DE3424054A1 - X-ray diagnosis device having a control loop for an exposure value - Google Patents

X-ray diagnosis device having a control loop for an exposure value

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Abstract

The invention relates to an X-ray diagnosis device having a control loop (3, 4, 11 to 15) for an exposure value. A beam detector (17) is provided for detecting the radiation passing through a medium of known attenuation, the output signal from which detector is supplied to a comparator (19) for comparison with a signal which corresponds to a desired beam quality, and which controls the correction stage (22) for the desired value, in the sense of matching the measured beam quality to the desired value. <IMAGE>

Description

Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Regelkreis fürX-ray diagnostic device with a control loop for

einen Aufnahmewert Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Regelkreis für einen Aufnahmewert, der einen Istwertgeber und einen Sollwertgeber für diesen Aufnahmewert sowie einen Regler zur Einstellung des Aufnahmewertes im Sinne einer Anpassung des Istwertes an den Sollwert aufweist.a recording value The invention relates to an X-ray diagnostic device with a control loop for a recording value, an actual value transmitter and a setpoint transmitter for this recording value as well as a controller for setting the recording value in Has the meaning of adapting the actual value to the setpoint.

Es ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung dieser Art bekannt, bei der die Röntgenröhrenhochspannung geregelt wird. Zur Erfassung des Istwertes dient dabei ein Spannungsteiler im Hochspannungskreis, an dem ein der Röntgenröhrenhochspannung entsprechendes Signal abgegriffen wird. Bei einer solchen Röntgendiagnostikeinrichtung bestimmt zwar die Röntgenröhrenhochspannung wesentlich die Strahlenqualität. Wünschenswert ist jedoch, daß die Strahlenqualität selbst konstant gehalten wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich um einen Computertomographen handelt.An X-ray diagnostic device of this type is known in which the X-ray tube high voltage is regulated. This is used to record the actual value a voltage divider in the high voltage circuit to which one of the x-ray tubes high voltage corresponding signal is tapped. In such an X-ray diagnostic device It is true that the X-ray tube high voltage essentially determines the radiation quality. Desirable is, however, that the radiation quality itself is kept constant. This is especially true then if it is a computer tomograph.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgendiagnostikeinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine genaue Konstanthaltung der Strahlenqualität am Strahlenempfänger erfolgt.The invention is based on the object of an X-ray diagnostic device of the type mentioned in such a way that the radiation quality is precisely kept constant takes place at the radiation receiver.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Strahlendetektor zur Erfassung der durch ein Medium bekannter Schwächung verlaufenden Strahlung vorhanden ist, dessen Ausgangssignal einem Vergleicher zum Ver- gleich mit einem einer gewünschten Strahlenqualität entsprechenden Signal zugeführt ist und der eine Korrekturstufe für den Sollwert im Sinne einer Anpassung der gemessenen Strahlenqualität an den gewünschten Wert steuert. Bei der erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikeinrichtung wird außer der Röntgenröhrenhochspannung für die Konstanthaltung der Strahlenqualität auch die Eigenfilterung der Röntgenröhre und die übrige Filterung berücksichtigt. Veränderungen der Strahlenqualität, die nicht durch Änderungen der Röntgenröhrenhochspannung bedingt sind, werden bei der erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikeinrichtung demgemäß ebenfalls erfaßt. Solche Veränderungen können z.B. durch Driften des Istwertgebers für die Röntgenröhrenhochspannung oder Aufrauhung der Röntgenröhrenanode bedingt sein.This object is achieved according to the invention in that a radiation detector for detecting the radiation passing through a medium of known attenuation whose output signal is fed to a comparator for equal to is supplied to a signal corresponding to a desired beam quality and the one correction stage for the target value in the sense of an adaptation of the measured Controls beam quality to the desired value. In the X-ray diagnostic device according to the invention In addition to the X-ray tube high voltage, it is used to keep the radiation quality constant the internal filtering of the X-ray tube and the rest of the filtering are also taken into account. Changes in radiation quality that are not due to changes in X-ray tube high voltage are conditional, are accordingly in the X-ray diagnostic device according to the invention also recorded. Such changes can be caused, for example, by drifting of the actual value encoder for the X-ray tube high voltage or roughening of the X-ray tube anode be.

Der geregelte Aufnahmewert kann dabei außer der Röntgenröhrenhochspannung auch der Röntgenröhrenstrom sein.In addition to the X-ray tube high voltage, the regulated recording value can be used also be the X-ray tube current.

Ferner kann eine Differenzstufe zur Erfassung der Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert des Aufnahmewertes vorhanden sein, die Anzeige- und/oder Blokkierungsmittel steuert. Dadurch kann eine Anzeige erfolgen, wenn die Abweichung des Istwertes des geregelten Aufnahmewertes vom Sollwert ein vorbestimmtes Maß überschreitet. Wird eine noch größere Abweichung erreicht, so kann auch eine Abschaltung der Röntgendiagnostikeinrichtung erfolgen. Besonders zweckmäßig ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikeinrichtung in einem Computertomographen.Furthermore, a differential stage for detecting the difference between the actual value and the target value of the recording value must be available, the display and / or Blocking means controls. This means that a display can be made if the deviation of the actual value of the regulated recording value exceeds a predetermined amount from the setpoint. If an even greater deviation is reached, the X-ray diagnostic device can also be switched off take place. The use of the X-ray diagnostic device according to the invention is particularly expedient in a computed tomograph.

Die Erfindung ist nachfdlgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Röntgendiagnostikeinrichtung nach der Erfindung, bei der der geregelte Aufnahmewert die Röntgenröhrenhochspannung ist, und Fig. 2 eine Röntgendiagnostikeinrichtung nach der Erfindung, bei der der geregelte Aufnahmewert der Röntgenröhrenstrom ist.The invention is shown below with reference to one shown in the drawing Embodiment explained in more detail. Show it: 1 shows an X-ray diagnostic device according to the invention, in which the regulated recording value is the X-ray tube high voltage is, and FIG. 2 shows an X-ray diagnostic device according to the invention, in which the regulated recording value is the X-ray tube current.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele stellen Computertomographen zur Herstellung von Querschnittsbildern eines Patienten 1 dar. In der Figur 1 wird die Röntgenstrahlung von einer Röntgenröhre 2 erzeugt, die an zwei in Reihe geschalteten Hochspannungserzeugern 3, 4 angeschlossen ist. In der Verbindungsleitung zwischen den Hochspannungserzeugern 3, 4 liegen zwei Meßwiderstände 5, deren Verbindungspunkt mit Masse verbunden ist und an denen ein dem Röntgenröhrenstrom entsprechendes Signal abgegriffen ist, das nach Verstärkung in einem Verstärker 6 einem Röntgenröhrenstromregler 7 als Istwertsignal zugeführt wird. Der Röntgenröhrenstromregler 7 beeinflußt über einen Stromwandler 8 ein Stellglied 9 für den Heizstrom der Röntgenröhre 2 im Sinne einer Anpassung des Istwertes des Röntgenröhrenstromes an einen durch ein Signal auf der Leitung 10 verkörperten Sollwert.The illustrated exemplary embodiments represent computer tomographs for the production of cross-sectional images of a patient 1. In FIG the X-rays generated by an X-ray tube 2, which are connected to two in series High voltage generators 3, 4 is connected. In the connecting line between the high-voltage generators 3, 4 are two measuring resistors 5, their connection point is connected to ground and to which a signal corresponding to the X-ray tube current is tapped, after amplification in an amplifier 6, an X-ray tube current regulator 7 is supplied as an actual value signal. The X-ray tube current regulator 7 influences over a current transformer 8 an actuator 9 for the heating current of the X-ray tube 2 in the sense an adaptation of the actual value of the X-ray tube current to one by means of a signal setpoint embodied on line 10.

Ein der Röntgenröhrenhochspannung entsprechendes Signal wird an zwei Spannungsteilern 11, 12 im Hochspannungskreis der Röntgenröhre 2 abgegriffen und über einen Verstärker 13 einem Röntgenröhrenhochspannungsregler 14 zugeführt. Der Röntgenröhrenhochspannungsregler 14 beeinflußt über sein Ausgangssignal auf der Leitung 15 die Spannung der Hochspannungserzeuger 3, 4 im Sinne eines Angleiches des Istwertes der Röntgenröhrenhochspannung an ein Sollwertsignal auf der Leitung 16.A signal corresponding to the X-ray tube high voltage is sent to two Voltage dividers 11, 12 tapped in the high voltage circuit of the X-ray tube 2 and An X-ray tube high-voltage regulator 14 is supplied via an amplifier 13. Of the X-ray tube high voltage regulator 14 influences its output signal on the Line 15 the voltage of the high voltage generator 3, 4 in the sense of an adjustment the actual value of the X-ray tube high voltage to a setpoint signal on the line 16.

Der in der Figur 1 dargestellte Computertomograph weist eine Detektorreihe 17 auf, die zusammen mit der Röntgenröhre 2 zur Abtastung des Patienten 1 unter verschiedenen Richtungen um diesen gedreht wird. Zur Konstanthaltung der Strahlenqualität erfolgt eine Kalibrierabtastung, bei der sich im Röntgenstrahlengang kein Patient befindet, so daß die Röntgenstrahlung durch Luft verläuft. Es kann auch ein Medium bekannter Strahlenschwächung anstelle des Patienten 1 für die Kalibrierabtastung vorgesehen werden. Die Ausgangssignale der Einzeldetektoren der Detektorreihe 17 werden bei der Kalibrierabtastung nach Verstärkung in einem Verstärker 18 einem Vergleicher 19 zugeführt, dem auf der Leitung 20 Signale zugeführt werden, die eine gewünschte Strahlenqualität bei der Kalibrierabtastung verkörpern. Weichen die bei der Kalibrierabtastung gewonnenen Ausgangssignale der Detektorreihe 17 von den gewünschten Werten ab, so bewirkt der Vergleicher 19 die Einspeicherung eines Korrekturwertes in einen Speicher 21, welcher über eine Korrekturstufe 22 eine Korrektur des Sollwertsignales für die Röntgenröhrenhochspannung auf der Leitung 16 in der Weise bewirkt, daß die Strahlenqualität den durch die Signale auf der Leitung 20 vorgegebenen Wert hat.The computer tomograph shown in FIG. 1 has a row of detectors 17, which together with the X-ray tube 2 for scanning the patient 1 below is rotated around it in different directions. To keep the radiation quality constant a calibration scan takes place during which there is no patient in the X-ray path so that the X-rays pass through air. It can also be a medium known radiation attenuation instead of patient 1 for the calibration scan are provided. The output signals of the individual detectors of the detector row 17 are in the calibration scanning after amplification in an amplifier 18 a Comparator 19 fed to the 20 signals are fed to the line, the one embody the desired beam quality during calibration scanning. Give way to The output signals of the detector row 17 obtained from the calibration scanning of the desired Values, the comparator 19 stores a correction value into a memory 21 which, via a correction stage 22, corrects the setpoint signal for the X-ray tube high voltage on line 16 in such a way that the Beam quality has the value given by the signals on line 20.

In der Figur 1 ist noch eine Differenzstufe 23 dargestellt, der auf der Leitung 24 das Istwertsignal und auf der Leitung 25 das Sollwertsignal für die Röntgenröhrenhochspannung zugeführt wird. Erreicht die Differenz zwischen diesen Signalen eine vorbestimmte niedrige Schwelle eines Schwellendetektors 26, so erfolgt eine Anzeige auf einer Anzeigevorrichtung 27. Erreicht diese Differenz eine durch einen Schwellendetektor 28 vorgegebene hohe Schwelle, so erfolgt über eine Blockierungsstufe 29 eine Blockierung der gesamten Röntgendiagnostikeinrichtung.In the figure 1, a differential stage 23 is shown, which on on line 24 the actual value signal and on line 25 the setpoint signal for the X-ray tube high voltage is supplied. Reached the difference between these Signals a predetermined low threshold of a threshold detector 26, so takes place a display on a display device 27. If this difference reaches a through a threshold detector 28 predetermined high threshold, then takes place via a blocking stage 29 a blockage of the entire X-ray diagnostic device.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 sind Komponenten, die Komponenten der Figur 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Zusätzlich zur Detektorreihe 17 ist ein Referenzdetektor 30 vorgesehen, der immer von durch Luft verlaufender Röntgenstrahlung getroffen wird und auf der Leitung 31 ein der Strahlenqualität entsprechendes Signal erzeugt, das nach Verstärkung in einem Verstärker 32 einem Dosisleistungsregler 33 als Istwertsignal zugeführt wird. Auf der Leitung 34 liegt ein Sollwertsignal für die Dosisleistung. Wenn der Istwert der Dosisleistung vom Sollwert abweicht, wird vom Dosisleistungsregler 33 ein Korrekturwert erzeugt, der in einem Speicher 35 abgespeichert wird und die Korrektur des Sollwertes für den Röntgenröhrenstrom auf der Leitung 10 über eine Korrekturstufe 36 bewirkt. Dem Röntgenröhrenstromregler 7 wird demgemäß auf der Leitung 37 ein korrigierter Sollwert für den Röntgenröhrenstrom zugeführt.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, components are the components correspond to Figure 1, denoted by the same reference numerals. In addition to Detector row 17, a reference detector 30 is provided, which is always from through air running X-ray radiation is hit and on the line 31 one of the radiation quality corresponding signal generated after amplification in an amplifier 32 a Dose rate controller 33 is supplied as an actual value signal. On the line 34 lies a setpoint signal for the dose rate. If the actual value of the dose rate from The target value deviates, a correction value is generated by the dose rate controller 33, the is stored in a memory 35 and the correction of the setpoint for the X-ray tube current on line 10 via a correction stage 36 is effected. The x-ray tube current regulator 7 there is accordingly a corrected setpoint value for the X-ray tube current on line 37 fed.

Bei der Röntgendiagnostikeinrichtung gemäß Figur 2 kann eine ähnliche Überwachungseinrichtung für den Röntgenröhrenstrom vorgesehen werden, wie sie in der Figur 1 für die Röntgenröhrenspannung dargestellt ist. Es ist demgemäß möglich, eine Anzeige zu bewirken, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Röntgenröhrenstromes eine niedrige Schwelle erreicht und eine Blockierung der Röntgendiagnostikeinrichtung zu bewirken, wenn diese Differenz eine hohe Schwelle erreicht. Ferner ist es möglich, in dem Fall, in dem die Differenz eine mittlere Schwelle erreicht, den Sollwert für die Dosisleistung zu reduzieren.In the case of the X-ray diagnostic device according to FIG. 2, a similar one can be used Monitoring device for the X-ray tube current can be provided, as described in Figure 1 is shown for the X-ray tube voltage. It is accordingly possible to cause an indication when the difference between the setpoint and the actual value of the X-ray tube current reaches a low threshold and the To effect X-ray diagnostic device when this difference is a high threshold achieved. Further, it is possible in the case where the difference is an average Threshold reached to reduce the target value for the dose rate.

5 Patentansprüche 2 Figuren5 claims 2 figures

Claims (5)

Patentansprüche Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Regelkreis (5 bis 9; 3, 4, 11 bis 15) für einen Aufnahmewert, der einen Istwertgeber (5, 11, 12) und einen Sollwertgeber (10, 16) für diesen Aufnahmewert sowie einen Regler (7, 14) zur Einstellung des Aufnahmewertes im Sinne einer Anpassung des Istwertes an den Sollwert aufweist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Strahlendetektor (17, 30) zur Erfassung der durch ein Medium bekannter Schwächung verlaufenden Strahlung vorhanden ist, dessen Ausgangssignal einem Vergleicher (19, 33) zum Vergleich mit einem einer gewünschten Strahlenqualität entsprechenden Signal zugeführt ist und der eine Korrekturstufe (22, 36) für den Sollwert im Sinne einer Anpassung der gemessenen Strahlenqualität an den gewünschten Wert steuert.X-ray diagnostic device with a control loop (5 to 9; 3, 4, 11 to 15) for a recording value which an actual value transmitter (5, 11, 12) and a setpoint generator (10, 16) for this recording value as well as a controller (7, 14) for setting the recording value in the sense of adapting the actual value to the setpoint, that a radiation detector (17, 30) for the detection of the radiation passing through a medium of known weakening is present, the output signal of a comparator (19, 33) for comparison with is supplied to a signal corresponding to a desired beam quality and the one correction stage (22, 36) for the target value in the sense of an adaptation of the measured Controls beam quality to the desired value. 2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Differenzstufe (23) zur Erfassung der Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert des Aufnahmewertes vorhanden ist, die Anzeige- und/oder Blockierungsmittel (27, 29) steuert.2. X-ray diagnostic device according to claim 1, d a -d u r c h g e k e n n n n z e i c h n e t that a differential stage (23) for detecting the difference exists between the actual value and the target value of the recording value, the display and / or blocking means (27, 29) controls. 3. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der geregelte Aufnahmewert die Röntgenröhrenhochspannung ist.3. X-ray diagnostic device according to claim 1 or 2, d a d u r It is not stated that the regulated recording value is the X-ray tube high voltage is. 4. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der geregelte Aufnahmewert der Röntgenröhrenstrom ist.4. X-ray diagnostic device according to claim 1 or 2, d a d u r c h e k e k e n n n e i n e t that the regulated recording value of the X-ray tube current is. 5. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Anwendung in einem Computertomographen (2, 17).5. X-ray diagnostic device according to one of claims 1 to 4, G e k e n n n z e i n e t d u r c h the application in a computer tomograph (2, 17).
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8110 Request for examination paragraph 44
8130 Withdrawal