DE2904862A1

DE2904862A1 - ROENTGEN EXAMINATION ARRANGEMENT

Info

Publication number: DE2904862A1
Application number: DE19792904862
Authority: DE
Inventors: Gerardus Petrus Mar Vijverberg
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1978-02-14
Filing date: 1979-02-09
Publication date: 1979-08-16
Also published as: FR2417127B3; ES477631A1; AU4416079A; GB2014420A; SE7901177L; NL7801637A; BE874110A; JPS54114990A; DE2904862C2; GB2014420B; IT7920103A0; AR217352A1; BR7900856A; CA1138093A; IT1111902B; FR2417127A1

Description

RöntgenuntersuchungsanordnungX-ray examination arrangement

Die Erfindung betrifft eine Röntgenuntersuchungsanordnung
mit einem Röntgenbildverstärker mit einem faseroptischen
Ausgangsfenster, einem optischen Bildübertragungssystem
und einem Fernsehkreis. The invention relates to an X-ray examination arrangement
with an X-ray image intensifier with a fiber optic
Exit window, an optical image transmission system
and a television circle.

Eine derartige Untersuchungsanordnung ist aus der US-PS 3,912,936 bekannt. Die darin beschriebene Anordnung eignet sich für medizinische Röntgenuntersuchung, wobei sowohl direktes visuelles Wahrnehmen (Durchleuchten) als auch Bildaufzeichnung (Aufnahme) möglich ist. Dabei ist es üblich, von einem Linsensystem, das sich zwischen einer Röntgenbildverstärkerröhre und einer Fernsehaufnahmeröhre befindet, ein Teil des aus-PHN 9038 " - 4 -Such an examination arrangement is known from US Pat. No. 3,912,936. The arrangement described therein is suitable for Medical X-ray examination, with both direct visual perception (fluoroscopy) and image recording (Recording) is possible. It is common to use a lens system located between an X-ray image intensifier tube and a television pick-up tube, part of the off-PHN 9038 "- 4 -

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tretenden bildtragenden Lichtstrahls auf einem Film und ein Teil auf eine Auftreffplatte der Fernsehaufnahmeröhre zu projizieren. Hierzu wird beispielsweise ein halbreflektierender und halbdurchlässiger Spiegel oder ein solches Prisma benutzt. Insbesondere zum Anfertigen einer Filmaufnahme benötigt ein derartiges System, obschon für nur sehr kurze Zeit, eine verhältnismäßig hohe Strahlungsenergie. Während des direkten visuellen Wahrnehmens kann man mit einer viel geringeren Strahlungsenergie auskommen, wobei zu bedenken ist, daß sich diese Wahrnehmung über eine viel längere Zeit erstreckt. Im Prinzip gehen bei beiden Verfahren Bildinformationen verloren, entweder durch den Verlust in der Verteilungsoptik oder durch eine nicht optimale Wirkung des Linsensystems zufolge des für die Verteilungsoptik offenzuhaltenden Raums.emerging image-bearing light beam on a film and a part on a target of the television pickup tube to project. For this purpose, for example, a semi-reflective and a semi-transparent mirror or such a prism is used. Especially for making a film Such a system requires a relatively high radiation energy, although only for a very short time. During direct visual perception, one can get by with much lower radiation energy, which should be taken into account is that this perception extends over a much longer period of time. In principle, image information goes with both methods lost, either through the loss in the distribution optics or through a suboptimal effect of the Lens system according to the space to be kept open for the distribution optics.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgenuntersuchungsanordnung zu schaffen, bei der man insbesondere für Filmaufnahme mit einer wesentlich geringeren Strahlungsdosis auskommen kann und bei beiden Wahrnehmungsverfahren wenigstens nahezu alle aus dem Rontgenbildverstärker austretenden Bildinformationen wirksam benutzt werden. Eine Röntgenuntersuchungsanordnung der eingangs erwähnten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein Blatt- oder Rollfilm zwischen das optische .System und den Röntgenbildverstärker einführbar und an das Austrittsfenster des Röntgenbildverstärkers andrückbar ist.The invention is based on the object of an X-ray examination arrangement to create, in particular for filming with a much lower radiation dose can get by and with both perception methods at least almost all of the image information emerging from the X-ray image intensifier can be used effectively. An X-ray examination arrangement of the type mentioned at the beginning is according to the invention characterized in that a sheet or roll film between the optical .System and the X-ray image intensifier can be inserted and pressed against the exit window of the X-ray image intensifier.

In einer erfindungsgemäßen Röntgenuntersuchungsanordnung werden insbesondere bei der Verwendung eines faseroptischen Fensters als eines Austrittsfensters einer Röntgenbildverstarkerröhre bei der Filmaufzeichnung durch den direkten Kontakt mit der Röntgenbildverstarkerröhre nahezu alle daraus heraustretenden Bildinformationen aufgezeichnet. Hierdurch kann bereits mit einer verhältnismäßig geringen Strahlungsdosis ein Bild geformt werden, wobei als Begrenzung häufig das Quantenrauschen, im bildtragenden Strahl bestimmend ist. PHN 9038 - 5 -In an X-ray examination arrangement according to the invention, particularly when using a fiber-optic Window as an exit window of an X-ray image intensifier tube in the case of film recording due to direct contact with the X-ray image intensifier tube, almost all of it outgoing image information recorded. As a result, an image can be formed with a relatively low radiation dose, often as a limitation the quantum noise, which is decisive in the image-bearing beam. PHN 9038 - 5 -

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In einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist das optische Bildübertragungssystem optimal an die Bedingung angepaßt, daß darin ein Strahlverteilungssystem jetzt nicht mehr aufgenommen werden muß. Hierdurch kann ein'kompakterer Aufbau verwirklicht werden, in dem weniger Vignetierung auftritt und also eine bessere Bildübertragung zur Fernsehaufnahmeröhre gewährleistet ist. Für die Regelung des Lichtstroms an der Auftreffplatte einer zu benutzenden Fernsehaufnahmeröhre ist in einer bevorzugten Ausführungsform zwischen zwei Teilen des optischen Systems eine vorzugsweise selbsttätig einstellbare Blende aufgenommen.In a preferred embodiment according to the invention the image transmission optical system is optimally adapted to the condition that a beam distribution system now no longer has to be included. As a result, a more compact structure can be achieved in which less Vignetting occurs and thus better image transmission to the television pick-up tube is guaranteed. For the scheme of the luminous flux at the target of a television pick-up tube to be used is, in a preferred embodiment, between two parts of the optical system preferably automatically adjustable aperture added.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein zweites, leicht austauschbares faseroptisches Fenster benutzt, wodurch bei möglicher Beschädigung durch das Andrücken des Filmmaterial nur dieses Fenster ersetzt zu werden braucht und die Röntgenbildverstärkerrohre nicht beschädigt wird.In a further preferred embodiment, a second, easily replaceable fiber optic window is used, whereby in the event of possible damage by pressing the film material, only this window needs to be replaced and the X-ray image intensifier tubes are not damaged.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen den beiden Lisenteilen des Linsensystems ein verhältnismäßig kleines optisches Element zum Hineinprojizieren der Informationen oder einer Kodierung um ein.aufzunehmendes Bild herum eingebaut»In a further preferred embodiment is between a relatively small optical element for projecting the information into the two lintel parts of the lens system or coding around an image to be recorded built-in"

Das Filmmaterial wird hier im Gegensatz zu bekannten Anordnungen ohne Einfügung einer regelbaren Blende im bild™ tragenden Lichtstrahl angeordnet. Eine erfindungsgemäße bevorzugte Ausführungsform ist mit Mitteln zum Regeln der Ausgangsintensität des Röntgenbildverstärkers versehen. Hierbei . kann beispielsweise eine Hochspannungsregelung der Röntgenbildverstärkerrohre oder eine Kanalverstärkerplatte benutzt werden» Dazu können auch Filter, wie Grau- oder Polarisationsfilter , benutzt werden, mit denen der aus dem Röntgenbildverstärker heraustretende Lichtstrahl geregnt werden kann.In contrast to known arrangements, the film material is here without the insertion of an adjustable aperture in the image ™ bearing light beam arranged. A preferred embodiment according to the invention has means for regulating the output intensity of the X-ray image intensifier. Here. can, for example, regulate the high voltage of the X-ray image intensifier tubes or a channel amplifier plate can be used »You can also use filters such as gray or polarization filters , with which the light beam emerging from the X-ray image intensifier can be excited.

Anhand der Zeichnung werden nachstehend einige bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung näher erläutert. PHN 9038 - 6 -Some preferred embodiments according to the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. PHN 9038 - 6 -

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In der Zeichnung enthält eine Röntgenuntersuchungsanördnung einen Röntgenstrahier 1 zum Erzeugen eines Röntgenstrahlenbündels 2, das ein zu untersuchendes Objekt 3 durchstrahlt und eine Röntgeribildverstärkerröhre 4 zum Auffangen des bildtragenden Röntgenstrahls 2. Die hier dargestellte Röntgenbildverstärkerröhre hat ein hohles Eintrittsfenster 5, das vorzugsweise aus einem Metall wie Titan oder Aluminium besteht »und ein faseroptisches Austrittsfenster 6. In dieser Röhre befindet sich ein Leuchtschirm 7, der vorzugsweise aus mit Th oder Na aktiviertem CsI besteht, das auf einem Träger angebracht ist. Der Csl-Schirm ist vorzugsweise mit einer Struktur gemäß US-PS 3,825,763 versehen. Durch die Verwendung der dort beschriebenen Schirmstruktur wird durch die eingebaute Säulenstruktur ein optimales Auflösungsvermögen erreicht, weil keine Querstreuung von Lumineszenzlicht in·; der Schicht auftritt, während gleichzeitig eine hohe Röntgenabsorption erreicht wird, weil die Schichtdicke verhältnismäßig groß gewählt werden kann, beispielsweise 200 bis 300 /um. Gegebenenfalls unter Zwischenfügung einer Trennschicht ist auf dem Leuchtschirm eine Photokathode 9 angeordnet. Mit Hilfe einer Schirmelektrode 10 zwischen den Elektroden 11 und 12 und einer Elektrode 13 wird ein Elektronenstrahl, der vom Lumineszenzlicht in der Photokathode erzeugt wird, auf einem Leuchtschirm 14 abgebildet, der vorzugsweise direkt auf dem Austrittsfenster angebracht ist. Die Helligkeitsregeiuttg der Röntgenbildverstärkerröhre kann beispielsweise auf an sich bekannte Weise durch Variation der Hochspannung zwischen der Photokathode 9 und dem Austrittsschirm 14 ermöglicht werden. Vorteilhaft dabei ist die Verwendung einer Röntgenbildverstärkerröhre mit einer dicken Metallschicht an der Innenseite des Ausgangsleuchtschirms, wie in der US-PS 3,774,038 beschrieben, oder durch das Zuordnen eines Kanalplattenverstärkers zwischen der Photokathode und dem Ausgangsleuchtschirm. Die Verwendung einer Kanalverstärkerplatte bietet den Vorteil, daß die Hochspannung nicht variiert zu waden braucht, sondern daß man mit einer verhältnismäßig geringen Variation einer über die Kanalplatte zuzuführenden Spannung auskommen kann.In the drawing contains an X-ray examination arrangement an X-ray tracer 1 for generating an X-ray beam 2 which irradiates an object 3 to be examined and an X-ray image intensifier tube 4 for collecting the image bearing X-ray beam 2. The X-ray image intensifier tube shown here has a hollow entry window 5, the preferably made of a metal such as titanium or aluminum and a fiber optic exit window 6. In this Tube is a fluorescent screen 7, which preferably consists of CsI activated with Th or Na, which is on a carrier is appropriate. The Csl screen is preferably provided with a structure according to US Pat. No. 3,825,763. By using The screen structure described there has an optimal resolution due to the built-in column structure achieved because no cross-scattering of luminescent light in ·; of the layer occurs while at the same time a high X-ray absorption is achieved because the layer thickness is proportionate can be chosen to be large, for example 200 to 300 μm. If necessary with the interposition of a separating layer a photocathode 9 is arranged on the luminescent screen. With the help of a shield electrode 10 between the electrodes 11 and 12 and an electrode 13, an electron beam generated from the luminescent light in the photocathode is applied a luminescent screen 14, which is preferably attached directly to the exit window. The brightness regulation the X-ray image intensifier tube can, for example, in a manner known per se by varying the high voltage between the photocathode 9 and the exit screen 14 are made possible. The use of an X-ray image intensifier tube is advantageous here with a thick metal layer on the inside of the output fluorescent screen, as in the US Pat. No. 3,774,038, or by associating a channel plate amplifier between the photocathode and the Exit fluorescent screen. The advantage of using a channel amplifier plate is that the high voltage does not vary needs to calf, but that one with a relatively small variation of a to be fed via the channel plate Tension can get by.

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Mit Hilfe eines optischen Systems 20, das zwei Teile 21 und 22 enthält und als Grundoptik oder Tandemoptik bekannt ist, wird ein vom Austrittsfenster ausgestrahltes Bild an einer Auftreffplatte 23 einer Fernsehaufnahmeröhre 24 abgebildet. Das optische System 20 ist vorzugsweise derart ausgeführt, daß zwischen den beiden Teilen 21 und 22 der Strahl parallel ist, hierdurch kann an Ort und Stelle abgeblendet werden, ohne daß eine wesentliche Bildstörung auftltt. Zum Abblenden ist dort eine einstellbare Blende 25 angeordnet, die vorzugsweise automatisch einstellbar ausgeführt ist. Ein aus der Femsehaufnahmeröhre gewonnenes Videosignal kann für die Betrachtung an einem Monitor 26 dargestellt werden.With the help of an optical system 20, which contains two parts 21 and 22 and is known as basic optics or tandem optics, an image emitted from the exit window is imaged on a target 23 of a television pickup tube 24. The optical system 20 is preferably designed such that the beam between the two parts 21 and 22 is parallel This means that you can stop down on the spot without causing any significant picture disturbance. For stopping down an adjustable diaphragm 25 is arranged there, which is preferably designed to be automatically adjustable. One from the The video signal obtained from a television pickup tube can be displayed on a monitor 26 for viewing.

Erfindungsgemäß ist zwischen dem Austrittsfenster der Röntgenbildverstärkerröhre und der ersten Linse 21 der Grundoptik photoempfindliches Material 27 beispielsweise Filmmaterial einbringTbiar. In der hier dargestellten Ausführungsform ist dazu ein Filmhalter mit einer ersten Kammer 28 für neues Filmmaterial und einer zweiten Kammer 29 für belichtetes Filnmaterial aufgenommen. Diese Filmhalter können sowohl eine Filmrolle als auch ein Paket mit Filmfenstern versehener Karten enthalten» Das Filmmaterial ist beispielsweise in Form eines langen Streifens zwischen den beiden verschiebbar. Auch kann, mit einzelnen losen Filmblättern gearbeitet werden, die beispielsweise als Fenster in Karten einer Kartei aufgenommen sind* so daß nach der Entwicklung und möglicher weiterer Bearbeitung eine direkte Archivierung und spätere Projektions·* möglichkeit verwirklicht ist. Der Filmträger ist im Raum zwischen dem Austrittsfenster und dem Linäensystem einschiebbar oder einklappbar angeordnet und kann mit Hilfe eines Andruckrings 30 an das Austrittsfenster gedrückt werden. Durch die Kombination eines derartigen Andruckmechanismus mit einer Absaugeanordnung für die Luft zwischen dem Austrittsfenster und dem Filmträger kann ein zuverlässiger direkter Kontakt erhalten werden. Für jede Filmaufzeichnung wird ein Filmträger eingeschoben angedrückt, belichtet und weitergeschoben. Durchaus entsprechend kann auf diese Weise auch in Cinematograph!e aufgenommen werden. Zum optimalen Belichten des Films wird PHM 9038 ■ - 8 -According to the invention, the X-ray image intensifier tube is between the exit window and the first lens 21 of the basic optics photosensitive material 27, for example film material bringing inTbiar. In the embodiment shown here is in addition a film holder with a first chamber 28 for new film material and a second chamber 29 for exposed material Film material added. These film holders can do both a roll of film as well as a package of cards with film windows included »The footage is in shape, for example a long strip between the two. It is also possible to work with individual loose film sheets that for example as windows in cards of a card index are included * so that after the development and possible further Processing of direct archiving and later projection * possibility is realized. The film carrier is in the room between the exit window and the linear system can be inserted or folded in and can be opened with the aid of a pressure ring 30 are pressed against the exit window. By combining such a pressure mechanism with a Extraction arrangement for the air between the exit window and the film carrier can be a reliable direct contact can be obtained. For each film recording, a film carrier is pushed in, pressed on, exposed and pushed on. Absolutely in this way, Cinematograph! e be included. For optimal exposure of the film, PHM 9038 ■ - 8 -

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in einer bevorzugten Ausführungsform die Tatsache ausgenutzt, daß der Filmträger für das aufzuzeichnende Licht immer etwas transparent ist. Das durchgelassene Licht wird beispielsweise in der Fernsehkamera oder in einer Photozelle eingefangen und aus einem daraus gewonnenen Signal wird auf eine an sich bekannte Weise die Belichtungszeit für die Filmaufnahme bestimmt. Mit Hilfe der Blende 25, die vorzugsweise als eine selbsttätig einstellbare Irisblende ausgeführt ist, kann die Menge auf die Fernsehaufnahmeröhre zu projizierenden Lichts geregelt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist daneben ein optisches Element 31, beispielsweise ein Prisma zum Projizieren beispielsweise von Patientendaten auf einem Randteil eines aufzunehmenden Filmbilds, aufgenommen. Durch die Ausführung des optischen Elementes 31 in Form eines Lichtverteilungssystems kann diese Information sowohl auf das Filmmaterial als auch auf die Fernsehaufnahmeröhre projiziert werden. Das Element 31 kann verhältnismäßig klein ausgeführt und derart angeordnet sein, daß der bildtragende Strahl dadurch nicht gestört wird und deshalb keine wesentlichen Durchleuchtungsdaten verloren gehen.in a preferred embodiment exploited the fact that the film carrier for the light to be recorded always something is transparent. The transmitted light is, for example, in the television camera or in a photocell captured and from a signal obtained therefrom, the exposure time for the is in a manner known per se Film recording determined. With the help of the diaphragm 25, which is preferably designed as an automatically adjustable iris diaphragm can be the amount to be projected onto the television pickup tube Be controlled by light. In a preferred embodiment, there is an optical element 31 next to it, for example a prism for projecting patient data, for example, on an edge part of a film image to be taken. By designing the optical element 31 in the form of a light distribution system, this information projected onto both the footage and the television pickup tube. The element 31 can be relatively be made small and arranged in such a way that the image-bearing beam is not disturbed and therefore not significant Fluoroscopic data will be lost.

Da in einer Röntgenuntersuchungsanordnung nach der Erfindung die Aufzeichnung direkt vom Austrittsfenster der Röntgenbildverstärkerröhre erfolgt, die einen Durchmesser von beispielsweise 25 mm hat, tritt neben dem Vorteil der höhen Empfindlichkeit weiter noch der Vorteil einer bedeutenden Filmmaterialersparnis auf. Durch die Abwesenheit eines Bildverteilungssystems , das in bekannten Anordnungen jeweils zwischen Durchleuchtung und Aufnahme versiioben werden muß, ist eine Anordnung mit einer höheren Betriebssicherheit verwirklicht. Since in an X-ray examination arrangement according to the invention, the recording directly from the exit window of the X-ray image intensifier tube takes place, which has a diameter of for example 25 mm, occurs in addition to the advantage of the heights Sensitivity further has the advantage of a significant saving in film material. Due to the absence of an image distribution system which, in known arrangements, has to be shifted between fluoroscopy and exposure, an arrangement with a higher operational reliability is realized.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Claims

2304862 N.V. Philips' Gloeil-ampen-fatrieken, iindr oven / Ho Hand PATENT CLAIMS;

1. X-ray examination arrangement with an X-ray image intensifier with a fiber optic exit window, an optical image transmission system and a television circuit, therethrough characterized in that a sheet or roll film can be introduced between the optical system and the X-ray image intensifier (4) and can be pressed against the exit window (14) of the X-ray image intensifier.

2. X-ray examination arrangement according to claim 1, characterized characterized in that the image transmission optical system (20) has a compact structure with an optimal image transmission combined »

3. X-ray examination arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that for the exposure control for a recording to be recorded is used a portion of the light beam transmitted by the recording material.

4. X-ray examination arrangement according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that in the optical image transmission system an optical element (31) for projecting codes onto the film recording material (27) and / or on the target (23) of the television receiver tube (24) is recorded.

5. X-ray examination arrangement, characterized in that the fiber optic exit window has a second, interchangeable arranged fiber optic window is assigned.

6. X-ray examination arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the gain of the X-ray image intensifier is controllable.

7. X-ray examination arrangement according to claim 6, characterized characterized in that a channel plate amplifier between a photocathode of the X-ray image intensifier and an output luminescent screen is recorded.

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ORIGINAL INSPECTED

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8. X-ray examination arrangement according to claim 6, characterized in that the exit screen of the X-ray image intensifier is provided on the inside with a metal layer with an electron transfer, which in the event of a reduction the operating voltage decreases to half of a nominal value by at least about a factor of 10.

9. X-ray examination arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the recording material Formed for image acquisition by film material in the form of windows in a card index of matching cards will.

10. X-ray examination arrangement according to claim 9 »characterized in that the card parts of a card index with coded call are directly projectable cards.

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