DE3006749C2

DE3006749C2 - X-ray stereo installation

Info

Publication number: DE3006749C2
Application number: DE3006749A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. Haendle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1981-12-17
Also published as: DE3006749B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenstereoeinrichtung mit zwei in geringem Abstand angeordneten Röntgenröhren, deren Zentralstrahlen sich in der Aufnahmeebene schneiden, mit einer Röntgenbildverstärker-Fernsehkette, bestehend aus einem Röntgenbildverstärker, auf dessen Eingangsleuchtschirm die von beiden Röntgenröhren zeitlich hinlereinander erzeugten Bilder erscheinen, aus einer Fernsehkamera zur Aufnahme der Röntgenbildverstärker-Ausgangsbildcr und einem Wiedergabegerät mit zwei Bildröhren, bei der zwischen dem Wiedergabegerät und der Fernsehkamera Speichermittel angeordnet sind, die durch einen Schalter angewählt und mit den den Strahlenbildern entsprechenden Videosignalen beaufschlagt werden.The invention relates to an X-ray stereo device with two X-ray tubes arranged at a short distance, whose central rays intersect in the recording plane, with an X-ray image intensifier television chain, Consists of an X-ray image intensifier with the two X-ray tubes on its fluorescent input screen images generated one after the other appear from a television camera to record the X-ray image intensifier output image and a display device with two picture tubes, in which between the playback device and the television camera storage means are arranged by a Switches are selected and the video signals corresponding to the radiation images are applied.

Derartige Röntgenstereoeinrichtungen werden benutzt, um bei der Durchleuchtung Röntgenbilder räumlich betrachten zu können. Sie dienen z. B. dazu, ohne komplizierte Beobachtung und ggf. Messung die Einführung und genaue Positionierung eines Katheters zu ermöglichen.Such X-ray stereo devices are used to produce X-ray images during fluoroscopy to be able to view spatially. They serve z. B. to do this without complicated observation and possibly measurement To enable the introduction and precise positioning of a catheter.

ίο Bei bekannten Röntgenstereoeinrichtungen mit Fernsehbildwiedergabe (US-PS 30 76 054) werden die beiden in Stereobasis angeordneten Röntgenröhren derart gesteuert, daß zwei ein Bildpaar bildende Aufnahmen mit geringer Zeitdifferenz entstehen. Diese Aufnahmen werden in bekannter Weise von einer Fernsehkamera abgetastet und in je einer Bildspeicherröhre zwischengespeichert. Anschließend wird das gespeicherte Bildpaar auf zwei Bildröhren wiedergegeben, deren Bilder jeweils einem Auge getrennt zugeführt werden. Die nachfolgenden Bilder werden in zwei weiteren Bildspeicherröhren gespeichert. Bei der Wiedergabe dieser Bilder sind die zuerst genannten Bildspeicher wieder leer, so daß sie für die Aufnahme der folgenden Bilder zur Verfügung stehen. Diese bekannte Einrichtung reicht für eine Durchleuchtung mit langsamen Bewegungsvorgängen aus. Sie erlaubt es jedoch nicht, Röntgenbilder für eine zeitlich unbegrenzte Betrachtung und räumliche Vermessung dauerhaft zu speichern.ίο With known X-ray stereo equipment with television image reproduction (US-PS 30 76 054) the two arranged in stereo X-ray tubes are controlled so that two form an image pair Recordings are made with a small time difference. These recordings are made in a known manner by a Scanned television camera and stored in an image storage tube. Then the stored image pairs are reproduced on two picture tubes, the images of which are each separated by one eye are fed. The subsequent images are stored in two additional image storage tubes. In the To play back these images, the first-mentioned image memory is empty again, so that they can be used for recording of the following images are available. This known device is sufficient for fluoroscopy with slow movements. However, it does not allow you to take x-rays for an unlimited period of time To save viewing and spatial measurement permanently.

Deshalb wurden bisher Röntgenfilm-Stereobildpaare erstellt, die mittels einer optischen Vorrichtung zur genauen Längen- und Winkelerfassung ausgewertet wurden. Dieser Vorgang, der die Belichtung zweier Filme, Entwicklung der Filme, Einlegen der Filme in das Gerät sowie ihre spätere Auswertung umfaßt, ist sehr umständlich. Außerdem weist die optische Vorrichtung einen äußerst komplexen Aufbau auf, so daß die Anschaffung sehr kostspielig und die Auswertung sehr zeitaufwendig ist.Therefore, up to now, X-ray film stereo image pairs have been created which, by means of an optical device, for precise length and angle detection were evaluated. This process, the exposure of two Films, developing the films, inserting the films into the device as well as their subsequent evaluation is very much laborious. In addition, the optical device has an extremely complex structure, so that the It is very expensive to purchase and the evaluation is very time-consuming.

Die Erfindung geht von der i'.i'fgabe aus, eine gattungsgemäße Röntgenstereoeinrichtung zu schaffen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und eine Vermessung des Stereobildpaares mit wenigen und leicht zu bedienenden Mitteln ermöglicht.The invention is based on the task, a To create generic X-ray stereo device, which is characterized by a simple structure and a measurement of the stereo image pair with few and easy-to-use means is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Speichermittel Langzeitspeicher sind, daß ein Signalgenerator vorhanden ist, der den an den Ausgängen der Speicher liegenden Videosignalen Signale überlagert, die in dem betrachteten Stereobild einen Orientierungspunkt erzeugen, dessen Lage durch Programmiermittel einstellbar ist, und daß eine Anzeigevorrichtung für die Koordinaten des Orientierungspunktes vorgesehen ist. Hierdurch ist es ermöglicht, einen Orientierungspunkt in dem dauerhaft gespeicherten und wiedergebbaren Stereobild zu erzeugen, der mit der betrachteten interessierenden Stelle des Stereobildes zur Deckung gebracht wird. Anhand der Anzeigevorrichtung lassen sich die Koordinaten des Orientierungspunktes und somit der betrachteten Stelle leicht ablesen.According to the invention, this object is achieved in that the storage means are long-term storage units Signal generator is present, which the lying at the outputs of the memory video signals Superimposed signals that generate an orientation point in the stereo image being viewed, whose position is determined by Programming means is adjustable, and that a display device for the coordinates of the landmark is provided. This makes it possible to have a landmark in the permanent to generate a stored and reproducible stereo image that corresponds to the viewed interest Position of the stereo image is brought to cover. With the aid of the display device, the Easily read off the coordinates of the orientation point and thus of the point being viewed.

Der Aufbau und die Arbeitsweise lassen sich vereinfachen, wenn dem Signalgenerator ein Mikroprozessor zugeordnet ist. der in Abhängigkeit von der Einstellung der Programmiermittel die Lage des Orientierungspunktes im Stereobild berechnet. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Programmiermittel aus Potentiometern bestehen, deren geeichte Skalen die Koordinaten des OrientierungspunktesThe structure and operation can be simplified if the signal generator is a microprocessor assigned. which, depending on the setting of the programming means, the position of the Orientation point calculated in the stereo image. It has proven to be advantageous if the programming means consist of potentiometers whose calibrated scales the coordinates of the orientation point

angeben. Die Ablesegenauigkeit läßt sich erhöhen, wenn die Anzeigemittel als von den Programmiermitteln getrennte Komponenten zur optischen Anzeige ausgebildet sind. Ein einfacher Aufbau des Wiedergabegerätes läßt sich erreichen, wenn die beiden Bildröhren zur Zuführung ihrer Bilder zum jeweiligen Auge durch eine Zwischenwand getrennt sir.d. Die jeweiligen geometrischen Gegebenheiten der Röntgenstereoeinrichtung lassen sich berücksichtigen, wenn Korrekturvorriüitungen zur Eingabe von geometrisehen Abmessungen der Röntgenstereoeinrichtung in den Mikroprozessor vorgesehen sind.indicate. The reading accuracy can be increased if the display means are used as the programming means separate components are designed for visual display. A simple structure of the playback device can be achieved if the two picture tubes to feed their images to the respective Eye separated by a partition sir.d. The respective geometrical conditions of the X-ray stereo device can be taken into account when correcting the input of geometrical data Dimensions of the X-ray stereo device are provided in the microprocessor.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutertThe invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment

In der Figur ist ein Röntgengenerator 1 zur Erzeugung der Hochspannung für zwei, hier nur symbolisch dargestellte Röntgenröhren 2 und 3 dargestellt Die Röntgenstrahlen durchdringen das Aufnahmeobjekt 4 und erzeugen auf dem Eingangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 5 ein Strahlenbild. Das Bild auf dem Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbiidverstärkers 5 wird von einer Fernsehkamera 7 durch eine Optik 6 aufgenommen. Das Videosignal der Fernsehkamera 7 ist einem Schalter 8 zugeführt, der die Videosignale auf zwei Speicher 9 und 10 durchschaltetIn the figure, an X-ray generator 1 is for Generation of the high voltage for two X-ray tubes 2 and 3, which are shown here only symbolically The X-rays penetrate the subject 4 and generate on the input luminescent screen of the X-ray image intensifier 5, a radiation image. The image on the output screen of the X-ray image intensifier 5 is used by a television camera 7 added by optics 6. The video signal of the television camera 7 is fed to a switch 8 which switches the video signals to two memories 9 and 10

Den Ausgangssignalen der beiden Speicher 9, 10 werden in zwei Addierern 11 und 12 Signale überlagert, die ein Signalgenerator 13 erzeugt Die so erzeugten Summensignale werden zwei Bildröhren 14 und 15 zugeführt, die in einem Wiedergabegerät 16 untergebracht sind. Die beiden Bildröhren 14 und 15 sind durch eine Zwischenwand 17 getrennt und können durch Öffnungen 18 von einem Beobachter 19 betrachtet werden, wobei jedes Bild auf den Bildröhren 14 und 15 getrennt nur einem Auge des Beobachters 19 zugeführt wird.The output signals of the two memories 9, 10 are superimposed in two adders 11 and 12 signals, which a signal generator 13 generates. The sum signals generated in this way are two picture tubes 14 and 15 supplied, which are housed in a playback device 16. The two picture tubes 14 and 15 are through an intermediate wall 17 is separated and can be viewed by an observer 19 through openings 18 each image on the picture tubes 14 and 15 is fed separately to only one eye of the observer 19 will.

Die von dem Signalgenerator 13 gelieferten, den Ausgangssignalen der Speicher 9 und 10 überlagerten Signale bilden in dem im Wiedergabegerät 16 betrachteten Stereobild einen Orientierungspunkt. Die räumliche Lage des Orientierungspunktes läßt sich durch Potentiometer 20 bis 22 am Signalgeiierator 13 einstellen. Der Signalgenerator 13 ist mit einem Mikroprozessor 23 verbunden, dem eine optische Anzeigevorrichtung 24 nachgeschaltet ist. Diese optische Anzeige 24 kann aus einem Display, einem Drucker oder ähnlichem bestehen. An dem Mikroprozessor 23 ist eine Schalteinheit 25 angeschlossen. Eine Zentraleinheit 26 steuert den Funktionsablauf sämtlicher Komponenten und synchronisiert die Videosignale.The signals supplied by the signal generator 13 are superimposed on the output signals of the memories 9 and 10 Signals form an orientation point in the stereo image viewed in playback device 16. the The spatial position of the orientation point can be determined by means of potentiometers 20 to 22 on the signal generator 13 to adjust. The signal generator 13 is connected to a microprocessor 23, which is an optical Display device 24 is connected downstream. This optical display 24 can consist of a display, a printer or the like. A switching unit 25 is connected to the microprocessor 23. A central unit 26 controls the functional sequence of all components and synchronizes the video signals.

Im folgenden soll nun die Funktionsweise der Röntgenstereoeinrichtung beschrieben werden. Von der Zentraleinheit 26 gesteuert aktiviert der Röntgengenerator 1 zuerst die Röntgenröhre 2, die ein Strahlenbündel in Richtung auf das Aufnahmeobjekt 4 aussendet. Der Strahl, der von der Röntgenröhre 2 durch den Punkt A des Aufnahmeobjektes 4 geht, erzeugt auf dem Eingangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 5 einen Punkt P\. Das erste Bild wird von der Fernsehkamera 7 aufgenommen, und das Videosignal wird im Speicher 9 abgespeichert. Nach erfolgter Aufnahme wird der Schalter 8 umgeschaltet unri anschließend die Röntgenröhre 3 eingeschaltet Der Strahl, der von der Röntgenröhre 3 durch den Punkt A im Aufnahmeobjekt 4 geht, erzeugt auf dem Eingangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 5 einen Punkt Pi. Das dem zweiten Bild entsprechende Videosignal der Fernsehkamera 7 wird nunmehr dem Speicher 10 zugeleitet Ist auch das zweite Bild abgespeichert, kann der Aufnahmevorgang beendet werden. Die an dem Wiedergabegerät 16 anliegenden Videosignale erzeugen wieder die beiden Bilder mit den entsprechenden Punkten P\ und P'₂. Aufgrund des räumlichen Versatzes der Punkte P\ und P'2 erscheint dem Beobachter 19 ein im Raum stehender PunktThe operation of the X-ray stereo device will now be described below. Controlled by the central unit 26, the X-ray generator 1 first activates the X-ray tube 2, which emits a beam in the direction of the object 4. The beam which goes from the X-ray tube 2 through the point A of the subject 4 generates a point P \ on the input luminescent screen of the X-ray image intensifier 5. The first picture is taken by the television camera 7 and the video signal is stored in the memory 9. After the image has been taken, the switch 8 is switched and then the X-ray tube 3 is switched on. The beam that goes from the X-ray tube 3 through point A in the subject 4 generates a point Pi on the fluorescent screen of the X-ray image intensifier 5. The video signal from the television camera corresponding to the second image 7 is now fed to the memory 10. If the second image has also been saved, the recording process can be ended. The video signals present at the playback device 16 again generate the two images with the corresponding points P 1 and P ′ ₂ . Due to the spatial offset of the points P ' and P'2 , the observer 19 sees a point standing in space

Zur Bestimmung der räumlichen Lage dieses Raumpunktes kann in dem Signalgenerator 13 durch Veränderung der Potentiometer 20 bis 22 ein Orientierungspunkt erzeugt werden, der mit dem betrachteten Raumpunkt deckungsgleich ist Hier -**A lassen sich die vertikale Lage des erzeugten Orienti,;rungspunktes durch das Potentiometer 20, die horizontale Lage durch das Potentiometer 21 und die Tiefe des Orientierungspunktes durch das Potentiometer 22 verändern und einstellen. Die Zentraleinheit 26 liefert dem Signalgenerator 13 die horizontalen und vertikalen Synchronisierimpulse, so daß die Ausgangssignale des Sigr.algenerators 13 mit denen der ebenfalls synchronisierten Speicher 9,10 überlagert werden.For determining the spatial location of this point in space, in the signal generator 13 by changing the potentiometer 20 to 22, an orientation point is generated, which is congruent with the viewed point in space where - ** A can be the vertical position of Orienti generated; approximately point by the potentiometer 20, change and adjust the horizontal position with potentiometer 21 and the depth of the orientation point with potentiometer 22. The central unit 26 supplies the signal generator 13 with the horizontal and vertical synchronization pulses, so that the output signals of the Sigr.algenerators 13 are superimposed on those of the also synchronized memory 9, 10.

Der Mikroprozessor 23 berechnet anhand des zeitlichen Abstandes der den Orientierungspunkt erzeugenden Impulse seine genaue Lage. Auf der optischen Anzeigevorrichtung wird diese dann angezeigt. The microprocessor 23 calculates the landmark on the basis of the time interval generating impulses its exact position. This is then displayed on the optical display device.

Durch die Schalteinheit 25 können dem Mikroprozessor 23 Korrekturwerte eingegeben werden. So können beispielsweise über Schalter die geometrischen Werte des Röntgengerätes eingegeben werden. Hierbei sind besonders die Abstände der Fokusse der Röntgenröhren 2 und 3, die Abstände der Fokusse der Röntgenröhren 2, 3 zum Aufnahmeobjekt 4 sowie die Abstände der Röntgenröhren 2,3 zum Röntgenbildverstärker 5 zu berücksichtigen. Diese Schalteinheit 25 kann auch als eine am Gerät angebrachte Gebereinheit ausgeführt sein, die dem Mikroprozessor 23 die Korrekturwerte zuführt.Correction values can be input to the microprocessor 23 by the switching unit 25. So can For example, the geometric values of the X-ray device can be entered via switches. Here are especially the distances between the foci of the X-ray tubes 2 and 3, the distances between the foci of the X-ray tubes 2, 3 to the subject 4 and the distances between the X-ray tubes 2, 3 and the X-ray image intensifier 5 to be considered. This switching unit 25 can also be used as a transmitter unit attached to the device be carried out, which supplies the microprocessor 23 with the correction values.

Dem Mikroprozessor 23 können noch weitere Korrekturwerte zugeführt werden. So kann beispielsweise die Röntgenbildverstärker-Eingangsschirmkrümmung dadurch korrigiert werden, daß in einem PROM die Abhängigkeit der Abbildungsverzerrung von dieser Krümmung gespeichert ist.Further correction values can also be fed to the microprocessor 23. For example the x-ray image intensifier input screen curvature can be corrected by adding a PROM the dependence of the image distortion on this curvature is stored.

Du:-jh diese beschriebene Röntgenstereoeinrichtung ist es ermöglicht, Stereobildpaare dauerhaft zu sneichern, so daß zum nahezu gleichen Zeitpunkt alle Objektpunkte erfaßt und einzeln vermessen werden können. Die beschriebene Einrichtung weist auch eine sehr gute Bildqijalität auf, so daß sie die bekannte Schichttechnik mindestens teilweise ersetzen kann.You: -jh this described X-ray stereo device it is possible to save stereo image pairs permanently so that all of them at almost the same point in time Object points can be recorded and measured individually. The device described also has a very good image quality, making it the well-known Layering technique can at least partially replace.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. X-ray stereo device with two closely spaced X-ray tubes, their central rays intersect in the recording plane, consisting of an X-ray image intensifier television chain from an X-ray image intensifier with the two X-ray tubes on the fluorescent input screen Images generated one after the other appear from a television camera for recording the X-ray image intensifier output images and a display device with two picture tubes in which storage means are arranged between the playback device and the television camera, which through a switch is selected and the video signals corresponding to the radiation images are applied are, characterized in that the storage means (9, 10) long-term storage are that a signal generator (13) is available, the aa Jen outputs of the memory (9, 10) lying video signals superimposed on signals, which are a point of orientation in the stereo image viewed generate, the position of which is adjustable by programming means (20-22), and that one Display device for the coordinates of the landmark is provided.

2. X-ray stereo device according to claim 1, characterized in that the signal generator a microprocessor is assigned which, depending on the setting of the programming means, the Position of the orientation point calculated in the stereo image.

3. X-ray stereo device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the programming means consist of potentiometers (20-22), the calibrated scales of which the coordinates of the landmark.

4. X-ray stereo device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the display means (24) as from the programming means (20-22) separate components for the optical Display are designed.

5. X-ray stereo device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the two picture tubes (14, 15) for feeding their pictures to the respective eye through a partition are separated.

6. X-ray stereo device according to one of claims 2 to 5, characterized in that Correction devices for entering geometrical dimensions of the X-ray stereo device are provided in the microprocessor (23).