DE3739230C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine medizinische Untersuchungsanlage mit einem Bildaufnahmesystem, dem eine Schaltung zur Erzeugung von Bildern eines Untersuchungsobjektes zugeordnet ist.

Mit einer medizinischen Untersuchungsanlage dieser Art, z.B. einer Röntgenanlage, können fortlaufend Bilder eines Körperabschnittes erzeugt werden. In diesen Bildern stellen sich Körperteile, die gegenüber dem benachbarten Gewebe nur einen geringen Kontrast aufweisen, nur ungenügend dar. Gallensteine sind z.B. häufig schwer zu lokalisieren. Gerade in Verbindung mit neuzeitlichen Therapiemethoden, z.B. der Lithotripsie, ist es aber erforderlich, auch Körperteile mit schwachem Kontrast bildlich klar darzustellen, damit eine exakte Positionierung des für die Steinzertrümmerung vorgesehenen Stoßwellengenerators möglich ist.

Es ist bekannt, die Darstellung bestimmter Körperteile durch Bildsubtraktion zu verbessern (DE 31 24 583 A1, 31 24 584 A1). Bei dieser Technik werden Differenzbilder zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern erzeugt. Die bekannte Technik eignet sich aber nicht zur Darstellung beliebiger Körperteile, insbesondere nicht zur Darstellung von Steinen, sondern vorzugsweise zur Gefäßdarstellung.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine medizinische Untersuchungsanlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Darstellung von Körperteilen mit schwachem Kontrast gegenüber dem umliegenden Gewebe gegenüber dem Stand der Technik verbessert wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 2. Aufgrund der mechanischen Schwingungen der einzelnen Körperteile und der unterschiedlichen Massenträgheit dieser Körperteile werden die Grenzen der Körperteile, z. B. von Gallensteinen, bei der kontinuierlichen Bildsubtraktion oder der selektiven Filterung klar dargestellt. Eine Steinortung ist demgemäß gut möglich.

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

In der Zeichnung ist eine Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einem Röntgengenerator 2 gespeist wird und einen auf einem schwingend gelagerten Röntgentisch 3 liegenden Patienten 4 durchstrahlt. Eine mit einem Röntgenbildverstärker 5 und einer Fernsehkamera 6 bestückte Bildverstärker-Fernsehkette nimmt die Röntgenbilder auf und setzt sie in ein Videosignal um, das ei­ nem Videoverteiler 7 zugeführt wird. Der Videoverteiler 7 steu­ ert die Aufzeichnung der Röntgenbilder auf einem Videorecorder 8 und die Wiedergabe dieser Bilder auf einem Monitor 9.

Zur Erzeugung von Differenzbildern wird das Videosignal entwe­ der in Echtzeit oder das vom Videorecorder 8 gelieferte Video­ signal einer Bildsubtraktionsvorrichtung 10 zugeführt, an deren Eingang ein Logarithmierer 11 liegt, dessen Ausgangssignal ei­ nem Analog-Digital-Wandler 12 zugeführt wird. Der Logarith­ mierer 11 bewirkt, daß Signale voneinander subtrahiert werden, die proportional der Summe der Produkte aus Massenschwächungs­ koeffizient und Masse aller Stoffe, die im Strahlengang liegen, sind. Dem Analog-Digital-Wandler 12 ist ein Mittelwertbildner 13 nachgeschaltet, der eine gleitende, gewichtete Mittelwert­ bildung zur Störabstandsverbesserung vornimmt. Die so gewonne­ nen Bildsignale werden in zwei Bildspeichern 14 und 15 einge­ speichert, die an einem Subtrahierer 16 angeschlossen sind, dessen Ausgangssignal über einen Fensterverstärker 17, einen Delogarithmierer 18 und einen Digital-Analog-Wandler 19 dem Videoverteiler 7 zugeführt wird, der die Wiedergabe der Sub­ traktionsbilder auf einem Monitor 21 bewirkt. Die Subtraktions­ bilder können mit Hilfe einer Bildaufnahmeeinrichtung 22 dauer­ haft festgehalten, z.B. fotografiert werden.

Eine Steuervorrichtung 23 steuert die Einspeicherung aufeinan­ derfolgender Bilder in die Bildspeicher 14 und 15 in der Weise, daß zeitlich aufeinanderfolgende Bilder wechselweise in die Bildspeicher 14 und 15 eingespeichert werden und den jeweiligen Speicherinhalt überschreiben. Auf dem Monitor 21 erfolgt dem­ gemäß die fortlaufende Wiedergabe eines Differenzbildes in Echtzeit.

Der Röntgentisch 3 wird mit Hilfe eines Schwingungserzeugers 25, der von der Steuervorrichtung 23 gesteuert wird, in mecha­ nische Schwingungen versetzt, so daß auch der Patient 4 in dem durchstrahlten Abschnitt schwingt. Die Frequenz der mechani­ schen Schwingungen kann z.B. halb so groß wie die Bildfrequenz sein. In ihren mechanischen Eigenschaften unterschiedliche Kör­ perteile schwingen mit unterschiedlicher Amplitude und Phase. Eine fortlaufende Subtraktion der Bilder führt demgemäß zu ei­ ner Bildfolge auf dem Monitor 21, bei der die unterschiedlichen Körperteile wegen ihrer unterschiedlichen Schwingungseigen­ schaften mit unterschiedlich ausgebildeten Säumen dargestellt werden. Steine in einem Organ werden in der Regel besonders deutlich in ihrem Schwingungsverhalten vom umgebenden Gewebe abweichen und deshalb besonders deutliche Säume aufweisen.

Das angegebene Frequenzverhältnis dient nur der Veranschau­ lichung. Man wird die Frequenzen nach den mechanischen Eigen­ schaften des abzubildenden Körperteiles wählen, um gute Abbil­ dungseigenschaften zu erzielen.

Die Amplitude und Frequenz der mechanischen Schwingung des Röntgentisches 3 und damit des Patienten 4 ist an einem Bedien­ pult 24, über das die gesamte Anlage gesteuert und überwacht wird, optimal einstellbar.

Die beschriebene Bildsubtraktion ist eine Möglichkeit der Dar­ stellung von Körperteilen mit unterschiedlichem mechanischem Schwingungsverhalten. Eine andere Möglichkeit ist eine selek­ tive Filterung.

Zur Darstellung von Gefäßen ist dem Röntgentisch 3 ein Kon­ trastmittelinjektor 26 zugeordnet, der ebenfalls von der Steu­ ervorrichtung 23 gesteuert wird. Die Steuervorrichtung 23 ist so ausgebildet, daß der Kontrastmittelinjektor 26 intermittie­ rend Kontrastmittel in das entsprechende Gefäß abgibt, die Injektionsfrequenz ist dabei an die Bildaufnahmefrequenz ange­ paßt und ebenfalls am Bedienpult 24 einstellbar.

Durch den Fortschritt der in gleichmäßigen Intervallen unter­ brochenen Kontrastmittelsäule im Gefäß schwankt die Dichte im untersuchten Körperteil in einer durch die Blutflußgeschwindig­ keit mitbestimmten Frequenz. Durch die nachfolgende Bildverar­ beitung mit der beschriebenen Technik können die Blutgefäße verdeutlicht werden. Dies geschieht fortlaufend, ohne daß feste Masken in den Bildspeichern 14, 15 gesetzt werden müssen.

Die Injektion des Kontrastmittels kann dabei in der Weise er­ folgen, daß der Kontrastmittelinjektor 26 ein Zweispritzen-In­ jektor ist, bei dem zwei Spritzen auf einen gemeinsamen Ver­ teiler geschaltet sind, derart daß der injizierte Flüssigkeits­ strom kontinuierlich verläuft und in ihm wechselweise Abschnit­ te mit und ohne Kontrastmittel aufeinanderfolgen. Der Kontrast­ mittelinjektor 26 kann aber auch so ausgebildet sein, daß er einen kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom abgibt, in dem auch wechselweise Abschnitte mit und ohne Kontrastmittel aufeinan­ derfolgen.

Anstelle einer Bildverstärker-Fernsehkette zur Bilderzeugung kann auch ein anderes Bildaufnahmesystem, z.B. ein Ultraschall- Bildaufnahmesystem Verwendung finden.

Claims (6)

1. Medizinische Untersuchungsanlage mit einem Bildaufnahmesystem (1, 5, 6), dem eine Schaltung (10) zur Erzeugung von Bildern zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwingungserzeuger (25) vorhanden ist, dessen Frequenz an die Bildaufnahmefrequenz angepaßt ist und durch den mindestens ein Teil des Untersuchungsobjektes (4) in mechanische Schwingungen versetzt werden kann, und daß dem Bildaufnahmesystem (1, 5, 6) die Schaltung (10) zur Erzeugung von Differenzbildern zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern zugeordnet ist.

2. Medizinische Untersuchungsanlage mit einem Bildaufnahmesystem (1, 5, 6), dem eine Schaltung (10) zur Erzeugung von Bildern zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwingungserzeuger (25) vorhanden ist, dessen Frequenz an die Bildaufnahmefrequenz angepaßt ist und durch den mindestens ein Teil des Untersuchungsobjektes (4) in mechanische Schwingungen versetzt werden kann, und daß die Schaltung Mittel zur selektiven Filterung enthält.

3. Medizinische Untersuchungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Patientenlagerungsvorrichtung (3) schwingend gelagert und mit dem Schwingungserzeuger (25) verbunden ist.

4. Medizinische Untersuchungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der mechanischen Schwingungen und die Bildfrequenz voneinander abweichen.

5. Medizinische Untersuchungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude und Frequenz der mechanischen Schwingungen einstellbar sind.

6. Medizinische Untersuchungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildaufnahmesystem (1, 5, 6) eine Bildverstärker- Fernsehkette (5, 6) enthält.