DE3026359C2

DE3026359C2 - Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem Festkörper-Bildwandler

Info

Publication number: DE3026359C2
Application number: DE3026359A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Haendle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-07-11
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1982-04-29
Also published as: DE3026359A1; US4365269A; FR2486387A1; JPS5752284A; JPH0241954B2; FR2486387B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rontgendiagnostikeinrichtung mit einer Bildverstärker-Fernsehkette, die einen Röntgenbildverstärker, eine Ferns '!aufnahmevorrichtung mit einem optoelektrorisch-n Bildwandler und einen Monitor aufweist, und bei der die Übertragung nach dem Zwischenzeilenverfahren erfolgt.

Es ist allgemein bekannt, zur Betrachtung eines Röntgenbildes fernsehtechnische Mittel zu verwenden. Zum Erzeugen des Fernsehsignales wurde bisher eine Bildaufnahmeröhre verwendet, deren Ausgangssignal verstärkt und auf einem Monitor wiedergegeben wird. Die Fernsehaufnahmeröhre ist üblicherweise am Röntgenbildverstärker mit einer optischen Vorrichtung angekoppelt, dessen Ausgangsbild sie in elektrische Signale umwandelt.

In neuerer Zeit wurden bedingt durch die auf dem Halbleitergebiet erzielten Fortschritte optoelektronische Festkörper-Bildwandler anstelle der Fernsehaufnahmtröhren vorgeschlagen. Neben Matrizen aus Fotodioden haben neuerdings auch ladungsgekoppelte (CCD-)Bildwandler zunehmend Bedeutung erlangt, die beispielsweise in der Zeitschrift »Electronic Design« vom 15.03.1976 auf den Seiten 70 bis 75 ausführlich beschrieben sind.

Gegenüber den Fernsehkameras mit Bildaufnahmeröhren können die mit Festkörper-Bildwandler aufgebauten Fernsehkameras kleiner gehalten werden. Auch weisen sie einen einfacheren, leicht zu integrierenden Schaltungsaufbau auf.

Als nachieilig erweist sich hierbei aber die begrenzte Anzahl von Bildelementen. Bei einer Dildaufnahmeröhre kann zumindest in horizontaler Richtung die Anzahl der Bildelemente als unbegrenzt betrachtet werden. In vertikaler Richtung entspricht die Anzahl der Bildelemente der Zeilenzahl der Fernseheinrichtung. Dagegen wird die Anzahl der Bildelemente bei einem Festkörper-Bildwandler durch die Anzahl der Fotodioden bzw. der Ladungselemente begrenzL

Bei den bekannten CCD-Bildwandlern ist eine maximale Anzahl von 512 χ 512 Ladungselementen vorhanden. Wird ein solcher CCD-Bildwandler mit einem Röntgenbildverstärker gekoppelt, so ergibt sich gegenüber einer Fernseheinrichtung mit Bildaufnahmeröhre eine Auflösungsverschlechterung. Wird beispielsweise ein Bildverstärker von 17 cm-Eingangsdurchmesser durch einen derartigen CCD-Bildwandler abgetastet, so ergibt sich eine Auflösungsgrenze vi η ca. 1,5 Linienpaare pro Millimeter.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgendiagnostikeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich bei Verwendung eines Festkörper-Bildwandlers durch eine hohe Bildauflösung auszeichnet

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bildwandler in an sich bekannter Weise ein Festkörper-Bildwandler ist und daß eine Ablenkvorrichtung für den Röntgenbildverstärker vorgesehen ist. die synchron mit der von einem Taktgenerator erzeugten Rasterfrequenz periodisch eine geringfügige Verschiebung des Röntgenbildverstärkerausgangsbildes bewirkt, wobei die Verschiebung um den halben Abstand der Bildelemente des Bildwandlers in vertikaler und in horizontaler Richtung erfolgt, und wobei jeweils zwei aufeinanderfolgende Halbbilder auf dem Monitor der Verschiebung entsprechend wiedergegeben werden. Durch diese relative Verschiebung des Röntgenbildes bezogen auf den Bildwandler wird erreicht, daß das Ausgangsbild des Röntgenbildverstärkers mit einer Auflösung abgetastet wird, die ausreichend hoch ist

Eine Speicherung des Röntgenbildes mit erhöhter Bildauflösung wird ermöglicht, wenn ein Speicher für die Speicherung zweier zeitlich aufeinanderfolgender Halbbilder vorhanden ist. und wenn Mittel vorgesehen sind, die bei der Wiedergabe beide Speicherbilder ineinander verschachtelt

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfühiun^sbeispieles näher erläutert.

In der Figur ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einem Röntgengenerator 2 betrieben wird. Das von der Röntgenröhre 1 ausgehende Strahlenbündel durchtritt einen Patienten 3 und erzeugt ein Röntgenbild auf dem Eingangsleuchtschirm eines Röntgenbildverstärkers 4, den eine magnetische Ablenkvorrichtung 5 umgibt. Mit einer optischen Vorrichtung 6 wird das Röntgenbildverstärker-Ausgangsbild a".f einen optoelektronischen Festkörper-Bildwandler 7 übertragen, der beispielsweise aus einer Matrix von Fotodioden oder einem CCD-Bildwandler bestehen kann. Das Ausgangssignai des Bildwandlers 7 wird in einem Videoverstärker 8 aufbereitet, verstärkt und auf einem Monitor 9 wiedergegeben. Ein Taktgenerator 10 steuert die Abtastung des Bildwandlers 7 und einen Ablenkgenerator 11, der mit der Ablenkvorrichtung 5 verbunden ist und diese derart steuert, daß synchron zu der Abtastung die Ablenkung des Elektronenflusses des Röntgenbildverstärkers 4 erfoigt.

Zur Fernseh-Aufnahme des auf den Röntgenbildverstärker 4 fallenden Strahlenbildes wird während der Dauer des ersten Fernseh-Halbbildes die Ablenkvorrichtung 5 nicht erregt, so daß das Eingangsbild des Röntgenbildverstärkers 4 auf dem Ausgangsbildschirm in normaler, nicht versetzter Lage abgebildet wird. Der Taktgenerator 10 steuert die Abtastung des Bildwand-

Iers 7 und die Synchronisation dessen Ausgangssignales mit der Fernsehnonri. Das genormte Videosignal vom Bildwandler 7 wird in dem Videoverstärker 8 verstärkt und auf dem Monitor 9 abgebildet.

Während der Dauer der Abtastung des zweiten Fernseh-Halbbildes wird die Ablenkvorrichtung 5 vom Ablenkgenerator 11 aktiviert, der von dem Taktgenerator JO seine Steuerimpulse erhält. Dadurch werden die Elektronenstrahlen des Röntgenbildverstärkers 4 zusätzlich zur Abbildung durch die übliche Elektronenoptik geringfügig seitlich abgelenkt, so daß das Eingangsbild nunmehr vertikal sowie horizontal um jeweils einen halben Abstand der Bildelemente de> Bildwandlers 7 versetzt auf dem Ausgangsleuchtschinr erscheint. Dieses Bild wird gesteuert durch den Fankt^-Merator 10 von dem Bildwandler 7 aufgenommen. D·" umschaltung der Ablenkung erfolgt yweckmäßigerweise in der Austastlücke zwischen den beider Γ 'rnseh-Halbbildern.

Dieses sufgenommene zwite . er.iseh-Haibbiid wird nach dem Zwischenzeileüverfahien wiedergegeben. Das bedeutet, daß das vertikal versetzte Bild zwischen den Zeilen des ersten Fernseh-Halbbildes entsprechend der Verschiebung lagerichtig wiedergegeben vird. Die horizontale Verschiebung des aufgenommenen Bildes wird dadurch berücksichtigt, daß weiterhin das Ausgangssignal des Bildwandlers 7 in bezug auf den Synchronisationsimpuls des Videosignals um die halbe zeitliche Differenz benachbarter Bildelemente der Festkörper-Bildwandlermatrix verzögert wird. Hierdurch wird das zweite Fernseh-Halbbild vertikal und horizontal verschoben, so daß aufeinanderfolgende Fernsch-Halbbilder zueinander !in richtigen Abstand versetzt werden, damit die zwei zeitlich aufeir !erfolgenden Fernseh-Halbbilder als Fernseh-VoL ild auf dem Monitor9 lagerichtig wiedergegeben werden.

Anstelle der magnetischen Ablenkung kann eine elektrostatische Ablenkung Verwendung finden, wenn am oder im Röntgenbildverstärker 4 zusätzliche Elektroden angebracht werden, die das elektronische Bild in beschriebener Weise geringfügig ablenken können.

Als optische Vorrichtung 6 zur Ankopplung des Bildwandlers 7 an den Röntgenbildverstärker 4 wird zweckmäßigerwetse eine Faseroptik verwende;, die in ihrem Gewicht und den Abmessungen dem Festkörper-Bildwandler entsprich L

Bei der beschriebenen Röntgendia_s;iostikeinrichtung sind die Abmessungen und das Gewicht beinahe nur von dem Röntgenbildverstärker bestimmt, und sie zeichnet sich durch eine hohe Bildauflösung aus.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Claims

Patentansprüche: 30 26 35S

1. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Bildverstärker-Fernsehkette, die einen Röntgenbildverstärker, eine Fernsehaufnahmevorrichtung mit einem optoelektronischen Bildwandler und einen Monitor aufweist, und bei der die Übertragung nach dem Zwischenzeilenverfahren erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildwandler (7) in an sich bekannter Weise ein Festkörper-Bildwandler ist, und daß eine Ablenkvorrichtung (5) für den Röntgenbildverstärker (4) vorgesehen ist, die synchron mit der von einem Taktgenerator (ίθ) erzeugten Rasterfrequenz periodisch eine geringfügige Verschiebung des Röntgenbildverstärkerausgangsbildes bewirkt, wobei die Verschiebung um den halben Abstand der Bildelemente des Bildwandlers (7) in vertikaler und in horizontaler Richtung erfolgt, und wobei jeweils zwei aufeinanderfolgende Halbbilder auf dem Motintor (9) der Verschiebung entsprechend wiedergegeben werden.

2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruci
dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher für die Speicherung zweier zeitlich aufeinanderfolgender Halbbilder vorhanden ist und daß Mittel vorgesehen sind, die bei der Wiedergabe beide Speicherbilder ineinander verschachtelt