DE3623082A1 - Roentgenstereoeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenstereoeinrichtung mit zwei in geringem Abstand angeordneten Röntgenstrahlen­ quellen, deren Zentralstrahlen sich in der Aufnahmeebene schneiden, und mit einer Röntgenbildverstärker-Fernseh­ kette, die einen Röntgenbildverstärker, auf dessem Ein­ gangsleuchtschirm die von beiden Röntgenstrahlenquellen zeitlich hintereinander erzeugten Bilder erscheinen, eine Fernsehkamera zur Aufnahme der Röntgenbildverstärker-Aus­ gangsbilder, an der Fernsehkamera angeschlossene Spei­ chermittel für die Stereobilder und ein Stereowiedergabe­ gerät enthält, bei der zwischen den Speichermitteln und dem Stereowiedergabegerät Additionsstufen angeordnet sind, die den Ausgangssignalen der Speichermittel von einem Signalgenerator erzeugte, durch Geber veränderbare Signale überlagern. Derartige Röntgenstereoeinrichtungen werden benutzt, um bei der Durchleuchtung Röntgenbilder räumlich betrachten zu können.

Aus der US-PS 44 85 815 ist eine Vorrichtung zur Punktie­ rung unter Sichtkontrolle mit einer Röntgenfernsehein­ richtung beschrieben. Die Punktionsvorrichtung besteht aus einem linealähnlichen Träger, in dessen Mitte die Punktionsnadel befestigt ist. Damit eine direkte Bestrah­ lung der Hände vermieden wird, kann der Träger an beiden Enden angefaßt werden. Die Nadel wird dabei derart ausge­ richtet, daß sie in Richtung der Röntgenstrahlen weist. Hierdurch läßt sich zwar die Richtung des Nadeleinstiches erkennen; eine genaue Ausrichtung des Einstichkanales ist aber nur durch Verschwenken der Röntgendiagnostikeinrich­ tung möglich. Es läßt sich aber hierbei die Einstichtiefe nicht erkennen.

Zur genaueren Erkennbarkeit der räumlichen Anordnung wird deshalb häufig eine beispielsweise aus der DE-PS 30 06 749 bekannte Röntgenstereoeinrichtung mit Fernseh­ bildwiedergabe verwendet, bei der die beiden in Stereo­ basis angeordneten Röntgenstrahlenquellen derart gesteu­ ert werden, daß zwei ein Stereobildpaar bildende Aufnah­ men mit geringer Zeitdifferenz entstehen. Diese Aufnahmen werden in bekannter Weise von einer Fernsehkamera abgeta­ stet und in je einem Bildspeicher zwischengespeichert. Anschließend wird das gespeicherte Bildpaar auf zwei Bilddröhren wiedergegeben, deren Bilder jeweils einem Auge getrennt zugeführt werden. Als nachteilig hat sich hierbei erwiesen, daß der Operateur nicht jedesmal in der Lage war, allein aus dem visuellen Eindruck der auf der Haut aufgesetzten Nadel, die nur zum Teil am Rande des Stereobildes zu sehen ist, den gewünschten Einstichkanal mit der geforderten Genauigkeit festzulegen.

Hierzu ist aus der DE-OS 29 36 259 eine Vorrichtung zum Punktieren von Organen bekannt, bei der an einem Ultra­ schall-Applikator eine Führungsvorrichtung für eine Punk­ tionsnadel angebracht ist, die mit dem Ultraschallgerät derart verbunden ist, daß in Abhängigkeit von der Stel­ lung des Führungskanales ein die Einstichrichtung kenn­ zeichnender Leitstrahl in das Ultraschallbild eingeblendet wird. Aber auch hier ist wegen der nur zweidimensionalen Darstellung eine genaue Punktierung nicht möglich. Außer­ dem hat der Operateur bei der Punktierung nicht seine volle Bewegungsfreiheit. Zum einen muß er das Ultra­ schall-Array halten, an dem die Führung angebracht ist. Weiterhin muß er dann die Nadel in diese Führung einbri­ ngen und nach Ausrichtung der Nadel diese in den Körper einbringen. Eine genaue Ermittlung der Einstichtiefe ist hierbei auch nicht möglich.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgenste­ reoeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne zusätzlichen Aufwand für den Operateur eine äußerst genaue Führung einer Punktionsnadel unter Bild­ schirmbetrachtung ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Röntgenstereoeinrichtung über Positions- und/oder Winkel­ geber mit einer Zieleinrichtung verbunden ist und daß der Signalgenerator aus den Stellungen der Geber ein Ziel er­ mittelt, auf das die Zieleinrichtung ausgerichtet ist, und ein Signal erzeugt, das als Zielmarkierung in das Stereobild eingeblendet wird. Diese Vorrichtung ermög­ licht also eine genaue Führung beispielsweise einer Punk­ tionsnadel in der Zieleinrichtung, wobei durch die Geber die Position und Lage der Führung dem Signalgenerator übermittelt werden, so daß dieser aufgrund dieser Werte eine die Richtung der Führung kennzeichnende Einblendung, beispielsweise einen in dem Stereobild räumlich angeord­ neten Leitstrahl, bewirkt. Durch die räumliche Betrach­ tungsweise kann auch hierbei leicht die erforderliche Eindringtiefe beispielsweise unter Sichtkontrolle ermit­ telt werden.

Die Röntgenstereoeinrichtung läßt sich vorteilhaft bei einer Punktion einsetzen, wenn die Zieleinrichtung eine Führung für eine Nadel aufweist und wenn in Abhängigkeit von der Stellung der Geber der Signalgenerator ein Signal erzeugt, so daß ein den Weg und die notwendige Eindring­ tiefe der Nadel kennzeichnender Leitstrahl in das Stereo­ bild eingeblendet wird. Die Röntgenstereoeinrichtung läßt sich universell einsetzen, wenn die Zieleinrichtung einen mit der Röntgenstereoeinrichtung gelenkig verbundenen Tragarm aufweist, so daß die Zieleinrichtung in eine Parkstellung schwenkbar ist. Ein deutlicher Unterschied des Leitstrahles zur Abbildung der Nadel wird erreicht, wenn der Leitstrahl einen gegenüber der Darstellung der Nadel anderen Helligkeitswert aufweist.

Die Röntgenstereoeinrichtung läßt sich auch in der Litho­ tripsie verwenden, wenn die Zieleinrichtung mit einem Stoßwellengenerator verbunden ist und wenn in Abhängig­ keit von der Stellung der Geber der Fokussierungspunkt des Stoßwellengenerators in das Stereobild eingeblendet wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Figur ist eine Röntgenstereoeinrichtung mit einem Röntgengenerator 1 zur Erzeugung der Hochspannung für eine Stereo-Röntgenröhre 2 mit zwei Röntgenstrahlenquel­ len dargestellt. Es können aber auch zwei getrennte Rönt­ genröhren Verwendung finden. Die Röntgenstrahlen durch­ dringen das Aufnahmeobjekt 3 und erzeugen auf dem Ein­ gangsleuchtschirm des durch eine C-bogenförmige Halterung 4 mit der Röntgenröhre 2 verbundenen Röntgenbildverstär­ kers 5 ein Strahlenbild, das auf dem Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 5 von einer Fernsehkamera 7 über eine Optik 6 aufgenommen wird. Das Videosignal der Fernsehkamera 7 ist einem Schalter 8 zugeführt, der die Videosignale auf zwei Speicher 9 und 10 alternierend durchschaltet.

Den Ausgangssignalen der beiden Speicher 9 und 10 wer­ den in zwei Additionsstufen 11 und 12 Signale überlagert, die ein Signalgenerator 13 erzeugt. Die Summensignale werden zwei Bildröhren 14 und 15 zugeführt, die in einem Stereowiedergabegerät 16 untergebracht sind. Die beiden Bildröhren 14 und 15 sind beispielsweise durch eine Zwi­ schenwand 17 getrennt und können durch Öffnungen 18 von einem Beobachter 19 betrachtet werden, wobei jedes Bild auf den Bildröhren 14 und 15 getrennt nur einem Auge des Beobachters 19 zugeführt wird. Eine Zentraleinheit 20 steuert den Funktionsablauf sämtlicher Komponenten und synchronisiert die Videosignale.

Im folgenden wird nun die Funktionsweise der Röntgenste­ reoeinrichtung beschrieben. Von der Zentraleinheit 20 ge­ steuert aktiviert der Röntgengenerator 1 zuerst die erste Strahlenquelle der Röntgenröhre 2, die ein Strahlenbündel in Richtung auf das Aufnahmeobjekt 3 aussendet. Dieses erste Teilbild wird von der Fernsehkamera 7 aufgenommen und dessen Videosignal im Speicher 9 abgespeichert. Nach erfolgter Aufnahme wird der Schalter 8 umgeschaltet und anschließend die zweite Strahlenquelle der Stereoröntgen­ röhre 2 eingeschaltet, die ihrerseits ein Strahlenbündel aussendet, das das Aufnahmeobjekt 3 durchdringt und ein Strahlenbild auf dem Eingangsleuchtschirm des Röntgen­ bildverstärkers 5 erzeugt. Das dem zweiten Teilbild ent­ sprechende Videosignal der Fernsehkamera 7 wird nunmehr dem Speicher 10 zugeleitet. Ist auch das zweite Teilbild abgespeichert, kann der Aufnahmevorgang beendet werden. Die an dem Stereowiedergabegerät 16 anliegenden Video­ signale erzeugen zwei Teilbilder, die aufgrund ihres räumlichen Versatzes dem Beobachter 19 ein räumliches Bild darbieten.

An der Halterung 4 für die Röntgenröhre 2 und den Rönt­ genbildverstärker 5 ist über ein erstes Drehgelenk 21 ein Tragarm 22 schwenkbar befestigt. An dem freien Ende des Tragarmes 22 ist über ein zweites, um die Längsachse des Tragarmes 22 drehbares Drehgelenk 23 eine Zieleinrichtung 24 befestigt, die gabelförmig ausgebildet ist. In dem Zwischenraum zwischen den beiden Schenkeln der Zielein­ richtung 24 ist um ein drittes Drehgelenk 25 schwenkbar eine Führung 26 für eine Punktionsnadel 27 angeordnet. Das zweite Drehgelenk 23 sowie das dritte Drehgelenk 25 und die Führung 26 sind mit Gebern versehen, die an dem Signalgenerator 13 angeschlossen sind und ihm Signale zuführen, die den Winkelstellungen der Drehgelenke 23 und 25 und dem Längssweg der Nadelführung entsprechen. Weit­ erhin kann der Tragarm 22 beispielsweise teleskopartig ausgebildet sein, wobei die ausgezogene Länge durch einen Wegaufnehmer erfaßt wird, dessen Signale ebenfalls dem Signalgenerator 13 zugeführt werden.

Der Signalgenerator 13 ermittelt aus diesen ihm zugeführ­ ten Werten die Zielrichtung der Führung 26 in den beiden Stereo-Teilbildern. Aufgrund dieser ermittelten Zielrich­ tung wird in den dem Stereowiedergabegerät 16 zugeführten Videosignalen eine Einblendung überlagert, die in dem Stereobild die räumliche Zielrichtung der Zieleinrichtung 24 angibt. Die Einblendung erfolgt hierbei vorzugsweise als heller Leitstrahl, da die Nadel normalerweise dunkel dargestellt ist, so daß die Beobachtungsperson 19 den Unterschied zwischen Nadel und Leitstrahl und somit die bisherige Eindringtiefe erkennen kann und die Länge der Leitstrahlen für den Punktionsort über eine nicht ge­ zeichnete Tastatur oder Potentiometer für den Generator 13 festlegt.

Mit einer zuvor gemachten, gespeicherten Stereobildauf­ nahme ermöglicht die elektronische Zieleinrichtung die exakte Ausrichtung der Nadelführung auf den Punktionsort und die anschließende Punktion ohne Strahlung. Nach dem Einstechen der Nadel, beispielsweise nach wenigen Zenti­ metern, kann ein weiteres Stereospeicherbild aufgenommen werden, damit die reale Nadellage kontrolliert werden kann. Die Nadel könnte mit einem entsprechenden Zusatz aber auch nach Einstellung der Führungsmechanik anhand des Stereospeicherbildes motorisch im Führungskanal vor­ angetrieben werden. Dies kann fernbedient unter Stereo­ durchleuchtungskontrolle erfolgen.

Durch das erste Drehgelenk 21 läßt sich der Tragarm 22 bei Bedarf von der dargestellten Position, in der er zweckmäßigerweise arretiert gehalten wird, in eine außer­ halb des Strahlenganges der Röntgenröhre 2 und außerhalb des Wirkungsbereiches einer Untersuchungsperson befindli­ che Parkstellung schwenken.

Die Zieleinrichtung 24 kann aber auch mit einem Stoßwel­ lengenerator versehen sein. Mit dem räumlichen Leitstrahl kann das Stoßwellenrohr anhand des gespeicherten Stereo­ bildes der Niere exakt auf Nierensteine ausgerichtet wer­ den. Zusätzlich kann der Fokussierungspunkt des Stoßwel­ lengenerators im Stereobild auf dem Leitstrahl markiert werden.

Claims (5)

1. Röntgenstereoeinrichtung mit zwei in geringem Abstand angeordneten Röntgenstrahlenquellen (2), deren Zentral­ strahlen sich in der Aufnahmeebene schneiden, und mit einer Röntgenbildverstärker-Fernsehkette (5 bis 18), die einen Röntgenbildverstärker (5), auf dessen Eingangs­ leuchtschirm die von beiden Röntgenstrahlenquellen (2) zeitlich hintereinander erzeugten Bilder erscheinen, ei­ ne Fernsehkamera (7) zur Aufnahme der Röntgenbildverstär­ ker-Ausgangsbilder, an der Fernsehkamera (7) angeschlos­ sene Speichermittel (9, 10) für die Stereobilder und ein Stereowiedergabegerät (16) enthält, bei der zwischen den Speichermitteln (9, 10) und dem Stereowiedergabegerät (16) Additionsstufen (11, 12) geordnet sind, die den Ausgangssignalen der Speichermittel (9, 10) von einem Signalgenerator (13) erzeugte, durch Geber veränderbare Signale überlagern, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Röntgenstereoeinrichtung über Positions- und/oder Winkelgeber mit einer Zieleinrichtung (24) verbunden ist und daß der Signalgenerator (13) aus den Stellungen der Geber ein Ziel ermittelt, auf das die Zieleinrichtung (24) ausgerichtet ist, und ein Signal er­ zeugt, das als Zielmarkierung in das Stereobild einge­ blendet wird.

2. Röntgenstereoeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ziel­ einrichtung (24) eine Führung (26) für eine Punktionsna­ del (27) aufweist und daß in Abhängigkeit von der Stel­ lung der Geber der Signalgenerator (13) ein Signal er­ zeugt, so daß ein den Weg und die notwendige Eindring­ tiefe der Punktionsnadel (27) kennzeichnender Leitstrahl in das Stereobild eingeblendet wird.

3. Röntgenstereoeinrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ziel­ einrichtung (24) einen mit der Röntgenstereoeinrichtung gelenkig verbundenen Tragarm (22) aufweist, so daß die Zieleinrichtung (24) in eine Parkstellung schwenkbar ist.

4. Röntgenstereoeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitstrahl eine gegenüber der Darstellung der Punktions­ nadel (27) anderen Helligkeitswert aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zieleinrichtung (24) mit einem Stoßwellengenerator verbunden ist und daß in Abhängigkeit von der Stellung der Geber der Fokussie­ rungspunkt des Stoßwellengenerators in das Stereobild eingeblendet wird.