NL8101667A - Stralingsonderzoekapparaat met filmgeheugen. - Google Patents

Description

ï * EHN 9989 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Stralingsonderzoekapparaat met filmgeheugen"

De uitvinding heeft betrekking op een stralingscnderzoek-apparaat voorzien van een beeldvormende inrichting en een beeldregistratie inrichting met een detektor voor registratie van beeldinformatie.

Een dergelijk apparaat is, in de vorm van een röntgen-5 diagnostiekapparaat, bekend uit ü.S. 4,220,890. In een aldaar beschreven apparaat kunnen van een objekt beelden worden gevormd en op een film worden vastgelegd. Deze filmbeelden zijn gebruikelijk van een relatief groot formaat ardat de beelden daarop, voor latere diagnose, kontrast-rijk moeten warden vastgelegd. Groot formaat filmbeelden kosten veel 10 aan filmmateriaal en bij archievering daarvan heeft het grote foonaat enkele beduidende nadelen. Zo is het selectief opzoeken voor latere bestudering moeilijk en kost dat veel (^bergruimte. In ü.S. 3,700,329 is een methode beschreven waarbij, door gebruikmaking van sterk verbeterd filmmateriaal, inzonderheid voor archievering, met kleinbeeld-15 filmfornaat kan warden volstaan. Een nadeel daarbij is evenwel dat de film, cm aan de gestelde eisen te voldoen, toch weer relatief duur is.

De uitvinding beoogt een stralingsanderzoekapparaat te verschaffen waarin de genoemde bezwaren zijn vermeden. Daartoe heeft een stralingsanderzoekapparaat van de in de aanhef genoemde soort tot 20 kenmerk, dat de beeldregistratieinrichitng is uitgerust met een filmcamera voor registreren van beelden op een relatief klein filmformaat, een f ilmontwikkelinrichting, een f ilmaftastinrichting voor uitlezen van aldus geregistreerde beelden, een analoog-digitaal omzetter en een registratie inrichting voor digitale signalen.

25 In een apparaat volgens de uitvinding zijn de twee funkties van het filmbeeld, te veten, het detekteren van een beeld voor eventuele latere beeldverwerking (het buffergeheugen) en het weergeven van diagnostische beelden, gescheiden. Worden de filmopnamen slechts gebruikt als buffergeheugen dan behoeven deze niet de voor direkte diagnose 30 nodige hoge beeldkwaliteit zoals een hoge ganmawaarde te hebben. In bekende inrichtingen is de funktie van detekteren en beeldweergave steeds gecombineerd waardoor vaak met een groot filmformaat en met filmmateriaal met een hoge ganmawaarde gewerkt moet worden.

81 01 667 EHN 9989 2 -? 'ï

In een apparaat volgens de uitvinding zijn deze funkties gescheiden en kan daardoor voor de buffergeheugenfunktie met een klein filmformaat. van gewoon filmmateriaal met een relatief, lage gevoeligheid worden gewerkt. Voor registratie van diagnostische beelden bijvoorbeeld 5 voor direkte diagnose of voor archievering wordt het bufferfiliribeeld na. ontwikkeling, bijvoorbeeld optisch uitgelezen en via digitalisering bijvoorbeeld op een monitor weergegeven dan wel aan een digitale beeld-registratie-inrichting toegevoerd, die, bijvoorbeeld met behulp van een hard-copy Inrichting, het beeld kan weergeven.

10 Voordelen, van het gebruik van kleinbeeldfilm als buffer- geheugen t.o.v. bijvoorbeeld electronische buffergeheugens zijn: de lage kosten, het hoge dynamische bereik, het hoge oplossende vermogen en dus hoge informatiedichtheid, de snelle registratie* de eenvoudige verwerking en de goede lange termijn geheugeneigenschappen.

15 Een voorkeursuitvoering volgens de uitvinding bevat een röntgenbeeldversterkerbuis waaraan een kleinbeeldfilmcamera is aangesloten. Indien gewenst kan daarnaast een televisiecamera met een videoregistratie-inrichting zijn aangesloten.

In een verdere vocrkeursuitvoering is een inrichting 20 opgencmen;. voor het combineren van gedigitaliseerde beelden, waardoor met slechts een geringe toevoeging aan de apparatuur, die toch al met gedigitaliseerde beelden werkt, beeldscmmatie en beeldsubstratie kan worden uitgevoerd.

Een. verdere voorkeursuitvoering bevat, een detektor met een 25 array van afzonderlijk uitleesbare detektoren. Deze inrichting kan zijn uitgerust met een röntgehbron voorzien van een collimator voor het vormen van een smalle waaiervormige bundel waarbij de detektor een lijn-array van detektorcellen vormt. Dit apparaat kan verder zijn uitgevoerd als bijvoorbeeld een röntgen-, omissie-, of een acoustische scanner 30 of scanograaf of overeenkomstig een in Ü.S. 4,179,100 beschreven apparaat. Het laatste dan bij voorkeur met een röntgenbeeldversterker-hiis. als detektor.

Aan apparaten volgens de uitvinding kan een hard-copy inrichting zijn aangesloten voor selectief vervaardigen van te archieve-35 ren of te bestuderen hard-copy beelden.

Aan de hand van de tekening zullen in. het navolgende enkele voorkeursuitvoeringen volgens de uitvinding nader worden beschreven.

In de tekening toont: 8101667 f ma 9989 3

Figuur 1 een schematische weergave van een röntgen-BV-TV apparaat volgens de uitvinding.

Figuur 2 een schematische weergave van een röntgen-cnderzoekapparaat volgens de uitvinding werkend met een waaiervormige 5 bundel.

Het stralingsanderzoekapparaat zoals geschetst in fig. 1 bevat een röntgenbuis 2 voor het opwekken van een röntgenbundel 4 waarmede een object 6 kan worden doorstraald. Een beeldinformatie dragend gedeelte 8 van de röntgenbundel wordt op bekende wijze door 10 een röntgenbeeldversterkerbuis 10 gedetekteerd. De buis 10 bevat daartoe een ingangsscherm 12 met een laag luminescentianateriaal, bijvoorbeeld zoals beschreven in ü.S. 3,825,763, waarop een fotocathode is aangebracht.

Mét een cppervlakteverkleining van ongeveer 10 wordt van de 15 fotocathode een elektronenbeeld gevormd cp een uitgangsscherm 14 dat reveneens een laag luminescentianateriaal bevat. In deze- laag wordt het elektronenbeeld omgezet in een licht-optisch beeld dat aan een uit-gangszijde 16 van de buis uitleesbaar is.

Met een optisch systeem, waarvan alleen een halfdoorlatende 20 spiegel 18 is weergegeven, kan het uitgangsbeeld zowel op een ingangs-venster 20 van een televisie-qpneembuis 22 als op een filmcamera 24 geprojékteerd warden. De filmcamera 24 is hier bijvoorbeeld een 35 nm camera. Het apparaat bevat verder een filmcntwikkelinrachting 26 en een filmaftastinrichting 28 die via een filmtranspcrteur 30 met elkaar 25 zijn verbanden. De filmaftastinrichting is uitgerust met een lichtbron 32, een schakelmechanisme 34 voor instelling pp onderscheiden filmformaat, bijvoorbeeld tussen 35 en 105 nm, een lenzenstelsel 36 voor een beeldpuntsgewïj ze projektie op een detektor 38 voor verdere puntsgewijze verwerking in een computer 40. Aan de computer kan een 30 magnetische geheugeninrichting 42, een inrichting 44 voer optische registratie van digitale signalen aangesloten zijn.

Van het objekt 4 werden 35 nm filmbeeldcpnamen gemaakt, die werden ontwikkeld en in de filmaftaster 28 warden uitgelezen en worden omgezet in digitale beeldinformatie. Deze beeldinformatie kan via de 35 computer 40 in het magnetische geheugen 42 of in het cptiscirdigitale geheugen 44 worden opgeslagen. Te allen tijde kan van de beeldinformatie met een hard-copy inrichting 46 een visueel te bestuderen beeld warden geproduceerd in een daartoe geëigend beeldformaat. Het apparaat kan 8101667 PHN 9989 4 verder zijn uitgerust met een televisiemonitor 48 voor weergave van 1 zowel dirèkte beelden; van de televisie-opneembuis 22 eventueel vanuit een meer-sporen-videoschij fgeheugen 50, als van beelden uit een van de digitale geheugens, in dit geval via een digitaal-analooganzetter 52.

5 Het videogeheugen 50 kan ook worden gebruikt voor controle cm dirékt na een beeldcpname te controleren of deze goed is genaakt en of het beeld van voldoende kwaliteit betreffende belichting etc. is.

De beelden behoeven daarbij op zich niet van voldoende kwaliteit voor diagnostiek te zijn, maar kunnen wel uitsluitsel verschaffen of 10 verdere beeldopnamen. nodig zijn of niet en daarmede of de patiënt het apparaat mag verlaten. Opgemerkt wordt hierbij, dat deze controle zich slechts uitstrekt over de beelden die via een tv-keten rechtstreeks zijn verkregen. Omtrent de filmbehandeling met de kleinbeeldcamera is hieruit geen informatie te winnen.. Het kan daarom gunstig zijn om 15 bij het proces van filmbehandeling een standaard, bijvoorbeeld in de vorm van een sensitcmetrische wig, te gebruiken voor een automatische procesbesturing in de filmontwiJdcelinrichting. Overigens is de zwarting voor die beelden minder kritisch daar ze slechts als baffergeheugen dienen en in dit opzicht, na digitalisering alsnog 20 kunnen worden geoptimaliseerd.

Uit een grote reeks kleinbeèldfilmopnamen, eventueel een cinefilm, dan aldus op afroep van een te selekteren, gering, aantal een hard-copy beeld gemaakt worden. Reeds daardoor kan een beduidende besparing aan filmmateriaal warden verkregen, zelfs al zijn de hard-25 copy beelden nog groot formaat filmbeelden, voor identifieering- van de filmbeelden kan aan de beeldregistratie-inrichting een informatie-inrichting 54 zijn toegevoegd die vanuit een controle-eenheid 56 bestuurbaar is, bijvoorbeeld door middel van een magnetische kaart waarop patiëntengegevens, beeldnuitmering maar ook bewerkingsopdrachten voor 30 de camera en de filmontwikkelaar kannen zijn aangebracht.

Deze informatie kan bijvoorbeeld telkens tussen twee beelden of aan de zijkant van de beelden op de film worden aangebracht. In een apparaat zoals hierboven beschreven is, door het reeds voorhanden zijn van gedigitaliseerde beelden, slechts een geringe technische uitbreiding 35 nodig cm digitale beeldcaminatie toe te passen. Hiertoe kan aan het ‘ apparaat een beeldccmbinatie-inrichting 58 zijn toegevoegd. Een dergelijke beeldcombinatie-inrichting is op zich bekend uit ü.S. 4,204,225 alwaar deze in het bijzonder is uitgerust voor beeldintegratie en 8101657 EBN 9989 5 beeldsubstractie. Elk in het geheugen van de catputer opgeslagen beeld kan daarbij warden gecctnbineeerd net elk ander beeld. Ock kunnen een reeks beelden warden gesameend en gezamelijk warden gecombineerd met andere beelden. Voor weergave, van aldus gewarmde beelden kan een tweede 5 televisiemonitar 59 zijn apgencmen.

Voor bijvoorbeeld substractie tussen een lopend beeld en een eerder gevormd beeld kan het lopende beeld direkt uit de analoog-digi-taalcmzetter aan de inrichting 58 warden toegevoerd. Ook gecombineerde beelden zoals substractie-beelden kunnen als hard-copy beelden warden 10 ^ . , vastgelegd.

De in figuur 2 geschetste uitvoeringsvorm bevat een röntgen- brcn 60 met een spleetvormig diafragma 62 voor het opwekken van een waaiervormige röntgenbundel 64 waarmede een op een tafel 66 gelegen patiënt 68 kan warden doorstraald. Aan de onderzijde van de tafel 15 bevindt zich een rcntgenbeeldversterkerbuis 70 met een ingangsscherm 72 waardoor de röntgenbundel 64 na de patiënt te zijn gepasseerd in de vorm van een spleet 74 wordt ingevangen. De röntgenbeeldversterker-buis is bij voorkeur een 14"-buis zoals beschreven in U.S. 4,213,055. Door translatie of rotatie, bijvoorbeeld doer zwaaibewagingen van de 20 rcntgenbrcn met het diafragma cm een focuspunt 76, kan de röntgenbundel in een richting dwars op het vlak van de waaier worden bewogen. Hierdoor kan een met een veld 78 overeenkomend gedeelte van de patiënt lijns-gewijs worden afgetast.

De afmeting van het per aftastbeweging- te onderzoeken gebied 25 wordt dus bepaald door de grootte van het ingangsvenster van de röntgenbeeldversterkerbuis en door de positie die deze inneemt: t.o.v. de bron en de patiënt? mede met het oog hierop is de buis zo dicht mogelijk ander de draagtafel gemonteerd- Voor de onderscheiden methodieken van aftasten en verder signaalverwerking met een dergelijk apparaat 30 worden verwezen naar U.S. 4,179,100 ei EHN 9820. Aaneenuitgangszijde 80 van de buis 70 is via een verdeeloptiek 82 weer een 35 nm camera 84 aangesloten waarop elk van de spleetbeelden vastgelegd kan worden.

Door de fUmtranspartsnelheM aan te passen aan de bewegingssnelheid van de spleet 74 over het ingangsscherm kunnen de spleten, ook bij 35 meebewegende röngenbeelckersterkerbuis of lijndeteketor, naast elkaar liggend worden gefotografeerd. Ock kan bij gesynchroniseerde filmbeweging in een zwaai een grootbeeld opname worden vastgelegd. Na 8101667 ( ΣΉΝ 9989 6 ontwikkelen, uitlezen enz. kannen daarvan via. de. Computer weer hardcopies worden gemaakt.

De camera 84 is weer, eventueel, via een film opslag inrichting, aangesloten aan een filmontwikkelinrichting met een film-5 aftaster, een analoog-digitaal converter enz. geheel overeenkomstig de aan de hand van fig. 1 beschreven, uitvoeringsvorm, en hier aangegeven als een enkele filmbewerkingseenheid 86 waaraan ook hier een registratie-inrichting 88 voor digitale signalen en een hard-copy eenheid 89 kunnen zijn aangesloten. Aan de röntgenbeeldversterkerbuis is hier tevens een 10 televisie-opneembuis 90 aangesloten die deel uitmaakt van een röntgen W-BV keten 92 bijvoorbeeld zoals beschreven in GB 1,278,944. Met behulp van een signaalverwerkingsinrichting 94 kan een on-line signaalverwerking plaatsvinden en kunnen met de computer met behulp van bekende window-technieken beelden met op zich slechts kleine contrast-15 verschillen, voor weergave qp een monitor 96 met deze contrast— verschillen, worden gevormd..

Verdere toepassingen, kunnen bijvoorbeeld gevonden worden in videofluorografie uitgerust met een 35 mm camera voor het vormen van kleine beelden met een filmprocessor, een filmaftastinrichting 20 een analoog-digitaal. geheugen en een hard-copy inrichting. Ook hier kan een beduidende filmbesparing worden bereikt door aan de hand van klein-beeldf ilmbeelden de voor verdere bestudering of opslag te gebruiken beelden te selecteren.

Systemen volgens de uitvinding zijn uitgerust met een 25 analoog-digitaal cmzetteraeneen computer, wat. in de praktijk een micrpprocessoreenheM is,· waaraan een registratie inrichting voor het registreren van digitale signalen is aangesloten.

Aan een inrichting volgens de uitvinding uitgerust met bijvoorbeeld een apparaat voor optische registratie van digitale 30 signalen kan op eenvoudige wijze een archieveringssysteem worden aangesloten. De voor archievering geselekteerde beelden kunnen immers on-line op een optische plaat worden vastgelegd en daarbij worden voorzien van patiënten identificatie en van informatie voor later oproepen van de beelden.

35 Ode is door het. gebruik van kleinbeeldfilm. als buffergeheugen de verbinding tussen een röntgenapparaat en het archieveringssysteem opgelost. Hierbij is tevens een grotere mate van vrijheid ontstaan voor het koppelen van bepaalde röntgenapparatuur aan archieveringssytemen.

8101667 t BHN 9989 7

Geheel analoog aan het crazetten van, door het rontgenapparaat te vennen, beelden in optisch geregistreerde digitale beeldinformatie, bannen ook reeds bestaande grootbeeldfilmbeelden, bijvoorbeeld uit een reeds opgebcuwd archief, warden omgezet in optisch geregistreerde digitale 5 beeldinformatie. Hetzelfde geldt uiteraard ook. voor beelden die met behulp van andere dan röntgenapparatuur zijn opgewekt bijvoorbeeld in ultrageluidsapparatuur of in apparatuur zoals die wordt toegepast voor nucleaire medische onderzoekingen.

In plaats van een kleinbeeldfotocamera kan ook gewerkt 10 warden met cinefilm. De eindbeelden worden via een TV-camera vastgelegd op hij voorbeeld een 500 speren videcplaat. Na-een qpnamecyclus worden de beelden af gespeeld en de arts kan elk van de beelden identificeren waarvan hij een hard-copγ wil hebben of die hij wil bewaren. Deze informatie wordt aan de computer toegevoerd. De cinefilm kan dan 15 werden ontwikkeld, waarna de filmaftaster respectievelijk de analoog-digitaal omzetter slechts de geïdentificeerde beelden verwerkt.

Waar in de beschreven uitvoeringsvocrbeeldea gebruik gemaakt is van een 35 mm camera,, kan ook warden gewerkt met bijvoorbeeld een ander filmfcrmaat camera zoals een 70 - 105 itm camera. De beelden worden 20 met de grootte van het. filmfcrmaat beter maar de kostenbesparing geringer. Voor elke toepassing kan een optimale keuze worden gemaakt.

25 30 1 8101667

Claims (10)

1. Stralingsonderzoekapparaat voorzien van een beeldvormende inrichting en een beeldregistratie inrichting met. een detektor voor registratie van beeldinformatie met. het kenmerk, dat. de beeldregistratie-inrichting is uitgerust met. een filmcamera, voor registreren van beelden 5 op een relatief klein filmformaat, een filmcntwikkelinrichting met een filmaftastinrichting voor uitlezen van aldus geregistreerde beelden, een analoog-digitaal omzetter den een registratieinrichting voor digitale signalen.

2. Stralingsonderzoekapparaat volgens conclusie 1 met het 10 kenmerk, dat de beeldregistratieinrichting een röntgenbeeldversterker-buis en een aan een uitgangsvenster daarvan aangesloten kleinbeeld-filmcamera bevat.

3. Stralingsonderzoekapparaat. volgens conclusie 2 met het kenmerk dat naast de kleinbeeld, filmcamera een televisiecamera met 15 een videoregistratie-inrichting qp het uitgangsvenster van de röntgen-beeldversterkerbuis is aangesloten.

4. Stralingsonderzoekapparaat volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk dat deze een inrichting voor digitale beeldbewerking bevat.

5. Stralingsonderzoekapparaat volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat de beeldvormende inrichting een tcmografiesysteem is en de beeldbewarkingsinrichting is uitgerust voor een exacte superpositie van onderling samen te voegen beelden.

6. Stralingsonderzoekapparaat volgens een der voorgaande 25 conclusies met het kenmerk dat, deze een beeldselektie inrichting en een hard-copy inrichting bevat voor een selektieve vorming van hard copies.

7. Stralingsonderzoekapparaat volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de beeldregistratie-inrichting is uitgerust met een 30 verzameling, afzonderlijk uitleesbare röntgendetektoren.

8. Stralingsonderzoekapparaat volgens conclusie 7 met het kenmerk dat de beeldvormende inrichting is uitgerust met een röntgen-aftastinrichting waarin een röntgenbron is voorzien van een collimator voor het vouwen van een spleetvormige röntgenbundel.

9. Stralingsonderzoekapparaat volgens conclusie 7 of 8 met het . kenmerk dat de beeldregistratie-inrichting een televisie-opneembuis bevat die is aangepast en is uitgerust voor het registreren van videosignalen met een hoog oplossend vermogen en een hoog dynamisch bereik. 81 01667 t EHN 9989 9

10. Stralingscnderzoekapparaat volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de filmaftastinrichting is uitgerust net een basis-aftastinrichting en een voor aanpassing aan. onderscheiden filmfarmaat instelbaar optisch systeem. 5 10 15 20 25 30 35 8101667