DE3236147A1

DE3236147A1 - X-Ray television system with a processing circuit for eliminating interfering structures

Info

Publication number: DE3236147A1
Application number: DE19823236147
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Haendle; Heinz 8522 Höchstadt Röhrich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1984-03-29

Abstract

X-Ray television system comprising an X-ray image intensifier (4), an optical coupler, a television camera tube (5), an image store for a blank picture (not containing wanted information), a processing circuit (6) for eliminating interfering structures by combining blank picture signals with signals from a picture or a patient fluoroscopy and a monitor (7). In the system, at least one light source (10) is provided at the X-ray image intensifier (4). This light source is aligned with the photocathode and fluorescent input screen and is switched on while the blank picture is being produced with uninterrupted X-rays. <IMAGE>

Description

Röntgenfernseheinrichtung mit einer Verarbeitungs-X-ray television equipment with a processing

schaltung zur Beseitigung von Störstrukturen Die Erfindung betrifft eine Röntgenfernseheinrichtung mit einem Röntgenbildverstärker, einem optischen Kopplungsglied, einer Fernsehaufnahmeröhre, einem Bildspeicher für eine Leeraufnahme (ohne Nutzinformation), einer Verarbeitungsschaltung zur Beseitigung von Störstrukturen durch Verknüpfung von Signalen der Leeraufnahme mit Signalen einer Aufnahme oder einer Durchleuchtung mit Patienten und einem Monitor. Bei derartigen Röntgendiagno stikeinrichtungen werden Unregelmäßigkeiten in den Fotoschichten der Fernsehaufnahmevorrichtung auf elektronischem Wege-eliminiert.circuit for eliminating interference structures The invention relates to an X-ray television device with an X-ray image intensifier, an optical one Coupling element, a television tube, an image memory for an empty recording (without useful information), a processing circuit for eliminating interference structures by linking signals from the empty recording with signals from a recording or fluoroscopy with patient and a monitor. With such X-ray diagnostics Stick devices become irregularities in the photo layers of the television pickup device electronically eliminated.

Zu den Fotoschichten, die durch Unregelmäßigkeiten Störstrukturen erzeugen, gehören der Eingangs- und der Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers und das Target der Fernsehaufnahmeröhre. Geringe Störstrukturen in einer Röntgenfernseheinrichtung konnten bis jetzt nur durch Auswahl des Röntgenbildverstärkers erreicht werden. Da jedoch die Bildverstärker nicht sehr unterschiedlich sind, sind der Unterdrückung auf diese Weise Grenzen gesetzt. Eine Möglichkeit zur Verbesserung der Störstrukturen des Eingangs schirmes ist die Verwendung eines gerasterten Eingangsschirmes. Dabei bleiben aber beim Ausgangsschirm die Störstrukturen nach wie vor erhalten. Auch bei der Fernsehaufnahmeröhre erfolgt eine Auswahl, um die Störstrukturen gering zu halten. Aufnahmeröhren mit starken Störstrukturen werden also nicht genommen, so daß sie für das Röntgenfernsehen unbrauchbar sind und dieser Ausschuß erhöht die Kosten einer Röntgenfernseheinrichtung.To the photo layers, which are disruptive structures due to irregularities generate the input and output fluorescent screens of the X-ray image intensifier and the target of the television pickup tube. Minor disruptive structures in an X-ray television set could so far only be achieved by selecting the X-ray image intensifier. However, since the image intensifiers are not very different, the suppression are in this way limits are set. A possibility to improve the disturbance structures of the input screen is the use of a gridded input screen. Included however, the disruptive structures are still retained in the initial screen. Even In the case of the television pick-up tube, a selection is made in order to minimize the interference structures to keep. Pick-up tubes with strong interference structures are therefore not used, so that they are useless for X-ray television and this reject increases that X-ray television equipment costs.

In der deutschen Patentanmeldung P 31 39 331.4 ist eine Röntgenfernseheinrichtung beschrieben, bei der eine derartige Korrektur des Videosignales erfolgt, um die Störstrukturen zu unterdrücken. Vor Beginn einer gewünschten Aufnahme oder Durchleuchtung enes Patienten wird kurzzeitig die Röntgenröhre eingeschaltet und der Röntgenbildverstärker ohne Patient belichtet, so daß sich auf dem Eingangsleuchtschirm keine Nutzinformation ergibt. Das Ausgangsbild des Röntgenbildverstärkers, das die Störstrukturen durch die Unregelmäßigkeiten der Fotoschicht enthält, wird über eine Fernsehkamera aufgenommen und in einen Bildspeicher eingespeichert. Bei der nachfolgenden Aufnahme oder Durchleuchtung werden das gespeicherte Bild von dem aktuellen Bild subtrahiert und dadurch die Störstrukturen kompensiert. An Stellen, bei denen Störsignale hoher Intensität auftreten, kann ein Mittelwert der Bildamplituden der Umgebung an diese Stelle gesetzt werden. Eine derartige Kompensation ist aber nur bei im Raume feststehenden Geräten möglich, denn bei jeder Lageveränderung, wenn sich das Erdmagnetfeld zur Längsachse des Bildverstärkers ändert, wird ein fiktiver Bildpunkt auf dem Eingangsschirm des Bildverstärkers in seiner Lage zum Ausgangsschirm des Röntgenbildverstärkers verändert. Für die Aufnahme des Leerbildes darf sich der Patient nicht im Strahlengang befinden. Eine nachträgliche Änderung darf ebenfalls nicht erfolgen. Bei einem Gerät mit vielen Projektionsmöglichkeiten ist eine Kompensation der genannten Störstrukturen deshalb nur schwer möglich. Durch die Verwendung von Röntgenstrahlung erhöht sich außerdem die Strahl enbelastung.In the German patent application P 31 39 331.4 there is an X-ray television device described, in which such a correction of the video signal is carried out to the To suppress disruptive structures. Before starting a desired exposure or fluoroscopy A patient is briefly switched on the X-ray tube and the X-ray image intensifier exposed without a patient, so that there is no useful information on the fluorescent entrance screen results. The output image of the X-ray image intensifier showing the disruptive structures containing the irregularities of the photo layer is recorded via a television camera and stored in an image memory. During the subsequent admission or fluoroscopy the saved image is subtracted from the current image and thereby the Disturbance structures compensated. In places where high-intensity interference signals occur, a mean value of the image amplitudes of the surroundings can be set at this point. Such a compensation is only possible with devices that are fixed in the room, because with every change of position, when the earth's magnetic field is to the longitudinal axis of the image intensifier changes, a fictitious pixel on the input screen of the image intensifier is displayed in changed its position to the output screen of the X-ray image intensifier. For receiving of the blank image, the patient must not be in the beam path. A subsequent one Changes may not be made either. For a device with many projection options It is therefore difficult to compensate for the above-mentioned interference structures. By the use of X-rays also increases the radiation exposure.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgenfernseheinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine Leeraufnahme für eine Kompensation kurz vor jeder Aufnahme oder Durchleuchtungsszene, sogar mit auf der Patientenliege befindlichem Patienten, erfolgen kann.The invention is based on the object of an X-ray television device to create of the type mentioned, in which an empty recording for compensation shortly before every exposure or fluoroscopy scene, even on the patient couch located patient, can be done.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Röntgenbildverstärker wenigstens eine Lichtquelle angebracht ist, die auf die Fotokathode und den Eingangsleuchtschirm ausgerichtet ist und während der Erstellung der Leeraufnahme bei unterbrochener Röntgenstrahlung eingeschaltet ist. Durch diese Lichtquelle wird der Eingangsleuchtschirm bzw. Fotokathode des Röntgenbildverstärkers angeregt, ohne daß Röntgenstrahlen verwendet werden müssen.The object is achieved according to the invention in that on the X-ray image intensifier at least one light source is attached to the photocathode and the input fluorescent screen is aligned and during the creation of the empty recording with interrupted X-ray radiation is switched on. This light source creates the fluorescent entrance screen or photocathode of the X-ray image intensifier excited without using X-rays Need to become.

Eine problemlose Unterbringung der Lichtquelle erfolgt, wenn sie außerhalb an dem Röntgenbildverstärker angebracht ist und wenn die Einkopplung des Lichtes über Lichtleiter erfolgt. Der Röntgenbildverstärker läßt sich leichter herstellen, wenn die Lichtquelle innerhalb des Röntgenbildverstärkers angebracht ist. Eine gleichmäßige Beleuchtung des Eingangsleuchtschirmes wird erreicht, wenn die Austrittsöffnung der Lichtquelle im Bereich der Anode des Röntgenbildverstärkers angeordnet ist. Die Kompensation der Störstrukturen kann erreicht werden, wenn die Verarbeitungsschaltung eine Subtraktionsstufe aufweist, die an dem Bildspeicher und dem Eingang der Verarbeitungsschaltung angeschlossen ist. Multiplikative Überlagerungen können erreicht werden, wenn die Verarbeitungsschaltung eine Divisionsstufe aufweist, die mit dem Bildspeicher und dem Eingang der Verarbeitungsschaltung verbunden ist.A problem-free accommodation of the light source takes place when it is outside is attached to the X-ray image intensifier and when the coupling of the light takes place via fiber optics. The X-ray image intensifier is easier to manufacture, when the light source is mounted inside the X-ray image intensifier. A steady one Illumination of the entrance screen is achieved when the exit opening the light source is arranged in the region of the anode of the X-ray image intensifier. The compensation of the disturbance structures can be achieved if the processing circuit has a subtraction stage connected to the image memory and the input of the processing circuit connected. Multiplicative overlays can be achieved if the Processing circuit has a division stage which is associated with the image memory and is connected to the input of the processing circuit.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.The invention is based on an embodiment shown in the drawing described in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikeinrichtung, und Fig. 2 ein Blockschaltbild der in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen Verarbeitungsschaltung.1 shows a block diagram of an X-ray diagnostic device according to the invention, and FIG. 2 is a block diagram of the processing circuit according to the invention shown in FIG.

In der Figur 1 ist ein Hochspannungsgenerator 1 dargestellt, der eine Röntgenröhre speist, die ein Röntgenstrahlenbündel aussendet, das einen Patienten 3 durchdringt und auf den Eingangsleuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers 4 fällt. An den Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 4 ist eine Fernsehkamera 5 angekoppelt, deren Ausgangssignal einer Verarbeitungsschaltung 6 zugeführt wird. Die verarbeiteten Signale werden auf einem Monitor 7 dargestellt. Eine Steuervorrichtung 8 synchronisiert die Fernsehkamera 5, die Verarbeitungsschaltung 6 und den Monitor 7. Über Schalter 9 lassen sich die Betriebsarten der Steuer vorrichtung 8 auswählen. In dem Röntgenbildverstärker 4 ist eine Lichtquelle 10 angeordnet, die ebenfalls mit der Steuervorrichtung 8 verbunden ist und durch einen der Schalter 9 aktiviert werden kann. Die Lichtquelle 10 sendet ein Lichtstrahlenbündel auf den Eingangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 4.In the figure 1, a high voltage generator 1 is shown, the one X-ray tube that sends out a beam of X-rays that a patient feeds 3 penetrates and falls on the input luminescent screen of an X-ray image intensifier 4. A television camera is attached to the fluorescent exit screen of the X-ray image intensifier 4 5 coupled, the output signal of which is fed to a processing circuit 6. The processed signals are displayed on a monitor 7. A control device 8 synchronizes the television camera 5, the processing circuit 6 and the monitor 7. The operating modes of the control device 8 can be selected via switch 9. In the X-ray image intensifier 4, a light source 10 is arranged, which is also is connected to the control device 8 and activated by one of the switches 9 can be. The light source 10 sends a light beam onto the input fluorescent screen of the X-ray image intensifier 4.

In der Figur 2 ist die Verarbeitungsschaltung 6 dargestellt, der das Videosignal der Fernsehkamera. 5 zuge führt wird. In einem Analog/Digital-Wandler (-A/D-Wandler 11) wird das Videosignal digitalisiert. Der Ausgang des A/D-Wandlers 11 ist mit einem Schalter 12 verbunden, dessen einer Schaltkontakt an einem digitalen Bildspeicher 13 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal des Bildspeichers 13 wird zwei Multiplikationsstufen 14 und 15 zugeführt, an deren zweiten Eingängen frei wählbare Konstanten K1 und K2 liegen. Der Ausgang der Multiplikationsstufe 14 ist mit dem einen Eingang einer Divisionsstufe 16 verbunden, deren anderer Eingang mit dem zweiten Schaltkontakt des Schalters 12 verbunden ist. Anstelle der Divisionsstufe 16 kann auch eine Multiplikationsstufe vorgesehen sein, in der der Kehrwert des Ausgangssignals der Multiplikationsstufe 14 mit dem aktuellen Videosignal multipliziert wird.In the figure 2, the processing circuit 6 is shown, the Video signal from the television camera. 5 is supplied. In an analog / digital converter (-A / D converter 11) the video signal is digitized. The output of the A / D converter 11 is with a switch 12 connected, its one switching contact is connected to a digital image memory 13. The output of the frame buffer 13 is fed to two multiplication stages 14 and 15, at their second inputs Freely selectable constants K1 and K2 are available. The output of the multiplication stage 14 is connected to one input of a division stage 16, the other input is connected to the second switching contact of the switch 12. Instead of the division level 16, a multiplication stage can also be provided in which the reciprocal of the Output signal of the multiplication stage 14 multiplied with the current video signal will.

Die Multiplikationsstufe 15 ist mit dem einen Eingang einer Subtraktionsstufe 17 verbunden, an dessen anderem Eingang ebenfalls das aktuelle Video signal liegt. Von dem aktuellen Videosignal wird das Ausgangssignal der Multiplikationsstufe 15 subtrahiert.The multiplication stage 15 is one input of a subtraction stage 17, whose other input also has the current video signal. The output signal of the multiplication stage 15 is derived from the current video signal subtracted.

Die Ausgänge der Divisionsstufe 16 und der Subtraktionsstufe 17 werden in einem Addierer 18 überlagert, der an einem Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler 19) angeschlossen ist, dessen Ausgangssignal dem Monitor 7 zugeführt wird.The outputs of the division stage 16 and the subtraction stage 17 are superimposed in an adder 18 which is connected to a digital / analog converter (D / A converter 19) is connected, the output signal of which is fed to the monitor 7.

Damit eine Kompensation erreicht wird, wird durch Betätigung einer der Schalter 9 die Lichtquelle 10 bei ausgeschalteter Röntgenstrahlung eingeschaltet, so daß der Eingangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 4 kurz vor einer Aufnahme oder Durchleuchtung eines Patienten 3 beleuchtet wird. Auf dem Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 4 werden die Störstrukturen wiedergegeben, von der Fernsehkamera 5 aufgenommen und der Verarbeitungsschaltung 6 zugeführt.In order to achieve compensation, a the switch 9, the light source 10 is switched on when the X-ray radiation is switched off, so that the input luminescent screen of the X-ray image intensifier 4 shortly before a recording or fluoroscopy of a patient 3 is illuminated. On the exit screen of the X-ray image intensifier 4, the interference structures are reproduced by the television camera 5 received and fed to the processing circuit 6.

Dort wird das Videosignal in dem Bildspeicher 13 ab- gespeichert. Anschließend wird zur Untersuchung die Röntgenstrahlung eingeschaltet und das aktuelle Videosignal der Divisionsstufe 16 und der Subtraktionsstufe 17 zugeführt. Das mit den Konstanten K1 und K2 in den Multiplikationsstufen 14 und 15 multiplizierte Videosignal wird ebenfalls den Stufen 16 und 17 zugeführt.There the video signal is stored in the image memory 13 saved. Then the X-ray radiation is switched on for the examination and the current one Video signal of the division stage 16 and the subtraction stage 17 fed. That with the constants K1 and K2 in the multiplication stages 14 and 15 multiplied video signal is also fed to stages 16 and 17.

In der Divisionsstufe 16 wird das aktuelle Videosignal durch das Produkt des gespeicherten Videosignales mit der Konstante K1 geteilt. In der Subtraktionsstufe 17 wird von dem aktuellen Video signal das Produkt vom; gespeicherten Video signal und der Konstante K2 abgezogen. Beide Signale werden in dem Addierer 18 überlagert und anschließend auf dem Monitor 7 dargestellt.In the division stage 16, the current video signal is passed through the product of the stored video signal divided by the constant K1. In the subtraction stage 17 is the product of the current video signal; saved video signal and the constant K2 subtracted. Both signals are superimposed in the adder 18 and then shown on the monitor 7.

Die Konstanten Kl und K2 können einen Wert zwischen null und eins annehmen. Wird der Faktor K1 zu null, so erfolgt nur eine subtraktive Kompension der Störstrukturen. Beträgt dagegen die Konstante K2 gleich null, so erfolgt eine rein multiplikative Kompensation.The constants Kl and K2 can have a value between zero and one accept. If the factor K1 becomes zero, only a subtractive compensation takes place the disturbance structures. If, on the other hand, the constant K2 is equal to zero, then one takes place purely multiplicative compensation.

Wie in der obengenannten deutschen Patentanmeldung können aber auch Bildpunkte mit StDrstrukturen großer Intensität durch Mittelwerte benachbarter Bildpunkte ersetzt werden.As in the above-mentioned German patent application, however, can also Image points with structural structures of high intensity through mean values of neighboring image points be replaced.

Eine derartige erfindungsgemäße Kompensation kann jederzeit durchgeführt werden. So ist es beispielsweise möglich, während der Durchleuchtung, nachdem die optimale Stellung der Röntgeneinrichtung gefunden wurde, kurzzeitig die Röntgenstrahlung zur Aufnahme eines Leerbildes zu unterbrechen, ohne daß der Patient seine Lage ändern muß.Such a compensation according to the invention can be carried out at any time will. For example, it is possible during fluoroscopy after the optimal position of the X-ray device was found, briefly the X-ray radiation to interrupt to record a blank image without the patient changing his position got to.

6 Patentansprüche 2 Figuren6 claims 2 figures

Claims

Claims 1. X-ray television equipment with an X-ray image intensifier (4), an optical coupler, a television pickup tube (5), an image memory (13) for an empty recording (without useful information), a processing circuit (6) for the elimination of interfering structures by linking signals from the empty recording with signals from a recording or fluoroscopy with a patient and a monitor (7), d a -d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that on the X-ray image intensifier (4) at least one light source (10) is attached to the photocathode and the input fluorescent screen is aligned and during the creation of the empty exposure is switched on when the X-ray radiation is interrupted.

2. X-ray television device according to claim 1, d a -d u r c h g. e it is not indicated that the light source (10) is external to the X-ray image intensifier (4) is attached and that the coupling of the light takes place via light guides.

3. X-ray television device according to claim 1, d a -d u r c h g e k It is noted that the light source (10) is within the X-ray image intensifier is appropriate.

4. X-ray television device according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the exit opening of the light source in the Area of the anode of the X-ray image intensifier (4) is arranged.

5. X-ray television device according to one of claims 1 to 4, d a d u r g e k e n n n z e i n e t that the processing circuit (6) has a subtraction stage (17) connected to the image memory (13) and the input the processing circuit (6) is connected.

6. X-ray television device according to one of claims 1 to 5, d a it is indicated that the processing circuit (6) has a division stage (16) having the image memory (13) and the input of the processing circuit (6) is connected.