DE4133718C1

DE4133718C1 - Analogue X=ray picture digitising appts. - allows digital image processing of conventional x=ray pictures so that they can be stored, and sorted in memory, displayed on screen, and also connected to other modules.

Info

Publication number: DE4133718C1
Application number: DE19914133718
Authority: DE
Inventors: Thomas 7800 Freiburg De Wittmer; Walter 7815 Kirchzarten De Zahn; Claus-Peter 7831 Sasbach De Jesch
Original assignee: Digital Diagnostik In Deutschland 7800 Freiburg De GmbH
Current assignee: Dentsply Friadent GmbH
Priority date: 1991-10-11
Filing date: 1991-10-11
Publication date: 1993-03-25
Anticipated expiration: 2011-10-12

Abstract

The appts. uses a base unit (1) which digitally records a conventional X-ray picture (6) by scanning it and storing it in a memory and also, if need be, displaying it on a screen (10). The equipment includes additional modular units (2 to 4) which are connected with the base unit and, if required, with one another logically. These additional modules provides further processing for the digitised pictures (9). The base unit possesses a sub-unit for optimising the picture, by means of a pre-scan during the digitising process, depending on the content. A change over plate (11) is used to provide the logical connection between the modules and the base unit, and the modules themselves. USE/ADVANTAGE - Small,compact and efficient system for processing X=ray pictures. Suitable for X=ray diagnosis in clinics and hospitals.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Digitalisierung von Analogbil dern, insbesondere Röntgenbildern in der Röntgendiagnostik.The invention relates to a device for digitizing Analogbil especially X-ray images in X-ray diagnostics.

Das besondere Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Röntgendiagnostik. Aus diesem Grunde wird auf dieses spezielle Anwendungsgebiet nachfolgend besonders Bezug genommen und die Erfindung erläutert. Nichtsdestoweniger ist aber die Erfindung ganz allgemein zur Digitalisierung von Analogbildern und zur anschließenden Bearbeitung der digitalisierten Bilder einsetzbar.The particular field of application of the invention is X-ray diagnostics. For this reason, this specific area of application is described below particularly referred and the invention explained. Nonetheless However, the invention is very general for digitizing analog images and can be used for subsequent processing of the digitized images.

Heute verfügen nur wenige Kliniken über die Möglichkeit der digitalen Bild verarbeitung im Rahmen der Röntgendiagnostik. Unter einer digitalen Bild erarbeitung wird die Umwandlung von Bildern in eine computerlesbare Form verstanden. Der Grund hierfür liegt darin, daß diese Technologie der zeit nur auf teuren Großrechenanlagen eingesetzt werden kann, da bislang nur Großrechner die notwendige Leistung für die digitale Bildverarbeitung besitzen. Kleine und mittlere Krankenhäuser, niedergelassene Radiologen, Or thopäden, Internisten und damit alle Ärzte, die heute bereits über ein Rönt gengerät verfügen, sind wegen der zu hohen Investitionskosten für die Großrechner oft nicht in der Lage, die digitale Aufzeichnung in der Rönt gendiagnostik einzusetzen.Today, only a few clinics have the option of digital images processing in the context of X-ray diagnostics. Taking a digital picture development will be the conversion of images into a computer-readable Understood form. The reason for this is that this technology is the can only be used on expensive large-scale computing systems, since so far only mainframe the necessary power for digital image processing have. Small and medium-sized hospitals, resident radiologists, Or therapists, internists and thus all doctors who already have an X-ray equipment, because of the high investment costs for the Mainframes are often unable to record digitally in the X-ray use genetic diagnostics.

Aus der Verwaltung der Röntgenbildarchive ergeben sich zusätzlich Logi stikprobleme für diese Zielgruppe. Der Gesetzgeber schreibt eine Mindest aufbewahrungsfrist von 10 Jahren vor, die Berufsgenossenschaften sogar noch mehr, was eine umständliche und vor allem teure Lagerung der Rönt genbilder mit sich bringt. Hinzu kommt der zusätzliche interne Aufwand für Personal etc., um einen anderen Arzt im Falle einer Überweisung mit den Röntgenbildern des jeweiligen Patienten zu versorgen.Logi also result from the administration of the X-ray image archives Stik problems for this target group. The legislator writes a minimum retention period of 10 years before, the professional associations even even more, which is a cumbersome and, above all, expensive storage of the x-ray genetics. Added to this is the additional internal effort for Staff etc. to see another doctor in the event of a referral with the To supply X-ray images of the respective patient.

Zur Digitalisierung konventioneller Röntgenbilder ist es bekannt (DE-Z: Greinacher u.a: "Digital Image Information System in Radiology", in Siemens Forsch.- u. Entwickl.-Ber. Bd. 14 (1987) Nr. 1 Seiten 22 bis 29), diese op tisch abzutasten und die digitalisierten Signale aufzuzeichnen und zu spei chern sowie zu archivieren. Bei Bedarf können die digitalisierten Röntgen bilder auf einem Bildschirm sichtbar gemacht werden, wobei zusätzlich auch eine Auswertung und Bearbeitung der so digitalisierten Röntgenbilder im Rahmen der Röntgendiagnostik möglich ist. Schließlich ist mit dem bekannten Verfahren eine Datenübertragung möglich.It is known for the digitization of conventional X-ray images (DE-Z: Greinacher and others: "Digital Image Information System in Radiology", in Siemens Research and Develop area Vol. 14 (1987) No. 1 pages 22 to 29), this op table and record and save the digitized signals and archive them. If necessary, the digitized X-ray images are made visible on a screen, in addition also an evaluation and processing of the digitized x-ray images in the X-ray diagnosis is possible. Finally, with the known Data transmission possible.

In der DE-OS 36 41 592 ist eine Bilddaten-Verarbeitungseinrichtung offen bart. Mit dieser können analoge Bilddaten einer Videokamera in ein digitales Videosignal umgesetzt und aufbereitet werden, während die auf einem Sicht gerät, beispielsweise einem Kathodenstrahlröhren-Sichtgerät, oder mit einem Drucker abgebildeten Bilddaten geprüft werden. Mit der Verarbeitungsein richtung können die Bilddaten der Videokamera entsprechend den Dichtegradienten und dem Dichtemuster des Bildes sowie entsprechend dem Auflö sungsvermögen des Ausgabegeräts auf geeignete Weise digital verarbeitet und ausgegeben werden, so daß das Bild in guter Qualität und mit breiter Gradation reproduziert werden kann.In DE-OS 36 41 592 an image data processing device is open beard. With this, analog image data from a video camera can be converted into a digital one Video signal can be implemented and processed while on one view device, for example a cathode ray tube viewing device, or with a Image data shown in the printer can be checked. With the processing The image data of the video camera can be oriented according to the density gradient and the density pattern of the image, as well as the resolution of the output device in a suitable manner digitally processed and output so that the picture is in good quality and with wider Gradation can be reproduced.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein kleines und kompaktes sowie leistungsfähiges System für die Bearbeitung von digitalisierten Bildern, insbesondere Röntgenbildern in der Röntgendiagnostik zu schaffen.Proceeding from this, the invention is based on the object small, compact and powerful system for machining of digitized images, especially x-ray images in x-ray diagnostics to accomplish.

Als technische Lösung wird mit der Erfindung eine Vorrichtung zur Digitalisierung von Analogbildern, insbesondere Röntgenbildern in der Rönt gendiagnostik, unter Verwendung einer Basiseinrichtung vorgeschlagen, wel che eine konventionelle Bildvorlage unter optischer Abtastung digital auf zeichnet und speichert sowie gegebenenfalls auf einem Bildschirm sichtbar macht, mit der Basiseinrichtung zugeordneten sowie mit dieser sowie gege benenfalls untereinander logistisch verknüpften, modulartigen Zusatzeinrich tungen zur weiteren Bearbeitung der digitalisierten Bilder und wobei die Basiseinrichtung eine Einrichtung zur Optimierung des Bildes mittels eines Prescans während des Prozesses der Digitalisierung in Abhängigkeit von dem Bildmotiv aufweist.As a technical solution, the invention provides a device for Digitization of analog images, especially x-ray images in x-rays genetic diagnostics, using a basic facility suggested wel digitally create a conventional image with optical scanning records and saves and, if necessary, is visible on a screen makes, associated with the basic device as well as with this and against if necessary, logistically linked, modular additional equipment for further processing of the digitized images and the Basic device a device for optimizing the image by means of a Prescans during the process of digitization depending on has the picture motif.

Dieses leistungsfähige System läßt sich auf der Basis der modernen Mikro prozessortechnik problemlos realisieren und eröffnet die Möglichkeit, Rönt genbilder in effektiver Weise digital zu verarbeiten, wobei die "Verarbei tung" im weitesten Sinne zu verstehen ist. Das erfindungsgemäße System kann somit selbst in einer kleinen Arztpraxis sinnvoll eingesetzt werden, da das Modulsystem ein für die jeweiligen Bedürfnisse komplettes System ermöglicht, da der Anwender die Möglichkeit hat, die einzelnen Komponenten des Systems mit den modulartigen Zusatzeinrichtungen individuell nach sei nen Bedürfnissen auszuwählen. Alle Komponenten können dabei in bestehen de Systeme integriert werden, so daß eine Flexibilität in hohem Maße gege ben ist. Ein wichtiger Aspekt hierbei ist, daß die Einrichtungen zwar räum lich voneinander getrennt sind, daß sie aber logistisch miteinander ver knüpft sind. Darüber hinaus bietet die Mikroprozessortechnik eine Reihe weiterer Vorteile, wie beispielsweise Netzwerkfähigkeit, Vielfalt erhältlicher Software, modularer Aufbau etc.. Die Optimierung des Röntgenbildes hin sichtlich verschiedener Gradationskurven sowie Histogrammausgleich hängt von der jeweiligen medizinischen Fragestellung ab, beispielsweise ob eine Diagnose anhand einer Beckenaufnahme oder anhand einer Thoraxaufnahme vorgenommen werden soll. Die Optimierung erfolgt dabei mittels eines Pre scans und anschließender Bearbeitung der eingescannten Daten.This powerful system can be based on the modern micro Process technology without problems and opens up the possibility of X-ray digitally process gene images in an effective manner, the "processing device "is to be understood in the broadest sense. The system according to the invention can therefore be used even in a small doctor's office, because the modular system enables a complete system for the respective needs, because the user has the option of the individual components of the system with the modular additional devices needs. All components can consist of de systems are integrated so that flexibility to a high degree ben is. An important aspect here is that the facilities are indeed clear Lich separated from each other, but logistically ver are knotted. In addition, the microprocessor technology offers a number other advantages, such as network capability, variety available Software, modular structure etc. The optimization of the x-ray image different gradation curves and histogram compensation depending on the respective medical question, for example whether one Diagnosis based on a pelvic scan or a chest scan should be made. The optimization is done using a Pre scans and subsequent processing of the scanned data.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß die logistische Verknüpfung der modulartigen Zusatzeinrichtungen mit der Basiseinrichtung sowie gegebenenfalls untereinander durch ein separates Transfermedium er folgt, welches in der Basiseinrichtung mit dem digitalisierten Bild bespielbar sowie in die entsprechenden Zusatzeinrichtungen für die weitere Bearbei tung einsetzbar ist. Durch dieses portable Bildtransfermedium ist eine preis werte Möglichkeit der Kommunikation ohne komplexe Netzwerkverwaltung er möglicht. Vorzugsweise erfolgt dabei die Basisabspeicherung dabei in der Basiseinrichtung des Systems beispielsweise auf einer optischen Platte, von wo aus dann eine Datenkopie auf das Transfermedium erfolgt. Anschließend ist eine gemeinsame Versendung von Bild sowie gegebenenfalls Text und Ton problemlos möglich. In a preferred further development it is proposed that the logistic Linking the modular additional devices with the basic device as well as optionally with each other through a separate transfer medium follows, which can be recorded with the digitized image in the basic device as well as in the corresponding additional equipment for further processing tion can be used. This portable image transfer medium is a price valued possibility of communication without complex network management possible. The basic storage is preferably carried out in the Basic device of the system, for example on an optical disk, from where a data copy is then made onto the transfer medium. Subsequently is a joint dispatch of image as well as text and sound if necessary possible without any problems.

Vorzugsweise ist das Transfermedium eine Wechselfestplatte. Durch eine der artige Bildkassette lassen sich eine Vielzahl von digitalisierten Röntgenbil dern eventuell mit Text und Ton speichern.The transfer medium is preferably a removable hard disk. Through one of the like image cassette can be a variety of digitized X-ray images save with text and sound.

Alternativ zu dem separaten Speichermedium wird in einer Weiterbildung vorgeschlagen, daß die logistische Verknüpfung der modulartigen Zusatzein richtungen mit der Basiseinrichtung sowie gegebenenfalls untereinander über ein Leitungssystem, insbesondere über ein bestehendes Telefonsystem erfolgt. Auch dadurch ist eine einfache Möglichkeit geschaffen, damit die Einrichtungen des Systems untereinander kommunizieren können, ohne daß ein spezielles Netzwerk installiert werden muß.In a further development, an alternative to the separate storage medium suggested that the logistical linkage of the modular addition directions with the basic device and if necessary with each other via a line system, in particular via an existing telephone system he follows. This also creates an easy way for the System facilities can communicate with each other without a special network must be installed.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung schlägt vor, daß zum Speichern sowie automatischen Sichern der digitalisierten Daten des Bildes gleichzeitig eine bedienerspezifische Codierung für den Datenschutz vorgesehen ist. Den Auf lagen des Datenschutzes wird somit durch die bedienerspezifische Codierung entsprochen, und zwar bei allen Systemkomponenten. Da die Sicherung gleichzeitig während der Abspeicherung in der Basiseinheit erfolgt, muß bei Betätigen der Zusatzeinrichtungen jeweils eine entsprechende Berechtigung vorgeschaltet werden, bevor die Daten zugänglich gemacht werden. Dies be ruht auf der Idee des device-sharing: Mehrere Ärzte können eine Basiseinrichtung gemeinsam nutzen, ohne daß Verwechslungen von patientenspezifischen Daten oder arztspezifischen Datenspeichern vorkommen können.Another preferred development suggests that to save as well automatic saving of the digitized data of the image at the same time user-specific coding for data protection is provided. The up Data protection is thus due to the user-specific coding complied with all system components. Because the fuse at the same time as it is stored in the base unit, A corresponding authorization is activated for each of the additional devices upstream before the data is made accessible. This be rests on the idea of device sharing: several doctors can use one basic facility share without confusing patient-specific Data or doctor-specific data storage can occur.

Vorzugsweise ist für die Codierung eine separate Code-Karte vorgesehen. Dies stellt eine einfache Möglichkeit dar, um die jeweilige Einrichtung für den jeweils richtigen Bediener zugänglich zu machen.A separate code card is preferably provided for the coding. This is an easy way to set up for each to make the right operator accessible.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung schlägt vor, daß die Abtasteinrich tung für die optische Abtastung für die Bildvorlage durch einen CCD-Zeilen sensor erfolgt. Dieser CCD-Zeilensensor (Charge-Coupled-Device) arbeitet auf der Basis des Photoeffektes, indem die durch Ionisierung erzeugte Ladung ausgelesen wird.Another preferred development suggests that the scanner device for optical scanning for the original image by a CCD lines sensor takes place. This CCD line sensor (charge-coupled device) works on the base of the photo effect by the charge generated by ionization is read out.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der Abtasteinrichtung für die opti sche Abtastung der Bildvorlage schlägt vor, daß diese derart mit Abstand oberhalb eines Leuchtkastens zur Ausleuchtung der Bildvorlage angeordnet ist, daß die Bildvorlage sichtbar ist. Die Anordnung ist somit ähnlich der eines Overhead-Projektors, wobei der Leuchtkasten gleichzeitig derart nutz bar ist, daß die Bildvorlage, beispielsweise das Röntgenbild, ohne weiteres betrachtet werden kann, ohne auf die digitale Wiedergabe auf dem Bild schirm angewiesen zu sein.Another preferred development of the scanning device for the opti cal scanning of the original image suggests that it is so spaced arranged above a light box for illuminating the original image is that the image template is visible. The arrangement is thus similar to that of an overhead projector, with the light box being used at the same time bar is that the original, for example the X-ray image, without further notice can be viewed without digital reproduction on the image to be instructed.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Basiseinrichtung schlägt vor, daß nach der Digitalisierung automatisch eine Filterung mit optimalen Filterpara metern durchführbar ist. Diese Kantenanhebung nach dem Einscannen er folgt in Abhängigkeit von der diagnostischen Fragestellung. Dem Arzt liegt somit automatisch neben der Originalaufnahme gleichzeitig ein auf die opti malen Filterparameter eingestelltes Bild vor.Another advantageous development of the basic device suggests that after digitization, a filtering with optimal filter par automatically meters is feasible. He raised this edge after scanning follows depending on the diagnostic issue. It's up to the doctor thus, in addition to the original recording, an opti paint filter parameters set image.

Ein Problem bei der Digitalisierung von Bildern stellt die Rauschunterdrückung dar. Der Hintergrund dieses Effektes ist die Tatsache, daß zur Filmdi gitalisierung neben dem bereits erwähnten CCD-Zeilensensor noch ein soge nannter Analog-Digital-Wandler entscheidend ist. Die derzeit benützten 10 bit A-D-Wandler ermöglichen aufgrund ihrer Speichertiefe 1024 verschiedene Graustufen. Aufgrund von Rauscheffekten bei der Messung kann dieser Be reich jedoch nicht signifikant ausgeschöpft werden, sondern wird durch das Signal-Rausch-Verhältnis bestimmt, welches als dynamischer Bereich bezeich net wird und bei etwa 500 liegt. Aus diesem Grunde wird in einer Weiterbil dung zur Rauschunterdrückung des Bildes vorgeschlagen, daß vorzugsweise während des Scannings mehrere digitalisierte Meßpunkte zu einem Meßpunkt mittelbar sind. Um dies zu erreichen, kann die übliche Matrixgröße von 2048 ×2048 Punkten auf 4096×4096 Punkte vervierfacht und anschließend je 4 Punkte zu einem gemittelt werden. Dies hat für die Rauschunterdrückung einen ähnlichen Effekt wie die Mittelung über 4 Messungen am selben Ob jekt. Dadurch ergibt sich dann ein dynamischer Bereich von ca. 900.Noise reduction is a problem in the digitization of images The background of this effect is the fact that the film di gitalization in addition to the CCD line sensor already mentioned, a so-called called analog-to-digital converter is crucial. The 10 currently used Due to their memory depth, bit A-D converters enable 1024 different ones Grayscale. Due to noise effects during the measurement, this Be However, the rich cannot be exhausted significantly, but is Signal-to-noise ratio determined, which denotes the dynamic range net and is around 500. For this reason, in a continuation tion for noise reduction of the image suggested that preferably several digitized measuring points to one measuring point during the scanning are indirect. To achieve this, the usual matrix size can be 2048 × Quadrupled 2048 points to 4096 × 4096 points and then 4 each Points to be averaged. This has for noise reduction an effect similar to the averaging over 4 measurements on the same ob yes. This then results in a dynamic range of approx. 900.

Weiterhin wird in einer Weiterbildung der Basiseinrichtung vorgeschlagen, daß diese eine Einrichtung zum Anlegen eines Bildarchivs mit Verwaltung aufweist. Ein derartiges Bildarchiv mit Patientenverzeichnis ermöglicht einen schnellen und unkomplizierten Zugriff zu den gespeicherten Bildern.In a further development of the basic facility, it is also proposed that that this is a facility for creating an image archive with administration having. Such an image archive with a patient directory enables one quick and easy access to the saved images.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung schlägt eine erste modulartige Zusatzeinrichtung zur speziellen Bearbeitung des digitalisierten Bildes, wie insbesondere Filterung, Kantenanhebung, Zoom, Fenstertechnik, Vermessung, Kontrastoptimierung, farbige Darstellung des Kantenbildes mittels Farbcodie rung vor. Diese Möglichkeiten für die digitale Bildbearbeitung ermöglichen es dem Arzt, eine optimale Diagnose zu stellen. Dabei spielt die Falschfar bencodierung des digitalisierten Bildes eine bedeutende Rolle, wobei insbe sondere die farbige Darstellung des Kantenbildes mittels einer Farbcodie rung die Diagnose erleichtert. Zur Betätigung des Zooms kann beispielsweise mittels einer Tastaturmaus ein steuerbares Fenster einen Ausschnitt selek tieren, der dann vergrößert an der Seite des Bildes sichtbar ist.A preferred development of the invention proposes a first module-like one Additional device for special processing of the digitized image, such as in particular filtering, edge enhancement, zoom, window technology, measurement, Contrast optimization, color representation of the edge image using a color code tion. Enable these possibilities for digital image processing the doctor to make an optimal diagnosis. The Falschfar plays here bencoding of the digitized image plays an important role, in particular in particular the color representation of the edge image using a color code diagnosis makes it easier. For example, to operate the zoom Using a keyboard mouse, a controllable window selek a section animals, which is then enlarged on the side of the picture.

Eine bevorzugte Weiterbildung dieser ersten modulartigen Zusatzeinrichtung schlägt vor, daß dieser eine Einrichtung zur Sprachaufzeichnung sowie Sprachspeicherung auf dem gleichen Medium wie für die Bildspeicherung zu geordnet ist. Bild und Befund sind somit in einem Vorgang abgelegt, indem der gesprochene Befund sofort digitalisiert und dem digitalen Bild hinzuge fügt wird. Für die Sprachaufzeichnung kann dabei ein Mikrophon dienen, wie es bei Diktiergeräten eingesetzt wird.A preferred further development of this first modular additional device suggests that this be a voice recording facility as well Voice storage on the same medium as for image storage too is ordered. Image and findings are thus filed in one process by the spoken finding is immediately digitized and added to the digital image is added. A microphone can be used for the voice recording, as it is used with dictation machines.

In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung wird eine zweite modulartige Zusatzeinrichtung zum Ausdruck des digitalisierten Bildes sowie gegebenen falls zur Niederlegung eines schriftlichen Kommentars zu dem Bild sowie ge gebenenfalls zur Wiedergabe eines gesprochenen Kommentars zu dem Bild vorgeschlagen. Die Niederlegung eines schriftlichen Kommentars zu dem Bild kann über eine geeignete Textverarbeitung erfolgen. Somit ist ein gemeinsa mer Ausdruck von Befund und Bild möglich, was eine wichtige logistische Forderung erfüllt.In a further development of the invention, a second module-like Additional device for printing out the digitized image as well as given if a written comment on the image is to be filed as well as ge if necessary for the reproduction of a spoken comment on the picture suggested. The filing of a written commentary on the picture can be done using a suitable word processor. So there is a common It is also possible to print out findings and images, which is an important logistical Requirement met.

Eine Weiterbildung dieser zweiten modulartigen Zusatzeinrichtung schlägt vor, daß diese einen Speicher zur Archivierung von Bild und Text aufweist.A further development of this second modular additional device suggests before that it has a memory for archiving images and text.

Eine weitere Weiterbildung der Erfindung schlägt eine dritte modulartige Zusatzeinrichtung zum internen oder externen Versenden oder Empfangen des digitalisierten Bildes sowie gegebenenfalls eines schriftlichen und/oder gesprochenen Kommentars zu dem Bild vor. Dadurch ist eine Gesamteinheit für Bild, Text und Ton geschaffen, welche universell an der jeweils gewün schten Stelle eingesetzt werden kann. Dies eröffnet für wissenschaftliche Diskussionen oder beratende Funktionen ganz neue Dimensionen. Man macht sich dabei den Umstand zunutze, daß die internationale Vernetzung für die elektronische Datenübertragung immer mehr an Bedeutung gewinnt. Dabei werden die Möglichkeiten des Datenaustausches durch das ISDN-Verteilernetz der Deutschen Bundespost erheblich gesteigert.A further development of the invention proposes a third module-like one Additional device for internal or external sending or receiving the digitized image and, if applicable, a written and / or spoken comments to the picture. This makes a whole unit created for images, text and sound, which are universally most point can be used. This opens up for scientific Discussions or advisory functions take completely new dimensions. One does take advantage of the fact that international networking for Electronic data transmission is becoming increasingly important. Here the possibilities of data exchange through the ISDN distribution network the German Bundespost increased significantly.

Eine Weiterbildung hiervon schlägt vor, daß zwischen der Sende- und der Empfangsstation ein Dialog möglich ist. Dies kann beispielsweise derart aus sehen, daß von der Sendestation aus eine Markierung, beispielsweise ein Pfeil auf dem Bildschirm der Empfangsstation bewegbar ist, um auf bestimm te Stellen hinweisen zu können.A further development of this suggests that between the broadcast and the A dialog is possible at the receiving station. For example, see that a mark, for example a Arrow on the screen of the receiving station is movable to point to to be able to point out places.

Eine vierte modulartige Zusatzeinrichtung wird für die Bildarchivierung vor geschlagen. Dadurch werden die Archivierungsmöglichkeiten des Gesamtsy stems erweitert.A fourth module-like additional device is available for image archiving beaten. This makes the archiving options of the overall system stems expanded.

Weiterhin wird in einer fünften Zusatzeinrichtung eine Monitorwand für die Darstellung des digitalisierten Bildes vorgeschlagen. Diese eignet sich außer ordentlich gut für Arztbesprechungen und Bildkonferenzen.Furthermore, in a fifth additional device, a monitor wall for the Presentation of the digitized image proposed. This is also suitable neatly good for doctor's meetings and picture conferences.

Eine weitere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems schlägt schließ lich vor, daß mehrere digitale Bilder gemeinsam auf einem Bildschirm mosaik artig darstellbar sind und daß aus diesen digitalen Bildern eines für eine Vergrößerung auf dem Bildschirm auswählbar ist. Dadurch kann der Arzt schnell einen Überblick über die zur Verfügung stehenden Röntgenauf nahmen gewinnen, um dann eines für diagnostische Zwecke auszuwählen, in dem es beispielsweise durch eine Mausbedienung angesteuert wird.A further development of the system according to the invention concludes Lich that several digital images mosaic together on one screen are well represented and that these digital images are one for one Magnification can be selected on the screen. This allows the doctor a quick overview of the available x-rays win, then select one for diagnostic purposes which is controlled, for example, by mouse operation.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bearbei tung von digitalisierten Bildern in Form von Röntgenbildern in der Röntgendiagnostik wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, wobei diese Zeichnung einen schematischen Gesamtablauf des Gesamtsystems dar stellt.An embodiment of a processing device according to the invention processing of digitized images in the form of X-ray images in X-ray diagnostics is described below with reference to the drawing, wherein this drawing shows a schematic overall flow of the overall system poses.

Das radiologische Diagnose- und Kommunikationssystem besteht aus fünf verschiedenen Einheiten, nämlich aus einer Basiseinrichtung 1 sowie aus drei Zusatzeinrichtungen 2 bis 4, wobei eine vierte Zusatzeinrichtung für die Bildarchivierung sowie eine fünfte Zusatzeinrichtung in Form einer Monitorwand nicht dargestellt sind.The radiological diagnosis and communication system consists of five different units, namely a basic device 1 and three additional devices 2 to 4 , a fourth additional device for image archiving and a fifth additional device in the form of a monitor wall not being shown.

In der Zeichnung ganz oben ist die Basiseinrichtung 1 dargestellt. Diese besteht aus einer Abtasteinrichtung 5 für die Digitalisierung einer Bildvor lage 6, bei der es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um einen kon ventionellen Röntgenfilm handelt, der von einem ebenfalls angedeuteten Menschen 7 für diagnostische Zwecke angefertigt wurde. Der Abtasteinrich tung 5 ist ein Leuchtkasten 8 zugeordnet, auf der die Bildvorlage 6 liegt und wobei die Abtasteinrichtung 5 mit Abstand oberhalb des Leuchtkastens 8 und damit der Bildvorlage 6 angeordnet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die Bildvorlage 6 bei ihrer Auflage auf dem Leuchtkasten 8 be trachtet werden kann.The basic device 1 is shown at the top of the drawing. This consists of a scanning device 5 for the digitization of an image template 6 , which in the illustrated embodiment is a conventional x-ray film, which was made by an also indicated person 7 for diagnostic purposes. The scanner 5 is associated with a light box 8 on which the image template 6 is located and the scanner 5 is arranged at a distance above the light box 8 and thus the image template 6 . This has the advantage that the image template 6 can be viewed when it is placed on the light box 8 .

Die Abtasteinrichtung 5 für die Digitalisierung der Bildvorlage 6 weist ne ben einem CCD-Zeilensensor einen Analog-Digital-Wandler mit 1024 verschie denen Graustufen auf. Aufgrund von Rauscheffekten bei der Messung kann dieser Bereich jedoch nicht signifikant ausgeschöpft werden, sondern wird durch das Signal-Rausch-Verhältnis bestimmt, welches als dynamischer Be reich bezeichnet wird und bei etwa 500 liegt. Um diesen dynamischen Be reich auf ca. 900 zu erhöhen und um damit eine Rauschunterdrückung durchzuführen, wird statt eines Scans mit 2048×2048 Punkten ein Scan mit 4096×4096 Punkten durchgeführt und dann je 4 Meßpunkte zu einem Meßpunkt gemittelt, was für die Rauschunterdrückung einen ähnlichen Effekt wie die Mittelung über vier Messungen am selben Objekt hat. Da durch ergibt sich dann der bereits erwähnte dynamische Bereich von ca. 900, der jedoch von Messung zu Messung leicht variiert.The scanning device 5 for the digitization of the image template 6 has, in addition to a CCD line sensor, an analog-to-digital converter with 1024 different shades of gray. However, due to noise effects during the measurement, this range cannot be exhausted significantly, but is determined by the signal-to-noise ratio, which is referred to as the dynamic range and is around 500. In order to increase this dynamic range to approx. 900 and thus to carry out noise suppression, instead of a scan with 2048 × 2048 points, a scan with 4096 × 4096 points is carried out and then 4 measuring points are averaged to one measuring point, which is one for the noise suppression Similar effect as the averaging over four measurements on the same object. This results in the already mentioned dynamic range of approx. 900, which however varies slightly from measurement to measurement.

Bereits während des Prozesses der Digitalisierung der Bildvorlage 6 wird abhängig von der jeweiligen medizinischen Fragestellung (Becken, Thorax etc.) ein Prozeß zur Bildoptimierung (verschiedene Gradationskurven, Histo grammausgleich) durchgeführt. Dies erfolgt mit Hilfe eines Prescans und anschließender sofortiger Bearbeitung der zeilenweise eingescannten Daten. Nach der Digitalisierung wird automatisch eine Filterung mit optimalen Filterparametern in Abhängigkeit von der diagnostischen Fragestellung durchgeführt. Dem Arzt liegt somit ein optimal eingestelltes Bild vor.Even during the process of digitizing the image template 6 , a process for image optimization (different gradation curves, histogram compensation) is carried out, depending on the particular medical question (pelvis, thorax, etc.). This is done with the help of a prescan and subsequent immediate processing of the data scanned line by line. After digitization, filtering with optimal filter parameters depending on the diagnostic question is carried out automatically. The doctor therefore has an optimally adjusted image.

Das so digitalisierte Bild 9 der Bildvorlage 6 ist auf einem Bildschirm 10 der Basiseinrichtung 1 sichtbar.The image 9 of the image template 6 thus digitized is visible on a screen 10 of the base device 1 .

Im Anschluß an die Digitalisierung erfolgt unter Sicherung das Anlegen eines Bildarchives mit Patientenverzeichnis. Die Speicherung erfolgt dabei auf einer optischen Platte. Dieses Speichermedium, welches im übrigen nicht überschreibbar ist und auch nicht gelöscht werden kann, ist in der Basiseinrichtung 1 fest integriert und ein Bestandteil von diesem. Nichts destoweniger ist es denkbar, die optische Platte der Basiseinrichtung 1 zu entnehmen. Die automatische Sicherung der digitalisierten Daten auf der optischen Platte kann zielarztspezifisch sein. Hierin besteht die Idee des device-sharing, bei der mehrere Ärzte die Basiseinrichtung 1 gemeinsam nutzen können, ohne daß Verwechslungen von patientenspezifischen Daten oder arztspezifischen Datenspeichern vorkommen können.Following digitization, an image archive with patient directory is created under backup. The storage takes place on an optical disk. This storage medium, which, moreover, cannot be overwritten and cannot be deleted, is firmly integrated in the base device 1 and is a component thereof. Nevertheless, it is conceivable to remove the optical disk from the base device 1 . The automatic backup of the digitized data on the optical disc can be target-specific. This is the idea of device sharing, in which several doctors can share the basic device 1 without confusion between patient-specific data or doctor-specific data memories.

Neben der fest zu der Basiseinrichtung 1 gehörenden optischen Platte gibt es noch ein Transfermedium 11 in Form einer Wechselplatte. Auf dieses Transfermedium 11 sind die auf der optischen Platte der Basiseinrichtung 1 gespeicherten, digitalisierten Daten unter Sicherung kopierbar. Das Trans fermedium 11 stellt die logistische Verknüpfung der Basiseinrichtung 1 mit den Zusatzeinrichtungen 2 bis 4 dar, wie nachfolgend näher auszuführen sein wird.In addition to the optical disk which is a fixed part of the base device 1, there is also a transfer medium 11 in the form of a removable disk. The digitized data stored on the optical disk of the base device 1 can be copied onto this transfer medium 11 while being backed up. The transfer medium 11 represents the logistic link between the base device 1 and the additional devices 2 to 4 , as will be explained in more detail below.

Von der Basiseinrichtung 1 sind die Zusatzeinrichtungen 2 bis 4 räumlich getrennt, jedoch logistisch verknüpft. Die logistische Verknüpfung erfolgt durch das zuvor erwähnte Transfermedium 11 in Form einer Bildkassette, welche schematisch in der Zeichnung angedeutet ist. Dies bedeutet, daß das Transfermedium 11 mit dem darin gespeicherten, digitalisierten Bild 9 der jeweiligen Zusatzeinrichtung 2 bis 4 zugeführt und das gespeicherte Bild 9 herausgelesen werden kann, wie dies in der Zeichnung angedeutet ist. Ebenso wie die Basiseinrichtung 1 bestehen dabei die Zusatzeinrichtungen 2 bis 4 aus Modulen, welche entsprechend für die jeweiligen Zwecke modi fiziert sind.The additional devices 2 to 4 are spatially separated from the basic device 1 , but are logistically linked. The logistical linkage takes place through the aforementioned transfer medium 11 in the form of an image cassette, which is indicated schematically in the drawing. This means that the transfer medium 11 with the digitized image 9 stored therein can be fed to the respective additional device 2 to 4 and the stored image 9 can be read out, as is indicated in the drawing. Like the basic device 1 , the additional devices 2 to 4 consist of modules which are modified accordingly for the respective purposes.

Mittels der Zusatzeinrichtung 2 hat der Arzt die Möglichkeit der digitalen Bildbearbeitung wie Filterung, Zoom, Vermessung, Kontrastoptimierung. Ganz besonders die farbliche Umsetzung des Bildes in der Falschfarbentechnik stellt eine wesentliche Hilfe für die Diagnose dar. Weiterhin kann ein mit einer Tastaturmaus steuerbares Fenster einen Ausschnitt selektieren, der dann vergrößert an der Seite des Bildes 9 sichtbar ist. Ein weiteres Ele ment der Zusatzeinrichtung 2 ist die Möglichkeit, daß mit Hilfe eines Mikrophons 12 die gesprochene Befundung sofort digitalisiert und dem digitalen Bild 9 auf dem Transfermedium 11 hinzugefügt werden kann.By means of the additional device 2 , the doctor has the possibility of digital image processing such as filtering, zooming, measuring, contrast optimization. Especially the color conversion of the picture in the false color technique represents an essential aid for the diagnosis. Furthermore, a window that can be controlled with a keyboard mouse can select a section that is then shown enlarged on the side of the picture 9 . Another ele ment of the additional device 2 is the possibility that the spoken diagnosis can be digitized immediately with the aid of a microphone 12 and the digital image 9 on the transfer medium 11 can be added.

In der Zusatzeinrichtung 3 ist die schriftliche Niederlegung des Befundes über eine Sprachwiedergabe möglich. Weiterhin ist an dieser Station ein gemeinsamer Ausdruck von Befund und Bild 9 möglich, wodurch eine wich tige logistische Forderung erfüllt wird. Die Zusatzeinrichtung 3 weist zu sätzlich noch einen Speicher zur Archivierung von Bild und Text auf.In the additional device 3 , the written record of the finding is possible via a voice reproduction. Furthermore, a joint printout of findings and image 9 is possible at this station, which fulfills an important logistical requirement. The additional device 3 additionally has a memory for archiving images and text.

Die Zusatzeinrichtung 4 eröffnet die Möglichkeit, die gesamte Einheit von Bild, Text und Ton mit Hilfe einer angedeuteten elektronischen Datenüber tragung 13 elektronisch sowohl intern als auch extern zu versenden und zu empfangen, was für wissenschaftliche Diskussionen und beratende Funktionen neue Dimensionen eröffnet. Dabei ist es denkbar, daß die Sen de- und die Empfangsstation in einen Dialog miteinander treten können, indem beispielsweise von der Sendestation aus mittels einer Maus ein Pfeil auf dem Bildschirm der Empfangsstation bewegt wird. Für den Sendevor gang wird dabei zunächst das Transfermedium 11 mit den zu übermittelten Daten in die Zusatzeinrichtung 4 eingesetzt, aus dem dann die Daten für die Übertragung herausgelesen werden.The additional device 4 opens up the possibility of sending and receiving the entire unit of image, text and sound electronically both internally and externally with the aid of an indicated electronic data transmission 13 , which opens up new dimensions for scientific discussions and advisory functions. It is conceivable that the transmitting station and the receiving station can enter into a dialogue with one another, for example by moving an arrow on the receiving station screen with a mouse from the transmitting station. For the transmission process, the transfer medium 11 with the data to be transmitted is first inserted into the additional device 4 , from which the data for the transmission are then read out.

Eine vierte, allerdings nicht dargestellte Zusatzeinrichtung dient der Bild archivierung, so daß universelle Archivierungsmöglichkeiten bestehen.A fourth, but not shown, additional device serves the picture archiving so that there are universal archiving options.

Eine fünfte, jedoch ebenfalls nicht dargestellte Zusatzeinrichtung sieht eine Monitorwand vor, mittels der das digitalisierte Bild 9 vergrößert beispiels weise für eine Arztkonferenz dargestellt werden kann.A fifth, but also not shown additional device provides a monitor wall, by means of which the digitized image 9 can be enlarged, for example, for a doctor's conference.

Auf den Bildschirmen 10 des Systems ist es möglich, mehrere digitale Bil der 9 gemeinsam auf dem jeweiligen Bildschirm in der Art eines Mosaiks erscheinen zu lassen, um ein bestimmtes Bild 9 für eine Vergrößerung aus zuwählen. On the screens 10 of the system, it is possible to have a plurality of digital images 9 appear together on the respective screen in the manner of a mosaic in order to select a specific image 9 for enlargement.

BezugszeichenlisteReference list

1 Basiseinrichtung
2 Zusatzeinrichtung
3 Zusatzeinrichtung
4 Zusatzeinrichtung
5 Abtasteinrichtung
6 Bildvorlage
7 Mensch
8 Leuchtkasten
9 Bild
10 Bildschirm
11 Transfermedium
12 Mikrophon
13 elektronische Datenübertragung 1 basic facility
2 additional device
3 additional device
4 Additional device
5 scanner
6 picture template
7 people
8 light boxes
9 picture
10 screen
11 transfer medium
12 microphone
13 electronic data transmission

Claims

1. Device for digitizing analog images, in particular X-ray images in X-ray diagnostics, using a Basisein device ( 1 ) which digitally records and stores a conventional image template ( 6 ) with optical scanning and optionally makes it visible on a screen ( 10 ) with the basic device ( 1 ) to order and with this and possibly logically linked, module-like additional devices ( 2 to 4 ) for further processing of the digitized images ( 9 ) and wherein the basic device ( 1 ) a device for optimizing the image by means of a prescan during the process of digitization depending on the image motif.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the logisti cal linkage of the module-like additional devices ( 2 to 4 ) with the base device ( 1 ) and optionally with each other by a separate transfer medium ( 11 ), which in the base device ( 1 ) with the digital image ( 9 ) recordable and can be used in the appropriate facilities for further processing.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the trans fmedium ( 11 ) is a removable hard disk.

4. The device according to claim 1, characterized in that the logisti cal linkage of the module-like additional devices ( 2 to 4 ) with the base device ( 1 ) and optionally with each other via a line system, in particular via an existing telephone system, it follows.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a user-specific coding for data protection is provided for storing and automatically backing up the digitized data of the image ( 9 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that for the Co a separate code card is provided.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the scanning device ( 5 ) for the optical scanning of the image original ( 6 ) is carried out by a CCD line sensor.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the scanning device ( 5 ) for the optical scanning of the image template ( 6 ) is arranged at a distance above a light box ( 8 ) for illuminating the image template ( 6 ) that the picture template ( 6 ) is visible.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that after digitization, filtering with optimal Filter parameters is feasible.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that for the noise suppression of the image ( 9 ), preferably several digitized measuring points are indirect to one measuring point during the scanning.

11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the base device ( 1 ) has a device for creating an image archive with administration.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized by a modular additional device ( 2 ) for special processing of the digitized image, such as filtering, edge enhancement, zoom, window technology, measurement, contrast optimization, color representation of the edge image by means of color coding.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the module-like additional device ( 2 ) is assigned a device for voice recording and voice storage on the same medium as for image storage.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized by a module-like additional device ( 3 ) for printing out the digitized image ( 9 ) and optionally for depositing a written comment on the image ( 9 ) and optionally for reproducing a spoken comment on the image ( 9 ).

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the module-like additional device ( 3 ) has a memory for archiving images and text.

16. The device according to one of claims 1 to 15, characterized by a module-like additional device ( 4 ) for internal or external Ver send or receive the digitized image and optionally a written and / or spoken commentary on the image.

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that between a dialogue is possible between the sending and receiving stations.

18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized by a modular additional device for image archiving.

19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized by a monitor wall for the display of the digitized image ( 9 ).

20. Device according to one of claims 1 to 19, characterized in that a plurality of digital images ( 9 ) together on a screen ( 10 ) can be displayed like a mosaic and that these digital images ( 9 ) one for an enlargement on the screen ( 10 ) is selectable.