DE3201658C2

DE3201658C2 - Verfahren zum Erzeugen von Röntgenbilddaten und Röntgendiagnostikvorrichtung

Info

Publication number: DE3201658C2
Application number: DE3201658A
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Jacques Waukesha Wis. Georges; Gary Sylvester Hartland Wis. Keyes; William Henry New Berlin Wis. Wesbey
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1981-01-28
Filing date: 1982-01-21
Publication date: 1986-12-04
Also published as: FR2498442A1; FR2498442B1; JPH0381350B2; DE3201658A1; JPS57145643A; JPH02119382A; GB2093658A; GB2093658B; NL8105469A; US4355331A

Abstract

Eine Röntgenquelle (7-9, 11) projiziert aufeinanderfolgende Röntgenstrahlimpulse hoher und niedriger Energie durch einen Körper (5), und die sich ergebenden Röntgenbilder werden in optische Bilder umgewandelt. Zwei Bildaufnahmevorrichtungen, wie beispielsweise Fernsehkameras (1, 2), die synchron betätigte Verschlüsse (16, 18) haben, empfangen die abwechselnden Bilder und wandeln diese in entsprechende analoge Videosignale um. In einigen Ausführungsformen werden die Analogsignale in eine Matrix von digitalen Bildelementsignalen umgewandelt, die auf verschiedenerlei Weise verarbeitet, subtrahiert und in Signale zur Ansteuerung einer Fernsehmonitoranzeige (36) und von Analogspeichervorrichtungen (37, 38) umgewandelt werden. In anderen Ausführungsformen werden die Signale für die Anzeige in Analogform verarbeitet und subtrahiert. Die Impulse hoher und niedriger Energie können unmittelbar aufeinander folgen, so daß eine gute Deckung zwischen den subtrahierten Bildern erzielbar ist, auch wenn sich der untersuchte Bereich des Körpers (5) in Bewegung befindet. Die Energieniveaus der Röntgenimpulse werden so gewählt, daß die Differenz in der Dämpfung zwischen der anatomischen Struktur, die zu subtrahieren ist, und der, die bleibt, maximal ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen von Daten gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 11 und auf eine Röntgendiagnostikvorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 17, 22 bzw. 24. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Röntgendiagnostikvorrichtung sind aus einer als DE-OS 31 31 651 veröffentlichten älteren DE-Patentanmeldung bekannt

Die Subtraktion von Röntgenbildern ist ein bekanntes Verfahren, um Strukturen geringen Kontrastes in den Bildern deutlicher zu machen. In gewöhnlichen Röntgenbildern können Knochen, Blutgefäße und andere Gewebe, die von diagnostischem Hauptinteresse sind, von Geweben oder Knochen umgeben, überlagert oder unterlagert sein, die das einfache Sichtbarmachen der interessierenden Strukturen behindern oder verhindern. Aufgabe des Subtraktionsverfahrens ist es, die potentiell irreführenden Auswirkungen von nichtinteressierenden überlagerten und unterlagerten Strukturen zu beseitigen oder zu unterdrücken, um dadurch die Erkennbarkeit der interessierenden Struktur zu verbessern.

Die Bildsubtraktion ist bislang hauptsächlich für die röntgenologische Gefäßdarstellung benutzt worden, d. h. für Röntgenuntersuchungen von Blutgefäßen, wie beispielsweise der Gefäße des Herzens. Bei dieser Technik wird ein röntgenographisches oder Durchleuch-

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tungsröntgenbild des Herzens gemacht und aufgezeichnet. Das erste Bild wird als Maske bezeichnet. Kurz danach erreicht ein röntgenundurchlässiges Mittel, wie beispielsweise eine Jodverbindung, die in die Blutgefäße injiziert worden ist, die interessierenden Gefäße, und das weitere Bild wird gemacht. Die interessierenden Blutgefäße in dem Vorinjektions- und in dem Nachinjektionsbild sind praktisch immer durch überlagerte oder unterlagerte Knochen oder andere Gewebe verdunkelt, was das Sichtbarmachen erschwert. Wenn jedoch die Bilder voneinander subtrahiert werden, werden anatomische Strukturen, die die Irreführung verursachen, geschwächt oder im wesentlichen eliminiert, und es verbleiben ein starker Kontrast und ein leichter sichtbarzumachendes Bild der Gefäße, in die die Jodverbindung injiziert worden ist.

Das Erzielen eines Maskenbildes und von einem oder mehreren Bildern nacheinander mit relativ niedriger Bildfolge wird als zeitliche Subtraktion charakterisiert Sie ist dann zufriedenstellend, wenn sie bei einer anatomischen Struktur angewandt wird, deren Position statisch ist oder sich nur langsam ändert Es kommt aber häufig zu einem beträchtlichen Verlust an Deckung zwischen aufeinanderfolgenden Bildern, wenn die Gefäße eines sich schnell bewegenden Organs, wie beispielsweise des Herzens, untersucht werden. Das drückt sich durch eine Unscharfe und durch einen Verlust an Einzelheiten in dem Subtraktionsbild aus. Selbst die Bewegung von anatomischen Bereichen aufgrund von Erscheinungen, wie beispielsweise der Peristaltik und des Atmens, kann Bewegungsartefakte in zeitlich erzielten Subtraktionsbildern erzeugen. In vielen Fällen kann eine Differenzierung von anatomischen Strukturen geringen Kontrastes erzielt werden, indem Bilder auf zwei oder mehr als zwei unterschiedlichen Röntgenenergieniveaus gemacht werden. So ist es beispielsweise bekannt, daß der Massendämpfungskoeffizient von Knochen und weichem Gewebe bei einem Röntgenphotonenenergieniveau, das einer an die Röntgenröhre angelegten Spitzenspannung von etwa 70 kV entspricht viel kleiner ist als der Massendämpfungskoeffizient von Jod bei demselben Energieniveau. Es ist außerdem bekannt, daß beim Aufwärtsschreiten auf der Energieskala, beispielsweise bis zu einer Spitzenspannung von 135 oder 140 kV, der MassendämpfungskoefFizient von weichem Gewebe sich in einem relativ geringen Ausmaß ändert, während sich der von Jod in großem Ausmaß ändert Ein Röntgenbildverstärker kann daher eine schnelle Aufeinanderfolge von Bildern bei niedriger und hoher Hochspannung erzeugen. Die aufeinanderfolgenden Bilder werden auf dem Leuchtstoff am Ausgang der Bildverstärkerröhre durch eine einzelne Videokamera aufgenommen, und die analogen Schwingungen für jedes Bild werden digitalisiert und in gesonderten Speichern abgespeichert Die in den beiden Speichern an entsprechenden Speicherplätzen in digitalisierter Form abgespeicherten Bildelemente werden dann kombiniert, um Daten für ein Bild mit stärkerem Kontrast zu erzeugen, aber mit gewissen Intensitätswerten derart, daß diejenigen, die von wenig interessierenden Knochen und weichem Gewebe herrühren, unterdrückt sind. In diesem System wird die einzelne Bildaufnahmeröhre oder Videokamera, die benutzt wird, während der Röntgenbestrahlung ausgetastet und nach jsder Bestrahlung abgetastet oder abgelesen. Der lange Zeitgang jeder Videoaufnahmevorrichtung relativ zu dem Zeitintervall zwischen den Aufnahmen ergibt jedoch eine Tendenz zum Erzeugen von überlappenden Bildern und würde an sich zu subtrahierten oder kombinierten Bildern von relativ schlechter Qualität führen.

Dieses Problem kann zwar etwas gemildert werden durch Entladen der Videokamerabildplatte während der Rücklaufzeit mit einem sehr starken Elektronenstrahlstrom. Die Strahlablenkleistung, die notwendig ist, um sämtliche vorherigen Rasterzeilen in der einen Millisekunde oder so, die gestattet wird, zu beseitigen, verbietet eine derartige Lösung bei gegenwärtig verfügbaren

ίο Standardvideokameras. Die Verwendung von Zeit zum Entladen und Lesen legt dem System mit Einzelbildaufnahmevorrichtung zwei Beschränkungen auf. Erstens beträgt die maximale Bilderfassungsfolge ungefähr 10 Vollbilder pro Sekunde. Zweitens müssen die Hoch- und Niederenergieröntgenimpulse um wenigstens zwei Vollbildzeiten oder etwa 70 ms voneinander getrennt sein. Aufgrund der beträchtlichen Zeit, die zwischen den Hoch- und Niederenergieröntgenimpulsen verstreicht, gibt es eine größere Wahrscheinlichkeit, daß sich die anatomischen Strukturen bewegt haben werden, so daß es zu einem unerwünschten Verlust an Deckung zwischen Paaren von subtrahierten oder kombinierten Bildern, wie oben erwähnt kommen wird. Weiter steht in einigen Fällen, beispielsweise wenn der Arzt ständig und in Echtzeit über eine Zeitspanne von zwanzig Sekunden oder mehr das Weiterbewegen des röntgenundurchlässigen Mittels beobachten möchte oder wenn die Bildfolge groß genug sein muß, um für das Herz einen Zeitraffereffekt zu erzeugen, keine Zeit zum Entladen zur Verfügung, wenn eine einzelne Aufnahmevorrichtung, wie beispielsweise eine Videokamera, benutzt wird.

Weiterhin ist aus der US-PS 32 83 071 eine Subtraktionstechnik bekannt, bei der Röntgenbilder vor und nach der Injektion eines Kontrastmittels in den zu untersuchenden Gegenstand gemacht werden. Die zwei dabei entstehenden Röntgennegative werden gleichzeitig in elektrische Signale umgewandelt durch zwei Fernsehkameras, die jeweils auf ein Negativ gerichtet sind.

Die elektrischen Signale beider Kameras werden einem Mischer zugeführt, und das daraus erhaltene Mischersignal kann zur Darstellung auf einer Kathodenstrahlröhre verwendet werden. Hierbei sind jedoch immer zwei entwickelte Röntgenbilderfolgen von den Fernsehkameras erforderlich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Verfahren und Röntgendiagnostikvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen die Zeit zwischen abwechselnden Röntgenstrahlimpulsen aus der Röntgenquelle im wesentlichen auf null verkürzt werden kann, um eine fehlende Übereinstimmung aufgrund der Bewegung des zu untersuchenden Gegenstandes während jeder aufeinanderfolgenden Büdfolge auf ein Minimum zu senken.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen gemäß dem kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1,11,17,22 bzw. 24 gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den entsprechenden Unteransprüchen gekennzeichnet. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Bild, das mit einem Röntgenimpuls auf einem Energieniveau gewonnen wird, die Maske für das Bild wird, das mit einem Röntgenimpuls auf dem anderen Enegieniveau gewonnen wird. Die Röntgenimpulse haben eine kurze Dauer. Der zweite Impuls kann beginnen, sobald der erste Impuls in einem Paar aufhört Da es praktisch keine zeitliche Verzögerung zwischen den Bildern gibt, kann die anatomische Struktur in schneller Bewegung sein, ohne daß es zu

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einem Verlust an Bilddeckung kommen wird. Analog- und Digitaleinrichtungen werden zum Bilden von gewichteten Daten für statische oder dynamische Bilder benutzt, wobei zwei Fernsehkamerabildaufnahmevorrichtungen oder andere Aufnahmevorrichtungen benutzt werden, im Gegensatz zum Stand der Technik, wo eine einzelne Aufnahmevorrichtung benutzt wird.

Die zwei verwendeten Bildaufnahmevorrichtungen können irgendeinen geeigneten Aufbau besitzen, beispielsweise können Videokameras oder ladungsgekoppelte Bildplatten verwendet werden. In den beschriebenen Ausführungsbeispielen werden tatsächlich Videokameras mit durch Elektronenstrahl lesbaren Bildplatten als Aufnahmevorrichtungen benutzt. Eine Kamera wird benutzt, um die Bilddaten für das Bild zu gewinnen, das mit einer niedrigen Röntgenröhrenspitzenhochspannung erzeugt wird, und die andere wird benutzt, um die Daten für das Bild zu gewinnen, das mit einer höheren Hochspannung an der Röntgenröhre erzeugt wird.

Es werden Systeme zum Gewinnen sowohl von statischen auch von dynamischen Bildern beschrieben. Statische Bilder sind solche, die in langsamer Folge gewonnen werden können, da nur Schnappschüsse der anatomischen Struktur erforderlich sind. In den beschriebenen Ausführungsformen werden die Zeile-für-Zeile- oder fortlaufende Abtastung und das Entladen der Bildplatte in der Videoaufnahmevorrichtung benutzt

Das dynamische Abbilden ist das Gewinnen einer Reihe von Röntgenaufnahmen, wobei Hoch- und Niederenergieröntgenimpulse zeitlich nahe beieinander sind und über einer ausgedehnten Zeitspanne, beispielsweise bis zu 20 s, mit hoher Frequenz abwechseln, so daß das Ergebnis eine Reihe von Subtraktionsbildern ist, die mit regulären Video- oder Fernsehfrequenzen zur Echtzeitsichtbarmachung von sich bewegenden Organen aufgezeichnet sind. In den beschriebenen Ausführungsformen werden Zwischenzeilenvideoabtastungen benutzt, beispielsweise zum Erzielen von dreißig Vollbildern pro Sekunde oder Untervielfachen davon.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Funktionsblocksdialtbild eines Zweikanals\siems für die statische Abbildung, bei dem digitale Subtraktionsverfahren und Speicher verwendet werden,

Fig.2 ein Zeitdiagramm zum Beschreiben der Arbeitsweise des Systems von F i g. 1,

F i g. 3 ein Funktionsblockschaltbild eines Zweikanaldigitalsubtraktionssystems, bei dem die Daten in digitaler Form verarbeitet und keine Speicher benutzt werden,

Fig.4 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Systems von Fig.3 und auch des Systems von F i g. 5 beim statischen Abbilden,

F i g. 5 ein Zweikanalsubtraktionssystem, bei dem die Signale in Analogform verarbeitet werden,

F i g. 6 ein Zeitdiagamm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Systeme von F i g. 3 und 5 beim dynamischen Abbilden,

F i g. 7 ein Blockschaltbild eines in dem Bildsubtraktionssystem verwendeten Digitalprozessors und

F i g. 8 ein Blockschaltbild eines in den Systemen benutzten Analogprozessors.

In dem System von F i g. 1 werden zwei Aufnahmevorrichtungen benutzt, bei denen es sich in dieser Ausführungsform um Video- oder Fernsehkameras 1 und 2 handelt, die so bezeichnet sind. Das Röntgenbild wird mit einer elektronischen Bildverstärkerröhre 3 erzeugt, die einen Eingangsschirm hat, der durch eine gestrichelte Linie 4 symbolisch dargestellt ist. Der Körper, der beispielsweise einer röntgenographischen Gefäßuntersuchung unterzogen wird, ist insgesamt mit der Bezugszahl 5 bezeichnet. Während der Untersuchung ist der Körper über der Röntgenröhre 6 angeordnet, die insoweit herkömmlich aufgebaut ist, als sie ein Anodentarget 7, eine Kathode oder einen Glühfaden 8 und, in

ίο diesem besonderen Beispiel, ein Steuergitter 9 aufweist. Wenn die Röntgenröhre gespeist wird, wird ihr Strahl durch den Körper 5 projiziert, um ein unterschiedlich gedämpftes Röntgenbild auf dem Eingangsschirm 4 der Bildverstärkerröhre 3 zu bilden. Die Bildverstärkerröhre 3 ist insofern herkömmlich, als sie das Röntgenbild in ein Elektronenbild umwandelt, das schließlich in ein helles, verkleinertes optisches Bild auf dem Leuchtstoff am Ausgang der Bildverstärkerröhre umgewandelt wird. Der Leuchtstoff ist durch eine gestrichelte Linie 10 symbolisch dargestellt

Die Röntgenröhrenstromversorgung ist durch einen mit 11 markierten Block dargestellt Zwischen der Anode 7 und der Kathode 8 wird eine hohe Hochspannung angelegt um eine Röntgenaufnahme zu machen. In diesem Fall ist die Röntgenröhrenstromversorgung in der Lage, eine niedrige Hochspannung und einen Impuls entsprechend geringer Photonenenergie und kurzer Dauer gefolgt von einer höheren Hochspannung und einem Impuls entsprechend höherer Photonenenergie zu liefern. Als Beispiel, ohne daß darunter eine Beschränkung zu verstehen ist sei angegeben, daß die typische Impulsdauer in dem Bereich von etwa 1 bis 6 ms liegen könnte. Für die Zwecke der Erfindung und zum Minimieren des Deckungsverlustes aufgrund von anatomischer Bewegung während einer Abbildungssequenz folgen der Nieder- und der Hochenergieröntgenimpuls eines Paares einander praktisch ohne gegenseitige zeitliche Trennung. Eine lange Sequenz von Impulspaaren kann für die Echtzeitabbildung benutzt werden, wie beispielsweise in dem Fall, wenn ein sich bewegendes Organ betrachtet wird. Die hier beschriebenen Systeme beschränken sich nicht darauf, daß den Hochenergieimpulsen Niederenergieimpulse vorangehen.

Die Steuerung, die die Röntgenröhre veranlaßt, Impulse niedriger und hoher Energie auszusenden, ist durch einen mit der Bezugszahl 12 markierten Block dargestellt, der als Impulsgeber bezeichnet ist

Wenn eine röntgenundurchlässige Jodverbindung zum Sichtbarmachen von Blutgefäßen durch c'.as hier beschriebene Subtraktionsverfahren benutzt wird, haben beispielsweise die Niederenergieröntgenmpulse eine Energie, die einer an die Anode und die Kathode der Röntgenröhre angelegten Spitzenspannung von etwa 70 kV entspricht und die Hochenergieimpulse haben eine Energie, die einer angelegten Spitzenspannung von etwa 140 kV entspricht Der Impulsgeber moduliert die Röntgenröhrenspannung und den Röntgenröhrenstrom durch Anlegen verschiedener Vorspannungen an das Gitter 9 der Röntgenröhre. Eine Steuerung, die den Hochspannungskreis der Röntgenröhre schaltet, könnte ebenfalls benutzt werden.

In F i g. 1 ist ein Bildteiler in Form eines halbdurchlässigen Spiegels 15 in dem Strahlengang nach dem Ausgangsleuchtstoff 10 der Bildverstärkerröhre 3 angeordnet, um auf dem Leuchtstoff erscheinende Bilder zu den Videokameras 1 und 2 zu schicken. Die Kamera 1 ist mit einer Verschlußvorrichtung versehen, die symbolisch durch eine unterbrochene Linie 16 dargestellt ist Jeder

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geeignete schnelle Verschluß, wie beispielsweise eine Servo-Irisblende, eine Drahiris oder eine Verschlußlamelle, kann benutzt wurden. In einer tatsächlichen Ausführungsform wird ein Servo-Verschluß, der dem Fachmann auf dem Gebiet der Photographie bekannt ist, benutzt Der Verschluß wird synchron mit dem Auftreten der Röntgenimpulse betätigt und der Verschlußtreiber für den Verschluß 16 und die Kamera 1 ist symbolisch durch einen mit 17 bezeichneten Block dargestellt Wenn ein Röntgenimpuls niedriger Energie auftritt, öff- to net der Servo-Verschluß 16, so daß die BUdaufnahmeplatte (nicht dargestellt) in der Fernsehkamera 1 ein Ladungsmuster bildet, welches dem Bild entspricht, das fiber den Bildteiler IS aus dem Bildverstärker Obertragen wird. Die maximal zulässige Öffnung der Kamera- irisblende ist auf einen Punkt eingestellt, bei dem das hellste Bild, welches von der Kamera aufgenommen wird, keine Sättigung der Bildaufnahmeplatte ergibt Diese Funktion wird durch eine automatische Verstärkungssteuerschaltung erfüllt, die durch einen mit 20 be- zeichneten Block dargestellt ist Es handelt sich dabei um eine Verstärkungsregelung, wodurch typischerweise Signale, die die Helligkeit des durch eine Kamera empfangenen Bildes darstellen, über eine Leitung 21 zu der Verstärkungssteuerung übertragen werden, die daraufhin über eine Leitung 22 ein Signal abgibt welches bewirkt daß die Verschlußsteuereinrichtung 17 die Irisblende in der richtigen Richtung für die Begrenzung auf eine maximal zulässige Helligkeit verstellt

Die andere Bildaufnahmevorrichtung in Form der Videokamera 2 gleicht der Kamera 1. Die Kamera 2 ist ebenfalls mit einem Servo-Verschluß 18 und einem Treiber 19 versehen. Die Kamera 2 bildet ein Ladungsmuster auf ihrer Aufnahmeplatte, welches das Bild darstellt, das sich aus den Röntgenimpulsen höherer Energie ergibt Während eines Röntgenimpulses niedriger Energie ist der Verschluß 16 der Kamera 1 offen und der Verschluß 18 der Kamera 2 geschlossen. Umgekehrt ist während des Vorhandenseins eines Impulses hoher Energie der Verschluß 18 der Kamera 2 offen und der Verschluß 16 der Kamera 1 geschlossen.

Die Verschlußbetätigung, die Röntgerütnpulsgabe und die Bildablesung, d. h. die Elektronenstrahlabtastung der Bildaufnahmeplatte in der Videokamera und andere Operationen in dem System müssen synchronisiert sein, was ohne weiteres einzusehen ist Synchronisierimpulse können aus der einen oder anderen Kamera erhalten werden, um aber ihre Existenz zu Erläuterungszwecken zu zeigen, sind sie so angegeben, als vürden sie durch eine gesonderte Quelle geliefert, die als Synchronisiertaktgeber 23 dargestellt ist.

In F i g. 1 werden die analogen Videosignale der Kamera 1 über ein Kabel 24 entnommen, das mit einem Eingang eines Verstärkers 25 verbunden ist. Die Videoausgangssignale der Kamera 2 werden dieser über ein Kabel 26 entnommen, das mit dem Eingang eines weiteren Verstärkers 27 verbunden ist. Die Verstärker 25 und 27 könnten logarithmische Verstärker sein, da eine logarithmische Verstärkung erforderlich ist und entweder vor oder nach der Digitalisierung vorgenommen werden kann. Beispielsweise könnte bei der digitalen Verarbeitung die logarithmische Verstärkung in einem Digitalprozessor erfolgen, der Teil des Systems und weiter unten erläutert ist

Beim statischen Abbilden werden die Kameras 1 und 2 vorzugsweise nach dem Verfahren der fortlaufenden Abtastung statt im Zwischenzeilenabtastungs- oder Zeilensprungsverfahren betrieben. Wenn nur statische oder schnappschußartige Bilder in relativ seltenen Intervallen gewonnen werde«, steht viel Zeit zur Verfügung, um die Kamerabildaufnahmevorrichtung zwischen Röntgenimpulsen elektronisch zu reinigen. Für die statische Abbildung werden Hoch- und Niedrigröntgenimpulsdauern in dem Bereich von 1 ms bis 20 ms vorgesehen. Die Bildfolge wird durch die Summe der Röntgenimpuls-, Kameraablese- und Reinigungszeiten begrenzt Das kann, wie oben erwähnt eine Grenze von etwa 10 Vollbildern pro Sekunde setzen.

In F i g. 1 werden die Videoanalogsignale, die den Kameras entnommen werden, an einen Multiplexer (MUX) angelegt, der durch einen mit 28 bezeichneten Block dargestellt ist Der Multiplexer wird synchron umgeschaltet damit er die Analogsignale aus abwechselnden Kameras einen A/D-Wandler 29 abgibt Dieser wandelt die Videoanalogsignale für jede horizontale Abtastzeile aus der Kameraaufnahmeeinrichtung in entsprechende Digitalwerte um, die Bildelementintensitäten darstellen. Der A/D-Wandler 29 gibt seine digitalen Bildelementsignale an einen Multiplexer 30 ab. Dieser Multiplexer schaltet die Ausgangssignale der einen Kamera auf einen ersten Speicher 31 und die Signale aus der anderen Kamera auf eintn zweiten Speicher 32. Somit speichert der Speicher 31 in dem Kanal CH1 eine neue Bildelementmatrix für jeden Röntgenimpuls niedriger Energie, und der zweite Speicher 32 in dem Kanal CH 2 speichert eine neue Bildelementmatrix jedesmal dann, wenn ein Röntgenimpuls hoher Energie auftritt Die Multiplexer werden selbstverständlich synchron mit den Belichtungsintervallen der Kameras umgeschaltet und der A/ D-Wandler 29 wird, wie angegeben, im Teilnehmerbetrieb benutzt In jedem Fall werden kurz nach dem Erscheinen von einem Paar Nieder- und Hochenergieimpulsen digitale Daten, die den Bildern des einen bzw. des anderen entsprechen, in dem ersten und in dem zweiten Speicher 31 bzw. 32 abgespeichert.

In der Ausführungsform von F i g. 1 wird ein geeigneter Digitalprozessor 33 benutzt, um die gewichteten Daten, die das Niederenergiebild in dem ersten Speicher 31 darstellen, mit den gewichteten Daten für das Hochenergiebild in dem zweiten Speicher 32 zu verknüpfen. Der Digitalprozessor arbeitet synchron, so daß er die Bilddaten entnimmt, wenn sie verfügbar sind, und nimmt eine Verknüpfung, beispielsweise eine gewichtete Subtraktion, der geometrisch entsprechenden Bildelementsignale in einem Speicher mit denen in dem anderen vor und liefert eine Matrix von digitalen Bildelementdaten, die die subtrahierten Bilder darstellen. Eine ausführlichere Beschreibung des Digitalprozessors 33 folgt etwas weiter unten. Für den Augenblick reicht es aus zu erkennen, daß Daten aus dem Digitalprozessor 33 in digitaler Form zur Speicherung in einer digitalen Platten- oder Bandvorrichtung, vorausgesetzt daß diese Vorrichtung Daten mit Videogeschwindigkeiten aufnehmen kann, entnommen werden.

Eine weitere Option für die digitale Speicherung ist die Benutzung eines Computers 34. Wenn der verwendete Computer ziemlich langsam arbeitet, wie beispielsweise ein Minicomputer, im Vergleich zu einigen teuereren und schnelleren Computern, die gegenwärtig verfügbar sind, kann er auf das Auslesen der Speicher 31 und 32 mit relativ niedrigen Geschwindigkeiten zur zusätzlichen Verarbeitung oder Speicherung in digitalen Platten- oder Bandvorrichtungen (nicht dargestellt) über einen Datenbus 54 beschränkt werden. Die so verarbeiteten Daten könnten außerdem wieder mit einer langsamen Geschwindigkeit in einen der Speicher ein-

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gegeben und anschließend durch den Digitalprozessor 33 mit Videogeschwindigkeiten zur Digital/Analog-UmWandlung und zur Analoganzeige ausgelesen werden.

Wenn ein ausgeklügelterer Computer 34 gewählt wird, der ausreichend schnell ist, um Daten mit Videogeschwindigkeiten zu verarbeiten, wie es der Digitalprozessor tut, dann kann der Computer zur zusätzlichen Verarbeitung, beispielsweise zum Glätten, mit Videogeschwindigkeiten benutzt werden. In diesem Fall können die digitalen Daten mit Videogeschwindigkeiten aus dem Digitalprozessor dem Computer 34 über einen Videogeschwindigkeitsdatenbus 52 zur zusätzlichen Verarbeitung zugeführt werden. Die verarbeiteten Daten können dann über einen Videogeschwindigkeitsbus 53 zu dem A/D-Wandler 35 zur Umwandlung in analoge Videosignale für die Speicherung oder Anzeige geschickt werden. Die Verwendung des Computers 34 erfolgt wahlweise. Wenn in dem System ein Computer vorhanden ist so steht dieser neben der Ausführung der vorstehend erläuterten Funktionen zum Ausführen von verschiedenen Steuerfunktionen zur Verfügung, die vorteilhaft sein können.

Die digitalen Daten in dem Prozessor 33, die die gewichteten subtrahierten Bilder darstellen, werden über den D/A-Wandler 35 geleitet damit Analogsignale erzeugt werden, die dann auf der symbolisch dargestellten Kathodenstrahlröhre 36 eines Videomonitors angezeugt werden können. Die analogen Videosignale können außerdem mit einem Videoplattenrecorder 37 oder einem Videobandrecorder 38 aufgezeichnet werden.

Bestandteile, die in einem typischen Digitalprozessor 33 für die Ausführungsform von F i g. 1 vorgesehen sind, sind in F i g. 7 gezeigt. Der Prozessor besteht aus drei Eingangskanälen CHX, CH2 und CH3, die normalerweise den beiden Speichern und dem A/D-Wandler 29, die in F i g. 1 gezeigt sind, zugeordnet sind. Jeder Kanal enthält eine digitale Suchtabelle 39 bzw. 40 und Digitalmultiplizierer 41 und 42. Die Multiplizierer 41 und 42 haben zusätzliche Eingänge, die mit K1 bzw. K 2 bezeichnet sind, zum Eingeben von ausgewählten konstanten Faktoren, mit denen die Digitalsignale nach Erfordernis modifiziert oder gewichtet werden. Somit werden die subtrahierten Bilder nicht durch einfache Subtraktion erzeugt, sondern durch gewichtete lineare Verknüpfung von Bildern aus zwei Energien, d.h. AT|/i — /C2/2. Üblicherweise wird K ein von eins verschiedener Faktor sein. Wenn er eins ist werden die Bilddaten / im Zusammenhang mit der Beschreibung und in den Patentansprüchen trotzdem als gewichtet betrachtet. In Fi g. 7 werden gewichiete Daten aus den beiden Kanälen in einer arithmetisch-logischen Einheit (ALU) 43 verknüpft, beispielsweise subtrahiert, und anschließend in einer dritten Suchtabelle 44 modifiziert, bevor sie über einen Multiplexer 45 über einen Bus 46 zu einem Digitalsignalausgangstor oder über einen Bus 47 zu einem D/A-Wandler (nicht dargestellt) geschickt werden. Alle Bestandteile in dem Digitalprozessor sind in der Lage, mit Videogeschwindigkeiten zu arbeiten, so uau Daicii liiii wenigstens üi ciüig VüiiüiiucfFi μι O Ockunde über den Prozessor übertragen werden können.

Zum Aufrechterhalten eines konstanten Signalwertes in dem subtrahierten Bild, beispielsweise eines besonderen Blutgefäßes, das ein röntgenundurchlässiges Mittel enthält, über Gebiete von sich ändernder Anatomie ist es notwendig, daß die Subtraktion mit den Logarithmen der Nieder- und Hochenergiebilddaten ausgeführt wird. Das kann, wie oben angegeben, entweder vor der Digitalisierung unter Verwendung von analogen logarithmischen Verstärkern 25 und 27 in F i g. 1 oder nach der Digitalisierung unter Verwendung einer Suchtabelle erfolgen, die eine logarithmische Transformationsfunktion enthält Die Eingangssuchtabellen 39 und 40 in dem Digitalprozessor bieten diese Möglichkeit Die Multiplizierer 41 und 42 in dem Digitalprozessor von F i g. 7 bilden die Einrichtung zum Ausführen einer gewichteten Subtraktion zwischen den Nieder- und Hochenergiebilddaten. Die Suchtabelle, die der arithmetisch-logischen Einheit 43 folgt ermöglicht die Differenz- oder verknüpften Bilddaten zu verstärken, um den Dynamikbereich des D/A-Wandles 35 in F i g. 1 auszufüllen, damit der Einfluß des elektronischen Videorauschens auf das am Schluß vorliegende Analogbild minimiert wird.

Gemäß F i g. 1 kann eine Systemsteuereinheit 50 benutzt werden, um die verschiedenen elektronischen Bestandteile in der richtigen Funktionsfolge zu halten. Typischerweise können Folgesteuersignale über einen Bus 51 den verschiedenen Schaltungsteilen zugeführt werden.

Die Zeitsteuerfolge zum Erzeugen der subtrahierten Bilder bei dem statischen Abbildungssystem von F i g. 1 ist in F i g. 2 gezeigt. Zuerst erscheint ein Röntgenimpuls niedriger Energie während des Intervalls, in welchem der Verschluß 16 offen ist. Dieser Impuls lädt die BiIdaufnahmeplatie der Kamera 1 auf. Zu dieser Zeit ist der Verschluß der Kamera 2 in dem Kanal 2 geschlossen. Wenn der Röntgenimpuls niedriger Energie und die Verschlußöffnung des Kanals 1 beendet sind, wird die Kamera 1 synchronisiert, um mit ihrer Videoabtastungsauslesung nach dem Verfahren der fortschreitenden Abtastung während des in dem Zeitdiagramm in F i g. 2 für den Kanal 1 »mit Videoabtastung« bezeichneten Intervalls zu beginnen. Während dieser Zeit werden die digitalisierten Abtastdaten dem ersten Speicher 31 in F i g. 1 zugeführt. Wenn die Videoabtastung nach der fortschreitenden Videoabtastung oder Auslesung der Kamera 1 abgeschlossen ist wird die Bildplatte dieser Kamera für das in dem Zeitdiagramm des Kanals 1 angegebene Intervall gereinigt oder in der Ladung ausgeglichen. Das Zeitdiagramm des Kanals 2 zeigt, daß während der Zeit während der die Kamera 1 im Anschluß an einen Röntgenimpuls niedriger Energie abgetastet wird, der zweite oder Röntgenimpuls hoher Energie in einem Paar auftritt, während der Verschluß der Kamera 2 offen ist. Während der fortschreitenden Abtastungen werden die dabei gewonnenen Daten mit Hilfe der Multiplexer abwechselnd den Speichern 31 und 32 in F i g. 1 zugeführt. Der Röntgenimpuls hoher Energie in dem Kanal 2 kann jederzeit auftreten, nachdem der Impuls des Kanals 1 beendet und der Verschluß 2 geöffnet ist. Die fortlaufende Abtastung ist bei der statischen Abbildung zulässig und erwünscht, da es sich dabei im wesentlichen um ein Schnappschußverfahren handelt.

Es dürfte nunmehr klar sein, daß bei dem mit zwei Aufnahmevorrichtungen ausgerüsteten System, das hier beschrieben ist, ein wichtiges Ergebnis erzielt worden ist, daß nämlich das Zeitintervall zwischen den Röntgen-

OU liiijjuiacii uuiici uiiu iiicui igci i_ncigic nun hui uui vii uic

Röntgenröhrenhochspannungsumschaltgeschwindigkeit und die Verschlußgeschwindigkeit begrenzt wird und daß das Zeitintervall von den Kenndaten der Kameras oder Aufnahmevorrichtungen im wesentlichen unabhängig ist.

Der synchron schaltende A/D-Wandler, der durch den Multiplexer 28, den A/D-Wandler 29 und den Multiplexer 30 in der Ausführungsform in F i g. 1 dargestellt

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ist, könnte durch zwei gesonderte A/D- Wandler ersetzt werden, die die Daten für die Nieder- und Hochröntgenenergiebilder aus den Verstärkern 25 und 27 an den ersten Speicher 31 bzw. den zweiten Speicher 32 abgegeben.

Das in F i g. 1 gezeigte System hat den Vorteil, daß es bezüglich Röntgenimpuisbreiten, Impulsintervallen und Videoabtastzeiten völlig anpaßbar ist. Beispielsweise kann das Abtasten einer 512 - 512-Bildelementmatrix in '/»Sekunde erfolgen oder eine 1024 · 1024-Matrix kann in '/7,5 Sekunde unter Verwendung derselben Digitalisierungsgeschwindigkeit abgetastet werden. Es sei jedoch angemerkt, daß das in F i g. 1 gezeigte System mit zwei Aufnahmevorrichtungen ein beträchtliches Ausmaß an Speicherkapazität erfordert und zum Gewinnen von statischen Bildern am geeignetsten ist

Ein Doppelkanal- und Doppelaufnahmevorrichtungsröntgenbildsubtraktionssystem, das nicht die Verwendung von einzelnen zugeordneten Speichern oder Speichervorrichtungen großer Kapazität erfordert, ist in F i g. 3 gezeigt In dieser Ausführungsform tragen gleiiehe Teile wie in F i g. 1 gleiche Bezugszahlen. Da bis zu den Ausgängen der Verstärker 25 und 27 in Fi g. 1 alles gleich ist, brauchen die den Verstärkern vorgeschalteten Schaltungsteile nicht erneut beschrieben zu werden. Durch Verwendung von anderen Zeitsteuerschemata ist das System von F i g. 3 an die statische und die dynamisehe Abbildung anpaßbar, wie weiter unten erläutert.

In der Ausführungform von Fig.3 wird die Transport- oder Bildaufnahmeplatte der Kameras 1 und 2 jeweils als Speichervorrichtung benutzt. Das gestattet die Beseitigung der Speicher 31 und 32, die in der Ausführungsform von F i g. 1 benutzt wurden. Darüber hinaus werden zwei gesonderte A/D-Wandler 60 und 61 benutzt, um die Röntgenbilddaten niedriger und hoher Energie direkt den Eingangstoren des Digitalprozessors 33 zuzuführen. Die Funktionen und die Architektur des Digitalprozessors stimmen mit denen des Prozessors in den F i g. 1 und 7 überein, ebenso wie der übrige Teil der Schaltungselemente in der Ausführungsform von F i g. 3, weshalb sie nicht erneut beschrieben werden. Das Zeitdiagramm für das System von F i g. 3, wenn dieses in der statischen Abbildungsbetriebsart betrieben wird, ist in F i g. 4 gezeigt. Bezüglich des Kanals 1 ist zu erkennen, daß, nachdem der Röntgenimpuls niedriger Energie beendet und der Verschluß der Kamera 1 geschlossen ist, die Aufnahmevorrichtung in der Kamera 11 ausgetastet bleibt, bis der nächste Röntgenimpuls hoher Energie beendet und ein Ladungsbild auf der Platte oder Aufnahmevorrichtung in der Kamera 2 angesammelt ist, weil deren Verschluß offen ist, während der Röntgenimpuls hoher Energie geliefert wird. Nun sind Ladungsmuster, die Röntgenbilder darstellen, auf den Bildplatten der Kameras gespeichert. Dann werden gemaß dem Zeitdiagram in F i g. 4 beide Kameras 1 und 2 gleichzeitig in der Betriebsart fortlaufender Abtastung abgetastet oder ausgelesen, so daß die Daten für die Röntgenbilder hoher und niedriger Energie gleichzeitig zur Verfügung stehen. Die Videosignale in den beiden Kanäl

en v/er

den über die Bu

24 und 25 den Ve

kern 25 bzw. 27 gleichzeitig zugeführt, woran anschließend sie in die A/D-Wandler 60 bzw. 61 eingegeben werden. Die Digitalbildelementsignale, die von den Wandlern 60 und 61 abgegeben werden, werden in den Digitalprozessor 33 eingegeben, wo sie gewichtet und verknüpft oder subtrahiert oder anderweitig verarbeitet werden, wie oben beschrieben.
Das sich ergebende subtrahierte Bild ist dann in digitaler Form auf einem Bus 46 zur Digitalspeicherung auf einem Digitalband oder einer Digitalplatte verfügbar. Die von dem Prozessor 33 abgegebenen Digitalbildelementdaten werden außerdem über den D/A-Wandler 35 geschickt, damit sie in Analogform umgewandelt und auf der Kathodenstrahlröhre 36 eines Videomonitors angezeigt oder in einem Videoplattenrecorder 37 oder einem Videobandrecorder 38 aufgezeichnet werden können.

Die in Fig.3 gezeigte Ausführungsform kann außerdem, wie weiter unten erläutert, auch zur dynamischen oder Bewegungsabbildung benutzt werden, sofern die Zeitsteuerung der Ereignisse mit F i g. 6 übereinstimmt, was ebenfalls weiter unten erläutert ist

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Doppelaufnahmevorrichtur.gskonzepts, bei dem Analogsignalverarbeitungsrr.ethoden und die Analogsignalsubtraktion benutzt werden, im Gegensatz zu den Ausführungsformen von F ig. 1 und 3, bei denen die Digitalverarbeitung benutzt wird. In Fig.5 tragen gleiche Teile wie in den F i g. 1 und 3 gleiche Bezugszahlen. In F i g. 5 werden die analogen Videosignale, die sich aus dem Abtasten der Bildaufnahmeplatte der Kamera 1 für die Röntgenimpulsbilder niedriger Energie ergeben, über ein Kabel 24 an einen Analogprozessor 65 abgegeben. Ebenso werden die analogen Videosignale, die sich aus dem Abtasten der Bildaufnahmeplatte der Kamera 2 ergeben, über das Kabel 26 an den Analogprozessor 65 abgegeben. Dieser Prozessor, der schematisch dargestellt, in F i g. 8 aber im einzelnen gezeigt ist, ist in der Lage, die Signale zu gewichten und anderweitig zu modifizieren, die die Bildelemente in der Nieder- und Hochröntgenenergieaufnahme darstellen, und diese Signale zu subtrahieren, um ein Analogvidecausgangssignal zu liefern, welches das Subtraktionsbild darstellt. In F i g. 8 empfängt der Analogprozessor 65 die Rohvideosignale aus den Kameras in den Kanälen 1 bzw. 2 und erfüllt an jedem Kanal folgende Funktionen. In den Schaltungsteilen 66 und 67 werden die ankommenden Videosignale zuerst versetzt und geklemmt. Die Analogsignale werden dann über Pufferverstärker 68 bzw. 69 an die Eingänge von logarithmischen oder Verstärkern mit veränderbarem Gamma 70 bzw. 71 abgegeben, wo die Signale logarithmisch verstärkt werden, wobei eine Verstellbarkeit der Versetzung und der Verstärkung zu Gewichtungszwecken vorgesehen ist. Die Pufferverstärker 68 und 69 sind Operationsverstärker, die eine hohe Eingangsimpedanz und eine niedrige Ausgangsimpedanz haben, um die Eingangsimpedanzen der Verstärker 70 und 71 an die Quellenimpedanz der Videosignale anzupassen. Die Signale in beiden Kanälen werden dann an einen Differenzverstärker 72 abgegeben, wo phasengleiche Videosignale für die Hoch- und Niederenergieröntgenbilder verknüpft oder subtrahiert werden. Ein Pufferoperationsverstärker 73 wird benutzt, um die Subtraktionsvideosignale an die Videoausgangsbelastung anzupassen, die durch ein Koaxialkabel 74 dargestellt ist. Das Analogvideosignalausgangskabel ist in F i g. 5 ebenfalls mit 74 bezeichnet. Der Analogpro-

so zcssor 65 liefert außerdem die S-Signale zum Anzeigen des sich aus der Subtraktion ergebenden Bildes auf einer Kathodenstrahlröhre oder einem Fernsehmonitor 36. Die Analogdaten, die die Subtraktionsbilder darstellen, können außerdem auf einer Videoplatte in dem Videoplattenrecorder 37 oder auf einem Videoband in dem Videobandrecorder 38 aufgezeichnet werden.

Das Zeitdiagramm für das System von Fig. 5, wenn es in der statischen Abbildungsbetriebsart betrieben

32 Ol 658

wird, stimmt mit dem in Fig.4 gezeigten überein, das bereits in Verbindung mit der Erläuterung der Ausführungsform von Fig.3 und von deren Arbeitsweise in der statischen Abbildungsbetriebsart beschrieben worden ist

Die in den Fi g. 3 und 5 gezeigten Sysjeme sind auch für die dynamische Abbildung geeignet Die Zeitsteuerung für die dynamische Abbildung wird später mit Bezug auf F i g. 6 erläutert Die dynamische Abbildung beinhaltet, wie ?/eiter oben angegeben, eine Echtzeitanzeige von Ereignissen, wenn diese in dem Körper auftreten, der röntgenograhisch untersucht wird. Es können also Bewegungsstudien gemacht werden. Echtzeit besagt in Verbindung mit der Röntgenographie, daß der Weg des röntgendurchlässigen Mittels in dem Blutgefäß über ein beträchtliches Intervall, beispielsweise von zwanzig Sekunden oder mehr, ständig beobachtet wird. Das erfordert das Bilden von Daten für ein subtrahiertes Bild mit Videogeschwindigkeiten, die eine Anzeige auf einem üblichen Video- oder Fernsehmonitor oder das Aufzeichnen auf einer Videoplatte oder einem Videoband zur späteren Anzeige ermöglichen. Ein Echtzeitsubtraktionssystem erfordert daß beide Bildaufnahmevorrichtungen ständig gemäß der üblichen Videogeschwindigkeit abgetastet werden, die 60-Hz-Zeilensprung-Halbbilder hat wenn die Netzfrequenz 60 Hz beträgt Bei der Ausführungsform von F i g. 3, bei der die Digitalverarbeitung benutzt wird, und bei der Ausführungsform von F i g. 5, bei der die Analogverarbeitung benutzt wird, ist ein Betrieb in Echtzeit gemäß den Zeitdiagrammen möglich, die in F i g. 6 gezeigt sind.

Gemäß F i g. 6 wird die Spitzenspannung der Röntgenröhre mit dem Doppelten der Netzfrequenz umgeschaltet, also mit einer Geschwindigkeit von 120 Hz, um subtrahierte Bilder zu erzeugen, die in Echtzeit angezeigt werden können. Die Zeit zwischen jeweils zwei Taktimpulsen, wie den Impulsen 80 und 81, beträgt in diesem Beispiel '/120 Sekunde. Beim Erscheinen des ersten Taktimpulses in der Impulsfolge erscheint der Röntgenimpuls niedriger Energie, der durch eine mit 82 bezeichnete gestrichelte Linie dargestellt ist. Zu dieser Zeit ist der Verschluß 16 der Kamera 1 offen, was durch die mit ausgezogener Linie dargestellte Kurve 83 gezeigt ist Zu der Zeit zu der der nächste Taktimpuls 81 erscheint wird der Verschluß der Kamera 1 geschlossen, und es beginnt das Auslesen oder die Videoabtastung der Bildplatte in der Kamera 1, was durch die Zeitkurve 84 in F i g. 6 gezeigt ist. Die Verschlüsse oder Irisblenden der beiden Kameras werden mit derselben Geschwindigkeit geschlossen und geöffnet, um das wahlweise Bestrahlen der richtigen Bildaufnahmeplatte zu gestatten, sie werden aber selbstverständlich abwechselnd geöffnet und geschlossen. Das Intervall zwischen den Taktimpulsen 80 und 81 in F i g. 6 stellt eine Verzögerungsperiode dar, bevor die Videoabtastung der Aufnahmeplatte der Kamera 1 beginnt. Die Kamera

1 bleibt also während dieser Periode ausgestattet, so daß die Bildplatte in dieser Kamera vorübergehend als Bildspeicherelement dient. Wenn der nächste Taktimpuls 81 in einem Paar aufeinanderfolgender Taktimpulse, wie in der Impulsfolge, die mit dem Impuls 80 beginnt, erscheint, erscheint der Hochenergieröntgenimpuls 85, wobei zu dieser Zeit der Verschluß der Kamera

2 für ein kurzes Intervall offen ist, das die Dauer des Röntgenimpulses übersteigt, was durch die mit ausgezogener Linie dargestellte Zeitkurve 86 dargestellt ist. Gleichzeitig mit dem Beginn eines Hochenergieröntgenimpulses 85 beginnt das Abtasten oder Auslesen der Bildplatte in der Kamera 2, was durch die Zeitkurve 87 in Fig. 6 ganz unten dargestellt ist Es ist zu erkennen, daß die beiden Bildaufnahmeplatten der Kameras in Phase ausgelesen oder abgetastet werden, so daß ein Paar V^-Sekunde-Halbbilder aufgrund des Nieder- und des Hochenergieröntgenimpulses aus den Kameras verfügbar sind. Jede Halbbilddauer entspricht dem Intervall von zwei Taktimpulsen, was V« Sekunde oder, beispielsweise, der Zeit zwischen den Taktimpulsen 81 und 88 in dem Taktimpulszeitdiagramm äquivalent ist Das nächste Impulspaar erzeugt ein weiteres Paar Halbbilder, und diese werden abgetastet um mit den vorangehenden Halbbildern im Zeilensprungverfahren verschachtelt zu werden. Die Daten für die Halbbilder werden über die Verstärker 25 und 27 an den Digitalprozessor 33 in der Ausführungsform von F i g. 3 oder an den Analogprozessor 65 in der Ausführungsform von F i g. 5 abgegeben, je nach Lage des Falles, in dem die Daten für die Halbbilder gewichtet und subtrahiert und in eine Signalform zum Ansteuern der Kathodenstrahlröhrenanzeige zur Darstellung der subtrahierten Bilder umgewandelt werden, wie oben erläutert Dann erscheint gemäß dem Zeitdiagramm in F i g. 6 weiterhin eine Aufeinanderfolge von Röntgenimpulsen niedriger und hoher Energie, und für jedes Impulspaar steht '/«> Sekunde-inPhase-Abtastung durch jede Kamerabildaufnahmeplatte zur Verfügung, um ein weiteres Paar Halbbilder hoher und niedriger Energie zu erzeugen, die in dem Prozessor subtrahiert und in eine Form zur Darstellung als ein einzelnes Vollbild, beispielsweise durch die Kathodenstrahlröhre, umgewandelt werden. Die Prozessoren 33 und 65 in den Ausführungformen von F i g. 3 bzw. 5 liefern die Ä4S-Signale zum Steuern des Videomonitors sowie des Videoplatten- und des Videobandrecorders auf herkömmliche Weise zum Anzeigen oder Aufzeichnen der Subtraktionsbilder als verschachtelte Halbbilder, von denen ein Paar ein Videovollbild darstellt Die Prozessoren können Digitalspeicher (nicht dargestellt) enthalten oder zugeordnet haben, die die Bildintegration und verschiedene Signalmodifizierungen ermöglichen, wie die Verringerung des Rauschens und die Graustufungseinstellung, wie weiter oben erläutert.

Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß Systeme beschrieben worden sind zum Erzeugen von Röntgenbildern, die durch Daten dargestellt werden, welche gewichtet und subtrahiert sind, um anatomische Strukturen zu dämpfen, die sonst die anatomische Struktur, die von Hauptinteresse ist, verdunkeln würden. Die Systeme erleichtern Geiäßuntersuchungen, da sie Subtraktionsbilder besseren Kontrastes liefern, wenn das röntgendurchlässige Mittel in den Blutgefäßen sehr verdünnt ist. Das bedeutet, daß das Mittel in eine von dem interessierenden Ort entfernte Vene eingespritzt werden kann und daß von dem Mittel weniger als früher benutzt zu werden braucht. Die Systeme sind außerdem zum Gewinnen von Subtraktionsbildern nützlich, die eine Unterscheidung von weichen Geweben ermöglichen, die in ihren Röntgendämpfungseigenschafien einen geringen Unterschied haben. Die Systeme basieren auf der Verwendung von zwei Bildaufnahmevorrichtungen in Kombination mit einer Doppelenergieröntgenimpulsquelle. In dem dargestellten System werden zwei Fernsehaufnahmekameras in Verbindung mit einem Hochspannungsgenerator benutzt, um im Kontrast verbesserte Subtraktionsbilder zu erzeugen, die frei von Bewegungsartefakten sind. Beschränkungen der Bildqualität, die sich durch die Kenndaten der Videokamera ergeben und in bekannten Systemen vorherrschen, in denen nur

Ol

eine Kamera benutzt wird, werden wesentlich gemildert. Es können statische und dynamische oder Echtzeit- .' bilder gewonnen werden. ί_;

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

ίο

15

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60

65

Claims

32 Ol Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erzeugen von Daten, die ein Bild darstellen, das aus dem Verknüpfen von Röntgenbildem resultiert, mit folgenden Schritten:
Projizieren von abwechselnden Röntgenstrahlimpulsen, die unterschiedliche Energien haben, von einer Röntgenquelle aus durch einen Gegenstand, um aufeinanderfolgende Paare von Röntgenbildern zu erzeugen, die aufeinanderfolgende Bildfolgen bilden, Umwandeln der Röntgenbilder koinzident mit deren Auftreten in entsprechende optische Bilder,
Bereitstellen einer Videokameraeinrichtung zur Erzeugung analoger Videosignale, welche mittels einer weiteren Einrichtung in digitale Signale umgewandelt werden,

Speichern der digitalen Bilddaten und
Subtrahieren der Bilder eines Paares, um die Differenz der Bildinhalte zu erhalten, gekennzeichnet durch

Verwendung einer zusätzlichen Videokameraeinrichtung, wobei die eine (erste) Videokameraeinrichtung eine Bildaufnahmeeinrichtung zum Empfangen des optischen Bildes, das dem Röntgenstrahlimpuls der einen Energie entspricht, und die andere (zweite) Videokameraeinrichtung eine Bildaufnahmeeinrichtung zum Empfangen des optischen Bildes aufweist, das dem Röntgenstrahlimpuls der anderen Energie entspricht, und wobei die Aufnahmeeinrichtungen jeweils analoge Videosignale erzeugen, die die Bilder darstellen, wenn die entsprechende Bildaufnahmeeinrichtung abgetastet wird,
Speichern der digitalisierten Daten, die dem Bild mit der einen Röntgenenergie entsprechen, wenigstens so lange, bis die digitalen Daten, die der anderen Röntgenenergie entsprechen, gewonnen sind, und
Gewichten der digitalen Daten, die die Bilder darstellen, und Verknüpfen der gewichtelen digitalen Daten, die das Bild mit der einen Energie darstellen, mit den Daten, die das Bild mit der anderen Energie darstellen, damit sich digitale Daten ergeben, die die Differenz zwischen den Bildern von jedem aufeinanderfolgenden Paar der Röntgenbilder darstellen.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtungen jeweils nach dem Verfahren der fortlaufenden Abtastung abgetastet werden, um die analogen Videosignale zu erzeugen, die die Bilder darstellen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den Schritt des Umwandeins der digitalen Daten, die die Differenz zwischen den Bildern darstellen, in analoge Videosignale und des Abgebens derselben an eine Analogspeichervorrichtung und an einen Fernsehmonitor, der auf die Signale hin ein sichtbares Differenzbild anzeigt.

4. Verfahren nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:

Bereitstellen eines Verschlusses in dem Strahlen-

5UUg CU JV.Ut.1 UIIUUUl

erzeugen, während die Verschlüsse zum Durchlassen ihrer entsprechenden Bilder offen sind,
Abtasten einer der Bildaufnahmeeinrichtungen für eine Zeitspanne? nachdem der eine Verschluß geschlossen und während eines Teils der Zeitspanne der andere Verschluß offen ist,
anschließendes Abtasten der anderen Bildaufnahmeeinrichtung für eine Zeitspanne, nachdem ihr Verschluß geschlossen ist, und
anschließendes Entladen jeder Bildaufnahmeeinrichtung für eine Zeitspanne vor dem Auftreten des nächsten Röntgenimpulses.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung nach dem Verfahren der fortlaufenden Abtastung abgetastet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtzeit, die für die Röntgenimpulse, die Abtastzeitspannen und die Entladungszeitspannen benutzt wird, so gewählt ist, daß maximal etwa 10 Differenzbilder pro Sekunde erzeugt werden können.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bereitstellen der ersten Bildaufnahmeeinrichtung zum Empfangen des optischen Bildes, das der einen Röntgenstrahlenergie entspricht, und der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung zum anschließenden Empfangen des optischen Bildes, das der anderen Röntgenstrahlenergie entspricht, wobei die Bildaufnahmeeinrichtungen auf das Abtasten hin analoge Videosignale erzeugen, die das eine bzw. andere Bild darstellen, gestatten, daß die erste Aufnahmeeinrichtung das Bild, das der einen Röntgenstrahlenergie entspricht, speichert, bis die andere Aufnahmeeinrichtung das Bild empfangen hat, das der anderen Röntgenstrahlenergie entspricht, und anschließendes Abtasten beider Aufnahmeeinrichtungen gleichzeitig, um die analogen Videosignale getrennt zu erzeugen, und

Umwandeln der getrennten analogen Videosignale gleichzeitig in digitale Daten, die die Bilder darstellen, welche mit der einen bzw. mit der anderen Röntgenenergie erzeugt worden sind.

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch:

Steuern der Röntgenquelle, um die Röntgenimpulse mit der einen und der anderen Energie in aufeinanderfolgenden Paaren zu erzeugen, während die Verschlüsse nacheinander geöffnet werden, wobei das Abtasten der Aufnahmeeinrichtungen nach dem Auftreten beider Impulse in einem Paar erfolgt, und Entladen jeder Aufnahmeeinrichtung nach dem Abtasten derselben und vor dem Auftreten des nächsten Röntgenimpulses in einem Paar.

9. Verfahren nach Anspruch 7 zum dynamischen Abbilden, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Erzeugen einer Reihe von Taktimpulsen mit einer Geschwindigkeit, die gleich dem Doppelten der

eines Verschlusses, um das Bild durchzulassen, das dem Röntgenstrahl der einen Energie entspricht, während der andere Verschluß geschlossen ist, und öffnen des anderen Verschlusses, um das Bild durchzulassen, das dem Röntgenstrahl der anderen Energie entspricht, während der eine Verschluß geschlossen ist, Steuern der Röntgenquelle, um die Röntgenstrahlimpulse der einen und der anderen Energie zu

. 1—ui:

i tun 1 gt-i auz.aiillgci t

fachen derselben ist,
Bereitstellen eines Verschlusses in dem Strahlengang zu der einen und zu der anderen Bildaufnahmeeinrichtung,

öffnen und Schließen eines Verschlusses im wesentlichen koinzident mit dem Auftreten eines Taktimpulses in der Reihe und Liefern des Röntgenimpulses mit einer Energie, während der eine Verschluß

32 Ol

offen ist und bevor der nächste Taktimpuls in der Reihe erscheint, damit die Aufnahmeeinrichtung das entsprechende Bild auf die angegebene Weise speichert,

öffnen und Schließen des anderen Verschlusses im wesentlichen koinzident mit dem Erscheinen des nächsten Taktimpulses in der Reihe und Liefern des Röntgenimpulses mit der anderen Energie, während der andere Verschluß offen ist und bevor ein weiterer Taktimpuls erscheint, und ' Einleiten des gleichzeitigen Abtastens von beiden Aufnahmeeinrichtungen im wesentlichen koinzident mit dem Erscheinen des nächsten Taktimpulses, um die analogen Videosignale zu erzeugen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktimpulsfrequenz 120 Impulse pro Sekunde beträgt, daß jede Aufnahmeeinrichtung im wesentlichen in '/«> Sekunde abgetastet wird und daß die aufeinanderfolgenden Abtastungen für jede Aufnahmeeinrichtung derart verschachtelt sind, daß die Differenzbilder mit einer Frequenz von 30 Vollbildern pro Sekunde erzeugt werden.

11. Verfahren zum Erzeugen von Daten, die ein Bild darstellen, das aus dem Verknüpfen von Röntgenbildern resultiert, mit folgenden Schritten: Projizieren von abwechselnden Röntgenstrahlimpulsen, die unterschiedliche Energien haben, von einer Röntgenquelle aus durch einen Gegenstand, um aufeinanderfolgende Paare von Röntgenbildern zu erzeugen, die aufeinanderfolgende Bildfolgen bilden, Umwandeln der Röntgenbilder koinzident mit deren Auftreten in entsprechende optische Bilder, Bereitstellen einer Videokameraeinrichtung zur Erzeugung analoger Videosignale, welche mittels einer weiteren Einrichtung in digitale Signale umgewandelt werden,

Speichern der digitalen Bilddaten und Subtrahieren der Bilder eines Paares, um die Differenz der Bildinhalte zu erhalten, gekennzeichnet durch Verwendung einer zusätzlichen Videokameraeinrichtung, wobei die eine (erste) Videokameraeinrichtung eine Bildaufnahmeeinrichtung zum Empfangen des optischen Bildes, das dem Röntgenstrahlimpuls der einen Energie entspricht, und die andere (zweite) Videokameraeinrichtung eine Bildaufnahmeeinrichtung zum Empfangen des optischen Bildes aufweist, das dem Röntgenstrahlimpuls der anderen Energie entspricht, und wobei die Aufnahmeeinrichtungen analoge Videosignale erzeugen, die entsprechende Bilder darstellen, wenn die entsprechende Bildaufnahmeeinrichtung abgetastet wird, Speichern des Bildes das einer Röntgenstranlenergie entspricht, in der ersten Aufnahmeeinrichtung bis die andere Aufnahmeeinrichtung das der anderen Röntgenstrahlenergie entsprechende Bild empfangen hat, und anschließendes Abtasten beider Aufnahmeeinrichtungen gleichzeitig, um die analogen Videosignale getrennt zu erzeugen, und Gewichten der analogen Videosignale, die den BiI-dem niedriger und hoher Energie entsprechen und Verknüpfen der gewichteten Signale, damit Analogsignale erhalten werden, die die Differenz zwischen den Bildern von jedem aufeinanderfolgenden Paar der Röntgenbilder darstellen (F i g. 5).

12. Verfahren nach Anspruch Tl, gekennzeichnet durch:

Bereitstellen eines Verschlusses in dem Strahlen

gang zu jeder Bildaufnahmeeinrichtung und abwechselndes öffnen eines Verschlusses, um das dem Röntgenimpuls der einen Energie entsprechende Bild durchzulassen, während der andere Verschluß geschlossen ist, und öffnen des anderen Verschlusses, um das dem Röntgenimpuls der anderen Energie entsprechende Bild durchzulassen, während der eine Verschluß geschlossen ist,

Steuern der Röntgenquelle, um die Röntgenimpulse der einen und der anderen Energie in aufeinanderfolgenden Paaren zu erzeugen, während die Verschlüsse abwechselnd geöffnet sind, wobei das Abtasten der Aufnahmeeinrichtungen nach dem Erscheinen beider Impulse in einem Paar erfolgt und Entladen jeder Aufnahmeeinrichtung, nachdem diese abgetastet worden ist und bevor der nächste Röntgenimpuls in einem Paar erscheint

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet daß die Aufnahmeeinrichtungen nach dem Verfahren der fortlaufenden Abtastung abgetastet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die maximale Anzahl von Differenzbildern, die erzeugt wird, etwa 10 pro Sekunde beträgt

15. Verfahren nach Anspruch 11 zur dynamischen Abbildung, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Erzeugen einer Reihe von Taktimpulsen mit einer Frequenz, die gleich einem geradzahligen Vielfachen der Netzfrequenz ist

Anordnen eines Verschlusses in dem Strahlengang zu der einen und zu der anderen Bildaufnahmeeinrichtung,

öffnen und Schließen eines Verschlusses im wesentlichen koinzident mit dem Erscheinen eines Taktimpulses in der Reihe und Liefern des Röntgenimpulses mit einer Energie, während der eine Verschluß offen ist und bevor der nächste Taktimpuls in der Reihe erscheint, damit die Aufnahmeeinrichtung das entsprechende Bild auf die vorgenannte Weise speichert

öffnen und Schließen des anderen Verschlusses im wesentlichen koinzident mit dem Erscheinen des nächsten Taktimpulses in der Reihe und Liefern des Röntgenimpulses mit der anderen Energie, damit die andere Aufnahmeeinrichtung ein Bild empfängt, während der andere Verschluß offen ist und bevor ein weiterer Taktimpuls erscheint und Einleiten des gleichzeitigen Abtastens von beiden Aufnahmeeinrichtungen im wesentlichen koinzident mit dem Erscheinen des nächsten Taktimpulses, um die analogen Videosignale zu erzeugen.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß die Netzfrequenz 60 Hz beträgt daß die Taktimpulsfrequenz 120 Impulse pro Sekunde beträgt und daß die Aufnahmeeinrichtungen jeweils in im wesentlichen '/«> Sekunde abgetastet werden.

17. Röntgendiagnostikvorrichtung mit einer Röntgenquelle (6—9,11), mit einer Einrichtung (12) zum Steuern der Röntgenquelle derart daß diese aufeinanderfolgende Paare von Röntgenstrahlimpulsen aussendet wobei die Impulse in einem Paar unterschiedliche Energien haben und wobei die Strahlen du^rch einen zu untersuchenden Körper (5) projiziert werden, um aufeinanderfolgende Paare von Röntgenbildern, die aufeinanderfolgende Bildfolgen bilden, unterschiedlicher Energie eines Teils des Körpers zu erzeugen, durch den die Strahlen projiziert werden, mit einer Einrichtung (3.4. IW *nm

32 Ol

dein der Röntgenbilder in entsprechende optische Bilder und mit einer optischen Bildaufnahmeesinrichtung, die optische Bilder empfängt und in analoge Videoausgangssignale umwandelt, gekennzeichnet durch eine weitere optische Bildaufnahmeeinrichturig (2), wobei die beiden optischen Bildaufnahmeeinriäitungen (1, 2) so angeordnet sind, daß die eine Bildaufnahmeeinrichtung (1) optische Bilder empfängt, die Röntgenimpulsen hoher Energie entsprechen, und to daß die andere Aufnahmeeinrichtung (2) optische Bilder empfängt, die Röntgenimpulsen niexlriger Energie entsprechen, wobei die Aufnahmeeiiirichtungen die empfangenen Bilder in analoge Videoausgangssignale umwandeln, die die Bilder Hinterschiedlicher Energie darstellen, und durch Signalverarbeitungseinrichtungen (28,30) mit Einrichtungen zum Gewichten der Signale, die die Bilder niedriger bzw. hoher Energie darstellen^ und zum Verknüpfen der Signale mit den Signalen, die das mit einer Röntgenenergie gemachte Bild darstellen, mit den Signalen, die das mit der anderen Röntgenenergie gemachte nächste Bild darstellen, um dadurch Signale zu liefern, die die gewichtete Differenz zwischen den Bildern in einem Paar darstellen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch:

Verschlußeinrichtungen (16—19), die in jedem der Strahlengänge zwischen der Bildwandlereinrichtung (3,4,10) und den Aufnahmeeinrichtungen angeordnet sind, und

eine Einrichtung (20) zum Betätigen der Verschlußeinrichtungen synchron mit dem Erscheineni der Röntgenimpulse, damit die erste Aufnahmeeil !richtung das optische Bild empfängt, das dem Röntgenimpuls der einen Energie in einem Paar entspricht, während die zweite Aufnahmeeinrichtung blockiert ist, und damit die zweite Aufnahmeeinrichturig das optische Bild empfängt, das dem Röntgenimpuis der anderen Energie in einem Paar entspricht, während die erste Aufnahmeeinrichtung blockiert ist

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder ISI, gekennzeichnet durch:

einen A/D-Wandler (29) zum Umwandeln de" aufeinanderfolgenden Videosignale aus den Aufnahmeeinrichtungen in digitale Daten, die die Bildelemente darstellen, aus denen die Bilder bestehen, die mit den Röntgenimpulsen unterschiedlicher Energie erzeugt worden sind,

einen ersten und einen zweiten Speicher (31,32) und eine Einrichtung zum Leiten der digitalen Date«, die einem Bild in einem Paar entsprechen, das der einen Röntgenenergie entspricht, zu einem der Speicher, und der digitalen Daten, die dem Bild entsprechen, das der anderen Röntgenenergie entspricht, zu dem anderen Speicher,

wobei die Signalverarbeitungseinrichtungen einen Digitaldatenprozessor (33) enthalten, der ein« Eingangseinrichtung zum Empfangen der digitalen Daten aus den Speichern und eine Ausgangseinrich tung für die digitalen Daten hat, die das sich aus der Subtraktion ergebende Bild darstellen.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Ii7 bis 19, dadurch gekennzeichnet daß die analogen Videosignale aus jeder Bildaufnahmeeinrichtung (1, 2) durch Auslesen jeder Aufnahmeeinrichtung nach dem Verfahren der fortlaufenden Abtastung gewonnen werden.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch:

einen Multiplexer (28) mit einer Eingangs- und einer Ausgangseinrichtung, wobei die Eingangseinrichtung mit den Aufnahmeeinrichtungen verbunden ist, um die analogen Videosignale zu empfangen, die den Bildern unterschiedlicher Röntgenenergie in der Folge entsprechen, wobei die Ausgangseinrichtung mit dem A/D-Wandler (29) verbunden ist und wobei der Multiplexer die das Bild darstellenden Analogsignale sequentiell an den Wandler abgibt, wobei die Einrichtung zum Leiten der Digitalsignale einen weiteren Multiplexer (30) enthält, der eine mit dem Wandler verbundene Eingangseinrichtung und eine mit den Speichern verbundene Ausgangseinrichtung hat.

22. Röntgendiagnostikvorrichtung mit einer Röntgenquelle (6—9,11), mit einer Einrichtung (12) zum Steuern der Röntgenquelle derart, daß diese aufeinanderfolgende Paare von Röntgenstrahlenimpulsen aussendet, wobei die Impulse in einem Paar unterschiedliche Energien haben und wobei die Strahlen durch einen zu untersuchenden Körper (5) projiziert werden, um aufeinanderfolgende Paare von Röntgenbildern, die aufeinanderfolgende Bildfolgen bilden, unterschiedlicher Energie eines Teils des Körpers zu erzeugen, durch den die Strahlen projiziert werden, mit einer Einrichtung (3,4,10) zum Umwandeln der Röntgenbilder in entsprechende optische Bilder,

mit einer optischen Bildaufnahmeeinrichtung, die optische Bilder empfängt und in analoge Videoausgangssignale umwandelt, und mit einem A/D-Wandler zum Umwandeln der analogen Videoausgangssignale in digitale Signale, die einem Digitalprozessor zugeführt sind, gekennzeichnet durch eine weitere Bildaufnahmevorrichtung (2), wobei die beiden optischen Bildaufnahmeeinrichtungen (1,2) optische Bilder empfangen, die den Bildern unterschiedlicher Energie in einem Paar entsprechen, wobei jede Aufnahmeeinrichtung in einer Abtastbetriebsart betreibbar ist, die zum Erzeugen von analogen Videosignalen führt, welche das Bild darstellen, das sie zuletzt empfangen hat

mit Verschlußeinrichtungen (16—19), die in jedem der Strahlengänge von der Bildwandlereinrichtung (3, 4, 10) zu der einen bzw. anderen Aufnahmeeinrichtung angeordnet sind,

mit einer Einrichtung (20) zum Betätigen der Ver- . Schlußeinrichtungen in einer derartigen Zeitbeziehung, daß die zweite Aufnahmeeinrichtung am Empfangen des Bildes gehindert wird, das der einen Röntgenenergie entspricht, während die erste Aufnahmeeinrichtung es empfängt und daß die erste Aufnahmeeinrichtung am Empfangen des Bildes gehindert wird, das der anderen Röntgenenergie entspricht während die zweite Aufnahmeeinrichtung es empfängt und während die erste Aufnahmeeinrichtung ihr Bild noch gespeichert hat mit einer Einrichtung zum Einleiten des gleichzeitigen Abtastens der ersten und der zweiten Aufnahmeeinrichtung zum Erzeugen der Analogsignale, die die Bilder unterschiedlicher Energie darstellen, mit einem weiteren (zweiten) A/D-Wandler (61) zum Digitalisieren der analogen Videosignale, die die Bilder unterschiedlicher L·.. .rgie darstellen, wobei der Digitalprozessor (33) die jedes Bild darstellenden Daten gewichtet und die gewichteten di-

32 Ol

gitalen Daten, die dem Bild entsprechen, das mit der einen Röntgenenergie erzeugt worden ist, mit den gewichteten Daten verknüpft, die dem Bild entsprechen, das mit der anderen Röntgenenergie erzeugt worden ist, um digitale Daten zu liefern, die die Differenz zwischen den Bildern in einem Paar darstellen (F ig. 3).

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß dem Digitalprozessor (33) ein A/ D-Wandler (35) nachgeschaltet ist zum Umwandeln der gelieferten digitalen Daten in analoge Videosignale.

24. Röntgendiagnostikvorrichtung mit einer Röntgenquelle (6, 9, 11), mit einer Einrichtung (12) zum Steuern der Röntgenquelle derart, daß diese aufein- is anderfolgende Paare von Röntgenstrahlimpulsen aussendet, wobei die abwechselnden Impulse in einem Paar unterschiedliche Energien haben und wobei die Strahlen durch einen zu untersuchenden Körper (5) projiziert werden, um aufeinanderfolgende Paare von Röntgenbildern die aufeinanderfolgende Bildfolgen bilden, unterschiedlicher Energie eines Teils des Körpes zu erzeugen, durch den die Strahlen projiziert werden, mit einer Einrichtung (3,4,10) zum Umwandeln der Röntgenbilder in entsprechende optische Bilder und mit einer optischen Bildaufnahmeeinrichtung, die optische Bilder empfängt und in analoge Videoausgangssignale umwandelt, gekennzeichnet durch eine weitere Bildaufnahmevorrichtung (2), wobei die beiden Aufnahmeeinrichtungen (1,2) optische Bilder empfangen, die den Bildern unterschiedlicher Energie in einem Paar entsprechen und jede Aufnahmeeinrichtung nach einem Abtastverfahren betreibbar ist, das zum Erzeugen von analogen Videosignalen führt, welche das Bild darstellen, das sie zuletzt empfangen hat
mit Verschlußeinrichtungen (16,18), die in jedem der Strahlengänge von der Wandlereinrichtung (3,4,10) zu der betreffenden Aufnahmeeinrichtung angeordnet sind, mit einer Einrichtung (17, 19) zum Betätigen der Verschlußeinrichtungen in einer derartigen Zeitbeziehung, daß die zweite Aufnahmeeinrichtung gehindert wird, das Bild zu empfangen, weiches der einen Röntgenenergie entspricht während die erste Aufnahmeeinrichtung es empfängt und daß die erste Aufnahmeeinrichtung gehindert wird, das Bild zu empfangen, das der anderen Röntgenenergie entspricht während es die zweite Aufnahmeeinrichtung empfängt und während die erste Aufnahmeeinrichtung ihr Bild noch gespeichert hat
mit einer Einrichtung zum Einleiten des gleichzeitigen Abtastens der ersten und der zweiten Aufnahmeeinrichtung zum Erzeugen der analogen Videosignale, die die Bilder unterschiedlicher Energie darstellen, und

mit einem Analogprozessor (65) zum Gewichten der Analogsignale, die die Bilder unterschiedlicher Energie darstellen, und zum Verknüpfen der gewichteten Analogsignale, die dem Bild entsprechen, das mit der einen Röntgenenergie gewonnen worden ist mit den gewichteten Analogsignalen, die dem Bild entsprechen, das mit der anderen Röntgenenergie gewonnen worden ist um dadurch Analogsignale zu liefern, die die Differenz zwischen den Bildern darstellen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 24, dadurch gekennzeichnet daß die Aufnahmeeinrichtungen (1, 2) nach dem Verfahren fortlaufender Abtastung abgetastet werden.

26. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie der dynamischen Abbildung angepaßt ist, bei der die Aufnahmeeinrichtungen (1, 2) im Zeilensprungverfahren abgetastet werden.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtungen der Kameras nach der Abtastung gleichzeitig entladen werden, bevor ein weiterer Röntgenimpuls erscheint.

28. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 24, gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung (23) zum Erzeugen einer Reihe von Taktimpulsen mit einer Frequenz, die einem geradzahligen Vielfachen der Netzfrequenz entspricht,
wobei das Auftreten eines Taktimpulses in der Reihe von Taktimpulsen dem öffnen und Schließen des Verschlusses für eine Aufnahmeeinrichtung und dem Erzeugen eines Röntgenimpulses entspricht der die eine Energie hat während der Verschluß für diese Aufnahmeeinrichtung offen ist um ein Bild zu empfangen und zu speichern, und
wobei das Auftreten des nächsten Taktimpulses in der Reihe von Taktimpulsen dem öffnen und Schließen des Verschlusses für die andere Aufnahmeeinrichtung und dem Erzeugen eines Röntgenimpulses entspricht, der die andere Energie hat während der Verschluß offen ist und wobei das Erscheinen des nächsten Impulses im wesentlichen dem Einleiten des gleichzeitigen Abtastens von beiden Aufnahmeeinrichtungen entspricht.

29. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 24, dadurch gekennzeichnet daß die Netzfrequenz 60 Hz beträgt daß die Taktimpulsfrequenz 120 Hz beträgt und daß die gleichzeitige Abtastung in Veo Sekunde erfolgt