DE2610845B2

DE2610845B2 - Röntgengerät mit einem Röntgen-Belichtungsautomaten, dessen Detektor mehrere Meßfelder aufweist

Info

Publication number: DE2610845B2
Application number: DE2610845A
Authority: DE
Inventors: Horst Dr.Rer.Nat. 8510 Fuerth Aichinger; Karlheinz Ing.(Grad.) Koehler; Heinz-Erik Dipl.-Ing. Kranberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-03-15
Filing date: 1976-03-15
Publication date: 1980-09-25
Also published as: FR2344850A1; US4104524A; DE2610845C3; DE2610845A1; FR2344850B1; JPS52116186A; JPS5849998B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Röntgengerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Röntgen-Belichtungsautomaten dieser Art liefe-i jedes Meßfeld ein Signal, das ein Maß für die entsprechende Dosisleistung ist. Durch Integr?tion dieses Signals kann man ein der Röntgenstrahlendosis entsprechendes Signa! gewinnen und dieses Signal zur Abschaltung der Röntgenstrahlung benutzen.

Aufgrund der unterschiedlichen Transparenz von medizinischen Objekten ist es bei einem Röntgenbelichtungsautomaten der geschilderten Art erforderlich, die Dosis über einen größeren Bereich, der für die Diagnose wichtig ist, zu mitteln. Dies kann durch eine passende Wahl der strahlenempfindlichen Meßfläche des Detektors erfolgen. Die strahlenempfindliche Meßfläche kann nämlich durch geeignete Einschaltung vcn Meßfeldern bestimmt werden. Bei Untersuchungen mit Kontrastmitteln, z. B. bei der Untersuchung der Magen-Darm-Passage, kann es jedoch vorkommen, daß ein größerer Bereich der Meßfläche vom Kontrastmittel abgedeckt wird, was zu Fehlbelichtungen durch den Belkhtungsautomatcn führt, weil in diesem Fall die über di'. Meßflache de; Detektors in einer bestimmten /ei: integrierte Strahlendosis Mark von derjenigen Γ) λι abweii ^n kann, die sich ergib¹, wenn derart stärkt-Kontrakte d·.·■■· RöntKenbilcies nicht · orhanden sind

In der DK-OS 24 02 8<-)K ist ein Detektor ^f>n ionisierend Strahlung hrschnc'' ■ <\<:v /ur Kontr"!¹·- der Zentrierung, der Intensität, der Homogenität und der Richtungsbündelung eines ionisierenden Strahlenbündels dient Hierzu weist der Detektor mehrere Meßfelder auf, die an einem Rechenglied zur Bildung s eines Differenzsignals, das der Differenz zwischen den Ausgangssignalen zweier Meßfelder entspricht und an einem Rechenglied zur Bildung eines Summensignals, das der Summe aus den Ausgangssignalen der beiden Meßfelder entspricht, angeschlossen sind. Diese Anordnung eignet sich jedoch nicht zur Ermittlung des Kontrastumf anges von Röntgenaufnahmen.

In der DE-OS 2411 630 ist ein Röntgengerät mit einem Röntgen-Belichtungsautomaten der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art beschrieben, bei dem das größte und kleinste Ausgangssignal der Meßfelder bewirkt daß diejenigen Meßfelder eingeschaltet werden, die eine Dosisleistung in einem vorgebbaren Bereich zwischen dem Maximal- und dem Minimalwert ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Röntgengerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzten Art derart auszubilden, daß ein dem relativen vorliegenden Kontrastumfang entsprechendes Signal gebildet wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Ausbildung. Das Ausgangcsignal (Kontrastsignal) des Dividiergliedes ist dabei dem Kontrastumfang im Bereich der Meßfläche proportional. Mit diesem Signal kann z. B. bei Aufnahmen mit Kontrastmittel die Verstärkung des Belichtungsautomaten während der Aufnahme geändert werden, um Fehlbelichtungen zu verhindern. Ferner kann das Kontrastsignal zur selbsttätigen Einstellung der Röntgenröhrenhochspannung während einer Aufnahme benutzt werden, d. h. es kann die Röntgenröhrenhochspannung im Sinne der

Erzielung eines optimalen Bildkontrastes eingestellt

werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der

-to Zeichnung dargestellten Ausfühl ur»sbeispiels näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild und
F i g. 2 eine Schaltungsanordnung des Ausführungsbeispiels.

■»'> In der F i g. 1 ist eine Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einem Röntgengenerator 2 gespeist wird und einen Patienten 3 zur Erzeugung einer Röntgenaufnahme auf einem Film 4 durchstrahlt. Zur automatischen Schaltung der Aufnahmezeit dient ein Röntgen-Belichtungsauto-

■><> mat mit einem Detektor 5 für Röntgenstrahlen, der bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sechs Meßfelder besitzt, die zur Bildung der Meßfläche wahlweise eingeschaltet werden können, -nd der an einer schematisch dargestellten Schaltungsanordnung 6 ange-

v> schlossen ist. Der Detektor kann, wenn er nicht schattenwerfend ausgebildet ist, vor dem Film 4 angebracht sein, andernfalls muß er hinter dem Film angeordnet werden. Die Schaltungsanordnung 6 besitzt einen Ausgang auf eine Leitung 7, an der ein der

*><> mittleren Dosisleistung der gewählten Meßfläche entsprechendes Signal liegt, und einen Ausgang 8, an dem ein Signal liegt, das den Dosis-Kontrast der gewählter Meßfläche kennzeichnet.

Das Ausgangssignal am Ausgang 7 wird in einem

"" Kondensator T integrier;, so daß am Eingang 9 eine·· Verstärkers 10 :in d?r minieren Dosis der gewählten Meßfläclv; ent sum ncndes Signal hegt. Die Vcrstär-Vijr ■ (\i-<. Verstärker'- 'ⁿ ^'^rd dti'"h du*· S > >ί η π 1 art'

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Ausgang 8 beeinflußt Der Verstärker 10 steuert mit seinem Ausgangssignal den Röntgengenerator 2 in denn Sinne, daß beim Erreichen einer vorbestimmten Spannung am Kondensator 7' und damit einer vorbestimmten mittleren Dosis der gewählten Meßfliiehe eine Abschaltung der Röntgenröhre 1 erfolgt Eine gestrichelte Linie deutet m, daß durch das Kontrastsignal am Ausgang 8 auch die Röntgenröhrenhochspannung am Röntgengenerato.' 2 eingestellt werden kann.

Die Fig.? zeigt die Schaltungsanordnung 6 in genauer Darstellung. Der Detektor 5 ist ein Halbleiterdetektor, bei dem bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel alle sechs Meßfelder eingeschaltet sind. Die Ausgangssignale der sechs Meßfelder sind sechs Strom-Spannungswanalern 11 bis 16 zugeführt Diese Ausgangssignale sind der Dosisleistung im jeweiligen Meßfeld proportional Die Ausgangssignale der Strom-Spannungswandler 11 bis 16 sind einem SummenbUdner 17 zugeführt, der diese Ausgangssignale summiert Am Ausgang 18 des Summenbildners 17 liegt daher ein Signal Ui, das der mittleren Dosisleistung in der Meßfiäche des Detektors 5 proportional ist Dieses Ausgangssignal dient wie geschildert zur 3estimmung der Aufnahmezeit d. h. es wird über die Leimng 7 dem Kondensator T zugeführt

Die Ausgangssignale der Strom-Spannungswandler 11 bis 16 sind außerdem zwei Spitzen wertspeichern zugeführt die von zwei Kondensatoren 19 und 20 gebildet sind. Dem Kondensator 19 ist dabei eine aus Dioden 21 bestehende Matrix zugeordnet wobei die Dioden 21 so gepolt sind, daß im Kondensator 19 ein der maximalen Dosisleistung in der gewählten Meßfläche, d. h. der höchsten Ausgangsspannung der Strom-Spannungswandler entsprechendes Signal während einer Aufnahme gespeichert wird. Dem Kondensator 20 ist eine Diodenmatrix mit Dioden 22, eine Diode 23 und ein Widerstand 24 vorgeschaltet wobei die Dioden 22 und 23 so gepolt sind, daß die Spannung am Kondensator 20 der minimalen Dosisleistung in der gewählten Meßfläche, d.h. dem kleinsten Ausgangssignal der Strom-Spannungswandler U bis 16 proportional ist Die Kondensatoren 19 und 20 sind normalerweise durch Kontakte 25 und 26 eines Relais kurzgeschlossen. Die Kontakte 25 und 26 werden mit Beginn einer Röntgenaufnahme geöffnet so daß erst während einer Röntgenaufnahme ein der maximalen bzw. minimalen Dosisleistung entsprechendes Signal gespeichert wird.

Das der maximalen Dosisleistung entsprechende Signal ist einem Operationsverstärker 27 und das der minimalen Dosisleistung entsprechende Signal einem

ι ο Operationsverstärker 28 zugeführt Die Ausgangssignale der Operationsverstärker 27 und 28 werden in einem Differenzverstärker 29 voneinander subtrahiert, so daß am Ausgang 30 des Differenzverstärkers 29 eine Spannung U₂ liegt die der Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Dosisleistung der gewählten Meßfläche entspricht Dieses Signal ist einem Dividierglied 31 zugeführt Die Ausgangssignale der Operationsverstärker 27 und 28 wenden ferner an einem Summenverstärker 32 addiert, so daß die Ausgangsspannung Lh am Ausgang 33 des Summenverstärkers 32 der Summe aus der maximalen >nd der minimalen Dosisleistung der gewählten MeSfnehe entspricht Auch die Spannung U₁ ist dem Dividierglied 31 zugeführt Das Dividierglied 31 bildet den Quotienten

U = -Jj- . d. h. den Quotienten aus einer Spannung, die

der Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Dosisleistung in der gewählten Meßfiäche entspricht und einer Spannung, die der Summe aus der

jo maximalen und der minimalen Dosisleistung in der gewählten Meßfiäche entspricht Die Spannung U ist daher dem relativen Kontrastumfang des Röntgenbildes proportional Sie kann in der geschilderten Weise zur Steuerung der Verstärkung des Verstärkers 10 benutzt werden, um auch bei großen Bildkontrasten eine einwandfreie Bildschwärzung zu erzielen. Sie kann ferner — wie erwähnt — zur Steuerung der

Röntgenröhrenhochspannung dienen. Statt eines Halbleiterdetektors kann ais Df iektor 5

auch eine Ionisationskammer mit unterteilten Meßfeldern dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

I, Röntgengerät mit einem Röntgen-Belichtungsautomaten, mit einem röntgenstrahlungsempfindlichen Detektor zur Gewinnung eines der Röntgenstrahlendosis entsprechenden Signals, das die Abschaltung der Röntgenröhre beim Erreichen einer vorbestimmten Dosis bewirkt, wobei der Detektor mehrere Meßfelder aufweist und jedem Meßfeld Mittel zur Verarbeitung seines Ausgangssignals nachgeschaltet sind, und mit einer ersten Rechenschaltung, die dem größten und dem kleinsten Ausgangssignal der Meßfelder entsprechende Signale liefert, sowie mit einer zweiten Rechenschaltung zur weiteren Verarbeitung dieser Signale, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rechenschaltung ein Subtrahierglied (29) zur Bildung eines Differenzsignals (Ui) aus dem größten und dem kleinsten Ausgangssignal der Meßfelder, ein SunuiBCTglied (32) zur Bildung eines Summensignais (Lh) aus dem größten und dem kleinsten Ausgangssignal der Meßfelder und ein Dividierglied (31) zum Dividieren des Differenzsignals durch das Summensignal aufweist, dessen Ausgangssignal ein Maß für den Kontrastumfang bildet

Tl Röntgengerät nach Anspruch 1, dessen Belichtungsautomat einen Verstärker aufweist, dessen Ausgang eine Abschaltstufe steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Dividiergliedes (31) den Verstärkungsgrad des Verstärkers (10) des Blicl; ungsautomaten steuert.

3. Röntgengerät nach Anspnich 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Dividiergliedes (31) eine Schaltung zur Einstellung der Röntgenröhrenhochspannung steuert