DE4013703C2 - Schaltungsanordnung für insbesondere für Diagnosezwecke eingesetzte Röntgengeneratoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Einstellen der Aufnahmeparameter wie Hochspannung, Röhrenstrom und Belichtungs­ dauer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Zur Steuerung von Röntgengeneratoren wird zum einen die Spannung der Röntgenröhre (Röhrenspannung) vorgewählt, um eine für den Anwendungszweck gewünschte, hinreichend weiche oder genügend harte Strahlung sicherzustellen; zum anderen wird der Heizstrom der Glüh­ kathode der Röntgenröhre vorgewählt, um einen gewünschten Kathoden­ strom und somit eine bestimmte, auch vom Zustand der Anode abhängige Strahlungsausbeute zu erhalten; schließlich wird noch die Zeitdauer der Strahlung vorgewählt, um bei einer von Härte der Strahlung und Strahlungsausbeute gegebenen Dosisleistung die gewünschte, für Diag­ nose bzw. Therapie erforderliche Strahlungsdosis applizieren zu kön­ nen. Bei den bekannten Röntgengeneratoren werden diese Werte am Bedienpult eingestellt, wobei dies durch Vorwahl der Hochspannung am Stelltransformator des Hochspannungsgleichrichters und durch Ein­ stellung des Heizstromes erfolgt. Während der Heizstrom bereits vor dem Zuschalten der Hochspannung fließt (vorgeheizte Kathode) und so die Messung des tatsächlich fließenden Heizstromes mit entsprechen­ den Wandlern keine Schwierigkeiten verursacht, wird die Hochspannung nur während der Applikationsdauer angelegt, sie kann daher nur "kalt" voreingestellt werden, ein Vorgehen, daß von Anlage zu Anlage wegen der Lastabhängigkeit der Hochspannung bei fließendem Kathodenstrom in Abhängigkeit von den überschaubaren Innenwiderständen der Hoch­ spannungsgleichrichter und der nicht überschaubaren Quellwiderstände des Netzes verschieden ist und besonders für angelerntes Personal erhebliche Schwierigkeiten mit sich bringt. Darüber hinaus kann ge­ rade während längerer Applikationsdauer ein Einbruch durch plötzliches Zuschalten eines Verbrauchers oder eine plötzliche Erholung der Netzspannung durch Abschalten eines Verbrauchers eine nicht vor­ hersehbare Änderung der Hochspannung nach sich ziehen, die die Do­ sisleistung in nicht vorhersehbarer Weise gravierend verändert.

Zur Vereinfachung der Bedienung, zum verbesserten Einstellen von Röh­ renspannung. Röhren-(Heiz-)strom und Belichtungsdauer, zum Optimieren der Einstellungen sowie zum Abspeichern sich wiederholender Routine- Einstellungen bei sich wiederholenden Applikationen wurden bereits Mikoprozessor-gesteuerte Regler eingesetzt (EP 0 346 530 A1), mit denen die IST-Werte auf die SOLL-Werte abgeglichen werden, um die für die Applikation geeignete Dosisleistung zu erhalten, wobei der Mikroprozessor auch mit einem Speicher versehen ist. Zur Bildoptimie­ rung wurde auch eine Steuerung mit einem Speicherprogramm-Rechner ein­ gesetzt, dessen Anwendungs-Speicher eine Anzahl von Instruktionsprogrammen enthält, mit denen - in Abhängigkeit von der ge­ wählten Applikation - die Belichtungsdauer minimiert wird. Dabei wird für eine Vielzahl von auswählbaren Aufnahmesituationen schon ein digi­ tal arbeitender Computer eingesetzt (US 4 158 138), in dessen Speicher (neben dem Programm) die Aufnahmeparameter für die Aufnahmesituationen gespeichert sind. Die nach beiden Vorgehensweisen erhaltenen Anoden-Be­ lastungen werden mit im Informationsspeicher abgelegten Grenzbelastun­ gen der Röntgenröhre verglichen; bei Überschreitung der Grenzwerte er­ niedrigt das Programm den Röhrenstrom bei konstantem Ladungs-Durchfluß (d. h. Zunahme der Aufnahmedauer, ggf. unter Beachtung des Filmschwär­ zungsfaktors) und prüft mit den neuen Werten erneut auf Verträglich­ keit. Damit wird eine Verschlechterung der Bildauflösung in Kauf ge­ nommen, die durch Einsetzen einer obere Grenze der Aufnahmedauer in Grenzen gehalten werden kann. Diese Vorgehen Kann auch auf andere Parameter (andere Brennfleckgröße, höhere Geschwindigkeit der Drehano­ de) angewandt und solange wiederholt werden, bis entweder ein passendes Werte-Trilett gefunden oder die technische Undurchführbarkeit der Auf­ nahme mit den gewählten oder resultierenden Vorgaben erwiesen ist.

Die US 4 797 905 betrifft einen Röntgengenerator mit Überwachung der Röntgendosis, bei dem Mittel zum Beeinflussen von Röhrenspannung und Röhrenstrom vorgesehen sind, sowie ein Regler, der diese Werte in Ab­ hängigkeit von der mit einer Meßanordnung bestimmten, augenblicklichen Dosisleistung sowie ihres Referenzwertes beeinflußt, und der weiter eine dem Bedienungspersonal zur Verfügung stehende Einheit für die vor­ zunehmende Untersuchung und für Referenz-Dosisleistungen umfaßt. Diese Beeinflussung findet im wesentlichen bei Spezial-Aufnahmen (Röntgen­ filme, "geblitzte" Aufnahme-Serien u. dgl.) Anwendung. Die Steuerung dieser Röntgenanlage erfolgt mit einem Mikroprozessor, der mit einem entsprechenden Speicher verbunden ist, zur Ablage der Einstellwerte und eines die Berechnung der Aufnahme-Parameter ermöglichenden Programms.

Während die vorgenannten Druckschriften Röntgengeneratoren beschrei­ ben, bei denen spezielle Steuerungen vorgesehen sind, beschreibt die WO 86/03363 A1 eine Vorrichtung zum Einstellen der Aufnahme­ parameter wie Hochspannung, Röhrenstrom und Belichtungsdauer in Übereinstimmung mit den durch die durchzuführende Untersuchung vor­ gegebenen Parametern durch das Bedienungspersonal. Dazu weist sie geeignete Eingangsports zum Aufnehmen elektrischer Signale, durch die diese Parameter gesetzt werden können, und einen Überwachungsblock auf, der einen Mikrocontroller ent­ hält. Der Mikrocontroller umfasst ein Interface zum Einrichten einer Verbindung zu einem Datenbus, eine CPU, ein RAM, ein ROM zum Speichern von Informationen, die die logischen Bedingungen für die Röntgenanlage, die nach Vorgabe durch die elektrischen Signale eingehalten werden müssen, festlegen, einen Taktgeber zum Takten der CPU sowie deren Ports mit logischen Zuständen, vorgegeben durch diese CPU, Verbindungsmittel zwischen diesen Ports und den Eingangs-Ports zum Umsetzen der logischen Zustände in die elektrischen Signale. Weiter ist ein über den Datenbus an die Eingangsports anschließbarer Personal-Computer vorgesehen, zur Speicherung der Daten, die mit dem Parametern des Mikrocontrollers zusammenhängen. Dabei sind die Aufgaben zwischen dem Überwachungsblock und dem Personal-Computer derart aufgeteilt, daß der Personal-Computer so programmiert ist, daß die Parameter der Röntgenbelichtung im Dialog- Modus mit dem Bedienungspersonal der Röntgenanlage festgelegt werden, während der Überwachungsblock diese Daten benutzt, um die Signale in der Weise und Folge zu erzeugen, die festgelegt sind durch die Be­ triebsnotwendigkeiten und -bedingungen der Röntgenanlage. Bei dieser Schaltungsanordnung werden zwar Sollwerte vorgegeben, jedoch unter­ bleibt der weiterführende Schritt, die Istwerte durch eine Rückführung der Meßwerte zu kontrollieren und von dem dadurch möglichen Soll-/Ist­ wert-Vergleich eine Beeinflussung der Istwerte zum Ausgleich derartiger Abweichung zu erreichen. Damit wird auch eine Überwachung der Röntgen­ röhre an sich unterlassen, so daß die im Regelfall schleichend einsetzende Abnahme der Stromausbeute der Kathode bei gegebener Heizleistung oder der Strahlungsausbeute infolge Veränderung der Anode unerkannt bleiben müssen. Ebensowenig lassen sich Aussagen über die Alterung der Röntgenröhre und somit über den Zusammenhang von tatsächlich an der Röntgenröhre anliegender Spannung, Anodenstrom und Heizleistung und der Strahlenausbeute machen, so daß letztendlich Aussagen über Dosisleistung und Dosis nicht möglich sind.

Aus der US-PS 4 811 374 ist schließlich eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Röntgengenerators für Röntgenaufnahmen bekannt, bei der ein Prozessor die für die Aufnahme relevanten Parameter, wie Röhren­ spannung, Röhrenstrom, mAs-Wert und Aufnahmedauer, setzt, wobei die durch die Aufnahme bedingte Last Berücksichtigung findet, und wobei die Röntgenröhre vor einer Überlast bei falschen Parametern bewahrt werden soll, wozu der Prozessor einen Start einer Aufnahme, bei der die Rönt­ genröhre überlastet werden kann, verhindert. Dies wird dadurch er­ reicht, daß der Prozessor in einem Iterationsverfahren von einem ersten Stromwert ausgehend die Leistung errechnet und mit der sich für die für einen gewünschten Ladungsübergang ergebenden Belichtungszeit die Ener­ gie, mit der die Anode belastet wird. Liegt dieser Wert über der Gren­ ze, werden in einem zweiten Schritt Röhrenstrom und Röhrenspannung ver­ ringert, die Prozedur wiederholt, geprüft und - wenn die Grenzbe­ lastungs-Energie unterschritten ist - die Aufnahme frei gegeben ande­ renfalls die Prozedur wiederholt, bis das erste Werte-Triplett gefunden ist, bei dem die Grenzenergie unterschritten bleibt. Dabei werden im Speicher des Prozessors die funktionell zusammenhängenen Werte für Röhrenstrom und Heizstrom abgelegt. Die Schaltungsanordnung führt zu einer unter der Grenzbelastung liegenden Belichtung, die jedoch nicht frei von Fehlern ist, so daß Fehlaufnahmen und somit unnötige Strahlen- Belastungen von Patienten nicht zu vermeiden sind.

Mit diesen Anordnungen soll erreicht werden, daß die Röntgenanlage auf die für die verschiedenen Aufnahmen notwendigen Parameter so einge­ stellt werden können, daß Fehlaufnahmen, die die Patienten unnötig belasten und teures Filmmaterial verschwenden, vermieden werden. Dabei werden jedoch Abweichungen der Istwerte von den vorgegebenen Sollwerten nicht berücksichtigt, da die Übereinstimmungen der Istwer­ te mit den Sollwerten und die Konstanz der Röntgenröhre selbst als Vor­ aussetzung vorgegeben sind. Die WO 86/03363 A1 berücksichtig dar­ überhinaus lediglich die Vorgabewerte, die tatsächlich angelegten Wer­ te, die für die Dosisbelastung des Patienten und für dessen Gesamt­ strahlungsbelastung von erheblicher Bedeutung sind, können nicht doku­ mentiert werden. Ebensowenig lassen sich Aussagen über die Alterung der Röntgenröhre und somit über den Zusammenhang von tatsächlich an der Röntgenröhre anliegenden Werten von Spannung, Anodenstrom und Heizlei­ stung und der Strahlungsausbeute machen, so daß letzendlich Aussagen über die effektive Dosisleistung und damit die applizierte Dosis nicht möglich sind.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, die Schal­ tungsanordnung zur Steuerung von Röntgengeneratoren so weiter zu bil­ den, daß sie in einfacher Weise auch von lediglich eingewiesenem Per­ sonal die Voreinstellung entsprechend der gewünschten Strahlungsdosis­ leistung, Strahlungshärte und Belichtungsdauer in einfacher Weise vornehmbar ist, wobei Abweichungen der die Strah­ lungsqualität und -quantität bestimmenden Werte insbesondere durch al­ terungsbedingte Veränderungen der Strahlungsausbeute berücksichtig und für die Patientenüberwachung genauerer Angaben über die applizierten Strahlungsdosen zur Verfügung gestellt und ggf. dokumentiert werden.

Die diese Problemstellung angehende Lösung ist nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs enthaltenen Merkmale gegeben; vor­ teilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen beschreiben die Unteransprüche.

Durch den Einsatz eines Personal-Computers wird in einfacher Weise der Anschluß an dessen Steuerungstechnik erreicht; dieser Einsatz setzt al­ lerdings ein besonderes Interface voraus, das die Verbindung zwischen der Steuerung und dem Personal-Computer (PC) übernimmt. Dieses Interface ist derart aufgebaut, daß es zum einen die analogen (oder am Geber be­ reits digital umgewandelten) Rückmeldungen der Zustände der Stellan­ triebe sowie der elektrischen und/oder strahlungstechnischen Meßwerte dem Personal-Computer übergibt, der daraus unter Berücksichtigung der in seinem Anwendungsspeicher permanent gespeicherten technischen Werte für die Röntgenröhre, für Hochspannungsgenerator und das elektrische Versorgungsnetz, an das der Hochspannungsgenerator angeschlossen ist, die aktuellen Werte für die Röntgenröhre und den vorliegenden Anwen­ dungsfall, wie die bereit zu stellende Heizleistung und die benötigte (wegen der Netzbelastung überhöhte) Hochspannung ermittelt.

Die ständige Überwachung von Röhrenspannung und Röhrenstrom erfolgt über die gesamte Applikationszeit. Dadurch wird zum einen ein Wert für die augenblickliche Belastung der Röntgenröhre erhalten, zum an­ deren aber auch das Zeitintegral dieser Belastung. Daraus lassen sich die für die Applikation notwendigen Strahlungsdosen errechnen und für einen vorgewählten Ladungswert (mAs) die Röhrenspannung so halten, daß die zulässige Maximal-Belastung der Anode nicht über­ schritten wird, wobei die Applikationszeit ein Minimum ist (letzte­ res ist für Aufnahmen in der Diagnose bedeutsam, da mit zunehmender Aufnahmedauer bewegungsbedingte Unschärfen die Auswertbarkeit der Aufnahme verschlechtern).

Darüber hinaus können im Anwendungsspeicher sicherheitsrelevante Be­ triebswerte der Röntgenröhre abgelegt sein. Der Personal-Computer vergleicht die aktuellen Betriebswerte ständig mit den sicherheits­ relevanten, als Grenzwerte anzusehenden Werten im Speicher und hält die aktuellen Werte in den durch diese Grenzwerte vorgegebenen Be­ reich. Sicherheitsprobleme werden somit zwangsläufig vermieden. Das Ablegen dieser Werte gestattet auch ein Anpassen dieser Werte, wenn Änderungen, etwa wegen Änderung des Sicherheitskonzepts, vorgenommen werden müssen. Dies gilt auch für die im Anwendungsspeicher abgeleg­ ten anwendungsspezifischen Werte. Während diese ständig durch einfa­ ches Überschreiben oder durch Zufügen aktualisiert werden, bedürfen jene wegen der sicherheitsrelevanten Probleme besonderer Behandlung: Die Dateien sind gegen unberechtigtes Überschreiben zu sichern; vorteilhaft ist der Einsatz von EPROM's, die zum Löschen und Neu­ schreiben besonderer Behandlung bedürfen (was im Hinblick auf zu­ künftige Änderungen der Sicherheitsvorschriften besonders bedeutsam ist).

Da die Strahlungsausbeute der Röntgenröhre vom Zustand ihrer Anode abhängt und dieser sich mit zunehmendem Alter verändert, ist eine ständige oder von Zeit zu Zeit erfolgende Kontrolle der Strahlungs­ ausbeute notwendig. Diese wird mit einem in den Strahlengang ge­ schalteten Meßgerät vorgenommen, das bei Erreichen des gewünschten Dosiswertes den Lastschalter auslöst und damit die Hochspannung ab­ schaltet. Dieser Abschaltimpuls wird auch als Quittungsimpuls für den Personal-Computer PC verwendet und über das Interface diesem zu­ geleitet. Damit wird dem Personal-Computer mitgeteilt, daß die App­ likation abgeschlossen ist. Diese Mitteilung bewirkt einen Schaltzu­ stand, der z. B. eine erneute Applikation ohne Bestätigung aus­ schließt. Dies ist notwendig, um bei Aufnahmen Doppelbelichtungen auszuschließen; die Notwendigkeit für eine derartige Sperrschaltung ergibt sich auch aus sicherheitstechnischen Anforderungen.

Der Personal-Computer weist neben seiner Schnittstelle zur Eingabe­ tastatur und zum Bildschirm weitere Schnittstellen auf, von denen eine als Drucker-Schnittstelle benutzt wird, an die als weitere Aus­ gabeeinheit ein Drucker angeschlossen wird. Mit Hilfe dieses Druc­ kers ist der Personal-Computer in der Lage, für jede Applikation ein Protokoll über den Verlauf von Röhrenspannung und Röhrenstrom sowie der Dosisleistung und der Applikationsdauer auszugeben. Damit können diese Ausdrucke für Dokumentationszwecke z. B. in der Patientenakte gesammelt werden. Es versteht sich von selbst, daß auch eine elek­ tronische Speicherung vorgenommen und erst bei Bedarf ein Ausdruck davon hergestellt werden kann. Mit dieser oder einer weiteren Schnittstelle ist auch eine Verbindung zu einem übergeordneten Rech­ ner (Host) möglich. Dieser übergeordnete Rechner kann dabei die An­ wendungsdaten für die ausgewählte Applikation übermitteln, er kann die sicherheitsrelevanten Daten enthalten und er kann schließlich auch die Aufgabe des Speichers für die zu dokumentierenden Daten übernehmen.

Dadurch, daß über das Interface ständig die während der Applikations­ dauer gemessenen Werte von Röhrenspannung und Röhrenstrom und die Mess­ werte dem Personal-Computer PC zugeführt werden, stehen die aktuellen Werte für Spannung und Strom zur Verfügung, sie müssen nicht erschlos­ sen werden. Solche Schlüsse bergen erhebliche Unsicherheiten in sich:
Bleibt die Spannung (etwa wegen Absenkung der Spannung im Speisenetz aufgrund der Belastung) unter dem vorgegebenen Wert, ändert sich die Strahlungsqualität; bleibt der Strom (etwa wegen zu geringer Kathoden­ temperatur oder wegen vermindertem Emissionsvermögen) unter den vorge­ gebenen Wert, wird bei der gemessenen Zeitdauer der Belichtung eine zu geringe Ladung übergehen, da das mAs-Produkt auf Vorgabe und gemessenen Zeitdauer beruht und bei zu geringem Strom ebenfalls kleiner sein muß, wie auch die unmittelbar damit verknüpfte Dosisleistung, so daß die für die Aufnahme notwendige Dosis verfehlt wird und u. U. eine Neuaufnahme notwendig wird. Daraus lassen sich auch die für die Applikation not­ wendigen Strahlungsdosen errechnen und für einen vorgewählten Ladungs­ wert (mAs) die Röhrenspannung so halten, daß die zulässige Maximal- Belastung der Anode nicht überschritten wird, wobei die Applikations­ zeit ein Minimum ist (letzteres ist für Aufnahmen in der Diagnose be­ deutsam, da mit zunehmender Aufnahmedauer bewegungsbedingte Unschärfen die Auswertbarkeit der Aufnahme verschlechtern). Dabei ist es vorteil­ haft, wenn für das ständige Überwachen von Röhrenspannung und -strom eine Programmschleife vorgesehen ist, wobei nach Ablauf der Belich­ tungsdauer die Meßwerte zur Anzeige gebracht und dokumentiert werden. Durch diese Programmschleife wird das ständige Abfragen der aktuellen Werte zwangsläufig herbei geführt, so daß das Abfragen und Übermitteln der an der Röntgenröhre anliegenden Werte sicher gestellt ist.

Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.

Der Personal-Computer (PC)- hier als Rechner (PC) bezeichnet, weist min­ destens drei Schnittstellen auf, von denen eine mit einer Einga­ beeinheit, der Tastatur, und eine andere mit der Ausgabeeinheit, dem Bildschirm belegt ist. An die dritte Schnittstelle ist das Interface angeschlossen, mit dem die Verbindung zu den einzelnen Komponenten des Röntgengenerators hergestellt wird. Die den Anschluß des Interface aufnehmende dritte Schnittstelle ist als IN/OUT Port eingerichtet, über sie laufen sowohl Stellungsrückmeldungen und Meßwertsignale sowie Quittungssignale zum Rechner, als auch Stellbefehle an die angeschlossenen Komponenten.

Ist über die Eingabeeinheit "Tastatur" mit Hilfe eines entsprechen­ den vom Programm zur Verfügung gestellten Menue's die gewünschte Applikation ausgewählt, und hat der Rechner ebenfalls aufgrund die­ ses Programmes die notwendige Hochspannung und die für den notwendi­ gen Röhrenstrom benötigte Heizleistung berechnet, gehen die dazu ge­ hörigen Stellbefehle von dem Teil "Röhrenspannung" des Interface an den "Stelltransformator" und von dem Teil "Röhrenstrom" des Interfa­ ce an den "Stufenschalter für Heizung", deren Stellglieder daraufhin die Stellbefehle ausführen. Die von PC gewählte Hochspannung steht daraufhin am "Lastschalter" an, mit einem entsprechend der zu erwar­ tenden Absenkung unter Last überhöhten Wert.

Die Heizung wird mit einer Unterspannung als Vorheizung in Betrieb genommen, der Umschalter "Vorheizung/Heizung" ist noch in der (nicht dargestellten) Stellung "Vorheizung mit unstabilisierter Spannung". Die von PC berechnete Dosisleistung wirkt sich auch auf die Anoden­ belastung aus, sie sollte auch überwacht werden.

Um die Anodenbelastung unterhalb der zulässigen Grenzlast zu halten. wird über den Teil "Dosisautomat" des Interface die Drehanode akti­ viert, die Strahlbündelung über "Fokus" in gewünschter bzw. notwen­ diger Weise eingestellt und schließlich über die "Dosissteuerung" die Rückmeldung der Meßkammer aufgenommen, die den PC für weitere Applikationen ohne eine erneute Bestätigung sperrt. Eine derartige Rückmeldung erfolgt auch nach Anlauf der Drehanode, wobei ohne diese Rückmeldung das Einschalten des Lastschalters und damit das Anlegen der Hochspannung an die Röntgenröhre ausgeschlossen ist. Dabei ist der an das Interface angeschlossene Dosisautomat selbst im allge­ meinen nicht Bestandteil des Röntgengenerators, sondern ist als autonom arbeitender Teil der Röntgenanlage zu sehen.

Der Teil "Lastschalter" des Interface aktiviert den Hochspannungs- Lastschalter, wobei damit gekoppelt die Umschaltung von "Vorheizen mit unstabilisierter Spannung" auf "Heizen mit stabilisierter Span­ nung" umgeschaltet wird. Durch die Verwendung einer stabilisierten Spannung ist die gewünschte Heizleistung und damit die für einen be­ stimmten Röhrenstrom notwendige Temperatur der geheizten Kathode si­ chergestellt. Eine Umschaltung im Heizstromkreis gestattet ein An­ passen an die unterschiedlichen Anforderungen z. B. für Aufnahme oder Durchleuchtung.

Schließlich weist das Interface noch Meßwerteeingänge auf, die zum Teil über die A/D-Wandler des "Meßwert-Wandlers" und zum anderen Teil direkt über die "Aufnahmevorbereitung" dem Interface zugehen. Die eingehenden Meßwerte dienen zum einen der Überwachung des Ver­ laufs der gesamten Applikation, zum anderen aber geben die Meßwerte Rückmeldungen z. B. über Änderungen des Quellwiderstandes des Hoch­ spannungsgleichrichters (einschließlich des elektrischen Anschluß­ netzes) und somit über die ohne Last einzustellende Überspannung oder des Emissionsvermögens der Kathode in Abhängigkeit von der Tem­ peratur der Kathode und somit der Kathode zugeführten Heizleistung. Gleiches gilt auch für die Rückmeldung der Meßkammer, deren Meßwert in Abhängigkeit von Röhrenspannung und Röhrenstrom ein Maß für die Strahlungsausbeute der (sich im Betrieb aufrauhenden) Anode liefert. Abweichungen dieser Werte deuten auf plötzliche oder dauernde (oft auch schleichend einsetzende) Veränderungen, die der PC als Referenz­ werte im Anwendungsspeicher ablegt und die der PC fortan bei den pe­ riodisch vorgeschriebenen Konstanzprüfungen der Röntgenanlage be­ rücksichtigt und mit den bei der Abnahmemessung der Röntgenanlage gewonnenen Ausgangswerten vergleichen kann.

Die Steuerung erfolgt über den Personal-Computer (PC), der mit einem Programm geladen ist, dessen Struktur in dem als Fig. 2 beigefüg­ ten, auf eine Röntgenaufnahme abgestellten Flußdiagramm entnommen werden kann. Nach dem Start wird unter "INIT" ein Systemtest durch­ geführt und alle variablen Werte in Ausgangsstellung gebracht. Da­ nach ist das System bereit, unter "Eingabe" die für die vorliegenden Gegebenheiten bestimmten Werte anzunehmen. Diese Werte werden unter "Verify" auf ihre Schlüssigkeit geprüft und in der folgenden JA/NEIN- Entscheidung unter "Start" wird bei gegebenen Startbefehl der wei­ tere Programmablauf ausgelöst. Sind die Vorgaben nicht schlüssig, oder ist der Startbefehl nicht gegeben, springt das System zurück auf Eingabe und erlaubt so auch eine Eingabekorrektur.

Ist "Start" freigegeben, wird zunächst bei schlüssigen Vorgaben in der nächsten Stufe "Check" geprüft, ob alle Parameter der Vorgabe im gültigen Bereich liegen. Bei außerhalb liegenden Parametern erfolgt Rückspruch zur "Eingabe", um Korrekturen zu ermöglichen. Werden die Eingaben als im Bereich liegend anerkannt, erfolgt unter "Anlauf" der eigentliche Start des Einstellens der vorgegebenen Parameter, deren Einstellungen überprüft werden, wobei bei der Einstellung auf­ tretende Fehler zu einer mit Rücksprung zu "Eingabe" verbundenen Fehlermeldung führen.

Bei Fehlerfreiheit startet unter "Belichtung" die Belichtungsautoma­ tik, wobei währen der Aufnahme die Hochspannung an der Röhre, der Röhrenstrom, der Heizstrom und die Expositionszeit gemessen werden. Auftretende Fehler, d. h. Abweichungen gegenüber den Vorgaben, werden vom System identifiziert und als Fehler gemeldet, ggf. erfolgt Ab­ bruch und Rücksprung zu "Eingabe". Während der Belichtung wird diese Prüfung ständig durch Abfrage der Parameter in einer Schleife wieder­ holt. Nach Zeitablauf, d. h. nach Ende der Belichtungszeit werden die Meßwerte zur Anzeige gebracht, und zwar einschließlich des für die Dosis wesentlichen Strom-Zeit-Produktes in mAs, das darüber hinaus auch dokumentiert werden kann, ggf. durch Übermittlung an einen übergeordneten Rechner, der den Personal-Computer (PC) als Host aufgenommen hat. Danach springt das System zurück auf "Eingabe" und ist bereit, neue Parameter anzunehmen.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zum Einstellen der Aufnahmeparameter wie Röhrenspannung. Röhrenstrom und Belichtungsdauer einer mit einem Röntgengenerator mit Hochspannungs- und Heizlei­ stungsgenerator mit Stelltransformatoren und daran ange­ schlossener Röntgenröhre sowie mit einem im Strahlengang angeordneten Dosisleistungsmesser durchzuführenden Rönt­ genuntersuchung, mit einem Interface über das einerseits ein Personalcomputer (PC) mit einem Anwendungsspeicher zum Speichern von Informationen, die zum einen die sicherheits­ relevanten Grenzwerte für den Betrieb der Röntgenröhre be­ treffen und zum anderen die nach Vorgaben einzuhaltenden Aufnahmeparameter festlegen, sowie andererseits der Hoch­ spannungs- und Heizleistungsgenerator mit Stelltransforma­ toren und der Dosisleistungsmesser angeschlossen sind, zur Übergabe elektrischer Signale, durch die diese Aufnahme­ parameter gesetzt werden können, wobei der PC mit Mitteln zur Überwachung dieser Aufnahmeparameter versehen ist, de­ ren Rückmeldungen über das Interface geführt sind, wobei insbesondere die Aufnahmedaten anschließend zur Dokumenta­ tion aufgezeichnet oder einem Krankenhaus-eigenen Computer­ system übergeben werden können, dadurch gekennzeichnet, dass über das Interface ständig die während der Applika­ tionsdauer gemessenen aktuellen Werte von Röhrenspannung und Röhrenstrom als Messwerte dem Personal-Computer (PC) zugeführt werden, der mit den daraus resultierenden Werten für die Strahlungsdosis und des vorgegebenen Ladungswertes (mAs) die Röhrenspannung so hält, dass die zulässige Maxi­ malbelastung der Anode nicht überschritten wird, wobei die Applikationsdauer ein Minimum ist, und dass der Zeitwert der von der Röntgenröhre abgegebenen Strahlungsdosisleistung in Verbindung mit den Zeitwerten für Röhrenspannung, Röhren- und Heizstrom im Anwendungsspeicher des Personal-Computer (PC) abgelegt wird, zur Korrektur des Wertes der Strahlungs ausbeute in Abhängigkeit von Röhrenspannung und Röhrenstrom oder Heizleistung und zur Prüfung bei Abnahme oder auf Konstanz.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für das ständige Überwachen von Röhrenstrom und Röhrenspannung eine Programmschleife vorgesehen ist, wobei nach Ablauf der Belichtungsdauer die Messwerte zur Anzeige gebracht und dokumentiert werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass an den Druckerausgang des Personal-Computers (PC) in an sich bekannter Weise ein Drucker angeschlossen ist, zur Ausgabe des gesamten Protokolls der aktuellen App­ likation mit Angaben über Verlauf der tatsächlich applizier­ ten Werte von Röhrenspannung und Röhrenstrom sowie Dosislei­ stung und Applikationsdauer aus dem Anwendungsspeicher.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass der Personal-Computer (PC) eine weitere Schnittstelle aufweist, über die dieser mit einem übergeordneten Rechner, der die Auswertung der Daten der Applikation und deren Dokumentation übernimmt und/oder Da­ ten für Anwendungsfälle sowie Sicherheitstechnik abrufbar bereithält, verbindbar ist.