DE3145438A1

DE3145438A1 - Roentgendiagnostikeinrichtung fuer roentgenschichtbilder

Info

Publication number: DE3145438A1
Application number: DE19813145438
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Haendle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-11-16
Filing date: 1981-11-16
Publication date: 1983-05-26
Also published as: FR2526301A1; US4481651A; JPS5889246A

Description

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SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 81 P 5108 DE

Röntgendiaffnostlkeinrichtunp; für Röntgenschichtbilder

Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung für Röntgenschichtbilder mit einer Anzahl von Röntgenstrahlenquellen, die. einzeln nacheinander mittels eines Steuergenerators einschaltbar sind, mit einer Patientenliege j mit einem Röntgenbildverstärker, der von Ablenkspulen umgeben ist, die mit einer an dem Steuergenerator angeschlossenen Ablenkvorrichtung für die synchrone Bewegung des Elektronenbildes im Röntgenbildverstärker verbunden sind, mit einer Fernsehkamera, die auf den Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers ausgerichtet ist₅ mit Bildspeichermitteln und mit einem Monitor. Mit dieser Röntgendiagnostikeinrichtung erhält man Röntgenschichtbilder einer bestimmten Körperschicht, bei denen störende Bildüberlagerungen aus anderen Körperschichten weitgehend unterdrückt werden.

In der DE-OS 27 12 320 ist eine solche Röntgendiagnostikeinrichtung beschrieben, bei der die für Schichtbilder erforderliche synchrone Bewegung von Röntgenstrahlenquelle und Elektronenbild im Röntgenbildverstärker durch die Ansteuerung mehrerer linear oder kreisförmig angeordneter Röntgenröhren und gleichzeitige Ablenkung des Elektronenbildes des Röntgenbildverstärkers erfolgt. In Abhängigkeit von der eingestellten Ablenkamplitude des Elektronenbildes im Röntgenbildverstärker und von den geometrischen Abmessungen der Röntgendiagnostikeinrichtung wird nur eine gewählte Schicht scharf dargestellt, während alle anderen durch Unscharfe nahezu unterdrückt werden. Die in den durch die Verwischung unscharfen, nicht erwünschten Schichtebenen liegenden Körperteile

Gse 5 BiE / 21.10.1981

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können aber bei starker Röntgenabsorption störende Wischschatten erzeugen.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgendiagnostikeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die störenden Wischschatten nahezu vollständig eliminiert werden.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bildspeichermittel so ausgebildet sind, daß in ihnen mindestens zwei Gruppen von unterschiedlichen Einzelbildern jeweils überlagert abspeicherbar sind, daß die Steuereingänge der Bildspeichermittel zur gruppenweisen Abspeicherung mit dem Steuergenerator verbunden sind und daß den Bildspeichermitteln ein Komparator zugeordnet ist, der derart ausgebildet ist, daß er einander entsprechende, in den Bildspeichermitteln enthaltene Bildpunktinformationen vergleicht und nur diejenigen Bildpunktinformationen dem Monitor zuführt, die übereinstimmen. Durch diese erfindungsgemäße Röntgendiagnostikeinrichtung werden die Wischschatten, die durch versetzte Einzelbilder entstehen, unterdrückt.

Für die Röntgendiagnostikeinrichtung ergibt sich ein einfacher Aufbau, wenn an dem Ausgang der Fernsehkamera zwei Bildspeicher parallel angeschlossen sind. Die Wischschatten lassen sich besonders gut auslöschen, wenn der Steuergenerator derart ausgebildet ist, daß er für die erste Gruppe die den ungeradzahligen Röntgen-Strahlenquellen zugeordneten Einzelbilder und für die zweite Gruppe die den geradzahligen Röntgenstrahlenquellen zugeordneten Einzelbilder überlagert. Die Bildspeicher können einen einfachen Aufbau aufweisen, wenn der Steuergenerator die Abtastung der Fernsehkamera derart steuert, daß die den Gruppen zugeordneten Einzelbilder nacheinander auf dem Target der Fernsehkamera überlagert werden. Die Röntgendiagnostikeinrichtung

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läßt sich auch im Durchleuchtungsbetrieb mit geringfügig verringerter Bildfolgefrequenz betreiben, wenn der Ausgang des !Comparators mit einem weiteren Bildspeicher verbunden ist, dessen Ausgangssignal dem Monitor zugeführt wird. -

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Figur ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung gemäß der Erfindung mit einer Röntgenröhre 1 dargestellt, die eine kreisringförmige Anordnung von gittergesteuerten Kathoden aufweist, die um eine Drehanode angeordnet sindο Eine Röntgenröhre dieser Art ist in der deutschen Patentanmeldung P 31 13 368.1 beschrieben. Anstelle dieser einen speziellen Röntgenröhre 1 lassen sich aber auch mehrere einzelne Röntgenröhren verwenden, die kreisringförmig oder linear angeordnet sein können und synchron mit der Ablenkung des Bildes eines Röntgenbild-Verstärkers 3 eingeschaltet werden können.

Der Hochspannungstransformator für die Röntgenröhre 1 ist nicht dargestellt. Die Röntgenröhre 1 erzeugt Röntgenstrahlenbündel, die einen auf einer Patientenliege 2 liegenden Patienten aus verschiedenen Richtungen durchdringen und auf den Eingangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 3 Strahlenbilder werfen. Das Ausgangssignal des Röntgenbildverstärkers 3 wird durch eine Fernsehkamera 4 aufgenommen, die an einem Analog/Digital-Wandler (A/B-Wandler) 5 angeschlossen ist. Das digitale Ausgangssignal des A/D-Wandlers 5 ist zwei parallel geschalteten Bildspeichern 6 und 7 zugeführt. Die Ausgänge der beiden Bildspeicher 6 und 7 sind mit den Eingängen eines Komparators 8 verbunden, dessen Ausgangssignal in einem -weiteren Bildspeicher 9 abgespeichert wird. Die Ausgangssignal© des Bildspeichers 9 werden in einem

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Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler) 10 in analoge Videosignale umgesetzt und auf einem Monitor 11 wiedergegeben.

Die für die Schichttechnik erforderliche Ablenkung des Elektronenbildes im RÖntgenbildverstärker 3 entsprechend der Richtung des jeweils eingeschalteten Röntgenstrahlenbündels wird magnetisch mittels zweier Paare von Ablenkspulen 12 erreicht. Die Ansteuerung der Ablenkspulen 12 erfolgt durch eine Ablenkvorrichtung 13, die von einem Steuergenerator 14 synchronisiert wird. Die Verschiebung wird mit einem an dem Steuergenerator 14 angebrachten Stellmittel 15, das als Potentiometer ausgeführt sein kann, ausgewählt. Das Maß der Verschiebung bestimmt die Höhe der betrachteten Körperschicht. Die Verschiebung des Elektronenbildes wird durch eine mit dem Steuergenerator 14 und der Ablenkvorrichtung 13 verbundenen Verschiebungsvorrichtung 16 bewirkt. Der Steuergenerator 14 bewirkt synchron mit der Bildverschiebung im Röntgenbildverstärker 3 über eine Steuervorrichtung 17 die schrittweise Einschaltung der Gitter der Röntgenröhre 1. Hierfür kann in der Steuervorrichtung 17, wie dargestellt, ein Schrittschalter vorgesehen sein.

Der Steuergenerator 14 ist über Takt- und Steuerleitungen 18 mit der Fernsehkamera 4 und den Bildspeichern 6, 7 und 9 verbunden. Über diese Leitungen 18 steuert der Steuergenerator 14 die Abtastung des Target in der Fernsehkamera 4 und die Speichervorgänge in den Bildspeiehern 6, 7 und 9. Zur Erzeugung der Steuerimpulse kann der Steuergenerator 14 einen Oszillator, Frequenzteiler, Flip-Fl-op-Schaltungen und logische Verknüpfungsglieder aufweisen.

Von dem Steuergenerator 14 beeinflußt schaltet die Steuervorrichtung 17 schrittweise in Gruppen unterteilt die Gitter der Röntgenröhre 1 ein. Die erste Gruppe kann

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beispielsweise aus den ungeradzahligen Röntgenstrahlenquellen und die zweite Gruppe aus den geradzahligen Röntgenstrahlenquellen gebildet sein. Es kann aber auch eine Unterteilung erfolgen, bei der die erste Gruppe aus der ersten Hälfte der Röntgenstrahlenquellen und die zweite Gruppe aus der zweiten Hälfte gebildet wird.

Zuerst werden von dem Steuergenerator 14 die Röntgenstrahlenquellen der ersten Gruppe nacheinander eingeschaltet. In der Fernsehkamera 4, deren Abtaststrahl während der Belichtung der der ersten Gruppe zugeordneten Einzelbilder gesperrt ist, werden diese Einzelbilder auf dem Target überlagert. Nach erfolgter Belichtung wird das Target abgetastet und die Videosignale in den BiIdspeicher 6 eingelesen. Anschließend wird die zweite Gruppe von Röntgenstrahlenquellen bei gesperrtem Abtaststrahl eingeschaltet, deren auf dem Target der Fernsehkamera 4 überlagerte Einzelbilder nach erfolgter Belichtung im Bildspeicher 7 abgespeichert werden. Die in den Bildspeichern 6 und 7 enthaltenen Bildpunktinformationen werden punktweise in dem Komparator 8 verglichen. Stimmen beide Bildpunktinformationen überein, so wird diese Information in den Bildspeicher 9 übertragen. Weisen dagegen die verglichenen Bildpunktinformationen unterschiedliche Werte auf, so werden diese nicht abgespeichert,. Dadurch entsteht in dem Bildspeicher 9 ein Bild, das nur aus den Bildpunktinformationen besteht, die in beiden Gruppen gleiche Werte aufweisen. Sie ist aber nur bei den Bildpunktinformationen der Fall, die zu der eingestellten, gewünschten Schicht gehören. Die von den außerhalb der Schicht liegenden Punkten herrührenden Bildpunktinformationen werden nicht in dem Bildspeicher abgespeichert und somit nicht auf dem Monitor abgebildete

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Der Komparator 8 kann beispielsweise aus mehreren 4-Bit-Komparator-Schaltkreisen vom Typ 7485 aufgebaut sein. Das Ausgangssignal kann einem UND-Glied zugeführt • sein, an dessen anderem Eingang die Information zur Einspeicherung der in dem Bildspeicher 6 oder 7 enthaltenen Bildpunktinformationen in den Bildspeicher 9 liegt. Der Speichertakt kann aber auch direkt von dem Steuergenerator 14 dem Bildspeicher 9 zugeführt werden. Dann steuert das Ausgangssignal des Komparators 8 UND-Glieder, die den Ausgängen des Bildspeichers 6 oder 7 nachgeschaltet sind.

Anstelle der Überlagerung der Einzelbilder auf dem Target und der damit verbundenen Steuerung der Abtastung der Fernsehaufnahmeröhre kann die Fernsehkamera 4 in kontinuierlichen Betrieb arbeiten, wenn die Bildspeicher 6 und 7 derart ausgeführt sind, daß sie eine Summation der Bildpunktinformationen ermöglichen.

Erfolgt dagegen die Überlagerung, wie beschrieben, auf dem Target der Fernsehkamera 4, so kann entweder der Bildspeicher 7 oder der Bildspeicher 9 entfallen. Entfällt der Bildspeicher 7, so wird, wie beschrieben, die erste Gruppe von Einzelbildern in den Bildspeicher 6 eingelesen. Wird die zweite Gruppe von überlagerten Einzelbildern von der Fernsehkamera 4 abgetastet, so wird diese Gruppe gleich dem Komparator 8 zugeführt und mit der in dem Bildspeicher 6 abgespeicherten Gruppe bildpunktweise verglichen. Sind dagegen beide Bildspeieher 6 und 7 vorhanden, so kann das Ausgangsbild des Komparators8 direkt auf dem Monitor 11 dargestellt werden.

1 Figur

5 Patentansprüche

Claims

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VPA 81 P 5108 DE

Patentansprüche

1y Röntgendiagnostikeinrichtung für Röntgenschichtbilder mit einer Anzahl von Röntgenstrahlenquellen (1), die einzeln nacheinander mittels eines Steuergenerators (14) einschaltbar sind, mit einer Patientenliege (2), mit einem RÖntgenbildverstärker (3)> der von Ablenkspulen (12) umgeben ist, die mit einer an dem Steuergenerator (14) angeschlossenen Ablenkvorrichtung (13) für die synchrone Bewegung des Elektronenbildes im RÖntgenbildverstärker (3-) verbunden sind, mit einer Fernsehkamera (4), die auf den Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers ausgerichtet ist, mit Bildspeichermitteln (6_S 7) und mit einem Monitor (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Bildspeichermittel (6, 7) so ausgebildet sind, daß in ihnen mindestens zwei Gruppen von unterschiedlichen Einzelbildern jeweils überlagert abspeicherbar sind, daß die Steuereingänge der Bildspeichermittel (6, 7) zur gruppenweisen Abspeicherung mit dem Steuergenerator (14) verbunden sind und daß den Bildspeichermitteln (6, 7) ein Komparator (8) zugeordnet Ist, der derart ausgebildet ist j daß er einander entsprechende, in den Bildspeichermitteln (6, 7) enthaltene Bildpunktlnformationen vergleicht und nur diejenigen Bildpunktinformationen dem Monitor zuführt, die übereinstimmen.

2» Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ausgang der Fernsehkamera (4) zwei Bildspeicher (6» 7) parallel angeschlossen sind.

3= Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuergenerator (14) derart ausgebildet ist, daß er für die erste Gruppe die den ungeradzahligen Röntgenstrahlenquellen zugeordneten Einzel-

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bilder und für die zweite Gruppe die den geradzahligen Röntgenstrahlenquellen zugeordneten Einzelbilder überlagert.

4. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuergenerator (14) die Abtastung der Fernsehkamera (4) derart steuert, daß die den Gruppen zugeordneten Einzelbilder nacheinander auf dem Target der Fernsehkamera (4) überlagert werden.

5. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des !Comparators (8) mit einem weiteren Bildspeicher (9) verbunden ist, dessen Ausgangssignal dem Monitor (11) zugeführt wird.