DE3224440C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Drehanoden-Röntgenröhre und mit einer Steuereinrichtung, die beim Übergang von einer Durchleuchtungs- zu einer Aufnahme- Einstellung gleichzeitig die Drehzahl der Drehanode und die Leistung der Röntgenröhre erhöht, wobei sie auf Schaltmittel mit kurzen Schaltzeiten im Hochspannungskreis der Röntgenröhre einwirkt. Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 23 56 459 bekannt.

Bei bekannten Röntgendiagnostikeinrichtungen erfolgt die Durch­ leuchtung mit einer gegenüber der Aufnahmeleistung reduzierten Leistung bei stillstehender oder langsam rotierender Anode. Um eine Aufnahme zu erstellen, wird die Drehanode angelassen und die Röntgenröhrenleistung erhöht, während die Durchleuchtung abgeschaltet wird. Die Auslösung einer Aufnahme erfolgt erst, wenn die Drehanode ihre erforderliche Drehzahl erreicht hat. Diese Zeit kann bei Verwendung von Hochleistungsröntgenröhren mit hohen Anodendrehzahlen verhältnismäßig lang sein.

Um möglichst rasch von einer Durchleuchtung auf eine Aufnahme übergehen zu können, damit beispielsweise die Aufnahme von dem letzten Durchleuchtungsbild auch bei Bewegungen nur geringfügig abweicht, wird in der DE-OS 23 56 459 vorgeschlagen, sofort nach der Durchleuchtung auf eine Aufnahme überzugehen und gleichzei­ tig die Anodendrehzahl zu erhöhen, wobei man die Röntgenröhren­ leistung entsprechend dem Verlauf der Anodendrehzahl anpaßt. Dadurch ist zwar der Forderung der unmittelbaren Folge der Auf­ nahme auf die Durchleuchtung Rechnung getragen; es verlängert sich aber auch dadurch die Aufnahmezeit, so daß in dem Röntgen­ bild Verwischungen durch Bewegungen entstehen können.

Aus der US-PS 43 09 612 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung bekannt, bei der zur Regulierung der Dosisleistung das Puls- Pausen-Verhältnis eines im Primärkreis des Hochspannungsgenera­ tors liegenden Wechselrichters verändert wird. Die hochtrans­ formierte Spannung des Wechselrichters wird in einem mit der Röntgenröhre verbundenen Hochspannungsgleichrichter gleichge­ richtet und geglättet. Eine Anpassung der Durchleuchtung an die nachfolgende Aufnahme ist nicht beschrieben.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgendiagnostik­ einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der bei kürzerer Übergangszeit von der Durchleuchtung zur Aufnahme als der Hochlaufzeit der Drehanode die Aufnahme bei höheren Aufnah­ mewerten als beim Stand der Technik erfolgt, so daß die Auf­ nahmezeit verkürzt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch diese Ansteuerung der Röntgenröhre kann das Röntgenbild bis di­ rekt vor der Aufnahme im Durchleuchtungsbetrieb betrachtet wer­ den. Die Aufnahme erfolgt unmittelbar durch die Auslösung nach der Durchleuchtung mit der zugehörigen Röntgenröhrenleistung.

Eine einfache Steuerung kann erfolgen, wenn bei Beobachtung der Durchleuchtung mit einer Röntgenbildverstärker-Fernsehkette die Impulse für die Schaltmittel beim Erhöhen der Röntgenröhrenlei­ stung synchron mit der Bildfrequenz der Fernsehkette betrieben werden. Die Impulsabstände lassen sich vergrößern, wenn die Fernsehkette einen Bildspeicher aufweist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Röntgendiagnostikeinrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 2 einen Verlauf des Röhrenstromes der Rönt­ genröhre gemäß Fig. 1.

In der Fig. 1 ist ein Hochspannungsgenerator 1 darge­ stellt, der eine Röntgenröhre 2 speist. Die von der Röntgenröhre 2 ausgehenden Strahlen durchdringen einen Patienten 3 und werfen auf einen Röntgenbildverstärker 4 ein Strahlenbild. Das Ausgangsbild des Röntgenbild­ verstärkers 4 wird durch eine Optik 5 auf eine Fern­ sehkamera 6 abgebildet, die mit einem Monitor 7 ver­ bunden ist. Ein im parallelen Strahlengang angeordne­ ter teildurchlässiger Spiegel 8 zweigt einen Teil der Lichtstrahlen für eine ebenfalls an der Optik 5 ange­ brachte Filmkamera 9 ab. Anstelle eines teildurchläs­ sigen Spiegels 8 kann auch ein schwenkbarer Spiegel angebracht sein. Ein ebenfalls im parallelen Strahlen­ gang angebrachter kleinerer Spiegel 10 koppelt einen Teil des Lichtstromes auf einen Lichtdetektor 11, bei­ spielsweise einen Fotomultiplier, aus.

An der Fernsehkamera 6 und dem Lichtdetektor 11 ist eine Steuereinheit 12 angeschlossen. Die Steuereinheit 12 ist weiterhin mit einem Speisegerät 13 für den Dreh­ anodenmotor 14 der Röntgenröhre 2 und mit einem Geber 15 für deren Anodendrehzahl verbunden. Im Hochspan­ nungskreis der Röntgenröhre 2 ist eine Schaltvorrich­ tung eingefügt, die beispielsweise aus einem Steuer­ gitter 16 der Röntgenröhre 2 bestehen kann und von der Steuervorrichtung 12 betätigt wird. Der Hochspannungs­ generator 1 wird gesteuert und geschaltet von einem Leistungsregler 17, dem der Istwert der Röntgenröhren­ leistung zugeführt wird. Über einen Sollwertgeber 18, dessen Signal von einem von dem vom Lichtdetektor 11 erfaßten Lichtstrom abhängigen Korrekturwert der Steu­ ervorrichtung 12 überlagert und in dem Leistungsregler 17 mit dem Istwert verglichen wird, kann die Röntgen­ röhrenleistung beeinflußt werden.

Durch einen Schalter 19, der an der Steuervorrichtung 12 angebracht ist, wird die Röntgendiagnostikeinrich­ tung auf Durchleuchtung geschaltet. Dabei läuft die Drehanode mit geringer Drehzahl und die Röntgenröhre 2 wird mit reduzierter Leistung betrieben. Durch ein dem Lichtstrom entsprechendes Signal, das vom Lichtdetek­ tor 11 oder von der Fernsehkamera 6 der Steuervorrich­ tung 12 zugeführt wird, läßt sich die Röntgendosislei­ stung durch den Leistungsregler 17 konstant halten. Die Röntgenröhre 2 arbeitet hierbei in kontinuierlichen Be­ trieb.

Anhand des in Fig. 2 dargestellten Verlaufes des Rönt­ genröhrenstromes I wird die Funktionsweise der Röntgen­ diagnostikeinrichtung näher erläutert. Soll nun nach ei­ ner Durchleuchtungsszene eine Zielaufnahme erstellt wer­ den, so werden durch Drücken einer Vorbereitungstaste 20 an der Steuervorrichtung 12 zu einem Zeitpunkt t₁ die Drehzahl der Drehanode und die Leistung der Rönt­ genröhre 2 erhöht. Damit die mittlere Dosisleistung und damit die Bildhelligkeit während der Durchleuchtung kon­ stant auf einem niedrigen Wert bleiben und die Strahlen­ belastung des Patienten so gering wie möglich gehalten wird, wird die Röntgenröhre 2 durch Sperren des Steuer­ gitters 16 gepulst betrieben. Die Impulsbreite wird bei anwachsender Dosisleistung immer schmaler. Um eine einwandfreie Durchleuchtung zu erhalten, sind die Im­ pulse mit der Bildfrequenz der Fernsehkamera 6 synchro­ nisiert. Nachdem die Drehanode ihre für die Aufnahme erforderliche Drehzahl zu einem Zeitpunkt t₂ erreicht hat und die Röntgenröhrenleistung auf den für die Auf­ nahme erforderlichen Wert gestiegen ist, kann durch einen an der Steuervorrichtung 12 angebrachten Aufnah­ meschalter 21 die Aufnahme zu einem Zeitpunkt t₃ aus­ gelöst werden. Dadurch kann die Fernsehkamera 6 abge­ schaltet werden und das Steuergitter 16 gibt den Elek­ tronenstrahl in der Röntgenröhre 2 dauernd frei, so daß die Aufnahme mit der dafür erforderlichen Dosis­ leistung direkt im Anschluß an die Durchleuchtung er­ folgen kann. Durch Betätigung der Aufnahmetaste 21 wird gleichzeitig die Filmkamera 9 ausgelöst. Ist der Film ausreichend belichtet, so schaltet die Steuervor­ richtung 12 die Röntgenröhre 2 ab und schließt den Ver­ schluß der Filmkamera 9.

Ist der Spiegel 8 schwenkbar angeordnet, dann erfolgt die Aufnahme erst, nachdem der Spiegel seine Aufnahme­ position eingenommen hat. Diese Zeit für das Schwenken des Spiegels 8 ist aber wesentlich kürzer als die Zeit für den Hochlauf der Drehanode.

Diese Vorrichtung läßt sich auch bei konventionellen Röntgenaufnahmen mit Filmkassette anwenden. Hierzu müs­ sen die Impulse während der Einfahrt der Kassette je­ doch unterbrochen werden. Die Aufnahme erfolgt dann, wenn die Kassette sich in der Aufnahmeposition befin­ det. Diese Kassetteneinfahrzeit ist ebenfalls kürzer als die übliche Hochlaufzeit der Drehanode, so daß die Pause zwischen Durchleuchtung und Aufnahme nur sehr kurz ist.

Soll die Aufnahme bei einem anderen Fokus als die Durchleuchtung erfolgen, dann wird beim Übergang von der Durchleuchtung auf die Aufnahme der Fokus unter Be­ rücksichtigung einer konstanten mittleren Durchleuch­ tungsdosisleistung umgeschaltet. Diese Umschaltung kann dabei zwischen dem Beginn des Überganges zu dem Zeit­ punkt t₁ und der Auslösung der Aufnahme zu dem Zeit­ punkt t₃ erfolgen.

Ist zwischen der Fernsehkamera 6 und dem Monitor 7 ein elektronischer Bildspeicher 22 für die Einspeicherung der Aufnahme vorgesehen, so können bei der beschriebe­ nen, gepulsten Durchleuchtung, wie bei der intermittie­ renden Durchleuchtung, Bilder zwischengespeichert und sofort wiedergegeben werden, so daß die Impulse größe­ re Abstände als ohne Zwischenspeicherung aufweisen kön­ nen. Die Aufnahme erfolgt wie beim teildurchlässigen Spiegel 8 unmittelbar an die Durchleuchtung, so daß das Röntgenbild bis zur Aufnahme betrachtet werden kann.

Die Aufnahme kann als rein elektronische Aufnahme nach der Durchleuchtungszeit auch über die Fernsehkamera durchgeführt werden. Dazu wird diese zu Aufnahmebeginn auf Einzelbetrieb umgeschaltet und beim Auslesen das Signal des Einzelbildes vom elektronischen Bildspeicher 22 übernommen.

Claims (3)

1. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Drehanoden-Röntgen­ röhre (2) und mit einer Steuereinrichtung (12, 16), die beim Übergang von einer Durchleuchtungs- zu einer Aufnahme-Einstel­ lung gleichzeitig die Drehzahl der Drehanode und die Leistung der Röntgenröhre erhöht, wobei sie auf Schaltmittel (16) mit kurzen Schaltzeiten im Hochspannungskreis (1, 2) der Röntgen­ röhre (2) einwirkt, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuereinrichtung (12, 16) durch Schalten der Schaltmittel (16) mit abnehmender Impulsbreite zumindest bis zum Erreichen der für die Aufnahme erforderlichen Drehzahl die mittlere Dosisleistung der Röntgenröhre (2) der vorherigen mittleren Durchleuchtungsdosisleistung angleicht und daß die Steuereinrichtung (12, 16) nach Erreichen der für die Aufnahme erforderlichen Drehzahl auf die Aufnahmeeinstellung umschaltet, indem sie die erhöhte Dosisleistung der Röntgenröhre (2) kon­ tinuierlich erzeugt.

2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beobachtung der Durch­ leuchtung mit einer Röntgenbildverstärker-Fernsehkette (4 bis 7) die Impulse für die Schaltmittel (16) beim Erhöhen der Rönt­ genröhrenleistung synchron mit der Bildfrequenz der Fernsehket­ te (6, 7) betrieben werden.

3. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fern­ sehkette (6, 7) einen Bildspeicher (22) aufweist.