DE7541605U1 - Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von Röntgenbildem - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 75 P 9609 BRD

Neue Beschreibungsseiten 1 und 1a (ersetzen die bisherige Seite 1)

Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von Röntgenbildern

Es ist aus der österreichischen Patentschrift Nr. 147 613 (Hesse) bekannt, durch ein optisches Verfahren Bilder in beliebiger Größe sichtbar zu machen, wobei nicht nur der benutzte Herstellungsvorgang neue Wege bietet, vergrößerte Bilder großer Lichtstärken zu erhalten, sondern auch den so gewonnenen Bildern besondere Eigenschaften zu verleihen. Durch die Anwendung dieses Verfahrens können Bilder vollkommener Plastik bei freier Beweglichkeit der Betrachter und ohne Benutzung von behindernden Hilfsapparaten, wie Brillen u.dgl., erzeugt werden.

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Lichtbilder, die nach dem erwähnten Verfahren hergestellt werden, ergeben bei der Betrachtung den vollkommenen Eindruck eines räumlich ausgedehnten Bildraumes, in dem die relative Stellung der bei der Aufnähme festgehaltenen Gegenstände unverändert wiedergegeben wird. Dieses Verfahren ermöglicht somit die räumliche Rekonstruktion auch komplizierter Strukturen bei Zwischenspeicherung auf einen flächenförmigen Bildträger.

Es wird dies nach dem bekannten Verfahren dadurch erreicht, daß aus einer Mehrzahl von Teilbildern, die in beliebiger Größe in einer Fläche mittels eines entsprechenden optischen Systems aus flächenhaften Bildern oder von Körpern erzeugt werden, mit Hilfe von Blenden, die mit Optiken vereint sein können und außerhalb der Fläche angeordnet sind, bei der Betrachtung Bildausschnitte ausgewählt werden, die, sich mit Blickrichtung und Betrachtungsentfernung auf den Teilbildern ändernd, zusammen ein flächenhaftes, in der Fläche liegendes Gesamtbild ergeben, welches entweder unveränderlich ist und flächenhaft wirkt, oder sich zwar jeweils ändert, jedoch geschlossen bleibt und plastisch wirkt.

Die einfachste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dieser Erfindung besteht darin, daß eine mit rasterförmig angeordneten Lochblenden versehene Lochplatte zwischen dem abzubildenden Gegenstandsraum und einer lichtempfindlichen Schicht in geringem Abstand von dieser Schicht angeordnet ist, so daß bei der Aufnahme eine große Anzahl von nebeneinanderliegenden, parallaktisch verschobenen Bildern eines Körpers erzeugt werden und wobei jedes Einzelbild einer der Lochblenden zugeordnet ist. Die so erhaltenen, nebeneinanderliegenden Einzelbilder werden durch die Vorschaltung der zu ihrer Erzeugung benutzten Lochplatte dadurch zur Erzeugung eines plastisch wirkenden Gesamtbildes dienlich, daß durch die Lochblen-

■'; den jene Bildausschnitte ausgewählt werden, welche der Projekt tion der Augenpupille des Betrachters auf die Teilbilder mit 15 den als sehr klein vorausgesetzten Öffnungen der Lochplatte als |^: Zentren entsprechen. Der Tiefeneindruck stimmt mit dem des Auf-

nahmegegenstandes überein, wenn die Betrachtung von der Schichtseite gegen die Lochplatte erfolgt und wird tiefenverkehrt, wenn in Richtung der Betrachtung erst die Lochplatte und dann die Bildschicht liegt.

Es ist aus der Technik der medizinischen Röntgendiagnostik bekannt, daß zur Lokalisierung bestimmter Objekte der Patient hinter dem Leuchtschirm vom Untersuchenden zu verschiedenen Drehbewegungen veranlaßt werden muß, um aus den daraus resultierenden verschiedenartigen Relativbewegungen auf dem Leuchtschirm eine annähernde Vorstellung von der Tiefenlage der Objekte zu erhalten. Bei lang dauernden Untersuchungen kann dies zu einer unzulässigen Strahlungsdauerbelastung der oft die Bewegung lenkenden 30 Hände des Untersuchenden führen. Die Verwendung drehbarer Patientenmulden bringt in dieser Hinsicht wohl Abhilfe, ist aber deshalb meist nicht befriedigend, weil der für die meisten Untersucher erforderliche, unmittelbare und feine Bewegungen oft erst ermöglichende direkte Körperkontakt nicht mehr gegeben ist. Zur genauen" Feststellung der Tiefenlage von bestimmten Objekten, beispielsweise von Herdinfektionen im Pulmonalbereich, von Geschwülsten oder degenerativen Veränderungen im Cerebrum ist es jedoch zur Operationsvorbereitung ebenso wie zur exakten Diagnostik unerlässlich, tomographische Verfahren, oft in Verbindung mit Kon-

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Neue Beschreibungsseiten 3, 3a Unser Zeichen (ersetzen die bisherige Seite 3) VPA 75 P 9609 BRD

Aktenzeichen G 75 41 605.6

trastmittel- oder Luftfüllung einzusetzen. Die Nachteile dieser Verfahren liegen in der durch die Aufnahmevielzahl bedingten Strahlenbelastung des Patienten und der Aufnahmeeinrichtung, der relativ langen Dauer einer Untersuchung und in den Komplikationen, die die Verbindung von Tomographie und Kontrastmitteltechnik mit sich bringen.

Die Existenz eines Aufnahmeverfahrens, welches eine unmittelbare räumliche Darstellung der Patientenkonfiguration ermöglicht, wird daher von echtem Fortschritt sein, wenn sie den Anfordernissen der medizinischen Diagnostik entspricht oder, außerhalb der medizinischen Technik, wenn Fragen der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung kritische Bedeutung erlangen.

Die nach dem eingangs erwähnten Verfahren hergestellten Bilder setzen zu ihrer Erzeugung entweder ein Lochraster oder ein diesem Lochraster entsprechendes Linsensystem voraus. Im Gegensatz zu der lichtoptischen Aufnahmetechnik ist es beim Arbeiten mit Röntgenstrahlung nicht möglich, im direkten Strahlengang Durchstrahlungsbilder anzufertigen, da jeder Rasterpunkt als Bild des Anodenbrennflecks der Röntgenröhre die feineren Schattierungen des Körperbildes überdecken würde.

Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von Röntgenbildern, wobei aus einer Mehrzahl von Teilbildern, die in beliebiger Größe in Tp 5 KIi / 19.10.1979

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einer Fläche mittels eines röntgenoptisehen Systems aus flächenhaften Bildern oder von Körpern erzeugt werden, mit Hilfe von Blenden, die mit Optiken vereint sein können vnd außerhalb der Fläche angeordnet sind, bei der Betrachtung Bildausschnitte ausgewählt werden, die, sich mit Blickrichtung und Betrachtungsentfernung auf den Teilbildern ändernd, zusammen ein flächenhaftes, in der Fläche liegendes Gesamtbild ergeben, welches entweder unveränderlich ist und flächenhaft wirkt, oder sich zwar jeweils ändert, jedoch geschlossen bleibt und plastisch wirkt, und wobei zur Bilderzeugung die vom in bekannter Weise mit Röntgenstrahlung bestrahlten Untersuchungsobjekt ausgehende Röntgen-Sekundärstrahlung dient. 15

Die Erfindung besteht darin, daß als röntgenoptisches System ein Lochblendenraster in einer für Röntgenstrahlung undurchlässigen Platte vorgesehen ist.

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eiey'\ -e· e· oo·» Es wird hierdurch eine Kombination des optischen Systems mit den erfindungsgemäß für die Betrachtung erforderlichen Blenden erreicht.

Diese Blenden können bei Aufnahme auf beidseitig beschichtete Röntgenfilme bereits vor der Anfertigung des Streulicht-Röntgenbildes zur Erzeugung eines Teilbildrasters auf einer der Schichten durch Umkopieren verwendet werden, so daß die zur Verwendung gelangenden Filme bereits mit dem Raster versehen sind und mehrere Aufnahmen mit ein und demselben Raster, welches etwa in Art einer Streustrahlenblende vor dem Film angeordnet ist, angefertigt werden können. Hierbei ist lediglich auf die Einhaltung einer genauen Positionierung von Film und Blende zu achten. Durch die Verwendung einer Anti-Halo-Schicht bei der Filmauswahl kann erreicht werden, daß lediglich eine der beiden Schichten bei der Belichtung mit dem Rastermuster geschwärzt wird, wobei die Anti-Halo-Schicht in bekannter Weise bei der Entwicklung ausgewaschen wird.

Die Anzahl der Teilbilder je Flächeneinheit stellt naturgemäß eines der wesentlichen Kriterien für die Aussagekraft der erhaltenen Bilder dar. Die Anzahl der Teilbilder kann in naheliegender Weise durch Anfertigung von Rasterplatten mit entsprechend dichter Löcherbesetzung erhöfct werden. Es sind jedoch nach einem weiteren Erfindungsgedanken noch andere Möglichkeiten zur Erhöhung der Bildauflösung denkbar. Es kann etwa an die Stelle des feststehenden Lochrasters eine sich in Art der bekannten Nipkowscheibe drehende, mit einer einzigen Lochblende versehene Linsenplatte treten, wobei eine zweite, mit Radialschlitzen versehene Blendenplatte, die gleichfalls um eine in Längsrichtung zum Strahlengang parallele Achse rotiert, für die Aufteilung in Teilbilder sorgt, oder es kann zur Erzielung einer höheren Strahlungsdosis je Einzelbild die Röntgenstrahlungsquelle in Art der bekannten röntgenkinematographischen Verfahren im Impulsbetrieb betrieben werden. Ebenso ist eine vorteilhafte Ausführung darin zu sehen, daß im Durchleuchtungsbetrieb an die Stelle des photographischen Films, jedoch in größerer Entfernung von der Lochblende die Bildfängeroptik eines Rontgenbildwandlers tritt, welcher mit einer entsprechenden Wiedergabevorrichtung, beispielsweise einem Fernsehmonitor .verbund·©*?, ist. In diesem Fall ist es

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von besonderem Vorteil, die mechanische Blendenbewegung anstelle des festen Lochrasters treten zu lassen, wobei eine zweite rotierende Blendenplatte, welche vorzugsweise mit einem lichtoptischen System anstelle der einfachen Lochblende vers.ehen ist, in einer für den Fachmann nicht weiter erklärungsbedür'ftigen Weise vor dem Bildschirm des Monitors im Gleichlauf mit der Abtastblende angeordnet ist und die Röntgenröhre vorteilhaft ebenso wie vorstehend erwähnt, vorzugsweise im Impulsbetrieb arbeitet.

Die Verwendung von Verstärkungsfolien bei der Aufnahme stellt ebenso wie das Korn der verwendeten Filme eine kritische Größe für die Aussagekraft der erhaltenen Bilder dar. Nach dem vorstehend Gesagten ergeben sich jedoch keine grundsätzlichen Schwierigkeiten für die Berücksichtigung dieses Umstandes, der bei der Materialprüfung durch Erhöhung der Sxpcsitionszeit und Verwendung folienloser Filme ausgeschaltet werden kann. Die technische Praxis hat überdies gezeigt, daß die Streustrahlungsintensität ausreichend hoch ist, um auch in der medizinischen Diagnostik auf Verstärkungsfolien verzichten zu können, dies um so mehr, als durch den Fortfall der zahlreichen bisher erforderlichen Schichtaufnahmen die Strahlenbelastung des Patienten im ganzen gesehen, eher verringert wird.

Zur weiteren Erläuterung des Erfindungsgedankens dient die Zeichnung. In Figur 1 ist der Aufnahmevorgang, in Figur 2 der Betrachtungsvorgang schematisch dargestellt. Die von der Röntgenröhre 1 ausgehende Röntgenstrahlung wird durch die Begrenzungsblende 2 als Strahlenbündel 3 auf das Untersuchungsobjekt 4 ausgeblendet. Streustrahlenquellen 5 und 5' im Innern des Objekts werden ebenso wie die Reststreustrahlung, die vom Gesamtobjekt 4 ausgeht, durch die Lochblenden 6, 6¹, 6¹' ausgeblendet und erzeugen in der Filmebene 7 nebeneinanderliegende Teilbilder 8, 8', 8^!l. Die von den Streustrahlungsquellen 5 und 5' ausgehenden Bildstrahlen 9, 9' und 9'' verursachen bei ihren Durchstoßpunkten durch die FiImebene entsprechende stärkere Schwärzung als die schwache Streustrahlung des ganzen Objekts 4. Bei der Bildbetrachtung sind die Teilbilder 8, 8^f, 8¹' infolge ihrer Betrachtung durch die Lochblenden 6, 6' und 6^I! je nach dem Standort 11 oder 12 den betrachtenden Auges, beziehungsweise des Augenpaares 11 und 12 in die VPA 9/982/5005 .·'^:".:.:.

bereits angeführten Bildausschnitte unterteilt, wodurch der räumliche Eindruck in Verlängerung der von den Augen ausgehen« den Sehstrahlen zustandekommt und sich bei Veränderung der Augenlage in einer, dem räumlichen Bilderfassungsvorgang entsprechenden Weise verändert.

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Claims (4)

Schutzansprüche 1 bis 6 Unser Zeichen (ersetzen die bisherigen VFA 75 P 9609 BRD Ansprüche 1 bis 8) Aktenzeichen G 75 41 605.6

1. Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von Röntgenbildern, wobei aus einer Mehrzahl von Teilbildern, die in beliebiger Größe in einer Fläche mittels eines röntgenoptisehen Systems aus flächenhaften Bildern oder von Körpern erzeugt werden, mit Hilfe von Blenden, die mit Optiken vereint sein können und außerhalb der Fläche angeordnet sind, bei der Betrachtung Bildausschnitte ausgewählt werden, die, sich mit Blickrichtung und Betrachtungsentfernung auf den Teilbildern ändernd, zusammen ein flächenhaftes, in der Fläche liegendes

ί Gesamtbild ergeben, welches entweder unveränderlich

ι ist und flächenhaft wirkt, oder sich zwar jeweils än-

|^; 20 dert, jedoch geschlossen bleibt und plastisch wirkt, und wobei zur Bilderzeugung die vom in bekannter Weise mit Röntgenstrahlung bestrahlten Untersuchungsobjekt ausgehende Röntgen-Sekundärstrahlung dient, dadurch gekennzeichnet, daß 25 als röntgenoptisehes System ein Lochblendenraster (6, 6', 6'¹) in einer für Röntgenstrahlung undurchlässigen Platte vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lochblendenraster (6, 6', 6"') im Sekundärstrahlungsweg zwischen dem Untersuchungsobjekt (4) und einer photographischen Schicht (7) angeordnet ist.

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Schutzansprüche 3 und 4 (ersetzen die bisherigen Ansprüche 3 bis 6)

Unser Zeichen VPA 75 P 9609 BRD

Aktenzeichen G 75 41 605.6

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ebenen des Lochblendenrasters und der photograph!sehen Schicht zueinander parallel sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Untersuchungsobjekt (4) und der photographischen Schicht (7) eine in einer zur Schichtebene parallelen Ebene drehbare Lochblende nach Art einer an sich bekannten Nipkow-Blende aus strahlenundurchlässigem Material vorgesehen ist und daß eine zweite mit Radialschlitzen versehene Blendenplatte gleichfalls um eine in Längsrichtung zur Streustrahlungsachse parallele Achse rotiert.

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