Röntgendiagnostikeinrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer mit Abbildungsfehlern behafteten Übertragungskette (4 bis 10), die einen Röntgenbildverstärker (4) und eine optische Vor­richtung (5) zur Abbildung des Ausgangsbildes des Röntgenbild­verstärkers (4) auf einer an der optischen Vorrichtung (5) an­gekoppelten Bildaufnahmevorrichtung (8) aufweist. Die optische Vorrichtung (5) weist eine derartige, den Abbildungsfehlern der anderen Glieder der Übertragungskette (4 bis 10) entgegengesetz­te Verzeichnung auf, daß die Abbildungsfehler der Übertragungs­kette (4 bis 10) eliminiert werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer mit Abbildungsfehlern behafteten Übertragungskette, die einen Röntgenbildverstärker und eine optische Vorrichtung zur Abbildung des Ausgangsbildes des Röntgenbildverstärkers auf einer an der optischen Vorrichtung angekoppelten Bildaufnahme­vorrichtung aufweist. Derartige Einrichtungen dienen beispiels­weise zur Fernsehwiedergabe von Röntgenbildern.

[0002] In der DE-A-31 27 648 ist eine derartige Röntgendiagnostikein­richtung beschrieben, bei der das Ausgangsbild des Röntgenbild­verstärkers durch ein an den Röntgenbildverstärker gekoppeltes Basisobjektiv und ein Kameraobjektiv auf eine angekoppelte Bild­aufnahmevorrichtung abgebildet wird. In diesem Falle wird das Bild auf dem Target einer Fernsehkamera erzeugt.

[0003] Insbesondere der Röntgenbildverstärker, aber auch die Fernseh­kette weisen kissenförmige Verzeichnungen auf. Aus diesen Ver­zeichnungen sowie aus dem Abstand des Kameraobjektives zum Ba­sisobjektiv resultiert eine ungleichmäßige, konzentrisch von der Bildmitte zum Bildrand hin abfallende Helligkeitsvertei­lungen ("Vignettierung") im Bild.

[0004] Um eine gleichmäßigere Helligkeitsverteilung zu erreichen, wur­de bisher das Videosignal unterschiedlich verstärkt, wobei das Signal am Bildrand mehr verstärkt wurde als das in der Bildmit­te. Dadurch ergibt sich aber ein geringerer Signal-Stör-Abstand am Bildrand, so daß sich das Rauschen störend erhöht. Außerdem ist diese Art der Erzeugung einer gleichmäßigeren Helligkeits­verteilung nur in der Fernsehkamera wirksam, nicht aber in wei­teren Bildaufnahmevorrichtungen wie beispielsweise einer Kino­kamera oder einer Mittelformatkamera.

[0005] Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgendiagnostik­einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die eine einfache, wirksame und störungsfreie Korrektur von Abbil­dungsfehlern (Verzeichnung, Vignettierung) erreicht wird.

[0006] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die opti­sche Vorrichtung eine derartige, den Abbildungsfehlern der an­deren Glieder der Übertragungskette entgegengesetzte Verzeich­nung aufweist, so daß die Abbildungsfehler der Übertragungsket­te eliminiert werden. Dadurch wird erreicht, daß die Abbildungs­fehler des Röntgenbildverstärkers, insbesondere die Verzeich­nung und unterschiedliche Helligkeitsverteilung im Bild, durch die Optik korrigiert werden. Optische Verzeichnungskorrekturen können durch sphärische oder asphärische Krümmungen von einzel­nen Elementen der optischen Vorrichtungen, durch Veränderung des Abstandes der Elemente der optischen Vorrichtungen oder durch Glasauswahl erreicht werden.

[0007] Bei einer Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Tandemoptik als optische Vorrichtung, die ein Basisobjektiv und ein Kamera­objektiv aufweist, können in vorteilhafter Weise sowohl beide als auch nur eines dieser Objetive zur Korrektur mit einer ton­nenförmigen Verzeichnungen versehen sein. Hinsichtlich Glasaus­wahl und Form können auch Korrekturmaßnahmen durchgeführt wer­den, wenn Schirmträger und/oder die Endscheibe des Röntgenbild­verstärkers und/oder die Streulichtfalle eine Korrektur der Ver­zeichnung bewirken.

[0008] Eine Anpassung an unterschiedliche Eingangsfelder eines um­schaltbaren Röntgenbildverstärkers kann erreicht werden, wenn unterschiedliche Verzeichnungskorrekturen einstellbar sind. Dies kann durch Stellglieder zur Veränderung der optischen Ei­genschaft der optischen Vorrichtung erfolgen, wenn sie mit ein­zelnen Elementen der optischen Vorrichtung verbunden sind. Eine variable Verzeichnungskorrektur kann auch erreicht werden, wenn auf einer Revolveranordnung mehrere optische Elemente angeord­net sind, die wahlweise in den Strahlengang der optischen Vor­richtung schwenkbar sind.

[0009] Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1 eine Röntgendiagnostikeinrichtung gemäß dem Stand der Technik,

FIG 2 die Elemente eines Objektives der Röntgendiagnostikein­richtung,

FIG 3 ein stark überzeichnetes Beispiel eines Abbildungsfehlers am Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers,

FIG 4 das durch Verzeichnungskorrektur korrigierte, auf den Bildaufnahmewandler fallende Röntgenbild und

FIG 5 Helligkeitsverläufe im Abstand vom Bildmittelpunkt ohne und mit Korrektur.

[0010] In der FIG 1 ist eine Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einem Hochspannungsgenerator 2 betrieben wird und ein Strahlenbündel aussendet, das einen Patienten 3 durchtritt und auf den Ein­gangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 4 ein Strahlenbild wirft. Der Röntgenbildverstärker 4 setzt das Strahlenbild in ein sichtbares Bild auf dem Ausgangsleuchtschirm um. An den Röntgenbildverstärker 4 ist eine Tandemoptik 5 gekoppelt, die ein Basisobjektiv 6 und ein Kameraobjektiv 7 enthält. Durch diese Objektive 6 und 7 wird das Ausgangsbild des Röntgenbild­verstärkers 4 auf dem Target einer Fernsehkamera 8 abgebildet. Das Ausgangssignal der Fernsehkamera 8 wird in einem Videover­stärker 9 verstärkt und als sichtbares Bild auf einem Monitor 10 wiedergegeben.

[0011] Derartige Übertragungsvorrichtungen 4 bis 10 weisen viele Ab­bildungsfehler auf. Dazu gehören auch kissenförmige Verzeich­nungsfehler, die beispielsweise aus einem rechteckigen Gitter eine in FIG 3 übertrieben dargestellte, kissenförmig verzeich­nete Abbildung erzeugen. Gleichzeitig weist das Bild zum Rande hin einen Helligkeitsabfall auf. Dieser ist in FIG 5 anhand der Kurve a beispielsweise dargestellt. In dieser Darstellung ist die Intensität I der Helligkeit über dem Abstand r von dem Bildmittelpunkt aufgetragen.

[0012] Die Objektive 6 und 7 können den in FIG 2 dargestellten Aufbau aufweisen. Sie bestehen in diesem Beispiel aus sieben Elementen 11 bis 17, die zum Teil in Gruppen angeordnet sind. Dabei er­folgt die Korrektur der Verzeichnung als Teil- oder Vollkorrek­tur durch Auslegung der Elemente 11 bis 17, die zusammen eine optische, tonnenförmige Verzeichnung aufweisen, so daß die kis­senförmige Verzeichnung insbesondere des Röntgenbildverstärkers 4, aber auch der Übertragungskette 8 bis 10 korrigiert wird.

[0013] Bei voller Verzeichnungskorrektur weist das Bild den in FIG 4 wiedergegebenen, gewünschten gradlinigen Verlauf der Linien auf. Die Helligkeitsverteilung im Bild zeigt infolge des völli­gen Wegfalls oder zumindest der Verminderung des verzeichnungs­bedingten Helligkeitsabfalles den in FIG 5 anhand der Kurve b dargestellten, wesentlich günstigeren Verlauf.

[0014] Dabei kann für das größte einzustellende Röntgenbildverstärker-­Format eine Teilkorrektur erfolgen, die eine geringere kissen­förmige Verzeichnung aufweist als bisher. Das kleinste RBV-For­mat kann durch eine mittlere, tonnenförmige Verzeichnung über­korrigiert sein. Eine solche Korrektur wäre beispielsweise für mittel- bis großformatige Bildverstärker 4 für die Extremitäten­angiographie interessant.

[0015] Die tonnenförmige Verzeichnungskorrektur kann auch derart aus­ gelegt sein, daß ein bestimmtes Eingangsfeld eines umschaltba­ren Röntgenbildverstärkers 4, das beispielsweise bevorzugt für Messungen benutzt wird (Herzvolumen, Gefäßdurchmesser), optimal korrigiert ist, während die größeren und/oder kleineren Ein­gangsfelder unter- bzw. überkorrigiert sind.

[0016] Die Korrekturmaßnahmen können sowohl innerhalb nur eines Objek­tives 6 oder 7 der Tandemoptik 5 erfolgen oder auch auf beide Objektive 6 und 7 der Tandemoptik 5 aufgeteilt werden. Es las­sen sich auch die optisch wirksamen Bauelemente des Röntgen­bildverstärkers 4, wie beispielsweise der Schirmträger, die Endscheibe und die Streulichtfalle, mit in die Betrachtung der Verzeichnungskorrektur einbeziehen, so daß sich die Baulänge des Röntgenbildverstärkers verkürzen läßt und/oder man zusätz­liche Freiheitsgrade für die Berechnung der Elektronenoptik erhält.

[0017] Bei der Verwendung von umschaltbaren Röntgenbildverstärkern 4 wäre es zweckmäßig, wenn auch die Verzeichnungskorrektur ver­änderbar wäre. Dies kann, wie in FIG 2 dargestellt, beispiels­weise durch Stellglieder 18 innerhalb des Objektives 6 und/oder 7 erfolgen, die die Abstände der einzelnen Elemente 11 bis 17 zueinander verändern. Anstelle der Stellglieder 18, die eine Verschiebung beispielsweise des optischen Elementes 13 bewir­ken, kann aber auch eine sogenannte Revolveranordnung Verwen­dung finden, auf der beispielsweise unterschiedliche Elemente 13 angebracht sind, die je nach Format des Röntgenbildverstär­kers 4 in den Strahlengang eingeschwenkt werden können.

Ansprüche

1. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer mit Abbildungsfehlern behafteten Übertragungskette (4 bis 10), die einen Röntgenbild­verstärker (4) und eine optische Vorrichtung (5) zur Abbildung des Ausgangsbildes des Röntgenbildverstärkers (4) auf einer an der optischen Vorrichtung (5) angekoppelten Bildaufnahmevorrich­tung (8) aufweist, dadurch gekennzeich­net, daß die optische Vorrichtung (5) eine derartige, den Abbildungsfehlern der anderen Glieder der Übertragungskette entgegengesetzte Verzeichnung aufweist, daß die Abbildungsfeh­ler der Übertragungskette (4 bis 10) eliminiert werden.

2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 mit einer Tan­demoptik (5) als optische Vorrichtung, die ein Basisobjektiv (6) und ein Kameraobjektiv (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Objektive (6, 7) zur Korrektur mit Verzeichnungen versehen sind.

3. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 mit einer Tan­demoptik (5) als optische Vorrichtung, die ein Basisobjektiv (6) und ein Kameraobjektiv (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß nur eines der Objektive (6 und 7) der Tandemoptik (5) zur Korrektur mit Verzeichnung versehen ist.

4. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schirmträger und/oder die Endscheibe des Röntgenbildverstärkers (4) und/oder die Streulichtfalle eine Korrektur der Verzeich­nungen bewirken.

5. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß unter­schiedliche Verzeichnungskorrekturen einstellbar sind.

6. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 5, da­durch gekennzeichnet, daß Stellglieder (18) zur Veränderung der optischen Eigenschaft der optischen Vorrichtung (5) mit einzelnen Elementen (13) der optischen Vor­richtung (5) verbunden sind.

7. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 5, da­durch gekennzeichnet, daß auf einer Revolveranordnung mehrere optische Elemente angeordnet sind, die wahlweise in den Strahlengang der optischen Vorrichtung (5) schwenkbar sind.

Zeichnung