DE4436687C2 - Röntgenaufnahmevorrichtung - Google Patents

Description

Es sind Röntgenaufnahmevorrichtungen, insbesondere für die Mammographie, bekannt, bei denen eine Kassettenlade vorhanden ist, in die eine Röntgen-Filmkassette eingeschoben wird. Die Kassettenlade muß dabei möglichst dünn ausgebildet werden, damit die Bildgebung bei adipösen Patienten an der Brustwand nicht eingeschränkt wird. Filmlose Aufnahmevorrichtungen mit einem Bildschirm und einem optischen System zur Verkleinerung des Schirmbildes auf einen lichtelektrischen Wandler sind we­ gen des großen Bauvolumens für die Mammographie schlecht ge­ eignet.

In US 4,715,056 ist ein Gerät für die Schlitzradiographie beschrieben, bei dem ein zeilenförmiger Detektor vorhanden ist, der die Röntgenstrahlung in sichtbares Licht umwandelt und mit Hilfe einer Optik auf einem Film abbildet. Der Detek­ tor kann auch nach Art eines Röntgenbildverstärkers mit CCD- Elementen aufgebaut sein. Eine Kassettenlade für die Aufnahme einer Kassette ist nicht vorgesehen. In EP 0 307 760 A2 ist eine Röntgenaufnahmekassette für blattförmiges Aufnahmematerial beschrieben, bei der auch ein Halbleiterspeicher vorgesehen werden kann. Hinsichtlich der Unterdrückung der Streustrah­ lung ist nichts ausgesagt. In DE 79 15 044 U1 ist ein Streu­ strahlenraster zur Unterdrückung von Streustrahlung beschrie­ ben, das aus zwei Linienrastern besteht, deren Lamellen sich kreuzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgenaufnah­ mevorrichtung zu schaffen, die ein geringes Bauvolumen, ins­ besondere eine geringe Bauhöhe, hat und dabei als strahlene­ lektrischer Wandler wirkt, also die filmlose Bilderzeugung ermöglicht ist, wobei die Sekundärstrahlung ohne negative Bildbeeinflussung weitgehend reduziert ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Bei der Erfindung ist ein flacher elektronischer Bildwandler, z. B. ein CCD, vorgesehen, der aus technischen Gründen nur mit limitiertem Bildformat herstell­ bar ist. Dieser Bildwandler ist in einer Kassette eingebaut. Sein Format reicht für die Anfertigung von Mammographieauf­ nahmen aus. Stereobilder aus zwei verschiedenen Fokusposi­ tionen werden angefertigt, indem die Kassette in der Kasset­ tenlade verschiebbar angeordnet ist, so daß das limitierte Bildformat möglichst vollständig ausgenutzt werden kann. Die Anordnung des Sekundärstrahlenrasters mit der Orientierung seiner Lamellen parallel zur Brustwand und seiner motorischen Verschiebung senkrecht zu dieser Richtung, führt zu einer weitgehenden Unterdrückung der Sekundärstrahlung, ohne daß die Lamellen im Röntgenbild wiedergegeben werden.

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

Fig. 1 eine Röntgenaufnahmevorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 die Kassette der Aufnahmevorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht, und

Fig. 3 ein Schaltbild für die Bildwandlersteuerung der Rönt­ genaufnahmevorrichtung nach Fig. 1.

In der Fig. 1 ist der Fokus 1 eines Röntgenstrahlers darge­ stellt, dessen Röntgenstrahlenbündel ein Objekt 2, z. B. eine Mamma, aus verschiedenen Richtungen durchstrahlt. Der Zen­ tralstrahl des Röntgenstrahlenbündels ist in der Fig. 1 mit 3 bezeichnet. Das Objekt 2 liegt auf einer Kassettenlade 4 und wird durch eine Kompressionsplatte 5 komprimiert. In die Kas­ settenlade 4 ist eine Kassette 6 eingeschoben.

Die Kassette 6 weist in ihrem Inneren einen flächenhaften Halbleiter-Bildwandler 7, z. B. einen CCD-Wandler, auf, wel­ cher an der Innenseite der Strahleneintrittswand 8 angeordnet ist und diese Wand nur teilweise bedeckt. Die Fig. 2 zeigt, daß er in der Kassette 6 bündig an deren Brustwandseite 9 an­ schließt.

Der Bildwandler 7 ist in bekannter Weise an einer Elektronik zur Erfassung und Verarbeitung der von ihm gelieferten Bild­ signale angeschlossen.

Der Fokus 1 ist zur Anfertigung von Stereobildern aus der Po­ sition A in die Position B bewegbar. Die Kassette 6 ist in der Kassettenlade 4 in Richtung des Doppelpfeiles 10 ver­ schiebbar, so daß bei der Anfertigung von Stereobildern das limitierte Bildformat des Bildwandlers 7 möglichst vollstän­ dig genutzt werden kann. Für die Verschiebung der Kassette um die Strecke s gilt folgende Formel:

s = h · (tan α + tan β)

Hierbei ist:
α = Schwenkwinkel des Fokus 1 in der Richtung a auf das Lot über dem Bildwandler 7 bezogen.
β = Schwenkwinkel des Fokus 1 in der Richtung b auf das Lot über dem Bildwandler 7 bezogen.
h = Höhe der Mitte des Objektes über dem Bild­ wandler 7, wie z. B. durch die Kompressions­ platte 5 automatisch gemessen.

Der Bildwandler 7 ist in der Kassette 6 so eingebaut, daß er sich in deren Mitte auf der Brustwandseite 9 befindet. Da­ durch lassen sich die für die Mammographie für die Erfassung von Stereobildern erforderlichen Schritte (Verschiebung der Kassette 6 zwischen den beiden Aufnahmen, Verschiebung der nicht dargestellten Röntgenstrahlenausblendung und des Fokus 1), sowie eine evtl. Biopsieeinrichtung unverändert oder mit nur geringfügigen Änderungen weiterverwenden.

Wird der Bildwandler 7 als CCD ausgebildet, so gilt folgen­ des:
Durch die gute Lichtankopplung einer nicht verkleinernden Fiberoptik und bei Einsatz von CsI:Tl als Schirm werden die Photonen so gut auf das CCD eingekoppelt, daß eine Verbesse­ rung des Störabstandes durch Reduktion des CCD-Dunkelstromes mittels Kühlung des CCD nicht nötig ist, wenn das CCD nur kurzzeitig vor der und zur Bildabtastung mit Scan-Impulsen beaufschlagt wird.

Die Scan-Elektronik 11 zur Steuerung bzw. Generation der Gate-Spannungen zur Verschiebung der Ladungen der parallelen und des oder der seriellen Schieberegister kann zusammen mit dem Bildwandler-Sandwich in einem Gehäuse untergebracht wer­ den, das in die Kassettenlade 6 eingeführt werden kann und wird ebenfalls nur kurzzeitig betrieben, um die Übertempera­ tur so gering wie möglich zu halten.

Der Analog/Digital-Wandler für die Bildwandler-Ausgangssigna­ le ist vorteilhaft ebenfalls in der Kassettenlade 6 unterge­ bracht, die Verbindung zur Bildverarbeitung und -Speicherung kann über optische Koppler erfolgen.

Aus der Fig. 3 geht hervor, daß der schematisch dargestellte Bildwandler 7 über einen Treiber 12 von einer Torschaltung 13 angesteuert wird, die einerseits Signale von einem Taktgene­ rator 14 und andererseits von einer Programmsteuerung 15 er­ hält. Die Programmsteuerung 15 hat einen Eingang 16 zur Ein­ leitung der Abtastung des als CCD-Wandler ausgebildeten Bild­ wandlers 7 zur Aufnahmevorbereitung und einen Eingang 17 für die Aktivierung der Abtastung des Bildwandlers 7 während der Aufnahme.

Die Schaltung gemäß Fig. 3 ermöglicht es, daß der Bildwandler 7 während der Aufnahmepausen nicht getaktet, d. h. abgetastet wird, sondern nur vor Beginn einer Aufnahme bis zur Aufnahme für einige Abtastzyklen, z. B. eine bis zehn Komplettabtastun­ gen, und ferner nur zur eigentlichen Auslesung des Bildes.

In Fig. 1 ist noch ein Motor 18 für die Kassettenverschiebung dargestellt, der von einer Steuerschaltung 19 angesteuert wird, welche von einem Potentiometer 20 ein der Objektdicke entsprechendes Signal erhält. Die Verschiebung der Kassette 6 erfolgt bei der Erfassung von zwei Stereobildern entsprechend der gemessenen Objektdicke (Kompressionshöhe der Mamma) in der Weise, daß die Mitte des Objektes 2 (mittlere Höhe der Mamma) in beiden Projektionen etwa in der Bildmitte des Bild­ wandlers 7 zu liegen kommt.

In der Fig. 1 ist ferner ein Sekundärstrahlenraster 21 ge­ zeigt, dessen Lamellen 22 (Fig. 2) parallel zur Brustwandsei­ te 9 der Kassette 6 verlaufen. Das Sekundärstrahlenraster 21 ist durch einen Motor 23 in der Kassette 6 senkrecht zur Richtung der Lamellen 22 bewegbar. Dadurch ist erreicht, daß auch bei einer Verlagerung des Fokus 1 von der Position A in die Position B die Lamellen 22 nicht im Röntgenbild abgebil­ det werden.

Claims (1)

1. Röntgenaufnahmevorrichtung mit einer Kassette (6), die in ei­ ner Kassettenlade (4) einschiebbar ist und in deren Innerem ein flächenhafter Halbleiter-Bildwandler (7) an der Innen­ seite der Strahleneintrittswand (8) angeordnet ist, wobei zwischen dem Halbleiter-Bildwandler (7) und der Strahlenein­ trittswand (8) ein Sekundärstrahlenraster (21) angeordnet ist, dessen Lamellen (22) parallel zur Brustwandseite (9) der Kassette (6) verlaufen, und das durch einen in der Kassette (6) eingebauten Motor (23) senkrecht zur Längsrichtung der Lamellen (22) bewegbar ist.