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Röntgenstereoeinrichtunq
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Die Erfindung betrifft eine Röntgenstereoeinrichtung mit zwei in geringem
Abstand angeordneten Röntgenröhren, deren Zentralstrahlen sich in der Aufnahmeebene
schneiden, mit einer Röntgenbildverstärker-Fernsehkette, bestehend aus einem Röntgenbildverstärker,
auf dessen Eingangsleuchtschirm die von beiden Röntgenröhren zeitlich hintereinander
erzeugten Strahlenbilder erscheinen, aus einer Fernsehkamera zur Aufnahme der Röntgenbildverstärker-Ausgangsbilder
und aus einem Wiedergabegerät mit einer Bildröhre und einer Umlaufblende; Derartige
Rönt-genstereoeinrichtungen werden benutzt, um bei der Durch-leuchtung Röntgenbilder
räumlich betrachten zu können. Sie dienen z.B. dazu, ohne komplizierte Beobachtung
und gegebenenfalls Messung die Einführung und genaue Positionierung eines Katheters
zu ermöglichen.
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Aus der Zeitschrift 'Acta Radiologica", Vol. 53 (1960), Seiten 367
bis 370, ist eine gattungsgemäße Röntgenstereoeinrichtung bereits bekannt. Diese
Röntgenstereoeinrichtung weist zwei Röntgenröhren auf, die abwechselnd mit einer
Frequenz von 25 Hz aktiviert werden. Die zwei Fernsehbilder auf dem Bildschirm werden
durch eine Brille betrachtet, die eine perforierte Scheibe (Umlaufblende) aufweist.
Sie rotiert synchron zu den einzelnen Strahlenzyklen, so daß die zwei Teilbilder
eines Stereobi-l-des jedem Auge separat zugeführt werden.
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Die Bildqualität bei der Stereodurchleuchtung ist jedoch schlecht,
da sich wegen der nur geringen Röntgendosis pro Bild eine schlechte-Auflösung und
ein hohes Quantenrauschen ergeben. Hierdurch wird der Stereseffekt stark
vermindert
und gestört. Durch die Verwendung der üblichen Fernsehbildfrequenz entsteht außerdem
ein stark flimmerndes Stereobild von 12,5 Hz.
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Deshalb wurden bisher auf photographischem Wege Röntgenfilm-Stereobilder
erstellt. Da dieser Vorgang, der die Belichtung zweier Bilder, Entwicklung des Filmes,
Einlegen der Bilder in ein Betrachtungsgerät sowie eine spätere Auswertung umfaßt,
sehr umständlich ist, kommt diese zeitaufwendige Stereoaufnahmetechnik für die Routineanwendung
nicht in Frage.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine gattungsgemäße Röntgenstereoeinrichtung
zu schaffen, die sich durch einfachen Aufbau auszeichnet und qualitativ hochwertige,
flimmerfreie Stereosofortbilder liefert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Zentraleinheit
mit zwischen der Fernsehkamera und dem Wiedergabegerät angeordneten Speichermitteln
verbunden ist und diese derart steuert, daß das von der Fernsehkamera erzeugte Videosignal
eines aus zwei zeitlich hintereinander erzeugten Teilbildern bestehenden Stereobildes
gespeichert wird, und daß die gespeicherten Teilbilder mit einer gegenüber der üblichen
Fernsehnorm doppelten Bildfrequenz ausgelesen werden, wobei für ein Stereobild jeweils
aus den Speichermitteln das erste Fernsehhalbbildpaar und nachfolgend das zweite
Fernsehhalbbildpaar örtlich versetzt (Zwischenzeilenverfahren) wiedergegeben werden,
und daß durch die synchron mitlaufende Umlaufblende das auf der Bildröhre jeweils
dargestellte Fernsehhalbbild dem entsprechenden Auge zugeordnet wird. Hierdurch
ist es ermöglicht, elektronische Röntgenbildaufnahmen zu erstellen, die anschließend
flimmerfrei wiedergegeben werden können. Bei der Verwendung einer hochauflösenden,
mit erhöhter Zeilenzahl abtastenden'fernsehkamera hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
daß
jeweils nur ein die Hälfte der Zeilenzahl umfassendes Fernsehhalbbild abgespeichert
wird.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer
erfindungsgemäßen Röntgenstereoeinrichtung, und Fig. 2a bis 2d das zeitliche Aufeinanderfolgen
der Fernsehzeilen bei der Einrichtung gemäß Figur 1.
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In der Figur 1 ist ein Röntgengenerator 1 zur Erzeugung der Hochspannung
für zwei hier nur symbolisch mit ihren Fokussen dargestellte Röntgenröhren 2 und
3 gezeigt. Die Röntgenstrahlen durchdringen das Aufnahmeobjekt 4, wobei sie sich
in der Aufnahmeebene schneiden, und erzeugen auf dem Eingangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers
5 ein Strahlenbild. Da-s Bild auf dem Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers
5 wird von einer Fernsehkamera 7 durch eine Optik 6 a-ufgenommen. Das Videosignal
der Fernsehkamera 7 ist einem ersten Schalter 8 zugeführt, der die Videosignale
auf zwei Bildspeicher 9 und 10-durchschaltet.
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Die Ausgänge der beiden Speicher 9 und 10 sind mit einem zweiten Schalter
11 verbunden, der wechselweise die Ausgangssignale auf eine Bildröhre 12 eines Wiedergabegerätes
13 durchschaltet. Eine Umlaufblende 14 ist zwischen Öffnungen 15 des Wiedergabegerätes
13 und der Bildröhre 12 angebracht. Sie gibt alternierend mit der Bildfrequenz jeweils
die Sicht eines Auges eines Beobachters 16 auf die Bildröhre 12 frei. Eine Zentraleinheit
17 steuert die Funktionsabläufe des Röntgengenerators 1, der Schalter 8 und 11 und
der Bildspeicher 9 und 10 und syhchronisiert
die Videosignale.
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Im folgenden soll nun die Funktionsweise der Röntgenstereoeinrichtung
beschrieben werden. Von der Zentraleinheit 17 gesteuert wird zuerst die Röntgenröhre
2 von dem Röntgengenerator 1 aktiviert, die ein Strahlenbündel in Richtung auf das
Aufnahmeobjekt 4 aussendet, das auf dem Eingangsbildschirm des Röntgenbildverstärkers
5 ein Strahlenbild erzeugt. Das erste Bild wird von der Fernsehkamera 7 aufgenommen
und das Videosignal im Speicher 9 ab.gespeichert. Nach erfolgter Aufnahme wird der
Schalter 8 umgeschaltet und anschließend die Röntgenröhre 3 eingeschaltet. Das von
der Fernsehkamera 7 gelieferte Videosignal, das dem zweiten Strahlenbild entspricht,
wird nunmehr dem Speicher 10 zugeleitet. Ist auch das zweite Bild abgespeichert,
ist der Aufnahmevorgang beendet.
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Nunmehr steuert die Zentraleinheit 17 den Auslesevo-rgang der Speicher
9 und 10 und den zweiten Schalter 11 alternierend mit einer Bildfrequenz von beispielsweise
100 Hz.
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Die dabei ausgelesenen Videosignale erzeugen auf der Bildröhre 12
zeitlich und örtlich ineinander verschachtelt zwei Fernsehb-ilder. Anhand der in
Figur 2 symbolisch dargestellten Zeilenanordnung der Fernsehbilder wird die Verschachtelung
näher erläutert. In Figur 2a sind die das erste linke im Speicher 9 enthaltene Fernsehhalbbild
bildenden ungeraden Zeilen 1, 3, 5 usw. durch durchgezogene Striche dargestellt.
Durch die Umlaufblende 14 gesteuert wird dieses erste Fernsehhalbbild dem linken
Auge des Beobachters zugeführt. Zehn Millisekunden später erscheint auf der Bildröhre
12 das erste im Speicher 10 abgespeicherte rechte Fernsehhalbbild, dessen Zeilen
mit ungeraden Nummern 1', 3', 5' usw. gestrichelt dargestellt sind. Dieses Fernsehhalbbild
wird gesteuert von der Umlaufblende 14 dem rechten Auge zugeführt. Weitere zehn
Millisekunden später erscheinen, wie in Figur 2c darge-
stellt,
auf der Bildröhre 12 die Zeilen des zweiten linken Fernsehhalbbildes mit geraden
Nummern 2, 4 usw. Dieses Teilbild wird wiederum dem linken Auge des Beobachters
16 zugeführt. Als nächstes werden die Zeilen mit geraden Nummern 2', 4' usw. des
zweiten rechten Fernsehhalbbildes, wie in Figur 2d gestrichelt dargestellt, auf
der Bildröhre 12 abgebildet. Wie anhand der Figuren 2a bis 2d ersichtlich, werden
also die Fernsehhalbbilder zeitlich nacheinander und jeweils zwei Fernsehhalbbilder
örtlich zwischen den anderen beiden Fernsehhalbbildern verschachtelt wiedergegeben.
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Durch das Auslesen der gespeicherten Fernsehbilder mit einer gegenüber
der Fernsehnorm von 50 Hz doppelten Bildfrequenz von 100 Hz werden 50 Fernsehbilder
pro Sekunde auf der Bildröhre 12 des Wiedergabegerätes 13 abgebildet, die alternierend
den beiden Augen des Beobachters 16 zugeführt werden, so daß jedem Auge 25 Fernsehbilder
bzw.
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50 Fernsehhalbbilder entsprechend der üblichen Fernsehnorm zugeführt
werden, so daß sich für den Beobachter flimmerfreie Stereobilder ergeben.
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Wird eine erfindungsgemäße Röntgenstereoeinrichtung mit einer Fernseheinrichtung
verwendet, die eine erhöhte Zeilenzahl, beispielsweise 1249 Zeilen, verarbeiten
kann, besteht die Möglichkeit, durch entsprechende Steuerung zwei die Hälfte der
Zeilenzahl umfassende erste Fernsehhalbbilder einem einzigen Speicher mit erhöhter
Kapazität einzuschreiben undawie zuvor beschrieben, nach weiterer Halbierung auszulesen.
Eine Wiedergabe der beiden ein Stereobild bildenden Fernsehhalbbilder im üblichen
Zwischenzeilenverfahren wäre auch denkbar. Zwar vereinfachen sich der Aufbau und
die Steuerung des Speichers; es tritt aber ein vertikaler Fehler von dem Versatz
um eine Zeile auf.
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Durch die beschriebene Röntgenstereoeinrichtung ist es ermöglicht,
unverzögert und unmittelbar wiedergegebene Ste-
reobilder hoher
Qualität zu speichern, so daß die Stereosofortbildtechnik auch für Routineanwendungen
verwandt werden kann.
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5 Figuren 2 Patentansprüche