DE2703426A1 - Verfahren und vorrichtung zur streustrahlunterdrueckung bei der roentgenionographie - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur streustrahlunterdrueckung bei der roentgenionographieInfo
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Description
AGFA-GEVAERT AG
LEVERKUSEN ^ "'/ Ü J 4 2
10-re-gl
PG 94a/MG 1228
27.01.77
Verfahren und Vorrichtung zur Streustrahlunterdrückung
bei der Röntp;enionographie
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Streustrahlunterdrückung bei der Herstellung von ionographisehen
Röntgenaufnahmen.
Es ist bereits bekannt, zur Unterdrückung der den Kontrast der Röntgenaufnahmen mindernden, im zu untersuchenden Körper
entstehenden Streustrahlung zwischen die ionographische Aufnähmekämmer bzw. das Röntgenfilmmaterial und den zu untersuchenden
Körper ein Streustrahlraster anzuordnen, welches die Streustrahlung absorbiert und lediglich die Primär-Röntgenstrahlung
hindurch läßt. Ein solches Streustrahlraster absorbiert jedoch auch etwa 50 % der Primärstrahlung, wodurch
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die für eine ausreichende Belichtung des Aufzeichnungsmaterials erforderliche Strahlungsmenge entsprechend dem
Absarptionsfaktor des Streustrahlrasters erhöht werden muß. Hierdurch wiederum steigt die Dosisbelastung des Patienten,
welche aus medizinischen Gründen möglichst niedrig gehalten werden sollte. Des weiteren sind solche Streustrahlraster
sehr teuer, insbesondere danm, wenn sie, wie beim Stand der
Technik, der Größe des Aufzeichnungsträgers entsprechen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein im Vergleich zum Stand der Technik preisgünstigeres Verfahren
zur Streustrahlunterdrückung zu schaffen, bei welchem zudem die zur Herstellung einer ionographischen Röntgenaufnahme
erforderliche Dosisbelastung des Patienten verringert werden kann.
Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, daß die auf dem
dielektrischen Aufzeichnungsträger durch Streustrahlung erzeugte Ladung kompensiert wird. Hierdurch wird ein neuartiges
Verfahren geschaffen, bei welchem auf das zwischen der Aufnahmekammer und dem zu untersuchenden Körperteil angeordnete
Streustrahlraster verzichtet werden kann, wodurch -3-
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die Empfindlichkeit des Aufnahmesystems gesteigert und
die Dosisbelastung des Patienten vermindert wird.
Zur Kompensation der durch Streustrahlung erzeugten Ladung wird insbesondere im Fall, daß das elektrostatische
Ladungsbild in einer elektrophoretischen Entwicklungseinrichtung entwickelt wird, vorteilhafterweise an die
Entwicklungselektroden der Entwicklungseinrichtung eine der Streustrahlungsintensität proportionale Gegenspannung
angelegt.
Diese an den Entwicklungselektroden anliegende Gegenspannung, welche zur Streustrahlungsintensität proportional
ist, kompensiert die auf dem Aufzeichnungsträger befindliche,
auf Streustrahlung beruhende Ladung, so daß nur das über diesem Streustrahlungs-Ladungsniveau gelegene Ladungsbild
entwickelt wird. Die erforderliche Gegenspannung kann hierbei je nach Dichte und Dicke des zu untersuchenden Körpers
anhand von durch Versuchsreihen oder empirisch ermittelten Werten von Hand eingestellt werden.
Gemäß einem besonders vorteilhaften Erfindungsmerkmal ist
jedoch vorgesehen, daß von der Röntgenquelle aus gesehen
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hinter der ionographisehen Aufnahmekammer die Streustrahlintensität
gemessen wird, daß ein dieser Streustrahlintensität analoges elektrisches Signal erzeugt wird und daß
dieses elektrische Signal zur Kompensation der auf dem Aufzeichnungsträger vorhandenen, durch Streustrahlung erzeugten
Ladung verwendet wird.
Zur Ermittlung der Streustrahlintensität wird gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal so vorgegangen, daß hinter der
ionographischen Aufnahmekammer sowohl die Strahlungsintensität der gesammten, die Streustrahlung einschließenden
Röntgenstrahlung als auch die Strahlungsintensität ohne Streustrahlung gemessen wird und daß anschließend die Differenz
der beiden Meßwerte gebildet wird, welche proportional der zu ermittelnden Streustrahlintensität ist.
Vorteilhafterweise wird das der Strahlungsintensität ohne Streustrahlung entsprechende Meßsignal zur Betriebsregelung
der Röntgenquelle verwendet, wodurch eine eigene, für einen sochen Regelkreis ohnehin erforderliche Meßeinrichtung zur
Ermittlung der Jeweiligen augenblicklichen Strahlungsdosis entfallen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere im Zusammenhang mit Aufnahme!von Körperteilen, welche einen in wesent-
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TI
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liehen homogenen Streustrahluntergrund erzeugen, mit Vorteil
anwendbar. Hierunter fallen insbesondere Aufnahmen der Thorax, des Abdomens und der Mamma. Selbstverständlich
ist es aber auch möglich, bei inhomogener Streustrahlungsverteilung
das Streustrahlspektrum auszumessen und in geeigneter Form zur Ladungskompensations auszunutzen.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß hinter der ionographischen Aufnahmekammer eine die Streustrahlungsintensität
messende Meßeinrichtung angeordnet ist, das eine Einrichtung zum Umwandeln des in der Meßeinrichtung erzeugten
Meßsignals in eine die auf dem Aufzeichnungsträger durch Streustrahlung erzeugte Ladung kompensierende Wirkgröße
vorgesehen ist.
Die Meßeinrichtung für die Streustrahlung umfaßt vorzugsweise mindestens eine hinter der ionographischen Aufnahmekammer
ai^pordnete Meßkammer, ein Strahlungsfilter zum zumindest
zeitweiligen Ausfiltern der in die Meßkammer gelangenden Streustrahlung sowie eine Einrichtung zum Subtrahieren
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/η
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der mit bzw. ohne Streustrahlungsausfilterung gewonnenen
Meßsignale. Insbesondere können zwei Ionisationskammern vorgesehen sein, von denen einer ein Streustrahlraster
vorgeschaltet ist und welche mit jeweils einem Eingang eines Differenzverstärkers verbunden sind.
Vorzugsweise finden zwei gleiche Ionisationskammern Verwendung, und der mit dem Streustrahlraster versehenen
Ionisationskammer ist ein die Schwächung der ungestreuten
Röntgenstrahlung durch das Streustrahlraster kompensierender Verstärker nachgeschaltet. Es könnte jedoch
auch die mit dem Streustrahlraster versehene Ionistationskammer
zur Kompensation des Schwächungseffektes des Streustrahlrasters im Vergleich zur anderen Ionisationskammer
größer ausgelegt sein.
Zweckmäßigerweise sind die Ionisationskammern symmetrisch zum Hauptstrahl des Eöntgenbündels angeordnet. Dies ist insbesondere
bei Aufnahmen der Thorax von Vorteil, da dann un.ter jeweils einer Iungenhälfte eine Ionisationskammer angeordnet
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/7 a
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ist und somit am Ort beider Ionisationskammern im wesentlichen
vergleichbare Strahlungsverhältnisse vorliegen.
Gemäß einem weiteren besondere vorteilhaften Erfindungsmerkmal ist für den Betrieb der Röntgenquelle eine Belichtungsregelung
vorgesehen, bei welcher das an der durch das Strahlenraster abgeschirmten Ionisationskammer
gewonnene Meßsignal einer Belichtungssteuereinrichtung an sich bekannter Art zugeführt wird. Eine weitere, zur
Belichtungsregelung erforderliche Ionisationskammer o.dgl. erübrigt sich somit.
Zur !Compensations des Streustrahluntergrundes des Ladungsbildes
sind vorzugsweise eine elektrophoretische Entwicklungseinrichtung an sich bekannter Art zum Entwickeln des
in der ionographischen Abbildungskammer erzeugten Ladungsbildes sowie Mittel zum Umwandeln des zur Streustrahlung
analogen Meßsignals in eine an den Entwicklungselektroden der Entwicklungseinrichtung angelegte analoge Gegenspannung
vorgesehen.
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Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung
beschrieben und anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße ionographische Röntgenapparat·
tür; und
Fig. 2 die Entwicklungseinrichtung gemäß Figur 1, jedoch mit von Hand einzustellender Elektrodenspannung.
Fig. 2 die Entwicklungseinrichtung gemäß Figur 1, jedoch mit von Hand einzustellender Elektrodenspannung.
In Figur 1 durchdringt die von einer Röntgenquelle 1 ausgehende Röntgenstrahlung 2 den zu untersuchenden Körper 3 und
wird entsprechend dessen Absorption geschwächt und gestreut. In einer ionographischen Aufnahmekammer 4- bekannter Art
wird auf einem dielektrischen Aufzeichnungsträger 5 ein
Ladungsbild erzeugt. Anschließend an den Belichtungsvorgang wird der Aufzeichnungsträger mittels bekannter, nicht näher
dargestellter Transportmittel entlang der strichpunktierten Linie 6 durch eine elektrophoretische Entwicklungseinrichtung
bekannter Art, wie sie z.B. in der DT-OS 25 13 232 gezeigt ist,
hindurchgeführt. Diese elektrophoretische Entwicklungseinrichtung umfaßt im wesentlichen zwei Elektroden 8, 9, von
denen die Elektrode 8 als in Pfeilrichtung rotierende Trommel ausgebildet ist und an welcher der Aufzeichnungsträger 5 mit
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seiner Rückseite anliegt. Zwischen den beiden Elektroden 8, 9 befindet sich die Tonersuspension, aus der sich die
elektrostatisch anziehbaren Tonerteilchen gemäß dem Ladungs muster an den Aufzeichnungsträger anlagern.
Von der Röntgenquelle 1 aus gesehen hinter der Aufnahmekammer
4- sind zwei Ionisationskammern 10, 11 symmetrisch zum Hauptstrahl des Röntgenbündels und auf die Röntgenquelle
ausgerichtet angeordnet. Der Ionisationskammer 11 ist ein Streustrahlraster 12 bekannter Art oder ein auf
die Röntgenquelle fokussierter Viellochkollimator vorgelagert.
Das Meßsignal der Ionisationskammer 10 wird dem einen Eingang eines Differenzverstärkers 13» das Meßsignal der
Ionisationskammer 11 unter Zwischenschaltung eines Verstärkers 14 einerseits dem anderen Eingang des Differenzverstärkers
und andererseits einer Steuereinrichtung 15 für die Röntgenquelle zugeführt.
Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 13 wird nach weiterer Verstärkung in einem einstellbaren Verstärker 16
einer steuerbaren Spannungseinheit 17 zugeführt, deren Pole über Leitungen 18, 19 mit jeweils einer Elektrode der elektrophoretischen
Entwicklungseinrichtung verbunden sind.
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s, S
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Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist nun folgende:
Die als Dosimeter ausgebildete Ionisationskammer 10 liefert eine der gesamten Röntgenstrahlung einschließlich der
Streustrahlung am Meßort analoge Ausgangsspannung. Die ebenfalls als Dosimeter ausgebildete Ionisationskammer 11
liefert ein Ausgangssignal, welches der Primärstrahlung am Meßort proportional ist, wobei der Streustrahlungsanteil
mittels des Streustrahlabsorbers 12 ausgefiltert ist. Da im Streustrahlabsorber auch die Primärstrahlung um einen konstanten
Ικεαι teat ζ geschwächt wird, wird das Ausgangssignal der
Ionisationskammer 11 im Verstärker 14 um einen entsprechenden Faktor verstärkt, um für gleiche Primärstrahlungsdosen
an beiden Meßeinrichtungen 10 bzw. 11, 14 gleiche Meßsignale
zu erhalten.
Das Meßsignal der Ionisationskammer 11 wird einer Belichtungssteuerung
15 zugeführt, welche in bekannter Weise bei Erreichen
der für eine ausreichende Belichtung bzw. Aufladung des Aufzeichnungsträgers 5 erforderlichen Dosis die Röntgenquelle
1 abschaltet.
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Durch Subtraktion der beiden Meßsignale im Differenzverstärker
13 wird ein Signal erzeugt, welches der am Ort der Ionisationskammern vorhandenen Streustrahlung proportional
ist. Dieses Signal erzeugt über die steuerbare Spannungseinheit 17 an den Elektroden der Entwicklungseinrichtung
7 eine zum Streustrahluntergrund analoge Gegenspannung. Hierdurch wird die dem Streustrahluntergrund
entsprechende Ladung auf dem Aufzeichnungsträger kompensiert,
so daß nur die über diesem Spannungsniveau liegenden Ladungspunkte des Ladungsbildes entwickelt werden.
In Figur 2 wird die an die Elektroden 8, 9 der elektrophoretischen
Entwicklungseinrichtung 7 anzulegende Gegenspannung von Hand an der Spannungsquelle 20 mittels des Einstellknopfes
21 eingestellt. Der jeweils erforderliche Spannungswert richtet sich im wesentlichen nach der Dichte und Dicke des zu untersuchenden
Körpers und kann herstellerseitig empirisch oder durch Versuchsreihen oder auch rechnerisch ermittelt werden
und in Tabellenform dem Benutzer zur Verfügung stehen.
Ein solches Verfahren, bei dem die Kompensationsspannung von
Hand eingestellt wird, ist gegenüber dem in Figur 1 dargestellten Verfahren noch preisgünstiger. Demgegenüber ist bei der jeweiligen
Messung der tatsächlich vorhandenen Streustrahlung eine noch exaktere, den jeweiligen Strahlungsverhältnissen
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optimal angepaßte Streustrahlkompensation möglich.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die angeführten
Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr sind
zahlreiche Abänderungen des beschriebenen Verfahrens möglich. So können z.B. anstelle eines einzelnen Ionisationskammerpaares mehrere Ionisationskammern oder auch eine
ganze Matrix von Ionisationskammerpaaren vorgesehen sein. Außerdem ist es z.B. möglich« eine einzige Meßkammer vorzusehen, das Streustrahlraster in rascher Folge über der Meßkammer ein- und auszuschwenken, beispielsweise mittels einer auf einem Ring angeordneten, revolverartig rotierenden Matrixfolge, und anschließend die jeweiligen Meßwerte mit bzw. ohne Streustrahlraster zu subtrahieren.
zahlreiche Abänderungen des beschriebenen Verfahrens möglich. So können z.B. anstelle eines einzelnen Ionisationskammerpaares mehrere Ionisationskammern oder auch eine
ganze Matrix von Ionisationskammerpaaren vorgesehen sein. Außerdem ist es z.B. möglich« eine einzige Meßkammer vorzusehen, das Streustrahlraster in rascher Folge über der Meßkammer ein- und auszuschwenken, beispielsweise mittels einer auf einem Ring angeordneten, revolverartig rotierenden Matrixfolge, und anschließend die jeweiligen Meßwerte mit bzw. ohne Streustrahlraster zu subtrahieren.
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L e e r s e i \ e
Claims (12)
1. Verfahren zur Streustrahlunterdrückung bei der Herstellung
von ionographischen Röntgenaufnahmen, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem dielektrischen Aufzeichnungsträger
(5) durch Streustrahlung erzeugte Ladung kompensiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das in der ionographischen
Aufnahmekammer erzeugte elektrostatische Ladungsbild in einer elektrophoretischen Entwicklungseinrichtung
bekannter Art entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an die Entwicklungselektroden (8, 9) der Entwicklungseinrichtung
(7) eine der Streustrahlungsintensität proportionale Gegenspannung angelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Röntgenquelle (1) aus gesehen hinter der
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ORIGINAL INSPECTED
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ionographischen Aufnahmekammer (4) die Streustrahlintensität
gemessen wird, daß ein dieser Streustrahlintensität analoges elektrisches Signal erzeugt wird und daß
dieses elektrische Signal zur Kompensation der auf dem Aufzeichnungsträger (5) vorhandenen, durch Streustrahlung
erzeugten Ladung verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
hinter der ionographischen Aufnaimekammer sowohl die Strahlungsintensität der gesamten, die Streustrahlung
einschließenden Röntgenstrahlung als auch die Strahlungsintensität ohne Streustrahlung gemessen wird und daß anschließend
die Differenz der beiden Meßwerte gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das der Strahlungsintensität ohne Streustrahlung entsprechende Meßsignal zur Betriebsregelung der Röntgenquelle
(1) verwendet wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß hinter
der ionographischen Aufnahmekammer (4) eine die Streustrahlungsintensität messende Meßeinrichtung (10 bis 14)
angeordnet ist, und daß eine Einrichtung (16 bis 19) zum Umwandeln des in der Meßeinrichtung erzeugten Meßsignals
in eine die euf dem Aufzeichnungsträger (5)
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durch Streustrahlung erzeugte Ladung kompensierende Wirkgröße vorgesehen ist.
7· Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch
mindestens eine hinter der ionographischen Aufnahmekammer (A) angeordnete Meßkammer (10, 11), ein Streustrahlungsfilter
(12) zum zumindest zeitweiligen Ausfiltern der in die Meßkammer gelangenden Streustrahlung
und eine Einrichtung (13) zum Subtrahieren der mit bzw. ohne Streustrahlungsausfilterung gewonnenen
Meßsignale.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ionisationskammern (10, 11) vorgesehen sind,
von denen einer (11) ein Streustrahlraster (12) vorgeschaltet ist und welche mit jeweils einem Eingang eines
Differenzverstärkers (13) verbunden sind.
9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleiche Ionisationskammern Verwendung finden,
und daß der mit dem Streustrahlraster (12) versehenen Ionisationskammer (11) ein die Schwächung der ungestreuten
Röntgenstrahlung durch das Streustrahlraster
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kompensierender Verstärker (14) nachgeschaltet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch S oder 9i dadurch gekennzeichnet»
daß die Ionisationskammer (10, 11) symmetrisch zum Hauptstrahl des Röntgenbündels (2) angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 1-0, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ionisationskammern (10, 11) in Richtung auf die Röntgenquelle (1) ausgerichtet sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für den Betrieb der Röntgenquelle
(1) eine Belichtungsregelung (11, 14, 15) vorgesehen
ist, bei welcher das an der durch das Streustrahlraster (12) abgeschirmten Ionisationskammer (11) gewonnene
Meßsignal einer Belichtungssteuereinrichtung (15) an
sich bekannter Art zugeführt wird.
13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrophoretische Entwicklungseinrichtung
(7) an sich bekannter Art zum Entwickeln des in der ionographisehen Abbildungskammer (4) erzeugten
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Ladungsbildes sowie Mittel (16 bis 19) zum Umwandeln des zur Streustrahlung analogen Meßsignals in eine
an den Entwicklungselektroden (8, 9) der Entwicklungseinrichtung angelegte analoge Gegenspannung vorgesehen
sind.
14·. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Entwicklungselektroden der Entwicklungseinrichtung mit einer einstellbaren Spannungsquelle (20,
21) verbunden sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Priority Applications (8)
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