DE739973C - Verfahren zur Bestimmung der guenstigsten Aufnahmespannung fuer Roentgenaufnahmen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Bestimmung der günstigsten Aufnahmespannung für Röntgenaufnahmen Für die Herstellung einwandfreier Röntgenaufnahmen ist nicht nur das erforderliche mAs-Produkt, sondern in noch stärkerem Maße die verwendete Aufnahmespannung von Bedeutung. Es ist bekannt, für gleichartige Röntgenaufnahmen die Aufnahmedaten mit Ausnahme der Aufnahmespannung unverändert zu lassen und den Ausgleich der verschiedenen Dicke bzw. Dichte der aufzunehmenden Patienten allein durch Änderung der Aufnahmespannung auszugleichen. Da die Aufnahmespannung in erster Annäherung eine Funktion der Dicke des durchstrahlten Objektes ist, wurde diese dabei gewöhnlich durch eine Dickenmessung des aufzunehmenden Patienten bestimmt. Die sö ermittelte Aufnahmespannung erfuhr noch je nach der Konstitution des betreffenden Patienten (fett, mager) oder j e ,nach dem verwendeten Filmmaterial (Verstärkungsfolie u. dgl.) eine entsprechend Korrektion. Wenn auch diese Methode, bei der die Spannungswahl entsprechend der gemessenen Dicke vorgenommen wird und die Dichte des Patienten nur durch einen empirischen Zuschlag nach einer Schätzung berücksichtigt wird, schon einen recht guten Aufnahmedurchschnitt gewährleistet, so versagt sie- doch gerade in schwierigen Einzelfällen. Diese Art der Bestimmung der Aufnahmespannung erfordert außerdem eine gewisse Übung und besondere Aufmerksamkeit.
• Es ist auch schon versucht worden, aus der Helligkeit des Leuchtschirmbildes einer vor der Aufnahme- vorgenommenen Durchleuchtung Rückschlüsse auf die erforderlichen Aufnahmedaten zu machen. Die Vordurchleuchtungen wurden dabei entweder mit unveränderlicher Stromstärke und unveränderlicher Durchleuchtungsspannung durchgeführt und dienten- -dann der Bestimmung der Expositionszeit für. die nachfolgenden Röntgenaufnahmen,. oder aber -sie hatten -mehr orientierenden Charakter ohne genaue Festlegung der einzelnen Aufnahmedaten.
• Ferner ist es bekannt, den aufzunehmenden Körperteil des Patienten vor der Aufnahme mit der für die Aufnahme gewählten Spannung zu durchstrahlen und die hinter dem durchstrahlten Körperteil auftretende Röntgenstrahlendosis ionometrisch zu messen. Aus der so gemessenen Röntgenstrahlendosis sollte auf die zur Erreichung der günstigsten Plattengrundschwärzung erforderliche Dosis bzw: auf die für die betreffende Röntgenaufnahme nötige Belichtungszeit geschlossen werden. Dieses Verfahren ist auf die Bestimmung des erforderlichen mAs-Produktes abgestellt und überläßt die Wahl der Aufnahmespannung der Schätzung durch den aufnehmenden Arzt. Da aber die Spannung in wesentlich stärkerem Maße die Bildschwärzung (und auch den Kontrast) beeinflußt als die mAs-Zahl, so ist gerade die Schätzung der zweckmäßigen Aufnahmespannung besonders schwierig, und wenn beispielsweise die Spannung nur um einen geringen Betrag zu niedrig gewählt wird, dann ist es überhaupt nicht mehr möglich, diese Fehlschätzung durch Vergrößerung des mAs-Produktes auszugleichen.
• Gegenüber diesen bekannten Verfahren wird durch die vorliegende Erfindung ein wesentlicher Fortschritt in der Aufnahmetechnik erzielt. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der günstigsten Aufnahmespannung für Röntgenaufnahmen, bei denen für normale Verhältnisse sämtliche Aufnahmedaten festliegen und die Berücksichtigung der Dicke bzw. der Dichte der aufzunehmenden Patienten durch Änderung der Aufnahmespannung erfolgt. Erfindungsgemäß wird die jeweils günstigste Aufnahmespannung für solche Röntgenaufnahmen während einer vor den Aufnahmen stattfindenden Durchstrahlung des aufzunehmenden Körperteils des Patienten bei einer jeweils festen Durchstrahlungsstromstärke und veränderlicher Durchstrahlungsspannung durch Einstellung der hinter dem durchstrahlten Körperteil auftretenden mittleren Röntgenstrahlenintensität auf einen für sämtliche gleichartigen Aufnahmen gültigen, empirisch gefundenen Vergleichswert bestimmt.
• Um Bilder gleichen Bildcharakters zu erhalten, muß für gleichartige Röntgenaufnahmen die mittlere Röntgenstrahlenintensität hinter dem durchstrahlten Körperteil bei der Vordurchstrahlung, ungeachtet der Dicke bzw. der Dichte der durchstrahlten Patienten, immer gleich groß sein. Der Vergleichswert für die Röntgenstrahlenintensität einer bestimmten Röntgenaufnahme kann auf folgende Weise gefunden werden: Man fertigt zunächst mehrere gleichartige Aufnahmen von einem und demselben Patienten an, wobei die mAs-Zahl und die Aufnahmespannung variiert werden. Die beste so gewonnene Aufnahme wird dann in der erreichbaren Bildwirkung als maßgebend für sämtliche gleichartigen Aufnahmen an den verschiedensten Patienten angesehen. Da die Spannung, mit der die Vergleichsaufnahme gemacht wurde, für den betreffenden Patienten und für die betreifende Röntgenaufnahme die günstigste Aufnahmespannung darstellt, wird nun mit dieser Spannung eine Durchstrahlung des aufgenommenen Körperteils bei einer bestimmten, einen deutlichen Meßwert liefernden Stromstärke vorgenommen. Dieser Meßwert gilt dann als Vergleichswert für die gleichartigen Röntgenaufnahmen. Die für eine entsprechende Aufnahme an einem beliebigen Patienten günstigste Aufnahmespannung wird jetzt dadurch erhalten, daß bei der mit der gleichen Stromstärke durchgeführten Vordurchstrahlung die Spannung von einem niedrigen Wert ab so lange hoch reguliert wird, bis hinter dem durchstrahlten Körperteil die gleiche mittlere Röntgenstrahlenintensität auftritt.
• Beim Gegenstand der Erfindung sind bei derartigen Vo,rdurchstrahlungen besondere Mittel zur objektiven bzw. subjektiven Feststellung der hinter dem durchstrahlten Körperteil auftretenden Röntgenstrahlenintensität vorgesehen.
• Ein verhältnismäßig einfaches #-Iittel zur Feststellung der Röntgenstrahlenintensität hinter dem durchstrahlten Körperteil ist der Vergleich der Helligkeit eines in dem Strahlengang angeordneten Leuchtschirmes mit einer vor diesen Leuchtschirm gebrachten Standardleuchtfläche, die beispielsweise durch phosphoreszierende Leuchtplättchen oder aber durch eine künstlich beleuchtete Leuchtfläche mit einstellbarer Helligkeit gebildet wird. Diese Art der Intensitätsmessung hat den Vorteil, daß sie überall, auch bei bestehenden Röntgeneinrichtungen, leicht und ohne großen Aufwand ausgeführt werden kann. Sie ermöglicht schon sehr genau die Aufnahmespannung festzustellen, da das menschliche Auge bekanntlich für Helligkeitsunterschiede sehr empfindlich ist.
• Noch bequemer und genauer ist es jedoch, die Intensitätsmessung auf rein objektive Art durchzuführen. Dies ist z. B. dadurch möglich, daß man vor dem Leuchtschirm einen optischen Belichtungsmesser anbringt. Die Photozelle dieses optischen Belichtungsmessers wird am besten so angebracht, daß sie unabhängig von der Ausblendung jeweils die mittlere spezifische Helligkeit des entstehenden Gesamtbildes oder des für den Bildcharakter wichtigsten Bildteiles in irgendeinem Maßstab mißt. An Stelle eines Leuchtschirmes mit einem optischen Belichtungsmesser kann auch eine ionometrischeMeßeinrichtung verwendet werden. Bei gleichzeitiger Verwendung eines Leuchtschirmes für die Betrachtung und einer ionometrischen Meßeinrichtung für die Intensitätsmessung hinter dem durchstrahlten Körperteil wird es in den meisten Fällen zweckmäßig sein, die Ionisationskammex der ionometrischen Meßeinrichtung zwischen dem durchstrahlten Körperteil des Patienten und dem Leuchtschirm anzubringen, wobei die Ionisationskammer möglichst großflächig und röntgenstrahlendurchlässig, auszubilden ist. Für rö:ntgenologische Untersuchungen, bei denen ein Kompressionstubus verwendet wird, wie z. B. für Magenuntersuchungen, ist -es vorteilhaft, die Ionisationskammer der io:no-.metrischen Meßeinrichtung in den Kompressionstubus einzubauen.
• Besondere Maßnahmen können noch getroffen werden, damit die stark strahlendurchlässigen Teile eines aufzunehmenden Körperteiles und die evtl. am Rande des Durchstrahlungsfeldes auftretenden Zonen direkter Strahlung die Meßergebnisse bei den Intensitätsmessungen nicht übermäßig stark beeinflussen und dadurch bei der Bestimmung der Aufnahmespannung leicht zu einer zu niedrigen Spannung führen. Bei der ionometrischen Intensitätsmessung, insbesondere bei Verwendung einer großflächigen Io:nisationskammer, ist -es vorteilhaft, die Ionisationskammer in mehrere kleinere Kammern zu unterteilen und die einzelnen Kammern so zu bauen, daß sie von einer bestimmten, nicht allzu großen Intensität ab gesättigt sind. Wenn nun mit einer derartigen Kammer z. B. ein Körperteil mit stark strahlendurchlässigen Teilen untersucht wird, dann werden diejenigen Kammerteile, die sich hinter den besonders durchlässigen Stellen befinden, schnell gesättigt sein. Die an diesen Stellen vorhandenen größeren Strahlenintensitäten können auf diese Weise die Feststellung der richtigen Aufnahmespannung nicht mehr so ungünstig beeinflussen.
• Um bei den Messungen von dem Bildformat und von dem Abstand von der Strahlenquelle unabhängig zu sein, können beispielsweise in die Schaltung des optischen Belichtungsmessers bzw. der iono:metrischen Meßeinrichtung ein besonderer Spannungsteiler oder ein Regulierwiderstand eingebaut sein, die bei Verstellungen öder Verschiebungen einer das Bildformat bestimmenden Blende b:zw. der Meßeinrichtungen selbst zwangsläufig reguliert werden und so die Empfindlichkeit dieser Einrichtungen entsprechend verändern.
• Bei der Intensitätsmessung mit Hilfe eines Leuchtschirmes mit einem optischen Belichtungsmesser kann vor dem Leuchtschirm auch eine besondere Blende (jalousieartige Vorrichtung o. dgl.) angebracht sein, die bei der Bestimmung der Aufnahmespannung einen beliebigen Teil aus dem Leuchtschirmbild auszublenden gestattet. Die Empfindlichkeit des optischen Belichtungsmessers muß dabei ebenfalls zvangsläufig mit der Blendeneinstellung so verändert werden, daß dessen Angaben von dem ausgeblendeten Format unabhängig sind. Bei der Einstellung der Blende auf den besonders interessierenden Teil des Leuchtschirmbildes können übermäßig helle Stellen, insbesondere die hellen Randzonen, weggelassen werden. Die verwendete Blende muß zu diesem Zweck in einer zum Leuchtschirm parallelen Ebene allseitig beweglich sein.
• Es ist zweckmäßig, den optischen Belichtungsmesser so zu bauen, daß die Eichwerte für die bei den günstigsten Aufnahmespannungen zu erreichenden Röntgenstrahlenintensitäten bei Verwendung verschiedener Verstärkerfolien für die Röntgenaufnahmen entsprechend den Helligkeitsunterschieden dieser Verstärkerfolien gegenüber der Helligkeit des Leuchtschirmes des optischen Belichtungsmessers verschieden eingestellt werden können.
• Um bei den optischen Belichtungsmessungen von Abweichungen, die durch Verschiedenheit des Verstärkungsfaktors oder gegebenenfalls in der Spannungsabhängigkeit der für die Aufnahme verwendeten Verstärkerfo:lien und der Leuchtschirmfolie bedingt sind, unabhängig zu sein, ist es zweckmäßig, für diese Messungen jeweils eine gleichartige Verstärkerfolie zu verwenden, wie für die betreffende Röntgenaufnahme verwendet wird. Der Leuchtschirm des optischen Belichtungsmessers wird aus diesem Grunde vorteilhaft so gebaut, daß seine Folie durch eine beliebige Verstärkerfolie leicht ersetzbar ist.
• Das neue Verfahren zur Ermittelung der günstigsten Aufnahmespannung ist besonders dort von großem Wert, wo laufend gleichartige Aufnahmen hergestellt werden müssen, wie es beispielsweise bei der Schirmbildphotographie der Fall ist. Bei Anwendung des neuen Verfahrens für die Schirmbildl?hotographie wird in vorteilhafter Weise für die Vordurchstrahlung der Leuchtschirm der Schirmbildeinrichtung verwendet und mindestens die lichtelektrische Zelle des optischen Belichtungsmessers in dem Aufnahmetubus dieser Einrichtung untergebracht.
• Gemäß der weiteren Erfindung wird eine Einrichtung für die Krankenuntersuchung mittels Röntgenstrahlen so ausgebildet, daß die Ermittelung der günstigsten Aufnahmespannung bei der Vordurchstrahlung selbsttätig erfolgt. Dabei wird die Aufnahmespannung automatisch so lange hoch reguliert, bis der optische Belichtungsmesser bzw. die ionometrische Meßeinrichtung bei Erreichung eines vorbestimmten Wertes mit Hilfe geeigneter Schaltelemente die weitere Erhöhung der Aufnahmespannung unterbricht. Wenn die Regulierung der Spannung für die Vordurchstrahlung und der Spannung für die Aufnahme an getrennten Regelvorrichtungen erfolgt, dann ist es zweckmäßig, diese Regelvorrichtungen bei der Vordurchstrahlung miteinander zu kuppeln. Bei einem nach dein neuen Verfahren arbeitenden Röntgenuntersuchungsapparat wird somit die Aufnahmespannung unmittelbar von dem Belichtungsmesser auf den jeweils richtigen Wert eingestellt, so daß bei der Bedienung eines solchen Apparates für die Herstellung einer Röntgenaufnahme nur ein Schalter von der Stellung ,#Messung%@ auf die Stellung @;Aufnahmea umgelegt zu werden braucht, ohne daß inzwischen ein Regelgriff bedient werden muß.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Bestimmung der günstigsten Aufnahmespannung für Röntgenaufnahmen, bei denen für normale Verhältnisse sämtliche Aufnahmedaten festliegen und die Berücksichtigung der Dicke bzw. der Dichte der aufzunehmenden Patienten durch Änderung der Aufnahmespannung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, däß die jeweils günstigste Aufnahmespannung- während einer vor der Aufnahme stattfindenden Durchstrahlung des aufzunehmenden Körperteiles des Patienten bei einer jeweils festen Durchstrahlungsstromstärke und veränderlicher Durchstrahlungsspannung durch Einstellung der hinter dem durchstrahlten Körperteil auftretenden mittleren Röntgenstrahlenintensität auf einen für sämtliche gleichartigen Aufnahmen gültigen, empirisch gefundenen Vergleichswert bestimmt wird. a. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der hinter dem durchstrahlten Körperteil auftretenden Röntgenstrahlenintensität der Vergleich der Helligkeit eines Leuchtschirmes mit der Helligkeit einer vor den Leuchtschirm gebrachten Standardleuchtfläche dient. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der hinter dem durchstrahlten Körperteil auftretenden Röntgenstrahlenintensität ein vor dein Leuchtschirm angeordneter optischer Belichtungsmesser dient. .I. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der hinter dem durchstrahlten Körperteil auftretendenRöntgenstrahlenintensität eine ionometrische Meßeinrichtung dient. Einrichtung nach Anspruch .I, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitiger Verwendung eines Leuchtschirmes für die Betrachtung und einer ionometrischen Meßeinrichtung für die Intensitätsmessung hinter dem durchstrahlten Körperteil die Ionisationskammer der ionometrisrhen Meßeinrichtung zwischen dein durchstrahlten Körperteil des Patienten und dem Leuchtschirm angebracht ist. 6. Einrichtung nach Anspruch q., bei der ein Kompressionstubus verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationskammer der ionometrischen lleßeinrichtung in den Kompressionstubus eingebaut ist. 7. Einrichtung nach Anspruch :I, oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationskammer der ionometrischen Meßeinrichtung in mehrere kleinere Kaminern unterteilt ist, die von einer bestimmten, nicht allzu großen Strahlenintensität ab gesättigt sind. B. Einrichtung nach Anspruch 3, d, ;, 6 oder 7, bei der die Größe des Leuchtschirmbildes durch eine in der Nähe der Röntgenröhre angebrachte Blende verändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit des optischen Belichtungsmessers bzw. der ionometrischen Meßeinrichtung bei einer Verstellung oder Verschiebung der Blende zwangsläufig derart geändert wird, daß die Anzeigen dieser Instrumente von dein Bildformat im wesentlichen unabhängig sind. g. Einrichtung nach Anspruch ä, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Einstellung oder Verschiebung der das Bildformat bestimmenden Blende die Einstellung eines in die Schaltung des optischen Belichtungsmessers bzw. der ionometrischen Meßeinrichtung eingebauten besonderen Spannungsteilers oder Regulierwiderstandes zwangsläufig mitverändert wird. io. Einrichtung nach Anspruch 3, .I, 5- 6 oder 7, bei der der Leuchtschirm in Richtung des Hauptstrahles des Röntgenstrahlenkegels bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit des optischen Belichtungsmessers bzw. der ionometrischen Meßeinrichtung bei einer Verschiebung des Leuchtschirnies zwangsläufig derart geändert wird, daß die Anzeigen dieser Instrumente von der Stellung des Leuchtschirmes im wesentlichen unabhängig sind. ii. Einrichtung nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, d'aß bei der @`erstellung des Leuchtschirmes die Einstellung eines in die Schaltung des optischen Belichtungsmessers bzw. der ionometrischen Meßeinrichtung eingebauten besonderen Spannungsteilers oder Regulier-#viderstandes zwangsläufig mitverändert wird. 12. Einrichtung nach Anspruch ii, da- Ci durch gekennzeichnet, daß vor dem Leuchtschirm eine besondere Blende (jalousieartige Vorrichtung o. dgl.) angebracht ist, die für die optische Belichtungsmessung einen beliebigen Teil aus dem Leuchtschirmbild auszublenden gestattet, wobei die Empfindlichkeit des optischen Belichtungsmessers zwangsläufig mit der Blendeneinstellung so verändert wird, daß dessen Angaben von dem ausgeblendeten Format unabhängig sind. 13. Einrichtung nach Anspruch 3, 8, 9, i o, i i oder 12 bei Anwendung für die Schirmbildphotographie, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die lichtelektrische Zelle des optischen Belichtungsmessers in dem Tubus des Schirmbildgerätes untergebracht ist. 14. Einrichtung nach Anspruch 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 Oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittelung der günstigsten Aufnahmespannung bei . der Vordurchstrahlung selbsttätig erfolgt, indem die Spannung so lange automatisch hoch reguliert wird, bis der optische Belichtungsmesser bzw. die ionometrische Meßeinrichtung bei Erreichung eines vorbestimmten Wertes mit Hilfe geeigneter Schaltelemente die weitere Erhöhung der Aufnahmespannung unterbricht. 15. Einrichtung nach . Anspruch 14, bei der die Regulierung der Spannung für die Vordurchstrahlung und der Spannung für die Aufnahme an getrennten Regelvorrichtungen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Regelvorrichtungen bei der Vordurchstrahlung miteinander gekuppelt sind. 16. Einrichtung nach Anspruch 2, 3, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 Oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie des Leuchtschirmes zur optischen Belichtungsmessung durch eine beliebige Verstärkerfolie leicht ersetzbar ist.