EP0063644B1 - Method of producing x-ray exposures - Google Patents

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EP0063644B1
EP0063644B1 EP19810110313 EP81110313A EP0063644B1 EP 0063644 B1 EP0063644 B1 EP 0063644B1 EP 19810110313 EP19810110313 EP 19810110313 EP 81110313 A EP81110313 A EP 81110313A EP 0063644 B1 EP0063644 B1 EP 0063644B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
ray
preprogrammed
exposure
tube voltage
dose
Prior art date
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Expired
Application number
EP19810110313
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German (de)
French (fr)
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EP0063644A1 (en
Inventor
Günther Orth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Veb Transformatoren- und Rontgenwerk "hermann Matern"
Original Assignee
Veb Transformatoren- und Rontgenwerk "hermann Matern"
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Veb Transformatoren- und Rontgenwerk "hermann Matern" filed Critical Veb Transformatoren- und Rontgenwerk "hermann Matern"
Publication of EP0063644A1 publication Critical patent/EP0063644A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0063644B1 publication Critical patent/EP0063644B1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08—Electrical details
    • H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30—Controlling
    • H05G1/46—Combined control of different quantities, e.g. exposure time as well as voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08—Electrical details
    • H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30—Controlling
    • H05G1/38—Exposure time
    • H05G1/42—Exposure time using arrangements for switching when a predetermined dose of radiation has been applied, e.g. in which the switching instant is determined by measuring the electrical energy supplied to the tube
    • H05G1/44—Exposure time using arrangements for switching when a predetermined dose of radiation has been applied, e.g. in which the switching instant is determined by measuring the electrical energy supplied to the tube in which the switching instant is determined by measuring the amount of radiation directly

Definitions

  • the invention relates to a method for producing X-ray images with an X-ray diagnostic device, wherein between the object to be photographed or the anti-scatter grid and an X-ray image recording system, e.g. a film cassette, an X-ray shadow-free radiation detector, e.g. an ionization chamber with measuring fields, a dose measuring device and a microprocessor system performing control functions is provided.
  • an X-ray image recording system e.g. a film cassette
  • an X-ray shadow-free radiation detector e.g. an ionization chamber with measuring fields
  • a dose measuring device e.g. an ionization chamber with measuring fields
  • the imaging parameters x-ray tube voltage (kV) and milliampere-seconds product (mAs) or x-ray tube voltage (kV) and x-ray tube current (mA) as well as the exposure time (s) on the adjustment elements provided on the control unit of the x-ray generator are based on empirically determined exposure tables set before the start of the X-ray.
  • the X-ray tube voltage (kV) is selected as the imaging parameter on the X-ray generator before the start of the exposure and the desired blackening is set on the X-ray exposure machine depending on the sensitivity of the exposure material, and, if necessary, a specific measuring field or a measuring field combination of an ionization chamber used as a radiation detector is selected.
  • the choice is made of the kV-value by means of exposure tables in which the values of s corresponding in each case relative to be examined organs to a Normalpatien t are assigned.
  • the imaging parameters such as kV values, mAs product, blackening and measuring field or measuring field combination are already programmed and saved in an organ or organ group assignment, so that these parameters can only be activated by one, corresponding to an organ or one Key assigned to the organ group in the X-ray generator and in the exposure machine can be set automatically.
  • the programmed recording technology requires keys equipped with organ or organ group and object adjustment keys X-ray generators or their remote controls, on the one hand, require a relatively large amount of attention due to the large number of available control buttons, in order to avoid incorrect operation, and, on the other hand, the patient to be examined must be assessed in order to determine the programmed parameters based on average values for the individual organs or organ groups of the respective patient constitution adapt. In this assessment, which is largely subject to subjective influences, only the patient's thickness is taken into account, but not the individually different radiation transparency.
  • a method for optimizing x-ray recordings with the aid of an x-ray diagnostic system with x-ray exposure machines is known, the x-ray diagnostic system with an operating device for setting the imaging parameters in free setting technology or programmed recording technology and a microprocessor system which performs control functions and x-ray tube monitoring , is equipped (DD-PS 143 692).
  • a measuring device is arranged in the beam path of the x-ray diagnostic system directly at the location of the x-ray image recording system or immediately behind it, which indirectly measures the x-ray radiation during test radiation immediately before the actual x-ray image.
  • those imaging parameters are selected with which the organ of a normal patient to be examined is recorded.
  • the sensitivity of the automatic X-ray exposure device must be increased by an order of magnitude in order to keep the additional radiation exposure to which the patient is exposed as low as possible.
  • the measuring device provides a signal that is used to correct the preselection of the X-ray exposure machine, so that the subsequent X-ray exposure can be carried out with the optimal adjustment of the blackening. This procedure eliminates the need for setting elements for object adaptation on the operator panel.
  • a method for producing X-ray images with free or with programmed recording technology, microprocessor system and with X-ray shadow-free ionization chamber with measuring fields, arranged between the patient or scattered radiation grid and X-ray image recording system is known, in which the radiation detector of an X-ray exposure machine for determining the patient-specific properties of the organ to be examined is known used and the actual x-ray exposure is preceded by test radiation controlled by a time switch, the imaging parameters stored in the microprocessor system for normal patients being corrected for the patient after the test exposure and the x-ray exposure subsequently being carried out with the corrected parameters (DD-PS 144 345).
  • the imaging parameters for a normal patient for example by pressing the organ group key, are set before the X-ray and before the test radiation.
  • the invention is based on the object of specifying a method for producing X-ray images of the most varied human organs with an X-ray diagnostic device which is equipped with an X-ray shadow-free radiation detector of a dose measuring device arranged between the object to be photographed or the anti-scatter grid and the X-ray image recording system, and a microprocessor system performing control functions in which, on the one hand, the Production of optimal X-rays is guaranteed.
  • the imaging parameters are adapted to the specific properties of the patient to be examined and, on the other hand, the effort involved in setting imaging parameters before triggering the x-ray is minimized and the patient is not exposed to any additional radiation exposure if possible.
  • this object is achieved in that after preselection of the relative hardness value, i.e. the desired image character and, if applicable, the recording field size, the measuring field or the measuring field combination as well as the film and film sensitivity on setting elements provided for this purpose on the X-ray generator or corresponding operating parts with triggering of the X-ray image, first to determine the object transparency, the X-ray image until a pre-programmed test dose with a a pre-programmed constant first tube voltage and a pre-programmed, constant first tube current is switched and a variable proportional to the measured time t, which has elapsed until this test dose has been reached, is supplied to the microprocessor system, in which this variable t depends on the setting variables and stored optimum values for the tube voltage, the mAs product and the blackening, which are assigned to the focus-film distance, are activated and then the progress of the X-ray exposure until it has ended damage by influencing the corresponding actuators with the activated optimum values for the
  • the advantage achieved by the invention can be seen above all in the fact that the number of operating elements or setting elements on the X-ray generator or on the remote control units is drastically reduced, since only the relative hardness value, i.e. The desired image character and, if applicable, the recording field size, the measuring field or a measuring field combination as well as the film and film sensitivity, but not the tube voltage and the mAs product are to be selected, i.e. compared to the conventional programmed recording technology, the organ or organ group keys are no longer required in addition to the object adjustment keys.
  • the functional relationship between tube voltage and mAs product known in the setting technology according to so-called X-ray light values is used for different object thicknesses or object transparencies with a specific relative hardness value (H. Beger, TuR X-ray generators with the setting technology after X-ray light values, medical technology, H. 5, 1966).
  • An advantageous further development of the method according to the invention consists in that to determine the object transparency during this first recording phase, the programmed first tube voltage is automatically switched to a higher, programmed second value and, if appropriate, the programmed test dose is simultaneously switched to a lower, programmed second value if the measured dose follows a predetermined limit time is lower than an also programmed dose limit value assigned to this limit time.
  • the programmed first tube voltage is automatically switched to a higher, programmed second value and, if appropriate, the programmed test dose is simultaneously switched to a lower, programmed second value if the measured dose follows a predetermined limit time is lower than an also programmed dose limit value assigned to this limit time.
  • an X-ray diagnostic device for producing X-ray images according to the inventive method is shown schematically.
  • the x-ray diagnostic device consists of an x-ray generator 1, an application device 2 with an x-ray emitter 3 and an x-ray image recording system 4, a dose measuring device 5 with an internal device for time measurement and output of time-specific signals, an operating device 6 and a microprocessor system 7 with peripheral digital / analog converters and Input / output units.
  • a three-phase network 8 is used to supply the X-ray diagnostic device.
  • the X-ray emitter 3 with the X-ray tube and the X-ray image recording system 4 for example a film cassette with a film / amplifier film combination, there are a radiation filter 9, an aperture 10, a e.g. patient 11 fixed on a positioning table, if necessary a scattered radiation grid 12 and an ionization chamber as radiation detector 13.
  • buttons is actuated on the operating device 6 in accordance with the selected image character (soft, normal. Hard), that is to say the selected relative hardness value H.
  • the actuating and switching elements in the X-ray generator 1 which are not shown in detail in the drawing, are controlled via a line 14 in such a way that a predetermined first tube voltage Un and a predetermined first tube current In are set for a first phase of the X-ray exposure.
  • a certain value of the sensitivity is set via a line 15 by means of actuating and switching elements, likewise not shown in detail, in the dose measuring device 5.
  • a line 16 there is a line 16, a coding unit 17 and a data Handing unit 18 the activation of the ROM (PROM) areas of the microprocessor system 7 with the stored programs for obtaining the manipulated variables for the imaging parameters of a second recording phase, specifically for the tube voltage U and the mAs product Q and the blackening S.
  • PROM ROM
  • the Pressing the key to select the image character also triggers the other switching and adjusting processes required for preparing an X-ray recording, for example for starting the rotating anode, in the X-ray diagnostic device.
  • the x-ray recording is triggered by a circuit breaker 19 which is switched on via a line 20 after a specific delay time with the aid of an internal switching element in the x-ray generator 1.
  • time measuring means time limit t is a likewise predetermined and measured using the X-ray shadow-free radiation detector 13 dose threshold D reaches boundary, the first phase of the X-ray image with the programmed first tube voltage Un and is programmed first tube current 1 T1 continued. If a further predetermined dose test value D T1 is finally reached, the circuit breaker 19 is supplied with a signal by the dose measuring device 5 via a line 21 and the first phase of the X-ray recording is ended.
  • the power switch 19 via the line 21, a signal for stopping the first shot phase, and secondly the corresponding switching or Actuator in the X-ray generator 1 via a line 22 a signal for switching over to a higher, likewise preprogrammed tube voltage U ⁇ 2 .
  • the relevant ROM (PROM) area in the microprocessor system 7 is activated at the same time in order to obtain the manipulated variables for the imaging parameters of the second recording phase.
  • the internal switching or actuator in the dose measuring device 5 is used to switch to a predetermined higher sensitivity value at this time.
  • the circuit breaker 19 is switched on again as a result of a signal via the line 20, and the first phase of the X-ray recording is continued and in this case, after reaching a predetermined second test dose value D T2 measured with the dose measuring device 5.
  • a signal proportional to the measured time t which has elapsed until the dose value D i has been reached or, in the case of automatic tube voltage increase during the first recording phase, until the dose value D 2 has been reached, is formed in the dose measuring device 5 and sent to the microprocessor system 7 via a line 24 and a Data input unit 25 supplied.
  • the stored function U f (t), which is assigned to the tube voltage U for the second one, is generated from this signal and the stored in the ROM (PROM) for the respective tube voltage Un or U T2 and the tube current I T of the first recording phase Signal phase proportional signal formed, which is supplied from the microprocessor system 7 via a data output device 26, a digital-to-analog converter 27 and via a line 28 to the actuator for the tube voltage U in the X-ray generator 1.
  • This signal is corrected by the density-specific signal, a higher density value S resulting in a larger mAs product Q, and via a data output unit 38 and a digital / analog converter 39 and a line 40 to an actuator for the mAs Product Q fed in the X-ray generator 1.
  • the line 20 is used for the Circuit breaker 19 switched on again and thus triggered the second phase of the X-ray recording with the optimized imaging recording parameters.
  • the two-phase x-ray recording is finally ended after the dose D, which is measured in the dose measuring device 5 and is optimal for image recording, is ended after the circuit breaker 19 has been supplied with the switch-off signal via the line 21.

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • X-Ray Techniques (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Röntgenaufnahmen mit einer Röntgendiagnostikeinrichtung, wobei zwischen Aufnahmeobjekt bzw. Streustrahlenraster und einem Röntgenbildaufzeichnungssystem, z.B. einer Filmkassette, ein röntgenschattenfreier Strahlungsdetektor, z.B. eine lonisationskammer mit Messfeldern, einer Dosismesseinrichtung angeordnet und ein Steuerfunktionen ausübendes Mikroprozessorsystem vorgesehen ist.The invention relates to a method for producing X-ray images with an X-ray diagnostic device, wherein between the object to be photographed or the anti-scatter grid and an X-ray image recording system, e.g. a film cassette, an X-ray shadow-free radiation detector, e.g. an ionization chamber with measuring fields, a dose measuring device and a microprocessor system performing control functions is provided.

Zur Anfertigung von Röntgenaufnahmen der unterschiedlichsten menschlichen Organe mit einer Röntgendiagnostikeinrichtung sind verschiedene Einstelltechniken bekannt geworden.Various setting techniques have become known for taking x-ray images of the most varied human organs using an x-ray diagnostic device.

Bei der freien Einstelltechnik werden z.B. die bildgebenden Parameter Röntgenröhrenspannung (kV) und Milliampere-Sekunden-Produkt (mAs) oder Röntgenröhrenspannung (kV) und Röntgenröhrenstrom (mA) sowie die Belichtungszeit (s) an hierfür vorgesehenen Einstellorganen am Bedienteil des Röntgengenerators auf der Grundlage von empirisch ermittelten Belichtungstabellen vor Beginn der Röntgenaufnahme eingestellt. Bei Anwendung eines Röntgenbelichtungsautomaten wird vor Aufnahmebeginn am Röntgengenerator die Röntgenröhrenspannung (kV) als bildgebender Parameter gewählt und am Röntgenbelichtungsautomaten in Abhängigkeit von der Empfindlichkeit des Aufnahmematerials die gewünschte Schwärzung eingestellt sowie gegebenenfalls ein bestimmtes Messfeld oder eine Messfeldkombination einer als Strahlungsdetektor verwendeten Ionisationskammer gewählt. Auch hier erfolgt die Wahl des kV-Wertes mit Hilfe von Belichtungstabellen, in denen den jeweils zu untersuchenden Organen bezogen auf einen Normalpatienten entsprechende Werte zugeordnet sind.With the free setting technique, for example, the imaging parameters x-ray tube voltage (kV) and milliampere-seconds product (mAs) or x-ray tube voltage (kV) and x-ray tube current (mA) as well as the exposure time (s) on the adjustment elements provided on the control unit of the x-ray generator are based on empirically determined exposure tables set before the start of the X-ray. If an X-ray exposure machine is used, the X-ray tube voltage (kV) is selected as the imaging parameter on the X-ray generator before the start of the exposure and the desired blackening is set on the X-ray exposure machine depending on the sensitivity of the exposure material, and, if necessary, a specific measuring field or a measuring field combination of an ionization chamber used as a radiation detector is selected. Again, the choice is made of the kV-value by means of exposure tables in which the values of s corresponding in each case relative to be examined organs to a Normalpatien t are assigned.

Bei der programmierten Aufnahmetechnik sind die bildgebenden Parameter wie kV-Werte, mAs-Produkt, Schwärzung und Messfeld oder Messfeldkombination in einer Organ- bzw. Organgruppenzuordnung bereits programmiert und gespeichert, so dass diese Parameter durch die Betätigung jeweils nur einer, entsprechend einem Organ oder einer Organgruppe zugeordneten Taste im Röntgengenerator und im Belichtungsautomaten automatisch eingestellt werden. Um eine gleichbleibend gute Röntgenaufnahmequalität bei der programmierten Aufnahmetechnik anzustreben, ist es bekannt, neben den vielen bei dieser Einstelltechnik notwendigen Organ- bzw. Organgruppentasten weitere Tasten anzuordnen, bei deren Betätigung eine Korrektur der bildgebenden Parameter entsprechend der Patientendicke, die vom Röntgenologen eingeschätzt werden muss, vorgenommen wird.With the programmed recording technology, the imaging parameters such as kV values, mAs product, blackening and measuring field or measuring field combination are already programmed and saved in an organ or organ group assignment, so that these parameters can only be activated by one, corresponding to an organ or one Key assigned to the organ group in the X-ray generator and in the exposure machine can be set automatically. In order to strive for a consistently good x-ray image quality in the programmed imaging technique, it is known to arrange, in addition to the many organ or organ group keys required with this setting technique, further actuation of which, when actuated, the imaging parameters are corrected according to the patient thickness, which must be assessed by the x-ray specialist. is made.

Während die freie Einstelltechnik umfangreiche Erfahrungen bei der Parameterwahl am Röntgengenerator und am Belichtungsautomaten erfordert, um zu optimalen Röntgenaufnahmen zu gelangen und eine Reihe von Einstellungen an entsprechenden Einstellorganen von Hand vorzunehmen sind, erfordert die programmierte Aufnahmetechnik bei mit Organ- bzw. Organgruppen- sowie Objektanpassungstasten ausgestatteten Röntgengeneratoren bzw. deren Fernbedienteilen einerseits aufgrund der Vielzahl der vorhandenen Bedientasten einen verhältnismässig grossen Beachtungsaufwand, um Fehlbedienungen zu vermeiden, und andererseits muss eine Beurteilung des zu untersuchenden Patienten erfolgen, um die an Durchschnittswerten orientierten programmierten Parameter für die einzelnen Organe bzw. Organgruppen der jeweiligen Patientenkonstitution anzupassen. Bei dieser Beurteilung, die im starken Masse subjektiven Einflüssen unterliegt, findet im wesentlichen nur die Patientendicke, nicht aber die individuell verschiedene Strahlentransparenz Berücksichtigung. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist ein Verfahren zur Optimierung von Röntgenaufnahmen mit Hilfe einer Röntgendiagnostikanlage mit Röntgenbelichtungsautomaten bekannt, wobei die Röntgendiagnostikanlage mit einem Bediengerät zur Einstellung der bildgebenden Parameter in freier Einstelltechnik oder programmierter Aufnahmetechnik sowie einem Mikroprozessorsystem, welches Steuerfunktionen und die Röntgenröhren- überwachung ausübt, ausgestattet ist (DD-PS 143 692). Bei diesem Verfahren wird im Strahlengang der Röntgendiagnostikanlage direkt am Ort des Röntgenbildaufzeichnungssystems oder unmittelbar dahinter eine Messeinrichtung angeordnet, die während einer Testbestrahlung unmittelbar vor der eigentlichen Röntgenaufnahme die Röntgenstrahlung indirekt misst. Zur Testbestrahlung werden hierbei diejenigen bildgebenden Parameter gewählt, mit der das zu untersuchende Organ eines Normalpatienten aufgenommen wird. Die Empfindlichkeit des Röntgenbelichtungsautomaten muss jedoch um eine Grössenordnung erhöht werden, um die zusätzliche Strahlenbelatung, welcher der Patient ausgesetzt ist, möglichst gering zu halten. Am Ende der Testbestrahlung stellt die Messeinrichtung ein Signal zur Verfügung, welches zur Korrektur der Schwärzungsvorwahl des Röntgenbelichtungsautomaten benutzt wird, so dass die sich anschliessende Röntgenaufnahme mit der optimalen Schwärzungseinstellung durchgeführt werden kann. Durch dieses Verfahren erübrigen sich Einstellorgane zur Objektanpassung am Bediengerät.While the free setting technology requires extensive experience in the selection of parameters on the X-ray generator and on the exposure machine in order to achieve optimal X-ray exposures and a number of settings have to be made by hand on the corresponding setting elements, the programmed recording technology requires keys equipped with organ or organ group and object adjustment keys X-ray generators or their remote controls, on the one hand, require a relatively large amount of attention due to the large number of available control buttons, in order to avoid incorrect operation, and, on the other hand, the patient to be examined must be assessed in order to determine the programmed parameters based on average values for the individual organs or organ groups of the respective patient constitution adapt. In this assessment, which is largely subject to subjective influences, only the patient's thickness is taken into account, but not the individually different radiation transparency. In order to avoid this disadvantage, a method for optimizing x-ray recordings with the aid of an x-ray diagnostic system with x-ray exposure machines is known, the x-ray diagnostic system with an operating device for setting the imaging parameters in free setting technology or programmed recording technology and a microprocessor system which performs control functions and x-ray tube monitoring , is equipped (DD-PS 143 692). With this method, a measuring device is arranged in the beam path of the x-ray diagnostic system directly at the location of the x-ray image recording system or immediately behind it, which indirectly measures the x-ray radiation during test radiation immediately before the actual x-ray image. For the test irradiation, those imaging parameters are selected with which the organ of a normal patient to be examined is recorded. However, the sensitivity of the automatic X-ray exposure device must be increased by an order of magnitude in order to keep the additional radiation exposure to which the patient is exposed as low as possible. At the end of the test irradiation, the measuring device provides a signal that is used to correct the preselection of the X-ray exposure machine, so that the subsequent X-ray exposure can be carried out with the optimal adjustment of the blackening. This procedure eliminates the need for setting elements for object adaptation on the operator panel.

Des weiteren ist ein Verfahren zur Herstellung von Röntgenaufnahmen mit freier oder mit programmierter Aufnahmetechnik, Mikroprozessorsystem und mit röntgenschattenfreier Ionisationskammer mit Messfeldern, angeordnet zwischen Patient bzw. Streustrahlungsraster und Röntgenbildaufzeichnungssystem, bekannt, bei dem der Strahlungsdetektor eines Röntgenbelichtungsautomaten zur Ermittlung der patientenspezifischen Eigenschaften des zu untersuchenden Organs benutzt und der eigentlichen Röntgenaufnahme eine durch einen Zeitschalter gesteuerte Testbestrahlung vorangestellt wird, wobei die im Mikroprozessorsystem gespeicherten bildgebenden Parameter für Normalpatienten nach der Testbestrahlung patientenspezifisch korrigiert werden und die Röntgenaufnahme anschliessend mit den korrigierten Parametern durchgeführt wird (DD-PS 144 345). Die Einstellung der bildgebenden Parameter für einen Normalpatienten, z.B. durch Betätigung der Organgruppentaste, erfolgt dabei vor der Röntgenaufnahme und vor der Testbestrahlung.Furthermore, a method for producing X-ray images with free or with programmed recording technology, microprocessor system and with X-ray shadow-free ionization chamber with measuring fields, arranged between the patient or scattered radiation grid and X-ray image recording system, is known, in which the radiation detector of an X-ray exposure machine for determining the patient-specific properties of the organ to be examined is known used and the actual x-ray exposure is preceded by test radiation controlled by a time switch, the imaging parameters stored in the microprocessor system for normal patients being corrected for the patient after the test exposure and the x-ray exposure subsequently being carried out with the corrected parameters (DD-PS 144 345). The imaging parameters for a normal patient, for example by pressing the organ group key, are set before the X-ray and before the test radiation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Röntgenaufnahmen der unterschiedlichsten menschlichen Organe mit einer Röntgendiagnostikeinrichtung, die mit einem zwischen Aufnahmeobjekt bzw. Streustrahlenraster und Röntgenbildaufzeichnungssystem angeordneten röntgenschattenfreien Strahlungsdetektor einer Dosismesseinrichtung sowie einem Steuerfunktionen ausübenden Mikroprozessorsystem ausgerüstet ist, anzugeben, bei der einerseits die Anfertigung von optimalen Röntgenaufnahmen gewährleistet ist. d.h. die bildgebenden Parameter den spezifischen Eigenschaften des jeweils zu untersuchenden Patienten angepasst sind und andererseits der Beachtungsaufwand bei der Einstellung bildgebender Parameter vor Auslösung der Röntgenaufnahme minimiert sowie der Patient möglichst keiner zusätzlichen Strahlenbelastung ausgesetzt ist.The invention is based on the object of specifying a method for producing X-ray images of the most varied human organs with an X-ray diagnostic device which is equipped with an X-ray shadow-free radiation detector of a dose measuring device arranged between the object to be photographed or the anti-scatter grid and the X-ray image recording system, and a microprocessor system performing control functions in which, on the one hand, the Production of optimal X-rays is guaranteed. i.e. the imaging parameters are adapted to the specific properties of the patient to be examined and, on the other hand, the effort involved in setting imaging parameters before triggering the x-ray is minimized and the patient is not exposed to any additional radiation exposure if possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass nach erfolgter Vorwahl des relativen Härtewertes, d.h. des gewünschten Bildcharakters, und gegebenenfalls der Aufnahmefeldgrösse, des Messfeldes bzw. der Messfeldkombination sowie der Film- und Folienempfindlichkeit an hierfür am Röntgengenerator bzw. entsprechenden Bedienteilen vorgesehenen Einstellorganen mit Auslösung der Röntgenaufnahme zunächst zur Ermittlung der Objekttransparenz die Röntgenaufnahme bis zum Erreichen einer vorprogrammierten Testdosis mit einer vorprogrammierten konstanten ersten Röhrenspannung und einem vorprogrammierten, konstanten ersten Röhrenstrom geschaltet wird und eine der gemessenen Zeit t, die bis zum Erreichen dieser Testdosis verflossen ist, proportionale Grösse dem Mikroprozessorsystem zugeführt wird, in dem dieser Grösse t in Abhängigkeit von dem vor Aufnahmeauslösung vorgewählten Einstellgrössen und dem Fokus-Film-Abstand zugeordnete gespeicherte optimale Werte für die Röhrenspannung, das mAs-Produkt und die Schwärzung aktiviert werden und anschliessend der Fortgang der Röntgenaufnahme bis zu deren Beendigung durch Beeinflussung entsprechender Stellglieder mit den aktivierten optimalen Werten für die Röhrenspannung und das in bezug auf die optimale Schwärzung korrigierte mAs-Produkt erfolgt. Der durch die Erfindung erreichte Vorteil ist vor allem darin zu sehen, dass die Zahl der Bedienelemente, bzw. Einstellorgane am Röntgengenerator bzw. an den Fernbedienteilen drastisch reduziert wird, da nur noch der relative Härtewert, d.h. der gewünschte Bildcharakter und gegebenenfalls die Aufnahmefeldgrösse, dass Messfeld oder eine Messfeldkombination sowie die Film- und Folienempfindlicheit nicht aber die Röhrenspannung und das mAs-Produkt vorzuwählen sind, also gegenüber der herkömmlichen programmierten Aufnahmetechnik neben den Objektanpassungstasten auch die Organ- bzw. Organgruppentasten entfallen.According to the invention, this object is achieved in that after preselection of the relative hardness value, i.e. the desired image character and, if applicable, the recording field size, the measuring field or the measuring field combination as well as the film and film sensitivity on setting elements provided for this purpose on the X-ray generator or corresponding operating parts with triggering of the X-ray image, first to determine the object transparency, the X-ray image until a pre-programmed test dose with a a pre-programmed constant first tube voltage and a pre-programmed, constant first tube current is switched and a variable proportional to the measured time t, which has elapsed until this test dose has been reached, is supplied to the microprocessor system, in which this variable t depends on the setting variables and stored optimum values for the tube voltage, the mAs product and the blackening, which are assigned to the focus-film distance, are activated and then the progress of the X-ray exposure until it has ended damage by influencing the corresponding actuators with the activated optimum values for the tube voltage and the mAs product corrected in relation to the optimal density. The advantage achieved by the invention can be seen above all in the fact that the number of operating elements or setting elements on the X-ray generator or on the remote control units is drastically reduced, since only the relative hardness value, i.e. The desired image character and, if applicable, the recording field size, the measuring field or a measuring field combination as well as the film and film sensitivity, but not the tube voltage and the mAs product are to be selected, i.e. compared to the conventional programmed recording technology, the organ or organ group keys are no longer required in addition to the object adjustment keys.

Als Grundlage zur Ermittlung der im Mikroprocessorsystem zu speichernden Parameter wird der bei der Einstelltechnik nach sogenannten Röntgenlichtwerten bekannte funktionelle Zusammenhang von Röhrenspannung und mAs-Produkt für unterschiedliche Objektdicken bzw. Objekttransparenzen bei einem bestimmten relativen Härtewert genutzt (H. Beger, TuR-Röntgengeneratoren mit der Einstelltechnik nach Röntgenlichtwerten, Medizintechnik, H. 5, 1966).As a basis for determining the parameters to be stored in the microprocessor system, the functional relationship between tube voltage and mAs product known in the setting technology according to so-called X-ray light values is used for different object thicknesses or object transparencies with a specific relative hardness value (H. Beger, TuR X-ray generators with the setting technology after X-ray light values, medical technology, H. 5, 1966).

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass zur Ermittlung der Objekttransparenz während dieser ersten Aufnahmephase selbsttätig die programmierte erste Röhrenspannung auf einen höheren programmierten zweiten Wert und gegebenenfalls gleichzeitig die programmierte Testdosis auf einen niedrigeren, programmierten zweiten Wert umgeschaltet wird, falls die gemessene Dosis nach einer vorgegebenen Grenzzeit niedriger als ein dieser Grenzzeit zugeordneter, gleichfalls programmierter Dosisgrenzwert ist. Selbstverständlich ist es auch denkbar, anstelle der ersten Röhrenspannung den ersten Röhrenstrom oder beide Grössen zu erhöhen. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass die Zeitdauer der ersten Aufnahmephase, in welcher die Objekttransparenz ermittelt wird, klein im Verhältnis zur Zeitdauer der zweiten Aufnahmephase mit den optimierten bildgebenden Parametern kV, mAs bleibt.An advantageous further development of the method according to the invention consists in that to determine the object transparency during this first recording phase, the programmed first tube voltage is automatically switched to a higher, programmed second value and, if appropriate, the programmed test dose is simultaneously switched to a lower, programmed second value if the measured dose follows a predetermined limit time is lower than an also programmed dose limit value assigned to this limit time. Of course, it is also conceivable to increase the first tube current or both sizes instead of the first tube voltage. This measure ensures that the duration of the first acquisition phase, in which the object transparency is determined, remains short in relation to the duration of the second acquisition phase with the optimized imaging parameters kV, mAs.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment and an associated drawing.

In der Zeichnung ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung zur Herstellung von Röntgenaufnahmen nach dem erfindungsgemässen Verfahren schematisch dargestellt.In the drawing, an X-ray diagnostic device for producing X-ray images according to the inventive method is shown schematically.

Die Röntgendiagnostikeinrichtung besteht aus einem Röntgengenerator 1, einem Anwendungsgerät 2 mit einem Röntgenstrahler 3 und einem Röntgenbildaufzeichnungssystem 4, einer Dosismesseinrichtung 5 mit einer internen Einrichtung zur Zeitmessung und Ausgabe zeitspezifischer Signale, einem Bediengerät 6 sowie einem Mikroprozessorsystem 7 mit peripheren Digital-/Analog-Wandlern und Eingabe-/Ausgabe-Einheiten. Zur Speisung der Röntgendiagnostikeinrichtung dient ein Drehstromnetz 8. Im Strahlengang zwischen dem Röntgenstrahler 3 mit der Röntgenröhre und dem Röntgenbildaufzeichnungssystem 4, im Bsp. eine Filmkassette mit einer Film-Verstärkerfolien-Kombination, befinden sich ein Strahlenfilter 9, eine Blende 10, ein z.B. auf einem Lagerungstisch fixierter Patient 11, erforderlichenfalls ein Streustrahlenraster 12 sowie eine Ionisationskammer als Strahlendetektor 13.The x-ray diagnostic device consists of an x-ray generator 1, an application device 2 with an x-ray emitter 3 and an x-ray image recording system 4, a dose measuring device 5 with an internal device for time measurement and output of time-specific signals, an operating device 6 and a microprocessor system 7 with peripheral digital / analog converters and Input / output units. A three-phase network 8 is used to supply the X-ray diagnostic device. In the beam path between the X-ray emitter 3 with the X-ray tube and the X-ray image recording system 4, for example a film cassette with a film / amplifier film combination, there are a radiation filter 9, an aperture 10, a e.g. patient 11 fixed on a positioning table, if necessary a scattered radiation grid 12 and an ionization chamber as radiation detector 13.

In Vorbereitung der Röntgenaufnahme wird am Bediengerät 6 eine von z.B. drei Tasten entsprechend dem gewählten Bildcharakter (weich, normal. hart), das heisst dem gewählten relativen Härtewert H, betätigt. Dadurch erfolgt über eine Leitung 14 die Ansteuerung der in der Zeichnung nicht im einzelnen dargestellten Stell- und Schaltglieder im Röntgengenerator 1, derart, dass für eine erste Phase der Röntgenaufnahme eine fest vorgegebene erste Röhrenspannung Un und ein fest vorgegebener erster Röhrenstrom In eingestellt werden. Gleichzeitig wird über eine Leitung 15 mittels gleichfalls nicht näher dargestellter Stell- und Schaltglieder in der Dosismesseinrichtung 5 ein bestimmter Wert der Empfindlichkeit eingestellt. Ausserdem erfolgt über eine Leitung 16, eine Kodiereinheit 17 und eine Dateneingabe-Einheit 18 die Aktivierung der ROM (PROM)-Bereiche des Mikroprozessorsystems 7 mit den gespeicherten Programmen zur Gewinnung der Stellgrössen für die bildgebenden Parameter einer zweiten Aufnahmephase und zwar für die Röhrenspannung U und das mAs-Produkt Q sowie die Schwärzung S. Mit der Betätigung der Taste zur Wahl des Bildcharakters werden auch die übrigen zur Vorbereitung einer Röntgenaufnahme erforderlichen Schalt-und Stellvorgänge, z.B. für den Drehanodenanlauf, in der Röntgendiagnostikeinrichtung in Gang gesetzt.In preparation for the X-ray exposure, one of, for example, three buttons is actuated on the operating device 6 in accordance with the selected image character (soft, normal. Hard), that is to say the selected relative hardness value H. As a result, the actuating and switching elements in the X-ray generator 1, which are not shown in detail in the drawing, are controlled via a line 14 in such a way that a predetermined first tube voltage Un and a predetermined first tube current In are set for a first phase of the X-ray exposure. At the same time, a certain value of the sensitivity is set via a line 15 by means of actuating and switching elements, likewise not shown in detail, in the dose measuring device 5. In addition, there is a line 16, a coding unit 17 and a data Handing unit 18 the activation of the ROM (PROM) areas of the microprocessor system 7 with the stored programs for obtaining the manipulated variables for the imaging parameters of a second recording phase, specifically for the tube voltage U and the mAs product Q and the blackening S. With the Pressing the key to select the image character also triggers the other switching and adjusting processes required for preparing an X-ray recording, for example for starting the rotating anode, in the X-ray diagnostic device.

Nachdem auch die Aufnahmefeldgrösse A eingestellt wurde, wird die Röntgenaufnahme durch einen Leistungsschalter 19, der mit Hilfe eines internen Schaltgliedes im Röntgengenerator 1 nach einer bestimmten Verzögerungszeit über eine Leitung 20 eingeschaltet wird, ausgelöst.After the recording field size A has also been set, the x-ray recording is triggered by a circuit breaker 19 which is switched on via a line 20 after a specific delay time with the aid of an internal switching element in the x-ray generator 1.

Wird nun nach Ablauf einer vorgegebenen, mit der in der Dosismesseinrichtung 5 enthaltenen Zeitmesseinrichtung gemessenen Zeitdauer tGrenz ein gleichfalls vorgegebener und mit Hilfe des röntgenschattenfreien Strahlendetektors 13 gemessener Dosisgrenzwert DGrenz erreicht, so wird die erste Phase der Röntgenaufnahme mit der programmierten ersten Röhrenspannung Un und dem programmierten ersten Röhrenstrom 1T1 fortgesetzt. Wird schliesslich ein weiterer vorgegebener Dosistestwert DT1 erreicht, so wird dem Leistungsschalter 19 von der Dosismesseinrichtung 5 über eine Leitung 21 ein Signal zugeführt und die erste Phase der Röntgenaufnahme beendet.If now, after a predetermined, measured with the information contained in the dose measuring device 5 time measuring means time limit t is a likewise predetermined and measured using the X-ray shadow-free radiation detector 13 dose threshold D reaches boundary, the first phase of the X-ray image with the programmed first tube voltage Un and is programmed first tube current 1 T1 continued. If a further predetermined dose test value D T1 is finally reached, the circuit breaker 19 is supplied with a signal by the dose measuring device 5 via a line 21 and the first phase of the X-ray recording is ended.

Sollte hingegen nach Ablauf der vorgegebenen Zeit tGrenz der Dosisgrenzwert DGrenz nicht erreicht werden, was bei weniger transparenten Aufnahmeobjekten der Fall ist, so erhalten erstens der Leistungsschalter 19 über die Leitung 21 ein Signal zur Unterbrechung der ersten Aufnahmephase und zweitens das entsprechende Schalt- bzw. Stellglied im Röntgengenerator 1 über eine Leitung 22 ein Signal zum Umschalten auf eine höhere, gleichfalls vorprogrammierte Röhrenspannung Uτ2. Über eine Leitung 23, die Kodiereinheit 17 und die Dateneingabe-Einheit 18 erfolgt gleichzeitig die Aktivierung des betreffenden ROM (PROM) - Bereiches im Mikroprozessorsystem 7 zur Gewinnung der Stellgrössen für die bildgebenden Parameter der zweiten Aufnahmephase. Ausserdem wird zu diesem Zeitpunkt mit Hilfe des internen Schalt- bzw. Stellgliedes in der Dosismesseinrichtung 5 auf einen vorgegebenen höheren Empfindlichkeitswert umgeschaltet. Nach Beendigung dieser Vorgänge wird durch erneutes Einschalten des Leistungsschalters 19 infolge eines Signals über die Leitung 20 die erste Phase der Röntgenaufnahme fortgesetzt und in diesem Fall nach Erreichen eines vorgegebenen, mit der Dosismesseinrichtung 5 gemessenen zweiten Testdosiswertes DT2 beendet.If, however, after the predetermined time t limit the dose threshold D limit not be achieved, which is the case with less transparent recording objects so obtained, first, the power switch 19 via the line 21, a signal for stopping the first shot phase, and secondly the corresponding switching or Actuator in the X-ray generator 1 via a line 22 a signal for switching over to a higher, likewise preprogrammed tube voltage Uτ 2 . Via a line 23, the coding unit 17 and the data input unit 18, the relevant ROM (PROM) area in the microprocessor system 7 is activated at the same time in order to obtain the manipulated variables for the imaging parameters of the second recording phase. In addition, the internal switching or actuator in the dose measuring device 5 is used to switch to a predetermined higher sensitivity value at this time. After completion of these processes, the circuit breaker 19 is switched on again as a result of a signal via the line 20, and the first phase of the X-ray recording is continued and in this case, after reaching a predetermined second test dose value D T2 measured with the dose measuring device 5.

In der Dosismesseinrichtung 5 wird ein der gemessenen Zeitt, welche bis zum Erreichen des Dosiswertes Di bzw. bei automatischer Röhrenspannungserhöhung während der ersten Aufnahmephase bis zum Erreichen des Dosiswertes D2 vergangen ist, proportionales Signal gebildet und dem Mikroprozessorsystem 7 über eine Leitung 24 und eine Dateneingabe-Einheit 25 zugeführt. Im Mikroprozessorsystem 7 wird aus disem Signal und der im ROM (PROM) jeweils für die betreffende Röhrenspannung Un bzw. UT2 und dem Röhrenstrom IT der ersten Aufnahmephase zugeordneten, gespeicherten Funktion U = f (t), ein der Röhrenspannung U für die zweite Aufnahmephase proportionales Signal gebildet, das vom Mikroprozessorsystem 7 über eine Datenausgabe-Einrichtung 26, einen Digital-Analog-Wandler 27 und über eine Leitung 28 dem Stellglied für die Röhrenspannung U im Röntgengenerator 1 zugeleitet wird. Als Grundlage für die im Mikroprozessorsystem 7 zu speichernden Funktionen U = f (t) dient der bei der Einstelltechnik nach sogenannten Röntgen-Lichtwerten bekannte funktionelle Zusammenhang von Röhrenspannung U und mAs-Produkt Q für unterschiedliche Objektdicken bzw, Objekttransparenzen bei einem bestimmten relativen Härtewert H; U" / Q = konstant. Aus dem vom Anwendungsgerät 2 über eine Leitung 29, einem Analog-/ Digital-Wandler 30 und eine Dateneingabe-Einheit 31 dem Mikroprozessorsystem 7 zugeführten, dem Fokus-Film-Abstand FFA proportionalen Signal und einem dem Mikroprozessorsystem 7 über eine Leitung 32, einen Analog-/Digital-Wandler 33 und eine Dateneingabe-Einheit 34 zugeleiteten, der Öffnung der Blende 10, d.h. der gewählten Aufnahmefeldgrösse A proportionalen Signal sowie dem bereits im Mikroprozessorsystem 7 für die Röhrenspannung U der zweiten Aufnahmephase gebildeten Signal wird auf der Grundlage der im Mikroprozessor 7 gespeicherten Funktion ein der Schwärzung S proportionales Signal gewonnen. Dieses Signal wird schliesslich über eine Datenausgabe-Einheit 35, einen Digital-/Analog-Wandler 36 und eine Leitung 37 einem Stellglied für die Schwärzung S in der Dosismesseinrichtung 5 zugeführt. Andererseits wird im Mikroprozessorsystem 7 aus dem ermittelten Wert für die Röhrenspannung U für die zweite Aufnahmephase mit Hilfe der Beziehung U" / Q = konstant ein dem mAs-Produkt Q proportionales Signal gebildet. Dieses Signal wird durch das schwärzungsspezifische Signal korrigiert, wobei ein höherer Schwärzungswert S ein grösseres mAs-Produkt Q zur Folge hat, und über eine Datenausgabe-Einheit 38 und einen Digital-/Analog-Wandler 39 sowie eine Leitung 40 einem Stellglied für das mAs-Produkt Q im Röntgengenerator 1 zugeleitet.A signal proportional to the measured time t, which has elapsed until the dose value D i has been reached or, in the case of automatic tube voltage increase during the first recording phase, until the dose value D 2 has been reached, is formed in the dose measuring device 5 and sent to the microprocessor system 7 via a line 24 and a Data input unit 25 supplied. In the microprocessor system 7, the stored function U = f (t), which is assigned to the tube voltage U for the second one, is generated from this signal and the stored in the ROM (PROM) for the respective tube voltage Un or U T2 and the tube current I T of the first recording phase Signal phase proportional signal formed, which is supplied from the microprocessor system 7 via a data output device 26, a digital-to-analog converter 27 and via a line 28 to the actuator for the tube voltage U in the X-ray generator 1. The basis for the functions U = f (t) to be stored in the microprocessor system 7 is the functional relationship between tube voltage U and mAs product Q known for setting technology according to so-called X-ray light values for different object thicknesses or object transparencies with a specific relative hardness value H; U "/ Q = constant. From the signal fed from the application device 2 via a line 29, an analog / digital converter 30 and a data input unit 31 to the microprocessor system 7, which is proportional to the focus-film distance FFA and a signal from the microprocessor system 7 Via a line 32, an analog / digital converter 33 and a data input unit 34, the signal which is proportional to the opening of the diaphragm 10, ie the selected recording field size A, and the signal already formed in the microprocessor system 7 for the tube voltage U of the second recording phase on the basis of the function stored in the microprocessor 7, a signal proportional to the density S is obtained, this signal is finally transmitted via a data output unit 35, a digital / analog converter 36 and a line 37 to an actuator for the density S in the dose measuring device 5 On the other hand, the microprocessor system 7 uses the determined value for the tube voltage U for the second open acquisition phase using the relationship U "/ Q = constant a signal proportional to the mAs product Q is formed. This signal is corrected by the density-specific signal, a higher density value S resulting in a larger mAs product Q, and via a data output unit 38 and a digital / analog converter 39 and a line 40 to an actuator for the mAs Product Q fed in the X-ray generator 1.

Nach der automatischen Einstellung der im Mikroprozessorsystem 7 ermittelten, optimalen Werte für die Röhrenspannung U und das mAs-Produkt Q im Röntgengenerator 1 sowie des Schwärzungswertes S und nach der selbsttätigen Umschaltung auf den ursprünglich eingestellten Empfindlichkeitswert in der Messeinrichtung 5, wird über die Leitung 20 der Leistungsschalter 19 wieder eingeschaltet und somit die zweite Phase der Röntgenaufnahme mit den optimierten bildgebenden Aufnahmeparametern ausgelöst.After the automatic setting of the optimal values for the tube voltage U and the mAs product Q determined in the microprocessor system 7 in the X-ray generator 1 and the blackening value S and after the automatic switchover to the originally set sensitivity value in the measuring device 5, the line 20 is used for the Circuit breaker 19 switched on again and thus triggered the second phase of the X-ray recording with the optimized imaging recording parameters.

Die aus zwei Phasen bestehende Röntgenaufnahme wird schliesslich nach Erreichen der in der Dosismesseinrichtung 5 gemessenen, für die Bildaufzeichnung optimalen Dosis D beendet, nachdem dem Leistungsschalter 19 das Abschaltsignal über die Leitung 21 zugeführt wurde.The two-phase x-ray recording is finally ended after the dose D, which is measured in the dose measuring device 5 and is optimal for image recording, is ended after the circuit breaker 19 has been supplied with the switch-off signal via the line 21.

Claims (2)

1.Method of producing X-ray exposures, comprising an X-ray diagnosis apparatus wherein between an object to be exposed (11) or, respectively, a scattered-ray grid (12) and an X-ray exposure image recording system (4) such as a film cartridge there are provided an X-ray shadow-free radiation detector (13), such as an ionisation chamber including measuring fields, of a dosimeter means (5) and a microprocessor system (7) having control functions, characterized in that after preselection of the relative hardness number H and optionally of the exposure field size A, of the measuring field M or, respectively, a measuring field combination, and of the film speed F by means of setting elements provided for this purpose on the X-ray generating means or corresponding control portions (6), upon triggering of the X-ray exposure for determining the object transparency, the X-ray exposure is initially switched with a preprogrammed constant first tube voltage UT1 and with a preprogrammed constant first tube current IT1 until a preprogrammed test dose DT1 has been reached, and a variable which is proportional to the measured time t elapsed until this test dose DT1 has been reached is supplied to the microprocessor system (7), in which stored optimum values for the tube voltage U, the mAs-product Q and the optical density S associated with said value t are activated in dependency on the set values (H; A; M; F) preselected prior to triggering of the exposure and on the target plate distance (FFA), and that subsequently the X-ray exposure is continued to completion by actuation of corresponding setting elements with the activated optimum values for the tube voltage (U) and the mAs-product Q which is corrected relative to the optimum optical density.
2. Method as claimed in patent claim 1, characterized in that for determining the object transparency during said first exposure phase the preprogrammed first tube voltage UT1 and/or the preprogrammed first tube current IT1 are automatically switched to a higher preprogrammed constant second value UT2 and IT2, respectively, and optionally the preprogrammed test dose DT1 is simultaneously automatically switched to a lower preprogrammed second value OT2, provided the measured dose D, after a predetermined limit time tGrenz, is lower than a likewise preprogrammed dose limit value DGrenz associated with said limit time tGrenz.
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