DE2032780B2 - Roentgenanlage fuer aufnahme und durchleuchtung mit einer fernseheinrichtung und einem belichtungsautomaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenanlage für Auf-

K) nähme und Durchleuchtung mit einer Fernseheinrichtung für die Übertragung ties Röntgenbildcs, die eine Bildaufnahmeröhre vom Eadungsspeichcrtyp besitzt, sowie mit einem Belichtuiigsautomaten für die Aufnahmesteuerung.

Die bei Röntgenanlagen dieser Art bisher verwendeten Belichtuiigsautomaten besitzen entweder Fotomultiplier oder ionometrische Meßkammern als strahlenelektrische Wandler zum Messen der Dosisleistung hinter dem Patienten an einer bestimmten

au Stelle des Strahlenquerschnitts der sog. Dominante. Der dabei gewonnene Signalstrom wird entweder dazu benutzt, die Röntgenstrahlung bei Erreichen einer für die jeweils gewünschte Filmschwärzung erforderlichen Strahlendosis zu unterbrechen oder die Strahlendosis durch entsprechendes Steuern der sie bestimmenden elektrischen Werte an der Röntgenröhre so zu beeinflussen, daß bei Ablau·'einer fixierten Aufnahmezeit die gewünschte Dosis pro Bild erreicht ist.

Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, einen Teil der Fernseheinrichtung, und zwar die Bildaufnahmeröhre für die Belichtungsautomatik mitzubenutzen und dadurch den bisher üblichen gesonderten Strahlenmeßwandler des Belichtungsautomaten einzusparen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine von einem Wahlschalter für Aufnahme und Durchleuchtung steuerbare Schaltungsanordnung vorhanden ist, die nach erfolgtem Umschalten von Durchleuchtung auf Aufnahme währcnd der Dauer der Aufnahmevorbereitungsphase die Strahleneinwirkung auf die Bildaufnahmeröhre der Fernseheinrichtung unterbricht, die Kathode der Bildaufnahmeröhre an ein die gewünschte Strahlendosis der Röntgenaufnahme bestimmendes Potential anlegt, die Strahlablenk-Wechselspannungen abschaltet, den Durchmesser des Abtastslrahlenbündels durch Anlegen von Hilfspotentialen an die Fokussierungselektroden der Bildaufnahmeröhre auf das gewünschte Dominantenmaß vergrößert und schließlich über eine Umschalteinrichtung eine elektrische Steuerstufe zum Messen des Signalstroms und zur Beeinflussung des Röntgenapparates entsprechend dem Signalstromwert in den Arbeitsstromkreis der Bildaufnahmeröhre einschaltet.

Besonders vorteilhaft ist die Erfindung bei Röntgenaufnahmen vom Fernsehmonitor. Die Belichtung solcher Aufnahmen erfolgte bisher mit Hilfe des üblichen Belichtungsautomaten, bei dem als strahlenelektrischer Wandler entweder ein Fotomultiplier oder eine Ionisationskammer benutzt waren. Dies setzte voraus, daß, nachdem die genannten Wandler eine lineare Übertragungscharakteristik (y=l) besitzen, zur Erzielung richtiger Belichtungswerte bei verschieden langen Belichtungszeiten, d.h. bei unterschiedlichen Dosisleistungen in der Meßebene auch die Bildaufnahmeröhre der Fernseheinrichtung eine solche lineare Übertragungscharakteristik haben muß. Dies ist aber generell nicht zu erreichen. Außerdem werden

2 C) :' 2 7 B

bei ciiiLM solchen Aiii naliinesicuei unu ! -iupliudlieh keitsändciungcu der l-olohalbleiiei ■,.. lnchien du.ι /wischen Fotonuilliplici uiul Bildaulnahiiieiolue nicht berücksichtigt.

Diese Nachteile sind duicli die I -'ilindung liei ;, g.eichzcitiger Einsparung des im ilen Behchiungsauloinatcn noi malerwcisc ei -forderliche;·: separaten Wandlers behoben. Die iMTindung ist iiir beule lic liieb.iweisen eines Belichtungsautomaten brauchbar, nämlich ,,,

1. für die Steuerung der Aufnahmezeit in Af.iiängigkeit von der Dosisleistung und

2. für die Steuerung der Dosisleistung in Abhängigkeit von der Aufnahme/eil.

Dabei ist die gewünschte Dosis am Film entweder durch die Wahl des Kathodenpotentials an der Bildaufnahmeröhre oder durch die Wahl desjenigen unteren Grenzwertes des Steuerstroms (Schwellweit), bei dessen Erreichen die Steuerstufe anspricht, nach Wunsch einstellbar. Im letzteren Fall kann der Schwcllwerl so gering gehalten werden, -JaB das auf der Signalplatte der Bildaufnahmeröhre gespeicherte Potentialbild ohne merkliche Signalkompression auf dem Fernsehmonitor wiedergegeben wird. Wenn man dieses gespeicherte, auf dem Monitor erscheinende Bild abfotografiert, ist die Aufnahme automatisch richtig geschwärzt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Querschnitt des Abtaststrahls und damit die Größe der jeweiligen Dominante durch entsprechende Wahl der Hilfspotentiale an der Bildaufnahmeröhre nach Wunsch eingestellt werden kann. Ebenso ist es möglieh, die Lage des Abtaststrahls auf der Signalplatte und damit die Lage der Dominante durch Anlegen entsprechender Gleichspannungen an die Ablenkspulen der Bildaufnahmeröhre frei zu bestimmen.

Die Erfindung wird mit weiteren Einzelheiten im folgenden Ausfünrungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch die gesamte Anlage, während in

Fig. 2 eine Abwandlung dieser Anlage dargestellt ist.

In diesem Ausführungsbeispiel sind nur die erfindungswesentlichen Elemente der Röntgenanlage dargestellt, nämlich der Röntgenapparat 1 mit den Einstellmitteln 2 für die Aufnahmespannung. 3 für das imAS-Produkt der Aufnahme, 4 für die Durchleuchtungsspannung und 5 für den Durchleuchtungsstrom. Darüber hinaus besitzt der Röntgenapparat den Wählschalter 6 für die Umschaltung von Aufnahme und Durchleuchtung sowie die Einschalttaste 7. Die eingestellten Werte werden dem Hochspannungsgenerator 8 zugeleitet, an den die nur symbolisch dargestellte Röntgenröhre 9 angeschlossen ist. Die von ihr ausgehende Röntgenstrahlung gelangt über das Aufnahmeobjekt 10 an den Röntgenbildverstärker 11, der das Strahlenrelief in ein optisches Bild umwandelt und der Signalplatte 12 der Bildaufnahmeröhre 13 zuführt. Deren Fokussierungselektroden 14 sind mit der Fokussierungsstufe 15 verbunden. Ihre Ablenkspulen 16 sind an die Ablenkstufe 17 angeschlossen. Die Signalplatte 12 der Bildaufnahmeröhre ist über den Videoverstärker 18 und eine Umschalteinrichtung 19, deren Funktion im folgenden noch näher beschrieben wird, mit der Fernsehzentrale 20 verbunden, die auch den Videohauptverstärker beinhaltet. Mit der Fcrnsehzentrale verbunden ist der Fernsehmonitor 21, dessen I .euehisi hu inbild von ιIe 1 ! ■ iii/elbildka:nei a 11 aul !.',enomiiieii weiden kann.

!■'ine solche bekannte Ri'i'ilgeiianlage mil leinseheini leluuny erlaubt eine Femsclidurchleuchtung mit iliicktci Ben achuing des Durchleuchtungsbildes auf dem 1 cinsehmonitoi sowie 1-lin/elbiklaulnahineii mit 1 IiIIe der Kamera 22 vom Monitoi leuehlscliinn. Um Röntgenaufnahmen mit konstanter Filmsehwär-/ung herstellen /u können, besitzen solche Anlagen üblicherweise einen hier nicht dargestellten Belichtungsautomaten, bei dem /um Messen der Dosisleistung entweder eine Ionisationskammer in Strahlenrichtung hinter dem Patienten oiler ein Fotomultiplier im optischen Sirahlengang zwischen dem Bildverstärker 11 und der Bildaufnahmeröhre 113 angeordnet ist.

Im l^;alle der vorliegenden Erfindung übernimmt nun die Fei nsehbildaufnahmeröhre 13 die Funktion dieser beiden zuletzt genannten Hlemente. Dazu ist eine vom Wählschalter 6 für Aufnahme und Durchleuchtung des Röntgenapparates 1 steuerbare Schaltungsanordnung 23 vorhanden, die mit der Fokussierungsstuie 15, mil der Ablenkstufe 17, mit der Umschalteinrichtung 19 und der noch zu beschreibenden Potentialumschaitstufe 24 für das Potential an der Kathode 25 der Bildaufnahmeröhre verbunden ist. Die Funktion der Anlage ist folgende.

Es sei angenommen, daß wahrend des Durchleuchtungsbetriebs eine bestimmte Phase zum Gegenstand einer Röntgenaufnahme gemacht werden soll. Dazu wird am Wahlschalter 6 die Taste »Aufnahme« gedruckt. Dabei wird zunächst in üblicher Weise die Durchleuchtung ausgeschaltet, so daß der die Signalplatte abtastende Elektronenstrahl der Bildaufnahmeröhre 13 das auf der Signalplatte befindliche Durchleuchtungsbild löscht. An Stelle der Unterbrechung der Röntgenstrahlen ist es auch möglich, den Röntgenbildverstärker 11 kurz dunkelzutasten. Wichtig ist nur, daß während der Zeit der Umladung der Signalplatte auf z. B. null Volt keine bildgebenden Strahlen an die Signalplatte gelangen. Nach erfolgter Entladung der Signalplatte betätigt die Schaltungsanordnung 23 die Poientialumschaltstufc 24, um die Kathode 25 der Bildaufnahmeröhre 13 auf ein solches positives Potential gegenüber der Signalplatte zu legen, das demjenigen Potential entspricht, welches die Signalplatte nach dem Erreichen der für eine günstige Filmschwärzung erforderlichen Ladungsmenge annimmt. Gleichzeitig beeinflußt die Schaltungsanordnung 23 die Ablenkstufe 17 in der Weise, daß die Vertikal- und Horizontal-Ablenkspannungen unterbrochen werden. Ebenfalls gleichzeitig mit der Umschaltung des Kathodenpotentials betätigt die Schaltungsanordnung 23 die Fokussierungsstufe 15 in der Weise, daß die Potentiale an den Fokussierungselektroden 14 der Bildaufnahmeröhre 13 auf solche Werte umgeschaltet werden, daß der Elektronenstrahl den der gewünschten Dominantenfläche entsprechenden Durchmesser annimmt. Ferner betätigt die Schaltungsanordnung 23 die Umschalteinrichtung 19, die bewirkt, daß das Videosignal während der Dauer der anschließenden Aufnahme vom Videovorverstärker 18 über den Meßverstärker 26 an die Schwellwertstufe 27 gelangt.

Nach dem Auslösen einer Aufnahme, entweder automatisch oder mittels der Drucktaste 7, fließt, nachdem innerhalb der Dominantenfläche der Signalplatte das an die Karhode 25 der Bildaufnahmeröhre 13 angelegte Potential erreicht ist, ein Strom, der über den

Videovorverstärker 18 und den Meßverstärker 26 an die Schwellweitstufe 27 gelangt, die nach Erreichen des gegebenenfalls einstellbaren Schwellwertes einen Schaltimpuls abgabt, der einerseits an den Röntgenapparat 1 gelangt und das Unterbrechen der Röntgenaufnahme entweder durch Abschalten der Röntgenstrahlung oder durch Dunkeltasten des Röntgenbildverstärkers 11 bewirkt und der gleichzeitig die Potentialumschaltstufe 24 in der Weise beeinflußt, daß sie der Kathode ein höheres Sperrpotential zuführt, so daß praktisch keine Entladung der Signalplatte im Dominantenbereich mehr stattfindet. Gleichzeitig wird von der Schwellwertstufe 27 der Schaltungsanordnung 23 ein Impuls zugeführt, die daraufhin die Ablenkstufe und die Fokussierungsstufe ansteuert, um zu erreichen, daß die normalen Ablenk- und Fokussierungsverhältnisse an der Bildaufnahmeröhre 13 wieder hergestellt werden. Ebenso wird die Umschalteinrichtung 19 in dem Sinne betätigt, daß der Videovorver«;tärker 18 wieder mit der Fernsehzentrale 20 verbunden ist. Während der folgenden Abtastung des auf der Signalplatte in der für eine optimale Filmschwärzung erforderlichen Intensität gespeicherten Potentialbildes wird der Strahlengang der Kamera 22 für die Aufnahme des auf dem Leuchtschirm 28 des Fernsehmonitors 21 erscheinenden gespeicherten Bildes freigegeben. Nach erfolgter Aufnahme kann durch Betätigen des Umschalters 6 erneut durchleuchtet werden, so daß der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt ist, aus dem zu den gewünschten Zeitpunkten Aufnahmen in der angegebenen Weise hergestellt werden können.

Es ist natürlich im Rahmen der Erfindung auch möglich, an Stelle der Aufnahme des gespeicherten Fernsehbildes Zielaufnahmen in der üblichen Weise etwa durch Einschieben der Kassetten, zwischen Auf nahmeobjekt 10 und dem Eingang des Röntgenbild Verstärkers 11 bzw. mit Hilfe einer Kamera vorzuneh men, die in der bekannten Weise durch Anordnunj eines teildurchlässigen Umlenkspiegels in den optischen Strahlengang zwischen Röntgenbildverstärkei 11 und Bildaufnahmeröhre 13 das vom Röntgenbild verstärker ausgehende Bild unmittelbar aufnimmt.

ίο Mit einem in der beschriebenen Weise ausgebildeten Belichtungs.automaten ist es auch möglich, ar Stelle der Steuerung der Aufnahmezeit bei konstante: voreingestellter Dosisleistung die Dosisleistung be konstanter voreingestellter Aufnahmezeit im Sinne einer konstanten Filmschwärzung zu steuern, wie die: etwa bei Röntgenaufnahmeverfahren mit konstante: Belichtungszeit, also in der Röntgenschichttechnik Kymografie usw. erforderlich ist.

In Fig. 2 ist dargestellt, in welcher Weise die An-Ordnung nach Fig. 1 abgewandelt werden muß, urr eine solche Dosisleistungssteuerung zu erzielen. Da: vom Meßverstärker 26 kommende, der Helligkeit dei Dominantenfläche entsprechende Signal wird dazu al; Istwert der Vergleichsstufe 29 zugeführt, die dieser Istwert etwa mittels einer Brückenschaltung mit einen· vom Sollwertgeber 30 erzeugten, der jeweiligen Aufnahmezeit entsprechenden Sollwert vergleicht. Dei Sollwertgeber wird dabei vom Zeiteinstellglied de; Röntgenapparates gesteuert. Die Vergleichsstufe 2i erzeugt immer dann ein Signal, wenn Sollwert unc Istwert voneinander abweichen. Dieses Signal wire dazu benutzt, entweder die Röhrenspannung oder der Röhrenstrom im Sinne eines Ausgleichs der Differen; zwischen Soll- und Istwert zu steuern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Paleniaiispi üchc:

   I. Uouigenanlage Ιιίι Aufnahme und Durchleuchtung mit einer Fernseheinrichtung liir die I Ibertragung des Röntgcnbildes, die eine Bildaufnahmeröhre vom Ladungsspeichertyp besitzt, sowie mit einem Beliehtungsautomaten für die AuI-nahmestc ue rung, da du rc Ii ge ken ηze ich net, daß /in Mitbenutzung der Bildaufnahmeröhre (13) der Fernseheinrichtung als strahleneleklriseher Wandler des Beliehtungsautomaten im Aufnahmebetrieb eine von einem Wählschalter (6) liii Aufnahme und Durchleuchtung steuerbare Schaltungsanordnung (23) vorhanden ist, die nach erfolgtem Umschalten von Durchleuchtung auf Aufnahme während der Dauer der Aufnahmevorbereitungsphase die Strahleneinwirkung aul die Bildaufnahmeröhre (13) der Fernseheinrichtung unterbricht, die Kathode (25) der Bildaufnahmeröhre an ein die gewünschte Strahlendosis der Röntgenaufnahme bestimmendes Potential anlegt, die Strahlablenk-Wechselspannungcn abschaltet, den Durchmesser des Abtaststrahlenbündels durch Anlegen von Hüfspotentialeii an die Fokussierungselektroden (14) der Bildaufnahmeröhre auf das gewünschte Dominantenmaß vergrößert und schließlich über eine Umschalteinrichtung (19) eine elektrische Steuerstufe (27, 29) zum Messen des Signalstroms und zur Beeinflussung des Röntgenapparatcs (1) entsprechend dem Signalstromwert in den Arbeitsstromkreis der Bildaufnahmeröhre (13) einschaltet.
2. 2. Röntgenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerstufc eine Schwellwertstufe (27) benutzt ist, die die Röntgenstrahlung beim Erreichen eines Schwcllwertes des Signalstromes unterbricht.
3. 3. Röntgenanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential an der Kathode (25) der Bildaufnahmeröhre (13) einstellbar ist.
4. 4. Röntgenanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert einstellbar ist.
5. 5. Röntgenanlage nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertstufe (27) beim Erreichen des Schwellwertes ein Sperrpotential an die Kathode (25) der Bildaufnahmeröhre (13) anlegt.
6. 6. Röntgenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerstufe eine Vergleichsstufe (29) benutzt und mit einem Sollwertgeber (30) zur Bildung eines in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Aufnahmezeit einstellbaren Sollwertes verbunden ist, die eine Brückenschaltungsanordnung besitzt, weiche die die Dosisleistung an der Röntgenröhre bestimmenden elektrischen Werte im Sinne einer der jeweiligen Aufnahmezeit zugeordneten konstanten Dosisleistung steuert.
7. 7. Röntgenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfspotentiale zum Verändern des Querschnitts des Strahlenbündeis einstellbar sind.
8. 8. Röntgenanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wählen der Lage des Strahlenbündels auf der Sigualplatte an die Ahknkspukn ( Ui) ,lei ISiMauliiahnieiolire (13) einslellbaie ( ileichspannungcn anlegbai sind.