DE2939425A1

DE2939425A1 - Roentgenuntersuchungsgeraet

Info

Publication number: DE2939425A1
Application number: DE19792939425
Authority: DE
Inventors: Dieter 8520 Erlangen Adelmeyer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-09-28
Filing date: 1979-09-28
Publication date: 1981-04-16
Also published as: FR2466234B1; DE2939425C2; DK151606C; US4329590A; DK151606B; DK402780A; FR2466234A1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 79 P 5101 BRD

Röntgenuntersuchungsgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Röntgenuntersuchungsgerät mit einer Patientenlagerungsplatte, mit einer Röntgenaufnahmeeinrichtung, mit einer auf die Röntgenaufnahmeeinrichtung ausgerichteten Röntgenröhre, mit einer an der Röntgenröhre angeflanschten, motorisch über eine Nachlaufsteuerung einstellbaren Primärstrahlenblende und mit einer Programmsteuereinrichtung zur automatischen schrittweisen Verschiebung der Patientenlagerungsplatte relativ zur Röntgenaufnahmeeinrichtung und zu der auf die Röntgenaufnahmeeinrichtung ausgerichteten Röntgenröhre.

Röntgenuntersuchungsgeräte, die eine Programmsteuereinrichtung zur automatischen schrittweisen Verschiebung der Patientenlagerungsplatte relativ zur Röntgenaufnahmeeinrichtung und zu der auf die Röntgenaufnahmeeinrichtung ausgerichteten Röntgenröhre besitzen, werden vorzugsweise bei der Angiographie der Extremitäten benutzt. Bei dieser Untersuchungsgerät wird Kontrast-

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mittel in das zu untersuchende Gefäßsystem, beispielsweise in die Beinarterie, eingespritzt und wird die Ausbreitung des Kontrastmittels röntgenographisch verfolgt. Dazu werden Aufnahmen in kurzen, vorwählbaren Zeitintervallen angefertigt, die Aussagen über die Art und den zeitlichen Verlauf der Ausbreitung des Kontrastmittels im Gefäßsystem erlauben. Wegen der in den größeren Gefäßen zum Teil recht hohen Ausbreitungsgeschwindigkeit des Kontrastmittels werden manchmal nicht nur schnelle Aufnahmefolgen mit bis zu vier Bildern pro Sekunde erforderlich, sondern es muß auch der Aufnahmebereich in vorgegebenen Zeitintervallen von bis zu ca. zwei Sekunden jeweils zwischen je zwei Aufnahmen um den vom Kontrastmittel inzwischen zurückgelegten Weg verschoben werden.

Weil sich so schnelle Bewegungen nicht mehr exakt von Hand durchführen lassen, werden bei bekannten Röntgenuntersuchungsgeräten Programmsteuereinrichtungen eingesetzt, die die Verstellung der motorisch verschiebbaren Patientenlagerungsplatte um eine voreinstellbare Wegstrecke zwischen den einzelnen Aufnahmen veranlassen. Es sind aber statt dessen auch schon die Röntgenröhre und die Röntgenaufnahmeeinrichtung bei gleichzeitig arretierter Patientenlagerungsplatte verschoben worden. Es ist eine Eigenart dieser Untersuchungstechnik, daß sich insbesondere bei der Untersuchung von Extremitäten die Bildqualität von Aufnahme zu Aufnahme etwas verschlechtert. Wegen der zunehmenden Verjüngung der Extremitäten kommt es nach und nach zu einer seitlichen Uberstrahlung des Untersuchungsbereiches, Die seitlich an der Extremität vorbeigehende Röntgenstrahlung fällt ungeschwächt auf die Bildschicht auf. Das führt bei Röntgenuntersuchungsgeräten mit Belichtungsautomatik zu Fehlbelichtungen des Untersuchungsbereiches.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Röhtgenangiographie der Extremitäten einen Weg zu weisen, wie die Bildqualität während der Aufnahmeserien verbessert und die Strahlenbelastung des Patienten vermindert werden kann.

Bei einem Röntgenuntersuchungsgerät der eingangs genannten Art ist daher erfindungsgemäß eine Blendeiisteuerschaltung an die Programmsteuereinrichtung angeschlossen, die jeder von der Programmsteuereinrichtung ansteuerbaren Aufnahmeposition einen separat vorwählbaren Sollwert für die Blendennachlaufsteuerung zuordnet. . Durch diese Konstruktion wird es möglich, noch vor der Einspritzung des Kontrastmittels die für jedes einzelne Aufnahmefeld optimale Blendeneinstellung auszuwählen und an der Blendensteuerschaltung einzustellen. Bei jeder von der Programmsteuereinrichtung verahlaßten Neueinstellung des Aufnahmefeldes wird dann nicht nur der Patient relativ zur Röntgeneinrichtung verschoben, sondem zugleich auch die Primärstrahlenblende der Röntgenröhre auf den für das neue Aufnahmefeld vorgewählten Sollwert eingestellt. Das hat zur Folge, daß seitliche, die Bildqualität beeinträchtigende Uberstrahlungen des Untersuchungsbereiches ganz vermieden werden können. Dadurch können qualitativ bessere AufnahmeSerien bei der Angiographie der Extremitäten erstellt werden. Zugleich läßt sich so auch jede überflüssige Strahlenbelastung des Patienten vermeiden, weil jedes Aufnahmefeld für sich so groß eingestellt werden kann, wie es tatsächlich für die Diagnosestellung erforderlich ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand zweier in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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-K- VPA 79 P 5101 BRD Fig. 1 eine Ansicht eines für Angiographien der Extremitäten geeigneten Röntgenuntersuchungögerätes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Schaltanordnung zur automatischen analogen Anpassung der Blendeneinstellung an die einzelnen Aufnähmefelder, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines anderen Röntgenuntersuchungsgerätes, bei dem die Anpassung der Blendeneinstellung an die einzelnen Aufnahmefeider in digitaler Technik erfolgt.

In der Figur 1 erkennt man ein Röntgenuntersuchungsgerät 1 mit einem Röntgenuntersuchungstisch 2 und einem in der Darstellung der Figur 1 hinter dem Untersuchungstisch 2 in Tischlängsrichtung verschiebbaren Röhren- stativ 3 mit einer oberhalb des Röntgenuntersuchungstisches gehalterten Röntgenröhre 4. An der Röntgenröhre ist eine Primärstrahlenblende 5 mit Vollfeldlichtvisier 6 angeflanscht. Neben dem Röntgenuntersuchungstisch 2 ist eine Röntgenaufnahmeeinrichtung 7, im vorliegenden Fall ein Blattfilmwechsler, aufgestellt. Auf dem Tiscligestell 8 des Röntgenuntersuchungstisches 2 ist eine in Tischlängsrichtung verschiebbare Patientenlagerungsplatte 9 mit einem daraufliegenden Patienten 10 zu erkennen. Der Blattfilmwechsler 7 ragt so hoch auf, daß die Patientenlagerungsplatte 9 gerade über ihn hinweggeschoben werden kann. Der auf den Blattfiljswechsler ausgerichtete Röntgenstrahlenkegel 11 ist gestrichelt angedeutet.

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INSPECTED

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Die Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt der Patientenlagerungsplatte 9 sowie das auf der Patientenlagerungsplatte liegende Bein 12 des Patienten 10. Über dem Bein sind die vom Arzt gewünschten, einander überlappenden Aufnahmefeider 13, 14, 15 schraffiert eingezeichnet. Sie unterscheiden sich in ihrer Breite quer zur Tischlängsrichtung. Neben der Patientenlagerungsplatte 9 ist eine von einem Stellmotor 16 angetriebene Spindel 17 für die Verschiebung der Patientenlagerungsplatte 9 in Tischlängsrichtung zu erkennen. Der Stellmotor 16 ist an einer Programmsteuereinrichtung 18 angeschlossen. Die Programmsteuereinrichtung, die einen Zeitschalter 19 beinhaltet, steuert mit dem Zeitschalter den Stellmotor 16 für die Verschiebung der Patientenlagerungsplatte 9 und ein sog. Aufnahmerelais 20 für die Auslösung der einzelnen Röntgenaufnahmen. An dem Zeitschalter 19 ist außerdem noch eine Blendensteuerschaltung 21 angeschlossen. Die Blendensteuerschaltung 21 enthält ein Schrittschaltwerk und ebensoviele vom Schrittschaltwerk einzeln ansteuerbare Relais 23, 24, 25 wie Aufnahmefelder 13, 14, 15 mit der Programmsteuereinrichtung 18 maximal angesteuert werden können. Durch jedes dieser Relais kann ein sog. Sollwert-Potentiometer 26, 27, 28 an eine Spannungsquelle gelegt werden. Jedem Sollwert-Potentiometer ist eine Signalleuchte 29, 30, 31 parallelgeschaltet. Die Sollwert-Potentiometer 26, 27, 28 bilden den einen Zweig einer Widerstandsbrücke, in deren anderem Zweig ein mit den Blendenplatten 32, 33 gekuppeltes Istwert-Potentiometer 34 geschaltet ist. In der Diagonale der Brückenschaltung ist ein bipolares Umschaltrelais 35 geschaltet, über das ein Blendenplatteneinstellmotor 36 je nach dem Vorzeichen der Spannung in der Brückendiagonale in der einen oder anderen Drehrichtung eingeschaltet werden kann. Der Blendenplatten-

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einstellmotor 36 treibt eine Spindel 37 an, über die die parallel zur Längsachse der Patientenlagerungsplatte 9 ausgerichteten Blendenplatten 32, 33 und mit ihnen auch das Istwert-Potentiometer 34 verstellbar sind.

Durch den Zeitschalter 19 der Programmsteuereinrichtung 18 wird das Aufnahmerelais 20, mit dem die Röntgenröhre 4 eingeschaltet wird, in den vom Arzt vorgegebenen Zeitintervallen ausgelöst. Außerdem wird der Stellmotor 16 für die Verschiebung der Patientenlagerungsplatte 9 über die Programmsteuereinrichtung 18 in den Zeitintervallen zwischen jeweils zwei Aufnahmen eingeschaltet. Durch den Stellmotor 16 wird dann die Patientenlagerungsplatte 9, in hier nicht weiter dargestellter Weise, um am Röntgenuntersuchungsgerät 1 voreinstellbare Wegstrecken verschoben. Das hat zur Folge, daß in den vom Arzt voreingestellten Aufnahmeintervallen Röntgenaufnahmen der jeweiligen Extremität 12 des Patienten 10 angefertigt werden, die untereinander um die vorgegebene Wegstrecke, um die das Kontrastmittel durch den Blutstrom im Zeitintervall zwischen den Aufnahmen mitgenommen wird, verschoben sind.

Gleichzeitig mit dem Einschalten des Stellmotors 16 für die Verschiebung der Patientenlagerungsplatte 9 in eine neue Aufnahmeposition wird das Schrittschaltwerk 22 der Blendensteuerschaltung 21 der Programmsteuereinrichtung 18 weitergeschaltet und wird durch das Schrittschaltwerk auf ein anderes Relais 23, 24, 25 !angeschaltet. Jedes der Relais 23, 24, 25 der Blendensteuerschaltung 21, das eingeschaltet wird, legt mit seinen Zontaktsätzen 38 bis 43 ein Sollwert-Potentiometer 26, 27» 28 an Spannung. Das von einem Relais ^eweils eingeschaltete Sollwert-Potentiometer, an dem

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der Blendensollwert vom Arzt eingestellt werden kann, bildet den einen Zweig einer Widerstandsbrücke. Der andere Zweig der Widerstandsbrücke wird durch das durch die Blendenplatten 32, 33 verstellbare Istwert-Potentiometer 34 gebildet. Bei fehlender Übereinstimmung der Istwert- und Sollwertwiderstände liegt das in der Brükkendiagonale geschaltete bipolare Umschaltrelais 35 an Spannung. Es schaltet den Blendenplatteneinstellmotor 36 je nach Polarität der Spannung in der Brückendiagonale mit entsprechendem Drehsinn so lange ein, bis die Blendenplatten 32, 33 und das mit den Blendenplatten gekuppelte Istwert-Potentiometer 34 so weit nachgestellt sind, daß die Widerstandsbrücke wieder ausgeglichen ist.

Mit den Sollwert-Potentiometern 26, 27, 28 der Blendensteuerschaltung 21 kann somit die vom Arzt gewünschte Stellung der Blendenplatten 32, 33 für jede Aufnahmeposition getrennt voreingestellt werden. In diese voreingestellte Aufnahmeposition werden dann während der Angiographie der Blendenplatten 32, 33 der Primärstrahlenblende 5 vom Blendenplatteneinstellmotor 36 selbsttätig eingefahren, sobald das vom Zeitschalter 19 der Programmsteuereinrichtung 18 angesteuerte Schrittschaltwerk 22 gleichzeitig mit dem Stellmotor 16 das entsprechende Sollwert-Potentiometer über sein Relais eingeschaltet hat.

Das hat zur Folge, daß die einzelnen Serienaufnahmen bei der Angiographie der Extremitäten untereinander nicht nur um die im Zeitintervall zwischen den einzelnen Röntgenaufnahmen vom Kontrastmittel zurückgelegte, vorgebbare Wegstrecke verschoben wird, sondern daß gleichzeitig auch eine an den Sollwert-Potentiometern der Blendensteuerschaltung 21 für jedes einzelne Aufnahmefeld 13, 14, 15 separat voreinstellbare Blenden-

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öffnung vom Blendenplatteneinstellmotor 36 eingestellt wird, sobald das zugehörige Aufnahmefeld erreicht wird. Dadurch wird nicht nur die Qualität der Aufnahmen verbessert, sondern auch die Strahlenbelastung der Patien ten verringert.

Die Figur 3 zeigt in einer schematischen Darstellung ein anderes Röntgenuntersuchungsgerät 44, das ebenfalls für die Anfertigung von Angiographien geeignet ist und bei dem nicht die Patientenlagerungsplatte 45, sondern eine unter der Patientenlagerungsplatte befindliche Röntgenaufnahmeeinrichtung 46 mitsamt angekuppeltem Röhrenstativ 47 von einem Stellmotor 48 in Längsrichtung der Patientenlagerungsplatte 45 verschiebbar sind. Auch in diesem Fall sind der Stellmotor 48 und ein Aufnahmerelais 49 an einer Programmsteuereinrichtung 50 angeschlossen. Beide werden von einem in der Programmsteuereinrichtung eingebauten voreinstellbaren' Zeitschalter 51 gesteuert. Das gleiche gilt für einen an der Programmsteuereinrichtung angeschlossenen Mikroprozessor 52. Dieser ist einerseits mit einem Datenspeicher 53 und andererseits mit einem Komparator 54 verbunden. Von dem Komparator 54 werden ein Relais 55 und ein Umpolrelais 56 gesteuert. Deren beider Kontakt sätze 57 bis 60 sind in Serie zu einem Blendenplatteneinstellmotor 61 geschaltet. Durch den Blendenplatteneinstellmotor 61 werden ähnlich wie i^eirn Ausführungsbeispiel der Figur 2 sowohl die parallel zur Verschiebungsrichtung der Röntgenaufnahmeeinrichtung 46 ausgerichteten Blendenplatten 62, 63 der Primärstrahlenblende 64 als auch ein mit den Blendenplatten gekuppelter Istwertgeber 65 verstellt. Der Istwertgeber, dessen Ausgangssignale in digitaler Form anliegen, ist sowohl am Mikroprozessor 52 als auch am Komparator 54 angeschlossen.

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Soll mit diesem Röntgenuntersuchungsgerät 44 eine Angiographie gemacht werden, so legt der Arzt zuvor anhand der zu untersuchenden Extremität die Zeitintervalle zwischen den einzelnen Aufnahmen fest und st.ellt diese am Zeitschalter 51 der Programmsteuereinrichtung 50 ein. Sodann wird der Arzt die vom Kontrastmittel in den eingestellten Zeitintervall zurückgestellte Wegstrecke als Vorschubstrecke für die mit dem Röhrenstativ 47 gekuppelte Röntgenaufnahmeeinrichtung 46 am Röntgenuntersuchungsgerät 44, in hier nicht weiter dargestellter Weise, einstellen. Anschließend kann er jede einzelne Aufnahmeposition separat über die Programmsteuereinrichtung 50 ansteuern lassen und in dieser Aufnahmeposition die Blendenplatten 62, 63 anhand des Lichtvisiers der Primärstrahleriblende 64 mit den Tasten 66, 67 nach Belieben einstellen. Beim Verstellen der Blendenplatten wird der mit den Blendenplatten 62, 63 gekuppelte Istwertgeber 65 mit verstellt. Dessen Ausgangssignal liegt an dem durch die Programmsteuereinrichtung 50 auf den dem angesteuerten Aufnahmefeld zugeordneten Speicherplatz des Datenspeichers 53 durchgeschalteten Mikroprozessor 52 an. Dadurch bleibt für jedes Aufnahmefeld die jeweils letzte Einstellung der Blendenplatten 62, 63 im entsprechenden Speicherplatz des Datenspeichers 53 eingespeichert.

Wird bei der späteren Angiographie das jeweilige Aufnahmefeld durch die Programmsteuereinrichtung 50 angesteuert, so wird auch der Mikroprozessor 52 auf den jeweils zugehörigen Speicherplatz des Datenspeichers durchgeschaltet. Dadurch liegen dann die in diesem Speicherplatz eingespeicherten Daten am Komparator 54 als Sollwert an. Sie werden mit den jeweils gleichzeitig vom Istwertgeber 65 am Komparator 54 anliegenden Daten verglichen und führen zu einer entsprechenden

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Steuerung des Relais 55 und des Umpolrelais 56. Durch sie wird der Blendenplatteneinstellmotor 61 so lange in der gewünschten Drehrichtung eingeschaltet, bis der Istwert mit dem am Komparator 54 anliegenden, vom Datenspeicher 53 abgegriffenen Sollwert übereinstimmt. Somit wird auch bei diesem Röntgenuntersuchungsgerät während der Angiographie bei jedem angesteuerten Aufnahmefeld auch die vorher für dieses Aufnahmefeld vom Arzt voreingestellte Blendenplatteneinstellung vom Blendenplatteneinstellmotor 61 eingestellt.

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Claims

VPA 79 P 5101 BRD Patentansprüche

(1.)Röntgenuntersuchungsgerät mit einer Patientenlage- \_^» ' , ■.■■■■.■■■■.'■

rungsplatte, mit einer Röntgenaufnahmeeinrichtung, mit einer auf die Röntgenaufnahmeeinrichtung ausgerichteten Röntgenröhre, mit einer an der Röntgenröhre angeflanschten, motorisch über eine Nachlaufsteuerung einstellbaren Primärstrahlenblende und mit einer Programmsteuereinrichtung zur automatischen schrittweisen Verschiebung der Patientenlagerungsplatte relativ zur Röntgenaufnahmeeinrichtung und zu der auf die Röntgenaufnahmeeinrichtung ausgerichteten Röntgenröhre, dadurch gekennzeichnet , daß eine Blendensteuerschaltung (21, 52 bis 56, 61, 65) an der Programmsteuereinrichtung (18, 50) angeschlossen ist, die jeder von der Programmsteuereinrichtung ansteuerbaren Aufnahmeposition einen separat vorwählbaren Sollwert für die Blendennachlaufsteuerung (26, 27, 28, 34 bis 37, 52 bis 56, 61, 65)zuordnet.
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2. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendensteuerschaltung(2i) bei jedem durch die Programmsteuereinrichtung (18) gesteuerten Umschalten auf ein nächstes Aufnahmefeld (13, 14, 15) auch ein neues, voreinstellbares, als Sollwertgeber in den Stromkreis der Blendennachlaufsteuerung (26, 27, 28, 34 bis 37) geschaltetes Potentiometer (26, 27, 28) an Spannung legt.
3. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendensteuerschaltung (52 bis 56, 61, 65) einen zwischen einen Datenspeicher (53) für den Blendensollwert und einen digitalen Istwertgeber (65) geschalteten

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Mikroprozessor (52) beinhaltet und ein Komparator (54) den Blendenplatteneinstellmotor (61) in Abhängigkeit der vom Istwertgeber (65) und der vom Datenspeicher über den Mikroprozessor anliegenden Daten steuert.
4. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (54) bei nicht übereinstimmenden Daten ein mit seinen Kontaktsätzen (57, 58) in den Stromkreis des Blendeneinstellmotors (61) liegendes Relais (53) und in Abhängigkeit vom Vorzeichen der Datendifferenz ein ebenfalls mit seinen Kontaktsätzen (59, 60) in den Stromkreis des Blendeneinstellmotors (61) liegendes Umpolrelais (56) ansteuert.
5. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Potentiometer (26, 27, 28) eine die neue Aufnahmeposition kennzeichnende Signalleuchte (29, 30, 31) parallel geschaltet ist.

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