DE4235172A1 - Röntgentechnische Anlage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine röntgen­ technische Anlage mit einem Bildaufnahmesystem zum Erzeu­ gen und Speichern hochaufgelöster digitaler Einzelbilder aus zusammenhängenden Einzeluntersuchungsbereichen als Bildpunkte in einem Speicher sowie mit einer elektroni­ schen Bildwiedergabevorrichtung, mit welcher eine Viel­ zahl von Bildpunkten aus wenigstens zwei gespeicherten Einzelbildern gleichzeitig als Gesamtbild wiedergebbar ist.

Aus der DE-41 02 729 A1 ist eine röntgentechnische Anlage der eingangs genannten Art bekannt. Dabei wird das Gesamt­ bild mit einer Bildverarbeitungs- und Steuereinheit bild­ weise aus Einzelbildern derart zusammengesetzt, daß eine letzte Zeile eines ersten Einzelbildes an eine erste Zeile eines zweiten Einzelbildes anschließt, gegebenenfalls un­ ter Fortlassung von in einem Überlappungsbereich des Un­ tersuchungsbereiches fallenden Zeilen der Einzelbilder. Dadurch entspricht die für das Gesamtbild erforderliche Zeilenzahl etwa der Summe der Zeilen aus den zusammenge­ fügten Einzelbildern, wenn keine die Auflösung vermindern­ de Bildverkleinerung vorgenommen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer rönt­ gentechnischen Anlage der eingangs genannten Art ein hoch­ aufgelöstes Gesamtbild aus wenigstens zwei Einzelbildern darzustellen, wobei die Zeilenzahl des Gesamtbildes von der Summe der Zeilenzahl der Einzelbilder mindestens weit­ gehend unabhängig ist.

Diese Aufgabe wird durch eine röntgentechnische Anlage nach Anspruch 1 gelöst. Ein wesentlicher Vorteil der er­ findungsgemäßen röntgentechnischen Anlage ist, daß das hochaufgelöste Gesamtbild aus wenigstens zwei Einzelbil­ dern eine Zeilenzahl aufweist, die mindestens weitgehend von der Summe der Einzelbilder unabhängig ist. Dies wird durch eine zeilenweise Zusammensetzung des Gesamtbildes mit einer Prozessorsteuerung erreicht, wobei jeweils eine erste Reihe von gespeicherten Bildpunkten eines Einzel­ bildes einen Abschnitt jeweils einer Zeile des Gesamtbil­ des bildet und an diesem Abschnitt jeweils eine entspre­ chende Reihe von gespeicherten Bildpunkten wenigstens ei­ nes weiteren Einzelbildes anschließt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungs­ beispielen anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den Ansprüchen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine röntgentechnische Anlage nach der Erfindung und

Fig. 2 bis 8 Bilder zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anlage gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine röntgentechnische Anlage mit einem Röntgengenerator 1 dargestellt, der eine Röntgenröhre 2 zur Erzeugung von Röntgenstrahlen 3 steuert. Die Röntgen­ röhre 3 ist an einer Rahmenanordnung 4 befestigt. Ein zu untersuchendes Objekt, z. B. ein Patient 5, liegt auf einem Röntgentisch 6 in einer Position, in der die erzeugten Röntgenstrahlen 3 durch den Patienten 5 hindurchgehen und auf einem Röntgenbildverstärker 7 auftreffen, der an einer der Röntgenröhre 2 gegenüberliegenden Seite des Patienten­ tisches 6 an der Rahmenanordnung 4 befestigt ist. Der Röntgenbildverstärker 7 erzeugt optische Ausgangssignale, die mittels einer ein Linsensystem umfassenden Optik 8 einer Fernsehkamera 9 zugeführt werden, wodurch ein hoch­ auflösendes Bildaufnahmesystem gebildet ist.

Der Röntgentisch 6 mit dem daraufliegenden Patienten 5 ist gegenüber der Rahmenanordnung 4 derart beweglich, daß Ein­ zelröntgenbilder aus zusammenhängenden Einzeluntersuchungs­ bereichen erzeugt werden können. Diese Einzeluntersuchungs­ bereiche erstrecken sich insbesondere für vollständige Ge­ fäßdarstellungen von dem Abdomen und des ganzen Beines über die unteren Körperteile des Patienten 5.

Die Fernsehkamera 9 liefert elektrische Ausgangssignale von jedem Einzelbild aus den zusammenhängenden Einzelun­ tersuchungsbereichen als Bildpunkte. Die elektrischen Bildpunkte (Bild-Informationssignale) werden über einen Analog-Digital-Wandler 10 einem Speicher 11, z. B. RAM mit z. B. 1000·5000 Speicherplätzen, zugeführt und als di­ gitale Bildpunkte (Pixel) gespeichert. Über einen Eingangs­ anschluß 28 an dem Speicher 11 ist ein digitales Bildauf­ nahmesystem anschließbar.

Die in dem Speicher 11 gespeicherten und hochaufgelösten digitalen Röntgeneinzelbilder können mittels einer Prozes­ sorsteuerung 12 aus dem Speicher 11 ausgelesen und über einen Digital-Analog-Wandler 13 einer elektrischen Bild­ wiedergabevorrichtung 14 zugeführt werden, wobei wenig­ stens zwei gespeicherte Einzelbilder gleichzeitig als ein Gesamtbild wiedergebbar sind.

Anhand der Fig. 2 bis 4, die Einzelröntgenbilder B1 bis B3 mit ihrem prinzipiellen Bildaufbau zeigen, und anhand der Fig. 5, die den prinzipiellen Bildaufbau eines Ge­ samtbildes B4 zeigt, wird nachfolgend eine spezielle Med­ thode beschrieben, nach welcher die Prozessorsteuerung 12 das Gesamtbild B4 generiert.

Das Einzelbild B1 wurde mit horizontal verlaufenden Zeilen Z1.1 bis Z1.n, das Einzelbild B2 wurde mit horizontal Ver­ laufenden Zeilen Z2.1 bis Z2.n und das Einzelbild B3 wurde ebenfalls mit horizontal verlaufenden Zeilen Z3.1 bis Z3.n in den Speicher 11 eingespeichert. Die zusammenhängenden Einzeluntersuchungsbereiche (nicht dargestellt) an dem Pa­ tienten 5 (Fig. 1) erstrecken sich dabei in den Einzelbil­ dern B1 bis B3 senkrecht zur horizontalen Zeilenrichtung der Zeilen Z1.1 bis Z3.n. Jedes Einzelbild B1 bis B3 weist Bildpunkte (Pixel), z. B. P1.1 bis P3.1 auf. Alle Bildpunk­ te sind in horizontaler Richtung (Zeilenrichtung der Ein­ zelbilder B1 bis B3) den Zeilen Z1.1 bis Z3.n zugeordnet. In einer gegenüber der Zeilenrichtung (Einleserichtung) um 90° gedrehten Ausleserichtung (senkrecht zu der Einlese­ richtung) bilden die Bildpunkte in dem Einzelbild B1 Rei­ hen R1.1 bis R1.n, in dem Einzelbild B2 Reihen R2.1 bis R2.n und in dem Einzelbild B3 Reihen R3.1 bis R3.n.

Das Gesamtbild B4 weist Abschnitte A1 bis A3 auf, die nach Fortlassen von sich gegebenenfalls überlappenden Bildberei­ chen jeweils verbleibenden Ausschnitten B1′ bis B3′ aus den Einzelbildern B1 bis B3 entsprechen. Zur Erzeugung des Gesamtbildes B4 stellt die Prozessorsteuerung 12 (Fig. 1) zunächst aus der senkrechten Bildpunktreihe R1.1 des er­ sten Einzelbildes B1 einen Abschnitt A1 einer neuen Bild­ zeile Z4.1 des Gesamtbildes B4 bereit. Die Prozessorsteue­ rung springt dann zu dem Einzelbild B2 und stellt aus der entsprechenden vertikalen Bildpunktreihe R2.1 einen Ab­ schnitt A2 der neuen Bildzeile Z4.1 des Gesamtbildes B4 bereit. An diesen Abschnitt A2 fügt die Prozessorsteuerung 12 beispielsweise noch den weiteren Abschnitt A3 der neuen Bildzeile Z4.1 des Gesamtbildes B4 an, wobei dieser Ab­ schnitt A3 aus der Bildpunktreihe R3.1 des Einzelbildes B4 gebildet wurde. Damit ist die erste neue Bildzeile Z4.1 des Gesamtbildes B4 vollständig erzeugt. Zur Generierung der weiteren Bildzeilen Z4.2 bis Z4.n des Gesamtbildes B4 fügt die Prozessorsteuerung 12 die einzelnen Bildpunkt­ reihen R1.2 bis R3.n der Einzelbilder B1 bis B3 entspre­ chend der zuvor beschriebenen Art und Weise zusammen, was durch entsprechende Adressierung erreicht wird.

Das Einzelbild B1 in Fig. 2 weist einen unteren horizon­ talen Bildrand 15 und das Einzelbild B2 in Fig. 3 einen oberen horizontalen Bildrand 16 auf. Beispielsweise können in dem Bild B1 die vorletzte Zeile Z1.n-1 und die letzte Zeile Z1.n bezüglich des Bildinhaltes (Informationsgehalt) der ersten Zeile Z2.1 und der zweiten Zeile Z2.2 im Einzel­ bild B2 entsprechen. In Ausbildung der Erfindung ist es zur Einsparung von Speicherplätzen im Speicher 12 vorteilhaft, wenn aus einem der Bilder B1 oder B2 die zuvor genannten, einen Überlappungsbereich der Einzelbilder B1 und B2 dar­ stellenden und zu den Bildrändern 15 und 16 parallel ver­ laufenden Zeilen durch Fortlassen nicht gespeichert wer­ den.

Beim Auslesen der Bildpunktreihe R1.1 wird z. B. mit dem Bildpunkt P1.1 begonnen und mit einem Bildpunkt P1.n auf­ gehört. Beim Auslesen der Bildpunktreihe R2.1 wird so­ dann mit einem Bildpunkt P2.3 begonnen. Wenn in dem Ein­ zelbild B2 an einem unteren Bildrand 17 und an dem Ein­ zelbild B3 an einem oberen Bildrand 18 die beiden jeweils nächstliegenden und parallel dazu verlaufenden Zeilen ebenfalls Überlappungsbereiche an den Bildern B2 und B3 betreffen, werden aus einem Bild B2 oder B3 auch diese Zeilen entsprechend der vorhergehenden Schilderung beim Einspeichern fortgelassen.

Folglich endet die Bildpunktreihe R2.1 beim Auslesen z. B. mit einem Bildpunkt P2.n. Beim Auslesen der ersten Bild­ reihe R3.1 aus dem Einzelbild B1 wird sodann mit dem Bild­ punkt B3.3 begonnen und mit dem Bildpunkt B3.n aufgehört.

Anhand der Fig. 6 und 7, die Einzelröntgenbilder B5 und B6 mit einem alternativen prinzipiellen Bildaufbau zeigen und anhand der Fig. 8, die den prinzipiellen Bildaufbau eines Gesamtbildes B7 zeigt, wird nachfolgend eine alter­ native Methode beschrieben, nach welcher die Prozessor­ steuerung 12 das Gesamtbild B7 generiert.

Die Einzelbilder B5 und B6 wurden jeweils mit vertikal verlaufenden Zeilen in den Speicher 11 eingespeichert. Da­ bei sind die einzelnen Zeilen, z. B. der Fernsehkamera 9, mit den Bildpunktreihen R5.1 bis R5.n im Bild 5 und R6.1 bis R6.n im Bild B6 identisch. Die zusammenhängenden Ein­ zeluntersuchungsbereiche (nicht dargestellt) an dem Pa­ tienten 5 erstrecken sich dabei in den Einzelbildern B5 und B6 wiederum senkrecht, also in Richtung der ebenfalls senkrecht verlaufenden Bildpunktreihen bzw. Zeilen. Die vorgegebene Einleserichtung in dem Speicher 11 (Fig. 1) verläuft folglich senkrecht in den Bildern B5 und B6. We­ sentlich ist, daß sowohl bei dieser Methode als auch bei der vorhergehend geschilderten Methode die Ausleserichtung und damit die Bildung der neuen Zeilen des jeweiligen Ge­ samtbildes B4 oder B7 in Richtung der zusammenhängenden Einzeluntersuchungsbereiche erläuft.

Das Gesamtbild B7 weist Abschnitte A1′ und A2′ auf, die nach Fortlassen von sich gegebenenfalls überlappenden Bildpunktreihen jeweils verbleibenden Ausschnitten B5′ und B6′ aus den Einzelbildern B5 und B6 entsprechen. Zur Er­ zeugung des Gesamtbildes B7 stellt die Prozessorsteuerung 12 (Fig. 1) zunächst aus der vertikalen Bildpunktreihe R5.1 des ersten Einzelbildes B5 einen Abschnitt A1′ einer neuen Bildzeile Z7.1 des Gesamtbildes B7 bereit. Die Pro­ zessorsteuerung springt dann zu dem Einzelbild B2 und stellt aus der entsprechenden senkrecht verlaufenden Bild­ punktreihe R6.1 einen Abschnitt A2′ der neuen Bildzeile Z7.1 des Gesamtbildes B7 bereit. Damit ist die erste neue Bildzeile Z7.1 des Gesamtbildes B7 vollständig erzeugt. Zur Generierung der weiteren Bildzeilen Z7.2 bis Z7.n des Gesamtbildes B7 fügt die Prozessorsteuerung 12 die senk­ rechten Bildpunktreihen R5.2 bis R6.n der Einzelbilder B5 und B6 entsprechend der zuvor beschriebenen Art und Weise zusammen, was durch entsprechende Adressierung er­ reicht wird.

Das Einzelbild B5 in Fig. 6 weist einen unteren horizon­ talen Bildrand 19 und das Einzelbild B6 in Fig. 7 einen oberen horizontalen Bildrand 20 auf. Beispielsweise können in dem Bild B5 eine parallel zu diesem Bildrand 19 verlau­ fende und gegenüber der Einleserichtung um 90° gedreht verlaufende Bildpunktreihe (Pixelreihe) PR5.n und eine er­ ste Bildpunktreihe PR6.1 in dem Einzelbild B6 bezüglich des Bildinhaltes einander entsprechen. In einer alterna­ tiven Ausbildung der Erfindung ist es zur Einsparung von Speicherplätzen, z. B. in dem Speicher 11 (Fig. 1), vor­ teilhaft, wenn aus einem der Bilder B5 oder B6 die zuvor genannten und einen Überlappungsbereich der Einzelbilder B5 und B6 darstellenden horizontalen Bildpunktreihen durch Fortlassen nicht gespeichert werden.

Beim Auslesen der Bildpunktreihe R5.1 wird dann z. B. mit dem Bildpunkt P5.1 begonnen, aber bereits mit dem Bild­ punkt P5.n-1 aufgehört, wenn die horizontale Pixelreihe PR5.n fortgelassen wurde. Beim Auslesen der Bildpunktreihe R6.1 wird dann mit dem Bildpunkt P6.1 begonnen. Wenn dage­ gen in dem Bild B5 die horizontale Reihe PR5.n nicht fort­ gelassen und statt dessen in dem Bild B6 die Reihe PR6.1 fortgelassen wurde, wird bei Auslesen der vertikalen Reihe R6.1 mit dem Bildpunkt P6.2 begonnen.

In Ausbildung der Erfindung weist die elektronische Bild­ wiedergabevorrichtung 14 in Fig. 1 ein Wiedergabeformat 21 auf, dessen größte Ausdehnung 22 senkrecht angeordnet ist und der Richtung der Zeilen des Gesamtbildes B4 bzw. B7 entspricht. Vorzugsweise weist die elektrische Bildwie­ dergabevorrichtung 14 eine HDTV-Monitorröhre (HDTV = High Definition Television) bzw. eine 16 : 9-Monitorröhre od. dgl. auf.

In Fig. 1 wird die Prozessorsteuerung 12 über ein Bedien­ paneel 24 gesteuert, welches auch eine Workstation mit entsprechender Bedienoberfläche enthalten kann. In Ausbil­ dung der Erfindung sind mit einer derartigen Workstation 24 zu den Gesamtbildern B4 bzw. B7 konventionelle Bilder mischbar.

Des weiteren kann die röntgentechnische Anlage gemäß Fig. 1 an einem Ausgang 25 des Speichers 11 für das Gesamtbild B4 bzw. B7 eine über ein digitales Interface 26 anschließ­ bare Laser-Multiformatkamera 27 aufweisen.

Claims (9)

1. Röntgentechnische Anlage mit einem Bildaufnahmesystem (7 bis 9) zum Erzeugen und Speichern hochaufgelöster digi­ taler Einzelbilder (B1 bis B3; B5, B6) aus zusammenhängen­ den Einzeluntersuchungsbereichen als Bildpunkte (P1.1 bis P6.2) in einem Speicher (11) sowie mit einer elektrischen Bildwiedergabevorrichtung (14), mit welcher eine Vielzahl von Bildpunkten aus wenigstens zwei gespeicherten Einzel­ bildern gleichzeitig als Gesamtbild (B4; B7) wiedergebbar ist, wobei das Gesamtbild mit einer Prozessorsteuerung (12) zeilenweise derart zusammengesetzt ist, daß jeweils eine Reihe von gespeicherten Bildpunkten eines Einzelbildes (B1 B5) einen Abschnitt (A1; A1′) jeweils einer Zeile (Z4.1 bis Z4.n; Z7.1 bis Z7.n) des Gesamtbildes (B4; B7) bildet und an diesem Abschnitt jeweils eine entsprechende Reihe von gespeicherten Bildpunkten wenigstens eines weiteren Einzelbildes (B2; B6) anschließt.

2. Röntgentechnische Anlage nach Anspruch 1, bei der die elektronische Bildwiedergabevorrichtung (14) ein Wieder­ gabeformat (21) aufweist, dessen größte Ausdehnung (22) senkrecht angeordnet ist und der Richtung der Zeilen (Z4.1 bis Z4.n; Z7.1 bis Z7.n) des Gesamtbildes (B4; B7) ent­ spricht.

3. Röntgentechnische Anlage nach Anspruch 1 oder 2, bei der die elektrische Bildwiedergabevorrichtung (14) eine HDTV-Monitorröhre (23), eine 16 : 9-Monitorröhre od. dgl. aufweist.

4. Röntgentechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Bildpunkte (P1.1 bis P3.n) der Einzelbilder (B1 bis B3) in einer vorgegebenen Einleserichtung (Zeilen­ richtung der Einzelbilder) in den Speicher (11) einlesbar sind und die jeweils eine Reihe (R1.1 bis R3.n) bildenden Bildpunkte in einer gegenüber der Einleserichtung um 90° gedrehten Ausleserichtung (Zeilenrichtung des Gesamtbil­ des) mit der Prozessorsteuerung (12) auslesbar sind.

5. Röntgentechnische Anlage nach Anspruch 4, bei der beim Einlesen von Einzelbildern (B1 bis B3) in den Speicher (11) an wenigstens einem Bildrand (15 bis 18) der jeweiligen Einzelbilder (B1 bis B3) mindestens eine parallel zu die­ sem Bildrand (15 bis 18) verlaufende und in einen Überlap­ pungsbereich der Einzeluntersuchungsbereiche fallende Zei­ le (Z2.1, Z2.2) durch Fortlassen nicht gespeichert ist.

6. Röntgentechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Bildpunkte (P5.1 bis P6.2) der Einzelbilder (B5, B6) in einer vorgegebenen Einleserichtung (Zeilenrich­ tung der Einzelbilder) in den Speicher (11) einlesbar sind und die jeweils eine Reihe (R5.1 bis R6.n) bildenden Bild­ punkte in einer der Einleserichtung entsprechenden Auslese­ richtung (Zeilenrichtung des Gesamtbildes) mit der Prozes­ sorsteuerung (12) auslesbar sind.

7. Röntgentechnische Anlage nach Anspruch 6, bei der beim Einlesen von Einzelbildern (B5, B6) in den Speicher (11) an wenigstens einem Bildrand (19, 20) der jeweiligen Ein­ zelbilder (B5, B6) mindestens eine parallel zu diesem Bild­ rand (19, 20) verlaufende und gegenüber der Einleserich­ tung (Zeilenrichtung der Einzelbilder) um 90° gedreht ver­ laufende Reihe (PR5.n, PR6.1) von Bildpunkten, die in ei­ nen Überlappungsbereich der Einzeluntersuchungsbereiche fällt, durch Fortlassen nicht gespeichert ist.

8. Röntgentechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der zu dem Gesamtbild (B4; B7) konventionelle Bil­ der mittels einer Workstation (24) mit entsprechender Be­ dienoberfläche mischbar sind.

9. Röntgentechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der an einem Ausgang (25) des Speichers (11) für das Gesamtbild (B4; B7) über ein digitales Interface (26) eine Laser-Multiformatkamera (27) anschließbar ist.