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Verfahren zur Röntgenuntersuchung von Objekten Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Röntgenuntersuchung von Objekten, insbesondere der Kontraständerungen
am Herzrande, mittels Röntgenstrahlen. Diese erfolgt gewöhnlich, z. B. bei der Kymographie
nach Stumpf, auf indirekte Weise dadurch, daß eine Kurve der Bewegung durch die
Röntgenstrahlen auf einem besonderen Röntgenfilm entworfen wird; dieser Film wird
nach dem Entwickeln durch eine Photozelle abgestastet, die dann eine optisch sichtbare
Bewegungskurve schreibt. Dieses Verfahren ist wegen der Benutzung des Röntgenfilms
verhältnismäßig umständlich und erlaubt nicht, die Bewegungskurve unmittelbar bei
der Röntgenuntersuchung optisch sichtbar zu machen.
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Die Erfindung bezweckt, diesen Mangel zu beheben, und dient vorwiegend
diagnostischen Zwecken, da aus der Bewegungskurve, z. B. der Kontraständerungen
am Herzrande, Rückschlüsse auf die Herzaktion möglich sind.
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Die Erfindung benutzt zu diesen Zwecken die an sich bekannte Intensitätsmessung
von Röntgenstrahlung mittels für diese empfindlicher Zellen, die bereits zu Röntgenuntersuchungen
lebender Objekte verwendet wurden, deren Durchlässigkeit für Röntgenstrahlen sich
an mehreren Stellen des Objekts zeitlich ändert. Während bei dieser bekannten Intensitätsmessung
bei der Röntgenuntersuchung nur einem Punkt des Objekts eine Meßzelle, gegebenenfalls
in Differenzschaltung mit einer geeichten Photozelle, zugeordnet wird, löst die
Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, daß mehreren im Strahlengang getrennt und
nicht hintereinanderliegenden Punkten des Objektseine Zelle von Punkt zu Punkt örtlich
gesondert zugeordnet wird und von allen Aufnahmepunkten auf ein und demselben Schirm,
Bogen oder Meßstreifen je eine Intensitätsmeßreihe (Kurve) in an sich bekannter
Weise elektrisch registriert wird.
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Die Intensitätskurven der aufgenommenen Punkte können gemäß der Weiterbildung
des Verfahrens der Erfindung optisch im Moment der Aufnahme sichtbar wiedergegeben
werden, vorzugsweise mit Hilfe einer praktisch trägheitslosen Zelle, z. B. einer
Photozelle, wie sie in der Anwendung als Meßzelle für Intensitätsmessungen an einzelnen
Punkten an sich bekannt ist. Man erhält auf diese Weise ein im Augenblick der Aufnahme
unmittelbar sichtbares Meßreihensystem, das den Intensitätsverlauf am Gesamtobjekt
durch die Aufnahme vieler Punkte dieses Objekts wiedergibt; es ist ein derartiges
Intensitätsmeßreihenbild der bisher allein üblichen Aufnahme eines sichtbaren Durchleuchtungsbildes
vorzuziehen, weil aus den Kontrasten des Durchleuchtungsbildes vom Arzt noch Schlüsse
auf die Durchlässigkeit in einzelnen Punkten des Objekts gezogen werden müssen,
die weniger genau sind als die unmittelbare Intensitätsmessung.
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Außerdem besteht naturgemäß ein großes Interesse des untersuchenden
Arztes, derartige
Schlüsse schon im Augenblick der Untersuchung
oder Behandlung eines Organs, z. B. während einer klinischen Demonstration;, etwa
im: Hörsaal zu Unterrichtszwecken Edel' während einer Operation oder beim ier: versuch,
unmittelbar ohne Zeitverlust zieher@ zu können; was bei der sog. Densographie` nach
Pleikard Stumpf, die Schattendifferenzen auf einem erst noch zu entwickelnden Röntgenfilm
registriert, nicht möglich ist.
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Demgegenüber kann das Verfahren gemäß der Erfindung so durchgeführt
werden,« daß sich eine im Augenblick der Röntgenaufnahme optisch unmittelbar sichtbare
Registrierung der von einer röntgenempfindlichen Zelle mit genügend geringer Trägheit
erzeugten elektrischen Ströme ergibt, z. B. indem man diese Ströme nach Verstärkung
in auf einen Schirm projizierbare Lichtimpulse in an sich bekannter Weise umsetzt.
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Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
sind vorzugsweise eine Mehrzahl von Zellen geeigneter Form mit genügend geringer
Trägheit zu verwenden, die verschiedenen sich verschieden bewegenden Stellen des
beobachteten Objekts zugeordnet werden. Vorzugsweise werden mindestens zwei Zellen
für eine Aufnahme benutzt, und zwar eine als Bezugssystem einer bestimmten Stelle
des Objekts fest bzw. ruhend zugeordnet, während die andere bei ein und derselben
Aufnahme nacheinander verschiedenen anderen Stellen des Objekts zugeordnet wird.
Jede der Zellen besitzt zweckmäßig einen länglichen kleinen Aufnahmeschlitz und
ist insbesondere senkrecht zur Bewegungsrichtung verstellbar. Die Zuordnung geschieht
z. B. in der Weise, daß die zweite Zelle von einer zur anderen dieser letztgenannten
Stellen im Strahlengang verschoben wird; in diesem Falle sind insgesamt nur zwei
Zellen nötig, um ein Objekt, z. B. den Herzrand, von Punkt zu Punkt abzutasten und
für jeden Punkt eine Bewegungskurve aufzunehmen. Jede dieser Kurven läßt sich dann
in bezug auf die Kurve der fest angeordneten Zelle für die Bestimmung der Herzaktion
auswerten. Will man jedoch eine derartige Verschiebung der zweiten Zelle. vermeiden
und für alle zu untersuchenden Punkte gleichzeitig je eine Kurve aufnehmen, so wird
jedem dieser Punkte eine besondere Zelle zugeordnet, deren zugehörige Kurve in gleicher
Weise zu der der festen Kurve in Beziehung gesetzt wird.
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Benachbarte Zellen für die Registrierung einander sehr ähnlicher Bewegungsvorgänge
können-zu gemeinsamer Registrierung eines Wertes oder der Summe ihrer Erregungen
geschaltet werden, nicht benachbarte Zellen hingegen so, däß sie für jede Stelle
besonders optisch registrieren und die Einzelwerte danach optisch in der den einzelnen
Stellen des Objekts entsprechenden Anordnung zusam-3mengefaßt werden. Dies kann
in bekannter -Weise z. B. dadurch erfolgen, daß den Ein-. elwerten entsprechend
erregte Lichtquellen 'ihre Strahlenbündel auf einen gemeinsamen Schirm oder einen
lichtempfindlichen Werkstoff werfen.
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Will man im Augenblick der Röntgenaufnahme ein sichtbares Bewegungsbild
der Meßreihenergebnisse am aufgenommenen Objekt, z. B, dem Herzrand; herstellen,
so kann man z. B. die vorerwähnten einzelnen Meßresultate in entsprechender räumlicher
Zuordnung durch einen rotierenden Spiegel auf einen Schirm projizieren. Kommt es
auf die augenblickliche Wiedergabe nicht an, so: kann ein entsprechendes Bewegungsbild
durch die üblache Wiedergabe eines Films hergestellt werden, auf dem die Einzelwerte
in der vorerwähnten Weise optisch zusammengefaßt worden sind.
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Die bei diesen Verfahrensweisen gewünschte räumliche Zuordnung einer
Photozelle öder mehrerer zu verschiedenen Stellen des beobachteten Objekts kann
mittels eines üblichen, zur Kontrolle dienenden Röntgenleuchtschirms hergestellt
werden, auf dem die einzelnen Stellen des Objekts durch die Röntgenstrahlen abgebildet
werden. Dabei kann jede der Photozellen, da sie für Röntgenstrahlen durchlässig
ist, auch zwischen Objekt und Schirah aufgestellt werden und erlaubt auf diese Weise
eine genaue Kontrolle ihrer Lage hinter dem Objekt. Für die Bewegungsaufnahme selbst
kann der Schirm entfernt werden, wenn er stört.
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Um die Erregung und damit die Registrierung von etwaigen Intensitätsschwankungen
der Röntgenstrahlen vor Durchdringung des 'Objekts unabhängl,g zu machen oder um
überhaupt einen Intensitätsbezugspunkt für die Auswertung der registrierten Einzelwerte
einer oder mehrerer Zellen zu erhalten, kann eine besondere Photozelle zur Registrierung
der Intensität eines nicht durch das Objekt hindurchgegangenen Strahlenteils vorgesehen
sein. Diese kann auch zu reinen Intensitätsmessungen der Röntgenbestrahlung dienen;
in diesem Fall empfiehlt sich als Registrierinstrument ein einfaches Zeigergerät,
z. B. ein Galvanometer, an Stelle eines Kurvenschreibers.
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Besondere Vorteile bietet das beschriebene röntgenologische Registrierverfahren,
insbesondere bei der Registrierung der Herzaktion, wenn es mit dem bekannten üblichen
Verfahren zur Registrierung der elektrischen Auswirkungen oder Aktionsströme des
gleichen Objekts, insbesondere einem Elektrokardiographen,
elektrisch
oder optisch kombiniert wird. Dies ist z. B. in der Weise möglich, daß das Elektrokardiogramm
auf dem gleichen Streifen aufgezeichnet wird, auf dem in übereinstimmender Anordnung
die Bewegungskurven der aufgenommenen Punkte verzeichnet werden. Die Zuordnung kann
auch durch entsprechende elektrische Kopplung der Registriergeräte erfolgen. In
jedem Falle wird eine Auswertung ermöglicht, die für die Funktion des untersuchten
Organs sowohl dessen Bewegung als auch dessen elektrische Wirkung berücksichtigt.
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Das beschriebene Verfahren eignet sich wegen der Empfindlichkeit der
verwendeten Photozellen im Verein mit der Verstärkungsmöglichkeit ihrer Ströme insbesondere
zur optischen Darstellung der Bewegungsvorgänge in beliebig vergrößerter Projektion,
die zweckmäßig mittels bekannter Lichtzeiger- oder Drehspiegelgeräte erfolgt.
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Die Registrierung kann in allen Fällen auf bekannte Weise durch empfindliche
Instrumente, wie Lichtzeiger- bzw. Spiegelgalvanometer oder Registriertrommeln,
erfolgen. Es empfiehlt sich die Verwendung einer im Kurzwellengebiet der in einem
besonderen Fall gerade benutzten Röntgenstrahlen besonders hochempfindlichen oder
selektiven Zelle, vorzugsweise einer Photozelle, in Verbindung mit einer Verstärkungsvorrichtung,
um für die Registrierung genügende Ströme zu erhalten.
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Gemäß der Erfindung kann zur Registrierung und Sichtbarm;achung der
Bewqguingsvorgänge mit gewissen Vorteilen auch eine Kathodenstrahlenröhre mit Zeitablenkung'
Verwendung finden; In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung schematisch
beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine für die Durchführung der
Ertindung verwendbare Schaltung, Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung der mechanischen
Vorrichtung vor der Einstellung der Photozellen für die Aufnahme, Fig. 3 eine um
go° gedrehte Ansicht der Anordnung nach Fig.2 als Draufsicht auf, den Schirm und
die Photozellen, Fig. q. die Anordnung der mechanischen Vorrichtung nach Fig. 2
nach Einstellung der Photozellen für die Aufnahme, Fig. 5 eine um go° gedrehte Ansicht
der Anordnung nach Fig. q. in Draufsicht auf den Schirm und die Photozellen, Fig.
6 ein Schema der Registrierung in Zuordnung zu vier verschiedenen Meßpunkten und
Fig. 7 einen Registrierstreifen, auf dem alle aufgenommenen Kurven in entsprechender
Zuordnung vereinigt sind. Die Röntgenröhre zur Erzeugung der Röntgenstrahlen ist
bei allen Figuren mit i, die Photozellen oder jede der verwendeten Photozelle oder
sonstigen empfindlichen Zellen mit 2, das Registriergerät mit 5, das untersuchte
Objekt mit 6 und der Schirm für die Einstellung mit 7 bezeichnet.
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Gemäß Fig. i geht der Strom der Photozelle 2 zu einer elektrischen
Verstärkungsvorrichtung 3, die mit einer Spezialschaltung den auftretenden geringen
Frequenzen besonders angepaßt ist. Der verstärkte Strom geht zu dem Lichtzeigergerät
q., dessen Strahlenbündel auf eine reflektierende oder lichtempfindliche Oberfläche
einer Registriertromme15 gerichtet ist, die mit einem Uhrwerk oder sonstigem Motor
in Drehung versetzt werden kann. Die Schaltung zeigt den einfachsten Fall der Ausführung
der Erfindung unter Verwendung von nur einer Zelle. Das gezeigte Schema kann jedoch
in gleicher Weise auf die vor- und nachstehend beschriebene Anordnung mehrerer Zellen
und in Zusammenhang mit einem Leuchtschirm Anwendung finden.
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Gemäß Fig. 2 und 3 fällt das von der Röntgenröhre i erzeugte Strahlenbündel
durch das Objekt 6 hindurch auf den Schirm 7, ohne die noch nicht eingestellten
Photozellen 2a, 2b, 2C und 2d zu berühren. Das Strahlenbündel entwirft auf
dem Schirm das Bild 6a des durchleuchteten Objekts, z. B. des Herzrandes. Die Photozellen
sind an Haltern 8 angeordnet.
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Gemäß Fig. q., 5 und 6 sind die Photozellen 2a, 2c und 2d auf das
Objekt bzw. den Herzrand eingestellt worden, so daß sie gleichfalls von dem Strahlenbündel
durchdrungen und in Umrissen auf dem Schirm 7 abgebildet werden. Die Zelle 2k ist
nicht auf das Objekt bzw. den Herzrand eingestellt, sondern in einen Teil des Strahlenganges
eingeschoben worden, der das Objekt nicht durchdringt. Diese Zelle 2b dient als
Bezugssystem und zeichnet gemäß Fig. 6 auf der Registriertrommel 5b eine Kurve,
die als Bezugskurve für die Auswertung dient. Den auf das Objekt eingestellten Photozellen
sind drei weitere Registrierzylinder 5a, 5c und 5d zugeordnet. Eine weitere nicht
gezeichnete Registriertrommel kann ein Elektrogramm des Objekts, z. B. ein Elektrokardiogramm,
aufzeichnen. In den Verbindungsleitungen zwischen den Photozellen 2a, 2b, 2c, 2d
und den Registriervorrichtungen 5a, 5b, 5c, 5d liegen die Verstärkungseinrichtungen
3a, 3b, 3c, 3d.
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Gemäß Fig.7 können die verschiedenen aufgenommenen Kurven a-e der
einzelnen kegistrierzylinder auf einen einzigen Registrierstreifen in zeitlich entsprechender
Anordnung vereinigt werden; sie können naturgemäß aber auch von vornherein durch
ein oder mehrege
geeignete Spezialinstrumente gemeinsam gleichzeitig
oder nacheinander auf ein und demselben Registrierstreifen aufgezeichnet werden.
Die Kurve b ist die Bezugskurve für die Bewegungskurven a, c und d der entsprechenden
Punkte des Herzrandes; die Kurve e ist ein Elektrokardiogramm. Die Auswertung dieser
Kurven zu Rückschlüssen auf die Herzaktion ist in bekannter Weise unmittelbar aus
den Kurven möglich.