapparat ist beim Übergang von einer Durchleuchtung zu einer Aufnahme vorgesehen, eine vorbestimmte Drehzahl der Anode der Röntgenröhre abzuwarten, bis die Röntgenröhre eingeschaltet wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Röntgendiagnostikapparat nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 die Übergangszeit ganz zu eleminieren.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruches angegebenen schaltungstechnischen Maßnahmen gelöst. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man unmittelbar von einer Durchleuchtung zu einer Aufnahme übergehen kann, wenn man die Röntgenröhrenleistung entsprechend dem Verlauf der Anodendrehzahl kontinuierlich erhöht. Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Röntgendiagnostikapparat ergibt sich zwar gegenüber dem Stand der Technik eine Verlängerung der Aufnahmezeit; demgegenüber kann aber z. B. eine Zielaufnahme sofort erfolgen, was den Vorteil hat, daß das Ziel besser erfaßt wird. Ferner ergibt sich noch wegen des kontinuierlichen Hochfahrens der Röntgenröhrenleistung während einer Aufnahme eine schonendere Röhrenbelastung. Es erfolgen keine Schüsse mit Maximallast auf den kalten Anodenteller.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands des Patentanspruchs 1 sind den Patentansprüchen 2 und 3 zu entnehmen. Dabei ist es möglich, eine Aufnahme mit derjenigen Röntgenröhrenspannung zu machen, die auch für die vorangehende Durchleuchtung benutzt worden ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. I den Verlauf der Anodendrehzahl von der Zeit

beim Anodenanlauf,

Fig.2 den zeitlichen Verlauf der Röntgenröhrenleistung bei dem dem älteren Vorschlag entsprechenden Röntgendiagnostikapparat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,

F i g. 3 den zeitlichen Verlauf der Röntgenröhrenleistung bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Röntgendiagnostikapparat, und

F i g. 4 das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines solchen Röntgendiagnostikapparats.

In den Fig. 1 bis 3 ist der Zeitpunkt iO des Beginns der Auslösung einer Aufnahme und der Zeitpunkt 11, in dem die Drehanode etwa ihre Solldrehzahl nach dem Hochiauf erreicht hat, dargestellt Den Verlauf der Anodendrehzahl zwischen den Zeitpunkten 10 und 11 zeigt die F ig. 1.

Aus der Fig.2 geht hervor, daß bei dem früher vorgeschlagenen Röntgendiagnostikapparat die Röntgenröhrenleistung vor dem Zeitpunkt 10, d. h. während einer Durchleuchtung, einen niedrigen Wert P 1 hat, und daß im Zeitpunkt iO die Röntgenröhre zunächst ganz ausgeschaltet wird. Erst nach dem Erreichen der Höchstdrehzahl der Drehanode im Zeitpunkt 11 wird die hohe Leistung P 2 für die Aufnahme der Röntgenröhre zugeführt. Der F i g. 2 liegt eine Aufnahme mit fallender Last zugrunde, bei der die Röntgenröhrenleistung entsprechend dem jeweils höchstzulässigen Wert vom Zeitpunkt fl bis zur Beendigung der Aufnahme kontinuierlich abfällt Der Abfall kann dabei auch entsprechend einem gewissen Prozentsatz der höchstzulässigen Leistung erfolgen.

Die Zeitspanne /0 und /1 liegt, wie schon eingangs erwähnt, bei den bekannten Röntgendiagnostikapparaten etwa zwischen 0,8 und 1,1 see. Nach Betätigung des Aufnahmeauslösers vergeht also diese Zeitspanne, bis die Aufnahme ausgelöst wird. Im Gegensatz hierzu schließt sich, bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Röntgendiagnostikapparat die Aufnahme unmittelbar an die vorangehende Durchleuchtung an. Dies ist in der Fig.3 dargestellt. Der Fig.3 liegt zugrunde, daß auch dabei die Durchleuchtung mit der Leistung Pi bis zum Zeitpunkt rfi vorgenommen wird. Im Zeitpunkt ί 0, d. h. unmittelbar mit dem Aufnahmekommando, wird aber nun die Röntgenröhrenleistung kontinuierlich bis zum Wert P3 erhöht. Der Verlauf der Röntgenröhrenleistung zwischen den Zeitpunkten iO und rl ist so gewählt, daß in jedem Zeitpunkt die Röntgenröhrenleistung den bei der jeweiligen Anodendrehzahl höchstzulässigen Wert oder einen bestimmten Prozentsatz dieses Wertes hat. Der Leistungswert P3 liegt dabei zwangsläufig etwas unter dem Leistungswert P2 und die Aufnahmezeit ist langer als die Aufnahmezeit mit einem Röntgendiagnostikapparat, der gemäß Fig.2 betrieben 'vird. Die Zeit zwischen dem Zeitpunkt ί 0 und dem Abschaltzeitpunkt ist aber bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Röntgendiagnostikapparat wesentlich kürzer als beim Stand der Technik und ein vom Arzt ausgewähltes Ziel, das aufgenommen werden soll, wird mit ihm wesentlich besser erfaßt als bei dem bekannten Röntgendiagnostikapparat.

Der in der Fig. 4 dargestellte Röntgendiagnostikapparat besitzt einen Drehstrom-Hochspannungstransformator mit einer Primärwicklurigsgrüppe 1 und zwei Sekundärwicklungsgruppen 2 und 3, welche zwei in Reihe zueinander liegende Hochspannungsgleichrichter 4 und 5 speisen. Die Verbindungslcitung der Hochspannungsgleichrichter 4 und 5 liegt an Masse. An den Hochspanniingsgleiehrichtern 4 und 5 ist eine Röntgen

röhre 6 mit einer Drehanode angeschlossen, deren Drehanodenmotor 7 schematisch dargestellt ist Zur Erzeugung der Heizspannung für die Röntgenröhre 6 dient ein Heizspannungsgenerator 8. Die Röntgenröhrenspannung wird durch ein Stellglied 9 mit Zündcharakteristik bestimmt, dessen Tastverhältnis der Röntgenröhrenspannung entspricht Das Stellglied 9 wird von einem Spannungsregler 10 gesteuert, der einen Sollwerteingang 11 besitzt an dem ein von einem Sollwertgeber 12 geliefertes, dem Sollwert der Röntgenröhrenspannung entsprechendes Signal liegt An dem Istwerteingang 13 des Spannungsreglers 10 liegt ein Signal, das von einem Spannungsteiler 14 abgegriffen ist und dem Istwert der Röntgenröhrenspannung entspricht

Dem Heizspannungsgenerator 8 ist am Eingang 15 ein dem Istwert der Röntgenröhrenspannung entsprechendes Signal und am Eingang 16 ein dem Istwert der Anodendrehzahl entsprechendes Signal zugeführt Das zuletzt genannte Signal kann beispielsweise von einem Tachogenerator, der mit der Drehanode verbunden ist oder von einem lichtelektrischen Wandler geliefert werden. Die Speisung des Drehant^enmotors 7 erfolgt durch ein Speisegerät 17, das von einer-.t Aufnahmeauslöser ansteuerbar ist, der zwei Schalter 18 und 19 besitzt. Während einer Durchleuchtung sind die Durchleuchtungsschalter 20 und 21 geschlossen.

Der Jargestellte Röntgendiagnostikapparat befindet sich in seinem Durchleuchtungszustand. Sowohl während einer Durchleuchtung als während einer Aufnahme schließt ein Schütz 22 seine Kontakts 23 und schaltet die Primärwicklungsgruppe 1 des Hochspanr.ungstransformators an das Drehstromnetz R, S, Tan.

Die Durchleuchtung wird mit der am Sollwertgeber 12 eingestellten Röntgenröhrenspannung und mit einem Röntgenröhrenstrom vorgenommen, der im Heizspannungsgenerator 8 fest programmiert und durch den Durchleuchtungsschalter 21 ausgewählt ist. Soll von einer Durchleuchtung auf eine Aufnahme übergegangen werden, so werden die Durchleuchtungsschalter 20 und 21 geöffnet und die Aufnahmeschalter 18 und 19 geschlossen. Der Schalter 18 legt das Speisegerät 17 für den Drehanodenmotor 7 an Spannung, so daß die Drehanode anläuft oder von einer Grunddrehzahl (16²/j Hz) auf 150 Hz beschleunigt wird. Im Heizspannungsgenerator 8 ist der Verlauf der Röntgenröhrenleistung in der Abhängigkeit von der Anodendreh'ahl fest programmiert und dieses Programm wird beim Schließen des Schalters 19 ausgelöst. Der Heizspannungsgenerator 8 vergleicht mittels eines Rechners die Signale an seinen Eingängen 15 und 16, d. h. den Istwert der Röntgenröhrenspannung mit dem Istwert der Anodendrehzahl, und berechnet und stellt entsprechend dem in ihm gespeicherten Programm den jeweils zugehörigen Röntgenröhrenstrom über den Heizstrom ein. Jie Röntgenröhrenleistung verläuft dabei vom Zeitpunkt ί 0 ab, in dem die Schalter 20 und 21 geöffnet und die Schalter 1» und 19 geschlossen werden, gemäß Fig.3 bis zum Zeitpunkt f 1. Im Zeitpunkt /1 erfolgt dann die Absenkung der Röntgenröhrenleistung in bekannter Weise /fallende Lasl gemäß F i g. 2). Es kann aber auch mit konstanter Röntgenröhrenbelastung vom Zeitpunkt 11 ab weitergefahren werden, wenn die Leistung F3 entsprechend gewählt wird. Die Absenkung der Röntgenröhrenleistung vom Zeitpunkt 11 ab kann selbstverständlich nicht mehr aufgrund der Signale an den Eingänger 15 und 16 erfolgen, weil vom Zeilpunkt / 1 ab die Anodendrehzahl konstant ist. Sie

muÜ im llei/spannungsgenerator 18 besonders pro- röhrenstroms mittels des llei/spannungsgenerators 8. grammicrt werden. Es kann aber auch eine Änderung der Röntgenröhren-Bei dem Röntgendiagnostikapparat gemäß E i g. 4 spannung und des Röntgenröhrenstroms beim Überkann die Durchleuchtungsspannung gleich der Aufnah- gang von einer Durchleuchtung auf eine Aufnahme mespannung sein. Die Erhöhung der Röntgenröhrenlei- , erfolgen,
stung erfolgt automatisch durch Erhöhung des Röntgen-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Röntgendiagnostikapparat für Durchleuchtung und Aufnahme mit einer Drehanodenröntgenröhre (6), einer Schaltvorrichtung (18) zum Einschalten der Röntgenröhrenspannung, die den Übergang von der Durchleuchtung zu einer Aufnahme bewirkt, und einem Leistungssteiler (8) zum Erhöhen der Röntgenröhrenleistung beim Übergang von Durchleuchtung auf Aufnahme, dem ein dem Istwert der ,₀ Anodendrehzahl entsprechendes Signal zugeführt ist, und der in Abhängigkeit von der bei dem Drehzahl-Istwertsignal zulässigen Leistung programmiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (18) so ausgebildet ist, daß jede Aufnahme unmittelbar an eine vorangehende Durchleuchtung anschließt, wobei sie gleichzeitig das An- und oder Hochfahren des Drehanoden-Antriebes (17) für die Aufnahme auslöst, daß der Leistungssteller (8) dem zulässigen Verlauf der Röntgenröhrenleistung in Abhängigkeit von der Anodendrfchaahl entsprechend programmiert ist und die Einstellung der der jeweiligen Anodendrehzahl zugeordneten Röntgenröhrenleistung bewirkt, und daß am Leistungssteiler (8) ein Schalter (19) ,5 angeschlossen ist, der zugleich mit der Auslösung einer Aufnahme das Programm auslöst

2. Röntgendiagnostikappartrt nach Anspruch 1, bei dem dem Leistungssteller ein Rechner zugeordnet ist, dem aus den Istwerten der Röntgenröhren- _J0 spannung und der Anodendrehzahl entsprechende Eingangssignale zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß oer Rechner so ausgebildet ist, daß er aus seinen Eingangssignal ί~·η jeweils zulässigen Röntgenröhrenstrom eriuiuelt und einstellt.

3. Röntgendiagnostikapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchleuchtungs-Röntgenspannung gleich der Aufnahme-Röntgenröhrenspannung ist und eine Regeleinrichtung (9,10) für die Konstanthaltung dieser Spannung vorhanden ist.