DE3526903A1

DE3526903A1 - Method and device for taking X-ray photographs

Info

Publication number: DE3526903A1
Application number: DE19853526903
Authority: DE
Inventors: Hans-Erich Dipl Phy Reinfelder
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1985-07-26
Publication date: 1987-02-05

Abstract

The invention relates to a method and a device for taking X-ray photographs on an X-ray film (29) arranged in an X-ray film cassette (26, 27), in which the X-ray film (29) is exposed by an X-ray source with an item of useful information. In addition, according to the invention the X-ray film (29) is exposed by a radiation source (33) having a constant direct component over the entire film surface. The direct component of the additional exposure is eliminated in a subtraction device. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erstellung von Röntgenaufnahmen auf einem in einer Röntgenfilmkassette angeordneten Röntgenfilm, bei dem der Röntgenfilm durch eine Röntgenstrahlenquelle mit einer Nutzinformation belichtet wird.The invention relates to a method and a device for taking x-rays on one in one X-ray film cassette arranged X-ray film, in which the X-ray film through an X-ray source with a Useful information is exposed.

Ein Röntgengerät zur Durchführung dieses Verfahrens ist in der E-PS 0 068 212 beschrieben. Es weist einen Röntgenstrahler auf, der einen in eine Röntgenfilmkassette eingelegten Röntgenfilm belichten kann, wobei die Kassette an einem Halter befestigt ist. Dieser Röntgenfilm besitzt nur einen eingeschränkten Bereich, in dem die photographische Dichte D proportional dem Logarithmus der Belichtung E ist, wie dies vereinfacht durch den linearen Anstieg in der sogenannten Hurter-Driffield-Kurve (Fig. 1) veranschaulicht ist. Hierbei erweist sich vor allem der nichtlineare Bereich der Kurve unterhalb einer Belichtungsschwelle Eo als qualitatätsbegrenzend, da Aufnahmedetails, deren Intensität in diesem Bereich der Kurve liegen, entweder nur mit stark verminderten Kontrast oder überhaupt nicht dargestellt werden können.An X-ray device for performing this method is described in E-PS 0 068 212. It has an x-ray emitter which can expose an x-ray film inserted into an x-ray film cassette, the cassette being fastened to a holder. This X-ray film has only a restricted area in which the photographic density D is proportional to the logarithm of the exposure E , as is illustrated in a simplified manner by the linear increase in the so-called Hurter-Driffield curve ( FIG. 1). The non-linear area of the curve below an exposure threshold Eo proves to be quality-limiting, since the details of the recording, the intensity of which lies in this area of the curve, can either only be displayed with a greatly reduced contrast or not at all.

Wird nun der entwickelte Film durch die in der DE-PS 32 34 118 beschriebene Vorrichtung abgetastet und anschließend digitalisiert, so können die Details auch bei extremer Kontrastanhebung oder Bildfilterung nicht mehr rekonstruiert werden. Einer möglichen Anhebung der Röntgendosis, um auch diese Objektdetails darstellen zu können, sind feste Grenzen gesetzt, da der aufzeichenbare Kontrastumfang sowie die minimal aufzeichenbare Dosis vom verwendeten Filmmaterial sowie dem gewählten Entwicklungsprozeß vorgegeben sind.Now the developed film by the in the DE-PS 32 34 118 described device scanned and then digitized, so the details can also extreme contrast enhancement or image filtering no longer be reconstructed. A possible increase in the x-ray dose, in order to be able to display these object details, there are fixed limits because the recordable Contrast range and the minimum recordable dose from used film material as well as the chosen development process are specified.

Damit Objektdetails mit geringer Intensität auch dargestellt werden können, wurde bisher eine erste Aufnahme mit geringer und eine zweite mit erhöhter Dosis erstellt, so daß man je eine Aufnahme mit den weniger und stärker schwächenden Objektteilen erhält. Dadurch erhält man aber eine unerwünscht hohe Strahlenbelastung der Untersuchungsperson.So that object details with low intensity are also displayed has been a first recording so far created with low and a second with increased dose, so that you can get one shot with the less and the stronger weakening object parts. But this gives you an undesirably high radiation exposure of the examinee.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung obengenannter Art die Wiedergabe von Aufnahmedetails mit geringem Kontrast bzw. geringen Intensitäten bei möglichst geringer Strahlenbelastung zu ermöglichen bzw. zu verbessern.The invention is based on the object in a method and a device of the above type, the reproduction of shooting details with low contrast or low Intensities with the lowest possible radiation exposure to enable or improve.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Röntgenfilm zusätzlich mit einem Gleichanteil belichtet wird und daß zur weiteren Verarbeitung der Gleichanteil der Zusatzbelichtung durch Subtraktion eliminiert wird. Dadurch wird erreicht, daß der Film zusätzlich zur Belichtung durch Röntgenquanten mit einer Zusatzbelichtung versehen wird, die mindestens einer Belichtung Eo entspricht. Dadurch werden auch noch sehr geringe Belichtungen registriert. Die dadurch erreichte Vergrößerung der minimal erreichbaren optischen Dichte Do wird durch die Subtraktion des zusätzlichen Schwärzungsbeitrages eliminiert, so daß man ein sehr kontrastreiches Bild erhält.The object is achieved in that the X-ray film is additionally exposed to a DC component and that the DC component of the additional exposure is eliminated by subtraction for further processing. It is thereby achieved that, in addition to the exposure by means of X-ray quanta, the film is provided with an additional exposure which corresponds to at least one exposure Eo . This also registers very low exposures. The resulting increase in the minimally achievable optical density Do is eliminated by subtracting the additional blackening contribution, so that a very high-contrast image is obtained.

Eine einfache Durchführung des Verfahrens ohne weitere zusätzliche Hilfsmittel wird erreicht, wenn der Röntgenfilm zur Zusatzbelichtung mit ungeschwächten Röntgenstrahlen belichtet wird. Die allgemeine Strahlenbelastung wird reduziert, wenn die Zusatzbelichtung durch gleichförmiges, sichtbares Licht erfolgt.A simple implementation of the procedure without further additional aids is achieved when the x-ray film for additional exposure with unattenuated X-rays is exposed. The general radiation exposure is reduced if the additional exposure is achieved by uniform, visible light occurs.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erhält man, wenn eine Strahlenquelle vorhanden ist, mit der der Röntgenfilm zusätzlich mit einem über die gesamte Filmfläche konstanten Gleichanteil belichtet wird und wenn zur weiteren Verarbeitung eine Subtraktionsvorrichtung zum Eliminieren des Gleichanteiles der Zusatzbelichtung vorhanden ist. Dadurch kann entweder auf photographischem Wege oder aber nach Abtastung des Röntgenfilms anschließend auf elektronischem Wege der zusätzliche Schwärzungsbeitrag subtrahiert werden.An advantageous device for performing the method is obtained when there is a radiation source with which the x-ray film is additionally covered with a the entire film area exposed constant constant component and if a subtraction device for further processing to eliminate the DC component of the Additional exposure is available. This can either be on photographically or after scanning the X-ray film then the additional electronically Redaction contribution will be subtracted.

Eine einfache Zusatzbelichtung wird erreicht, wenn in der Röntgenfilmkassette auf der dem Röntgenstrahler abgewandten Seite eine einschaltbare Strahlenquelle eingelegt ist. Die Zusatzbelichtung kann durch einfache Anlegung einer Spannung an die Röntgenfilmkassette erreicht werden, wenn die Strahlenquelle aus einer Elektrolumineszenzplatte besteht, deren Elektroden kurzzeitig mit einer Spannungsversorgung verbindbar sind. Eine elektrische Zuführung kann entfallen, wenn die Strahlenquelle aus einem Diffusor besteht, der mit einer Lichtquelle koppelbar ist.A simple additional exposure is achieved if in the X-ray film cassette on the one facing away from the x-ray emitter Inserted a switchable radiation source is. The additional exposure can be done by simple application voltage to the X-ray film cassette can be reached, if the radiation source is from an electroluminescent plate exists, the electrodes for a short time with a Power supply can be connected. An electric one Feeding can be omitted if the radiation source is off a diffuser that can be coupled to a light source is.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. It demonstrate:

Fig. 1 Hurter-Driffield-Dichte/Belichtungs-Kurve, Fig. 1 Hurter-Driffield density / exposure curve,

Fig. 2 eine Röntgendiagnostikeinrichtung, Fig. 2 is an X-ray diagnostic device,

Fig. 3 Blockschaltbild eines Verarbeitungsgerätes, und Fig. 3 block diagram of a processing device, and

Fig. 4 und 5 Querschnitte durch erfindungsgemäße Röntgenkassettten. FIGS. 4 and 5 are cross-sections through Röntgenkassettten invention.

In der Fig. 2 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Stativsäule 1 dargestellt, an der ein Längslaufwagen 2 höhenverstellbar gelagert ist. An dem Längslaufwagen 2 ist ein Träger 3 um eine horizontale Achse 4 schwenkbar gelagert. An dem einen Ende dieses Trägers 3 ist eine Röntgenröhre 5 und an dem dazu gegenüberliegenden Ende ein Halter 6 für eine Röntgenfilmkassette 7 befestigt. Das Gewicht des Längslaufwagens 2, des Trägers 3 der Röntgenröhre 5 und des Kassettenhalters 6 ist durch ein an einem über eine Seilrolle 8 geführten Seilzug 9 aufgehängtes Gegengewicht 10 ausgeglichen. Der Kassettenhalter 6 weist Spannbacken 11 bis 13 für die Röntgenfilmkassette 7 auf. Mittels dieser Röntgendiagnostikeinrichtung lassen sich somit photographische Röntgenaufnahmen einer in dem Strahlengang der Röntgenröhre befindlichen Untersuchungsperson erstellen. Diese Röntgenaufnahmen werden dann beispielsweise in einer nicht dargestellten Entwicklungsstation entwickelt.In FIG. 2 is an X-ray diagnostic device is illustrated with a stand column 1, on which a longitudinal carriage 2 is mounted height-adjustable. On the longitudinal carriage 2 , a carrier 3 is pivotally mounted about a horizontal axis 4 . An X-ray tube 5 is attached to one end of this carrier 3 and a holder 6 for an X-ray film cassette 7 is attached to the opposite end. The weight of the longitudinal carriage 2 , the carrier 3 of the X-ray tube 5 and the cassette holder 6 is balanced by a counterweight 10 suspended from a cable pull 9 guided by a cable pulley 8 . The cassette holder 6 has jaws 11 to 13 for the X-ray film cassette 7 . This x-ray diagnostic device can thus be used to take photographic x-ray images of an examiner located in the beam path of the x-ray tube. These X-ray images are then developed, for example, in a development station (not shown).

Zur weiteren, insbesondere zur digitalen Verarbeitung kann dieser belichtete und entwickelte Röntgenfilm beispielsweise von der Fig. 3 dargestellten Verarbeitungsschaltung abgetastet werden. Hierzu wird der Blattfilm 14 auf eine transparente Ablage 15 einer Abtastvorrichtung 16 gelegt, die einen über die gesamte Fläche des Blattfilmes 14 gleitenden Lichtpunkt erzeugt. Dies kann beispielsweise durch einen Monitor 17 erfolgen, auf dessen Leuchtschirm durch eine Steuervorrichtung 18 einwandernder Lichtpunkt erzeugt wird. Eine Optik 19 bildet diesen Lichtpunkt auf dem Blattfilm 14 ab, so daß dieser punktweise beleuchtet wird. Über eine Linse 20, beispielsweise eine Fresnell-Linse, wird der durch den Blattfilm 14 geschwächte Lichtpunkt auf einem Fotomultiplier 21 abgebildet. Das Ausgangssignal des Fotomultipliers 21 wird einer Wandlerschaltung 22 zugeführt, die es in Videosignale umsetzt, die einer Verarbeitungsschaltung 23 zugeführt werden. Der Ausgang der Verarbeitungsschaltung 23 ist mit einem Bildspeicher 24 verbunden, dessen Ausgangssignal auf einem externen Monitor 25 wiedergegeben werden kann.For further processing, in particular for digital processing, this exposed and developed X-ray film can be scanned, for example, by the processing circuit shown in FIG. 3. For this purpose, the sheet film 14 is placed on a transparent support 15 of a scanning device 16 , which generates a light spot sliding over the entire surface of the sheet film 14 . This can be done, for example, by a monitor 17 , on the fluorescent screen of which a spot of light is generated by a control device 18 . An optical system 19 forms this point of light on the sheet film 14 so that it is illuminated point by point. The light point weakened by the sheet film 14 is imaged on a photomultiplier 21 via a lens 20 , for example a Fresnell lens. The output signal of the photomultiplier 21 is fed to a converter circuit 22 which converts it into video signals which are fed to a processing circuit 23 . The output of the processing circuit 23 is connected to an image memory 24 , the output signal of which can be reproduced on an external monitor 25 .

Die Abtastung des Blattfilmes 14 erfolgt nach einem sogenannten Flying-Spot-Verfahren. Ein Lichtpunkt wandert über die aufzunehmende Vorlage. Diese Abtastung kann beispielsweise langsam erfolgen, so daß die Nachleuchtdauer des Bildschirms des Monitors 17 keine Auflösungsbegrenzung ergibt. Es kann aber auch ein Laser als Lichtquelle verwendet werden, dessen Strahl abgelenkt wird. Der über den Blattfilm 14 wandernde Lichtpunkt weist eine konstante Helligkeit auf. Nach Durchtreten des Lichtpunktes durch den Blattfilm 14 wird das Licht moduliert und liefert am Ausgang des Fotomultipliers 21 ein entsprechendes elektrisches Signal, das als Videosignal in den Bildspeicher 24 eingelesen wird. Von dem Bildspeicher 24 kann das Bild ständig ausgelesen und auf dem Monitor 25 zur Kontrolle wiedergegeben werden.The sheet film 14 is scanned using a so-called flying spot method. A point of light wanders over the original to be recorded. This scanning can take place slowly, for example, so that the persistence of the screen of the monitor 17 does not result in a resolution limit. However, a laser can also be used as the light source, the beam of which is deflected. The point of light traveling over the sheet film 14 has a constant brightness. After the point of light has passed through the sheet film 14 , the light is modulated and supplies a corresponding electrical signal at the output of the photomultiplier 21 , which electrical signal is read into the image memory 24 as a video signal. The image can be continuously read out from the image memory 24 and displayed on the monitor 25 for checking.

In den Fig. 4 und 5 sind nun Röntgenfilmkassetten 7 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt. Diese Röntgenfilmkassetten 7 bestehen aus einem Kassettengehäuse 26 und einem Deckel 27. In das Kassettengehäuse 26 ist oben eine erste Verstärkerfolie 28 eingelegt, unter der sich ein Röntgenfilm 29, bestehend aus zwei photoempfindlichen Schichten 30 und einer Trägerschicht 31, befindet. Unterhalb des Röntgenfilmes 29 ist eine zweite Verstärkerfolie 32 eingelegt, die keine üblicherweise verwendete Reflexschicht enthält. Unter diesem Schichtaufbau 28 bis 32 befindet sich auf dem Boden des Kassettengehäuses 26 eine einschaltbare Strahlenquelle 33.In Figs. 4 and 5 X-ray film cassettes 7 are now shown for carrying out the method according to the invention. These X-ray film cassettes 7 consist of a cassette housing 26 and a cover 27 . In the cassette housing 26 , a first amplifier film 28 is inserted at the top, under which there is an X-ray film 29 , consisting of two photosensitive layers 30 and a carrier layer 31 . Below the X-ray film 29 , a second intensifying film 32 is inserted, which does not contain a commonly used reflective layer. Under this layer structure 28 to 32 there is a switchable radiation source 33 on the bottom of the cassette housing 26 .

In der Fig. 4 wird die einschaltbare Strahlenquelle 33 aus einer Elektrolumineszenz-Platte 34 gebildet, die zwei Elektroden 35 aufweist, die beispielsweise aus leitendenden Glasplatten gebildet sein können, zwischen denen sich eine Schicht 36 aus pulverisiertem Leuchtstoff befindet. Über Anschlüsse 37 lassen sich die Elektroden 35 mit einer Spannungsquelle 38 kurzzeitig verbinden, so daß die Elektrolumineszenz-Platte 34 kurzzeitig zum Leuchten angeregt werden kann. Dies kann kurz vor oder nach der Belichtung des Röntgenfilmes mit dem Röntgendiagnostikgerät erfolgen.In FIG. 4, the switchable radiation source 33 is formed from an electroluminescent plate 34 having two electrodes 35 which may be formed for example of conductive ends glass plates, between which is a layer 36 of powdered phosphor. The electrodes 35 can be briefly connected to a voltage source 38 via connections 37 , so that the electroluminescent plate 34 can be briefly excited to light up. This can be done shortly before or after the X-ray film is exposed to the X-ray diagnostic device.

In der Fig. 5 besteht die Strahlenquelle 33 aus einem Diffusor 39, beispielsweise einer einseitig angeätzten Plexiglasplatte oder einem speziellen mit Streu- oder Fluoreszenzzentren versetzen Glas, der seitlich aus dem Kassettengehäuse 26 geführt ist. In diesem Bereich sind die Außenflächen des Diffusors 39 mit einem Absorber 40 versehen. An die Stirnfläche des Diffusors 39 läßt sich eine Lichtquelle 41 ankoppeln, die eine Blitzröhre 42 aufweist, vor der ein Farbfilter 43 angeordnet ist. Kurz vor oder nach der Belichtung des Filmes mit Röntgenstrahlen, die, wie dargestellt, durch den Deckel 27 auf den Röntgenfilm 29 fallen, wird eine nicht dargestellte Abdeckung von der Stirnseite des Diffusors 39 abgenommen und die Lichtquelle 41 daraufgesetzt. Durch kurzzeitiges Einschalten der Blitzröhre 42 wird somit der Röntgenfilm 29 zusätzlich belichtet. Der Farbfilter 43 dient zur Anpassung der spektralen Empfindlichkeit an das verwendete Filmmaterial.In FIG. 5, 33 is the radiation source from a diffuser 39, for example, a one-sided etched with a special plexiglass plate or scatter or fluorescence centers enable glass, which is guided out of the cassette case 26 side. In this area, the outer surfaces of the diffuser 39 are provided with an absorber 40 . A light source 41 , which has a flash tube 42 , in front of which a color filter 43 is arranged, can be coupled to the end face of the diffuser 39 . Shortly before or after exposure of the film to X-rays, which, as shown, fall through the cover 27 onto the X-ray film 29 , a cover (not shown) is removed from the end face of the diffuser 39 and the light source 41 is placed thereon. The X-ray film 29 is thus additionally exposed by briefly switching on the flash tube 42 . The color filter 43 is used to adapt the spectral sensitivity to the film material used.

Der derart, beispielsweise mit Eo belichtete und anschließend entwickelte Röntgenfilm 29 wird nunmehr von der Abtastvorrichtung 16 abgetastet und dessen Videosignal der Verarbeitungsschaltung 23 zugeführt. Hier wird nun der störende Gleichanteil der Zusatzbelichtung, der zur Erhöhung der minimalen Dichte Do führte, durch Subtraktion eliminiert, so daß auf dem Monitor 25 ein sehr kontrastreiches Bild entsteht, bei dem auch Objektdetails geringer Intensität zu erkennen sind.
Bezugszeichenliste
1 Stativsäule
2 Längslaufwagen
3 Träger
4 Achse
5 Röntgenröhre
6 Halter
7 Röntgenfilmkassette
8 Seilrolle
9 Seilzug
10 Gegengewicht
11-13 Spannbacken
14 Blattfilm
15 Ablage
16 Abtastvorrichtung
17 Monitor
18 Steuervorrichtung
19 Optik
20 Linse
21 Fotomultiplier
22 Wandlerschaltung
23 Verarbeitungsschaltung
24 Bildspeicher
25 Monitor
26 Kassettengehäuse
27 Deckel
28 erste Verstärkerfolie
29 Röntgenfilm
30 photoempfindliche Schicht
31 Trägerschicht
32 zweite Verstärkerfolie
33 Strahlenquelle
34 Elektrolumineszenz-Platte
35 Elektroden
36 Schicht
37 Anschlüsse
38 Spannungsquelle
39 Diffusor
40 Absorber
41 Lichtquelle
42 Blitzröhre
43 FarbfilterThe X-ray film 29 exposed in this way, for example exposed to Eo, is then scanned by the scanning device 16 and its video signal is fed to the processing circuit 23 . Here the disturbing direct component of the additional exposure, which led to the increase in the minimum density Do , is eliminated by subtraction, so that a very high-contrast image is produced on the monitor 25 , in which object details of low intensity can also be seen.
Reference symbol list
1 tripod column
2 longitudinal carriages
3 carriers
4 axis
5 x-ray tube
6 holders
7 X-ray film cassette
8 rope pulley
9 cable
10 counterweight
11 - 13 jaws
14 sheets of film
15 shelf
16 scanning device
17 monitor
18 control device
19 optics
20 lens
21 photo multiplier
22 converter circuit
23 processing circuit
24 image memories
25 monitor
26 cassette housing
27 lid
28 first amplifier film
29 X-ray film
30 photosensitive layer
31 carrier layer
32 second intensifying screen
33 radiation source
34 Electroluminescent plate
35 electrodes
36 layer
37 connections
38 voltage source
39 diffuser
40 absorbers
41 light source
42 flash tube
43 color filters

Claims

1. A method for taking X-ray images on an X-ray film cassette ( 7 , 26 , 27 ) arranged in an X-ray film ( 29 ), in which the X-ray film ( 29 ) is exposed to useful information by an X-ray source ( 5 ), characterized in that the X-ray film ( 29 ) is additionally exposed with a DC component and that the DC component of the additional exposure is eliminated by subtraction for further processing.

2. The method according to claim 1, characterized in that the X-ray film ( 29 ) is exposed for additional exposure with unattenuated X-rays.

3. The method according to claim 1, characterized in that the additional exposure done by uniform, visible light.

4. Device for carrying out the method according to one of the claims 1 to 3, characterized in that a radiation source ( 5 , 33 ) is provided with which the X-ray film ( 29 ) is additionally exposed with a constant proportion over the entire film surface, and in that a subtraction device ( 23 ) for eliminating the direct component of the additional exposure is available for further processing.

5. The device according to claim 4, characterized in that a switchable radiation source ( 33 ) is inserted in the X-ray film cassette ( 7 , 26 , 27 ) on the side facing away from the X-ray emitter ( 5 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the radiation source ( 33 ) consists of an electroluminescent plate ( 34 ), the electrodes ( 35 ) can be briefly connected to a voltage supply ( 38 ).

7. The device according to claim 5, characterized in that the radiation source ( 34 ) consists of a diffuser ( 39 ) which can be coupled to a light source ( 41 ).