DE2813830A1 - Anordnung zum herstellen von herzaufnahmen mit kathodenstrahlabtastung - Google Patents

Anordnung zum herstellen von herzaufnahmen mit kathodenstrahlabtastung

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DE2813830A1 DE19782813830 DE2813830A DE2813830A1 DE 2813830 A1 DE2813830 A1 DE 2813830A1 DE 19782813830 DE19782813830 DE 19782813830 DE 2813830 A DE2813830 A DE 2813830A DE 2813830 A1 DE2813830 A1 DE 2813830A1
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Description

NACHQEREICHT
Ohio-Nuclear, Inc.
Anordnung zum Herstellen von Herζaufnahmen mit Kathodenstrahlabtastung.
Tomographische, mit Rechnern gesteuerte Kathodenstrahlabtaster, die entweder mit Röntgen- oder mit Gamma-Strahlen arebeiten, zeichen aus den Daten, die aus zahlreichen zueinander parallelen Abtastzeilen gewonnen werden, ein Bild auf, das ein einziges Tomogramm der Strahlungsabsorption von Gewebe darstellt. Die weiteste Anwendung haben diese Kathodenstrahlabtaster bisher auf dem Gebiet von Gehirnstudien gefunden. Infolge der ortsfesten Anordnung bleiben sämtliche Teile des Gehirnes, wenn sie in dem Kathodenstrahl-Abtastkreis aufgelagert sind, bei jedem der zahlreichen Abtastzyklen, die zum Herstellen einer einzigen tomographischen Aufnahme erforderlich sind, im allgemeinen am gleichen Ort. unfreiwillige Muskelaktivitäten machen eine genaue Bildherstellung von anderen Teilen des Körpers jedoch sehr schwierig. Diese Schwierigkeit stellt sich bei den beiden Grundbauarten von Kathodenstrahlabtastern. Dies sind die "traverse" und "rotate" Kathodenstrahlabtaster (Abtastung in Quer- und in Drehrichtung) und die reinen "rotational" Kathodenabstrahltaster (Drehabtaster).
O 22/8
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Herzstrukturen befinden sich ζ. Β. in konstanter Bewegung. Die Dauer einer Herzperiode liegt in der Größenordnung von einer Sekunde. Bestimmte physiologische Fakten eines Herzzyklus, zum Beispiel die Endsystole und die Enddiastole liegen in der Größenordnung von 1/20 bzw. 1/5 Sekunde. Falls es demnach möglich sein sollte, sämtliche zum Bilden einer Herzaufnahme notwendigen Abtastlinien in weniger als 1/20 Sekunde herzustellen, wäre die Herzbewegung während dieser beiden Abschnitte tatsächlich wie eingefroren. Mit üblichen Kathodenstrahlabtastern, die zum Sa.mmeln der Abtastdaten für ein einziges Bild von etwa 5 Sekunden bis zu mehreren Sekunden benötigen, läßt sich eine solche Geschwindigkeit jedoch nur schwierig erreichen.
Die beim Herstellen von Herzaufnahmen zu lösenden Aufgaben liegen im allgemeinen darin, die Größe der Herzkammern darzustellen ,die Kontraktionsfähigkeit der Herzkammern abzuschätzen, die Herzkammerbewegungen miteinander zu vergleichen, Aneurysmen und Flächen mit Myokardinfarkten zu lokalisieren und mitrale Stenosen zu erkennen. Die meisten dieser Aufgaben lassen sich bei Verwendung konventioneller Röntgen-Filmtechnik nur schwer lösen. Die Unterschiede in der Absorption oder Dichte der Herzgewebe und des Blutes reichen nicht aus, um die einzelnen Merkmale bei noch sicheren Strahlungsdosen zuverlässig zu unterscheiden und da ein Tomogramm oder ein Querschnitt-Schichtbild nicht erzeugt wird=
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Ein Elektro-Kardiograitim, EKG, wird durch Aufzeichnen der Amplitude der mit dem Herzmuskel verbundenen elektrischen Aktivität über der Zeit erzeugt. Bei der Herstellung von Ultraschallaufnahmen hat man das EKG-Signal bisher als Synchronisationsvorrichtung zum Erzeugen eines Stop-action-Bildes des Herzens verwandt. Als Beispiel sei auf die US-Patentschrift 3,954,098 verwiesen. Bei einigen Ultraschallbild-Aufnahmesystemen sind bei jedem nominalen Herzzyklus unter Verwendung von Rechnern mehrfach Bilder aus den aufgespeicherten Daten mehrerer Herzzyklen sortiert und dann zusammengestellt worden.
In ihrer Herstellung unterscheiden sich Ultraschall-Aufnahmen grundlegend von Röntgenaufnahmen, Im allgemeinen werden Röntgenaufnahmen nicht vom Gewebe reflektiert. Der nicht absorbierte Anteil wird einfach durchgelassen. Sämtliche konventionellen Röntgengeräte arbeiten auf dieser Grundlage der Durchstrahlung. Ultraschall-Aufnahmen lassen sich in einigen Fällen mit Durchstrahlung erzielen. Konventionell erfolgt die Herstellung von Herzaufnahmen mit Ultraschall, insbesondere wenn der Bildaufbau mit EKG-Impulsen gesteuert wird, mit Reflektion oder nach einem Echoverfahren. Bei der Herstellung von Ultraschallbildern wird jede teilweise reflektierende Fläche mit einem Impuls mit vorgegebener Schallenergie punktweise erfaßt und genau wie bei einem Sonarverfahren wird die Hin- und Rücklaufzeit bis zur Aufnahme des Echos gemessen. Ein einziger nach der Durchstrahlungsmethode abgegebener Röntgenstrahlenimpuls
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liefert einen Zahlenwert/ der die Gesamtabsorption beschreibt, der der Röntgenstrahl auf seinem gesamten Weg ausgesetzt ist. Das heißt, daß sich die Lage der Gewebestruktur mit einem Impuls allein nicht feststellen läßt.
Die allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Herstellung eines Bildes der StrahlungsSchwächung des Herzens bei einer gewünschten Phase des Herzzyklus. Bei einem Kathodenstrahlabtaster der "traverse" und "rotate" Bauart wird das EKG-Signal des Patienten als Zeitbasis zum Auslösen des Beginns einer Querabtastung verwendet, so daß der wandernde Strahl das Herz bei einer gewünschten Phase des Herzzyklus erreicht. Bei einem Kathodenstrahlabtaster von reiner "rotational Bauart" werden die kontinuierlich erzeugten Abtastdaten nur während entsprechender Phasen aufeinander folgender Herzzyklen gespeichert. Alternativ läßt sich die Steuerung der Strahlen selbst durch Ab- oder Anschalten der Energieversorgung mit dem EKG-Signal steuern. Die Verwendung eines Schrittmachers zum Stabilisieren der Herzperiode wird ebenso wie ein System zum Wahrnehmen von unannehmbaren Schwankungen in der Herzperiode und zum Verwerfen der entsprechenden Abtastdaten beschrieben. Bei einem Kathodenstrahlabtaster der "traverse-and-rotate Bauart" mit einem Fächerstrahl wird die wirksame Strahlbreite zum Herabsetzen der Dauer der Herzdurchdringung verengt.
Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen
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wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:
Figur 1 die Darstellung einer EKG-Welle,
Figur 2 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen EKG-gesteuerten Kathodenstrahlabtasters,
Figur 3 eine schematische Darstellung der Querbahn des Abtaststrahles in bezug auf das Herz des Patienten,
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Kathodenstrahlabtasters mit einem Fächerstrahl nach der "traverse-androtate Bauart" mit der Darstellung des das Herz eines Patienten durchdringenden Strahlungsmusters,
Figur 5 eine schematische Darstellung des Strahlungsmusters bei einem typischen Kathodenstrahlabtasters der "rotational" Bauart und
Figur 6, 7 und 8 je ein Blockschaltbild mit Darstellung der verschiedenen Anordnungen zur EKG-Steuerung reiner Kathodenstrahlabtaster der "rotational" Bauart.
Die in Figur 1 gezeigte EKG-Wellenform zeigt mit den Buchstaben : P, Q, R, S und T bezeichnete Merkmale. Die aus den Merkmalen
Q, R und S bestehende Gruppe wird der QRS-Komplex genannt. In
diesem sind das R-Merkmal oder die R-Welle die hervorragendsten
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Merkmale mit der höchsten Amplitude aus dem gesamten EKG. Die schmale Impulsbreite des QRS-Komplex und insbesondere die R-Welle bilden einen digitalen Zeit-Takt-Impuls zur Zeitsteuerung des Herzzyklus.
Laut Definition beginnt der Herzzyklus im allgemeinen mit der R-Welle und hält bis zum Auftreten der nächsten R-Welle an. Die Herzfunktionen werden mit zwei bestimmten Perioden charakterisiert. Diese heißen Systole und Diastole. Während der Systole zieht der Herzmuskel das Volumen der linken Herzkammer zusammen undbrückt dessen Inhalt durch die Aortaklappe hinaus. Während der Diastole wird die linke Herzkammer über die Mitralklappe gefüllt. Am Ende der Systole (ES) hat die linke Herzkammer ihr kleinstes Volumen erreicht, da sie sich zum Herausdrücken des Blutes zusammengezogen hat. Das Ende der Diastole (ED) ist derjenige Punkt, an dem die linke Herzkammer ihr größtes Volumen erreicht hat und mit Blut gefüllt ist, das nun bereit zum Herausdrücken ist. Diese beiden Extremwerte der Herzfunktion, das Ende der Systole und das Ende der Diastole, sind zum Beispiel zum Bestimmen eines bruchstückweisen Ausstoßes, d. h. des Verhältnisses zwischen dem minimalen und dem maximalen Herzkammervolumen von Interesse. Jedes dieser Merkmale, das Ende der Systole und das Ende der Diastole, hält für eine Zeitspanne in der Größenordnung von 1/10.Sekunde an und tritt einmal bei jedem Herzzyklus auf.
Figur 2 zeigt einen konventionellen Kathodenstrahlabtaster in "traverse-and-rotate Bauart" mit einem Abtastkreis 12, der die
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Abtastebene festlegt« In dieser ist der Patient 14 so angeordnet, daß die Abtastebene vorzugsweise die linke Herzkammer, den linken Vorhof oder die Aortawurzel des Herzens schneiden. Der mechanische Betriebsablauf des "traverse—and-rotate" Mechanismus und die Strahlsteuerung wird mit einem Abtastregler 16 gesteuert. Zum Stabilisieren der Herzperiode eines Patienten mit unregelmäßigem Herzschlag läßt sich ein externer Schrittmacher 18 verwenden. Das EKG-Signal des Patienten wird über einen Trennverstärker 20 an einen QRS Komplex-Detektor angelegt. Dessen Ausgangsspannung ist ein digitaler Zeit-Takt-Impuls, der jeder R-Welle des EGK-Signals des Patienten entspricht. Die Einheiten 20 und 22 sind im Handel erhältliche Einheiten, z. B. die Modelle 7807C und 7830A der Hewlett Packard Corporation. Das Ausgangssignal des QRS-Detektors 22 wird einer Verzögerungszeitschaltung 24 zugeleitet. Diese erzeugt einen Auslöseimpuls für die Abtaststeuerung 16.
Liegt die Aufgabe darin, eine Aufnahme des Herzens am Ende der Diastole mit voll expandierter linker Herzkammer herzustellen, wird der Auslöseimpuls zeitlich so erzeugt, daß er ausreichend lange vor dem Ende der Diastole an die Abtaststeuerung angelegt wird, so daß diese den Querverlauf des Strahles vom Punkt x„ auslösen kann. Dies ist in Figur 3 dargestellt. Zu dem Zeitpunkt, bis zu dem der Strahl die Entfernung D-] bis zur Stelle x-i durchlaufen hat, an der er das Herz zum ersten Mal schneidet, befindet sich dieses am Ende der Diastole. Selbst-
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verständlich muß sich der Strahl ausreichend schnell bewegen, so daß er die Breite des Herzens bei dieser Darstellung in etwas weniger als 1/10 Sekunde durchläuft. Die Entfernung D„ vom Punkt x- zum Punkt x« würde damit die gerade noch annehmbare Mindestquergeschwindigkeit bestimmen. Die Folge einer zu langsamen Bewegung über die Strecke D- in Figur 3 würde zu einer verwaschenen Wiedergabe von einigen der sich bewegenden Herzgebiete führen.
Die durch die Schaltung 24 in Figur 2 bewirkte Zeitverzögerung wird durch drei Parameter bestimmt; (1) die Quergeschwindigkeit des Strahles; (2) die Lage des Herzens in dem Abtastkreis 12 und (3) eine Voraussage desjenigen Zeitpunktes, an dem die interessierende Phase, z. B. das Ende der Diastole, während des durchschnittlichen oder nominalen Herzzyklus des Patienten auftritt. Die Quergeschwindigkeit des Strahles ist im allgemeinen ein bekannter konstanter Wert. Während des Abtastens läßt sich die Geschwindigkeit jedoch überwachen, um damit irgendwelche bei aufeinanderfolgenden Abtastungen auftretende Änderungen in der Durchschnittsstrahl-Geschwindigkeit auszugleichen. Die Lage des Herzens läßt sich auf zwei verschiedene Weisen bestimmen: die Lage des Herzens läßt sich durch Einstellen der Lage des Patienten in dem Abtastkreis bestimmen oder der Patient kann vorher abgetastet werden und die Lage des Herzens wird dann durch die Bedienung aus dem rekonstruierten !
i Bild bestimmt. Eine Vorhersage' des Zeitpunktes, daß sich das !
Herz in einer bestimmten Phase, z. B. dem Ende der Diastole j
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befindet, erfordert eine Kenntnis der Herzfrequenz, wie sie mit den Intervallen zwischen den R-Wellen gemessen wird, und die Kenntnis der durchschnittlichen Zeitspanne, die von einer R-Welle bis zu der interessierenden Phase verstreicht. Diese Information wird aus dem Elektro-Kardiogramm des Patienten gewonnen. Sie ließe sich auch aus einem Phono-Kardiogramm oder Druckmessungen ableiten.
Diese Parameter werden beim Einstellen der Verzögerung, die mit der Zeitschaltung 24 vorgegeben wird, berücksichtigt. Nach dem Auftreten des R-Wellensignales am QRS-Detektor 22 pausiert die Verzögerungsschaltung 24 bevor sie einen Auslöseimpuls während einer Zeitspanne abgibt, die sich wie folgt darstellen läßt:
TED ~ D1/Rdurchschn.
Dabei ist T^n die vorhergesagte Zeit von einer vorgegebenen R-Welle bis zum Ende der diastolischen Phase. D- ist die Lage des Herzens gemessen in dem Abstand, die der Strahl vom Ausgangspunkt Xn bis zum Erreichen der mittleren Wand des Herzens (oder eines anderen interessierenden Punktes) durchläuft, ^nrchschn ist die Durchschnittsgeschwindigkeit des querlaufenden Strahles.
D1/R-, r, u ist die vorhergesagte Zeitspanne vom Querverlauf I durcnscnn.
■ des Strahles bis zu demjenigen Punkt, an dem der Strahl-Mittel-
: punkt den Mittelpunkt des Herzens schneidet.
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Bei jedem Patienten schwankt die Periode des Herzzyklus, wie sie in Punkt 1 gezeigt wird, immer um einige Grade von einer R-Welle bis zur nächsten R-Welle. Der Zeitpunkt der Auslösung eines Querverlaufes des Strahles stützt sich ausschließlich auf das Auftreten der letzten R-Welle und die für den Beginn des Endes der Diastole oder Systole vorausgesagte Zeit, welche Phase auch immer aufgenommen werden soll. Es liegt im Rahmen des Möglichen, daß die Voraussage nicht erfüllt wird. Falls der Herzzyklus, auf den die Abtasteinrichtung eingestellt wird, eine solche mit ausreichend vergrößerter oder herabgesetzter Periode ist, tritt das Ende der Diastole oder das Ende der Systole zu einem völlig anderen Zeitpunkt auf. Zum Unterscheiden von annehmbaren und unannehmbaren Abtastdaten empfehlen sich daher Toleranzgrenzen für die- Herzperiode.
In Figur 2 wird eine Ausführungsform der digitalen Schaltung zum Erfassen der Herzfunktionen dargestellt. In der Praxis mag es sich dabei empfehlen, diese Funktionen mit Software zu ergänzen und einen Kathodenstrahlabtast-Rechner zu verwenden, der mit einer Maschinensteuerung zur Bildaufbereitung verbunden ist. Der Ausgang des QRS-Detektors 22 ist an den Rückstelleingang einer digitalen Zählstufe 26 angeschlossen. Diese ist mit einem stabilen Frequenzoszillator 28 auf eine Frequenz von z. B. 100 oder 1000 Hz abgestimmt. Der binäre Ausgang der Zählstufe 26 ist über eine Halteschaltung 30 an eine Subtractor-Schaltung 32 angeschlossen. Die Halteschaltung 30 arbeitet als digitale sample-and-hold-Schaltung und hält
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die von der Zählstufe 26 abgegebene Zählung sofort bis sie von der nächsten R-Welle zurückgestellt wird. Die in der Halteschaltung 30 enthaltene Zahl wird durch den Subtracter 32 mit der in dem Speicher 34 gespeicherten Zahl verglichen, die ihrerseits die nominale Periode des Herzzyklus des Patienten darstellt. Die Differenz der Zählwerte der tatsächlichen und der nominalen Periode wird einer Vergleichsstufe 36 zugeführt. Eine Bezugszahl, die eine zwischen der tatsächlichen und der nominalen Periode zulässige Toleranz anzeigt, wird in einer Begrenzerschaltung 38 erzeugt, übersteigt die Differenz den durch die Schaltung 38 zugelassenen Wert, aktiviert die binäre Vergleichsschaltung die mit dem Kathodenstrahlabtaster 10 zusammenwirkende Bildverarbeitungseinheit 40 und die Abtastdaten, die der unregelmäßigen Periode entsprechen, werden verworfen.
Die bei einer Herzperiode zugelassenen tatsächlichen Toleranzgrenzen hängen von der gerade aufgenommenen Phase ab. Zum Beispiel ist die Toleranz für das Aufnahmeende der Diastole geringer als die Toleranz für das Ende der Systole, da die Zeitspanne bis zum Ende der Diastole im allgemeinen als proportional zu der Herzperiode angesehen wird und da sie bis zum wirklichen Ende des Herzzyklus kommt, Das heißt, daß zusätzlich zum Einstellen der Zeitverzögerung nach Maßgabe der interessierenden Phase auch die Toleranzgrenzen für eine annehmbare Herzperiode entsprechend eingestellt werden sollten.
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Anstatt eines einzigen Strahles, wie er schematisch in Figur gezeigt wird, können auch mehrere der zur Zeit auf dem Markt befindlichen Kathodenstrahlabtaster verwendet werden, wie sie z. 3. als Delta-Scan-Modell von der Anmelderin angeboten werden. Diese weisen quer verlaufende Strahlenfächer auf, wie sie in Figur 4 gezeigt werden. Das fächerförmige Strahlmuster deckt eine Breite W1 ab, mit der das Herz erfaßt wird. Als Folge dieser Breite des Strahlenfächers benötigt die Gesamtheit der zahlreichen Strahlen mehr Zeit, um das Herz vom Punkt X1 bis zum Punkt X2 zu passieren. Wie bei dem in Figur 4 gezeigten Fall, falls die Breite des Strahles annähernd bei etwa D„ liegt, d. h. der Breite des Herzens in der Ebene der Abtastrichtung, verdoppelt sich die Zeit, die sämtliche in dem Strahlenfächer enthaltenen Strahlen für eine volle Herzdurchquerung benötigen. Zum Vermindern dieses Problems kann die effektive Strahlbreite ζ. B. auf W2 herabgesetzt werden oder einige Daten von einigen der am Umfang liegenden Detektoren werden ignoriert oder "ausgeworfen"· Zum Beispiel können die Daten von den beiden auf beiden Seiten am weitesten außen liegenden Detektoren ignoriert werden. Alternativ kann auch ein Verschluß verwendet werden. Ein solcher wird in Figur 4 gezeigt. Er blockiert einige der am Umfang liegenden Strahlen und verengt damit den wirksamen Strahlfächer. Der Effekt dieser beiden Hilfsmittel liegt darin, daß die Breite des Strahlenbündels am Herz verengt wird, so daß die Entfernung D2 schneller durchlaufen werden kann. Je schneller die Entfernung D2 durchlaufen wird, um so weniger Bewegung ist vorhanden und könnte ein Verwaschen des
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Bildes bewirken. Das heißt, die Präzision des stop-action-Effektes läßt sich durch Weglassen von Daten von den am Umfang liegenden Strahlen erhöhen. Damit erreicht man ein kürzeres effektives Zeitfenster. Eine Blockierung der Strahlen anstelle einer Vernachlässigung von Daten von einigen der Detektoren hat den Vorteil, daß eine nicht notwendige Röntgenstrahlendosierung ausgeschaltet wird. Eine Entfernung von einigen der Strahlen bewirkt jedoch eine leichte Erhöhung der für eine vollständige Bildaufnahme notwendigen Gesamtzeit,
Herzaufnahmen lassen sich auch mit einem reinen "rotational" Kathodenstrahlabtaster erzielen. Ein solcher wird in Figur 5 gezeigt. d& ist die Drehachse. In diesem Fall sind die Rotation der Strahlenquelle und der Detektoren jedoch kontinuierlich. Statt einer Auslösung der mechanischen Durchquerung an der richtigen Stelle, so daß die Daten in der interessierenden Phase aufgenommen werden, werden die Abtastdaten kontinuierlich erzeugt. Das EKG-Signal des Patienten kann wie in Figur 6 zum Steuern der Datenspeicherung durch die Bildverarbeitungseinheit 40 verwendet werden. Die Zeitverzögerungsschaltung wird dann zum öffnen eines Zeitfensters während der geeigneten Phase in jedem Herzzyklus, in der Daten gesammelt werden sollen, verwendet. Mehrere Phasen lassen sich mit dem EKG-Signal steuern oder es läßt sich sogar ein voller Satz von Bildern, die jeden bestimmten physiologischen Punkt im Herzzyklus abdecken, erzeugen. Diese Bilder lassen sich dann aneinanderreihen und bilden eine Kino- oder Filmdarstellung des Herzens des betref-
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fenden Menschens. Diese Alternative schließt auch die Möglichkeit eines Halbkreises von ortsfesten Detektoren und eine rotierende Strahlungsquelle oder eine ortsfeste oder mehrere ortsfeste Strahlungsquellen und rotierende Detektoren ein.
Zum Herabsetzen der Räntgenbelastung für den Patienten auf ein Minimum läßt sich die Röntgenstrahlröhre an- und abschalten, wie dies für die Röntgenstrahlungs-Energieversorgung 42 in Figur 7 gezeigt wird. Ebenso läßt sich die Röntgenstrahlenquelle auch dynamisch öffnen und schließen, wie dies in Figur 8 gezeigt wird, durch Steuern mit Hilfe der Röntgenverschlußsteuerung 44. Diese Steuerung würde den die Strahlen blockierenden Verschluß bei jedem Herzzyklus nur während der interessierenden physiologischen Phasen öffnen.
Zusätzlich zu einer Steuerung entsprechend der Herzfrequenz läßt sich die aus der Atmung ergebende Brustbewegung auch durch Lungen-Steuerung aus dem Bild entfernen, Abtastdaten wurden nur dann gespeichert, wenn die Phase des unter Beobachtung stehenden Herzzyklus mit einer bestimmten Phase des Atmungszyklus zusammenfallen würde.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind nur erläuternd und nicht einschränkend zu verstehen. Zum Beispiel soll die Verwendung des Intervallendes der Diastole oder des Endes der Systole nur illustrativ für die Verwendung jedes interessierenden Intervalles verstanden werden. Die gleichen hier be-
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schriebenen Techniken lassen sich außer am Herzen auch bei anderen physiologischen Funktionen anwenden. Die Erfindung läßt sich selbstverständlich bei jeder Art von Strahlübertragung anwenden, die einer unterschiedlichen Gewebeabsorption ausgesetzt ist, wie z, B. Röntgenstrahlen, Gammastrahlen usw.
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Claims (1)

  1. P a tentansp r ü c h e
    \
    1, Anordnung zum Herstellen von Herζaufnahmen mit Kathoden-
    Strahlabtastung, gekennzeichnet durch:
    eine Kathodenstrahl-Abtasteinrichtung zum Erzeugen und Aufspeichern von Bilddaten, die die Dichte des Gewebes eines Patienten entlang von mehreren aufeinander folgenden Abtastlinien anzeigen, und zum Aufbau eines tomographischen Bildes aus diesen Daten,
    eine Einrichtung zum Erzeugen eines sich wiederhol enden Impulssignales, das die gleiche funktioneile Stelle in jedem der aufeinander folgenden Herzzyklen des Patienten anzeigt und
    eine Steuereinrichtung, die auf dieses Impulssignal anspricht und bewirkt, daß die Kathodenstrahl-Abtasteinrichtung die Bilddaten in den aufeinander folgenden Herzzyklen in der gleichen ausgewählten Phase speichert, um damit eine einzige tomographische Aufnahme des Herzens in dieser Phase herzustellen.
    2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diskriminator vorgesehen ist, der zum
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    ORIGINAL INSPECTED
    Erzeugen eines Ausgangssignales auf das Impulssignal anspricht, damit die Kathodenstrahl-Abtasteinrichtung Bilddaten einer bestimmten Abtastzeile verwirft, wenn die entsprechende Herzperiode über vorgegebene Grenzen hinaus von der nominalen Herzperiode des Patienten abweicht.
    3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Begrenzereinrichtung zum Einstellen der Grenzen nach Maßgabe der ausgewählten Phase in dem Herzzyklus.
    4. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen externen Schrittmacher zum Stabilisieren der Herzperiode des Patienten.
    5. Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Kathodenstrahl-
    abtaster ein "traverse-and-rotate" Abtaster ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung enthält, die auf das Impulssignal zum Erzeugen eines Auslöseimpulses anspricht, um eine Strahlbewegung auszulösen, damit der wandernde Strahl das Herz zum Zeitpunkt der im Herzzyklus ausgewählten Phase erreicht.
    6. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen von mehreren koplanaren Strahlen in einem fächerförmigen Muster, und eine Einrichtung zum Aussortieren von Bilddaten, die sich aus mindestens einem der am Umfang liegenden Strahlen ergeben,
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    2613830
    um damit die effektive Breite des Strahlenfächers zu verengen,
    7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussortiereinrichtung eine Einrichtung zum Blockieren von mindestens einem der am Umfang liegenden Strahlen enthält.
    8. Anordnung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch Atmungseinrichtungen zum Erzeugen eines sich wiederholdenden Impulssignales, das den gleichen funktioneilen Punkt bei jedem aufeinander folgenden Atmungszyklus des Patienten anzeigt, wobei die Steuereinrichtung weiter auf dieses Impulssignal der Atmungseinrichtung anspricht, damit die Kathodenstrahlabtasteinrichtung Bilddaten in einer ausgewählten Phase in den entsprechenden Herzzyklen speichert, die mit einer bestimmten Phase des Atemzyklus zusammenfallen r um sich durch die Atmung ergebende Fehler aus der Brustbewegung auszuschalten,
    9. Anordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung bewirkt, daß die Kathodenstrahlabtasteinrichtung Bilddaten nur in mindestens einer ausgewählten Phase des Herzzyklus erzeugt.
    10. Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Kathodenstrahlabtast-Einrichtung eine reine "rotational" Abtasteinrichtung ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
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    Steuereinrichtung eine
    Einrichtung enthält, die auf das Impuissignal zum Erzeugen eines Steuersignales anspricht, das einen Zeitverlauf und eine Dauer entsprechend den vorhergesagten Ereignissen des ausgewählten Phasenzyklus aufweist und
    eine Einrichtung, die auf das Steuersignal anspricht, um eine Eilddatsnspsicherung während dieses Steuersignales zu ermöglichen.
    1 "i . Anordnung nach Anspruch 1 , bei der der Kathodenstrahlabtaster ein reiner "rotational" Äbtaster ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
    eine Einrichtung enthält, die auf das Impulssignal zum Erzeugen eines Steuersignales anspricht, das einen zeitlichen Verlauf und eine Dauer entsprechend den vorhergesagten Ereignissen der ausgewählten Phase aufweist und
    eine Einrichtung, die auf das Steuersignal anspricht, um den Strahl synchron mit der ausgewählten Phase an- und abzuschalten.
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    12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Steuern des Strahles einen steuerbaren Verschluß zum Blockieren des Strahles enthält.
    8098 4 2/0702
DE19782813830 1977-04-01 1978-03-31 Anordnung zum herstellen von herzaufnahmen mit kathodenstrahlabtastung Withdrawn DE2813830A1 (de)

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US78371777A 1977-04-01 1977-04-01

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ID=25130182

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782813830 Withdrawn DE2813830A1 (de) 1977-04-01 1978-03-31 Anordnung zum herstellen von herzaufnahmen mit kathodenstrahlabtastung

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JP (1) JPS53123693A (de)
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DE (1) DE2813830A1 (de)
FR (1) FR2385375A1 (de)
GB (1) GB1576588A (de)

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