DE3707421C1

DE3707421C1 - X-ray compensating filter

Info

Publication number: DE3707421C1
Application number: DE19873707421
Authority: DE
Inventors: Rudolf Schiffgen; Heinz Schmidt
Original assignee: THOMSON CGR; Thomson CGR GmbH and Co
Current assignee: General Electric CGR Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1987-03-07
Filing date: 1987-03-07
Publication date: 1988-09-22

Abstract

X-ray compensating filter for medical diagnostics, consisting of various shaped filter discs of different thickness, which both can be displaced continuously in the longitudinal direction and can be rotated about their own axis.

Description

In der Röntgendiagnostik werden zum Ausgleich der unterschiedlichen Absorption Materialien in den Strahlengang gebracht, um ein möglichst homogenes Röntgenbild zu erhalten. Wurden zum Abdecken, und damit zum Objektausgleich, oft mineralische Stoffe verwendet, so ist eine Filterung auch mit Metallblechen, die in diesem Fall röhrennah in den Strahlen gang gebracht werden, möglich.X-ray diagnostics are used to balance the different Absorption materials brought into the beam path in order to be as possible to obtain a homogeneous X-ray image. Were to cover, and thus to Object compensation, often mineral substances used, is a filtering also with metal sheets, which in this case are close to the tube in the rays get started, possible.

Hauptsächlich werden Filtermaßnahmen bei der "Digitalen Subtraktions angiographie" (DSA) notwendig. Die DSA ist ein Verfahren zur Darstellung arterieller und venöser Gefäße mit Kontrastmittel unter Anwendung der in der aniographischen Diagnostik schon lange bekannten Subtraktions technik in Verbindung mit den Verfahren der digitalen Bildverarbeitung und -speicherung.Filtering measures are mainly used for "digital subtraction angiography "(DSA) is necessary. The DSA is a method of imaging arterial and venous vessels with contrast medium using the in in aniographic diagnostics, subtraction that has been known for a long time technology in connection with the processes of digital image processing and storage.

Das analoge Durchleuchtungsbild eines Röntgenbildverstärkers wird durch eine digitale Videokamera zeilenweise abgetastet und in ein Digitalsignal umgewandelt.The analog fluoroscopic image of an X-ray image intensifier is through a digital video camera scanned line by line and into a digital signal converted.

Dieses, von der Videokamera aufgenommene Bild sollte nach Möglichkeit in seinem Bildinhalt homogen sein, d. h. daß keine Bereiche zum Beispiel überstrahlt sind. Diese überstrahlten Bereiche treten dann auf, wenn neben Knochen Weichteile mit geringer Dichte vorhanden sind. Es handelt sich hierbei um Bereiche mit geringerer Absorption, die bei der Röntgen diagnostik zwangsläufig zu Überbelichtungen führen. Diese Überbelichtungen wirken sich sehr negativ auf den benachbarten Bildhinhalt aus. Eine eindeu tige Diagnose ist in diesem Fall nicht zu stellen. This picture taken by the video camera should, if possible, be in be homogeneous in its image content, d. H. that no areas for example are outshone. These overexposed areas occur when low density soft tissues are present in addition to bones. It deals These are areas with lower absorption, which are used in X-rays diagnostics inevitably lead to overexposure. These overexposures have a very negative effect on the neighboring image content. One of a kind In this case, no diagnosis is to be made.

Die im ersten Durchleuchtungsbild ermittelten Überstrahlungen müssen der Absorption der Umgebung angepaßt werden. Der Angleich wird mit sogenann ten Röntgenausgleichsfiltern durchgeführt. Es werden in der Regel Me tallfilter verwendet, die eine Anpassung der überstrahlten Bereiche dadurch erreichen, daß in dem Bereich des eingeschobenen Filters der weiche Röntgenstrahlenanteil ausgefiltert wird. Es werden also vor allem die Strahlungsteile herausgefiltert, die ohnehin bereits an der Körper oberfläche absorbiert werden würden und daher auf den Bildaufbau keinen Einfluß haben würden.The overexposure determined in the first fluoroscopic image must be the Absorption can be adapted to the environment. The adjustment is done with so-called X-ray compensation filters performed. Usually Me tallfilter used to adjust the overexposed areas thereby achieve that in the area of the inserted filter soft X-ray component is filtered out. So above all filtered out the radiation parts that were already on the body anyway surface would be absorbed and therefore none on the image structure Would have influence.

Die Bilderzeugung hängt nur von der Patientenaustrittsdosis ab. Eine gleiche Austrittsdosis läßt sich aber nur durch sehr verschiedene Ober flächendosen erreichen. Hierfür werden Röntgenausgleichsfilter benutzt, um durch verschieden starke Schwächung der Nutzstrahlung den Verlauf der Dosisverteilung zu beeinflussen.Imaging only depends on the patient's exit dose. A the same exit dose can only be achieved by very different waiters reach area cans. X-ray compensation filters are used for this, to weaken the useful radiation by varying the intensity of the useful radiation To influence dose distribution.

Das verbreiteste Filtermaterial ist Aluminium, während in der Diagnostik nur selten Kupfer oder Eisen verwendet wird. Oberhalb 120 kV können auch Kupfer, Zinn oder Blei Verwendung finden.The most common filter material is aluminum, while in diagnostics copper or iron is rarely used. Above 120 kV can also Copper, tin or lead are used.

Ein Röntgenausgleichsfilter mit den wesentlichen Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist mit der US 32 48 547 bekannt geworden. Dieses Filter besteht aus einem Keilfilter, welcher in einer Führungsvorrichtung so eingebaut ist, daß er in einer Richtung ver schiebbar ist. Die Bewegung läuft quer zur Strahlenrichtung, damit der Keilfilter eingestellt werden kann. Das erwähnte Bauelement enthält in der Mitte einen lichtdurchlässigen Schlitz, um mit dem Lichtvisier den Strahlenkegel festzulegen. Durch den lichtdurchlässigen Schlitz soll eine Positionierung des zu untersuchenden Objektes möglich sein. An X-ray compensation filter with the essential features according to the The preamble of claim 1 is known from US 32 48 547 become. This filter consists of a wedge filter, which in one Guide device is installed so that it ver in one direction is slidable. The movement is transverse to the beam direction, so the wedge filter can be adjusted. The component mentioned contains in the middle a translucent slit to use the light visor determine the beam cone. Through the translucent slot positioning of the object to be examined should be possible.

Verwendet werden nur Keilfilter, die in einer Richtung verschiebbar sind.Only wedge filters that can be moved in one direction are used are.

Dieser Filter eignet sich für die Ausgleichung der Absorption bei der normalen Röntgendiagnostik. Eine Verwendung bei der Digitalen Subtraktions angiographie ist nicht möglich. Die Einstellung mittels Lichtvisier ist hier nicht möglich, weil das zu untersuchende Gefäß oder Organ nach außen nicht sichtbar ist.This filter is suitable for balancing the absorption at the normal X-ray diagnostics. A use in digital subtraction angiography is not possible. The setting by means of light visor is not possible here because the vessel or organ to be examined is on the outside is not visible.

Ein weiterer Röntgenausgleichsfilter ist mit dem Deutschen Gebrauchs muster G 85 10 237 bekanntgeworden. Auch in diesem Falle handelt es sich um einen Ausgleichsfilter, welcher mittels Lichtvisier justierbar ist und nur in einer Richtung quer zum Strahlengang eingestellt werden kann. Eine Beweglichkeit der Filterkeile und -scheiben in der Rotation quer zur Strahlenachse ist bei beiden Erfindung nicht gegeben. Auch der Aus gleichsfilter, welcher mit der DE-OS 32 17 423 bekanntgeworden ist, ist in keiner Richtung beweglich.Another X-ray compensation filter is used with the German sample G 85 10 237 became known. In this case too around a compensation filter, which is adjustable by means of a light visor and can only be adjusted in one direction across the beam path. A Flexibility of the filter wedges and discs in the rotation across There is no beam axis in either invention. Even the end equal filter, which has become known with DE-OS 32 17 423 not movable in any direction.

Um aber der fortschreitenden Diagnostik Rechnung zu tragen, ist es Auf gabe der Erfindung, einen Röntgenausgleichsfilter gemäß dem Oberbegriff zu schaffen, welcher die aufgeführten Nachteile ausgleicht, d. h. eine höhere Flexibilität hinsichtlich Beweglichkeit und Einstellbarkeit zu erreichen. Diese Aufgabe wird durch die angegebenen Mittel nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Gegenstandes werden anhand der in den Zeichnungen mehr oder minder schematisch dargestellten und nachfolgend be schriebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert.But to take account of the progressive diagnostics, it is up surrender of the invention, an X-ray compensation filter according to the preamble to create, which compensates for the disadvantages listed, d. H. greater flexibility in terms of mobility and adjustability. This task is solved by the specified means according to claim 1. Additional advantages and features of the subject invention are based on the in the Drawings shown more or less schematically and below be described embodiments explained in more detail.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den nachfolgend beschriebenen Zeichnungen. Es zeigt An advantageous embodiment of the invention results from the drawings described below. It shows

Fig. 1 Anordnung des Röntgenausgleichsfilters im Strahlengang, Fig. 1 configuration of the X-compensation filter in the beam path,

Fig. 2 Röntgenausgleichsfilter mit Hilusfilter und 3 Filterscheiben in Perspektive, gedreht, Fig. 2 X compensation filter with Hilusfilter and 3 filter disks in perspective, rotated

Fig. 3 Röntgenausgleichsfilter mit Hilusfilter und einer Filterscheibe von unten gesehen, Fig. 3 X balance filter with a filter disk and Hilusfilter seen from below,

Fig. 4 Röntgenausgleichsfilter im Schnitt, Fig. 4 x compensating filters in section,

Fig. 5 Filterscheibe (5). Fig. 5 filter disc ( 5 ).

Wie die Fig. 1 schematisch zeigt, werden die von der Röntgenröhre (1) ausgesandten Röntgenstrahlen von der Tiefenblende (2) eingeblendet. Unter der Tiefenblende befindet sich der Röntgenausgleichsfilter mit dem Hilusfilter (4) und darunter befestigt, die um die Strahlrichtung dreh bar gelagerten Filterscheiben (5). Die Patientenaustrittsstrahlung wird vom Röntgenbildverstärker (3) empfangen und danach weiterverarbeitet. Die Fig. 2 zeigt den herausgenommenen Röntgenausgleichsfilter mit daran befindlichem Hilusfilter (4) und drei Filterscheiben (5) in gedrehter Position. Mittels des Einsteckrahmens (7) wird die gesamte Einheit unter der Tiefenblende (2) eingeschoben. Die beiden Backen (8), die den Hilus filter (4) bilden, sind über die beiden Griffe (9) auf der Grundplatte (10) in nicht näher dargestellten Führungslöchern verschiebbar. Über vier Abstandsbolzen (11) wird die Grundplatte (12) des Röntgenaus gleichsfilters mit dem Hilusfilter (6) verbunden. Auf dieser Grundplatte (12) ist der Röntgenausgleichsfilter drehbar gelagert. Die Grundplatte hat in der Mitte einen kreisrunden Durchbruch (13), damit die Röntgen strahlen ungefiltert hindurchtreten können. As schematically shown in FIG. 1, the X-rays emitted by the X-ray tube ( 1 ) are faded in by the depth diaphragm ( 2 ). The X-ray compensation filter with the Hilus filter ( 4 ) is attached below the depth diaphragm and the filter discs ( 5 ), which can be rotated around the beam direction, are attached below. The patient exit radiation is received by the X-ray image intensifier ( 3 ) and then processed further. Fig. 2 shows the X-ray taken out equalization filter with befindlichem thereto Hilusfilter (4) and three filter discs (5) in a rotated position. The entire unit is inserted under the depth shield ( 2 ) by means of the plug-in frame ( 7 ). The two jaws ( 8 ), which form the Hilus filter ( 4 ), can be moved in the guide holes (not shown) via the two handles ( 9 ) on the base plate ( 10 ). The base plate ( 12 ) of the X-ray compensation filter is connected to the Hilus filter ( 6 ) via four spacer bolts ( 11 ). The X-ray compensation filter is rotatably mounted on this base plate ( 12 ). The base plate has a circular opening ( 13 ) in the middle so that the X-rays can pass through unfiltered.

Am Rande des Durchbruchs (13) befindet sich eine kreisrunde Ausnehmung (14) in der Grundplatte (12). In dieser Ausnehmung (14) liegt der Führungskranz (15) für die stufenlose Justierung des Filters in der Kreisebene. Damit der Führungskranz (15) sich nicht lösen kann, wird er durch einen Abdeckring (16) gehalten. Die Ausnehmung (14) muß so beschaffen sein, daß sich der Führungs kranz (15) leicht drehen lassen kann. Über die Druckstücke (17) kann die Leichtgängigkeit eingestellt werden.At the edge of the opening ( 13 ) there is a circular recess ( 14 ) in the base plate ( 12 ). The guide ring ( 15 ) for the stepless adjustment of the filter in the circular plane lies in this recess ( 14 ). So that the guide ring ( 15 ) cannot come loose, it is held by a cover ring ( 16 ). The recess ( 14 ) must be such that the guide ring ( 15 ) can be easily rotated. The ease of movement can be adjusted via the pressure pieces ( 17 ).

Durch nicht näher dargestellte Verbindungsmittel wird der Führungskranz (15) mit der Halteplatte (18) fest verbunden. Die Halteplatte (18) hat einen gleichgroßen Durchbruch (19), wie die Grundplatte (12) mit dem Durchbruch (13). An zwei gegenüberliegenden Seiten der viereckigen Halte platte (18) befinden sich die Führungsschienen (20) für die Filterscheiben (5). Die Führungsschienen (29) sind mit nicht näher dargestellten Schrauben mit der Halteplatte (18) verbunden. In den Führungsschienen (29) befinden sich Führungsnuten (21), in denen die Filterscheiben (5) stufenlos ver schiebbar sind. Damit die Filterscheiben (5) nicht herausfallen können, werden sie durch Klemmfedern (22) gehalten. Mit dieser Befestigung ist es für den untersuchenden Radiologen möglich, die Filter so zu plazieren, wie es die Untersuchung erfordert.The guide ring ( 15 ) is firmly connected to the holding plate ( 18 ) by connecting means (not shown in more detail). The holding plate ( 18 ) has an opening ( 19 ) of the same size as the base plate ( 12 ) with the opening ( 13 ). The guide rails ( 20 ) for the filter disks ( 5 ) are located on two opposite sides of the square holding plate ( 18 ). The guide rails ( 29 ) are connected to the holding plate ( 18 ) by means of screws, not shown. In the guide rails ( 29 ) there are guide grooves ( 21 ) in which the filter disks ( 5 ) can be pushed continuously. So that the filter disks ( 5 ) cannot fall out, they are held by clamping springs ( 22 ). With this attachment, it is possible for the examining radiologist to place the filter as the examination requires.

Die Fig. 5 zeigt eine Filterscheibe mit einer kegelstumpfförmigen Bohrung, wie sie beispielsweise für Schädelangiographien verwendet werden kann. Die Stärke der Filterscheiben (5) ist variabel. Durch das Vorhandensein von mehreren Filterscheiben (5) übereinander ist eine sehr gute Objektan passung und damit eine Absorptionsanpassung möglich. FIG. 5 shows a filter disk with a frustoconical bore, as can be used for example for skull angiographies. The thickness of the filter discs ( 5 ) is variable. The presence of several filter disks ( 5 ) one above the other enables a very good object adaptation and thus an absorption adaptation.

Der Vorteil dieser Erfindung liegt darin, daß der Röntgenausgleichsfilter variabel angewandt werden kann. Sehr wichtig ist dieser Gesichtspunkt bei der Angiographie in bestimmten Abschnitten. Alle bisher verwandten Filter waren starr in ihrer Einsatzrichtung. Der oft nicht bewegungsfähige Patient mußte auf der Lagerungsplatte verschoben werden, was nicht in allen Fällen möglich ist. Mit dieser Erfindung aber kann der Patient fest fixiert werden.The advantage of this invention is that the x-ray compensation filter can be applied variably. This aspect is very important in of angiography in certain sections. All previously used filters were rigid in their direction of use. The patient who is often unable to move had to be moved on the storage plate, which is not in all cases is possible. With this invention, however, the patient can be firmly fixed.

Eine Objektanpassung an das Umfeld wird allein durch den Röntgenausgleichs filter vorgenommen, da er stufenlos drehbar ist und darüber hinaus die Mög lichkeit bietet, daß die Filterscheiben (5) so verschoben werden können, daß eine Objektanpassung immer möglich ist. In dem Ausführungsbeispiel sind Filterscheiben (5) mit geraden Filterflächen (6) dargestellt worden. Es ist natürlich möglich, daß die Filterflächen auch Organformen angepaßt werden können, und daß die Kanten kegelstumpfförmig ausgeführt sind. An object adaptation to the environment is made by the X-ray compensation filter alone, since it is infinitely rotatable and also offers the possibility that the filter discs ( 5 ) can be moved so that an object adaptation is always possible. In the exemplary embodiment, filter disks ( 5 ) with straight filter surfaces ( 6 ) have been shown. It is of course possible that the filter surfaces can also be adapted to organ shapes and that the edges are frustoconical.

1 X-ray tube
2 depth diaphragm
3 x-ray image intensifiers
4 Hilus filters
5 filter discs
6 filter surface
7 plug-in frames
8 jaws
9 handles
10 base plate
11 spacers
12 base plate
13 breakthrough
14 recess
15 guide ring
16 cover ring
17 pressure piece
18 holding plate
19 breakthrough
20 guide rails
21 guide grooves
22 clamping spring

Claims

X-ray compensation filter for medical X-ray diagnosis, which is arranged after the X-ray tube in the beam path and is located below the depth diaphragm, on a retractable frame with Hilus filter made of adjustable aluminum wedges, characterized in that:

- The X-ray compensation filter is continuously rotatable around the beam direction,
- Different filter disks ( 5 ) are arranged one above the other and these are mutually steplessly transverse to the beam direction,
- The individual filter discs ( 5 ), made of different types of material, preferably made of aluminum, are Herge and can be different in thickness,
- Depending on the object to be examined, the filter disks ( 5 ) can have effective filter surfaces ( 6 ) of different widths transversely to the beam direction,
- The filter discs ( 5 ) can have relief-like, profiled contours with respect to the beam direction,
- The filter discs ( 5 ) can be provided over the entire surface or with various recesses,
- The rotatability of the X-ray compensation filter is adjustable via resilient pressure pieces ( 17 ).