DE3004155C2 - Röntgen-Bildwiedergabesystem - Google Patents

Description

kreisförmigen Bild umschriebenes rfcchteckiges Bild. Sowohl bei der gewöhnlichen Durchleuchtungsaufnahme als auch bei Kinofilmaufnahmen wird somit die Fläche des tatsächlich wiedergegebenen Bildes bzw. die nutzbare Bildfläche im Vergleich zur Wiedergabebildfläche des Fernsehmonitors verkleinert Mit anderen Worten: die Bildschirmbereiche um die nutzbare Bildfläche herum werden vergeudet, so daß die nutzbare Bildfläche zu klein wird, um eine gute Auflösung des Wiedergabebilde' zu erreichen, was möglicherweise zu einer Fehldiagnose führen kann.

Auf der Seite 25 dieser Literaturstelle ist gemäß Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Röntgen-Bildwiedergabesystems der eingangs definierten Art gezeigt welches neben einem Monitor auch eine Filmkamera und eine Fernsehkamera umfaßt

Bei diesem bekannten System wird jedoch während einer Fiimaufnahmeoperation die Röntgenblende nicht verstellt, so daß die während eines Filmaufnahmebetriebes auftretenden Röntgenstreustrahlen die Qualität der Filmaufnahmen stark verschlechtern. Auch läßt sich dieses bekannte System nicht zwischen zwei Betriebsarten umschalten.

Aus der DE-AS 12 10035 ist eine Anordnung zur elektrischen Übertragung von Röntgenbildern mit einer Bildverstärkerröhre bekannt, deren Bildfeldgröße umschaltbar ist, und mit einer Aufnahmeröhre und einem oder mehreren Bildwiedergabegeräten. Das wesentliche dieser bekannten Röntgenbildübertragungseinrichtung besteht darin, daß das Abtastformat auf der Photokathode der Aufnahmeröhre von der jeweiligen Bildgröße auf der Wiedergabeseite der Bildverstärkerröhre in Abhängigkeit von dem jeweils eingestellten Abbildungsmaßstab der Bildverstärkerröhre gesteuert wird. Eine Einrichtung ähnlich einer Filmkamera fehlt bei dieser bekannten Anordnung jedoch vollständig.

Aus der DE-AS 21 21 333 ist eine Vorrichtung zur elektronischen Bildausschnittsänderung (Zooming) für eine Fernsehkamera bekannt, die mit einer Einstelleinrichtung zur Änderung der Ablenkwinkel durch Änderung der Ablenkspannung ausgestattet ist. Es soll dabei eine elektronische Bildausschnittsänderung für die Fernsehkamera durch eine Steuerung der Ablrnkschaltungen so verwirklicht werden, daß bei Änderung der Rastergrößc und der Rasterlage das Seitenverhältnis bestehen bleibt. Um dies zu erreichen, enthält die Einstelleinricntung eine Steuereinheil zur Erzeugung einer vpriablen Zoom-Gleichspannung, wobei diese Steuereinheit die Zoom-Gleichspannung an bfiide Ablenkschaltungen anlegt, um die Amplitude sowohl der horizontalen als auch der vertikalen Kippsignale über einen Bereich so zu steuern, daß der Elektronenstrahl Raste¹· unterschiedlicher Größe abtastet, die je das gleiche Seitenverhältnis besitzen. Auch diese bekannte Vorrichtung enthält keine Wähleinrichtung um zwischen zwei verschiedenen Aufnahme- bzw. Wiedergabeoperationen wählen zu können und es ist fernerauch keine F ilmaufnahmekamera vorgesehen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein schnell zwischen Filmaufnahmeoperation un<) Monitor-BildwiedergabeoDeration umschaltbares Röntgen-Biidwiedergabesystem der eingangs genannten Art zu schaffen, welches von Röntgenstreustrahlen unbeeinflußte Filmaufnahmen ermöglicht, wobei die auf einem Film festgehaltenen Röntgenbildaufnahmen gleichzeitig auf einem Monitorbildschirm vergrößert wiedergegeben werden sollen, so daß dadurch genauere Diagno .cn erstellt werden können.

Ausgehend von dem Röntgen-Biidwiedergabesystem der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für sine Filmauf nahmeoperation die Röntgenblende zur Verkleinerung des Bestrahlungsfeldes über die Wähleinrichtung verstellbar ist und daß während der Filmaufnahmeoperation die Kreisaustastschaltung ausgeschaltet bzw. überbrückt ist, daß weiter die Abtastmittel in Abhängigkeit von der Wähleinrichtung das Röntgenbild vom Bildverstärker während der Fiimaufnahmeoperation derart abtasten, daß der Fernsehmonitor ein Bild in einer Größe zur Anzeige bringt, welches der Größe des von der Filmkamera aufgenommenen Bildes entspricht jedoch entsprechend der vollen Länge und Breite des Fernsehmonitor-Bildschirms vergrößert ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Röntgen-Biidwiedergabesystem wird somit ein Videosignal ohne Verkleinerung des Röntgenbestrahlungsfeldes bei der gewöhnlichen Durchleuchtungsaufnahme ausgetastet während bei der Filmaufnahme ein Bild entsprechend dem Röntgenbestrahlungsfeld, das in diese- Fall verkleinert ist so abgetastet wird, daß es pre'-.tisch mit der nutzbaren Bildfläche des Fernsehmonitors übereinstimmt

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 4.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispi^len unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Röntgen-Biidwiedergabesystem mit Merkmalen nach der Erfindung,

F i g. 2 ein Schaltbild des (Bild-)Wiedergabeteils beim System nach Fig. 1.

F i g. 3A das durch übliche Durchleuchtungsaufnahme gelieferte Bild eines Untersuchungsobjekts auf der Bildaufnahmefläche einer Bildaufnahmeröhre,

F i g. 3B das auf dem Bildschirm eines Fernsehmonitors wiedergegebene Durchleuchtungsaufnahmebild des Untersuchungsobjekts,

F i g. 4A das bei Filmaufnahmen erhaltene Bild des Unte iuchungsobjekts auf der Aufnahmefläche der Bildaufnahmeröhre, und

F i g. 4B das auf dem Bildschirm des Fernsebmonitors wiedergegebene, bei Filmaufnahmen erhaltene Bild des Untersuchungsobjekts.

Das System gemäß F i g. 1 umfaßt einen Röntgen-Generator bzw. eine Röntgenröhre 12 und einen Bildverstärker 13. die einander gegenüberstehend angeordnet sind und zwischen denen ein Untersuchungsobjekt 11 angeordnet werden kann. Zwischen Röntgenröhre 12 uno Untersuchungsobjekt 11 ist eine Röntgenblendc 14 angeordnet. Der Bildverstärker 13 weist einen dem Untersuchungsobjekt 11 zugewandten Eingangs-Leuchtschirm 15 und einen einer Fernsehkamera 18 mit zwischengeschaltetem optischen System 17 zugewandten Ausgangs-Leuchtschirm 16 auf. Eine Filmkamera 19 zur Anfertigung von Kine- bzw. Filmaufnahmen ist dem optischen System 17 gegenüberstehend angeo-dnet und mit einem Fernsehkamera-Regler 20 verbunden, der seinerseits mit einem Bildfeldregler 21 verbunden ist. Letzlerer ist an einen Fernsehmonitor 22 und einen Fußschalter 23 angeschlossen.

Beim vorstehend beschriebenen Röntgen-Fernsehsystem besi';:· das (Cilcl-)Wiedergabesystem aus der Fernsehkamera 18. dem Kamera-Regler 20, dem Bildfeldregler 21, dem Fernsehmonitor 22 und dem

Fußschalter 23 den Aufbau gemäß Fig. 2. Die Ausgangsklemme einer Bildaufnahmeröhre 25 der Kamera 18 ist dabei mit einem Prozeß-Verstärker 26 des Kamera-Reglers 20 verbunden, der seinerseits mit einem Treiberimpulsgenerator 27 versehen ist, der an einen Vertikalablenkverstärker 28 und einen Bildabschattungsverstärker 29 angeschlossen ist, um diesen Verstärkern ein Vertikaltreibersignal VD zu liefern. Weiterhin ist der Treiberimpulsgenerator 27 mit dem Prozeß-Verstärker 26 verbunden, um diesen mit Austastimpulsen, Klemmimpulsen und Synchronisierimpulsen zu beschicken. Außerdem ist der Treiberimpulsgenerator 27 mit dem Verstärker 29, einem Hochspannungsgenerator 30 und einem Horizontalablenkverstärker 31 der Kamera 18 verbunden, um diese Bauteile mit einem Horizontaltreibersignal HD zu speisen. Die Ausgangsklemme des Schattenverstärkers 29 ist an den Prozeß-Verstärker 26 angeschlossen. Die Ausgangsklemmen des Vertikalablenkverstärkers 28. des Hochspannungsgenerators 30 und des Horizontalablenkverstärkers 31 sind mit der Bildaufnahmeröhre 25 verbunden. Die nicht dargestellten Vertikal- und Horizontalamplitudenschaltungen der beiden Verstärker 28 und 31 sind an Vertikal- bzw. Horizo.ital-Amplitudeneinstellschaltungen 32 bzw. 33 angeschlossen, von denen die Schaltung 32 aus einem Relaisschalter 34 eines Relais 40 sowie Widerständen 35 und 36 besteht, die an den Ruhe- bzw. den Arbeitskontakt des Relaisschalters 34 angeschlossen sind. Ebenso besteht die Schaltung 33 aus einem Relaisschalter 37 und Widerständen 38 und 39. Die Eingangsklemme des Prozeß-Verstärkers 26 ist andererseits mit der Eingangsklemme einer Kreisaustastschaltung 41 im Bildfeldregler 21 und mit dem Arbeitskontakt eines Relaisschalters 42 verbunden. Der Arbeitskontakt des Relaisschalters 42 ist mit der Ausgangsklemme der Kreisaustastschaltung 41 verbunden, während der gemeinsame oder feste Kontakt mit dem Fernsehmonitor 22 verbunden ist.

Wenn mittels dieses Röntgen-Fernsehsystems eine normale Durchleuchtungsaufnahme gemacht werden soll, wird der Fußschalter 23 abgeschaltet bzw. geöffnet. Wenn in diesem Zustand Röntgenstrahlen von der Röntgenröhre 12 über die Blende 14 und durch das Untersuchungsobjekt 11 hindurch auf den Eingangs-Leuchtschirm 15 des Bildverstärkers 13 fallen, wird das auf dem Ausgangs-Leuchtschirm 17 des Bildverstärkers 13 erscheinende Röntgenbild mittels des optischen Systems 17 auf die in Fig.3A gezeigte Weise auf der Aufnahmeröhre 25 der Kamera 18 abgebildet Dabei entsteht auf der Bildaufnahmefläche bzw. der Halbleiterphotoschicht 50 der Röhre 25 ein kreisförmiges Röntgenbild 51. Auf dieser Schicht 50 wird eine rechteckige Fläche 52 mit einem Seitenverhältnis von 3:4 mittels eines Elektronenstrahls abgetastet, der durch die Vertikal- und Horizontalablenksignale der betreffenden Verstärker 28 bzw. 31 abgelenkt wird Ein dem Abtastbereich 52 entsprechendes Videosignal wird dem Prozeß-Verstärker 26 zugeliefert, der dann in Abhängigkeit vom Austastimpuls, vom Klemmimpuls und vom Synchronisierimpuls vom Treiberimpulsgenerator 27 eine Verarbeitung entsprechend dem Videosignal durchführt. Gemäß Fig.3A wird dabei das Videosignal so verarbeitet, daß der außerhalb des kreisförmigen Röntgenbilds 51 gelegene Bereich 53 der Abtastfiäche abgeschattet wird. Ein kreisförmig ausgetastetes Videosignal von der Kreisaustastschaltung 41 wird dem Fernsehmonitor 22 über den Relaisschalter 42 zugeführt. Auf dem Bildschirm 54 des Fernsehmonitors 22 wird ein Bild entsprechend dem Abtastbereich 52 der Halbleiterphotoschichl 50 wiedergegeben. Infolgedessen wird die rechteckige Fläche 54 mit dem Seitenver-■'· hältnis von 3:4 gemäß Fig.3B abgetastet. Dabei entspricht jedoch die Fläche 55 des Bildschirms tatsächlich dem innerhalb der Außenbegrenzung der rechteckigen Fläche 54 liegenden Bereich. Ein Umfangsbereich 56 wird durch die Kreisaustastschaltung 41 ;.; i< > ausgetastet (abgeschattet), so daß ein kreisförmiges Bild t 57 entsprechend dem kreisförmigen Röntgenbild 51 auf den Bildschirm projiziert wird. Bei der Durchleuchlungsaufnahme wird somit das ohne Röntgenstrahlabblendung erhaltene kreisförmige Röntgenbild im BiId-I^ schirmbereich mit dem Seitenverhältnis von 3:4 abgenommen, ausgetastet und auf dem Fernsehmonitor reproduziert.

Im folgenden ist nunmehr die Herstellung von Kine- bzw. Filmaufnahmen beschrieben. Zur Verhinderung 2" einer Bildverschlechterung aufgrund von Strahlstreuung bei Filmaufnahme wird das Belichtungsfeld durch die Röntgenblende 14 auf eine Fläche 59 verkleinert, die gemäß Fig.4A durch Weglassung des Umfangsbereiches 58 des kreisförmigen Röntgenbilds 51 gebildet α wird. Dabei wird, genauer gesagt, die innerhalb des Außenumrisses des kreisförmigen Röntgenbilds 51 gelegene Fläche 59 als nutzbare Bildfläche festgelegt. Wenn Herauf der Fußschalter 23 geschlossen wird, wird das Relais 40 erregt, um seine Relaisschalter 34,37 und JO 42 zu betätigen. Hierdurch werden die Widerstände 35 und 38 der Amplitudeneinstellschaltungen 32 und 33 ' abgeschaltet, während die Widerstände 36 und 39 mit den Ablenkverstärkern 28 bzw. 31 verbunden werden, wenn die Kreisaustastschaltung 41 freigegeben oder J5 ausgelöst wird. Durch Einschalten der Widerstände der Amplitudeneinstellschaltungen 32 und 33 werden die Amplituden der Vertikal- und Horizontalablenksignale so eingestellt, daß der Abtastbereich mit der nutzbaren Bildfläche koinzidiert. Wenn die Fläche 59 abgetastet *o und ein Videosignal entsprechend einem Röntgenbild innerhalb der Fläche 59 von der Bildaufnahmeröhre 25 geliefert und dem Fernsehmonitor 22 über den Prozeß-Verstärker 26 und den Relaisschalter 42 zugeführt wird, wird gemäß Fig.4B ein Bild 60 entsprechend dem innerhalb der Fläche 59 liegenden Röntgenbild wiedergegeben. Bei dieser Aufnahmeart wird somit der Mittelbereich des kreisförmigen Röntgenbilds 51 unter Vergrößerung über die volle Länge und Breite des Fernseh-Bildschirms wiedergegeben, so daß die gesamte Wiedergabefläche des Fernsehmonitors wirksam genutzt werden kam. und zudem die Auflösung verbessert wird. Da außerdem das Bild auf dem Fernsehbildschirm praktisch mit einem Bild koinzidiert, das mittels der Filmkamera 19 unmittelbar auf einem Kine-, z. B. Schmalfilm festgehalten wird, können die für die Diagnose erforderlichen Informationen sicher aufgezeichnet werden.

Obgleich bei der beschriebenen Ausführungsform der Abtastbereich bzw. die -fläche der Abtastzeilen von Fernsehkamera und Kameraregler bei Betätigung des Fußschalters geändert wird, kann dies auch dadurch erfolgen, daß eine sekundärseitige Linse des optischen Systems durch eine solche mit größerer Brennweite ersetzt wird. Wahlweise können die Abblend- und <" Abtastfunktionen genau nachgeführt werden, indem die Horizontal- und Vertikal-Amplitudeneinstellwiderstände gemäß der Abblendfunktion der Röntgenblende eingestellt werden. Es ist auch möglich, die Rönteen-

blende und das Abtastgrößen-Umschaltrelais mit dem Fußschalter zu koppeln. Die Amplitudeneinstellwiderstände können andererseits auch in die Fernsehkamera oder in den Kameraregler eingebaut werden. Weiterhin kann anstelle des Relais ein elektronischer Schaltkreis verwendet werden, und der Fußschalter kann einschränkungsfrei durch einen beliebigen anderen Schalter ersetz, werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnunger

Claims (4)

abtasten. Patentansprüche:

1. Röntgen-Bildwiedergabe-System bestehend aus einem Röntgen-Generator zum Emittieren von Röntgenstrahlen zu einem Untersuchungsobjekt, einer Röntgenblende zur selektiven Verkleinerung des Bestrahlungsfelds der vom Röntgen-Generator emittierten Röntgenstrahlen, einem Bildverstärker zur Umwandlung der durch das Untersuchungsobjekt hindurch übertragenen Röntgenstrahlen in ein Röntgenbild, einer Fernsehkamera zum Umwandeln des Röntgenbildes vom Bildverstärker in Videosignale, wobei die Fernsehkamera Mittel enthält, um selektiv das Röntgenbild abhängig von dessen Größe abzutasten, aus einem Fernsehmonitor zur Darstellung der Videosignale der Fernsehkamera, einer Filmkamen» zur Anfertigung von Filmaufnahmen des Pöntgenbildes vom Bildverstärker, einer Wähleinrichtung zum Wählen zwischen einer Filmaufnahmeoperation, bei welcher die Filmkamera ein Bild aufnimmt, oder einer Monitor-Bildwiedergabeoperation, in welcher die Fernsehkamera das Röntgenbild des Bildverstärkers in Videosignale umwandelt, während die Filmkamera keine Filmaufnahmen macht, und aas einer Kreisaustast-Schaltung zur Austastung eines Teiles der Video-Signale der Fernsehkamera, die einem Außenbereich des Röntgenbildes des Bildverstärkers entsprechen, in Abhängigkeit von der Wahl der Monitor-Bildwiedergabeoperation durch die Wähleinrichtung, dadurch geken.izeic .net, daß für eine Filmaufnahmeoperatiai die Röntgenblende (14) zur Verkleinerung des Bestrahl· igsfeldes über die Wähleinrichtung (23, 40) verstellbar ist und daß während der Filmaufnahmeoperation die Kreisaustastschaltung (41) ausgeschaltet bzw. überbrückt ist. daß weiter die Abtastmittel (28, 31, 32, 33) in Abhängigkeit von der Wähleinrichtung (23, 40) das Röntgenbild vom Bildverstärker (13) während der Filmaufnahmeoperation derart abtasten, daß der Fernsehmonitor (22) ein Bild in einer Größe zur Anzeige bringt, welches der Größe des von der Filmkamera (19) aufgenommenen Bildes entspricht, jedoch entsprechend der vollen Länge und Breite des Fernsehmonitor· Bildschirms vergrößert ist.

2. Röntgenbild-Wiedergabesystem nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast mittel (28, 31, 32, 33) zur Steuerung der Wellenformen der Horizontal- und Vertikal-Ablenksignale, die abhängig von der Betätigung der Wähleinrichtung (23, 40) zur Fernsehkamera (18) zugeführt werden, ausgebildet sind.

3. Röntgenbild-Wiedergabesystem nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Bildverstärker (13) das Röntgenbild in Form eines kreisförmigen Bildes auf die Bildaufnahmefläche der Videokamera projiziert, und daß die Abtastmittel (28, 31, 32, 33) eine rechteckförniige Abtastzone abtasten, welche das projizierte Bild während einer Monitor-Bildwiedergabeoperation umschließt.

4. Röntgenbild-Wiedergabesystem nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildverstärker (13) ein rechteckförmiges Röntgenbild auf die Bildaufnahmefläche der Fernsehkamera (18) projiziert, welches dem durch die verstellte Röntgenblende definierten Bildausschnitt entspricht, und daß die Abtastmittel dieses rechteckige Bild Die Erfindung betrifft ein Röntgen-Bildwiedergabesystem bestehend aus einem Röntgen-Generator zum Emittieren von Röntgenstrahlen zu einem Untersuchungsobjekt, einer Röntgenblende zur ·. slektiven Verkleinerung des Bestrahlungsfeldes der vom Rönt gen-Generator emittierten Röntgenstrahlen, einem Bildverstärker zur Umwandlung der durch das Untersuchungsobjekt hindurch übertragenen Röntgenstrahlen in ein Röntgenbild, einer Fernsehkamera zum Umwandeln des Röntgenbildes vom Bildverstärker in Videosi- gnale, wobei die Fernsehkamera Mittel enthält, um selektiv das Röntgenbild abhängig von dessen Größe abzutasten, aus einem Fernsehmonitor zur Darstellung der Videosignale der Fernsehkamera, einer Filmkamera zur Anfertigung von Filmaufnahmen des Röntgenbildes vom Bildverstärker, einer Wähleinrichtung zum Wählen zwischen einer Filmaufnahmeoperation, bei welcher die Filmkamera ein Bild aufnimmt, oder einer Monitor-Bildwiedergabeoperation, in welcher die Fernsehkamera das Röntgenbild des Bildverstärkers in Videosignale umwandelt, während die Filmkamera keine Filmaufnahmen macht, und .tjs einer Kreisausiastschaltung zur Austastung eines Teiles der Videosignale der Fernsehkamera, die einem Außenbereich des Röntgenbildes des Bildverstärkers entsprechen, in Abhängigkeit von der

» Wahl der Monitor-Bildwiedergabeoperation durch die Wähleinrichtung.

Bei einem bisherigen Röntgen-Fernsehsystem (Zeitschrift »Toshiba Review«, Juli-August 1969. Nr. 43) wird die Röntgenstrahlung nach dem Durchgang durch ein

J5 Untersuchungsobjekt empfangen und mittels eines Bildverstärkers in ein Leuchtschirmbild umgewandelt, das über ein optisches System mittels einer Fernsehkamera aufgenommen wird. Von letzterer wird ein Videosignal zu einem Fernsehmonitor(bildschirm) über tragen, auf welchem das Leuchtschirmbild, d. h. das Röntgenbild. wiedergegeben wird. Bei diesem bisherigen System ist das Leuchtschirmbild auf dem Bildverstärker, das über das optische System auf eine Bildaufnahmeröhre der Fernsehkamera projiziert wird.

4ί kreisförmig, so daß ein entsprechend kreisförmiges Leuchtschirmbild auf einem kreisförmigen photoleitfähigen Schirm der Bildaufnahmeröhre gebildet wird. Wenn dieses kreisförmige Bild mit den Abtastzeilen der Fernsehkamera abgetastet wird, wird eine im wesentli-

w chen quadratische, das Leuchtschirmbild einschließende Fläche abgetastet. Bei der Wiedergabe eines solchen Bildes auf dem Fernsehmonitor ist daher in den anderen Bereichen als innerhalb der Fläche des Ausgangsbildes (Leuchtschirmbild) des Bildverstärkers keine Informa tion enthalten. Demzufolge wird auf den Fernsehmoni tor eine dem Durchmesser des Ausgangsbildes angepaßte Maske aufgesetzt, oder die außerhalb des Wiedergabebildes, welche dem Leuchtschirmbild entspricht, gelegenen Bereiche werden durch kreisförmige Austastung des Videosignals abgeschattet. Wenn jedoch bei der Diagnose einer Kreislauferkrankung nach dem Einführen eines Katheters in das zu untersuchende Organ z. B. das Herz, Filmaufnahmen (laufende Momentaufnahmen) angefertigt werden, wird das Bild durch eine Röntgenblende vor einer Röntgenröhre zu einem Rechteck verkleinert, um Streustrahlen um das Bild herum auszuschalten. Das auf dem Fernsehmonitor wieclergegebene Bild ist daher ein vom erwähnten