DE3248646A1

DE3248646A1 - Diagnostisches roengtengeraet

Info

Publication number: DE3248646A1
Application number: DE19823248646
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Ootawara Tochigi Kurihara
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-01-08
Filing date: 1982-12-30
Publication date: 1983-07-21
Also published as: DE3248646C2; FR2522489A1; NL8205010A; US4562464A; FR2522489B1; JPS58118732A

Description

Diagnostisches Röntgengerät

Die Erfindung betrifft ein diagnostisches Röntgengerät.

Für die Diagnose von häufig bei Kleinkindern zu beobachtenden Hüftgelenkschäden oder von Skoliose (seitlicher RückgratsVerkrümmung) bei Jugendlichen werden die betroffenen Teile des menschlichen.Körpers mittels der Röntgenradiographie untersucht. Diese betroffenen Teile befinden sich jedoch ziemlich nahe an den Fortpflanzungsdrüsen bzw. -Organen, so daß deren Röntgenbestrahlung bei der Radiographie unvermeidbar ist und daher ihre Fortpflanzungsfunktionen möglicherweise geschädigt werden. Zur Milderung dieser schädlichen Auswirkung sollte die Röntgenstrahlendosis möglichst klein gehalten werden. Aus diesem Grund ist das Röntgengerät so ausgelegt, daß es die kleinstmögliche Röntgenstrahlendosis ausstrahlt, die auf einem sensibilisierten Papier oder einem hochempfindlichen Film (noch) aufgezeichnet werden kann. Ein Beispiel für ein solches bisheriges diagnostisches Röntgengerät ist in Fig. T schematisch dargestellt.

Beim Röntgengerät gemäß Fig.1 werden von einer Röntgenröhre 1 ausgestrahlte Röntgenstrahlen durch eine Röntgenblende (Kollimator) 2 zu einem Röntgenstrahl eines zur

• * * * Λ β

Lieferung eines ausreichend großen Bestrahlungsfelds aus*- reichenden Durchmessers geformt. Ein Untersuchungsobjekt 3 wird mit dem Röntgenstrahl bestrahlt. Der durch das Objekt 3 hindurchtretende Röntgenstrahl wird von einer mit niedriger (Strahlen-)Dosis arbeitenden Radiographievorrichtung 4 aufgefangen, die den Röntgenstrahl in eine Bildinformation enthaltende sichtbare Lichtstrahlen umwandelt und auf eine ausreichende Intensität einstellt. Ein Gitter 5 zur Beseitigung von Röntgenstrahlstreuung ist an der Vorder- oder Röntgeneinfallsseite der Vorrichtung 4 angeordnet. Die vom Gitter 5 durchgelassenen Röntgenstrahlen treffen auf einen an der Rückseite des Gitters 5 angeordneten Leuchtschirm 6 auf, an welchem die Röntgenstrahlen in sichtbare Lichtstrahlen, welche die Bildinformation enthalten, umgewandelt werden. Vom Leuchtschirm 6 gelangt die sichtbare Strahlung über eine Linse 7 auf einen Lichtbildvers tärker 8. Die verstärkten oder intensivierten sichtbaren Lichtstrahlen werden auf einen Film in einer Kamera 10 projiziert, um auf dem Film ein Aufnahmebild (des Untersuchungsobjekts) zu erzeugen. Die Vorrichtung nach Fig. 1 umfaßt ferner einen Hochspannungsgenerator zur Erzeugung einer Hochspannung für die Röntgenröhre 1 und eine Röntgensteuereinheit 12 zur Steuerung der Röntgenspannung der Röntgenröhre, eines Röhrenstroms und der Röntgenbestrahlungsdauer. In der Praxis wird in der Kamera 10 ein sensibilisierter Film einer hohen Empfindlichkeit (von z.B. ASA 3000) verwendet, um die Erzeugung eines Bilds mit niedriger Röntgenstrahlendosis zuzulassen.

Das beschriebene bisherige diagnostische Röntgengerät ist so ausgelegt, daß die sichtbare Strahlung verstärkt und auf den Film geworfen wird. Aufgrund dieser Ausgestaltung besitzt das sichtbar gemachte Bild einen geringen

» w W «

Kontrast sowie einen niedrigen Rauschabstand (Signal/-Störsignalverhältnis), so daß insgesamt die Diagnose unzufriedenstellend ausfällt.

Das Röntgengerät gemäß Fig.1 wird beispielsweise für die Skolioseuntersuchung auf Reihenuntersuchungsbasis mittels eines entsprechenden Fahrzeugs transportiert. Die Anordnung im Inneren des Fahrzeugs ist in Fig. 2 dargestellt, wobei die Radiographievorrichtung bei A angedeutet ist. Für die radiographische Diagnose wird der Patient auf einen Tisch B gelegt, der eine Fußstütze oder -raste in einer vorgegebenen Lage aufweist. Die auf einer entsprechenden Schiene D montierte Röntgenröhre 1 wird auf ersterer für die Ausstrahlung von Röntgenstrahlen in eine Position C1 verfahren. Das Fahrzeug enthält weiterhin eine Spiegelkamera E für die Aufnahme des Brustbereichs und einen Filmwechsler F für die direkte Radiographie. Für die Radiographie (Röntgenaufnahme) wird die Röntgenröhre 1 auf der Schiene D in eine der Stellungen C1 bis C3 verschoben, in denen die Röntgenröhre 1 außerdem in waagerechter Richtung beliebig schwenkbar ist. In Fig. 2 sind bei G Fahrersitze, bei H eine Zugangstür und bei I ein Umkleideraum für die Patienten angegeben. Weiter vorgesehen sind ein einen Hochspannungstransformator HA und einen Hochspannungskondensator 11B aufweisender Hochspannungsgenerator 11 sowie eine Röntgensteuereinheit 12. Bei der Untersuchung eines Patienten ist es erforderlich, die Krümmung seiner Wirbelsäule genau zu kennen. Aus diesem Grund ist die vom Patienten einzunehmende Lage von besonderer Bedeutung.

Bei der Anwendung des bisherigen diagnostischen Röntgengeräts betritt vor der Röntgenaufnahme des betroffenen Körperteils eine in einem Röntgenkontrollraum befindliche Bedienungsperson den Aufnahmeraum, in welchem sich der Patient befindet, um letzteren eine optimale Haltung

oder Lage einnehmen zu lassen. Sodann kehrt die Bedienungsperson zum Kontrollraum zurück, und sie beginnt mit der Röntgenaufnahme. Diese Arbeitsweise ist sehr unwirtschaftlich, weil sie eine lange Vorbereitungszeit für die Radiographie bzw. Röntgenaufnahme bedingt. Während des Aufnahmevorgangs befindet sich die Bedienungsperson im Kontrollraum, so daß sie nicht überprüfen kann, ob der Patient seine vorher festgelegte Haltung oder Lage beibehält. Die auf diese Weise mittels des bisherigen diagnostischen Röntgengeräts erhaltene Röntgen aufnahme ist mithin für die Lieferung einer genauen Diagnose des Schadens ziemlich unzuverlässig.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung eines diagnostischen Röntgengeräts, das mit geringer Röntgenstrahlendosis ein klares bzw. scharfes, für die Lieferung einer zuverlässigen Diagnose zufriedenstellendes Bild zu liefern vermag und mit welchem die radiographische Aufnahme bzw. Röntgenaufnahme unter Überprüfung der Haltung oder Lage des Patienten durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Erfindung bezieht sich somit auf ein diagnostisches Röntgengerät mit einer Röntgenröhre, einer Einrichtung zur Umwandlung der durch ein Untersuchungsobjekt hindurchgedrungenen Röntgenstrahlung von der Röntgenröhre in sichtbare Lichtstrahlen, einer Einrichtung zur Verstärkung der sichtbaren Lichtstrahlen, einer Einrichtung zur Erfassung (sensing) eines in den Ausgangslichtstrahlen von der Verstärkereinheit enthaltenen Bilds und zu dessen Umwandlung in Fernseh- bzw. Videosignale, einer Bildverarbeitungseinrichtung für die Bildverarbei-

tung der Ausgangssignale von der Bilderfassungseinrichtung zwecks Verstärkung des Bilds und zum Zusammenaddieren der bildmäßig verarbeiteten Videosignale von mindestens zwei (Bild-)Feldern, einer Anzeigeeinrichtung zur Sichtbarmachung des Ausgangssignals der Bildverarbeitungs einrichtung und einer Zeitsteuereinheit (timing controller) für die Zeitsteuerung des Betriebs des diagnostischen Röntgengeräts.

Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein diagnostisches Röntgengerät mit einer Röntgenröhre, einer Einrichtung zur Umwandlung von Röntgenstrahlen, die durch ein mit der Röntgenstrahlung von der Röntgenröhre bestrahltes Untersuchungsobjekt hindurchgetreten sind, in sichtbare Lichtstrahlen und einer Einrichtung zur Erfassung (sensing) eines von einer Verstärkereinrichtung ausgegebenen Bilds, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bilderfassungseinrichtung eine Bildsensoreinheit zur Erfassung oder Abnahme des von der Verstärkereinrichtung gelieferten Bilds und zu seiner Umwandlung in ein Videosignal ist und daß eine Bildverarbeitungseinheit zur bildmäßigen Verarbeitung der Ausgangssignale von der Bildsensoreinheit zur Verstärkung des Bilds und zum Zusammensetzen bzw. Zusammenaddieren der bildmäßig verarbeiteten Videosignale von zumindest zwei Bildfeldern, eine Anzeigeeinheit zur sichtbaren Wiedergabe des Ausgangssignals der Bildverarbeitungseinheit und eine Taktoder Zeitsteuereinheit zur Taktsteuerung (timing) des Betriebs des diagnostischen Röntgengeräts vorgesehen sind.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: 35

BAD ORIGINAL

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bisherigen diagnostischen Röntgengeräts,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anordnung in einem das bisherige Röntgengerät transportieren

den Untersuchungsfahrzeug,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines diagnostischen Röntgengeräts mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig. 4A bis 4C WeIlenformdiagramme von Signalen an vorgeschalteten (leading) Abschnitten des Röntgengeräts gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Helligkeit und Röntgenstrahlendosis auf einem Leuchtschirm beim Gerät nach Fig. 3,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwisehen der Schirmleuchtdichte und der Photokathodenleuchtdichte eines beim Gerät nach Fig.3 vorgesehenen Bildlichtverstärkers,

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Prinzips einer einzigen Konvexlinse,

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Prinzips der Anwendung einer Kombination aus zwei Linsen,

Fig. 9 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 1OA bis 10D Wellenformdiagramme von Signalen an vorgeschalteten (leading) Abschnitten beim Röntgengerät nach Fig. 9,

Pig. 11A tuid 113 schematische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer Fernsehkamera zur Beobachtung der Haltung des Patienten,

Fig. 12 ein Blockschaltbild einer Systemsteuereinheit beim Röntgengerät nach Fig. 11A und 1IB»

Fig. 13 ein Blockschaltbild eines beim Röntgengerät nach Fig. 11A und 11B verwendeten Monitors»

Fig. 14A bis ^AIj Wellenformdiagramme von Signalen an verschiedenen Abschsitten des Geräts nach Fig. 13 und
15

Fig. 15 eine schematische Darstellung der Überlappungsbeziehung zwischen einem Leuchtschirm (fluorescent plate) und einer Bildfläche auf einer Fangelektroden- bzw. Targetfläche eines Bildsensors bzw. -abtasters.

Die Fig. 1 und 2 sind eingangs bereits erläutert worden.

Fig. 3 veranschaulicht in Blockschaltbildform eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen diagnostischen Röntgengeräts, während Signalwellenformen an vorgeschalteten Abschnitten dieses Röntgengeräts in den Fig. 4A bis 4C dargestellt sind.

Beim diagnostischen Röntgengerät gemäß Fig. 3 werden von einer Röntgenröhre 1 abgestrahlte Röntgenstrahlen durch eine Röntgenmembran (Kollimator) 2 zu einem Röntgenstrahl- bzw. Strahlenbündel eines Durchmessers eingestellt, der für die Bestrahlung nur eines gewünschten Bereichs bzw. einer vorgesehenen Fläche ge-

BAD ORIGINAL

eignet ist. Der Röntgenstrahl bestrahlt dabei ein vorbestimmtes Feld eines Untersuchungsobjekts 3. Die durch das Objekt 3 hindurchgehende Röntgenstrahlung wird von einer an der Rückseite des Objekts 3 angeordneten Radiographievorrichtung 14 aufgefangen. Letztere wandelt den Röntgenstrahl in sichtbare Lichtstrahlen um, die eine Bildinformation enthalten und dann auf eine zweckmäßige Lichtintensität verstärkt werden. An der Vorder- bzw. Röntgenstrahlen-Einfallseite der Radiographievorrichtung 14 ist ein Gitter 5 zur Beseitigung von gestreuten Röntgenstrahlen angeordnet. Die durch das Gitter 5 hindurchtretenden Röntgenstrahlen treffen auf einen an der Rückseite des Gitters 5 angeordneten Leuchtschirm 6 auf. Durch die Wirkung des Leuchtschirms 6 werden die Röntgenstrahlen in strahlensichtbaren Lichts umgesetzt, welche die Information des Objektbilds enthalten. Vom Leuchtschirm 6 werden die sichtbaren Strahl en über eine Linse 7 auf einen Bildlichtverstärker 8 geworfen. Die verstärkten sichtbaren Strahlen werden über eine Tandemlinse bzw. Doppellinsenanordnung 20 auf einen Bildsensor 21, etwa eine Fernsehkamera-Bildaufnahmeröhre gerichtet. Der Bildsensor 20 wandelt das Bild aus sichtbarem Licht in ein Fernseh- bzw. Videosignal um. Die Arbeitsweise des BiIdsensors 21 -wird durch eine Kamerast euer einheit (CCU) 22 gesteuert. Das Videosignal wird vom Bildsensor 21 über die Kamerasteuereinheit 22 einer Bildverarbeitungseinheit 23 eingegeben, welche die Videosignale vom Bildsensor 21 zweckmäßig verarbeitet und die aufgrund ihrer Auslegung nach neuester digitaler Bildverarbeitungstechnologie verschiedene Videosignal-Verarbeitungsfunktionen besitzt, beispielsweise Integration, Addition, Mittelwertberechnung, "γ"-Umwandlung, Bildverstärkung, einschließlich Pegelbeschneidung, Graupegelfenster, Zwischenhelligkeits-Pegelverstärkung, Konfi-

V «t V 4-

gurationsverstärkung oder -verbesserung usw.. Die Bildverarbeitungseinheit 23 umfaßt einen Analog/Digitalbzw, A/D-Wandler 24 zur Umwandlung eines vom Bildsensor 21 erhaltenen analogen Videosignals in ein entsprechendes Digitalsignal» einen Digitalprozessor 25 zur Verarbeitung des digitalen Ausgangssignals des A/D-Wandlers 24» einen Digitalspeicher 26 zur Speicherung von Daten und Programmen sowie einen Digital/Analogbzw. D/A-Wandler 27 zur Umwandlung des Ausgangssignals des Digitalprozessors 25 in ein Analogsignal.

Ein Hochspannungsgenerator 11 erzeugt eine Hochspannung zur Erregung der Röntgenröhre 1 für die Abstrahlung von Röntgenstrahlung. Eine Röntgensteuereinheit 12 steuert den Betrieb des Hochspannungsgenerators 11.

Eine Takt- bzw. ZeitSteuereinheit 28 steuert den Takt bzw. die Zeitdauer der Röntgenradiographie bzw. -aufnahme sowie (den Takt) der Verarbeitung der Videosigna-Ie durch die Bildverarbeitungseinheit 23. Ein Monitor bzw. Bildschirm 29 dient als Anzeigevorrichtung zur Sichtbarmachung eines Bilds, das durch das von der Bildverarbeitungseinheit 21 gelieferte Videosignal gebildet wird.

In der Praxis arbeitet die Röntgensteuereinheit 12 unter der Steuerung der Zeitsteuereinheit 28. Im Betrieb der Röntgen(röhren)Steuereinheit 23 legt der Hochspannungsgenerator 11 nach Maßgabe der Steuereinheit 12 während einer vorgegebenen Zeitspanne eine Röhrenspannung und einen Röhrenstrom an die Röntgenröhre 1 an. Die Röntgenröhre 1 strahlt dann während einer vorgegebenen Zeit T (vgl. Fig. 4A) Röntgenstrahlung ab. Die abgestrahlten Röntgenstrahlen werden durch die Blende 2 zu einem Röntgenstrahl bzw. -bündel mit

4%

einem für die Bestrahlung eines vorgesehenen "Felds, ausreichenden großen Durchmesser gebündelt. Das Untersuchungsobjekt 3 wird dann mit diesem Röntgenstrahl "bestrahlt. Die durch das Untersuchungsobjekt 3 hindurchgehenden Röntgenstrahlen treten in eine mit niedriger Dosis arbeitende Radiograph!evorrichtung 14 ein. Die durchgelassenen Röntgenstrahlen passieren dabei das Gitter 5» durch welches Streustrahlung beseitigt wird. Nach dem Durchgang durch das Gitter 5 trifft die Röntgenstrahlung auf den leuchtschirm 6 auf, an welchem sie in sichtbare Bildstrahlen umgewandelt wird. Letztere werden über die Linse 7 auf die Eintrittsfläche des Bildverstärkers 8 geworfen. Der Bildverstärker 8 verstärkt bzw. intensiviert die Bildstrahlen und wirft sie auf seine Austrittsfläche. Durch die Doppellinsenanordnung 20 werden die austretenden sichtbaren Bildstrahlen auf den Bildsensor 21 geworfen, der das in diesen Strahlen enthaltene Bild abnimmt und in ein Fernseh- bzw. Videosignal umsetzt. Unter der Steuerung der Kamerasteuereinheit 22 gibt der Bildsensor 21 nach der Ausstrahlung der Röntgenstrahlen in einer Zeitfolge Videosignale ab, die ihrerseits der Bildverarbeitungs einheit 23 eingegeben werden.

In Pig. 4B bezeichnen die Symbole A bis P die Abschnitte oder Felder der Videosignale, die nach der Ausstrahlung der Röntgenstrahlen sequentiell erhalten werden. Die Höhe jedes Pelds gibt den Pegel bzw. die Größe der Bilddaten an. Unmittelbar nach der Ausstrahlung der Röntgenstrahlen ist die Anhäufung der Bilddaten (Menge der über tragenen Röntgenstrahlen) klein. Aus diesem Grund ist der Pegel des im ersten PeId A enthaltenen Videosignals klein. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das zweite PeId geliefert wird, steigt die Anhäufung der Bilddaten an, so daß der betreffende Signalpegel größer ist als zu dem das

erste Feld liefernden Zeitpunkt. Zu diesem Zeitpunkt geht der Videosignalpegel noch nicht auf eine stationäre Phase des Signalpegels über. Zu dem Zeitpunkt» zu dem das dritte Feld erscheint, ist die Anhäufungs- bzw. Akkumulierzeit ausreichend lang, so daß eine ausreichend große Menge an Bilddaten angesammelt bzw. angehäuft wird. Der Signalpegel ist daher größer als im zweiten Feld B. Der Pegel des dritten Felds C befindet sich nunmehr in der stationären Phase. Die Signalpegel in den nachfolgenden Feldern, d.h. dem vierten, fünften, sechsten Feld usw., bleiben in der stationären Phase, d.h. auf einer konstanten Größe. Nach Beendigung der Röntgenbestrahlungsperiode verschwindet das Videoausgangssignal. Im Laufe der Bildverstärkung werden die Videosignale sequentiell dem A/D-Wandler 24 in der Bildverarbeitungseinheit 23 und dem Digitalprozessor 25 eingespeist und schließlich im Digitalspeicher 26 abgespeichert. Die Speicherung von Videosignalen in einem stabilen Zustand zeigt die Beendigung des Bildver-Stärkungsvorgangs an. Die Videosignalverarbeitung durch die Bildverarbeitungseinheit 23 umfaßt die Addition von Videosignalen u.dgl. sowie den Bildverstärkungsvorgang. Die bildmäßig verarbeiteten, im Digitalspeicher 26 abgespeicherten Daten werden unter der Steuerung der Zeit-Steuereinheit 28 sequentiell ausgelesen, durch den D/AWandler in ein Analogsignal umgesetzt und schließlich zur Wiedergabe dem Monitor 29 eingegeben. Die sichtbar gemachten Daten sind einfach zu überwachen, weil sie der Bildverstärkung unterworfen worden sind. 30

Das auf dem Monitor 29 wiedergegebene Bild kann in Form einer festen Kopie festgehalten w.erden, indem es mittels einer Großformatkamera (wie sie bei Kathodenstrahlröhren-Abtastern oder auf dem Gebiet der Nuklearmedizin verwendet wird) auf einen Film aufgezeichnet oder mit einer

(normalen) Kamera unmittelbar vom Monitor 29 aufgenommen wird.

Die in der Bildverarbeitungseinheit 23 oder im Digital prozessor 25 und im Digitalspeicher 26 durchgeführte Addition von Videosignalen dient dazu, bei der angefangten niedrigen Röntgenstrahlendosis ein klares bzw. scharfes Bild zu erhalten. Insbesondere soll auf diese Weise ein klareres Bild auf der Grundlage eines Videosignals mit einem Pegel unterhalb des Standardpegels von 1,0 "Vp-p (Videosignal 0,7 V und Synchronisierpegel 0,3 V) gewährleistet werden. Die Additionsverarbeitung ist später anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem 20 Felder von Videosignalen in jeweils 1/20 des Pegels eines Standard- oder Normalsignals zusammenaddiert werden.

Es sei angenommen, daß der zu untersuchende Patient an Skoliose (seitlicher Rückgratverkrümmung) leidet.

S¹Ur diese Diagnose besitzt ein leuchtschirm auf der Basis von seltenen Erden eine Länge von 500 mm, eine Breite von 400 mm und eine in'Pig. 5 dargestellte Helligkeit/Röntgenstrahlendosis-Kennlinie. Die Linse 7 kennzeichnet sich durch f.. (Brennweite) = 40 mm und F₁ (Öffnungs- bzw. F-Zahl) = 0,75. Der vergleichsweise kleine Bildverstärker 8 besitzt eine große Sekundärelektronen-Vervielfachungsfunktion; er ist beispielsweise auf der Grundlage einer sogen. Mikrokanalplatte (MOP) ausgebildet, so daß er schwaches einfallendes Licht beträchtlich zu verstärken vermag. Beim Bildverstärker 8 besitzen die Eintrittsflache einen Durchmesser von 20 mm und die Austrittsfläche einen solchen von 30 mm. Die Leuchtdichte-Kennlinie des Bildverstärkers 8 ist in Fig. 6 dargestellt. Die Tandem- bzw. Doppellinsenanordnung besteht aus einer dem Bildver-

stärker 8 benachbarten Eintrittslinse 20a und einer

dem Bildsensor 21 benachbarten Austrittslinse 20b. Die Eintrittslinse 20a besitzt die Kennwerte f₂ = 95 mm und P₂ = 0,951 während die Austrittslinse 20b die Daten f = 33 mm und F₅ = 0,75 besitzt. Auf der Abbildungsfläche des Bildsensors 21 wird ein Bild mit einem Durchmesser von etwa 10 mm erzeugt. Die Ausgangsleuchtdichte des Bildverstärkers 8 beträgt B₂ (Cd/m²).

Unter den angegebenen Bedingungen bestimmt sich eine mit R₂ bezeichnete Lichtstromdivergenz des Bildverstärkers 8 nach folgender Gleichung:

R₂ = TTB₂[Lumen/m J .... (1) 15

Die Gesamtvergrößerung m₂ im Linsensystem 20 beträgt m₂ = 33/95. Me effektive Helligkeit P₂ ¹ beträgt

ρ 1 = 2| ₌ 2,159

^ά ₍ 53 ν

οΤτΓ

Die Beleuchtungsstärke E eines Bilds A¹ in einem aus Linsen L.. und L₂ gemäß Pig. 8 bestehenden Doppellinsensystem bestimmt sich nach folgender Gleichung:

In obiger Gleichung bedeuten T und m = Durchlässigkeit (transmissivity) bzw. Vergrößerung des Linsensystems.

Weiterhin gilt m = -JL; Έ = effektive Helligkeit und

•^1
R = Grad bzw. Ausmaß der Lichtstromdivergenz (A) eines der Radiographie unterworfenen Untersuchungsobjekts.

Die Brennpunkte der Linsen L.. und L₂ sind mit f₁ "bzw. ±2 "bezeichnet.

Bei Umordnung von Gleichungen (1) und (2) unter der Voraussetzung von T₂ = 0,8 "begibt sich die Beleuchtungsstärke E₂ auf der Abbildungsflache des Bildsensors 21 zu

(4(F₂M²H-IJ(B₂)²

TrB₂ * 0.8

= 1,06B₂ [Lux] (3),

Im folgenden sei die Größe oder Menge der auf den Bildsensor 21 auftreffenden Lichtstrahlen betrachtet. Im Pail eines 1-Zoll-Vidicons (25,4 mm Durchmesser) beträgt beispielsweise die für einen normalen bzw. Standard-Ausgangsstrom von 0,2 μΑ erforderliche Beleuchtungsstärke der einfallenden Lichtstrahlen 120 Lux, wie sich dies durch die allgemeine photoelektrische Umwandlungscharakteristik bestimmt.

Eine Ausgangs-Kennlinie des Licht-Bildverstärkers 8 besitzt im allgemeinen eine P-20-Charakteristik oder -kennlinie mit einem Scheitel der Wellenlänge im Bereich von 550 nm. Ihre spektrale Empfindlichkeitscharakteristik oder -kennlinie ähnelt stark derjenigen des Vidicons. Die spektrale Empfindlichkeitskennlinie (spectrum sensitivity characteristics) des Vidicons und von "Chalnicon" stehen im Verhältnis von etwa 3:1 zueinander.

Das 1-Zoll-Chalnicon (Durchmesser 25»4 mm) besitzt eine etwa dreimal so große (Ansprech-)Empfindlichkeit wie ein Vidicon derselben Größe. Bei Verwendung eines solchen 1-Zoll-Chalnicons für den Bildsensor 21 beträgt die für die Gewinnung eines Ausgangsstroms von 0,2 μΑ erforderliche Beleuchtungsstärke des einfallenden Lichts

120

=40 (lux) (4)

Es sei angenommen, daß ein Standard-Videoausgangssignal Vs eines den Bildsensor 21 und die Kamerasteuer einheit 22 einschließenden Bildaufnahmesystems 1»0 Vp-p (Videoausgang 0,7 V) und sein Synchronisierausgangssignal 0,5 V betragen, wenn der Ausgangsstrom 0,2 μΑ beträgt.

Wenn die Videosignale von 20 Feldern zusammenaddiert werden, kann die für die lichteinfallsflache des Bildsensors 21 sich erforderliche Leuchtdichte (luminance) des einfallenden Lichts durch Dividieren von 40 Lux gemäß Gleichung (4) durch die Zahl der Bildfelder (20) wie folgt ermittelt werden:
25

40/20 = 2 (Lux) (.5)

Eine für die Addition von 20 Videosignalfeldern erforderliche Bestrahlungszeit, bei einer Eöntgenbestrahlungszeit für 1 PeId von 16,7 ms beträgt

16,7 ms · 20 = 334 (ms).

Aus obigen Gleichungen (3) und (5) ergibt sich 35

BAD ORIGINAL

1,06B₂ = 2

B₂ = 1,887 (Cd/m²) (6)

Wenn der Bildverstärker 8 eine durch die ausgezogene Linie in Pig. 6 angegebene allgemeine Leuchtdichte/-Beleuchtungsstärke-Kennlinie besitzt, beträgt im Pail von B₂ (Größe der Lichtstromdivergenz) = 1,887 (Cd/m ), die Beleuchtungsstärke der einfallenden Röntgenstrahlung

0,6 (mLux) (7)

Im folgenden seien die Eintrittslichtstrahlen des Licht-Bildverstärkers 8 betrachtet.

Das Prinzip der Linse 7 zur Pührung der Austrittslichtstrahlen vom Leuchtschirm 6 ist in Pig. 7 dargestellt. Die Beleuchtungsstärke des Bilds A¹ gemäß Pig. 7 beträgt

RT , _N

E = s ^- (8)

4P ()^

Darin bedeuten: R = Größe der Lichtstromdivergenz des Objekts A, 1 = Durchlässigkeit der Linse L3 und P = Helligkeit der Linse 13.

Unter der Voraussetzung, daß B₁ (Cd/m ) die Ausgangs-Leuchtdichte des Leuchtschirms 6 darstellt, R^ = Größe der Lichtstromdivergenz, E^ = Beleuchtungsstärke des auf dem Bildverstärker 8 auftreffenden Lichts und T.. = Linsendurchlässigkeit gemäß Gleichung (8) ergibt sich:

E₁ -

Ri = B₁ (luraen/m²).Wenn T₁ = 0.8, F₁ = 0.75 und Hi₁ = 20/500, SO gilt:

TrB₁ χ 0,8
E₁ = - =~ -

4 χ 0,75²(-=^ + I)²

500
10

= 1,033B₁ [Lux]

= 1033B₁ [mLux] ' ..... (9)

Aus Gleichungen (7) und (9) ergibt sich folgendes:

1033B₁ = 0,6

Daher gilt: E₁ = 0,00058 [Cd/m²] = 0,00058 χ 0,292 [ft-L]

= 0,000169 [St-L] (10)

Die für die Erzielung einer Leuchtdichte von B₁ = 0,000169 (ft-L) erforderliche Einfalls-Röntgenstrahlendosis beträgt gemäß der Kennlinie nach Pig. 5 1,8 mR/min. Die Eöntgenstrahlendosis für die Radiographie (radiographische Dosis) beträgt:

1,8 (mR)/60 χ 0,334 = 0,01002

= 10,02 (\iR).

Wie sich aus obiger Berechnung ergibt, kann bei dem diagnostischen Röntgengerät unter Verwendung einer Kombination aus einem direkten radiographischen System

BAD ORIGINAL

und einem Standard- bzw. Normalfilm die erforderliche einfallende Röntgenstrahlendosis mit etwa 1 000 (μΕ/Bilafeld) vorausgesetzt werden.

Bei Durchführung der Addition der Videosignale ist für diesen Zweck eine Dosis von nur 10 (pH/Bildfeld) erforderlich. Dies bedeutet, daß die erforderliche Röntgenstrahlendosis um 99 % verringert werden kann.

Im folgenden ist eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen diagnostischen Röntgengeräts anhand von Pig. 9 erläutert. Wie erwähnt, wird bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 ein unzureichender Pegel des Videosignals durch Addieren von Videosignalen kompensiert. Die Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist dagegen so angeordnet» daß während der Röntgenbestrahlung der Bildsensor 21 zur Unterbrechung der Aufnahme oder Abnahme der Videosignale ausgetastet wird und nach der Beendigung der Röntgenbestrahlung die Videosignalabnähme einsetzt. Die entsprechende Ausführungsform gewährleistet ein deutlicheres bzw. schärferes Bild auf dem Monitor. Die Schaltungsan'ordnung der Ausführungsform nach Fig. 9 entspricht derjenigen gemäß Fig. 3» nur mit dem Unterschied, daß eine Steuerleitung die Zeitsteuereinheit 28 mit dem Bildsensor 21 verbindet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 steuert die Zeitsteuereinheit 28 die Zeitdauer bzw. den Takt der Ausstrahlung von Röntgenstrahlen sowie das Austasten des Bildsensors 21. Wie aus Fig. 1OA und 1OB hervorgeht, bewirkt die Zeitsteuereinheit 28 zumindest während der Zeitspanne T (Fig. 10A) der Röntgenausstrahlung das Austasten des Bildsensors 21 zwecks Beendigung der Videosignalabnahme bzw. -aufnahme (Fig. 10B). Während dieser Zeitspanne werden die Bilddaten gespeichert.

ZSL

Nach Beendigung der Röntgenbestrahlung gibt die Zeitsteuereinheit 28 den Bildsensor 21 aus seinem ausgetasteten Zustand frei. Der Bildsensor 21 nimmt dann die gespeicherten Bilddaten in Form von Videosignalen in Synchronismus mit der Abtastgeschwindigkeit der Kamerast euer einheit (CCIJ) 22 ab.

Wenn der Bildsensor 21 eine Bildaufnahmeröhre ist, werden die Femseh- bzw. Videosignale in der Weise abgenommen, daß ein Objekt auf der Eintrittstargetfläche zur Bildung eines elektrischen Latentbilds auf dieser Fläche abgebildet und das Latentbild mittels eines Elektronenstrahls abgetastet wird. Bei den auf diese Weise erhaltenen Videosignalen ist der Pegel bzw. die Größe des Videosignals im ersten PeId A am größten» während die Videosignalpegel in den folgenden Feldern

B, C, D, ... in dieser Reihenfolge stufenweise abnehmen. Im ersten Feld A verbleibt eine große Menge der gespeicherten Ladungi so daß der Videosignalpegel hoch ist. Mt fortschreitender Auslesung der gespeicherten Ladung nimmt die Restladung ab. Der Videosignalpegel fällt also in den folgenden Feldern B,

C, D, ... allmählich ab. Die Videosignale werden in der Bildverarbeitungseinheit 23 einer Bildverarbeitung unterworfen und dann im Digitalspeicher 26 gespeichert. Die gespeicherten Bilddaten werden sequentiell ausgelesen und durch den D/A-Wandler 27 in ein Analogsignal umgesetzt. Letzteres wird sodann an den Monitor 29 angelegt und durch diesen wiedergegeben. Fig. 1OD veranschaulicht die Daten nach der Digital/Analog-Umwandlung.

Wie vorstehend beschrieben, wird bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 der Bildsensor 21 ausgetastet, um seine Bildaufnahmeoperation während der Röntgenbestrahlungs-

periode zu beenden. Nach Abschluß der Röntgenbestrahlung wird der Bildsensor 21 aus seinem Austastzustand freigesetzt, so daß seine Bildaufnahmeoperation einsetzen kann. Bei dieser Anordnung kann auch bei geringer Beleuchtungsstärke des einfallenden Lichts eine ausreichend große Signalladung gespeichert werden» um Videosignale eines zufriedenstellend großen Pegels zu liefern. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 können die Videosignale wirksamer als bei der Ausführungsform nach-Pig. 3 ausgelesen werden. Dies bedeutet, daß die Radiograph! ezeitspanne kurzer und die für eine zufriedenstellende Radiographie erforderliche Röntgenstrahlendosis kleiner ist.

Beim diagnostischen Röntgengerät gemäß Pig. 3 oder 9 werden Röntgenstrahlen mittels des Leuchtschirms 6 in sichtbare Lichtstrahlen umgewandelt, welche Bildinformationen enthalten. Das sichtbare Bild wird dann durch den Bildverstärker 8 verstärkt. Der Bildsensor 21 nimmt das Bild der sichtbaren Strahlen auf bzw. ab. Das Gerät enthält weiterhin eine Einrichtung zur Verstärkung der das Bild darstellenden Videosignale durch eine bildmäßige Verarbeitung derselben. Die so verarbeiteten Videosignale werden angezeigt bzw. sichtbar wiedergegeben. Das Wiedergabebild ist daher scharf und deutlich genug, um eine zufriedenstellende oder einwandfreie Diagnose zu erlauben. Die auf diese Weise in den Feldern verarbeiteten Videosignale werden zusammenaddiert. Weiterhin erfolgt die Bildaufnahme oder -abnähme, nachdem eine ausreichend große Signalladung gespeichert worden ist. Die gewonnenen Videosignale besitzen daher hohe Pegel, auch wenn Röntgenstrahlung in kleiner Dosis während einer kurzen Zeitspanne ausgestrahlt wird. Auf diese Weise kann das diagnostische Röntgengerät mit einer kleineren Röntgenstrahlendosis arbeiten.

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In den Pig. 11A und 11B ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Pig. 11A veranschaulicht dabei in Seitenansicht ein diagnostisches Röntgengerät, wenn in diesem ein Patient als Untersuchungsobjekt angeordnet ist. Pig. 11B veranschaulicht das Röntgengerät in Vorderansicht.

Die Anordnung nach Pig. 11A und 11B enthält zusätzlich zur Radiographievorrichtung 14» die eine erste Pernsehkamera aufweist» eine zweite Fernsehkamera 30 zur Überwachung der Haltung des Patienten 3. Die Haltung des Patienten wird dabei zusammen mit dem betroffenen Teil seines Körpers auf dem Spiegelschirm (mirror screen) dargestellt. An der Austrittsseite der Blende 2 ist ein z.B. aus Aluminium bestehendes Keilfilter 31 zur Einstellung der Verteilung der Röntgenstrahlenintensität montiert. Die Anordnung enthält ferner eine Linse 32 für die zweite Kamera 30 und eine in der Radiographievorrichtung 14 vorgesehene Kathodenstrahlröhre

33. Ein Träger oder Ständer 34 für die Röntgenröhre 1 ist verschiebbar auf der z.B. in Pig. 2 gezeigten Gleitschiene D geführt. Vorderhalb des Leuchtschirms befindet sich eine Röntgen-Rastertafel 35 zur Lieferung von Bezugspunkten für die Bestimmung der Wirbel-Säulenverkrümmung. An der Rückseite des Leuchtschirms ist eine Bleiglasscheibe 36 angeordnet. In der Radiographievorrichtung 14 ist ein reflektierender Spiegel 37 angeordnet, welcher die vom Leuchtschirm 6 einfallenden Lichtstrahlen umlenkt. Bei 38 ist ein. Pernsehkamerateil und bei 39 ein Tisch angedeutet, auf den ein Patient gestellt wird und der lotrecht verstellbar ist. Den Teilen von Pig. 3 und 9 entsprechende Teile sind mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet.

Pig. 12 veranschaulicht die Anordnung eines Steuer-

systems für die Ausführungsform gemäß Pig. 11A "und 11B.

Einer mit der Bildverarbeitungseinheit 23 versehenen Kamerasteuereinheit (CCU) 40 werden vom Bildsensor 21 Fernseh- bzw. Videosignale des betretenen bzw. zu untersuchenden Körperteils sowie von der zweiten Kamera 30 her Videosignale eingegeben, welche die Haltung des Patienten erkennen lassen. Eine Systemsteuerung 41 aus einem Kristalloszillator, einem Frequenzteiler usw.

liefert Zeit- bzw. Taktsteuersignale zu einer Röntgensteuereinheit 12, zur Kamerasteuereinheit 40 und zu einem Drucker 42. Die Kamerasteuereinheit 40 liefert Steuersignale zu einer Kathodenstrahlröhre 33 sowie zur zweiten Vernsehkamera 30 für die Haltungsüberwachung. Die durch die Kamerasteuereinheit 40 verarbeiteten Videosignalbilder werden zum Drucker 42 übermittelt.

Nachstehend sind die Anordnung und die Arbeitsweise der Kamerasteuereinheit (CCU) 40 anhand der Mg. 13 und 14A bis 141 erläutert. Gemäß Fig. 13 besteht die Kamerasteuereinheit 40 aus einer Bildverarbeitungseinheit zur Aufnahme eines Videoausgangssignals vom Bildsensor 21, einem G-ATE-A 51 zum Durchtasten bzw. Vorsteuern.

(gating) des Ausgangssignals von der Bildverarbeitungseinheit 23, einem GATE-B 53 zum Durchtasten des Ausgangssignals von der zweiten Fernsehkamera 30 und einer Mischstufe 52 zum Vermischen der Ausgangssignale vom GATE-A 51 und GATE-B 53. Die Kamerasteuereinheit 40 enthält weiterhin eine Mischstufe 55 zum Vermischen eines Synchronisierimpulses von einem Synchrongenerator 54 mit dem Ausgangssignal der Mischstufe 52, einen Monitor 33 zur Wiedergabe eines Bilds auf der Grundlage· des Ausgangssignals der Mischstufe 55 sowie eine Logik-.

einheit 56 zur Abnahme des Synchronisierimpulses vom

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Synchrongenerator 54 und zur Übertragung eines Zeitbzw. Taktsteuersignals zu den GATES bzw. Torschaltungen 51 und 53» zur Mischstufe 52 und zum Impulsgenerator 54. Die Ausgangsimpulse des Synchron (impuls)generators 54 werden als Horizontalsynchronimpuls (H-*impuls) und als Vertikalsynchronimpuls (V-Impuls) den Fernsehkameras eingespeist. Das Videosignal von der Mischstufe 55 wird an den Monitor 33 angelegt.

Im Betrieb des Eöntgengeräts werden Videosignale für ein PeId (Pig. 14B) von einem Bild des zu untersuchenden Teils PA (Pig. 14A) erhalten, das vom Bildsensor 21 der Radiograph!evorrichtung 38 aufgenommen wird. Sodann werden die Videosignale durch die Logikeinheit 56 um eine vorgegebene Zeitspanne ti verzögert. Videosignale für ein PeId (Pig. 14D) werden von einem durch die zweite Fernsehkamera 30 gelieferten HaltungsMld PB (Pig. 14C) gewonnen. Die Mittelteile (Pig. 14F und 14H) der Videosignale für jeweils ein PeId (Pig. 14B und 14D) werden mittels der Torschaltungen 51 und 53 aus diesen Videosignalen ausgezogen. Diese Torschaltungen empfangen als Toreingangssignal von der Logikeinheit 56 Steuersignale PG-A (Pig. 14S) bzw. PG-B (Pig. 14G) mit unterschiedlichem Takt. Die ausgezogenen Wiedergabe-Videosignale werden durch die Mischstufe gemischt (Pig. 141). Das gemischte Videosignal wird unter Verzögerung um eine Zeitspanne t2 gegenüber dem Synchronisiersignal zur Lieferung des Bilds PA in der Mischstufe 55 mit dem Synchronisiersignal (Pig. 14J) gemischt. Die Mischstufe 55 liefert das so gemischte Signal als zusammengesetztes bzw. Mischsignal PA-PB (Pig. 14K). Das Mischsignal wird dem Pernseh-Monitor eingespeist, der seinerseits auf seinem Bildschirm durch das Mischsignal vorgegebene Bilder PA' und PB^f wiedergibt. Auf diese Weise werden auf dem Pernseh-Monitor zwei verschieden Bilder PA¹ und PB¹ gleichzeitig wie-

dergegeben.

Im folgenden ist die gesamte Arbeitsweise der beschriebenen Ausführungsform erläutert.

Eine Bedienungsperson fordert den Patienten 3 auf, die Standfläche bzw. den Tisch 39 zu betreten, um dann letzteren mittels einer nicht dargestellten Einstelleinrichtung lotrecht so zu verstellen, daß der betroffene bzw. zu untersuchende Körperteil des Patienten auf die Mittellinie einer Gruppe von Röntgen strahlen zu liegen kommt. Dabei werden auch Stellung und Haltung des Patienten in einen für die Diagnose optimalen Zustand gebracht. Nach diesen Yorbereitungsarbeiten für die Diagnose bzw. Untersuchung betritt die Bedienungsperson den Röntgenkontrollraum und betrachtet ein Haltungsbild des Patienten auf dem Monitorbildschirm. Wie erwähnt, wird dieses Haltungsbild durch die zweite Fernsehkamera geliefert; der Monitor selbst ist in der Radiographievorrichtung 14 angeordnet. Wenn die Haltung des Patienten als nicht

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richtig festgestellt wird, fordert die Bedienungsperson unter fortgesetzter Betrachtung des Haltungsbilds den Patienten auf, die günstigste Stellung oder HaI-tung einzunehmen. Nach der Sicherstellung einer optimalen Haltung des Patienten wird die Radiographie bzw. Röntgenaufnahme des zu untersuchenden Körperteils eingeleitet. Dieser Aufnahmevorgang kann in einer gewünschten oder beliebigen Verarbeitungsbetriebsart erfolgen, wenn Format und Pegel der Bildverarbeitungseinheit 23 durch die Systemsteuerung 41 einwandfrei eingestellt worden sind. Nach Betätigung einer nicht dargestellten Start-Taste werden unter der Steuerung der Röntgenröhrensteuereinheit 12 eine vorgegebene Röhrenspannung sowie ein vorgegebener Röhrenstrom vom

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Hochspannungsgenerator 11 her an die Röntgenröhre angelegt. Daraufhin wird Röntgenstrahlung gegen den Patienten 3 ausgestrahlt. Bei der Röntgenbestrahlung wird auf dem Monitor ein Bild des zu untersuchenden Körperteils des Patienten wiedergegeben. Hierbei werden ein Röntgenbild PA von der ersten Fernsehkamera 38 sowie das Haltungsbild PB von der zweiten Fernsehkamera, wie erwähnt» gleichzeitig nebeneinander wiedergegeben. Das Röntgenbild PA ist trotz der niedrigen angewandten Röntgenstrahlendosis klar bzw. scharf und deutlich zu erkennen, weil die das Bild vorgebenden Videosignale durch die Bildverarbeitungseinheit 23 in ganz spezieller Weise verarbeitet werden. Mittels des Druckers kann das Röntgenbild auch in Form einer festen Kopie geliefert werden.

Die vom diagnostischen Röntgengerät gelieferte Radiographie bzw. Röntgenaufnahme ist daher für die Diagnose zuverlässig. Wenn das Röntgenbild und das Haltungsbild, die gleichzeitig wiedergegeben werden, auf einer festen Kopie festgehalten werden, wird die Diagnose noch zuverlässiger, weil ein Arzt zu einem späteren Zeitpunkt diese Bilder betrachten und miteinander vergleichen kann. Dies ist insbesondere für die Diagnose von Skoliose von Bedeutung, weil dieses Leiden normalerweise eine jahrelange Behandlung erfordert.

Nur die Signalkomponenten in den Mittelbereichen der Videosignale (Fig. 14C und 14A), von den beiden Fernsehkameras aufgenommen, werden ausgezogen und für die Bilderzeugung auf dem Monitor-Bildschirm benutzt. Infolgedessen kann es gewisse Probleme bezüglich einer Gütebeeinträchtigung der erzeugten Bilder geben. Das den Leuchtschirm 6 verwendende Röntgengerät gemäß der Erfindung ist jedoch von solchen Problemen frei. Der

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Grund hierfür ist in Pig. 15 veranschaulicht. Pig. zeigt die Beziehung zwischen einer auf die Pangelektroden- bzw. Targetfläche des Bildsensors in der ersten Fernsehkamera 38 projezierten Bilds (entsprechend einer Effektivbildflache des Bildverstärkers 8) und einer effektiven Bildfläche des Leuchtschirms 6. Die in einem schraffierten Überlappungsbereich 6A vorhandenen Videosignale stellen wesentliche Signalkomponenten dar» während die Signale in den restlichen Bereichen für die Bilderzeugung nicht wesentlich sind. Die Breite des wesentlichen Bereichs 6A bestimmt sich durch den leuchtschirm 6. Letzterer ist für Röntgenaufnahme der Wirbelsäule eines menschlichen Körpers rechteckig ausgelegt. Pur die Untersuchung von Jugendlichen besitzt der Leuchtschirm 6 500 mm Länge (Höhe) und 400 mm Breite an der Eintrittsfläche. Der Durchmesser der Bildfläche 8' auf der Pangelektroden- bzw. Targetfläche des Bildsensors 21 ist im allgemeinen größer als die Breite des Leuchtschirms 6. Infolgedessen sind die Seitenbereiche der Bildfläche 8' nicht mit dem Leuchtschirm 6 überlappt. Bei einer Röntgenaufnahme der Wirbelsäule bleiben die zu beiden Seiten der Wirbelsäule gelegenen Bereiche meist außerhalb der Radiographie-Targetflache, um eine Bestrahlung der Portpflanzungsdrüsen bzw. -organe zu verhindern. Aus diesem Grund sind die beiden Seitenbereiche 8A der Targetfläche 8' unwesentliche Die Ausschaltung der diesen Plächen 8A entsprechenden Videosignale hat daher keinen nachteiligen Einfluß auf die Bildgüte.

Wie sich aus vorstehender Beschreibung ergibt, verwendet das erfindungsgemäße diagnostische Röntgengerät eine der Monitorstufe vorgeschaltete, ganz spezielle Bildverstärkereinheit. Durch dieses Merkmal wird ein wesentlich klareres bzw. schärferes Bild bei Röntgenbe-

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strahlung mit kleiner Dosis gewährleistet. Mit Hilfe der die Stellung oder Haltung des Patienten überwachenden Fernsehkamera kann eine Bedienungsperson den zu untersuchenden Teil eines menschlichen Körpers genau aufnehmen bzw. durchleuchten. Hierdurch wird die von einem Mediziner vorzunehmende Diagnose weiter verbessert.

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Claims

248646 PATENTANSPRÜCHE

1. Diagnostisches Röntgengerät mit einer Röntgenröhre, einer Einrichtung zur Umwandlung von Röntgenstrahlen, die durch ein mit der Röntgenstrahlung von der Röntgenröhre bestrahltes Untersuchungsobjekt hindurchgetreten sind, in sichtbare Lichtstrahlen und einer Einrichtung zur Erfassung (sensing) eines von einer Verstärkereinrichtung ausgegebenen Bilds, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungseinrichtung (10) eine Bildsensoreinheit (21) zur Erfassung oder Abnahme des von der Verstärkereinrichtung (8) gelieferten Bilds und zu seiner Umwandlung in ein Videosignal ist und daß eine Bildverarbeitungseinheit (23) zur bildmäßigen Verarbeitung der Ausgangssignale von der Bildsensoreinheit (21) zur Verstärkung des Bilds und zum Zusammensetzen bzw. Zusammenaddieren der bildmäßig verarbeiteten Videosignale von zumindest zwei Bildfeldern, eine Anzeigeeinheit

(29) zur sichtbaren Wiedergabe des Ausgangssignals der Bildverarbeitungseinheit (23) und eine Taktoder Zeitsteuereinheit (28) zur Taktsteuerung (timing) des Betriebs des diagnostischen Röntgengeräts vorgesehen sind.

2. Röntgengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuereinheit (28) während der Ausstrahlung der Röntgenröhre (1) die Aufnahme der Videosignale unterbricht bzw. beendet (stops) und ein Eingabebild speichert.

3. Röntgengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungseinheit (23) einen Analog/Digital- bzw. A/D-Wandler (24) zur Umwandlung der Videoausgangssignale von der Bildsensoreinheit (21) in Digitalsignale, einen Digitalprozessor (25) zur bildmäßigen Verarbeitung (image-processing) der vom A/D-Wandler (24) gelieferten digitalen Videosignale zwecks Verstärkung des Bilds und zum Zusammenaddieren der bildmäßig verarbeiteten Videosignale von zumindest zwei Bildfeldern, einen Digitalspeicher (26) zur Speicherung der vom Digitalprozessor gelieferten Videosignale und einen Digital/Analog- bzw. D/AWandler (27) zur Umwandlung der vom Digitalprozessor (25) gelieferten Videosignale in ein Analogsignal aufweist.

4. Röntgengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (30) zur Aufnahme bzw. überwachung einer Stellung oder Haltung des Untersuchungs-Objekts zwecks Lieferung eines entsprechenden Videosignals und eine Einrichtung (40) zum Zusammensetzen des Ausgangssignals der Bildverarbeitungseinheit (23) und des Ausgangssignals der Aufnahmeeinrichtung (30) vorgesehen sind und daß die Anzeigeeinheit (29) gleichzeitig ein Röntgenbild und ein Haltungsbild auf der Grundlage des Ausgangssignals von der Zusammensetzeinrichtung (40) wiedergibt.

5. Röntgengerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,' daß die Zusammensetzeinrichtung (40) Einheiten (51, 53, 56) zum Ausziehen der Hauptkomponenten aus den von der Bildverarbeitungseinheit (23) und der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung (30) sowie Mischeinheiten (52, 54, 55) zum Differenzieren der Takte (timings) der ausgezogenen Hauptkomponenten-Videosignale von-

einander und zum Mischen dieser Signale aufweist.

6. Röntgengerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auszieheinheiten (51, 53, 56) eine erste Tor- · schaltung zum Durchtasten bzw. Torsteuern (gating) des Videosignals von der Bildverarbeitungseinheit (23), eine zweite Torschaltung (53) zum Durchtasten des Videosignals von der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung (30), eine erste Mischstufe (52) zum Misehen der Ausgangssignale von der ersten Torschaltung (51) und der zweiten Torschaltung (52), eine Logikeinheit (56) zur Ansteuerung von erster und zweiter Torschaltung (51 bzw. 52), eine einen Systemsynchronisierimpuls erzeugende Schaltung (54) und eine zweite Mischstufe (55) zum Mischen des Ausgangsimpulses von der Schaltung (54) mit dem Ausgangssignal von der ersten Mischstufe (52) und zum Ausgeben des Mischsignals zur Anzeigeeinheit (29) umfassen.

7. Röntgengerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bildaufnahmeeinrichtung (30) eine Fernsehkamera umfaßt.