DE4100455A1 - Roentgenabbildungsgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Röntgenabbildungsgerät, bei dem insbesondere die Strahlungsdosis, welcher das der Röntgenabbildung zu unterwerfende Objekt ausgesetzt wird, durch Detektieren bzw. Erfassen der Helligkeit des von einem Bildverstärker zum Umwandeln eines Rönt­ gen-Schattenbilds (shadowgram) in sichtbares Licht aus­ gegebenen Bilds geregelt werden kann.

Für die Regelung oder Einstellung der Röntgen-Strah­ lungsdosis, welcher ein Objekt, z. B. ein Teil eines menschlichen Körpers, bei dessen Röntgenabbildung aus­ gesetzt wird, sind Methoden bekannt, nach denen die Helligkeit des vom Bildverstärker, der einen Teil des optischen Röntgenbildverstärkersystems bildet und zum Umwandeln des Röntgen-Schattenbilds in sichtbares Licht dient, gelieferten Bilds detektiert oder erfaßt wird.

Bei der herkömmlichen Anordnung für die Wiedergabe des Röntgenbilds eines Objekts auf einem Fernsehbildschirm sind ein Bildverstärker unterhalb der Liege, auf wel­ cher das Objekt (ein Patient) liegt, eine primärlinse (Primärlinsengruppe) an der Austrittsebene des Bildver­ stärkers und ein Strahlteiler in einer Zwischenstellung zwischen der Primärlinse und einer Sekundärlinsengruppe angeordnet, wobei die Lichtstrahlen durch den Strahl­ teiler auf eine Sekundärlinse (Sekundärlinsengruppe) fallen und die aus letzterer austretenden Lichtstrahlen zu einer Fernseh-Abbildungsvorrichtung geleitet werden, die ein Fernsehbild des Objekts liefert. Zwischen Pri­ mär- und Sekundärlinsengruppe ist weiterhin ein opti­ sches Abnehmer- oder Aufnahmesystem zum Messen der durch den auf der Liege ruhenden Patienten hindurch übertragenen Strahlungsmenge oder -dosis angeordnet; die Helligkeit des vom Bildverstärker ausgegebenen, d. h. gelieferten Bilds wird auf der Grundlage des be­ treffenden Meßwerts eingestellt.

Bei der herkömmlichen Anordnung ist das optische Auf­ nahmesystem gemäß Fig. 3 gewöhnlich zwischen Primär- und Sekundärlinsengruppen angeordnet. Insbesondere sind dabei eine einen großen Durchmesser aufweisende Primär­ linsengruppe 24 und eine Sekundärlinsengruppe 25 (beide Linsengruppen sind in der Zeichnung aus Vereinfachungs­ gründen als Einzellinsen dargestellt) in einem ver­ gleichsweise großen gegenseitigen Abstand d angeordnet, während ein optisches Abnehmer- oder Aufnahmesystem 26 dazwischen angeordnet ist. Das Aufnahmesystem 26 umfaßt eine aus einer Linse und einem Prisma bestehende Abneh­ mer- oder Aufnahmelinse 26a, eine Feld- oder Bildblende 27, eine Sammellinse 26b und einen Photodetektor 26c. Ein Teil des aus der Primärlinsengruppe 24 austretenden Lichts des Ausgangsbilds vom Bildverstärker wird über die Aufnahmelinse 26a zur Bildblende 27 geleitet und bildet an dieser ein Bild. Die Bildblende 27 weist eine Öffnung oder Apertur auf, die nur einen einen vorge­ schriebenen Durchmesser aufweisenden Teil des Ausgangs­ bildlichts vom Bildverstärker durchläßt, wobei das die Apertur der Bildblende 27 passierende Licht über die Sammellinse 26b auf den Photodetektor 26c fällt.

Bei dieser Anordnung ergeben sich folgende Probleme:

• a) Da die Primär- und Sekundärlinsengruppen in einem großen (gegenseitigen) Abstand angeordnet sein müssen, besitzt das optische Röntgen-Bildverstärkersystem große Abmessungen. Da die Höhe der Liege über dem Fußboden innerhalb ziemlich enger Grenzen genormt ist und nicht wesentlich vergrößert werden kann, ist eine etwaige Ver­ größerung des optischen Röntgen-Bildverstärkersystems nachteilig. Da außerdem Abschattung (Vignettierung) auftritt, wenn die Menge des peripheren Lichts oder Randlichts ungenügend ist, muß der Durchmesser der Pri­ märlinsengruppe zur Gewährleistung einer ausreichenden Menge an Umgebungs- bzw. Einfallslicht (ambient light) vergrößert werden.
• b) Die Positionierung der Aufnahmelinse ist kritisch und muß sehr sorgfältig so gewählt werden, daß im Fern­ sehbild kein das Röntgenbild verschlechternder Schatten der Aufnahmelinse auftritt. Das Auftreten eines solchen Schattens kann aber nicht vermieden werden, sofern nicht eine Primärlinse eines ausreichend großen Durch­ messers verwendet wird.

Im Hinblick auf die Mängel beim herkömmlichen Röntgen­ abbildungsgerät liegt damit der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Röntgenabbildungsgerät zu schaffen, bei dem der Durchmesser der Primärlinsengruppe verkleinert und das optische Röntgen-Bildverstärkersystem kompakter ausgebildet sein können und bei dem zudem das Auftreten eines Aufnahmelinsenschattens vermieden wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Röntgenabbildungsgerät, um­ fassend einen Bildverstärker zum Umwandeln eines durch Bestrahlung eines Objekts mit Röntgenstrahlung von einem Röntgenstrahler gewonnenen Schattenbilds in sicht­ bares Licht, eine Primärlinsengruppe zum Kollimieren des vom Bildverstärker ausgegebenen oder gelieferten Lichts und eine Sekundärlinsengruppe zum Erzeugen oder Abbilden des Bilds, das in dem durch die Primärlinsen­ gruppe kollimierten Licht enthalten ist, auf einer Fern­ seh-Abbildungsvorrichtung, erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß die Primärlinsengruppe einen Strahlteiler auf­ weist, der einen Teil des vom Bildverstärker ausgegebe­ nen oder gelieferten Lichts zur Sekundärlinsengruppe re­ flektiert und den Rest des Lichts durchläßt und die Hel­ ligkeit des vom Bildverstärker ausgegebenen oder gelie­ ferten Bilds durch Messung der vom Strahlteiler durchge­ lassenen Lichtmenge erfaßbar ist.

Bei der oben umrissenen Anordnung gemäß der Erfindung brauchen das optische Aufnahmesystem nicht zwischen Primär- und Sekundärlinsengruppen angeordnet und das optische System nicht groß ausgebildet zu sein, und der Durchmesser der Primärlinsengruppe kann klein sein, weil der Schatten der Aufnahmelinse die Sekundärlinsen­ gruppe nicht beeinträchtigt oder beeinflußt.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des optischen Aufbaus eines Röntgenabbildungsgeräts gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anordnung von Primär- und Sekundärlinsen bei der Er­ findung und

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anordnung von Primär- und Sekundärlinsen bei einem bisherigen Röntgenabbildungsgerät.

Fig. 3 ist eingangs bereits erläutert worden.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Röntgenabbildungsgerät gemäß der Erfindung ist ein Bildverstärker 3 unter einer Liege 1 angeordnet, auf der ein abzubildendes Ob­ jekt (d. h. ein Patient) ruht. Unter dem Bildverstärker 3 befindet sich eine Primärlinsengruppe 4 zum Kollimie­ ren des vom Bildverstärker 3 ausgegebenen Lichts. Die Primärlinsengruppe 4 besteht aus einer hinteren Linsen­ gruppe 4a, einem Strahlteiler 4b und einer vorderen oder Frontlinsengruppe 4c. Durchlaß- und Reflexionsgrad des Strahlteilers 4b betragen z. B. 10% bzw. 90%, so daß 10% des Lichts von der hinteren Linsengruppe 4a durch den Strahlteiler 4b hindurchfallen und die restlichen 90% dieses Lichts vom Strahlteiler 4b reflektiert wer­ den und damit die Laufrichtung dieses Lichts um 90° ab­ gelenkt wird. Rückwärts von der Primärlinsengruppe 4 ist in einem Abstand d′ von der Frontlinsengruppe 4c eine Sekundärlinsengruppe 5 vorgesehen. Der Abstand d′ ist kleiner als der Abstand zwischen Primär- und Sekundär­ linsengruppen bei der bisherigen Anordnung gemäß Fig. 3. Der Sekundärlinsengruppe 5 sind eine Blende 8 vorge­ schaltet und eine Fernseh-Abbildungsvorrichtung 9 nachge­ schaltet.

Hinter dem Strahlteiler 4b ist eine Bild-Aufnahmelinse 6a angeordnet, unter der ein Reflexions- oder Umlenk­ spiegel 6b vorgesehen ist. In der Nähe des Umlenkspie­ gels 6b sind eine Feld- oder Bildblende 7 und eine Sam­ mellinse 6c angeordnet, und letzterer ist ein Photode­ tektor 6b nachgeschaltet.

Im folgenden ist die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Röntgenabbildungsgeräts mit dem beschriebenen Aufbau erläutert.

Das Objekt (Patient) 1 ruht auf der Liege 2 und wird mit Röntgenstrahlung von einem Röntgenstrahler 3′ be­ strahlt. Die durch das Objekt 1 und die Liege 2 hin­ durchtretende Röntgenstrahlung wird von dem unter der Liege 2 befindlichen Bildverstärker 3 abgenommen. Das an der Eintrittsebene 3a des Bildverstärkers 3 empfan­ gene oder abgenommene Röntgen-Schattenbild (shadowgram) wird durch den Bildverstärker 3 in sichtbares Licht um­ gewandelt, das an einer Austrittsebene 3b als sichtba­ res Bild (Fluoreszenzbild) ausgegeben wird. Das von der Austrittsebene 3b des Bildverstärkers 3 kommende Licht tritt in die hintere Linsengruppe 4a der Primärlinsen­ gruppe 4 ein. Ein z. B. 90% betragender Teil des durch die hintere Linsengruppe 4a hindurchfallenden und auf den Strahlteiler 4b auftreffenden Lichts wird um 90° um­ gelenkt und zur Frontlinsengruppe 4c geworfen. Nach dem Durchgang durch die Frontlinsengruppe 4c fällt dieses Licht über die Blende 8 in die Sekundärlinsengruppe 5 ein, um sodann in die Fernseh-Abbildungsvorrichtung 9 einzutreten und in dieser ein (Wiedergabe-)Bild zu bil­ den. Auf diese Weise wird ein(e) Röntgenbild oder -ab­ bildung des Patienten erhalten.

Der z. B. 10% betragende restliche Anteil des vom Bild­ verstärker 3 in die Primärlinsengruppe 4 einfallenden Lichts, der von dem zwischen der hinteren Linsengruppe 4a und der Frontlinsengruppe 4c angeordneten Strahltei­ ler 4b durchgelassen wird, fällt durch die Aufnahmelin­ se 6a hindurch und wird durch den Umlenkspiegel 6b auf die Feld- oder Bildblende 7 geworfen, um an dieser ein(e) Bild oder Abbildung zu formen. Die Bildblende 7 besitzt eine Öffnung oder Apertur eines vorgeschriebe­ nen Durchmessers, so daß nur ein einen vorgeschriebenen Durchmesser besitzender Anteil des vom Bildverstärker 3 gelieferten Lichts die Sammellinse 6c erreichen kann. Das durch die Sammellinse 6c gesammelte (gebündelte) Licht fällt auf den Photodetektor 6d, der auf der Grund­ lage dieses Lichts die Röntgenbelichtungsmenge am Pa­ tienten bzw. die diesen beaufschlagende Röntgenstrah­ lungsdosis bestimmt. Die Helligkeit des vom Bildver­ stärker 3 gelieferten Lichts wird dann in einem nicht dargestellten Rechner mit einer vorgeschriebenen Stan­ dardgröße verglichen, und die Helligkeit (brightness) des Bildverstärkers 3 wird auf der Grundlage der Ver­ gleichsgröße geregelt oder eingestellt.

Da bei der beschriebenen Anordnung, wie in Fig. 2 dar­ gestellt, das optische Aufnahmesystem nicht zwischen Primärlinsengruppe 4 und Sekundärlinsengruppe 5 ange­ ordnet zu sein braucht, kann der Abstand d′ zwischen den beiden Linsengruppen deutlich kleiner sein als der entsprechende Abstand d bei der bisherigen Anordnung gemäß Fig. 3. Infolgedessen kann das optische System des Röntgenbildverstärkers kompakter ausgebildet sein.

Da somit beim beschriebenen erfindungsgemäßen Röntgen­ abbildungsgerät das optische Aufnahmesystem nicht zwi­ schen Primär- und Sekundärlinsengruppen angeordnet ist, braucht kein optisches Röntgen-Bildverstärkersystem großer Abmessungen vorgesehen zu werden. Da außerdem der Schatten der Aufnahmelinse die Sekundärlinsengruppe nicht beeinflußt, kann die Primärlinsengruppe einen kleineren Durchmesser aufweisen.

Claims (2)

1. Röntgenabbildungsgerät, umfassend einen Bildverstär­ ker zum Umwandeln eines durch Bestrahlung eines Ob­ jekts mit Röntgenstrahlung von einem Röntgenstrahler gewonnenen Schattenbilds in sichtbares Licht, eine Primärlinsengruppe zum Kollimieren des vom Bildver­ stärker ausgegebenen oder gelieferten Lichts und eine Sekundärlinsengruppe zum Erzeugen oder Abbilden des Bilds, das in dem durch die Primärlinsengruppe kollimierten Licht enthalten ist, auf einer Fernseh- Abbildungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärlinsengruppe (4a, 4b, 4c) einen Strahltei­ ler (4b) aufweist, der einen Teil des vom Bildver­ stärker (3) ausgegebenen oder gelieferten Lichts zur Sekundärlinsengruppe (5) reflektiert und den Rest des Lichts durchläßt und die Helligkeit des vom Bild­ verstärker (3) ausgegebenen oder gelieferten Bilds durch Messung der vom Strahlteiler (4b) durchgelas­ senen Lichtmenge erfaßbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßte Helligkeit des vom Bildverstärker (3) ausgegebenen oder gelieferten Bilds zur Regelung oder Einstellung der Röntgenstrahlungsdosis, welcher ein Objekt (1) bei seiner Röntgenabbildung ausge­ setzt wird, heranziehbar ist.