DE2919725C2

DE2919725C2 - Einrichtung zum Schutze einer Röntgenröhre vor Überlastung bei aufeinanderfolgenden Aufnahmen

Info

Publication number: DE2919725C2
Application number: DE19792919725
Authority: DE
Inventors: Dieter DDR-8029 Dresden Mailand; Herbert DDR-8083 Dresden Thiele
Original assignee: Transformatoren und Roentgenwerk GmbH
Current assignee: Transformatoren und Roentgenwerk GmbH
Priority date: 1978-07-12
Filing date: 1979-05-16
Publication date: 1983-11-17
Also published as: DD137649B1; DD137649A1; DE2919725A1; FR2431238A1; FR2431238B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schütze einer Röntgenröhre eines Röntgendiagnostikapparates vor Überlastung bei aufeinanderfolgenden Röntgenaufnahmen unter Berücksichtigung der Pausenzeit zwischen den Aufnahmen, mit einem einen Integrator, einen Komparator und ein die Röntgenaufnahme abschaltendes Relais aufweisenden mAs-Relais, wobei dem Integrator ein dem Röntgenröhrenstrom proportionaler Strom zugeführt, die Ausgangsspannung des Integrators durch den Komparator mit einer Referenzspannung verglichen und dementsprechend vom Kornparator das Relais geschaltet wird.

Bei Röntgenapparaten, die für Serienaufnahmetechnik eingesetzt oder im Screeningverfahren betrieben werden, wird eine große Zahl von Röntgenaufnahmen in einer festgelegten oder sich durch das angewendete bo Verfahren ergebenden Zeit angefertigt. Die Nichtbeachtung der Unterschiede zwischen Kurzzeitbelastungsfähigkeit und Dauerbelastbarkeit der zu betreibenden Röntgenröhre kann zu Schaden an derselben führen, da die zulässige Belastung der Röntgenröhre bei der Herstellung von Aufnahmeserien außer von den Betriebswerten wie kV und mAs für eine Einzelaufnahme unter anderem auch von den Pausenzeiten und damit der Abkühlungszeit der Anode zwischen den Einzelaufnahmen abhängt.

Es ist bekannt, eine Röntgenröhre entsprechend ihrem Belastungsdiagramm vor Überlastung bei aufeinanderfolgenden Aufnahmen in der Weise zu schützen, daß die Pausenzeit von der elektrischen Arbeit der vorangegangenen und der folgenden Aufnahme bestimmt ist (DD-PS 21 009). Zur Errechnung der elektrischen Arbeit aus den Einstellgrößen wie kV und mAs dienen hierbei Kurvenscheiben. Die SltMung eines mechanisch bewegten Teiles, z. B. eines Zeigers, ist dann ein Maß für die elektrische Arbeit und somit für die Pausenzeit, bis zu deren Ablauf die nachfolgende Aufnahme mit Hilfe einer sich bewegenden Kontaktbahn, auf welcher der Zeiger abläuft, blockiert ist.

Die Ermittlung der Pausenzeit durch ein mechanisches Rechenwerk genügt jedoch den Anforderungen an einen modernen Röntgendiagnostikapparat vor allem hinsichtlich der Rechengeschwindigkeit und Zuverlässigkeit nicht.

Ferner ist ein Röntgenapparat mit einer Einrichtung der eingangs genannten Art zum Überlastungsschutz der Röntgenröhre bei Aufnahmeserien bekannt, bei dem einerseits Mittel zur Erzeugung einer mit Beginn der Aufnahmeserie sich derart verändernden Steuergröße vorgesehen sind, daß diese Steuergröße in jedem Zeitpunkt der Aufnahmeserie einem bis dahin bei kontinuierlicher Anschaltung zulässigen Belastungswert der Röntgenröhre entspricht und der andererseits Mittel zur Erzeugung einer sich proportional mit der wirklichen Belastung der Röntgenröhre ändernden Steuergröße aulweist (DE-AS 10 75 230). Beide Mittel wirken hierbei derart zusammen, daß, wenn die während der Aufnahmeserie anwachsende letztgenannte Steuergröße, die als Ladespannung eines Kondensators gewonnen ist, den Wert der erstgenannten Steuergröße erreicht, es zu einer Abschaltung der Röntgenröhre kommt. Eine Steuerung der Pausenzeit zwischen den einzelnen Aufnahmen einer Serie erfolgt auch hier nicht. Röntgenapparat«; mit einer automatischen Pausenzeitbestimmung zwisirhen den Röntgenaufnahmen einer Aufnahmeserie mit dem Ziel, eine optimale Ausnutzung der jeweils zulässigen Belastung der Röntgenröhre zu erreichen, haben sich bisher wegen der Vielzahl zu berücksichtigender Einflußgrö-Beπ und dem damit verbundenen großen elektrischen bzw. elektronischen Aufwand in der Praxis noch nicht durchgesetzt. Ein weiterer Grund für die Nichtanwendung von Pausenzeitautomatiken ist darin zu sehen, daß die aus der vorangegangenen Aufnahme resultierende Pause bei speziellen Aufnahmetechniken zu erheblichen Wartezeiten führen kann, die dem Fortgang der Untersuchung hinderlich sind. In solchen Fällen wird meist unter Außerachtlassung der erforderlichen Pausenzeit weitergearbeitet, was zu einem großen Röhrenverschleiß führt. Untersuchungsverfahren, die als Screening bezeichnet werden oder solche, die diesem Verfahren nahe kommen, beinhalten die Gefahr einer Überlastung der Röntgenröhre durch Nichtbeachtung der Pausenzeit in erhöhtem Maße. Für eine derartige Betriebsweise wird deshalb eine zwangsweise Einhaltung der Pausenzeit zu einer Forderung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie die zur Vermeidung einer Überlastung der Röntgenröhre erforderliche Pausenzeit zwischen den Röntgenaufnahmen einer Aufnahmeserie automatisch bestimmt und die, Röntgenaufnahme entsprechend

schaltet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Ermittlung der erforderlichen Pausenzeit durch das mAs-Re!aisdem Integrator während einer Röntgenaufnahme oder dem Röntgenröhrenstrom proportiona-Ie Strom über einen Umschalter zugeführt wird und mit Beendigung der Röntgenaufnahme durch das Relais gleichzeitig die Referenzspannung abgeschaltet, der Umschalter betätigt und die Ablösung der nachfolgenden Röntgenaufnahme solange blockiert wird, bis ein to über den Umschalter in dessen umgeschaltetem Zustand dem Integrator zugeführter, von den Aufnahmedaten der vorangegangenen Aufnahme abhängiger, im Vergleich zum Röntgenröhrenstrom entgegengesetzt gepolter Hilfsstrom den im Integrator gespeicherten Wert gelöscht hat

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß zur Festlegung des HilfsStromes ein Speicher und eine Blockierstufe vorgesehen sind, welche die Aufnahmedaten der einer Pause vorangegangenen Aufnahme festhalten, bis die Pausenzeit abgelaufen ist

Eine weitere günstige Weiterbildung besteht darin, daß Mittel zum Eingeben der Aufnahmedr.ten dtr nachfolgenden Aufnahme in den Speicher vorgesehen sind.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles und einer Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung ist die Pausenzeitautomatik für einen Röntgendiagnostikgenerator für Mammografie schematisch dargestellt. Bestandteil der Pausenzeitautomatik ist ein mAs-Relais 1. Als Berechnungsgrundlage für die Pausenzeit dient das mAs-Produkt der jeweils der Pause vorangegangenen Aufnahme. Wird die Röntgenaufnahme von einem Belichtungsautomaten 2 und nicht direkt vom mAs-Relais 1 geschaltet, so läuft letzteres mit und übt eine Schutzfunktion für den maximalen mAs-Wert aus. Mit Erreichen des erforderlichen mAs-Wertes verbleibt in jedem Fall das geschaltete mAs-Produkt als Speicherwert im Integrator 3, 7 und dient zur Pausenzeitermittlung. Die Schaltungsanordnung funktioniert im einzelnen wie folgt: Ein dem Röntgenröhrenstrom· Irö entsprechender Strom wird über die Kontakte eines Umschalters 4, einen Verstärker 5 und einen mAs-Wahlschalter 6 dem Integrator 3, 7 zugeführt. Der mit Hilfe des Kondensators 7 des Integrators integrierte Wert wird mit einer Referenzspannung U_n-T durch einen Komparator 8 verglichen. Mit Erreichen des durch die Referenzspannung Urvf vorgegebenen Wertes erhält ein Relais 9 Spannung. Dieser Zustand bewirkt nachfolgend die Abschaltung der Röntgenröhrenspannung. Der Abschaltbefehl kann aber auch durch den Belichtungsautomaten 2 gegeben werden. Mit Beendigung der Röntgenaufnahme betätigt das eine weitere Aufnahme zunächst blockierende Relais 9 den Umschalter 4, so daß der Integrator 3, 7 mit einem vom eingestellten Röntgenröhrenstrom Irö abhängigen, jedoch entgegengesetzt gepolten Hilfsstrom /// beaufschlagt ist Gleichzeitig wird die Referenzspannung U_rcr mit Hilfe eines Kontaktes 10 abgeschaltet Durch Umschaltung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 5 und mit dem Abschalten der Referenzspannung U_nT erfolgt eine Umladung des Kondensators 7 in einer Zeit, die der erforderlichen Pausenzeit entspricht welche sich aus dem Verhältnis der Röhrenkurzzeitleistung zur Röhrendauerleistung ergibt Mit einer Blockierstufe 11 und einem Speicher 12 werden die der vorangegangenen Aufnahme zugrunde liegenden Date.,· festgehalten bis die aus der Pausenzeitberechnung sich ergebende Zeit abgelaufen ist, das heißt bis der im Integrator 3, 7 gespeicherte Wert durch den Hilfsstrom In gelöscht und damit die nächste Aufnahme mit Hilfe des Relais 9 freigegeben ist. Unabhängig davon können die Daten der nachfolgenden Aufnahme bereits durch eine Spannungsoptimierungseinrichtung 13, Handeinstellung 14 oder Fernsteuerung 15 in den Speicher 12 eingegeben werden. Im gewählten Ausfdhrungsbeispiel ist die Schaltungsanordnung so dimensioniert, daß bei konstanter Röhrenleistung über den gesamten Aufnahmebereich der Hilfsstrom In von einer stabilisierten Hilfsspannung Uh über vom Röhrenstromwähler umschaltbare Widerstände 16 bestimmt wird. Es ist auch eine Schaltung denkbar, die durch zusätzliche Veränderung der Hilfsspannung Un eine unterschiedliche Röhrenleistung bei der Pausenzeitberechnung gestattet. Durch Kombination unterschiedlicher Werte von Verstärkungsfaktor, Hilfsstrom In und Hilfsspannung Un können weitestgehende Anpassungen an die verscniedensten Pausenzeitbedingungen erreicht werden. Dabei sind durch Veränderung der Kapazität des Kondensators 7 und der Referenzspannung U_rrr weitere Möglichkeiten gegeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Schütze einer Röntgenröhre eines Röntgendiagnosükapparates vor Überlastung bei aufeinanderfolgenden Röntgenaufnahmen unter Berücksichtigung der Pausenzeit zwischen den Aufnahmen, mit einem einen Integrator, einen Komparator und ein die Röntgenaufnahme abschal- tendes Relais aufweisenden mAs-Relais, wobei dem Integrator ein dem Röntgenröhrenstrom proportionailer Strom zugeführt, die Ausgangsspannung des Integrators durch den Komparator mit einer Referenzspannung verglichen und dementsprechend vom Komparator das Relais geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittiunt,g der erforderlichen Pausenseit durch das mAs-Relais (1, 9) dem Integrator (3, 7) während einer Röntgenaufnahme der dem Röntgenröhrenstrom proportionale Strom über einen Umschalter (4) zugeführt wird und mit Beendigung der Röntgenaufnahme durch das Relais (9) gleichzeitig die Referenzspannung abgeschaltet, der Umschalter (4) betätigt und die Auslösung der nachfolgenden Röntgenaufnahme solange blockiert wird, bis ein über den Umschalter (4) in dessen umgeschaltetem Zustand dem Integrator (3, 7) zugeführter, von den Auftuahmedaten der vorangegangenen Aufnahme abhängiger, im Vergleich zum Röntgenröhrenstrom entgegengesetzt gepolter Hilfsstrom den im Integrator (3,7) gespeicherten Wert gelöscht hat. j₀

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung des Hilfsstromes ein Speicher (12) und eine Blockierstufe (11) vorgesehen sind, weiche die Aafnahnujdaten der einer Pause vorangegangenen Ajfrahme festhalten, bis die Pausenzeit abgelaufen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (13, 14, IS) zum Eingeben der Aufnahmedaten der nachfolgenden Aufnahme in den Speicher (12) vorgesehen sind.