DE3441166C2 - Medizinische diagnostische Video-Abbildungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine medizinische, diagnostische Video-Abbildungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Einrichtung dient zum Verstär­ ken, Anzeigen und Vergleichen von Bilddarstellungen, die entweder fluorographischer oder radiographischer Natur sind.

Röntgenabteilungen von Krankenhäusern, Kliniken und dergl. wurden ursprünglich mit Röntgengeräten ausgerüstet, bei denen ein fotographisches Bild des Inneren des menschlichen Körpers gewonnen wurde, nachdem der Film im Röntgengerät belichtet und entwickelt worden war. Im Anschluß daran wurden fluorographische Geräte einge­ setzt, die es dem Arzt ermöglichten, Bilder aus dem Inneren des Körpers des Patienten in einer Echtzeit-Online-Basis zu betrachten.

Weiterentwickelte digitale fluorographische und radiographische Einrichtungen haben sich als so vielseitig und nützlich für die Röntgenbildverbesserung erwiesen, daß prak­ tisch alle Röntgenabteilungen in Krankenhäusern, Kliniken und auch bei Ärzten dazu übergegangen sind, ihre Röntgenanlagen sowohl mit digitalen radiographischen als auch digitalen fluoroskopischen Einrichtungen auszurüsten.

Unter digitalen radiographischen Einrichtungen werden hier Einrichtungen verstanden, bei denen der Strahlungsdetektor keinen Bildverstärker aufweist, sondern ein fotogra­ phischer Film oder eine entsprechende Oberfläche, die ein in dem Material fixiertes Bild ergibt, der Strahlung ausgesetzt wird. Die Bildverbesserung, die mit der digitalen Radiographie erreicht wird, arbeitet auf der Basis der Nacherfassung, während die Bild­ verbesserung, die mit der digitalen Fluorographie erzielt wird, auf einer Echtzeit-Online- Basis oder auf einer Nacherfassungsbasis arbeitet.

Einrichtungen für eine gute digitale radiographische oder digitale fluorographische Stati­ on sind teuer. Es ist unwirtschaftlich und häufig unmöglich, z. B. in Krankenhäusern bei­ de Arten von Stationen nebeneinander zu betreiben, so daß in vielen Krankenhäusern entsprechende Stationen fehlen und damit das Leistungsangebot nicht optimal ist.

Aus Chesney, D. Noreen; Chesney, Muriel, O "X-Ray Equipment for Student Radiogra­ phers", 2. Aufl. Oxford London Edinburgh Melbourne; Blackwell Scientific Pulbications, 1975, S. 426-34, ist bekannt, eine Überwachung radiographischer Geräte vorzuneh­ men, wobei die Verwendung sowohl von Filmkameras wie auch von Videobandre­ kordern zur Aufzeichnung von Röntgenbildern sowie deren Vorteile beschrieben wird. Mit einer Filmkamera wird eine hohe Auflösung erreicht, die zu einer sehr guten Bild­ qualität und einem permanenten Medium führt. Die Videobandaufzeichnung anderer­ seits ergibt eine weniger gute Qualität, hat jedoch eine Reihe von anderen Vorteilen, nämlich die Anwendung von Steuerungsmöglichkeiten und den Vorteil, die Aufzeich­ nung unmittelbar betrachten zu können, ohne daß eine Verarbeitung eingeschaltet ist; ein zusätzlicher Vorteil liegt in der niedrigeren Strahlungsdosis für den Patienten.

Diese Unterschiede in der Betriebsweise zwischen den beiden Aufzeichnungsmethoden macht die Videoaufzeichnung ideal für eine Beobachtung während radiologischer Vor­ gänge, z. B. der Angeokardiographie. Für diagnostische Zwecke wird, hauptsächlich we­ gen der hohen Auflösung des Bildes, üblicherweise ein Kinofilm bevorzugt. Aufgrund dieser Leistungsunterschiede zwischen den beiden Aufzeichnungsmethoden wird vor­ geschlagen, die Röntgenbilder durch eine Videokamera aufzuzeichnen, um den Patien­ ten einer niedrigeren Strahlungsdosis auszusetzen, einen einfachen und bequemen Be­ trieb zu erreichen und Echtzeiten zu erzielen. Erst in einer späteren Stufe werden die ausgewählten Bilder auf einen Film übertragen, so daß kompakte, billige und permanen­ te Aufzeichnungen erzielt werden. Diese Aufzeichnungen werden zu Dokumentations­ zwecken auf Film übertragen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, digitale diagnostische Abbildungseinrich­ tungen zur Erzielung einer Bildverbesserung sowohl fluorographisch als auch radiogra­ phisch erzeugter Bilder mit wesentlich geringerem Aufwand und wesentlich geringeren Kosten als bei getrennter digitaler fluorographischer und digitaler radiographischer Ein­ richtungen zu schaffen.

Gemäß der Erfindung wird dies mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 erreicht. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit vorliegender Erfindung wird somit eine medizinische diagnostische Video- Abbildungseinrichtung zum Verstärken, Anzeigen und Vergleichen von Bilddarstellun­ gen geschaffen, die entweder auf fluorographischer oder radiographischer Basis erzielt werden. Da für die radiographischen wie auch für die fluorographischen Bilddarstellun­ gen die gleichen Bearbeitungsgeräte verwendet werden, kann der Benutzer dadurch Aufwand und Kosten erheblich reduzieren, daß für beide Bilddarstellungen nur ein ein­ ziger Videoprozessor erforderlich ist. Insbesondere hat der Benutzer die Wahl, jeden der beiden Kanäle, nämlich sowohl den radiographischen als auch den fluorographi­ schen Kanal, mit dem gleichen Videoprozessor oder sogar die beiden Kanäle mit einem gemeinsamen Videoprozessor wie auch einer gemeinsamen Videokamera zu betreiben. Ferner können beide Kanäle gleichzeitig benutzt werden. Werden die Bilder aus beiden Kanälen auf dem gleichen Schirm gleichzeitig zur Anzeige gebracht, stellt dies eine op­ timale Methode dar, um Röntgenfilme aus früherer Zeit mit jetzigen fluorographischen Bildern im On-Line-Betrieb zu vergleichen. Ein solcher Vergleich hat entscheidende Bedeutung bei vielen medizinischen Vorgängen, bei denen Röntgentechniken verwen­ det werden, z. B. in der Angiokardiographie.

Bis zum Zeitpunkt der Entstehung der Erfindung gab es für die Fachwelt nur die Mög­ lichkeit, Filmbilder mit Videobilder dadurch zu vergleichen, daß das Videobild auf ei­ nem Monitor und das Filmbild auf einem getrennten Bildschirm dargestellt wurde, nicht aber beide Bilder auf einem einzigen Monitor. Die Bilddarstellung beider Bilder auf ei­ nem einzigen Monitor, wie mit der Erfindung vorgeschlagen, macht es nunmehr mög­ lich, die Bilder wesentlich einfacher zu vergleichen und den Vergleich entscheidend zu vereinfachen.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeich­ nung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Die digitale diagnostische Abbildungseinrichtung 11 nach Fig. 1 kombiniert einen radiographischen Dateneingangskanal 12 und einen fluorographischen Dateneingangskanal 13 miteinander. Der radiographische Eingangskanal 12 ist so dargestellt, daß er eine Filmbeleuchtungsvorrichtung 14, eine optische und Positioniereinrichtung 16 und eine Videokamera 17 aufweist. Während eine Filmbeleuchtungsvorrichtung dargestellt ist, kann auch eine Hartkopie-Röntgenbetrachtungsvorrichtung verwendet werden.

Der fluorographische Eingangskanal 13 weist eine Röntgenquelle 18 zur Einspeisung durchdringender Strahlung auf, die durch ein Objekt, z. B. einen Patienten 19, auf einen Bildverstärker 21 gerichtet wird. Eine Videokamera 22 ist optisch mit dem Bildverstärker gekoppelt und erzeugt Videoausgangssignale, die eine Funktion des Bildes des Bildverstärkers 21 sind.

Der radiographische Eingangsabschnitt und der fluorographische Eingangsabschnitt werden durch die Steuereinrichtung 23 gesteuert. Die Steuereinrichtung 23 steuert vorzugsweise auch den Schalter SW1, der dazu dient, entweder die radiographischen oder fluorographischen Daten zur weiteren Verarbeitung auszuwählen. Die Steuereinrichtung 23 bringt den Schalter SW1-1 in Abhängigkeit von dem Betrieb der Filmbeleuchtungs­ vorrichtung 14 in die Geschlossen-Position oder bringt den Schalter SW1-2 in Abhängigkeit von dem Betrieb der Röntgenquelle 18 in die Geschlossen-Position. Der Schalter SW-1 arbeitet als ODER-Gatter und schließt entweder die Kontakte SW1-1 oder SW1-2. Der Schalter SW1 kann auch von Hand betätigt werden.

Die Signale aus dem ausgewählten Eingang werden digitalisiert und im Videoprozessor 24 verarbeitet, der die Berechnungsarbeit mit einer medizinischen Rechenvorrichtung 26 für die Bildverbesserung teilt. Der Ausgang der medizinischen Rechenvorrichtung entspricht den Daten für die Sichtanzeige des verbesserten Bildes auf der Sichtanzeigevorrichtung 27, die ein Plattenspeicher sein kann. Das Bild kann auf den Speicher 28 übergeben werden. Andererseits können die Bilddaten in Verbindung mit einer Mehrformatkamera 29 verwendet werden, um Filmaufzeichnungen des Bildes zu erzielen.

Das Steuergerät 23 und die medizinische Rechenvorrichtung 24 sind über die Leitung 31 miteinander gekoppelt.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung ergibt eine Anlage, bei der beispielsweise das Krankenhaus nicht zwei getrennte Geräte, d. h. ein digitales radiographisches Gerät und ein digitales fluorographisches Gerät beschaffen muß. Es kann das herkömmliche Röntgenstrahl-Fluorographiegerät verwendet werden, und ein Film- oder Radiographiebetrachter angeschlossen werden. Beide Geräte (radiographisches und fluorographisches) können mit dem gleichen Bildverbesserungsabschnitt 32 gekoppelt werden.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 2 sind die beiden Dateneingangsabschnitte 12′ und 13′ optisch mit einer Videokamera 15 über ein optisches Gatter 33 gekoppelt, das von der Steuervorrichtung 23′ gesteuert wird. Das optische Gatter enthält mechanische und optische Elemente, die die Kamera so steuern, daß entweder der auf einem Beleuchtungsgerät 16′ oder dem Bildverstärker 21′ präsentierte Film betrachtet wird. Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind zusätzliche Kosten durch die Optik und durch das Videogerät notwendig. In Fig. 2 sind, soweit dies möglich war, die Bezugszeichen der Fig. 1, jedoch mit einem ′′ ′ versehen verwendet.

Jede der beiden Möglichkeiten senkt die Kosten für die Ausrüstung von Krankenhäusern, Kliniken und Arztpraxen mit digitalen Bildverbesserungsanordnungen sowohl für die Fluorographie als auch die Radiographie erheblich. Die Anordnung nach der Erfindung ermöglicht die Verwendung der gleichen Anlage und Software sowohl für die radiographische als für die fluorographische Bilddarstellung. Mehrfach- Sichtanzeigen können auf einer Multiplexbasis verwendet werden, wenn die fluorographischen und die radiographischen Einflüsse gleichzeitig verwendet werden.

Claims (11)

1. Medizinische diagnostische Video-Abbildungseinrichtung zur Erzielung von Sichtanzeigebildern von Objekten,
gekennzeichnet durch

• a) eine Video-Verarbeitungseinrichtung (24; 24′) zum Verarbeiten von Daten, die von einer Videokamera (17, 22; 15) aufgenommen werden, um die Daten in digitale Signale umzuwandeln,
• b) eine Rechenvorrichtung (26, 26′) zum Verarbeiten der digitalen Daten für die Verbesserung der Bilder der Objekte (19),
• c) eine Sichtanzeigevorrichtung (27, 27′) zur Darstellung der verbesserten Bilder,
• d) eine Vorrichtung (SW1-1, SW1-2; 33) zum selektiven Abgeben von Videodaten an den Prozessor (24) entweder aus einer radiographischen Quelle (12) oder einer fluorographischen Quelle (13), und
• e) eine Beleuchtungsvorrichtung (14) innerhalb der radiographischen Quelle (12), durch die ein früher aufgezeichneter Röntgenfilm mit einer fluorographi­ schen Sichtanzeige verglichen wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Video-Verarbeitungsvorrichtung (24) einen radiogra­ phischen Kanal (12) und einen fluorographischen Kanal (13) aufweist, und daß jeder der Kanäle eine getrennte Videokamera (17, 22) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (SW1-1, SW1-2; 33) zum selektiven Abgeben von Videodaten eine Vorrichtung zum Selektieren des Ausgangs entweder der Kamera (17) im radiographischen Kanal (12) oder der Kamera (22) im fluorographischen Kanal (13) aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektiervorrichtung eine Gattervorrichtung (33) aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektiervorrichtung eine Schaltvorrichtung (SW1-1, SW1-2) aufweist, die den Ausgang eines Kanals anschaltet und den Ausgang des anderen Kanals abschaltet.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Video-Verarbeitungsvorrichtung (24) einen radiographischen Kanal (12) und einen fluorographischen Kanal (13) aufweist, und daß jeder der Kanäle zur Erzeugung der Daten die gleiche Videokamera (17, 22) verwendet.

7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum selektiven Erzeugen von Daten eine Selektiervorrichtung aufweist, die bewirkt, daß die gleiche Videokamera (17, 22) Eingänge entweder aus dem radiographischen Kanal (12) oder aus dem fluorographi­ schen Kanal (13) aufnimmt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektiervorrichtung eine optische Gattervorrichtung (33) aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektiervorrichtung eine Multiplexervorrichtung aufweist, die bewirkt, daß der radiographische Kanal und der fluorographische Kanal im wesentlichen gleichzeitig verwendbar sind, wodurch der Vergleich von Röntgenfilm und fluorographischer Sichtanzeige vereinfacht wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtanzeigevorrichtung (27) eine Mehrformatvorrich­ tung (29) zur Erzeugung einer Filmaufzeichnung des Bildes des fluorographischen Kanals sowie eine Vorrichtung zur Auswertung der Filmaufzeichnung im radiographischen Kanal für die weitere Verbesserung aufweist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtanzeigevorrichtung (27; 27′) eine Mehrformatvor­ richtung (29) aufweist, um den Röntgenfilm und die fluorographische Sichtanzeige nebeneinander anzuzeigen.