DE3927240A1 - Betriebsmonitor fuer roentgenroehren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Ge­ rät zum Überwachen von Röntgenstrahlung, insbesondere auf ein Verfahren und ein Gerät zum Überwachen von Röntgenstrahlung in einem Gehäuse einer CT-Röntgen­ röhre.

Es ist bekannt, Röntgenröhren in unterschiedlichen medizinischen Geräten einzusetzen, um Röntgenaufnahmen von Patienten zu machen. Diese Röntgenaufnahmen werden für unterschiedliche diagnostische Aufgaben verwendet. Eine Röntgenröhre gibt Röntgenstrahlung ab, und ein Teil dieser Röntgenstrahlung wird vom Körper absor­ biert, ein anderer Teil geht durch den Körper hindurch.

Für eine Röntgenaufnahme wird ein Röntgenfilmabschnitt hinter dem Körper angeordnet und die Röntgenröhre wird auf die Vorderfläche des Körpers ausgerichtet. Gibt die Röntgenröhre Röntgenstrahlung ab, so erscheint auf dem entwickelten Film eine Schattengraphik.

Eine besondere Art von Röntgenröhren sind CT-Röntgen­ röhren, die in computerisierten Tomographiegeräten ein­ gesetzt werden. Diese Röhren geben einen planaren Strahl ab, der dann im Betrieb um den Körper herum geführt wird. Um den Körper herum sind verschiedene Sen­ soren angeordnet, welche die Intensität des Strahles feststellen. Die Sensoren sind mit einem Computer ver­ bunden, der ein Bild eines Abschnitts des geröntgten Körpers erzeugt. Die Röntgenröhre wird am Körper ent­ lang geführt und erzeugt Sequenzen von Abschnittaufnah­ men, so daß der Computer dreidimensionale Bilder des Körpers erzeugen kann.

CT-Röntgenröhren sind verhältnismäßig teuer, und darum ist es wünschenswert, daß Röhrenhersteller eine Möglich­ keit haben, die gesamte Betriebszeit der Röhre zur Beur­ teilung von Garantieansprüchen zu überwachen. Wenn Ein­ richtungen wie Krankenhäuser solche Geräte wirtschaft­ lich nutzen wollen, dann müssen diese CT-Durchleuch­ tungsgeräte fortlaufend in Betrieb sein. Durch diesen fortlaufenden Betrieb wird die Röntgenröhre warm und die entstehenden hohen Temperaturen in der CT-Röntgen­ röhre führen dazu, daß im Röntgenröhrengehäuse Gase ab­ gegeben werden, was die Lebenserwartung einer CT-Rönt­ genröhre beeinträchtigt. Wegen der begrenzten Lebenser­ wartung einer CT-Röntgenröhre kann es erforderlich wer­ den, daß sowohl die Anzahl der Betätigungen als auch die Betriebsdauer insgesamt überwacht wird. Die aus der Überwachung stammenden Daten können dann zur Berechnung der Garantieansprüche für eine Röhre verwendet werden.

Außerdem ist es wünschenswert, Informationen über den Zustand der Umgebung der Röntgenröhre zu erhalten, wenn die Röhre in Betrieb ist. Zu diesen Informationen ge­ hören einmal die Betätigungszeit, die Gehäusetemperatur und die Betätigungsrate, weil diese Informationen für eine Betriebssicherheitsanalyse zu verwenden sind. Eine solche Analyse kann dazu eingesetzt werden, um eine Voraussage über die Anzahl der Betätigungen vor einem Versagen der Röhre zu machen. Es können dann weitere Analysen vorgenommen werden, um die Auswirkungen mitt­ lerer Betätigungszeiten und Gehäusetemperaturen auf die Betriebssicherheit der Röntgenröhre zu untersuchen.

Zwei bekannte Arten, Röntgenröhren zu überwachen, sind die folgenden: Zuerst wird ein Zähler an einen Strom­ schalter in der CT-Durchleuchtungsvorrichtung ange­ schlossen, so daß der Zähler bei jeder Röntgenröhren­ betätigung um einen Schritt fortgeschaltet wird. Der Zähler gibt also die Anzahl der Betätigungszyklen der Röntgenröhre an. Diese Art, die Anzahl der Betätigungen einer Röntgenröhre zu zählen, ist unzuverlässig, weil CT-Röntgenröhren austauschbar und ohne weiteres in CT-Durchleuchtungsgeräte eingesetzt oder herausgenommen werden können. Wird beispielsweise eine zweite Röhre gegen eine erste Röhre ausgetauscht, so ist die ange­ gebene Zählung nicht als die Zählung für die erste oder die zweite Röhre zu erkennen. Ein an einen Strom­ schalter angeschlossener Zähler hat den weiteren Nach­ teil, daß er die in dem CT-Röntgenröhrengehäuse herrschende Temperatur nicht aufzeichnen kann. Bekannte an Stromschalter anzuschließende Zähler geben außerdem die Zeitdauer einer CT-Röntgenröhrenbetätigung nicht an.

Ein zweites Verfahren, die Betätigung einer Röntgen­ röhre zu überwachen, erfordert die Verwendung von Vorrichtungen zum Messen von Röntgenstrahlung. Diese die Betätigung der Röhre überwachende Vorrichtung ist vor der Röntgenröhre angeordnet und überwacht die Be­ tätigungszeit und die Stärke jedes Zyklus. Diese Test­ vorrichtung ist allerdings physisch nicht mit der CT-Röntgenröhre verbunden; d.h., CT-Röntgenröhren können auch in diesem Fall aus dem CT-Durchleuchtungs­ gerät herausgenommen, ausgetauscht und wieder einge­ setzt werden, was zu falschen Angaben über den Lebens­ zyklus der gerade einem CT-Durchleuchtungsgerät einge­ setzten Röntgenröhre führt. Um bei diesem zweiten Ver­ fahren zu genauen Daten über die Betätigungszyklen einer Röntgenröhre zu kommen, ist menschliches Eingrei­ fen erforderlich, was wiederum zu ungenauen Daten über den Lebenszyklus führen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Röntgenröhrenbetätigungsmonitor vorzuschlagen, der mit einem verbesserten Verfahren zur Überwachung von Röntgenröhren arbeitet und der den Zu­ stand der Röntgenröhre während des Betriebs aufzeich­ net. Der Monitor soll dabei mit dem Röntgenröhrenge­ häuse verbunden sein und eine Aufzeichnung der Zählung der Betätigungen der Röntgenröhren für die Lebensdauer der Röntgenröhre liefern. Die Aufzeichnung der Dauer der Betätigungen der Röntgenröhre soll dabei über die gesamte Lebenszeit einer Röntgenröhre erfolgen. Zweck­ mäßigerweise soll hierbei auch eine Aufzeichnung von Datum und Uhrzeit von Betätigungen für die Lebensdauer einer Röntgenröhre erfolgen.

Weiter ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Apparat zu schaffen, der die Temperatur der die Röntgenröhre um­ gebenden Flüssigkeit während der Röntgenröhrenbetäti­ gung mißt und aufzeichnet. Eine weitere Aufgabe der Er­ findung ist die Schaffung eines Gerätes, das die gemes­ senen Angaben der unterschiedlichen Betriebsinforma­ tionen gespeichert hält, und wobei die gespeicherten Röntgenröhrenbetätigungsdaten zu einem späteren Zeit­ punkt zugänglich sind. Schließlich soll das Gerät ver­ steckt angeordnet sein, um ein versehentliches oder verfälschendes Hantieren zu verhindern.

Nach der Erfindung wird ein Gerät mit einem Röntgen­ röhrengehäuse vorgeschlagen, das Mittel in dem Röntgen­ röhrengehäuse zum Erzeugen von Röntgenstrahlung auf­ weist und mit dem Röntgenröhrengehäuse integral verbun­ dene Mittel zum Abtasten und Aufzeichnen von Betriebs­ parametern der Röntgenröhre zur nachfolgenden Analyse enthält. Es kann vorteilhaft sein, daß die Aufzeich­ nungsmittel im wesentlichen in dem Röntgenröhrengehäuse untergebracht sind. Es kann weiter vorteilhaft sein, daß die Röntgenstrahlen erzeugenden Mittel eine Röntgen­ röhre enthalten. Vorteilhaft kann es ebenfalls sein, daß die Abtastmittel die Temperatur an einer oder an mehreren Stellen in dem genannten Röntgenröhrenge­ häuse abtasten und daß die Aufzeichnungsmittel die Tem­ peraturwerte speichern.

Bei der Anwendung der Erfindung kann ein Gerät vorge­ sehen sein mit Mitteln in dem Röntgenröhrengehäuse zum Erzeugen von Röntgenstrahlung, wobei mit dem Röntgen­ röhrengehäuse Mittel zum Feststellen vorhandener Rönt­ genstrahlung verbunden sind und Mittel vorhanden sind, die, wenn die Abtastmittel Röntgenstrahlung fest­ stellen, das Vorhandensein von Röntgenstrahlung auf­ zeichnen. Es kann vorteilhaft sein, daß die Abtastmit­ tel im wesentlichen in dem Röntgenröhrengehäuse vorge­ sehen sind und die Röntgenstrahlung erzeugenden Mittel eine Röntgenröhre enthalten. Vorzugsweise können die Abtastmittel eine Photodiode, die elektrisch mit einem Verstärker hoher Verstärkung verbunden ist, enthalten. Die Aufzeichnungsmittel können vorzugsweise im wesent­ lichen in dem Gehäuse vorgesehen sein. Zusätzlich ent­ hält das Gerät Mittel zum Abtasten der um die Röntgen­ strahlung erzeugenden Mittel herum herrschenden Tempe­ ratur sowie mit den die Röntgenstrahlung abtastenden Mitteln elektrisch verbundene Mittel zum Aufzeichnen der um die Röntgenstrahlung erzeugenden Mittel herum herrschenden Temperatur. Vorzugsweise kann die Aufzeich­ nung eine Zählung enthalten, die der Anzahl von Malen entspricht, die die Abtastmittel das Vorhandensein von Röntgenstrahlung festgestellt haben. Es kann vorteil­ haft sein, daß die Abtast- und die Aufzeichnungsmittel in dem Gehäuse untergebracht sind. Weiter kann das Gerät in der Röntgenröhre Mittel zum Speichern der Auf­ zeichnung in einem Datenspeicherelement enthalten, aus dem die Aufzeichnungsergebnisse bei Wartungsarbeiten an der Röntgenröhre entnommen werden können.

Weiter kann die Erfindung auf dem Wege eines Verfahrens angewendet werden, mit dem die Röntgenstrahlung aus einer Röntgenröhre in einem Gehäuse überwacht werden kann, wobei das Verfahren das Erzeugen von Röntgenstrah­ len, das Feststellen von aus der Röntgenröhre in dem Röntgengehäuse stammenden Röntgenstrahlen und das Auf­ zeichnen des Vorhandenseins von Röntgenstrahlenenergie, wenn das Vorhandensein von Röntgenstrahlung festge­ stellt worden ist, umfaßt. Vorteilhaft kann es sein, daß das Verfahren als weiteren Schritt das Speichern der Aufzeichnungen in einem nichtflüchtigen Speicher oder in einem batteriegestützten flüchtigen Speicher um­ faßt. Es kann vorteilhaft sein, daß der Zugang zu den gespeicherten Aufzeichnungen bei einer Wartung der Rönt­ genröhre vorgesehen ist. Es ist auch möglich, daß mit dem vorgeschlagenen Verfahren die um die Röntgenröhre herum herrschende Temperatur abgetastet und diese Tempe­ ratur aufgezeichnet wird, wenn das Vorhandensein von Röntgenstrahlung festgestellt wird.

Die beschriebenen Aufgaben und Vorteile werden in der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbei­ spiele, die auf die beigefügten Zeichnung Bezug nimmt, näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Schnittzeichnung eines Röntgenröhrengehäu­ ses mit einem darin vorgesehenen Betätigungsmoni­ tor nach Fig. 1;

Fig. 2 eine Ansicht einer Schaltungsplatte für den Betä­ tigungsmonitor nach Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockdiagramm des Betätigungsmonitors für Röntgenröhren;

Fig. 4 ein Flußdiagramm der Software für den Röntgenröh­ ren-Betätigungsmonitor; und

Fig. 5 ein Flußdiagramm der Übertragung von Daten der Röntgenröhren-Betätigungsmonitorschaltung an einen externen Computer.

In Fig. 1 ist ein Gehäuse für CT-Röntgenröhren, wie sie für die Computer-Tomographie eingesetzt werden, mit 10 bezeichnet. Dieses Gehäuse enthält eine CT-Röntgenröhre 12 und weist eine Öffnung 14 auf. Das Gehäuse 10 ent­ hält weiterhin eine Anode 11 und eine Kathode 13 in der Röntgenröhre 12. Nicht dargestellte Stecker sind mit der Kathode 13, Anode 11, und an entsprechende Fassungen 22 und 19 sind Leitungen angeschlossen, um die von einer entsprechenden Stromversorgung (nicht gezeigt) ge­ lieferte Hochspannung an die Röntgenröhre 12 zu leiten. An den Enden des Gehäuses 10 sind Endkappen 16 und 18 vorgesehen. Zwischen der Endkappe 16 und einer Blei­ platte 10 ist eine Gummimembran 24 vorgesehen. Eine Schaltung 26 für den CT-Röntgenröhren-Betätigungsmoni­ tor ist zwischen der Gummimembran 24 und der Endkappe 16 vorgesehen und mit einem RTV-Klebemittel 35, einem mechanischen Halteelement oder ähnlichem an der End­ kappe 16 befestigt.

Die Betätigungsmonitorschaltung 26 ist mit einem Photo­ detektor 30 über eine Leitung 28, die durch die Öffnung 31 in der Bleiplatte 20 und eine Öffnung 33 in der Gum­ mimembran 24 hindurchgeführt ist, verbunden. Der Photo­ detektor 30 ist eine Photodiode, z.B. Edmund Scientific P-36646, die an der Bleiplatte 20 mit einem RTV-Klebe­ mittel 34 oder einem anderen geeigneten Mittel befe­ stigt ist. Der dargestellte Photodetektor 30 ist ein Photoleiter; er kann jedoch auch aus einer Reihe von Photoelementen bestehen. Es kann neben dem Photodetek­ tor 30 ein hochwirksamer Verstärkungsschirm 32 oder ein fluoreszierender Verstärkungsschirm vorgesehen sein, wie er zwischen Photodetektor und CT-Röntgenröhre 12 dargestellt ist. Dieser Verstärkungsschirm 32 wird eben­ falls mit RTV-Klebemittel 34 gehaltert. Im CT-Röntgen­ röhrengehäuse 10 ist ein Isolieröl 36 vorgesehen, das für eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Gehäuse 10 sorgt, wenn die CT-Röntgenröhre 12 in Betrieb ist.

Leitungen 29 a und b, die durch Öffnungen 31 und 33 geführt sind, verbinden die Monitorschaltung 26 mit einem Thermistor 38. Der Thermistor 38 ist physisch am Gehäuse 10 befestigt und von Isolieröl 36 umgeben. Der Thermistor 38 stellt eine Möglichkeit dar, daß die Monitorschaltung 26 die Temperatur des Isolieröls 36 abtasten kann. Als Alternative kann der Thermistor 38 an der Monitorschaltung 26 vorgesehen sein anstatt im Isolieröl 36, um die Temperatur im oder am Gehäuse 10 anzuzeigen oder zu überwachen. Der dargestellte Ther­ mistor 38 ist ein Analog Devices AD 590; es können jedoch auch andere Temperaturfühler eingesetzt werden wie z.b. Thermoelemente oder IC-Temperaturwandler.

Die Monitorschaltung 26 kann mit Sensoren verbunden sein, die andere Betriebsparameter der Röntgenröhre 12 feststellen. Einige dieser Betriebsparameter, die von Sensoren festgestellt und überwacht werden können, sind z.B. die Strahlungsintensität der Röntgenstrahlen, die Lage des Röntgenröhrengehäuses 10, die Beschleunigung des Röntgenröhrengehäuses 10, die Temperatur der die Röntgenröhre umgebenden Luft, die Temperatur der Anode oder verschiedener anderer Teile in der Röntgenröhre 12, die Fließrate des Öls 36, das Vorhandensein von Gas im Öl 36, den Druck im Röntgenröhrengehäuse 10 und die Rotation der Anode 11.

In Fig. 2 ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 darge­ stellten Monitorschaltung 26 dargestellt. Die Schaltung 26 ist auf einer ersten Schaltungsplatine 21 und einer zweiten Schaltungsplatine 23 angeordnet, zwischen denen Stecker 25 vorgesehen sind. Eine Batterie-Stromversor­ gung 46 ist auf der ersten Schaltungsplatine 21 vorge­ sehen. Ein RS-232-Stecker 27 ist auf der zweiten Schal­ tungsplatine 23 angeordnet.

Die Arbeitsweise wird zwar anhand einer CT-Röntgenröhre 12 beschrieben, Photodetektor 30 und die Monitorschal­ tung 26 funktionieren jedoch mit allen Röntgenstrahlen erzeugenden Vorrichtungen.

Für den Betrieb wird die CT-Röntgenröhre 12 eingeschal­ tet. Röntgenstrahlenemissionen strahlen dann von der CT- Röntgenröhre 12 durch die Hauptöffnung 14 auf das zu durchleuchtende Objekt. Zusätzlich werden Rönt­ genstrahlen in Richtung auf die Endkappe 16 ausge­ strahlt. Der auf der Bleiplatte 20 vorgesehene Verstär­ kungsschirm 32 absorbiert und verstärkt dann die von der CT-Röntgenröhre 12 abgegebene Strahlung. Der Photo­ detektor 30 empfängt die vom Verstärkungsschirm 32 ver­ stärkte Strahlung. Der Photodetektor 30 wandelt die empfangene Strahlung in ein elektrisches Signal um, das über die Leitung 28 an die Monitorschaltung 26 gelangt.

Nach dem Empfang des elektrischen Signals vom Photode­ tektor 30 beginnt die Monitorschaltung 26 einen aktiven Zyklus, währenddessen sie Datum und Tageszeit sowie die Dauer der abgegebenen Strahlung aufzeichnen, eine in­ terne Strahlungszählung betätigen und Überwachungsin­ formationen in einem Datenspeicherelement 44 (Fig. 3) speichern kann. Während eines aktiven Zyklus kann die Monitorschaltung 26 ebenfalls die Temperatur des Iso­ lieröls 36 dadurch feststellen, daß sie den Innenwider­ stand des Thermistors 38 überwacht. Dazu liefert die Monitorschaltung 26 eine Referenzspannung auf Leitung 29 a und stellt dann den Innenwiderstand des Thermistors 38 anhand der an Leitung 29 b festgestellten Spannungs­ änderung fest. Der Innenwiderstand ändert sich entspre­ chend der Temperatur und der Wert wird dann in das Datenspeicherelement 44 eingegeben. Weitere Einzelhei­ ten des Temperaturüberwachungsbetriebes in der Monitor­ schaltung 26 werden im Zusammenhang mit den Fig. 3, 4 und 5 beschrieben.

Ausgelöst durch einen in der Monitorschaltung 26 vorge­ sehenen Zeitgeber oder durch eine von dem Sensor im oder am Röntgenröhrengehäuse 10 festgestellte Aktivität beginnt die Monitorschaltung 26 einen aktiven Zyklus. In dieser Zeit kann die Monitorschaltung 26 die festge­ stellte Aktivität in das Datenspeicherelement 44 einge­ ben.

Während der Wartung des CT-Durchleuchtungsgerätes wird das Gehäuse 10 daraus entfernt. Die Endkappe 16 wird dann zusammen mit der Monitorschaltung 26 aus dem Gehäu­ se 10 herausgenommen. Nach der Trennung der Monitor­ schaltung 26 von der Endkappe 16 wird die Monitorschal­ tung 26 an einen nicht dargestellten externen Computer über ein RS-232 Kabel angeschlossen, das in den Stecker 27 einsteckbar ist. Dieser externe Computer kann ein Personal Computer, ein Minicomputer o. dgl. sein, der die Informationen der Monitorschaltung 26 speichern und verarbeiten kann. Die im Datenspeicherelement 44 ge­ speicherten Daten werden dann in den externen Computer überführt, wo sie analysiert werden. Zu dieser Analyse gehört auch das Feststellen der Anzahl von Betätigungs­ zyklen der CT-Röntgenröhre 12. Weiter schließt die Analyse die Beobachtung der Temperatur des Isolieröls 36 während des Betriebes ein, um anhand dieser Daten feststellen zu können, welche Auswirkungen die Tempe­ ratur des Gehäuseisolieröls 36 auf das Versagen der CT- Röntgenröhre 12 hat. Außerdem können die übrigen Be­ triebsparameter, die bei einem Betrieb der Röntgenröhre wichtig sind, überwacht werden.

Wird ein automatisch gesteuerter Monitor vorgesehen, so können Informationen über die Röntgenröhre gespeichert und später abgerufen werden, um Garantieansprüche zu verifizieren und Daten für eine Analyse des Lebens­ zyklus zu sammeln. Ist der Monitor in das Gehäuse 10 der CT-Röntgenröhre eingebettet, so wird eine Beein­ trächtigung durch den Menschen und damit eine unabwend­ bare Datenverfälschung vermieden, was zu genaueren In­ formationen über die Röntgenröhre führt.

In Fig. 3 ist ein Blockdiagramm der Monitorschaltung 26 dargestellt. Diese Schaltung 26 enthält einen Mikropro­ zessor 40, der mit einem Programmspeicherelement 42, dem Datenspeicherelement 44, der Batterie-Stromversor­ gung 46 und einer Rückstell/Einschalt-Schaltung 48 ver­ bunden ist. Als Alternative ist eine Reservebatterie 50 mit dem Datenspeicherelement 44 verbunden.

Der Mikroprozessor 40 ist über einen I/O-Bus 52 mit einem I/O-Puffer 54 und einem I/O-Puffer 65 verbunden. Über Steuerleitungen 57 und Datenleitungen 69 ist der I/O-Puffer 54 mit einer Kalenderuhr 56 verbunden. Wei­ ter ist der I/O-Puffer 54 über einen Signalwandler 58 mit einem Röntgenstrahlendetektorsystem 59 verbunden, das den Photodetektor 30 und den Verstärkerschirm 32 enthält. Der Signalwandler 58 enthält einen Verstärker mit hoher Verstärkung, der mit einem Spannungs- oder Impulsgenerator verbunden ist. Ein solcher Verstärker ist nicht für alle Ausführungsmöglichkeiten des Photo­ detektors 30 erforderlich. Der I/O-Puffer 54 ist außer­ dem über einen A/D-Wandler 62 mit dem Thermistor 38 verbunden.

Der I/O-Puffer 64 ist mit einem RS-232-Interface 66 ver­ bunden, das ein nicht gezeigtes Kommunikationschip ent­ hält. Das RS-232-Interface 66 ist über Stecker 27 mit einem externen Computer verbunden, um ein Mittel zu schaffen, in das ein externer Computer Informationen von der Monitorschaltung 26 übertragen kann. Der externe Computer kann dazu verwendet werden, die Moni­ torschaltunginformationen zu prüfen.

Der Mikroprozessor 40 ist vorzugsweise im CMOS-Verfah­ ren hergestellt, so daß sein Betrieb nur sehr wenig Strom verbraucht. Das Programmspeicherelement 42 hält ein Monitorprogramm, das im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 näher erläutert wird. Das Datenspeicher­ element 44 hält Daten, wenn der Strom vom Gehäuse 10 der CT-Röntgenröhre abgeschaltet ist und kann entweder einen nichtflüchtigen Speicher oder einen flüchtigen Speicher enthalten, der über die Reservebatterie 50 versorgt wird. Im Datenspeicherelement 44 werden Infor­ mationen über den Betrieb der CT-Röntgenröhre 12 ge­ speichert. Die Batterie-Stromversorgung 46 umfaßt eine Batterie oder eine Reihe von Batterien, die die Monitor­ schaltung 26 mit Strom versorgen. Die Stromquelle 46 ist mit dem Mikroprozessor 40, dem Datenspeicherelement 44, dem Programmspeicherelement 42 und der Kalenderuhr 56 verbunden. Die Zufuhr von Strom aus der Stromquelle 46 an die übrigen Elemente der Monitorschaltung 26 wird vom Mikroprozessor 40 wahlweise gesteuert. Die Rück­ stell/Einschalt-Schaltung 48 enthält Mittel zum Reakti­ vieren der Monitorschaltung 26, wenn der Mikroprozessor 40 mit Hilfe des Röntgenstrahlendetektorsystems 59 und des Signalwandlers 58 das Vorhandensein von Röntgen­ strahlung feststellt.

Der I/O-Bus 52 enthält ein Interface, so daß der Mikro­ prozessor 40 mit den I/O-Puffern 54 und 64 in Ver­ bindung steht. Die Kalenderuhr 56 enthält eine inte­ grierte Schaltung mit einer Datum- und Zeitmarkierungs­ vorrichtung, die es ermöglicht, daß der Mikroprozessor 40 lesen kann, wann Röntgenstrahlung festgestellt wird. Die Kalenderuhr 56 enthält ebenfalls einen programmier­ baren Zeitgeber. Diese Kalenderuhr 56 ist mit dem I/O- Puffer 54 über Steuerleitungen 57 und Datenleitungen 69 verbunden. Eine der Steuerleitungen 57 ist eine Zeit­ gabeleitung, die so eingestellt werden kann, daß ihr Zustand durch die Kalenderuhr 56 geändert werden kann. Die zwischen den Zustandsänderungen der Zeitgabeleitung 57 liegende Zeitspanne kann vom Mikroprozessor 40 in das Programm der Kalenderuhr 56 eingegeben werden.

Der Thermistor 38 ist mit einer Niederspannungsan­ zapfung der Stromquelle 46 und mit einem A/D-Wandler 62 verbunden. Der Thermistor 38 wird eingesetzt, um die Temperatur des Öls 36 aufzuzeichnen, wenn die CT-Rönt­ genröhre in Betrieb ist. Ändert sich die Temperatur des Isolieröls 36, so ändert sich der Widerstandswert des Thermistors 38 ebenfalls, was zu einer Änderung der Spannung am A/D-Wandler führt.

Empfängt das Röntgenstrahlendetektorsystem 59 Röntgen­ strahlen, so fließt ein kleiner Strom vom Detektor­ system 59 an den Signalwandler 58. Der Signalwandler 58 verstärkt den empfangenen Strom und wandelt diesen in einen Spannungspegel oder -impuls. Dann liefert der Signalwandler 58 einen Impuls an die Rückstell/Ein­ schalt-Schaltung 48. Im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 wird die Wirkweise der Überwachungsschaltung 26 weiter erläutert.

In Fig. 4 ist ein Flußdiagramm dargestellt, mit dem der Betrieb des Mikroprozessors 40 erläutert wird. Das Pro­ grammieren eines Mikroprozessors ist Fachleuten bekannt.

Der erste Schritt in diesem Flußdiagramm ist ein festge­ stellter Einschalt-Interrupt. Bei diesem Schritt 70 überwacht der Mikroprozessor laufend die Rückstell/Ein­ schalt-Schaltung 48, bis ein Einschalt-Interrupt festge­ stellt wird. Werden Röntgenstrahlen von der CT-Röntgen­ röhre 12 ausgesandt oder eine Kommunikationsleitung im RS-232-Interface 66 umgeschaltet, so wird ein Einschalt- Interrupt-Signal an den Mikroprozessor 40 gegeben. Wird ein Einschalt-Interrupt festgestellt, führt der Mikro­ prozessor 40 Schritt 72 aus.

Mit Schritt 72 stellt der Mikroprozessor 40 fest, ob die Kommunikationsleitungsspannung im RS-232-Interface 66 umgeschaltet wurde. War dies der Fall, so führt der Mikroprozessor 40 Schritt 102 (Fig. 5) aus. War es jedoch nicht der Fall, dann führt der Mikroprozessor 40 Schritt 74 aus.

Bei Schritt 74 ermöglicht der Mikroprozessor, daß an einen Verstärker des Detektorsystems 59 Strom fließt (indem ein Bit an einen internen Stromsteuerschalter oder -relais gegeben wird, was nicht gezeigt ist). Der Mikroprozessor 40 löscht die Zeitgabeschaltung in der Kalenderuhr 56 und stellt die Kalenderuhr 56 so ein, daß ein erstes inneres Zeitgeberbit in der Kalenderuhr 56 nach etwa 0,5 Sekunden und ein zweites Zeitgeberbit nach etwa 10 Sekunden ausgegeben wird. Dann führt der Mikroprozessor Schritt 76 aus.

Bei Schritt 76 zählt der Mikroprozessor 40 die Anzahl der Röntgenstrahlimpulse, die von der CT-Röntgenröhre 12 abgestrahlt werden. Bei Betätigung strahlt die CT-Röntgenröhre wiederholt eine Ballung von Strahlen von etwa 500 Impulsen aus, die durch eine Pause von 0,5-2 sec voneinander getrennt sind. Eine solche Ballung, der eine Pause folgt, wird als Abschnitt be­ zeichnet. Der Mikroprozessor 40 zeichnet eine fort­ laufende Zählung der Impulszählung auf. Bei bestimmten Anwendungsfällen kann die Röntgenstrahlenanwendung aus nicht getrennten Impulsen bestehen. In diesem Fall braucht die Software lediglich die gesamte Zeit der Röntgenstrahlungsdauer aufzuzeichnen. Mikroprozessor 40 führt dann Schritt 78 aus.

Im Schritt 78 stellt der Mikroprozessor 40 fest, ob die Kalenderuhr 56 abgelaufen ist oder ob der Betätigungs­ zyklus der Röntgenröhre 12 beendet ist, indem das erste und das zweite innere Zeitgeberbit abgelesen werden. Ist das erste innere Zeitgeberbit gesetzt, so schaltet der Mikroprozessor den Abschnittzähler fort, löscht die Zeitgeberschaltung in der Kalenderuhr 56, indem die inneren Zeitgabe-Register zurückgestellt werden, wartet auf das Erscheinen eines Röntgenstrahlimpulses und führt dann Schritt 76 aus. Ist das zweite innere Zeitge­ berbit gestellt, bevor ein Röntgenstrahlenimpuls auf­ tritt, führt der Mikroprozessor 40 Schritt 80 aus.

Bei Schritt 80 speichert der Mikroprozessor 40 die Impuls- und Abschnittzählung im Datenspeicherelement 44. Danach führt der Mikroprozessor 40 Schritt 82 aus.

Bei Schritt 82 schaltet der Mikroprozessor 40 Betriebs­ spannung auf die Steuerleitungen 57 und Datenleitungen 69, die an der Schnittstelle zur Kalenderuhr 56 und den Steuerleitungen 63 des A/D-Wandlers 62 liegen. Danach führt der Mikroprozessor 40 Schritt 84 aus.

Bei Schritt 84 liest der Mikroprozessor 40 die Kalen­ derinformation aus der Kalenderuhr 56, welche die ak­ tuelle Tageszeit und das Datum enthält. Diese Infor­ mationen werden im Datenspeicherelement 44 gespeichert. Danach führt der Mikroprozessor 40 Schritt 86 aus.

Bei Schritt 86 liest der Mikroprozessor 40 über den A/D-Wandler 62 die Temperatur des Öls 36 ab. Die Spannung am A/D-Wandler 62 entspricht einem Spannungs­ pegel des Thermistors 38, der die Temperatur des Iso­ lieröls 36 im Gehäuse 10 der CT-Röntgenröhre mißt. Als nächstes führt der Mikroprozessor 40 Schritt 88 aus.

Bei Schritt 88 speichert der Mikroprozessor 40 den Spannungspegel, der der aus dem A/D-Wandler 62 abgele­ senen Temperatur entspricht, in das Datenspeicherele­ ment 44 ein. Danach führt Mikroprozessor 40 Schritt 100 aus.

Bei Schritt 100 beendet der Mikroprozessor 40 seine Tätigkeit, indem er die Spannung an allen logischen Schaltungen abschaltet, ausgenommen die Spannung für die Rückschalt-/Einschaltlogik 48. Der Mikroprozessor 40 bleibt in Wartestellung, Schritt 70, bis ein Ein­ schaltsignal festgestellt wird. Wird ein solches Signal festgestellt, führt Mikroprozessor 40 Schritt 72 aus.

In Fig. 5 ist ein Flußdiagramm für die Datenumspeiche­ rung für die Monitorschaltung 26 dargestellt. Dieses Flußdiagramm wird anschließend an Schritt 72 nach Fig. 4 ausgeführt. Der erste auszuführende Schritt ist Schritt 102.

Bei Schritt 102 sucht der Mikroprozessor 40 nach einem ASCII-Zeichen "D" vom RS-232-Interface 66. Hat der Mikroprozessor kein Zeichen "D" gelesen, so führt er die Überwachung des RS-232-Interface 66 nach diesem Zeichen fort. Hat der Mikroprozessor 40 festgestellt, daß das "D"-Zeichen zurückgekehrt ist, führt der Mikro­ prozessor 40 Schritt 104 aus.

Bei Schritt 104 sendet der Mikroprozessor 40 über das RS-232-Interface 66 eine Zeile der überwachten Infor­ mation, die das Datum, die Zeit, die Betätigungslänge und die Temperaturdaten einer einzelnen Betätigung aus dem Speicher des Datenspeicherelementes 44 enthält, an den externen Computer. Wenn eine Informationszeile aus dem Speicher des Datenspeicherelementes 44 übertragen wurde, führt der Mikroprozessor 40 Schritt 106 aus.

Bei Schritt 106 stellt Mikroprozessor 40 fest, ob alle Informationszeilen an den externen Computer gesendet wurden. Ist dies nicht der Fall, so liest Mikroprozes­ sor 40 die folgende Zeile und führt dann Schritt 104 aus. Wenn alle Informationszeilen an den externen Computer gesendet wurden, führt Mikroprozessor 40 Schritt 108 aus.

Bei diesem Schritt 108 schickt der Mikroprozessor 40 an den externen Computer eine Nachricht, die ein Ende der Übertragung (EOT) anzeigt. Danach führt der Mikropro­ zessor 40 eine gesteuerte Rückstellung durch, indem die Logik in der Monitorschaltung 26 zurückgestellt wird. Danach führt der Mikroprozessor 40 Schritt 70 aus.

Weiter ist in Fig. 5 das Flußdiagramm von Programm­ schritten dargestellt, die vom externen Computer ausgeführt werden, um die Daten aus der Monitorschal­ tung 26 zu übertragen. Der erste Schritt im Programm des externen Computers besteht darin, die Verbindung mit der Monitorschaltung 26 herzustellen, indem Schritt 202 ausgeführt wird.

Bei Schritt 202 sendet der externe Computer ein ASCII-"D"-Zeichen an die Monitorschaltung 26, und zwar über das RS-232-Interface am externen Computer, das mit dem RS-232-Interface 66 verbunden ist. Danach führt der externe Computer Schritt 204 aus.

Bei Schritt 204 liest der Mikroprozessor 40 aus dem mit der Monitorschaltung 26 verbundenen RS-232-Interface eine Informationszeile aus. Der externe Computer spei­ chert die Information auf einer zeilenweisen Basis in seinen eigenen Speicher ein. Danach führt der externe Computer Schritt 206 aus.

Bei Schritt 206 bestimmt der externe Computer, ob ein das Ende der Übertragung anzeigendes Zeichen (EOT) empfangen worden ist. Ist ein solches Zeichen nicht empfangen worden, führt der externe Computer Schritt 208 aus.

Bei diesem Schritt 208 schaltet der externe Computer die Übertragungsleitungen ab und schaltet sich selbst auf eine Betriebsart, in der die übertragenen Daten analysiert werden können.

Es wurde ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung beschrieben, es sind selbstverständlich andere Aus­ führungsformen möglich, die die Erfindung beinhalten. Die Erfindung wird darum lediglich durch den von den An­ sprüchen abgedeckten Bereich begrenzt.

Claims (30)

1. Gerät mit einem Röntgenröhrengehäuse, mit Mitteln in dem Röntgenröhrengehäuse zum Erzeugen von Röntgenstrah­ lung, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Röntgenröhrenge­ häuse Mittel zum Abtasten und Aufzeichnen von Betriebs­ parametern der Röntgenröhre zur nachfolgenden Analyse integral verbunden sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsmittel im wesentlichen in dem Röntgenröhrengehäuse untergebracht sind.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenstrahlen erzeu­ genden Mittel eine Röntgenröhre enthalten.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel die Tempe­ ratur an einer oder mehreren Stellen des Röntgenröhren­ gehäuses abtasten und daß die Aufzeichnungsmittel die Temperaturwerte speichern.

5. Gerät mit einem Röntgenröhrengehäuse, mit Mitteln in dem Röntgenröhrengehäuse zum Erzeugen von Röntgen­ strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Röntgenröhrengehäu­ se Mittel zum Feststellen vorhandener Röntgenstrahlung angeordnet und Mittel vorhanden sind, die, wenn die Ab­ tastmittel Röntgenstrahlung feststellen, das Vorhanden­ sein von Röntgenstrahlung aufzeichnen.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel im wesent­ lichen in dem Röntgenröhrengehäuse vorgesehen sind.

7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenstrahlung erzeu­ genden Mittel eine Röntgenröhre enthalten.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel eine Photo­ diode und Mittel zum Verstärken des Ausgangssignals der Photodiode enthalten.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsmittel im wesentlichen in dem genannten Gehäuse vorgesehen sind.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel eine Serie von Photodioden enthalten, die mit den Aufzeichnungs­ mitteln verbunden sind.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Abtasten der in dem Gehäuse um die Röntgenstrahlen erzeugenden Mittel herum herrschenden Temperatur und mit Mitteln, die mit Aufzeichnungsmitteln elektrisch verbunden sind, zum Auf­ zeichnen der um die Röntgenstrahlen erzeugenden Mittel herum herrschenden Temperatur.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenstrahlen erzeu­ genden Mittel in einem Fluid angeordnet sind, daß Mittel zum Abtasten der Temperatur des um die Röntgen­ strahlen erzeugenden Mittel herum vorgesehenen Fluids vorgesehen sind und Mittel, die mit den das Fluid abtastenden Mitteln und mit Röntgenstrahlen feststellen­ den Mitteln elektrisch verbunden sind, zum Aufzeichnen der Temperatur des um die Röntgenstrahlen erzeugenden Mittel herum vorgesehenen Fluids, wenn die Abtastmittel das Vorhandensein von Röntgenstrahlen feststellen.

13. Gerät nach einem der Ansprüch 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung einen Zählerstand enthält, der der Anzahl von Malen ent­ spricht, die die Abtastmittel das Vorhandensein von Röntgenstrahlung feststellen.

14. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungs- und Abtastmittel in dem Gehäuse vorgesehen sind.

15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Abtastmitteln und den Aufzeichnungsmitteln eine Trennwand vorgesehen ist, die ein Eindringen von Röntgenstrahlen aus den Röntgenstrahlen erzeugenden Mitteln in den Teil des Ge­ häuses verhindert, wo die Aufzeichnungsmittel angeord­ net sind.

16. Gerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Röntgenröhre Mittel zum Speichern der Aufzeichnungen in einem Datenspeicher­ element so angeordnet sind, daß zu den Ergebnissen dieser Aufzeichnungen während der Röntgenröhrenwartungs­ arbeiten Zugang möglich ist.

17. Gerät zum Überwachen von Röntgenstrahlenenergie mit
einem Röntgenstrahlengehäuse, das eine Trennwand auf­ weist und ein Fluid enthält,
mit einer in dem Gehäuse angeordneten Röntgenröhre, die in einem Fluid vorgesehen ist,
Mitteln zum Feststellen von von der Röntgenröhre abgege­ bener Röntgenstrahlung, die im wesentlichen in dem Gehäuse untergebracht sind,
Mitteln die über die Trennwand mit den Abtastmitteln elektrisch gekoppelt und in dem Gehäuse vorgesehen sind zum Aufzeichnen des Vorhandenseins von Röntgenstrah­ lung, wenn die Abtastmittel das Vorhandensein von Rönt­ genstrahlen feststellen, und
in der Röntgenröhre angeordneten Mitteln zum Speichern der Aufzeichnungen in einem Datenspeicherelement, zu welchen Aufzeichnungsergebnissen bei Wartungsarbeiten an der Röntgenröhre Zugang möglich ist.

18. Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel eine Photo­ diode sowie Mittel zum Verstärken des Ausgangssignals der Photodiode enthalten.

19. Gerät nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel eine Serie von Photodioden enthalten, die mit den Aufzeichnungs­ mitteln verbunden sind.

20. Gerät nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Abtasten der um die Röntgenröhre herum herrschenden Temperatur vorge­ sehen sind, die in dem Gehäuse angeordnet sind und Mittel vorgesehen sind, die mit den die Temperatur abtastenden Mitteln und den Röntgenstrahlen feststellen­ den Mitteln elektrisch verbunden sind und die um die Röntgenröhre herum herrschende Temperatur feststellen, nachdem die Röntgenstrahlen feststellenden Mittel das Vorhandensein von Röntgenstrahlung festgestellt haben.

21. Gerät nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Abtasten der Tem­ peratur des Fluids vorgesehen sind, welches um die in einem Gehäuse angeordnete Röntgenröhre herum vorgesehen ist, und Mittel, die mit den die Temperatur des Fluids abtastenden Mitteln und den Röntgenstrahlung feststel­ lenden Mitteln elektrisch gekoppelt sind und die Tem­ peratur des um die Röntgenröhre herum angeordneten Fluids aufzeichnen, wenn die Röntgenstrahlung feststel­ lenden Mittel das Vorhandensein von Röntgenstrahlen feststellen.

22. Gerät nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung einen Zäh­ lerstand enthält, die der Anzahl von Malen entspricht, die die Röntgenstrahlung feststellenden Mittel das Vor­ handensein von Röntgenstrahlung feststellen.

23. Gerät nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Datenspeicherelement ein nichtflüchtiger Speicher ist.

24. Gerät nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsmittel einen Mikroprozessor enthalten, der an eine Batterie- Stromversorgung angeschlossen ist.

25. Gerät nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast-, Speicher- und Aufzeichnungsmittel in dem Gehäuse vorgesehen sind.

26. Verfahren zum Überwachen von Röntgenstrahlung einer Röntgenröhre mit einem Gehäuse, welches Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
Erzeugen von Röntgenstrahlen,
Feststellen von aus der Röntgenröhre in dem Röntgenröh­ rengehäuse stammenden Röntgenstrahlen und
Aufzeichnen des Vorhandenseins von Röntgenstrahlenener­ gie, wenn das Vorhandensein von Röntgenstrahlung festge­ stellt worden ist.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung in einem nichtflüchtigen Speicher oder in einem batteriegestütz­ ten flüchtigen Speicher gespeichert ist.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Schritt der Zugang zu den gespeicherten Aufzeichnungen bei einer Wartung der Röntgenröhre vorgesehen ist.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Schritte das Ab­ tasten der Temperatur des um die Röntgenröhre herum vorgesehenen Fluids sowie das Aufzeichnen der Tempera­ tur des um die Röntgenröhre herum vorgesehenen Fluids nach dem Feststellen des Vorhandenseins von Röntgen­ strahlung vorgesehen sind.

30. Verfahren zum Überwachen von Röntgenstrahlung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Schritte das Ab­ tasten der um die Röntgenröhre herum herrschenden Tempe­ ratur und das Aufzeichnen der um die Röntgenröhre herum herrschenden Temperatur vorgesehen sind, wenn das Vorhandensein von Röntgenstrahlen festgestellt wird.