DE3043703C2

DE3043703C2 - Röntgendiagnostikeinrichtung zur Erstellung von Subtraktionsbildern

Info

Publication number: DE3043703C2
Application number: DE3043703A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Haendle; Wolfgang Ing.(grad.) 8500 Nürnberg Maaß
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-11-19
Filing date: 1980-11-19
Publication date: 1983-01-20
Also published as: JPS57110235A; US4425580A; DE3043703A1; FR2494531A1; FR2494531B1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Fernsehaufnahmeeinrichtung, mit Bildspeichermitteln, mit einer Differenzstufe zur Subtraktion zweier zeitlich nacheinander erhaltenen Bildinformationen durch Differenzbildung und mit einem Monitor. Subtraktionsbilder werden insbesondere b"i der Angiographie benötigt, um Blutgefäße, die im normalen Röntgenbild nur schlecht zu erkennen sind oder von den Knochenstrukturen überlagert werden, deutlich sichtbar zu machen.

Bei der Herstellung von Subtraktionsbildern werden Aufnahmen, die bei Kontrastmittelfüllung des betreffenden Körperbereiches angefertigt werden, gespeichert und von Bildern, die ohne Kontrastmittelfüllung aufgenommen sind subtrahiert. Eine Substraktion zweier Bildaufnahmen kann auf fotografischem oder fernsehtechnischem Wege erfolgen. Bei der heute vorwiegend verwendeten fernsehtechnischen Subtraktion werden als Speicher für die Bilder entweder fotografische Unterlagen, die von Fernsehkameras abgetastet werden, oder Videobildspeicher verwendet.

Im Prospekt »Substraskop«, Best.-Nr. MR 57/1281 der Siemens AG ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung der eingangs genannten Art beschrieben, bei der als Bildspeichermittel zwei fotografische Aufnahmen die* nen, die von der Fernsehaufnahnieeinrichlüngj und zwar von zwei Fernsehkameras, synchron aufgenommen werden. Die Bildpunktinformationen beider Aufnahmen werden in entsprechende elektrische Impulse umgesetzt und in einem elektronischen Differenzverstärker voneinander subtrahiert. Das Differenzbild wird auf einem Monitor dargestellt und enthält vorwiegend nur die Darstellung der mit Kontrastmittel gefüllten Körperbereiche, insbesondere der Blutgefäße.

Damit gleichartige Stiukturen der Fernsehaufnahmen ausgelöscht werden können, müssen die Aufnahmen deckungsgleich subtrahiert werden. Die deckungsgleiche Einstellung erfolgt bei der beschriebenen Vorrichtung durch manuelle Einstellmittel, die eine Verschiebung der Aufnahmen zueinander bewirken. Mittels dieser Einstellmittel muß der Operateur durch Verstellen der Subtraktionsbilder und Sichtvergleich auf dem Monitor die Bilddeckung korrigieren. Dies bedeutet einen unerwünschten zusätzlichen Aufwand.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgendiagnostikeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die den Operateur von Routineaufgaben entlastet und auf elektronischem Wege einen automatischen Deckungsangleich zweier Röntgenaufnahmen bewirkt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Adressenrechner mit dem Ausgang der Diffcrenzstufe verbunden ist, dessen Ausgänge an den Adresseneingängen der Bildspeichermittel angeschlossen sind, und der die Zuordnung der in der Differenzstufe jeweils zu vergleichenden Bildpunktinformationen so lange schrittweise ändert, bis sich ein Minimum der bei der Subtraktion zweier Bilder gebildeten Differenz ergibt. Durch diesen Adressenrechner erfolgt bei Vorhandensein zweier zu subtrahierender Bildaufnahmen ein automatischer Deckungsangleich, der eine op'jmale Subtraktion ermöglicht.

Als zweckmäßig hat sich erwiesen, wenn der Adressenrechner derart ausgebildet ist, daß zuerst eine Veränderung der Zuordnung der Bildpunktinformationen in horizontaler Richtung vorgenommen wird, bis sich eine minimale Differenz ergibt, und wenn als zweites die Veränderung in vertikaler Richtung vorgenommen wird. Eine Durchleuchtungssubtriktion kann erfolgen, wenn die Bildspeichermittel einen mit der Differenzstufe verbundenen BiIt. jpeicher aufweisen, und wenn der Differenzstufe das aktuelle Videosignal der Fernsehaufnahmeeinrichtung zugeführt wird. Eine Subtraktion zweier Bildaufnahmen kann erreicht werden, wenn die Bildspeichermittel zwei Bildspeicher aufweisen, die mit der Differenzstufe verbunden sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikeinrichtung, und

Fig. 2 und 3 Blockschaltbilder der Auswerteschaltung gemäß Fig. 1.

In der Fig. 1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer von einem Hochspannungsgenerator 1 gespeisten Röntgenröhre 2 dargestellt, in deren Strahlengang sich ein Patient 3 befindet. Ein im Strahlengang nachfolgender Röntgenbildverstärker 4 ist mit einer Fernsehkamera 5 verbunden, deren Ausgang auf eine Auswerteschaltung 6 geführt ist. Das dort verarbeitete Signal wird auf einem Monitor 7 dargestellt, Ein Synchrontaktgenerator 8 steuert die Synchronisation der zeitlichen Funktionsabläufe der Fernsehkamera 5, der Auswerteschaltung 6 und des Monitors 7.

Der in der Fi g. 2 dargestellten Auswerteschaltung 6 wird das Videosignal der Fernsehkamera 5 zugeführt, das in einem Analog^DigitaUWandler (AJD-Wandler)

10 in digitale Bildpunkte zerlegt wird. Der Ausgang des A/D-Wandlers 10 ist mit zwei Bildspeichern 11 und 12 verbunden, deren Funktionen von dem Synchrontaktgenerator 8 gesteuert werden. Die Ausgänge der Bildspeicher 11 und 12 sind mit einer Differenzstufe 13 verbunden, in der die gespeicherten Videosignale voneinander abgezogen werden. Das Differenzsignal wird in einem Digital-Analng-Wandler (D/A-Wandler) 14 in analoge Videosignale umgesetzt und auf dem Monitor 7 dargestellt

Der Ausgang der Differenzstufe 13 ist weiterhin an einem Adressenrechner 15 angeschlossen, dessen Ausgänge mit den Adresseneingängen der Bildspeicher

11 und 12 verbunden sind. Der Takt des Synchrontaktgenerators 8 wird auch ihm zugeführt Der Adressenrechner 15 bewirkt eine Zuordnung der Bildpunkte der gespeicherten Bilder bei der Subtraktion. In dem Adressenrechner 15 wird die Summe des Betrages der Differenzen der Bildpunkte eines Fernsehbildes berechnet Diese Summe wird zwischengespeichert Bei der Wiedergabe des nächsten Fernsehbildes bestimmt der Adressenrechner 15 die Zuordnung der Bildpunkte derart, daß die beiden Bilder geringfügig !,orizontal versetzt sind. Auch jetzt bildet er die Summe aller Differenzen und vergleich sie mit der vorhergehenden gespeicherten Summe. War die vorhergehende Differenzsumme größer als die neu berechnete, so verschiebt er die Bilder in dieser Richtung weiter. Ist aber die erste Summe kleiner, so verschiebt er die Bilder in der anderen Richtung. Dies erfolgt so lange, bis fich eine minimale Differenz ergibt. Anschließend erfolgt eine derartige Verschiebung der Zuordnung der Bildpunkte auch in vertikaler Richtung ebenfalls so lange, bis sich wiederum eine minimale Differenz ergibt, d. h. die Bilder stimmen nunmehr deckungsgleich überein.

In der Fig.3 ist eine vereinfachte Ausführung dargestellt, die bei der Durchleuchtungssubtraktion verwendet werden kann. Anstelle der beiden Bildspeicher 11 und 12, in denen aufeinanderfolgende Bildinformationen mit und ohne Kontrastmittelfüllung gespeichert sind, wird nur ein Bildspeicher 11 verwendet, in den das Bild mit Kontrastmittelfüllung eingelesen wurde. Der Differenzstufe 13 wird neben dem Videosignal des Bildspeichers 11 das in dem A/D-Wandler 10 umgesetzte Ausgangssignal der Fernsehkamera 5 zugeführt, das bei einer Röntgendurchleuchtung erhalten wird. Durch Verschiebung der Zuordnung der Bildpunkte im Bildspeicher 11 zu den von der Fernsehkamera 5 gelieferten Bildpunkten erfolgt ein automatischer Deckungsangleich der gespeicherten Bildaufnahme an das aktuelle Durchleuchtungsbild.

Der Adressenrechner 15 kann als Mikrocomputer aufgebaut sein, der beispielsweise aus einem Mikroprozessor zur Berechnung der Summe der von der Differenzstufe 13 gelieferten Signale, zum Vergleich der Summe mit der vorhergehenden und zur Bestimmung der Adressen für die Bildspeicher 11 und 12, aus einem Programmsneicher, aus Datenspeichern zur Zwischenspeicherung der vom Mikroprozessor berechneten Werte und aus Ausgangsregistern für die vom Mikroprozessor bestimmten Adressen besteht

Anstelle der in den Figuren dargestellten elektronischen Bildspeicher lassen sich auch die eingangs erwähnten fotografischen Bildspeichermittel verwenden, aie von Fernsehkameras aufgenommen werden. Hierbei können entweder zwei Bildaufnahmen von je einer Fernsehkamera synchron abgetastet werden, deren Ausgangssignale der Differenzrtufe zugeführt werden. Eine Verschiebung der Zuordnung der Bildpunkte kann dadurch erfolgen, daß die Videosignale zueinander zeitlich verschoben werden. Es kann aber auch nur eine Fernsehkamera vorgesehen sein, die die eine Bildaufnahme, wie in Fig.3 beschrieben, in einen elektronischen Bildspeicher einliest, nachfolgend die zweite Bildaufnahme aufnimmt und die Videosignale der Differenzstufe 13 direkt zuführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Fernsehaufnahmeeinrichtung (5), mit BJIdspeichermittcIn (11,12), mit einer Differenzstufe (13) zur Subtraktion zweier zeitlich nacheinander erhaltenen Bildinformationen durch Differenzbildung und mit einem Monitor(7), dadurch gekennzeichnet, daß ein Adressenrechner (15) mit dem Ausgang der Differenzstufe (13) verbunden ist, dessen Ausgänge an den Adresseneingängen der Bildspeichermittel (11, 12) angeschlossen sind, und der die Zuordnung der in der Differenzstufe (13) jeweils zu vergleichenden Bildpunktinformationen so lange schrittweise ändert, bis sich ein Minimum der bei der Subtraktion zweier Bilder gebildeten Differenz ergibt.

2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Adressenrechner (15) derart ausgebildet ist, daß zuerst eine Veränderung der Zuordnung der Bildpunktinformationen in horizontaler Richtung vorgenommen wird, bis sirrt eine minimale Differenz ergibt, und daß als zweites die Veränderung in vertikaler Richtung vorgenommen wird.

3. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildspeichermittel einen mit der Differenzstufe (13) verbundenen Bildspeicher (Ii) aufweisen, und daß der Differenzstufe (13) das aktuelle Videosignal der Fernsehaufnahmeeinrichtung (5) zugeführt wird.

4. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die BiIdspeichermitu 1 zwei Bildspeicher (11, 12) aufweisen, die mit der Differenzstufe (13) verbunden sind.