DE4217627C2 - Röntgendiagnostikeinrichtung für Durchleuchtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung für Durchleuchtung, die eine Röntgenbildverstärker-Fernsehkette mit einer Aufnahmevorrichtung und einem Taktgenerator zur Erzeugung von Ausleseimpulsen zur Steuerung der Aufnahmevor­ richtung für Bildpunkte eines Ladungsbildes der Aufnahme­ vorrichtung aufweist. Derartige Röntgendiagnostikeinrichtung dienen zur kontinuierlichen fernsehtechnischen Erfassung von Röntgenbildern.

In der DE 36 26 532 A1 ist eine derartige Röntgendiagnostik­ einrichtung beschrieben, bei der das durch einen Röntgenbild­ verstärker in ein sichtbares Bild umgewandelte Röntgenstrah­ lenbild von einem matrixförmigen Halbleitersensor erfaßt und auf einem Monitor wiedergegeben wird. Ein Taktgenerator steu­ ert die Abtastung und Auslesung des Halbleitersensors. Die üblichen Fernsehaufnahmeröhren weisen eine amplitudenabhängi­ ge Trägheit auf, so daß das Rauschen hervorgerufen durch Röntgenquanten durch zeitliche Mittelung reduziert wird. Bestimmte Fernsehaufnahmeröhren und Halbleiter-Wandler weisen jedoch nur eine geringe Trägheit auf, so daß das sichtbare Rauschen störend wird.

Es besteht zwar die Möglichkeit, digital eine Integration eventuell mit Bewegungskompensation durchzuführen. Dies ist jedoch eine relativ aufwendige und teure Lösung.

In der DE 31 19 751 A1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit Fernsehaufnahmeröhre beschrieben, bei der eine Steuervor­ richtung vorgesehen ist, die die Röntgendiagnostikeinrichtung aus dem normalen Durchleuchtungsbetrieb auf einen Betrieb mit geringerer Bildfolgefrequenz umschaltet. Gleichzeitig wird durch Erhöhung der Dosisleistung die Belichtung der Fernseh­ kamera erhöht und aufgrund der Langsamabtastung des Targets der Fernsehaufnahmeröhre die erhöhte Ladung wie beim normalen Betrieb völlig abgebaut. Um nun eine Integration erreichen zu können, ist zusätzlich eine Integrationsstufe vorgesehen, die erhöhte Kosten und Störanfälligkeit zur Folge hat.

Die DE 36 26 532 A1 betrifft eine Fernsehaufnahmevorrichtung einer Röntgendiagnostikeinrichtung mit matrixförmig angeord­ neten, optoelektronischen Sensoren, bei der die Auslesung ohne integrierende Wirkung in üblicher Betriebsart erfolgt, wobei möglichst sämtliche Ladungen ausgelesen werden.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgendiagno­ stikeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein kostengünstiger Aufbau einer Integration auch bei nahezu trägheitslosen Aufnahmewandlern erzielt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der ein­ stellbare Taktgenerator in einer ersten Betriebsart (Normal­ betrieb) Impulse abgibt, so daß nahezu die gesamte Ladung der einzelnen Bildpunkte ausgelesen wird, während er in einer zweiten, integrierenden Betriebsart Impulse abgibt, so daß nur ein Teil der Ladung der einzelnen Bildpunkte ausgelesen wird und der Rest der Ladung mit den weiteren Ladungen der darauffolgenden Bilder auf integriert wird.

Diese Ausbildung kann in vorteilhafter Weise bei einer dem Röntgenbildverstärker nachgeordneten Fernsehkamera mit einer Fernsehaufnahmeröhre oder einem Halbleiter-Wandler, bei­ spielsweise einem CCD-Wandler, zur Speicherung eines Ladungs­ bildes Verwendung finden.

Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn der Takt­ generator während der zweiten Betriebsart Impulse erzeugt, die eine gegenüber dem Normalbetrieb kürzere Auslesung bewir­ ken. Weiterhin kann der Taktgenerator während der zweiten Betriebsart Impulse erzeugen, die eine gegenüber dem Normal­ betrieb kleinere Amplitude aufweisen. Es hat sich als vor­ teilhaft erwiesen, wenn mit dem Taktgenerator verbundene Stellmittel eine Einstellung der Dauer und/oder der Amplitude der Taktimpulse bewirken.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine Röntgendiagnostikeinrichtung und

Fig. 2 bis 7 Kurvenverläufe zur Erläuterung der Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Röntgendiagnostikeinrich­ tung.

In Fig. 1 ist ein Röntgengenerator 1 dargestellt, der mit einer Röntgenröhre 2 verbunden ist, die ein einen Patienten 3 durchdringendes Strahlenbündel erzeugt. Das entsprechend der Transparenz des Patienten 3 geschwächte Röntgenstrahlenbündel fällt auf den Eingangsleuchtschirm eines Röntgenbildverstär­ kers 4, der mit einer Aufnahmevorrichtung 5 zur Umwandlung des Röntgenstrahlenbildes in eine elektrische Signalfolge ge­ koppelt ist. Die Aufnahmevorrichtung 5 kann eine Fernsehauf­ nahmeröhre oder ein Halbleiter-Wandler, insbesondere ein In­ terline-Transfer-CCD, sein. An die Aufnahmevorrichtung 5 kann eine Wiedergabevorrichtung mit einem Bildspeicher 6 ange­ schlossen sein, der mit einem Monitor 7 verbunden ist. Ein Taktgenerator 8 erzeugt dabei die Steuer- und Synchronisier­ signale für die Fernsehkette 5 bis 7. An dem Taktgenerator 8 sind Stellmittel 9 angeschlossen, die eine Veränderung der Taktimpulse bewirken.

Üblicherweise bewirkt der Taktgenerator 8 dabei beispielswei­ se bei einem CCD-Wandler eine Integration des einfallenden Lichtes. Dieses erzeugt bei idealer Aussteuerung ein in Fig. 2 dargestelltes Signal (Ladung Q), das kontinuierlich bis zur Sättigung ansteigt und zum Zeitpunkt T aufgrund der Ansteue­ rung durch den Taktgenerator 8 vollständig ausgelesen wird. Speziell bei einem Interline-Transfer-CCD bedeutet das, daß die Ladung in separaten Pixelelementen gemäß Fig. 2 auf inte­ griert wird und mit einem Lesepuls synchron in die dazwi­ schenliegenden CCD-Schieberegister übertragen wird, wobei die gesamte Pixelladung in das Schieberegister übertragen wird. Die normalen Leseimpulse sind in Fig. 3 dargestellt. Durch eine Verkürzung der Ausleseimpulse gemäß Fig. 5 und/oder Ver­ kleinerung der Amplitude der Ausleseimpulse gemäß Fig. 7 läßt sich die Übertragung bewußt ineffizient machen, so daß Teile der Ladungen Q in den Pixelelementen zurückbleiben. Dies ist anhand der Fig. 4 für die Verkürzung der Taktzeit (T/2) und anhand Fig. 6 für die Verringerung der Amplitude (A/2) darge­ stellt, aus denen ersichtlich ist, daß das Signal zunächst wiederum kontinuierlich ansteigt, zum Zeitpunkt Ti jedoch nicht vollständig entnommen wird, so daß eine gewollte Rest­ ladung im Pixelelement übrigbleibt. Diese Restladung bildet den Ausgangswert für die nächste Taktzeit, so daß eine Aufin­ tegration mehrerer Bilder in den Bildpunkten erfolgt. Dadurch ergibt sich ähnlich der eingangs genannten Fernsehaufnahme­ röhre eine amplitudenabhängige Trägheit. Wegen der aufgestau­ ten Ladungsmengen weist jedoch eine derartige Schaltung nur eine geringe Vollaussteuerung auf.

Die Veränderung der Taktimpulse werden durch die an den Takt­ generator 8 angeschlossenen Stellmittel 9 bewirkt, wobei zwei Stellglieder 10 und 11 vorgesehen sein können, von denen das erste Stellglied 10 eine Verkürzung der Ausleseimpulse und das zweite Stellglied 11 eine Verkleinerung der Ausleseimpul­ se bewirkt. Zur Einstellung der gewünschten Trägheit können nun die Stellglieder 10 und 11 einzeln oder getrennt ver­ stellt werden, so daß sowohl eine Verkürzung der Auslese­ impulse als auch eine Verkleinerung deren Amplitude gleich­ zeitig oder getrennt erreicht werden kann.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird auf einfache Weise eine durch die Veränderung der Taktzeit oder Impuls­ größe leicht beeinflußbare Trägheit der Fernsehaufnahmevor­ richtung erreicht.

Claims (7)

1. Röntgendiagnostikeinrichtung für Durchleuchtung, die eine Röntgenbildverstärker-Fernsehkette (4 bis 8) mit einer Auf­ nahmevorrichtung (5) und einem einstellbaren Taktgenerator (8) zur Erzeugung von Ausleseimpulsen für Bildpunkte eines Ladungsbildes der Aufnahmevorrichtung (5) aufweist, wobei der Taktgenerator (8) in einer ersten Betriebsart (Normalbetrieb) Impulse abgibt, so daß nahezu die gesamte Ladung der einzel­ nen Bildpunkte ausgelesen wird, während er in einer zweiten, integrierenden Betriebsart Impulse abgibt, so daß nur ein Teil der Ladung der einzelnen Bildpunkte ausgelesen wird.

2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Röntgenbildverstärker (4) eine Fernsehaufnahmeröhre zur Spei­ cherung des Ladungsbildes nachgeordnet ist.

3. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Röntgenbildverstärker (4) ein Halbleiter-Bildwandler für die Speicherung eines Ladungsbildes nachgeordnet ist.

4. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 2 dor 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiter-Bildwandler (5) ein CCD-Wandler Verwendung findet.

5. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Taktgenerator (8) während der zweiten Betriebsart Impulse erzeugt, die eine gegenüber dem Normalbetrieb kürzere Auslesung bewirken.

6. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgenerator (8) während der zweiten Betriebsart Impulse erzeugt, die eine gegenüber dem Normalbetrieb klei­ nere Amplitude aufweisen.

7. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß mit dem Taktgenerator (8) verbundene Stellmittel (9) eine Einstellung der Dauer und/oder der Amplitude der Taktimpulse bewirken.