DE4338239A1

DE4338239A1 - Diagnostic X-ray appts

Info

Publication number: DE4338239A1
Application number: DE4338239A
Authority: DE
Inventors: Anton Dipl Ing Nekovar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1993-11-09
Filing date: 1993-11-09
Publication date: 1995-05-18

Abstract

The X-ray appts. has an X-ray generator, an X-ray tube, an X-ray image amplifier and a television camera with a CCD image sensor, allowing direct viewing of the X-ray images on a monitor screen. Actual parameter values are provided by a circuit (21) coupled to the output of a video amplifier, receiving the television camera signals and used by a microprocessor control circuit coupled to the X-ray generator, the television camera and the signal processor. Pref. the actual parameter value circuit contains a digital potentiometer (24) acting as a setting element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Röntgengenerator, einer Röntgenröhre, einem Röntgen bildverstärker, einer Fernsehkamera, einer Schaltung zur Ist werterfassung und einer daran angeschlossenen Steuerschal tung. Derartige Röntgendiagnostikeinrichtungen dienen im Durchleuchtungsmodus zur Wiedergabe von in ihrer Helligkeit geregelten Röntgenbildern auf einem Monitor.The invention relates to an X-ray diagnostic device an x-ray generator, an x-ray tube, an x-ray image intensifier, a television camera, a circuit for the actual value acquisition and a control scarf connected to it tung. Such X-ray diagnostic devices are used in Fluoroscopic mode to reproduce its brightness regulated x-rays on a monitor.

In der DE-A-31 19 751 ist eine derartige Röntgendiagnostik einrichtung beschrieben, bei der eine Fernsehaufnahmevor richtung ein auf dem Ausgangsleuchtschirm eines Röntgenbild verstärkers sichtbares Bild in ein elektrisches Signal umwan delt, das verstärkt durch einen Analog/Digital-Wandler (A/D- Wandler) digitalisiert in einem Bildspeicher auf integriert wird. Eine zentrale Steuervorrichtung erzeugt sämtliche Takt- und Steuerungssignale der gesamten Röntgendiagnostikeinrich tung. Aufgrund eines aus dem Videosignal abgeleiteten Istwer tes bewirkt die Steuervorrichtung eine Regelung der Dosis des Röntgengenerators.Such a X-ray diagnosis is in DE-A-31 19 751 device described in which a television recording direction on the exit screen of an x-ray image convert the visible image into an electrical signal delt, which is reinforced by an analog / digital converter (A / D- Converter) digitized in an image memory on integrated becomes. A central control device generates all clock and control signals of the entire X-ray diagnostic device tung. Due to an actual value derived from the video signal tes the control device controls the dose of X-ray generator.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgendiagno stikeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine automatisch abzugleichende Schaltung zur Istwerterfas sung bei einfachem Aufbau ermöglicht.The invention is based on the task of an X-ray diagnosis Stikeinrichtung of the type mentioned to create the an automatically adjusted circuit for actual value acquisition solution with a simple structure.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltung zur Istwerterfassung ein digital betätigbares Stellglied aufweist, das zum automatischen Abgleich mit der Steuerschaltung verbunden ist. Dadurch kann die Steuerschal tung aufgrund des ihr zugeführten Signal es eine Verstellung des Stellgliedes und damit einen automatischen Abgleich der Röntgendiagnostikeinrichtung bewirken. The object is achieved in that the Circuit for actual value acquisition a digitally operated Has actuator that for automatic comparison with the Control circuit is connected. This allows the control scarf tion due to the signal supplied to it an adjustment of the actuator and thus an automatic adjustment of the Cause X-ray diagnostic device.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schaltung zur Istwerterfassung an dem Ausgang eines Videoverstärkers ange schlossen ist. Ein einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die Steuerschaltung einen Mikroprozessor aufweist und das Stell glied ein digitales Potentiometer ist.It has proven to be advantageous if the circuit for Actual value acquisition is indicated at the output of a video amplifier is closed. A simple structure results if the Control circuit has a microprocessor and the Stell is a digital potentiometer.

Eine Eichung kann erfolgen, wenn ein Testbildgenerator mit der Schaltung zur Istwerterfassung verbunden ist. Einen be sonders vorteilhaften Aufbau erhält man, wenn der Ausgang der Fernsehkamera mit einem ersten Multiplexer verbunden ist, an dem ein Videoverstärker angeschlossen ist, der mit dem Ein gang eines zweiten Multiplexer verbunden ist, wenn ein Test bildgenerator mit den beiden anderen Eingängen der Multiple xer verbunden ist, wenn an dem Ausgang des zweiten Multiple xer ein digitales Potentiometer über eine Schaltstufe für das Meßfeld angeschlossen ist, die über eine Integrationsstufe mit einem Mikroprozessor verbunden ist, und wenn der Mikro prozessor zum Abgleich an dem digitalen Potentiometer ange schlossen ist.A calibration can take place if a test pattern generator is used the circuit for actual value acquisition is connected. A be particularly advantageous structure is obtained when the output of the TV camera is connected to a first multiplexer which is connected to a video amplifier, which with the on gang of a second multiplexer is connected when a test image generator with the other two inputs of the multiple xer is connected when at the output of the second multiple xer a digital potentiometer via a switching stage for the Measuring field is connected via an integration level connected to a microprocessor, and if the micro processor attached to the digital potentiometer for adjustment is closed.

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

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Röntgendiagnostikeinrichtung und Fig. 1 an X-ray diagnostic device according to the invention and

Fig. 2 die erfindungsgemäße Verarbeitungsschaltung der Fig. 1. Fig. 2, the processing circuit of Fig invention. 1,.

In der Fig. 1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung be schrieben, die eine durch einen Röntgengenerator 1 betriebene Röntgenröhre 2 aufweist, die ein Röntgenstrahlenbündel 3 aus sendet, das einen Patienten 4 durchdringt. Das durch den Pa tienten 4 entsprechend seiner Transparenz geschwächte Rönt genstrahlenbild fällt auf den Eingangsleuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers 5, der das Röntgenstrahlenbild in ein sichtbares Röntgenbild umwandelt. Das auf dem Ausgangsleucht schirm des Röntgenbildverstärkers 5 entstandene sichtbare Röntgenbild wird über eine Optik 6 von einer Fernsehkamera 7 aufgenommen. Die Fernsehkamera 7 kann einen CCD-Bildsensor 8 enthalten. Sie ist mit einer Verarbeitungsschaltung 9 verbun den, die an einem Monitor 10 zur Wiedergabe des Röntgenbildes angeschlossen ist. Eine Steuerschaltung 11 ist mit dem Rönt gengenerator 1, der Fernsehkamera 7 und der Verarbeitungs schaltung 9 verbunden.In FIG. 1, an X-ray diagnostic device is inscribed be having an X-ray generator operated by a 1 X-ray tube 2 transmits an X-ray beam 3 from penetrating a patient 4. The X-ray image weakened by the patient 4 in accordance with its transparency falls on the input fluorescent screen of an X-ray image intensifier 5 , which converts the X-ray image into a visible X-ray image. The visible X-ray image created on the output fluorescent screen of the X-ray image intensifier 5 is recorded by an optical system 6 by a television camera 7 . The television camera 7 may include a CCD image sensor 8 . It is connected to a processing circuit 9 which is connected to a monitor 10 for reproducing the X-ray image. A control circuit 11 is connected to the X-ray generator 1 , the television camera 7 and the processing circuit 9 .

Die Verarbeitungsschaltung 9 weist, wie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, einen ersten Multiplexer 12 auf, dem das Ausgangssignal der Fernsehkamera 7 zugeführt wird und der über einen regelbaren Videoverstärker 13 mit einem Gamma-Kor rekturglied 14 verbunden ist. Das Ausgangssignal des Gamma- Korrekturgliedes 14 wird einem regelbaren Eingangsverstärker 15 eines Analog/Digital-Wandlers (A/D-Wandlers 16) zugeführt und in einem daran angeschlossenen Bildspeicher 17 abgespei chert. Der Ausgang des Bildspeicher 17 ist über einen Digi tal/Analog-Wandler (D/A-Wandler 18) mit dem Monitor 10 ver bunden. Das digitale Ausgangssignal des A/D-Wandlers 16 wird über ein Latch 19 einem in der Steuerschaltung 11 angeordne ten Mikroprozessor 27 (µP) zugeführt.The processing circuit 9 , as shown for example in FIG. 2, has a first multiplexer 12 , to which the output signal of the television camera 7 is fed and which is connected to a gamma correction element 14 via a controllable video amplifier 13 . The output signal of the gamma correction element 14 is fed to a controllable input amplifier 15 of an analog / digital converter (A / D converter 16 ) and stored in an image memory 17 connected to it. The output of the image memory 17 is via a Digi tal / analog converter (D / A converter 18 ) with the monitor 10 connected. The digital output signal of the A / D converter 16 is fed via a latch 19 to a microprocessor 27 (μP) arranged in the control circuit 11 .

Mit dem zweiten Eingang des ersten Multiplexer 12 ist ein Testbildgenerator 20 verbunden, der als Referenz-Testbild beispielsweise eine sägezahn- oder rechteckförmige Spannung erzeugt. Das Testbild des Testbildgenerators 20 wird außerdem einer Schaltung zur Istwerterfassung 21 zugeführt, die an ih rem Eingang einen zweiten Multiplexer 22 aufweist, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des regelbaren Videoverstär ker 13 verbunden ist. Das Ausgangssignal des zweiten Multi plexer 22 wird über eine Schaltstufe 23 einem digitalen Po tentiometer 24 zugeführt. Die Steuereingänge sowohl der Schaltstufe 23 als auch des Potentiometers 24 sind zur Steue rung mit dem Mikroprozessor 27 verbunden, der das Ausgangssi gnal nur innerhalb des zur Messung benötigten Bereiches durchschaltet, also zur Bildung einer Dominante als Meßfeld dient. Das digitale Potentiometer 24 wird durch den Mikropro zessor 27 zum Abgleich digital angesteuert und bewirkt eine mehr oder weniger große Abschwächung des analogen Signales. Das Ausgangssignal des Potentiometers 24 wird über eine Inte grationsstufe, bestehend aus Verstärker 25 und Kondensator 26, digitalisiert dem Mikroprozessor 27 zugeführt.A test pattern generator 20 is connected to the second input of the first multiplexer 12 and generates, for example, a sawtooth or rectangular voltage as a reference test pattern. The test pattern of the test pattern generator 20 is also fed to a circuit for actual value detection 21 , which has a second multiplexer 22 at its input, the second input of which is connected to the output of the controllable video amplifier 13 . The output signal of the second multi plexer 22 is supplied via a switching stage 23 to a digital potentiometer 24 . The control inputs of both the switching stage 23 and the potentiometer 24 are connected to the microprocessor 27 for control purposes, which only switches the output signal within the range required for the measurement, that is, to form a dominant as a measuring field. The digital potentiometer 24 is digitally controlled by the microprocessor 27 for adjustment and causes a more or less large weakening of the analog signal. The output signal of the potentiometer 24 is digitized via an integration stage, consisting of amplifier 25 and capacitor 26 , supplied to the microprocessor 27 .

Zum Abgleich der Schaltung zur Istwerterfassung 21 wird nun ein konstantes, sehr genau reproduzierbares Testbild der Schaltung 21 zugeführt, aufgrund dessen der Mikroprozessor 27 einen Abgleich des digitalen Potentiometers 24 für jedes be liebige, durch die Schaltstufe 23 einstellbares Meßfeld durchführt.For comparing the actual value circuit 21, a constant, very accurately reproducible test image of the circuit 21 is then fed to the basis of which the microprocessor 27 performs an adjustment of the digital potentiometer 24 for each be undesirables, adjustable by the switching circuit 23 measuring field.

Anschließend wird das Testbild über den ersten Multiplexer 12 in die Fernsehkette 13 bis 18 eingespeist, so daß aufgrund der Istwertmessung nun die automatische Verstärkungsregelung des Videoverstärker 13 eingestellt und abgeglichen werden kann. Durch Erfassung des digitalen Videosignales über das Latch 19 kann der Mikroprozessor 27 auch den regelbaren Ein gangsverstärker 15 des A/D-Wandlers abgleichen und justieren.The test pattern is then fed into the television chain 13 to 18 via the first multiplexer 12 , so that the automatic gain control of the video amplifier 13 can now be set and adjusted on the basis of the actual value measurement. By detecting the digital video signal via the latch 19 , the microprocessor 27 can also adjust and adjust the controllable input amplifier 15 of the A / D converter.

Durch diese Vorrichtung erhält man einen vollautomatischen Abgleich sämtlicher erforderlicher Einstellungen der Fernseh kette und der Istwerterfassung, dem Mittelwertbildner, aus dem Videosignal. Aufwendige manuelle Justierungen während der Fertigung und im Betrieb der Röntgendiagnostikeinrichtung so wie teuere Bauelemente können entfallen.With this device you get a fully automatic Comparison of all required settings of the television chain and the actual value acquisition, the averager the video signal. Extensive manual adjustments during the Manufacturing and in the operation of the X-ray diagnostic device so how expensive components can be omitted.

Claims

1. X-ray diagnostic device with an X-ray generator ( 1 ), an X-ray tube ( 2 ), an X-ray image intensifier ( 5 ), a television camera ( 7 ), a circuit for actual value detection ( 21 to 26 ) and a control circuit ( 11 ) connected thereto, characterized in that the circuit for actual value detection ( 21 to 26 ) has a digitally actuatable actuator ( 24 ) which is connected to the control circuit ( 11 ) for automatic adjustment.

2. X-ray diagnostic device according to claim 1, characterized in that the circuit for actual value detection ( 21 to 26 ) is connected to the output of egg NES video amplifier ( 13 ).

3. X-ray diagnostic device according to claim 1 or 2, characterized in that the control circuit ( 11 ) has a microprocessor ( 27 ).

4. X-ray diagnostic device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuator is a digital potentiometer ( 24 ).

5. X-ray diagnostic device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a test image generator ( 20 ) is connected to the circuit for actual value detection ( 21 to 26 ).

6. X-ray diagnostic device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the output of the television camera ( 7 ) is connected to a first multiplexer ( 12 ) to which a video amplifier ( 13 ) is connected, which is connected to the input of a second multiplexer ( 22 ) is connected that a test pattern generator ( 20 ) is connected to the other two inputs of the multiplexers ( 12 and 22 ), that at the output of the second multiplexer ( 22 ) a digital potentiometer ( 24 ) via a switching stage ( 23 ) for the Measuring field is connected, which is connected via an integration stage ( 25 , 26 ) to a microprocessor ( 27 ), and that the microprocessor ( 27 ) is connected to the digital potentiometer ( 24 ) for adjustment.