Automatisierung der röntgenologischen Herzkammervolumenbestimmung unter Einsatz eines magnetischen Bildplattenspeichers^{* **}

Zusammenfassung

Nach einem Hinweis auf die Bedeutung des Herzkammervolumens für die kardiologische Diagnostik und Grundlagenforschung und auf die bisherigen Bemühungen zur Bestimmung dieser Größe wird ein Verfahren beschrieben, das mit fernsehtechnischen Mitteln und unter Einsatz eines Digitalcomputers die röntgenologische Ventrikelvolumenbestimmung entscheidend vereinfacht.

Mit Hilfe einer Zwei-Ebenen-Fernseh-Synchronisiereinheit werden die angiokardiographischen Ventrikelsilhouetten des a.p. und lateralen Strahlengangs synchron auf einem Magnetplattenspeicher aufgenommen. Sie können Bild für Bild als Standbild reproduziert werden.

Mit einem Lichtschreiber werden dann die Ventrikelkonturen auf einem Fernsehmonitor umfahren und dabei sichtbar in den Speicherschirm eines „Scan-converters“ eingeschrieben.

Die gespeicherten Konturensignale werden elektronisch ausgelesen, fernsehzeilenweise kodiert, digitalisiert und in einen Digitalrechner „on-line“ eingelesen. Der Computer errechnet aus den a.p. und seitlichen Ventrikeldiametern zeilenweise Volumenscheibchen, die zum Gesamt-Ventrikelvolumen aufsummiert werden. Die Ergebnisse werden unmittelbar in digitaler Form angezeigt und gleichzeitig die der Berechnung zugrunde liegenden Konturensignale an einem Kontrollmonitor graphisch angezeigt. Der methodische Fehler wurde mit Hilfe von Testmodellen systematisch geprüft und als extrem niedrig gefunden.

Summary

The importance of the determination of heart chamber volumes in cardiological diagnosis and research is stressed and present methods are described. This estimation can be simplified by a procedure introduced by the authors using television techniques and a digital computer for the radiological determination of the ventricular volume.

The ventricular silhouette demonstrated angio-cardiographically is shown, using a.p. and lateral beams and two-plane television systems and the image recorded on a magnetic disc. They can then be examined by using an arrested frame.

The ventricular contours are then outlined with a light “pencil” and are thereby written into the store of a scan-converter.

The stored signal is read electronically, coded and suppled to a digital computer “on-line”. The computer calculates the volumes of ventricular segments from the a. p. and lateral measurements; these are then summated to produce total ventricular volume. The results are indicated immediately in digital form and simultaneously the contour signals used for calculation are shown graphically on a monitor.

Errors of this system were systematically examined by means of a model and were found to be extremely low.

Résumé

Après avoir souligné l'importance du volume des ventricules cardiaques pour le diagnostic cardiologique et les études de base et relevé les travaux accomplis jusqu'à maintenant pour la détermination de cette valeur, les auteurs décrivent un procédé qui simplifie considérablement la détermination radiologique du Volume ventriculaire en utilisant des techniques de télévision et un compteur digital à scintillations. C'est à l'aide d'un système de télévision synchronisée sur deux plans que les silhouettes angio-cardiographiques des ventricules en l'incidence a.p. et latéro-latérale des rayons sont enregistrées sur un enregistreur magnétique à bandes. Ces silhouettes peuvent être ainsi reproduites image par image en tant que cliché isolé. A l'aide d'un curseur lumineux, les contours du ventricule sont dessinés sur un moniteur de télévision et s'inscrivent ainsi de façon visible sur l'écran récepteur d'un convertisseur à scintillations. Les signaux des contours ainsi enregistrés sont choisis électroniquement, sont codifiés par la télévision, sont reçus par le compteur digital et peuvent ainsi être inscrits sous forme d'une ligne. Le compteur détermine d'après le diamètre du ventricule en a.p. et de profil le volume de petits cylindres, qui additionnés permettent d'obtenir le volume total du ventricule. Les résultats sont transmis par touche digitale et enregistrés simultanément sur un graphique d'un moniteur de contrôle en tenant compte de la détermination des impulsions des contours originaux. Les erreurs de cette méthode ont été étudiées systématiquement sur des modèles tests, elles ont été trouvées extrêmement peu nombreuses.

Resumen

Después de una alusión sobre la importancia del volumen de la cámara del corazón para la investigación fundamental y el diagnóstico cardiológico y sobre los esfuerzos hechos hasta el presente para la determinación de esta magnitud se describe un procedimiento que con medios técnicos televisivos y utilizando una computadora digital simplifica decisivamente la determinación radiológica del volumen del ventrículo.

Con ayuda de una unidad de sincronización de televisión de dos planos se registran sincrónicamente con un acumulador magnético las siluetas del ventrículo angiocardiográficamente del paso de los rayos laterales y anteroposteriores. Después pueden reproducirse imagen por imagen en forma de imagen estática.

Con un registrador luminoso se varían los contornos del ventrículo sobre un monitor de televisión y con ello aparecen visibles en una pantalla de un „scan-converter“.

Las señales de contorno almacenadas se leen electrónicamente, se codifican en forma de líneas de televisión, se digitalizan y se leen en una calculadora digital „one-line“. La computadora calcula a partir de los diámetros del ventrículo lateral y anteroposterior disquitos volumétricos en forma de líneas que se suman formando el volumen total del ventrículo. Los resultados se señalan directamente en forma digital y simultáneamente se señalan gráficamente en un monitor de control las señales de contorno en que se basa el cálculo. El error del método se examinó sistemáticamente con ayuda de modelos de prueba y se encontró extremadamente reducido.