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Röntgendiagnostikeinrichtung für Digitale Subtraktions-
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angiographie Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung
für Digitale Subtraktionsangiographie mit einer Röntgenbildverstärker-Fernsehkette,
die einen Röntgenbildverstärker, eine auf den Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers
ausgerichtete Fernsehkamera zur Aufnahme der Röntgenbildverstärker-Ausgangsbilder,
einen Steuergenerator für die Fernsehkette, eine Verarbeitungsschaltung und einen
Monitor aufweist, wobei die Verarbeitungsschaltung einen Zweig für ein Leerbild
mit einem ersten Bildspeicher und einer ersten Schaltungsanordnung zur Reduzierung
des Bildrauschens, einen Zweig für ein Füllungsbild mit einem zweiten Bildspeicher
und einer zweiten Schaltungsanordnung zur Reduzierung des Bildrauschens und eine
an diese Zweige angeschlossene Subtraktionsstufe zur Differenzbildung des Füllungs-
und Leerbildes enthält. Eine derartige Vorrichtung dient zur Darstellung von Blutgefäßen,
die im Röntgenbild nur schlecht zu erkennen sind oder von Knochenstrukturen überlagert
werden.
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In der Zeitschrift "Electromedica" Nr. 51 (1983), Heft 1, Seiten 20
bis 31, ist eine Subtraktionsvorrichtung beschrieben, bei der in Bildspeichern Röntgenbilder
eingelesen werden, die durch gleitende gewichtete Mittelwertbildung mehrerer aufeinanderfolgender
Röntgenbilder einen verringerten Rauschanteil aufweisen. Hierzu wird das Videosignal
der Fernsehkamera in einer ersten Multiplikationsstufe mit einem Faktor l/K multipliziert
und
in einer Additionsstufe mit einem gespeicherten, vorhergehenden
Videosignal addiert, das mit einem Faktor (K-1)/K multipliziert wurde. Da der Faktor
K im allgemeinen groß, beispielsweise 32, gewählt wird, wird zu einem großen gespeicherten
Anteil (31/32) ein kleiner Anteil (1/32) des aktuellen Videosignales addiert. Dadurch
wird eine Integration über eine feste Anzahl von Bildern erreicht, die durch den
Faktor K vorgegeben ist.
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Von dem in dem einen Bildspeicher enthaltenen Videosignal, das gemäß
der Digitalen Subtraktionsangiographie einem Leerbild entspricht, wird in einer
nachgeschalteten Subtraktionsstufe das in einem anderen Bildspeicher eingelesene
aktuelle, den Kontrastmittelfluß darstellende Videosignal subtrahiert.
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Anstelle dieser gleitenden gewichteten Mittelwertbildung kann in vielen
Fällen der Angiographie die ebenfalls in dem obengenannten Artikel beschriebene
reine Addition der Videosignale zweckmäßiger sein, beispielsweise wenn ein gleichmäßiger
Kontrastmittelfluß über einen längeren Zeitabschnitt zu erfassen ist. Dabei ist
aber eine Mitbeobachtung der Subtraktionsszene am Monitor nicht mehr möglich, da
die Anfangssignale nur sehr klein sind. Erst bei einer Addition einer großen Anzahl
von Videosignalen wird auf dem Monitor langsam das Leerbild in ein Subtraktionsbild
übergehen, das erst nach Beendigung der Aufnahme nur die vollständigen Differenzsignale
wiedergibt.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe, eine Röntgendiagnostikeinrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Mitbeobachtung der vollständigen
Subtraktionsszene bei reiner Addition ermöglicht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Zweig
für das Füllungsbild zwischen Fernsehkamera und zweitem Bildspeicher eine Multiplikationsstufe
und eine Additionsstufe in Reihe geschaltet sind, daß der Ausgang des Bildspeichers
auf den zweiten Eingang der Additionsstufe zurückgekoppelt ist, daß zwischen dem
zweiten Bildspeicher und der Subtraktionsstufe eine weitere Multiplikationsstufe
angeordnet ist und daß der Steuergenerator mit der weiteren Multiplikationsstufe
über einen Zähler zur Einstellung des Multiplikators verbunden ist. Dadurch wird
erreicht, daß zu Beginn der Szene das aktuelle Videosignal mit einem großen Faktor
multipliziert wird, der nach Ablauf der Szene auf eins herabsinkt, so daß während
der gesamten Beobachtungszeit das aktuelle Videosignal auf dem gleichen Pegel wie
das gespeicherte, dem Leerbild entsprechende Videosignal bleibt und auf dem Monitor
ein Subtraktionsbild zu sehen ist.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikeinrichtung,
und Fig. 2 ein Blockschaltbild der Verarbeitungsschaltung der Röntgendiagnostikeinrichtung
gemäß Figur 1.
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In der Figur 1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer von
einem Hochspannungsgenerator 1 gespeisten Röntgenröhre 2 dargestellt, in derem Strahlengang
sich ein Patient 3 befindet. Ein im Strahlengang nachfolgen-
der
Röntgenbildverstärker 4 wandelt das Strahlenbild in ein sichtbares Bild um, das
von einer mit dem Röntgenbildverstärker 4 verbundenen Fernsehkamera 5 abgetastet
und in ein Videosignal umgewandelt wird. Der Ausgang der Fernsehkamera 5 ist mit
einer Verarbeitungsschaltung 6 verbunden, deren Ausgangssignal auf einem Monitor
7 dargestellt wird. Ein Steuergenerator 8 steuert die Synchronisation und die zeitlichen
Funktionsabläufe der Fernsehkamera 5, der Verarbeitungsschaltung 6 und des Monitors
7.
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Der in Figur 2 dargestellten Verarbeitungsschaltung 6 wird das Videosignal
der Fernsehkamera 5 zugeführt, das in einem die Eingangsstufe bildenden Analog/Digital-Wandler
(A/D-Wandler 9) digitalisiert wird. Der Ausgang des A/D-Wandlers 9 ist mit zwei
Multiplikationsstufen 10 und 11 verbunden, an deren Ausgänge je eine Additionsstufe
12 und 13 angeschlossen ist. Die Ausgänge der Additionsstufen 12 und 13 sind mit
je einem Bildspeicher 14 und 15 verbunden. Der Ausgang des ersten Bildspeichers
14 ist über eine dritte Multiplikationsstufe 16 mit dem zweiten Eingang der zweiten
Additionsstufe 12 verbunden. Der Ausgang des zweiten Bildspeichers 15 ist direkt
an dem zweiten Eingang der zweiten Additionsstufe 13 und einer vierten Multiplikationsstufe
17 angeschlossen. Die Ausgangssignale des ersten Bildspeichers 14 und der vierten
Multiplikationsstufe 17 werden in einer Subtraktionsstufe 18 voneinander subtrahiert,
die mit einem Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler 19) verbunden ist.
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Auf dem daran angeschlossenen Monitor 7 wird das Differenzbild dargestellt.
Die beiden Bildspeicher 14 und 15 sind mit ihrem Takteingang an dem Steuergenerator
8 angeschlossen. Weiterhin ist ein Zähler 20 mit dem Steuergenerator 8 verbunden,
dessen Ausgang an der vierten Multiplikationsstufe 17 angeschlossen ist.
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Zu Beginn der Untersuchung wird in dem ersten Bildspeicher 14 ein
über mehrere Bilder, die vor der Injektion eines Kontrastmittels aufgenommen wurden,
integriertes Videosignal eingespeichert, das einem Leerbild oder einer Maske entspricht.
Hierbei werden, wie bereits beschrieben, das aktuelle Videosignal in der Multiplikationsstufe
10 mit dem Faktor l/K1 und das in dem Bildspeicher 14 enthaltene Videosignal in
der Multiplikationsstufe 16 mit dem Faktor (K1-l)/K1 multipliziert.
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Diese gleitende gewichtete Mittelwertbildung stört bei der Leerbildaufnahme
nicht, da hier im wesentlichen nur stationäre Zustände auftreten.
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Nach der Injektion des Kontrastmittels wird der Speichervorgang in
dem zweiten Bildspeicher 15 durch Betätigung einer an dem Steuergenerator 8 angebrachten
Taste 21 gestartet. Weist der zweite Bildspeicher 15 die gleiche Speicherkapazität
wie der erste Bildspeicher 14 auf, so wird das aktuelle Videosignal in der zweiten
Multiplikationsstufe 11 mit einem Faktor 1/K2 multipliziert, für den K2 » K1 gilt.
Durch den Druck der Taste 21 wird gleichzeitig der Zähler 20 auf seinen maximal
möglichen, durch einen Einsteller 22 wählbaren Stand gebracht, so daß der Multiplikator
der vierten Multiplikationsstufe 17 seinen höchsten Wert (K2) aufweist und in der
Subtraktionsstufe 18 gleich große Signale subtrahiert werden können. Mit jeder weiteren
Einspeicherung eines Bildes in den zweiten Bildspeicher 15 wird der Zählerstand
des Zählers 20 entsprechend der in den zweiten Bildspeicher 15 eingelesenen Anzahl
von Röntgenbildern verringert, so daß das in dem Bildspeicher 15 anwachsende Videosignal
mit einem immer kleiner werdenden Faktor multipliziert wird. Dadurch bleiben auch
weiterhin die der Subtraktionsstufe 18 zugeführten Videosignale in den sich nicht
ändernden Bereichen gleich. Der Differenzan-
teil der nicht gleichbleibenden
Bereiche wird durch die Multiplikation in der vierten Multiplikationsstufe 17 derart
verstärkt, daß während der gesamten Beobachtungszeit auf dem Monitor 7 ein deutlich
sichtbares Subtraktionsbild dargestellt und der Verlauf und das zeitliche Anwachsen
des Kontrastmittels verfolgt werden können.
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Hat nun der Stand des Zählers 20 den Wert eins erreicht, wird der
Speichervorgang automatisch gestoppt. Er kann aber auch bereits vorher manuell durch
Betätigung einer weiterer Taste 23 angehalten werden, wenn der Beobachter erkannt
hat, daß das Kontrastmittel bereits das Fernsehbild verlassen hat.
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1 Patenanspruch 2 Figuren
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