DE4303941C2

DE4303941C2 - X-ray sensitometer

Info

Publication number: DE4303941C2
Application number: DE19934303941
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Kuetterer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2013-02-11
Also published as: DE4303941A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Röntgen-Sensitometer zur Erzeugung einer Belichtung eines Röntgenfilmes und Bestimmung der Kon stanz der nachfolgenden Entwicklung des Röntgenfilmes mit einer lichtdichten Kassetteneinheit zur Aufnahme des Röntgen filmes, wenigstens einer Verstärkungsfolie und Mitteln zum Abschwächen des von den Verstärkungsfolien emittierten Lich tes und mit einem Dosisdetektor.The invention relates to an X-ray sensitometer for generation exposure of an X-ray film and determination of the con die with the subsequent development of the X-ray film a light-tight cassette unit for recording the X-ray film, at least one reinforcing film and means for Attenuation of the light emitted by the reinforcement foils tes and with a dose detector.

Es sind verschiedene Sensitometrie-Verfahren bekannt, die jedoch eine genaue Bestimmung der Konstanz der Filmverarbei tung nicht zulassen, da sie von verschiedenen, bei den ein zelnen Röntgen-Sensitometrie-Verfahren unterschiedlichen Parametern abhängen. Zur Bestimmung der Konstanz der Film entwicklung wird ein mit unterschiedlichen Graustufen belich teter Filmstreifen entwickelt und anschließend ausgewertet.Various sensitometry methods are known however, an exact determination of the constancy of the film processing not allow because they are different from one another individual X-ray sensitometry procedures differ Depend on parameters. To determine the constancy of the film development will illuminate with different shades of gray developed film strip and then evaluated.

Bei der einseitigen und doppelseitigen Lichtsensitometrie werden die Filme mit Licht belichtet, in dessen Strahlen sich eine Sensitometertreppe oder, wie in der DD 2 34 088 A1 für die doppelseitige Lichtsensitometrie beschrieben, zwei Grau keile befinden. Dieses Licht weist jedoch eine andere spek trale Verteilung als das von der Verstärkungsfolie emittierte Licht auf, so daß diese Verfahren zu deutlichen, manchmal gleich-, manchmal gegenläufigen Ergebnisunterschieden zur Röntgensensitometrie führen. Es ergeben sich weiterhin lang zeitliche Änderungen des emittierten Spektrums durch Änderun gen der Betriebsfrequenz der belichtenden Lumineszenzplatten sowie durch Alterung der verwendeten Lumineszenzplatten.With single-sided and double-sided light sensitometry the films are exposed to light in whose rays there is a sensitometer staircase or, as in DD 2 34 088 A1 for described the double-sided light sensitometry, two gray wedges. However, this light shows another spec central distribution than that emitted by the reinforcing film Light on so that these procedures become clear, sometimes the same, sometimes contradicting differences in results compared to X-ray sensitometry. It continues to be long temporal changes of the emitted spectrum by changes against the operating frequency of the exposing luminescent plates and aging of the luminescent plates used.

Bei der einseitigen Lichtsensitometrie können weiterhin Un terschiede in der Empfindlichkeit der beiden Emulsionsschich ten eines Röntgenfilmes unterschiedliche Ergebnisse bringen. Es ergeben sich sowohl in Hinblick auf die Empfindlichkeit als auch auf den Kontrast immer deutliche Unterschiede zur doppelseitigen Sensitometrie, die zudem vom Filmtyp abhängig sind.With one-sided light sensitometry, Un differ in the sensitivity of the two emulsion layers bring different results. It arises both in terms of sensitivity as well as the contrast always clear differences to double-sided sensitometry, which also depends on the film type are.

Bei der Verwendung von vorbelichteten Sensitometerstreifen ist das latente Bild von der zwischen Belichtung und Verar beitung vergangenen Zeit abhängig, wobei das Latenzbildver halten von Filmtyp zu Filmtyp unterschiedlich ist. Ein vorbe lichteter Sensitometerstreifen anderen Filmtyps kann sich bei der Verarbeitung völlig anders (selbst gegenläufig) als der für die Röntgenaufnahme verwendete Film verhalten. Beide Filme reagieren auch unterschiedlich auf Änderungen der Ver arbeitungsbedingungen, so daß dadurch eine Konstanz oder Inkonstanz der Verarbeitung festgestellt wird, die für die Patientenaufnahmen nicht zwangsläufig gegeben sein muß. Die Vorbelichtung erfolgt dabei in aller Regel mit Lichtsensito metern, so daß sich deren Nachteile noch addieren.When using pre-exposed sensitometer strips is the latent image of the one between exposure and processing processing past time, the latency image ver keep different from film type to film type. A past Illuminated sensitometer strips of other film types may appear processing completely different (even in opposite directions) to that film used for the x-ray. Both Films also react differently to changes in ver working conditions, so that thereby a constancy or Inconsistency in the processing is determined for the Patient admissions need not necessarily be given. The Pre-exposure is usually done with a light sensor meters, so that their disadvantages add up.

Bei der Röntgen-Intensitäts-Sensitometrie werden die Röntgen filme mit Röntgenstrahlen belichtet, in deren Strahlengang sich ein röntgenstrahlenabsorbierender stufenförmiger Absor ber befindet. Die unterschiedlich starke Aufhärtung der Rönt genstrahlung bei einer derartigen beispielsweise aus der DE 36 42 565 A1 bekannten Röntgen-Intensitäts-Sensitometrie mit röntgenstrahlenabsorbierendem stufenförmigen Absorber kann durch die unterschiedlichen Absorberstufen wegen der Abhängigkeit des von den Verstärkungsfolien emittierten Lichtes von der Strahlenhärte zu Fehlern führen. Zulässige Schwankungen der Spannung der Röntgenröhre ändern den Bild kontrast, aus dem letztlich wesentliche Sensitometrie-Ergeb nisse ermittelt werden. Eine zuverlässige Spannungsmessung ist daher neben einer präzisen Dosismessung unerläßlich, so daß sich Kosten und Aufwand zusätzlich erhöhen. Zusätzlich ist bei der DE 36 42 565 A1 ein Photodetektor zur Messung der Röntgendosis vorgesehen, der mit einem Anzeigeteil verbunden ist, auf dem sich die Röntgendosis ablesen läßt. Eine eindeu tige Fehlerzuordnung Röntgenanlage - Filmverarbeitung ist jedoch nicht möglich, da unter anderem gegenläufige Fehler beider Einrichtungen sich im Prüfungsergebnis aufheben und somit nicht erkannt werden können.In X-ray intensity sensitometry, the X-rays films exposed to x-rays in their beam path an X-ray absorbing step-shaped absorber located above. The different degrees of hardening of the X-ray gene radiation in such a case, for example from the DE 36 42 565 A1 known X-ray intensity sensitometry with X-ray absorbing step-shaped absorber due to the different absorber levels Dependency of what is emitted from the reinforcement foils Light from the radiation hardness lead to errors. Permissible Fluctuations in the voltage of the X-ray tube change the picture contrast, from the ultimately essential sensitometry result nisse can be determined. A reliable voltage measurement is therefore indispensable in addition to a precise dose measurement that costs and effort increase additionally. In addition is in DE 36 42 565 A1 a photodetector for measuring the X-ray dose provided, which is connected to a display part on which the X-ray dose can be read. One of a kind X-ray system - film processing is faulty however not possible because, among other things, contrary errors both institutions cancel each other in the test result and therefore cannot be recognized.

Bei der Röntgen-Intensitäts-Sensitometrie mit homogenem Absorber und Änderung der Röhrenstromstärke von Sensitometer stufe zu Sensitometerstufe ergibt eine fraktionierte Belich tung andere Ergebnisse auf dem Film als eine Einzelbelichtung.With X-ray intensity sensitometry with homogeneous Absorber and tube current change from sensitometer level to sensitometer level results in a fractional exposure results on the film other than a single exposure.

Bei der Röntgen-Zeit-Sensitometrie werden die verschiedenen Stufen des Sensitometerkeiles mit unterschiedlich langen Belichtungszeiten belichtet. Dadurch entstehen Fehler auf Grund des Schwarzschild-Verhaltens des Filmes. Außerdem gehen die Fehler des Zeitschalters der Röntgeneinrichtung voll in die Meßergebnisse ein.In X-ray time sensitometry, the different Levels of the sensor wedge with different lengths Exposure times exposed. This creates errors Reason for the Schwarzschild behavior of the film. Go also the errors of the X-ray device timer fully in the measurement results.

Bei der Röntgen-Abstands-Sensitometrie wird das Film-Folien- Kassetten-System für jede zu belichtende Stufe des Sensitome terkeiles in einen anderen Abstand zum Film der Röntgenröhre gebracht. Entsprechend dem quadratischen Abstandsgesetz wird bei sonst gleichen Belichtungsparametern eine unterschiedli che Filmdichte erzeugt. Diese Methode ist einerseits die ein zige wissenschaftlich kaum angreifbare Methode, andererseits wird ein so großer Abstandshub benötigt, daß die Methode nur im freien Aufbau, nicht aber mit einer konventionellen Rönt geneinrichtung realisiert werden kann.In X-ray distance sensitometry, the film-foil Cassette system for each level of Sensitome to be exposed a different distance from the film of the X-ray tube brought. According to the quadratic distance law with otherwise identical exposure parameters a different che film density generated. On the one hand, this method is the one only scientifically barely accessible method, on the other hand such a large distance stroke is required that the method only in free setup, but not with a conventional X-ray gene device can be realized.

Die Röntgensensitometrie nach dem sogenannten "visuellen Ver fahren zur Prüfung der Filmverarbeitung" ist die Belichtung eines Filmes in einer Kassette mit Verstärkungsfolien, wobei sich beidseitig des Filmes ein photographischer Keil befin det, der das Licht stufenförmig schwächt. Aber selbst bei mitgemessener Dosis in der Kassettenebene müssen viele Sensi tometerfilme verworfen werden, da eine für die sensitometri sche Prüfung unzulässige Dosisänderung von beispielsweise Δ I · t = ± 4,5% entsprechend einer Dichteänderung von etwa Δ D = ± 0,2 erst nach der Aufnahme erkannt werden kann, da eine konventionelle Röntgeneinrichtung in aller Regel nicht so konzipiert ist, daß sie die an ein Meßmittel zu stellenden Anforderungen erfüllt. Wird die Röntgeneinrichtung trotzdem als Meßmittel benutzt, so kann wegen der Einflüsse der Röh renspannung, des Röhrenstromes, der Zeitschaltung und der Geometrie nur sehr bedingt zwischen den Einflüssen der Rönt geneinrichtung und denen der Filmverarbeitung auf den Dichte verlauf des Sensitometerstreifens rückgeschlossen werden.X-ray sensitometry according to the so-called "visual ver drive to test film processing "is the exposure of a film in a cassette with reinforcing foils, where there is a photographic wedge on both sides of the film det that weakens the light step by step. But even with with the measured dose in the cassette level, many sensi tometer films should be discarded, as one for the sensitometri For example, check the impermissible dose change Δ I · t = ± 4.5% corresponding to a change in density of approximately Δ D = ± 0.2 can only be recognized after the exposure, since a conventional X-ray device is generally not is designed so that it has to be placed on a measuring device Requirements fulfilled. Will the x-ray device anyway used as a measuring device, the Röh voltage, the tube current, the timer and the Geometry only to a very limited extent between the influences of the X-ray equipment and those of film processing on the density course of the sensitometer strip.

Das Verfahren arbeitet beispielsweise mit einem 25 mm Al-Ab sorber im Röntgenstrahlengang, hinter dem sich eine Rönt genröhrenspannungsänderung von zulässigen ± 4% bei freier Einstellung (d. h. Belichtung ohne Belichtungsautomatik) als Dosisänderung von etwa ± 26% auswirkt. Die Genauigkeit der Belichtung ist abhängig von der Reproduzierbarkeit der Belichtungsautomatik, die bei älteren Geräte mit etwa ± 10%, bei neueren mit etwa ± 5% angenommen werden kann. Die gefor derte Dosiskonstanz von ± 10% in der Filmebene bedeutet bei einer Gradation von 3,5 eine Dichteänderung am Film von ΔD = ± 0,14. Zulässig bei der Konstanzprüfung der Filmverar beitung ist eine Toleranz von ΔD = ± 0,2. Damit ist die tech nikübliche Genauigkeitsforderung nach einer Meßunsicherheit von 1/3 der für die Prüfgröße zulässigen Grenzabweichung von dieser Methode nicht erfüllt. Es ist eine Dosiskonstanz von kleiner ± 4,5% zu fordern, die von den bisher beschriebe nen Verfahren und Vorrichtungen mit Ausnahme der Röntgen-Ab stands-Sensitometrie nicht erreicht wird.The method works with a 25 mm Al-Ab, for example sorber in the X-ray path, behind which there is an X-ray tube voltage change of permissible ± 4% with free Setting (i.e. exposure without automatic exposure) as Dose change of approximately ± 26% affects. The accuracy of the Exposure depends on the reproducibility of the Automatic exposure control, which is around ± 10% in older devices, can be assumed to be around ± 5% for newer ones. The gefor derose constant dose of ± 10% in the film plane means at a gradation of 3.5 a change in density on the film of ΔD = ± 0.14. Permitted for the constancy test of the film processors processing is a tolerance of ΔD = ± 0.2. So the tech Standard accuracy requirement for a measurement uncertainty of 1/3 of the limit deviation permissible for the test variable not met by this method. It is a constant dose of less than ± 4.5% to be demanded from those described so far NEN methods and devices with the exception of the X-ray Ab level sensitometry is not achieved.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Röntgen-Sensito meter der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine genaue und reproduzierbare Belichtung von Filmen zur Funktions- und Konstanzprüfung der Filmverarbeitung wie auch für Aufgaben in Forschung und Entwicklung ermöglicht.The invention is based on the task of an X-ray sensito meters of the type mentioned at the beginning to create an accurate and reproducible exposure of films for functional and Constancy test of the film processing as well as for tasks in Research and development enables.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Strahleneinfallsrichtung gesehen vor der Kassetteneinheit des Röntgen-Sensitometers ein optischer Verschluß aus einem für Röntgenstrahlen undurchlässigem Material mit einer ein stellbaren Verschlußzeit angeordnet ist und daß an dem Dosis detektor eine Steuervorrichtung angeschlossen ist, die mit dem Verschluß verbunden ist, dessen Verschlußzeit bestimmt und den Verschluß auslöst, wenn die Dosisleistung eine ausreichende Konstanz erreicht hat. Dadurch wird erreicht, daß erstens die dem Röntgenfilm zugeführte Dosisleistung exakt gemessen werden kann, während zweitens der Röntgenfilm mit genau definierter und reproduzierbarer Zeit belichtet wird.The object is achieved in that in Direction of radiation seen in front of the cassette unit of the X-ray sensitometer is an optical shutter from one X-ray opaque material with a adjustable shutter speed is arranged and that at the dose detector is connected to a control device which the shutter is connected, the shutter speed determines and releases the shutter when the dose rate is one has reached sufficient constancy. This ensures that firstly the dose rate supplied to the X-ray film can be measured exactly, secondly the X-ray film exposed with precisely defined and reproducible time becomes.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Mittel zum Abschwächen des von den Verstärkungsfolien emittierten Lichtes wenigstens eine Sensitometertreppe und/oder ein opti sches Filter aufweisen können. Um beispielsweise Inhomogeni täten der Intensität innerhalb des Röntgenstrahlenbündels kompensieren zu können, kann das optische Filter erfindungs gemäß inhomogen geschwärzt sein.It has proven to be advantageous if the funds to attenuate that emitted by the reinforcing foils Light at least one sensitometer staircase and / or an opti cal filter. For example, Inhomogeni the intensity within the X-ray beam To be able to compensate, the optical filter fiction blackened according to inhomogeneous.

Eine genaue Arretierung des Röntgenfilmes wird ermöglicht, wenn die Kassetteneinheit zwei Glasplatten zur Haltung des Röntgenfilmes aufweist, zwischen denen der Röntgenfilm einge klemmt wird. Ein einfacher Aufbau und ein einfaches Handling ergibt sich, wenn die Sensitometertreppe direkt entweder auf einer Verstärkungsfolie oder auf wenigstens einer der Glas platten aufgebracht ist.An exact locking of the X-ray film is made possible if the cassette unit has two glass plates to hold the X-ray film has between which the X-ray film is inserted gets stuck. Simple construction and easy handling arises when the sensitometer staircase opens up either a reinforcing film or on at least one of the glass plates is applied.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn als Kassettenein heit eine konventionelle Film-Folien-Kassette Verwendung fin det.It has proven to be advantageous if as a cassette a conventional film-foil cassette det.

Eine genaue Anpassung des Dosisdetektors an die Kassettenein heit wird erreicht, wenn dem Dosisdetektor Mittel zum Ab schwächen der Röntgenstrahlung vorgeordnet sind, die in ihrer Wirkungsweise den Mitteln zum Abschwächen in der Kassetten einheit von ihrer Vorderseite bis zum Röntgenfilm entspre chen. Precise adaptation of the dose detector to the cassettes unit is achieved when the dose detector has means for ab weaknesses of X-rays that are preceded in their Mode of action of the weakening means in the cassettes unit from its front to the X-ray film chen.

Die Konstanz der Röntgendiagnostikeinrichtung kann direkt überprüft werden, wenn eine Anzeigevorrichtung mit dem Dosis detektor verbunden ist, die eine Änderung der Dosisleistung während der Belichtungszeit anzeigt. Hierzu können zwei Strahlendetektoren vorgesehen sein, die unterschiedliche Vor filterungen aufweisen und mit einer Rechenschaltung verbunden sind, die aus den Ausgangssignalen der Strahlendetektoren durch Quotientenbildung eine Änderung der Spannung der Rönt genröhre während der Belichtungszeit ermittelt.The constancy of the X-ray diagnostic device can be direct be checked when a display device with the dose Detector is connected to a change in dose rate during the exposure time. Two can do this Radiation detectors can be provided that are different Have filters and connected to a calculation circuit are from the output signals of the radiation detectors a change in the voltage of the X-ray by forming the quotient gen tube determined during the exposure time.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zei gen:The invention is based on in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. It shows gene:

Fig. 1 einen horizontalen Meßaufbau eines erfindungsgemäßen Röntgen-Sensitometers und Fig. 1 shows a horizontal measurement setup of an X-ray sensitometer according to the invention and

Fig. 2 einen vertikalen Meßaufbau eines erfindungsgemäßen Röntgen-Sensitometers. Fig. 2 shows a vertical measurement setup of an X-ray sensitometer according to the invention.

In der Fig. 1 ist ein horizontaler Meßaufbau eines Röntgen-Sen sitometers 1 dargestellt, das im Strahlengang einer Rönt genröhre 2 mit einem Zentralstrahl 3 angeordnet ist. Das Röntgen-Sensitometer 1 weist eine Kassetteneinheit 4 auf, in der ein Röntgenfilm 5 als Sensitometerfilm zwischen zwei UV-durchlässigen Glasplatten 6 und 7 gehalten ist. In beiden Richtungen schließen sich an die Glasplatten 6 und 7 je eine Sensitometertreppe 8 und 9 (Stufen unterschiedlicher opti scher Dichte) und ggf. ein inhomogen geschwärztes optisches Filter 10 und 11 an, die an je eine Verstärkungsfolie 12 und 13 angrenzen.In Fig. 1, a horizontal measurement setup of an X-ray Sen sitometer 1 is shown, which is arranged in the beam path of an X-ray tube 2 with a central beam 3 . The X-ray sensitometer 1 has a cassette unit 4 in which an X-ray film 5 is held as a sensitometer film between two UV-transparent glass plates 6 and 7 . In both directions, the glass plates 6 and 7 each have a sensitometer stair 8 and 9 (steps of different optical density) and possibly an inhomogeneously blackened optical filter 10 and 11 , each adjoining a reinforcing film 12 and 13 .

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist auch beim Gegenstand gemäß Fig. 1 (nicht dargestellt) in der Filmebene, seitlich versetzt zum Zentralstrahl 3, ein Dosisdetektor 14 angeordnet, der mit einer Vorfilterung 15 versehen ist, die der Filterung vor dem Röntgenfilm 5 und somit in seiner Wirkungsweise der Filter wirkung der Glasplatte 6, der Sensitometertreppe 8 und des optischen Filters 10 entspricht. Der Dosisdetektor 14 ermit telt integriert oder separat die Dosisleistung.As can be seen from FIG. 2, in the case of the object according to FIG. 1 (not shown), a dose detector 14 is arranged in the film plane, laterally offset from the central beam 3 , which is provided with a pre-filtering 15 , which is the filtering in front of the X-ray film 5 and thus in its mode of action of the filter effect of the glass plate 6 , the sensitometer stairs 8 and the optical filter 10 corresponds. The dose detector 14 detects the dose rate integrated or separately.

Vor der Kassetteneinheit 4 und dem Dosisdetektor 14 ist im Strahlengang ein Verschluß 16 angeordnet, der beispielsweise elektrisch, elektromechanisch oder pneumatisch angetrieben werden oder ein Fallverschluß sein kann.In front of the cassette unit 4 and the dose detector 14 , a closure 16 is arranged in the beam path, which can be driven, for example, electrically, electromechanically or pneumatically, or can be a latch.

Die Röntgenröhre 2 ist mit einer Primärstrahlenblende 17 ver sehen. Der Primärstrahlenblende 17 kann ein Koppeltubus 18 vorgeordnet sein, der eine konstante Zuordnung von Röntgen röhre 2 bzw. Primärstrahlenblende 17 und Röntgen-Sensitometer 1 gewährleistet.The X-ray tube 2 is seen with a primary aperture 17 ver. The primary beam aperture 17 can be arranged upstream of a coupling tube 18 , which ensures a constant assignment of the X-ray tube 2 or primary beam aperture 17 and the X-ray sensitometer 1 .

Zur sensitometrischen Belichtung wird die Röntgenröhre 2 in den Durchleuchtungsbetrieb geschaltet. Durch den separaten Verschluß erreicht man eine genau steuerbare, von den Schalt zeiten der Röntgenröhre 2 unabhängige Belichtungszeit des Röntgenfilmes 5. Durch den Dosisdetektor 14 wird die Dosis leistung exakt gemessen, so daß von dem Röntgenfilm 5 eine genau definierbare Dosis erfaßt wird.For sensitometric exposure, the X-ray tube 2 is switched to the fluoroscopic mode. Through the separate shutter you can achieve a precisely controllable, from the switching times of the X-ray tube 2 independent exposure time of the X-ray film 5th Through the dose detector 14 , the dose rate is measured exactly, so that a precisely definable dose is detected by the X-ray film 5 .

In der Fig. 2 ist ein vertikaler Meßaufbau des Röntgen-Sensi tometers 1 dargestellt, das auf eine Lagerungsplatte 19 einer Röntgeneinrichtung gelegt ist. Der Meßaufbau ist im wesentli chen derselbe wie in Fig. 1, lediglich mit der Ausnahme, daß sich kein Fallverschluß als Verschluß 16 verwenden läßt.In Fig. 2, a vertical measurement setup of the X-ray Sensi tometer 1 is shown, which is placed on a mounting plate 19 of an X-ray device. The measurement setup is essentially the same as in FIG. 1, with the exception that no case lock can be used as the closure 16 .

Bei der Belichtung sind normalerweise Unsicherheiten durch Spannungsschwankungen der Röntgenröhre 2, Geometrieänderungen von Prüfung u Prüfung, die Reproduzierbarkeit und Konstanz der Intensität und die Reproduzierbarkeit der Zeit gegeben.The exposure is normally subject to uncertainties due to voltage fluctuations in the X-ray tube 2 , changes in the geometry of the test and test, the reproducibility and constancy of the intensity and the reproducibility of the time.

Durch eine Belichtung vorzugsweise im oberen Spannungsbereich (z. B. um 90 kV) unter Verwendung relativ geringer Filterung durch im wesentlichen die Kassettenbestandteile resultieren aus zulässigen Änderungen der Spannung der Röntgenröhre die geringstmöglichen Dosisänderungen in der Filmebene. Diese verbleibenden Änderungen werden vom Dosisdetektor erfaßt.By exposure, preferably in the upper voltage range (e.g. around 90 kV) using relatively low filtering essentially result from the cassette components from permissible changes in the voltage of the X-ray tube smallest possible dose changes in the film level. These remaining changes are detected by the dose detector.

Änderungen der Aufnahmegeometrie, beispielsweise des Abstan des vom Fokus der Röntgenröhre 2 zum Röntgenfilm 5 resp. Dosisdetektor 14 gehen entsprechend dem quadratischen Abstandsgesetz in die Belichtung ein. Auch diese Dosisände rungen sowie die Schwankungen des Stromes der Röntgenröhre, beispielsweise durch die lokalen Netzqualitäten, werden vom Dosisdetektor 14 erfaßt.Changes in the recording geometry, for example the distance from the focus of the X-ray tube 2 to the X-ray film 5, respectively. Dose detector 14 is included in the exposure in accordance with the quadratic distance law. These dose changes as well as the fluctuations in the current of the X-ray tube, for example due to the local network qualities, are detected by the dose detector 14 .

Die Belichtungszeit wird durch den Verschluß 16 des Röntgen-Sen sitometers 1 sehr genau bestimmt. Der Verschluß 16 ist derart ausgebildet, daß die Verschlußzeit durch die Breite des Schlitzes 20 und/oder durch die Verschiebegeschwindigkeit des Schlitzes 20 verändert werden kann.The exposure time is determined very precisely by the closure 16 of the X-ray senometer 1 . The shutter 16 is designed such that the shutter speed can be changed by the width of the slot 20 and / or by the displacement speed of the slot 20 .

Die Röntgenstrahlung wird bereits vor der Belichtung einge schaltet. Aus dem aktuellen Dosisleistungswert, beeinflußt durch die Spannung der Röntgenröhre, dem Abstand und dem Röhrenstrom, wird von dem Dosisdetektor 14 die für eine konstante und reproduzierbare Belichtung erforderliche Zeit ermittelt und durch nicht dargestellte elektrische, elektronische, mechanische oder pneumatische Stellglieder auf den Verschluß 16 mit Schlitz 20 übertragen. Diese Stellglieder können die Breite und/oder die Verschiebegeschwindigkeit des Schlitzes 20 beeinflussen. Die Auslösung des Verschlusses 16 erfolgt erst, wenn die Dosisleistung eine ausreichende Konstanz erreicht hat.The X-rays are switched on before the exposure. From the current dose rate value, influenced by the voltage of the x-ray tube, the distance and the tube current, the dose detector 14 determines the time required for constant and reproducible exposure and by means of electrical, electronic, mechanical or pneumatic actuators (not shown) on the closure 16 Transfer slot 20 . These actuators can influence the width and / or the displacement speed of the slot 20 . The shutter 16 is only triggered when the dose rate has reached a sufficient constancy.

Die Verschlußzeit soll vorzugsweise im Bereich von 50 bis 200 ms liegen, da in diesem Zeitbereich das Schwarzschildver halten der Röntgenfilme 5 den geringsten Einfluß auf das Ergebnis hat. The shutter speed should preferably be in the range of 50 to 200 ms, since in this time range the Schwarzschildver hold the X-ray films 5 has the least influence on the result.

In einer einfacheren Ausführung des Gerätes ist ein Betrieb mit einer fest eingestellten Belichtungszeit und Verschlußge schwindigkeit möglich. In diesem Falle muß der aktuelle Dosisleistungswert mit einem einmal festgelegten Bezugswert verglichen werden. Das Ergebnis kann bereits als Belichtungs faktor angezeigt werden. Dieser Faktor kann dann bei der manuellen oder automatischen sensitometrischen Auswertung des Sensitometerstreifens als Belichtungskorrektur durch Ver schiebung der Dichtekurve auf der Abszisse des Sensitometrie-Dia gramms berücksichtigt werden. Der Faktor kann auch digital auf den Sensitometerstreifen entweder im direkten Kontakt eines Digitalanzeigeelementes oder durch optische Übertragung auf den Film aufbelichtet werden.In a simpler version of the device is an operation with a fixed exposure time and shutter speed speed possible. In this case the current Dose rate value with a defined reference value be compared. The result can already be used as an exposure factor are displayed. This factor can then manual or automatic sensitometric evaluation of the Sensitometer strips as exposure correction by Ver shift of the density curve on the abscissa of the sensitometry slide be considered. The factor can also be digital on the sensitometer strips either in direct contact a digital display element or by optical transmission be exposed on the film.

In einer weiteren Version wird die Belichtung, d. h. die Bewe gung des Schlitzes 20 automatisch im eingeschwungenen Zustand der Dosisleistung der Röntgeneinrichtung ausgelöst.In a further version, the exposure, ie the movement of the slit 20, is triggered automatically in the steady state of the dose rate of the X-ray device.

Der Vorteil einer Dosismessung in der vorgesehenen Weise liegt u. a. auch darin, daß die für die Belichtung relevanten Parameter wie die Röntgenröhrenspannung, insbesondere aber Geometrie und Röntgenröhrenstrom nur relativ grob eingestellt werden müssen, um in den Bereich der erforderlichen Dosis leistung für den vorgesehenen Belichtungszeitbereich (50 bis 200 ms) zu kommen.The advantage of a dose measurement in the intended way lies u. a. also that the relevant for the exposure Parameters like the X-ray tube voltage, but especially Geometry and X-ray tube current only set relatively roughly need to be in the range of the required dose performance for the intended exposure time range (50 to 200 ms) to come.

Röntgenfilme werden sehr steil entwickelt. Der lokale Gra dient hat nicht selten einen Wert von 3,5 und mehr. Zur Ein haltung von Dichtetoleranzen sind deshalb die Belichtungspa rameter sehr exakt einzuhalten. Bei einem angenommenen loka len Gradienten von 3,5 resultieren z. B. folgende Dichteände rungen ΔD:
ΔD = 0,2 aus einer Belichtungsdifferenz von 14,1%
ΔD = 0,1 aus einer Belichtungsdifferenz von 6,8%
ΔD = 0,05 aus einer Belichtungsdifferenz von 3,3%
Nach allgemein anerkannten Regeln der Technik soll die Meßun genauigkeit 1/3 der für die Prüfgröße zulässigen Grenzab weichung betragen. Daraus ergeben sich, je nach Zielstellung und Einsatzgebiet, die Genauigkeitsanforderungen an die Sen sitometrie, insbesondere an die Röntgensensitometrie der beschriebenen Art.X-ray films are developed very steeply. The local Gra serves often has a value of 3.5 and more. To maintain sealing tolerances, the exposure parameters must therefore be adhered to very precisely. With an assumed local gradient of 3.5, z. B. the following changes in density ΔD:
ΔD = 0.2 from an exposure difference of 14.1%
ΔD = 0.1 from an exposure difference of 6.8%
ΔD = 0.05 from an exposure difference of 3.3%
According to generally recognized rules of technology, the measurement accuracy should be 1/3 of the limit deviation permissible for the test variable. Depending on the objective and area of application, this results in the accuracy requirements for the sen sitometry, in particular for the x-ray sensitometry of the type described.

Weiterhin weist das beschriebene Röntgen-Sensitometer die Vorteile auf, daß die spektrale Emission der Verstärkungsfo lien 12 und 13 wegen der Anregung durch Röntgenstrahlen exakt derjenigen entspricht, die auch bei der Belichtung von medi zinischen Aufnahmen wirksam ist. Auch läßt sich schnell und einfach eine Anpassung an unterschiedliche spektrale Emissio nen und unterschiedliche Verstärkungsfaktoren durch Wechsel der Verstärkungsfolien 12 und 13 bzw. durch Verwendung von mit unterschiedlichen Folientypen bestückten Kassetten durch führen. Das sensitometrische Meßergebnis hängt wesentlich von der spektralen Verteilung der Verstärkungsfolien 12 und 13 (kontinuierliche Spektren unterschiedlicher Form und Lage, unterschiedliche Linienspektren) in Verbindung mit der spek tralen Empfindlichkeit des verwendeten Filmtypes ab. Inhomo genitäten im Röntgenstrahlenbündel können durch optische Fil ter 10 und 11 weitestgehend ausgeglichen werden. Auch kann eine Abstimmung auf eine ganz bestimmte Röntgeneinrichtung bei bestimmten Fokus-Film-Abstand und bestimmter Orientierung senkrecht zum Zentralstrahl 3 erfolgen.Furthermore, the described X-ray sensitometer has the advantages that the spectral emission of the amplifier lines 12 and 13 corresponds exactly to that due to the excitation by X-rays, which is also effective in the exposure of medical recordings. It can also be quickly and easily adapted to different spectral emissions and different gain factors by changing the reinforcing foils 12 and 13 or by using cassettes equipped with different foil types. The sensitometric measurement result depends essentially on the spectral distribution of the reinforcing foils 12 and 13 (continuous spectra of different shape and position, different line spectra) in connection with the spectral sensitivity of the film type used. Inhomogeneities in the X-ray beam can be largely compensated for by optical filters 10 and 11 . It is also possible to tune to a very specific x-ray device with a certain focus-film distance and a certain orientation perpendicular to the central beam 3 .

Die Kassetteneinheit 4 kann dem Röntgen-Sensitometer 1 ent nommen werden und im Dunkelraum mit einem Röntgenfilm 5 bela den werden.The cassette unit 4 can be removed from the X-ray sensitometer 1 and loaded with an X-ray film 5 in the dark room.

Es ist aber auch eine Ausführung möglich, bei der der Rönt genfilm 5 mit einer speziellen Umladekassette im Hellraum in die Kassetteneinheit des Röntgen-Sensitometers 1 eingebracht werden kann. Es können auch einseitig beschichtete Filme auch einseitig belichtet werden, wenn die Kassetteneinheit 4 mit nur einer Verstärkungsfolie 12 und einer Sensitometertreppe 8 oder Lichtabdeckung der hinteren (unteren) Verstärkungsfolie 13 versehen ist.However, an embodiment is also possible in which the X-ray film 5 can be introduced into the cassette unit of the X-ray sensitometer 1 with a special reloading cassette in the bright room. Films coated on one side can also be exposed on one side if the cassette unit 4 is provided with only one reinforcement film 12 and a sensitometer stair 8 or light cover for the rear (lower) reinforcement film 13 .

In einer weiteren Gerätevariante können mehrere unterschied liche Verstärkungsfolien 12 und 13 nebeneinander angeordnet sein, wobei durch entsprechende Auswahl der Lage des Ver schlusses 16 die jeweils gewünschte Verstärkungsfolie 12 und 13 zur Belichtung verwendet werden kann. Die Empfindlich keitsklasse der Verstärkungsfolien 12 und 13 oder die jeweils erforderlichen Belichtungsdaten werden angezeigt. Die Belich tungsphase und/oder deren Ende werden beispielsweise optisch oder akustisch angezeigt.In a further device variant, a plurality of different reinforcing foils 12 and 13 can be arranged next to one another, the respective desired reinforcing foil 12 and 13 being used for exposure by appropriate selection of the position of the closure 16 . The sensitivity class of the reinforcing films 12 and 13 or the respectively required exposure data are displayed. The exposure phase and / or the end thereof are displayed, for example, optically or acoustically.

Die Sensitometertreppen 8 und 9 müssen so ausgeführt sein, daß das von den Verstärkungsfolien 12 und 13 emittierte Licht in seiner spektralen Verteilung nicht verändert wird. Die Glasplatten 6 und 7 dürfen das von den Verstärkungsfolien 12 und 13 emittierte Licht im Bereich der spektralen Empfind lichkeit der Röntgenfilme 5 nicht schwächen.The sensitometer stairs 8 and 9 must be designed so that the light emitted by the reinforcing foils 12 and 13 is not changed in its spectral distribution. The glass plates 6 and 7 must not weaken the light emitted by the reinforcing foils 12 and 13 in the region of the spectral sensitivity of the X-ray films 5 .

Mit dem beschriebenen Gerätekonzept sollen die Nachteile bekannter Sensitometrie-Verfahren vermieden werden mit gleichzeitig bestmöglicher Annäherung an die Belichtungsbe dingungen, wie sie auch bei Film-Folien-Systemen bestehen.With the described device concept, the disadvantages should be known sensitometry methods can be avoided with at the same time the best possible approximation to the exposure range conditions that also exist with film-film systems.

Das erfindungsgemäße Röntgen-Sensitometer 1 ist für alle vor kommenden Einsatzgebiete, beispielsweise in der Forschung sowie bei der Abnahme- Funktions- und Konstanzprüfung nach der Röntgenverordnung, geeignet.The X-ray sensitometer 1 according to the invention is suitable for all upcoming fields of application, for example in research and in the acceptance, function and constancy test according to the X-ray regulation.

Claims

1. X-ray sensitometer ( 1 ) for generating an exposure of an X-ray film ( 5 ) and determining the constancy of the following development of the X-ray film ( 5 ) with a light-tight cassette unit ( 4 ) for receiving the X-ray film ( 5 ), at least one reinforcing film ( 12 , 13 ) and means ( 8 to 11 ) for weakening the light emitted by the reinforcing foils ( 12 , 13 ) and with a dose detector ( 14 ), characterized in that viewed in the direction of radiation incidence in front of the cassette unit ( 4 ) of the X-ray sensitometer ( 1 ) an optical shutter ( 16 ) made of an X-ray-opaque material with an adjustable shutter speed and that a control device is connected to the dose detector ( 14 ), which is connected to the shutter ( 16 ), the shutter speed determines and the Closure ( 16 ) triggers when the dose rate has reached a sufficient constancy.

2. X-ray sensitometer ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the means ( 8 to 11 ) for weakening the light emitted by the reinforcing foils ( 12 , 13 ) have at least one sensitometer stair ( 8 , 9 ).

3. X-ray sensitometer ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the sensitometer staircase ( 8 , 9 ) is brought up directly on a reinforcing film ( 12 , 13 ).

4. X-ray sensitometer ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means ( 8 to 11 ) to attenuate the light emitted by the reinforcing foils ( 12 , 13 ) have an optical filter ( 10 , 11 ) .

5. X-ray sensitometer ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the optical filter ( 10 , 11 ) is blackened inhomogeneously.

6. X-ray sensitometer ( 1 ) one of claims 1 to 5, characterized in that the cassette unit ( 4 ) has two glass plates ( 6 , 7 ) for holding the X-ray film ( 5 ).

7. X-ray sensitometer ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the sensitometer stairs ( 8 , 9 ) is applied directly to at least one of the glass plates ( 6 , 7 ).

8. X-ray sensitometer ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that a conventional film-film cassette is used as the cassette unit ( 4 ).

9. X-ray sensitometer ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the dose detector ( 14 ) means ( 15 ) for attenuating the X-ray radiation are arranged upstream, the effectiveness of the means ( 8 to 11 ) for attenuating correspond in the cassette unit ( 4 ) from its front to the X-ray film ( 5 ).

10. X-ray sensitometer ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that a display device is connected to the dose detector ( 14 ) which indicates a change in dose rate during the exposure time.

11. X-ray sensitometer ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the dose detector ( 14 ) has two radiation detectors, which are provided with different prefiltering and are connected to a computing circuit which forms a from the output signals of the radiation detectors by forming a quotient Change in the high voltage (kV) applied to the X-ray tube ( 2 ) was determined during the exposure time.