DE3148507C2

DE3148507C2 -

Info

Publication number: DE3148507C2
Application number: DE3148507A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr.-Ing. 8520 Erlangen De Franke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-12-08
Filing date: 1981-12-08
Publication date: 1988-07-28
Also published as: DE3148507A1; US4504858A

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikanlage für angiographische Röntgenuntersuchungen mit einer Bildverstärker-Fernsehkette und einer daran ange schlossenen Bildsubtraktionsvorrichtung mit minde stens einem Bildspeicher, dessen Bildinformationen von Bildinformationen subtrahiert werden, die zu an deren Zeitpunkten als die gespeicherten Bildinforma tionen anfallen und mit einer Wiedergabevorrichtung für die Subtraktionsbilder, bei der eine Speichervor richtung für aufeinanderfolgende Fernsehbilder vorhan den ist.

Eine Röntgendiagnostikanlage dieser Art ist in einer früheren deutschen Patentanmeldung veröffentlicht als DE 31 22 098 A1 beschrieben. Bei dieser Röntgendiagnostikanlage ist es möglich, im Bildspeicher ein Röntgenbild oder mehrere aufintegrier te Röntgenbilder zu speichern, die angefertigt worden sind, ohne daß das Aufnahmeobjekt einer Kontrastmit telinjektion unterzogen worden ist (Leerbild), und das Leerbild von einem Füllungsbild zu subtrahieren, das denselben Bereich des Aufnahmeobjektes wie das Leer bild wiedergibt, wobei jedoch die dort liegenden Blut gefäße mit einem Kontrastmittel gefüllt sind (Füllungs bild). Auf diese Weise kann in Echtzeit ein Röntgen durchleuchtungsbild erhalten werden, das nur die für die Diagnose wichtigen Blutgefäße zeigt.

Bei dieser Röntgendiagnostikanlage ist für die Speiche rung der untersuchten Bildszene ein Videorecorder vor gesehen, so daß die Bildsubtraktion auch anhand der aufgezeichneten Szene vorgenommen werden kann. Hierzu ist es jedoch erforderlich, bestimmte Stellen auf dem Aufzeichnungsband zu finden. Dies ist zeitraubend. Ferner ist die analoge Speicherung der Bildsignale auf einem Band mit einer Einbuße an Bildqualität verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rönt gendiagnostikanlage der eingangs genannten Art hin sichtlich der Ausbildung der Speichervorrichtung für die untersuchten Bildszenen dadurch zu verbessern, daß einerseits die Bildqualität gesteigert und andererseits die Zugriffzeit zu bestimmten Bildern verringert wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Speichervorrichtung von mindestens einem digitalen Halbleiterspeicher gebildet ist, dem eine Steuervor richtung zugeordnet ist, durch die jeweils eine Anzahl aufeinanderfolgender Fernsehbilder einspeicherbar ist, bis der Halbleiterspeicher gefüllt ist, worauf die Speicherplätze des Halbleiterspeichers beim Einspei chern der nächsten Fernsehbilder aufeinanderfolgend, beginnend mit dem zuerst gefüllten Speicherplatz, über schrieben werden. Bei der erfindungsgemäßen Röntgen diagnostikanlage wird mindestens ein digitaler Halb leiterspeicher für die Speicherung der untersuchten Bildszene benutzt, dessen Zugriffzeit äußerst gering ist und bei dem gegenüber Bandspeichern eine gestei gerte Bildqualität vorliegt. Im Halbleiterspeicher wird jeweils ein Ausschnitt aus der gesamten Röntgen szene gespeichert. Dieser Ausschnitt kann so gelegt werden, daß er die vom Untersucher gewünschten Bilder enthält.

Zur Vergrößerung der Speicherkapazität können minde stens zwei Halbleiterspeicher hintereinander geschal tet werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Röntgendiagnostikanlage nach der Er findung, und

Fig. 2 und 3 graphische Darstellungen zur Erläu terung der Fig. 1.

In der Fig. 1 ist eine Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einem Röntgengenerator 2 gespeist wird und einen auf einem Röntgentisch 3 liegenden Patienten 4 durchstrahlt. Eine mit einem Röntgenbildverstärker 5 und einer Fernsehkamera 6 bestückte Bildverstärker- Fernsehkette nimmt die Röntgenbilder auf und setzt sie in ein Videosignal um, das einem Videoverteiler 7 zugeführt wird. Der Videoverteiler 7 steuert die Ein speicherung der Röntgenbilder einer untersuchten Szene in zwei digitale Halbleiterspeicher 8 a und 8 b und die Wiedergabe der gespeicherten Bilder auf einem Monitor 9.

Zur Erzeugung von Differenzbildern wird das Videosi gnal entweder in Echtzeit oder das von den Halblei terspeichern 8 a, 8 b gelieferte Videosignal einer Bild subtraktionsvorrichtung 10 zugeführt, an deren Eingang ein Logarithmierer 11 liegt, dessen Ausgangssignal ei nem Analog-Digital-Wandler 12 zugeführt wird. Der Lo garithmierer 11 bewirkt, daß Signale voneinander sub trahiert werden, die proportional der Summe der Pro dukte aus Massenschwächungskoeffizient und Masse aller Stoffe, die im Strahlengang liegen, sind. Dem Analog- Digital-Wandler 12 ist ein Mittelwertbildner 13 nach geschaltet, der eine gleitende, gewichtete Mittelwert bildung zur Störabstandsverbesserung vornimmt. Es kann auch eine Summation von Bildsignalen erfolgen. Die so gewonnenen Bildsignale werden in zwei Bildspei chern 14 und 15 eingespeichert, die an einem Subtra hierer 16 angeschlossen sind, dessen Ausgangssignal über einen Fensterverstärker 17, einen Delogarithmie rer 18 und einen Digital-Analog-Wandler 19 dem Video verteiler 7 zugeführt wird, der die Wiedergabe der Subtraktionsbilder auf Monitoren 20 und 21 bewirkt. Die Subtraktionsbilder können mit Hilfe einer Bild aufnahmeeinrichtung 22 dauerhaft festgehalten, z. B. photographiert werden.

Für die Herstellung von angiographischen Subtraktions bildern wird nach Injektion eines Kontrastmittels in ein Blutgefäß, noch bevor sich das Kontrastmittel in dem zu untersuchenden Gefäßbereich ausgebreitet hat, im Bildspeicher 14 eine Maske gesetzt, die mehreren Leerbildern entspricht. Die gemittelten bzw. inte grierten Leerbilder werden im Bildspeicher 14 ge speichert. Anschließend wird möglichst bei der maxi malen Kontrastmittelfüllung des zu untersuchenden Ge fäßbereiches eine Mittelung bzw. Integration einiger Fernsehbilder bewirkt und diese Füllungsbilder werden im Bildspeicher 15 gespeichert. Werden die Inhalte der Speicher 14 und 15 durch den Subtrahierer 16 von einander subtrahiert, so können auf den Monitoren 20 und 21 Subtraktionsbilder wiedergegeben werden, die nur die mit Kontrastmittel gefüllten Gefäße zeigen, den Untergrund, der immer gleich ist, jedoch nicht mehr enthalten.

Zur Steuerung der gesamten Röntgendiagnostikanlage ist eine Steuervorrichtung 23 vorhanden, die von ei nem Bedienpult 24 angesteuert wird.

In der Fig. 2 ist der zeitliche Verlauf der Kontrast mittelkonzentration in einem Blutgefäß beispielsweise dargestellt. Im Zeitpunkt t ₁ wird beispielsweise die Maske für die Einspeicherung des Leerbildes im Bild speicher 14 gesetzt und im Zeitpunkt t ₃ die Maske für die Einspeicherung des Füllungsbildes im Bildspeicher 15. Die Kontrastmittelinjektion beginnt im Zeit punkt t ₂.

Die Fig. 3 zeigt einen Balken 25, der die Zeit wie dergibt, innerhalb der eine Fernsehbildfolge in den Halbleiterspeicher 8 a einspeicherbar ist. Für die Er läuterung des Erfindungsgedankens ist zunächst davon ausgegangen, daß nur dieser Halbleiterspeicher 8 a vor handen ist, der Halbleiterspeicher 8 b also fehlt. Die Steuervorrichtung 23 bewirkt, daß dann, wenn alle Spei cherplätze des Halbleiterspeichers 8 a voll sind, die Einspeicherung der nächsten Fernsehbilder aufeinander folgend, beginnend mit dem zuerst gefüllten Speicher platz, in den Halbleiterspeicher 8 a erfolgt, wobei diejenigen Speicherplätze, in denen neue Fernsehbil der eingespeichert werden, überschrieben werden. Auf diese Weise wandert dann, wenn nur ein Halbleiterspei cher, nämlich der Halbleiterspeicher 8 a, vorhanden ist, der Balken 25 zeitlich über die gesamte unter suchte Szene, wie dies beispielsweise durch den Bal ken 26 in der Fig. 3 dargestellt ist. Die Einspei cherung kann gestoppt werden, wenn die für den Unter sucher relevanten Fernsehbilder im Halbleiterspeicher 8 a gespeichert sind.

Der Halbleiterspeicher 8 b erweitert die Speicherkapa zität. Er ist mit dem Halbleiterspeicher 8 a in Reihe geschaltet, so daß die Speicherkapazität gegenüber der Verwendung nur eines Halbleiterspeichers verdop pelt ist. Sind beide Halbleiterspeicher 8 a, 8 b ge füllt, so erfolgt in diesem Fall, d. h. bei der Rei henschaltung zweier Halbleiterspeicher, ein Überschrei ben der Informationen in den Halbleiterspeichern 8 a, 8 b durch die folgenden Fernsehbilder, beginnend mit dem ersten Speicherplatz des Halbleiterspeichers 8 a. Dieses Überschreiben wird gestoppt, wenn die gewünsch te Bildszene gespeichert ist.

Wird der Zeitpunkt t ₀ geeignet gewählt, z. B. kurz vor den Zeitpunkt t ₂ gelegt, so ist es möglich, mit Hilfe der Halbleiterspeicher 8 a und 8 b eine Bildfolge zu speichern, die die wesentlichen Informationen der un tersuchten Szene enthält, und zwar mehrere Leerbilder und mehrere Füllungsbilder, so daß mit Hilfe der ge speicherten Informationen das Leerbild im Bildspeicher 14 und das Füllungsbild im Bildspeicher 15 aufgebaut werden kann.

Reichen zwei hintereinander geschaltete Halbleiter speicher hinsichtlich ihrer Kapazität nicht aus, so ist es auch möglich, drei oder mehr Halbleiterspeicher hintereinander zu schalten und die Informationen nach einander durch die Halbleiterspeicher hindurchzube fördern.

Zur besseren Ausnutzung der Speicherkapazität ist es vorteilhaft, mit Hilfe der Steuervorrichtung 23 die Halbleiterspeicher 8 a und 8 b bei unwichtigen Bildern auszuschalten. Die Steuervorrichtung 23 kann auch be wirken, daß auf jeweils einem Speicherplatz der Halb leiterspeicher 8 a und 8 b zwei oder mehr Einzelbilder aufsummiert werden, wobei ebenfalls die Speicherkapa zität besser genutzt und damit die Szenenzeit verlän gert wird. In diesem Fall wird auch das Quantenrau schen verringert.

Claims

1. Röntgendiagnostikanlage für angiographische Rönt genuntersuchungen mit einer Bildverstärker-Fernseh kette (5, 6, 9) und einer daran angeschlossenen Bild subtraktionsvorrichtung (10) mit mindestens einem Bild speicher (14), dessen Bildinformationen von Bildinfor mationen subtrahiert werden, die zu anderen Zeitpunk ten als die gespeicherten Bildinformationen anfallen und mit einer Wiedergabevorrichtung (20, 21) für die Subtraktionsbilder, bei der eine Speichervorrichtung für aufeinanderfolgende Fernsehbilder vorhanden ist dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung von mindestens einem digitalen Halbleiterspeicher (8 a, 8 b) gebildet ist, dem eine Steuervorrichtung (23) zugeordnet ist, durch die je weils eine Anzahl aufeinanderfolgender Fernsehbilder einspeicherbar ist, bis der Halbleiterspeicher (8 a, 8 b) gefüllt ist, worauf die Speicherplätze des Halbleiter speichers (8 a, 8 b) beim Einspeichern der nächsten Fern sehbilder aufeinanderfolgend, beginnend mit dem zu erst gefüllten Speicherplatz, überschrieben werden.

2. Röntgendiagnostikanlage nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß min destens zwei Halbleiterspeicher (8 a, 8 b) hintereinan der geschaltet sind.