DE4343072C1 - Röntgendiagnostikeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Hochspannungsgenerator einer Röntgenröhre, einem Rönt­ genbildverstärker, einer Fernsehkamera, einem Videoverstär­ ker, einer Integrationsschaltung und einer Regelschaltung, die auf den Hochspannungsgenerator zur Dosisleistungsregelung einwirkt. Derartige Röntgendiagnostikeinrichtungen dienen im Durchleuchtungsmodus zur Wiedergabe von Röntgenstrahlenbil­ dern auf einem Monitor.

In der DE-A-31 19 751 ist eine derartige Röntgendiagnostik­ einrichtung beschrieben, bei der eine Fernsehaufnahmevorrich­ tung ein auf dem Ausgangsleuchtschirm eines Röntgenbildver­ stärkers sichtbares Bild in ein elektrisches Signal umwan­ delt, das verstärkt durch einen Analog/Digital-Wandler (A/D- Wandler) digitalisiert in einem Bildspeicher aufintegriert wird. Eine zentrale Steuervorrichtung erzeugt sämtliche Takt- und Steuerungssignale der gesamten Röntgendiagnostikeinrich­ tung. Aufgrund des Videosignales wird die Dosis der Röntgen­ diagnostikeinrichtung über den Hochspannungsgenerator gere­ gelt.

Es ist weiterhin bekannt, bei Röntgendiagnostikeinrichtungen eine Verstärkungsregelung der Fernsehaufnahmevorrichtung vor­ zunehmen, wenn das Videosignal vom Normalwert abweicht. Wenn jedoch diese automatische Verstärkungsregelung (AVR) des Videoverstärkers bei einem schwachen Videosignal einsetzt, bedeutet dies, daß nur wenig Licht zur Verfügung steht. Nachteilig ist hier das geringe Signal/Rausch-Verhältnis (S/N).

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgendiagno­ stikeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnis (S/N) bei ein­ fachem Aufbau ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Videoverstärker in seiner Verstärkung regelbar ist, daß die Röntgendiagnostikeinrichtung derart ausgebildet ist, daß eine Steuerschaltung mit dem Videoverstärker und der Integrations­ schaltung verbunden ist und diese derart steuert, daß bei Erreichen eines Grenzwertes der Dosisleistungsregelung die Verstärkung des Videoverstärkers erhöht wird, wobei gleich­ zeitig Parameter der Integrationsschaltung geändert werden.

Durch ein aus dem Generator geliefertes Signal kann durch diese Steuerschaltung auf einfache Weise eine Umschaltung von der Dosisleistungsregelung auf automatische Verstärkungsregelung (AVR) des Videoverstärker der Fernsehkamera bei gleichzeitiger Erhöhung der Integration erfolgen, so daß sich das Signal/Rausch-Ver­ hältnis (S/N) verbessert. Wird wieder die Grundverstärkung der automatischen Verstärkungsregelung erreicht, wird von der Steuerschaltung eine Rückmeldung an den Hochspannungsgenera­ tor zur Aktivierung der Dosisleistungsregelung durchgeführt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn als Parameter die Integrationszeit der Integrationsschaltung erhöht wird. Bei einer Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Integrationsschaltung, die Multiplikationsstufen, eine Additionsstufe und einen Bildspeicher aufweist, bei der das Eingangssignal mit einem ersten Faktor (1-k) und ein vorher gespeichertes Signal mit einem zweiten Faktor (k) multipliziert werden und bei der die beiden Produkte addiert und gespeichert werden, kann der Faktor (k) erhöht werden. Eine optimale Anpassung kann erreicht werden, wenn die Integrationsschaltung einen Kenn­ linienspeicher für den Faktor (k) aufweist.

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

Fig. 1 eine Röntgendiagnostikeinrichtung,

Fig. 2 die Verarbeitungsschaltung der Fig. 1 und

Fig. 3 die in Fig. 2 dargestellte Integrationsschaltung.

In Fig. 1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung beschrieben, die eine durch einen Hochspannungsgenerator 1 betriebene Röntgenröhre 2 aufweist, die ein Röntgenstrahlenbündel 3 aus­ sendet, das einen Patienten 4 durchdringt. Das durch den Patienten 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 einen Lichtverteiler 6 von einer Fern­ sehkamera 7 aufgenommen. Die Fernsehkamera 7 kann einen CCD- Bildsensor 8 enthalten. Sie ist mit einer Verarbeitungsschal­ tung 9 verbunden, die an einem Monitor 10 zur Wiedergabe des Röntgenbildes angeschlossen ist.

Zur Dosisregelung des Röntgengenerators 1 ist entweder ein Multiplier 11 an dem Lichtverteiler 6 angekoppelt, oder es erfolgt eine Signalerfassung aus dem Videosignal der Fernseh­ kamera 7 durch eine der Verarbeitungsschaltung 9 zugeordnete Steuerschaltung 12, die gleichzeitig als Istwerterfassung für die automatische Verstärkungsregelung (AVR) dient. Der Mul­ tiplier 11 oder die Steuerschaltung 12 ist mit dem Hochspan­ nungsgenerator 1 zur Regelung verbunden.

Die Verarbeitungsschaltung 9 weist, wie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, einen regelbaren Videoverstärker 13, einen Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler 14), eine nachfol­ gend noch beschriebene Integrationsschaltung 15 und einen Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler 16) auf. Der Videover­ stärker 13 und die Integrationsschaltung 15 sind mit der Steuerschaltung 12 verbunden, die im Sinne einer Regelung auf den Videoverstärker 13 und die Integrationsschaltung 15 ein­ wirken.

Die Integrationsschaltung 15 weist den beispielsweise aus der DE-A-34 26 830 bekannten, in Fig. 3 dargestellten Aufbau auf. Das aktuelle Videosignal wird in einer ersten Multipli­ kationsstufe 17 mit einem Faktor 1-k multipliziert. Der Aus­ gang der Multiplikationsstufe 17 ist mit einer Additionsstufe 18 verbunden, die an einem Bildspeicher 19 angeschlossen ist. Der Ausgang des Bildspeichers 19 ist über eine zweite Multi­ plikationsstufe 20 auf den zweiten Eingang der Additionsstufe 18 rückgekoppelt. In der zweiten Multiplikationsstufe 20 wird das gespeicherte Signal mit einem Faktor k multipliziert. Wird nun ein kleiner Faktor k durch die Steuerschaltung 12 eingestellt, wie dies durch Wirkpfeile gekennzeichnet ist, dann wird ein großer Teil des aktuellen Videosignals mit einem kleinen Teil des gespeicherten Videosignal addiert, so daß nur eine geringe Integration erfolgt. Der Rauschanteil ist hoch und es treten keine Bewegungsunschärfen auf.

Wird nun durch die Steuerschaltung 12 ein großer Faktor k eingestellt, so wird ein kleiner Teil des aktuellen Video­ signals mit einem großen Teil des gespeicherten Videosignal addiert, so daß eine starke Integration erfolgt. Der Rausch­ anteil ist niedrig und es treten Bewegungsunschärfen auf.

Die Röntgendiagnostikeinrichtung wird in der Weise gesteuert, daß im Normalbetrieb bei ausreichender Beleuchtungsstärke der Fernsehkamera 7 eine Dosisregelung über den Hochspannungsge­ nerator 1 durchgeführt wird. Wird nun eine Grenze der Dosis­ regelung erreicht, weil beispielsweise ein dicker Patient 4 das Röntgenstrahlenbündel so stark schwächt, daß nur wenig Licht auf die Fernsehkamera 7 fällt, dann erfolgt aufgrund eines vom Hochspannungsgenerator 1 geliefertes Signal in dieser Steuerschaltung 12 eine Umschaltung von Dosisregelung auf automatische Verstärkungsregelung (AVR) des Videoverstär­ ker der Fernsehkamera, die durch Veränderung des Verstär­ kungsgrades des Videoverstärkers 13 bewirkt wird. Dadurch wird das ohnehin schlechte Signal/Rausch-Verhältnis (S/N) noch verstärkt.

Gleichzeitig wird zur Kompensation mit der AVR die Filter­ wirkung der Integrationsschaltung erhöht. Dies wird durch Erhöhung des Faktors k erreicht, der nach einer Kennlinie hochgeschaltet werden kann. Somit wird durch die höhere Integrationswirkung das Signal/Rausch-Verhältnis (S/N) wieder angehoben.

Wird wieder die Grundverstärkung der automatischen Verstär­ kungsregelung erreicht, wird von der Steuerschaltung 12 eine Rückmeldung an den Hochspannungsgenerator 1 zur Aktivierung der Dosisleistungsregelung durchgeführt.

Die Änderung des Integrationsfaktors kann auch automatisch aus der Amplitude des Videosignals abgeleitet werden.

Claims (4)

1. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Hochspannungs­ generator (1), einer Röntgenröhre (2), einem Röntgenbildver­ stärker (5), einer Fernsehkamera (7), einem Videoverstärker (13), einer Integrationsschaltung (15) und einer Regelschal­ tung (11, 12), die auf den Hochspannungsgenerator (1) zur Dosisleistungregelung einwirkt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Videoverstärker (13) in seiner Verstärkung regelbar ist, daß die Röntgendiagnostik­ einrichtung derart ausgebildet ist, daß eine Steuerschaltung (12) mit dem Videoverstärker (13) und der Integrationsschal­ tung (15) verbunden ist und diese derart steuert, daß bei Erreichen eines Grenzwert es der Dosisleistungsregelung die Verstärkung des Videoverstärkers (13) erhöht wird, wobei gleichzeitig Parameter der Integrationsschaltung (15) geän­ dert werden.

2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß als Para­ meter die Integrationszeit der Integrationsschaltung (15) er­ höht wird.

3. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Integrationsschaltung (15), die Multiplikationsstufen (17, 20), eine Additionsstufe (18) und einen Bildspeicher (19) aufweist, bei der das Eingangssignal mit einem ersten Faktor (1-k) und ein vorher gespeichertes Signal mit einem zweiten Faktor (k) multipliziert werden und bei der die bei­ den Produkte addiert und gespeichert werden, da­ durch gekennzeichnet, daß der Fak­ tor (k) erhöht wird.

4. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Inte­ grationsschaltung (15) einen Kennlinienspeicher für den Fak­ tor (k) aufweist.