[0001] Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikanlage mit einem Regelkreis, der einen
Strahlendetektor für die Erfassung der mittleren Dosis im Bereich der Dominante und
eine Regelstufe aufweist, die mindestens einen Aufnahmewert in Abhängigkeit vom Detektor-Ausgangssignal
beeinflußt.
[0002] Es ist eine Röntgendiagnostikanlage dieser Art bekannt, bei der der Regelkreis einen
Integrator für das Signal des Strahlendetektors aufweist und die Regelstufe die Hochspannung
an der Röntgenröhre beim Erreichen einer vorbestimmten Dosis pro Bild abschaltet.
Ein Regelkreis dieser Art wird als Belichtungsautomat bezeichnet. Bei einer Röntgendiagnostikanlage
dieser Art werden in der Regel optimal geschwärzte Röntgenbilder erzielt. Im Fall
der Indirekttechnik kann der Belichtungsautomat dabei als Strahlendetektor einen Bildverstärker
und einen nachgeschalteten Fotomultiplier aufweisen, der die mittlere Bildhelligkeit
im Strahlengang zwischen dem Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers und einer
Bilderfassungseinrichtung in einem vorbestimmten Bereich erfaßt. Fehlbelichtungen
können allerdings dann auftreten, wenn sich der Kontrast in dem vom Strahlendetektor
erfaßten Bereich während der Serie ändert. Solche Fehlbelichtungen ergeben sich z.B.,
wenn ein Röntgenkontrastmittel in dem erfaßten Bereich einströmt, denn auch in diesem
Fall wird die mittlere Bildhelligkeit konstant gehalten, die aufgrund der hohen Strahlenabsorption
des Kontrastmittels erheblich von einem diagnostisch sinnvollen Wert abweichen kann.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgendiagnostikanlage der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß auch bei einer großen Kontraständerung in dem vom
Strahlendetektor erfaßten Bereich eine optimale Bildschwärzung bzw. Helligkeit erzielt
wird.
[0004] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein röhrennaher zweiter Strahlendetektor
vorhanden ist, dem ein Speicher für ein von der jeweiligen Dosisleistung beim letzten
Bild abhängiges Signal nachgeschaltet ist, daß das Speichersignal als Referenzsignal
einer zweiten Regelstufe zugeführt ist und daß ein Umschalter vorhanden ist, durch
den die erste Regelstufe ab- und die zweite Regelstufe einschaltbar ist, der dann
an einem zweiten Eingang ein vom aktuellen Ausgangssignal des zweiten Strahlendetektors
abhängiges Signal zuführbar ist. Bei der erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikanlage
wird in dem Fall, in dem aufgrund einer hohen Bildkontraständerung aufgrund einströmenden
Kontrastmittels in dem vom ersten Strahlendetektor erfaßten Bildbereich Fehlbelichtungen
auftreten würden, auf einen vor dem Patienten liegenden zweiten Strahlendetektor umgeschaltet,
der auch vor der Umschaltung bereits ein Ausgangssignal liefert. Mit diesem Ausgangssignal
wird in einem Speicher ein Signal gebildet, das der Dosis des jeweils letzten durch
den ersten Strahlendetektor geschalteten Bildes nach Abschluß des Einregelvorganges
der erforderlichen Dosis entspricht. Nach der Umschaltung wird diese Dosis während
der gesamten Bildserie konstant gehalten, was zu einer optimalen Bildschwärzung auch
nach der Umschaltung führt, denn es ist davon auszugehen, daß sich die für eine optimale
Bildschwärzung erforderliche Dosis nicht ändert, Die Erfindung ist nachfolgend anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
[0005] In der Zeichnung ist eine Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einem Röntgengenerator
2 gespeist wird und einen Patienten 3 durchstrahlt. Die Röntgenbilder werden zunächst
auf dem Eingangsleuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers 4 erzeugt, dessen Ausgangsbild
über eine Fernsehkamera 5 aufgenommen und auf einem Montior 6 wiedergegeben wird.
Ferner kann das Ausgangsbild des Röntgenbildverstärkers 4 mit Hilfe einer Filmkamera
7 festgehalten werden.
[0006] Für die automatische Belichtung der Röntgenaufnahmen der Filmkamera 7 ist ein Strahlendetektor
8 vorhanden, der die mittlere Bildhelligkeit in einem vorbestimmten Bereich erfaßt.
Hierzu ist ein halbdurchlässiger Spiegel 9 im Strahlengang zwischen dem Ausgangsleuchtschirm
des Röntgenbildverstärkers 4 und der Fernsehkamera 5 vorgesehen. Ein weiterer halbdurchlässiger
Spiegel 10 führt das Röntgenbild der Filmkamera 7 zu.
[0007] Das Ausgangssignal des Fotomultiplier 8 wird über einen Strom-Spannungswandler 10
in eine entsprechende Spannung umgewandelt, die in einem Integrator 11 integriert
wird. Am Eingang 12 einer Schaltstufe 13 liegt demgemäß ein Signal, das der für ein
Bild aufgelaufenen Dosis entspricht. Am Eingang 14 der Schaltstufe 13 wird ein Referenzsignal
angelegt. Sobald das Signal am Eingang 12 das Signal am Eingang 14 erreicht, bewirkt
die Schaltstufe 13 über den Schalter 15, der zunächst seine voll gezeichnete Stellung
einnimmt, die Abschaltung der Röntgenröhrenspannung 1.
[0008] Die dargestellte Röntgendiagnostikanlage weist einen zweiten, röhrennahen Strahlendetektor
16 auf, dessen Ausgangssignal über einen Strom-Spannungswandler 17 in eine entsprechende
Spannung umgewandelt wird, die in einem Integrator 18 integriert wird. Das Ausgangssignal
des Integrators 18 wird über einen zunächst seine voll gezeichnete Stellung einnehmenden
Schalter 19 in einem Speicher 20 integriert und als Referenzspannung einer zweiten
Schaltstufe 21 zugeführt.
[0009] Stellt der Benutzer der Röntgendiagnostikanlage fest, daß der Kontrast in dem diagnostisch
relevanten Bildbereich zu groß wird, beispielsweise weil ein Kontrastmittel dort ankommt,
so betätigt er die Schalter 15, 19 und legt sie in ihre gestrichelt gezeichneten Stellungen
um. Dieser Vorgang kann auch nach Ablauf einer Testserie automatisch erfolgen. Der
Schalter 15 trennt dabei den Ausgang der Schaltstufe 13 vom Röntgengenerator 2 ab
und schaltet dafür den Ausgang der Schaltstufe 21 an. Der Schalter 19 führt das Ausgangssignal
des Integrators 18 als Istwertsignal der Schaltstufe 21 zu. Das Sollwertsignal ist
die Referenzspannung, die vom Speicher 20 geliefert wird. Der Speicher 20 liefert
dabei eine Referenzspannung, die der beim letzten Bild vor Betätigung der Schalter
15, 19 erreichten Dosis entspricht. Er wird vor dieser Betätigung nach jedem durch
den Belichtungsautomaten 8 bis 13 geschalteten Bild zurückgestellt. Dies gilt auch
für den Integrator 18.
[0010] Nach Ubergang auf den Belichtungsautomaten 16 bis 21 werden demgemäß die Bilder automatisch
mit einer Dosis geschaltet, die bei dem letzten durch den Belichtungsautomaten 8 bis
13 geschalteten Bild einer Testserie erreicht wurde und die demgemäß zu einer optimalen
Bildschwärzung führt. Die Ankunft eines Kontrastmittels in dem untersuchten Bereich
ist dabei ohne Auswirkung auf das Ausgangssignal des Strahlendetektors 16 und damit
auf die Bildschwärzung.
[0011] Durch den Belichtungsautomaten 16.bis 21 ist erreicht, daß insbesondere auch dann,
wenn der Belichtungsautomat 8 bis 13 abgeschaltet ist, Netzspannungsschwankungen,
Änderungen des Röntgenröhrenstromes bei unverändertem Einstellwert (Rückwirkung der
Anode), Schwebungserscheinungen bei nicht netzsynchronem Takt einer Aufnahmeserie,
bei der die Röntgenröhre 1 gepulst wird, und Einflüsse von Einschwingvorgängen der
Röntgenröhren-Hochspannung ausgeregelt werden. Insbesondere bei der digitalen Subtraktionsangiographie
ist der zweite Belichtungsautomat 16 bis 21 mit Vorteil anwendbar, da in diesem Fall
die Forderung nach extrem hoher Dosiskonstanz während einer gesamten Aufnahmeserie
besteht.
[0012] Wird die Röntgenröhrenspannung nicht gepulst, sondern kontinuierlich eingeschaltet
(Durchleuchtung), so kann mit Hilfe der Strahlendetektoren 8, 16 wahlweise die Dosisleistung
geregelt werden. In diesem Fall ist jedem dieser Strahlendetektoren 8, 16 ein Dosisleistungsregler
und ein Stellglied für die Dosisleistung nachgeschaltet. Bei Vewendung eines gemeinsamen
Dosisleistungsreglers wird jeweils ein Strahlendetektor 8, 16 wahlweise, gegebenenfalls
unter Zwischenschaltung eines Meßumformers, an den Dosisleistungsregler angeschaltet.
Während der Einregelphase wird dabei die Dosisleistung an der Röntgenröhre 1 erfaßt
und abgespeichert. Der gespeicherte Wert dient dann nach Umschaltung als Sollwert.
Sind zwei Dosisleistungsregler vorgesehen, so wird wahlweise je einer dieser Dosisleistungsregler
an das Stellglied angeschaltet.
[0013] Für die Dosisleistungsregelung wird ein Schalter 23 zur Erzeugung eines helligkeitsproportionalen
Signales geschlossen, der den Integrator 11 überbrückt. Ferner wird auch ein Schalter
24 zur Uberbrückung des Integrators 18 geschlossen. Die Dosisleistungsregelung erfolgt
durch ein Stellglied 25, das durch einen Schalter 26 eingeschaltet wird.
1. Röntgendiagnostikanlage mit einem Regelkreis (8 bis 13), der einen Strahlendetektor
(8) für die Erfassung der mittleren Dosis im Bereich der Dominante und eine Regelstufe
(13) aufweist, die mindestens einen Aufnahmewert in Abhängigkeit vom Detektor-Ausgangssignal
beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß ein röhrennaher zweiter Strahlendetektor (16)
vorhanden ist, dem ein Speicher (20) für ein von der jeweiligen Dosisleistung beim
letzten Bild abhängiges Signal nachgeschaltet ist, daß das Speichersignal als Referenzsignal
einer zweiten Regelstufe (21) zugeführt ist und daß ein Umschalter (15, 19) vorhanden
ist, durch den die erste Regelstufe (13) ab- und die zweite Regelstufe (21) einschaltbar
ist, der dann an einem zweiten Eingang (22) ein vom aktuellen Ausgangssignal des zweiten
Strahlendetektors (16) abhängiges Signal zuführbar ist.
2. Röntgendiagnostikanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis
(8 bis 13) einen Integrator (11) für das Signal des ersten Strahlendetektors (8) aufweist
und die Regelstufe (13) die Hochspannung an der Röntgenröhre (1) beim Erreichen einer
vorbestimmten Dosis pro Bild abschaltet, daß der zweite Strahlendetektor (16) an einem
zweiten Integrator (18) angeschlossen ist, dem der Speicher (20) nachgeschaltet ist
und daß der zweiten Regelstufe (21) bei betätigtem Umschalter (15, 19) am zweiten
Eingang (2) das Ausgangssignal des zweiten Integrators (18) zuführbar ist.
