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Gerät und Verfahren zur röntgenographischen Herstellung der Bilder von Körperschnitten und Körperschiehten.
Gegenstand der Erfindung ist die Verbesserung und weitere Ausbildung eines bekannten Gerätes zur röntgenographischen Herstellung der Bilder von Körperschnitten und Körperschichten, bei dem die Röntgenröhre und der Träger der Bildschicht (Kassettenträger, gegebenenfalls mit Streustrahlen- blende) in zwangsläufiger Verbindung um eine in der Ebene des darzustellenden Körperschnittes liegende
Achse derart schwenkbar sind, dass der durch irgendeinen Punkt des darzustellenden Körperschnittes hindurchgehende Röntgenstrahl stets den gleichen Punkt der bei der Schwenkbewegung, z. B. durch
Lenker, parallel zur Schnittebene gehaltenen Bildschicht trifft.
Die Kupplung zwischen Röntgenröhre und Kassettenträger besteht, wie Fig. 1 der Zeichnung veranschaulicht, bei einer derartigen Einrichtung vorzugsweise aus einem doppelarmigen, um die Achse 4 schwenkbaren Hebel. 3, an dessen einem Arm die Röntgenröhre 6, an dem andern der Kassettenträger , der auch die Streustrahlenblende aufnimmt, befestigt ist.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass der praktische Betrieb an ein solches Gerät eine Reihe von Forderungen stellt, die bisher nicht genügend beachtet wurden, insbesondere Forderungen, die die Bewegung und Verstellung des schwenkbaren Systems oder einzelner Teile desselben betreffen.
Vor allem soll sich das System, damit man im Röntgenogramm eine gleichmässige Schattenverwischung erhält, möglichst gleichförmig während der Aufnahme bewegen. Ferner soll die Einstellung und Ver- stellung der Systemteile oder des ganzen Systems, wenn es sich um die Darstellung von Körpersehnitten in verschiedenen Ebenen oder von Körperschichten verschiedener Dicke handelt, leicht durchführbar sein und in möglichst geringem Masse die Bewegung schwerer Massen erfordern.
Dabei soll der Aufbau und Betrieb des Gerätes einfach, billig und übersichtlich sein und auch die nötige Betriebssicherheit gewährleisten.
Um die Voraussetzungen für eine gleichmässige Schwenkbewegung des Systems während der Aufnahme zu erhalten, ist es vor allem notwendig, die Gewichtswirkung der Systemmassen dort, wo sie zur Betätigung der Einrichtung benutzt wird, durch eine andere Kraftquelle zu ersetzen. Man hat nämlich bisher bei den hier in Rede stehenden Geräten als Antrieb für die Schwenkbewegung aus der einen Endstellung in die andere die Schwerkraft verwendet, wobei eine Veränderung der Zeitdauer der Schwenkbewegung, die ja zweekmässigerweise immer etwas grösser, als die für die Röntgenaufnahme erforderliche Belichtungszeit gewählt wird, durch Verlagerung des Schwerpunktes des schwingenden Systems unter Verwendung und Verschiebung zusätzlicher Gewichte erfolgen sollte.
Abgesehen davon, dass auf diesem Wege die Zeitdauer der Schwenkbewegung nur in geringem Masse verändert werden kann, wird die Einrichtung durch die zusätzlichen Gewichte in unzweckmässiger Weise schwerer, wozu noch kommt, dass das antreibende Gewicht, da sein Momentenarm sich mit der Stellung des Systems fortwährend ändert, eine ungleichmässige Schwenkbewegung hervorruft.
Man kann als Antriebskraft auch eine Feder verwenden. Um eine gleichmässige Schwenkbewegung zu erhalten und um die Schwenkzeit regeln zu können, ist es dabei notwendig, eine regelbare Brems-
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kraft, z. B. eine Ölpumpe, vorzusehen, die dem Federantrieb entgegenwirkt. Durch Verstellen des Öl- durchtrittsventils kann dann die Bremswirkung der Pumpe in den für die Belichtungszeit von Röntgen- aufnahmen in Frage kommenden Grenzen leicht verändert werden.
In Fig. 1 der Zeichnung ist in Vorder-und Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines mit
Federantrieb ausgestatteten Gerätes dargestellt. Es dient zur Erläuterung der allgemeinen Anordnung eines solchen Gerätes, auf das die später zu beschreibende Erfindung Anwendung finden soll. Zwischen den beiden Stativsäulen 1 gleitet sehwerlos der durch einen Griff (in der Figur nicht dargestellt) fest- klemmbare Schlitten 2, in dem als Schwenkachse für den Doppelhebel 3 das Rohr 4 drehbar gelagert ist. An dem Doppelhebel 3 sitzt oberhalb der Achse 4, gegebenenfalls verstellbar, der Tragarm 5 für die Röntgenröhre 6 und unterhalb der Schwenkachse ein Träger 7, an dem der die Kassette und gegebenenfalls eine Streustrahlenblende aufnehmende Rahmen 8 um die Achse des Trägers 7 drehbar gelagert ist.
Bei der Aufnahme wird nur diejenige Körperschnittebene scharf abgebildet, in der die
Schwenkachse des Systems liegt. Es muss also bei jeder Aufnahme die Höhe der Schwenkachse 4 richtig eingestellt werden. Da anderseits der Abstand zwischen dem darzustellenden Körperschnitt und der bildauffangenden Schicht mit Rücksicht auf die Schärfe des Bildes möglichst klein sein soll, muss nach Einstellen der Schwenkachse auch der Kassettenträger verstellt werden. Dies geschieht durch die Spindel 9. Damit nun die bildauffangende Schicht bei der Schwenkbewegung immer parallel zum abzubildenden Körperschnitt eingestellt bleibt, ist der Rahmen 8 um den Träger 7 als Achse drehbar und ausserdem an dem Ende des Rahmens gelenkig eine zweite Spindel 10 angebracht, die ebenfalls gelenkig in gleicher Höhe mit der Schwenkachse des Doppelhebels 3 an einem Ansatz 11 des Schlittens 2 gelagert ist.
Auf diese Weise ist ein Hebelparallelogramm gebildet, das die Kassette bei der Schwenkbewegung immer parallel zu sieh selbst bewegt. Ist der Abstand des Kassettenrahmens 8 von der
Sehwenkaehse sehr klein, so besteht die Gefahr einer Überbeanspruchung der Gelenke der Spindel 10. Um dies zu vermeiden, ist eine zweite Lenkeinrichtung aus den miteinander gelenkig verbundenen
Streben 12, 13 gebildet, die sich in einem grossen unveränderlichen Abstand von der Schwenkachse befindet und eine einwandfreie Funktion der Parallelverschiebung garantiert. Die Strebe 12 ist an dem Lager der Spindel 10 und die Strebe 13 gelenkig am Doppelhebel 3 nahe dessen unterem Ende befestigt.
Das schwingende System wird dadurch in der Vorbereitungsstellung gehalten, dass die Nase 14 hinter den Zapfen 15 greift. Die Nase wird zweckmässigerweise mit dem Beginn der Aufnahme bzw. kurz vorher vom Röntgensehalttisch aus elektrisch ausgelöst. Als Antrieb für die Schwenkbewegung dient eine Feder 16, die an einem am Schlitten 2 sitzenden Träger 17 befestigt ist end an dem einen Ende eines an der Schwenkachse 4 senkrecht zum Doppelhebel 3 angebrachten Doppelarmes 18 angreift.
Um die Zeitdauer der Schwenkzeit der Aufnahme anpassen zu können, greift als Bremsvorrichtung an dem andern Ende des Doppelarmes 18 eine ebenfalls am Träger 17 sitzende Ölpumpe 19 an, deren Oldurchtritt durch das Ventil 20 derart geregelt werden kann, dass die Schwenkzeit in den Grenzen der in Frage kommenden Belichtungszeiten kontinuierlich veränderlich ist.
Die Erfindung besteht nun darin, dass die veränderliche Federkraft und die Ölbremse ersetzt werden durch eine Feder, die über den ganzen Schwenkweg hin die Reibung ausgleicht und eine besondere Kraft, vorzugsweise eine zweite Feder, die nur im Anfang der Schwenkbewegung wirkt und dem System die notwendige Beschleunigung erteilt. Zweckmässig greifen die zwei Federn über Hebelarme an der Schwenkachse an. Wenn möglich, wird man das schwingende System gegenüber der Drehachse ausgleichen.
Bei dieser Art des Federantriebes empfiehlt es sich, die zur Überwindung der Reibung dienende Feder so zu wählen und anzuordnen, dass ihr wirksamer Hebelarm mit im Laufe der Schwenkbewegung abnehmender Federkraft zunimmt, so dass ihr auf die Schwenkachse wirkendes Drehmoment über den ganzen Schwenkweg hin nahezu konstant ist. Als Beschleunigungsantrieb des schwingenden Systems findet zweckmässigerweise eine Blattfeder Verwendung, die nach Lösen der Arretierung einem auf der Schwenkachse sitzenden Hebelarm einen für die Schwenkung ausreichenden Schwung gibt, wobei die Sehwenkzeit durch Änderung der Schwungenergie verändert werden kann.
In den Fig. 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen erfindungsgemässen Schwenkantriebes wiedergegeben, wobei Fig. 2 die Vorbereitungsstellung, Fig. 3 die Endstellung der Schwenkbewegung zeigt. Der Antrieb für die Schwenkbewegung ist in einem Gehäuse 30 untergebracht (in der Zeichnung ist die Rückwand dieses Gehäuses entfernt) und besteht erfindungsgemäss aus zwei Federn, der Spiralfeder 31 und der Blattfeder 32. Die Spiralfeder 31 dient zur Überwindung der Reibung des schwingenden Systems. Sie sitzt mit dem einen Ende an dem mit der Schwenkachse 4 fest verbundenen Hebelarm 33, mit dem andern Ende an einem Sehraubstück 34, das zwecks Veränderung der Federkraft durch die Mutter 35 vertikal, zwecks Veränderung des wirksamen Hebelarmes durch die Schraube 36 horizontal verstellt werden kann.
Im übrigen ist die Spiralfeder 31 so gewählt und angeordnet, dass ihr wirksamer Hebelarm, also der senkrechte Abstand von der Sehwenkaehse auf die Feder, mit dem im Laufe der Schwenkbewegung stetigen Abnehmen der Federkraft zunimmt, dass also ihr auf die Schwenkachse wirkendes Drehmoment über den ganzen Schwenkweg hin nahezu konstant ist.
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Die Blattfeder 32 dient dazu, dem schwingenden System die notwendige Beschleunigung zu erteilen. Wenn das schwingende System in die Vorbereitungsstellung gebracht wird (Fig. 2), drückt der auf der Schwenkachse 4 sitzende Hebelarm 37 mit der Rolle 38 gegen die Feder 32 und spannt sie. Wird nun das schwingende System (zweckmässigerweise elektrisch vom Schalttisch des Röntgen- apparates aus) ausgelöst, so gibt die Feder 32 dem System auf der kurzen Wegstrecke bis zu ihrer
Entspannung einen Schwung, der bei Aufhebung der Reibung durch die Feder 31 für den ganzen
Schwenkweg ausreicht und eine genügend gleichmässige Schwenkbewegung gewährleistet.
Um die Schwenkzeit von der Anfangs-in die Endstellung zu verändern, muss die Stossenergie verändert werden. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass die Wegstrecke, auf der die Feder 32 auf den Hebel 37 einwirkt, verkürzt wird. Zu diesem Zwecke ist in der Bahn der Feder ein Hebel 39 mit einer Rolle 40 angeordnet, der fest mit dem Hebel 41 verbunden ist. Die beiden Hebel 39 und 41 sind um die Achse 42 drehbar. Das freie Ende des Hebels 41 ist an einem Metallstück 43 geführt, das mit Mutterngewinde auf der durch das Handrad 44 in Umdrehung zu versetzenden Spindel 45 sitzt.
Durch die Spindel wird also der Hebel 41 um die Achse 42 gedreht und dadurch der Abstand der Rolle 40 von der Feder 32 geändert. Je kleiner dieser Abstand ist, desto kürzer ist die Einwirkungsstreeke der
Feder 32 auf den Hebel 37 und die Achse 4, desto kleiner ist die Stossenergie, desto länger die Schwenk- zeit. An dem Spindelantrieb wird zweckmässigerweise eine Skala angebracht, nach der jede beliebige
Schwenkzeit eingestellt werden kann.
Um die rasche Einstellung und Verstellung der Schwenkachse auf verschiedene Schnittebenen zu erleichtern, insbesondere wenn die Schwenkachse, zwecks röntgenographischer Darstellung von Körperschichten bestimmter Dicke, während der Aufnahme um die Dicke der darzustellenden Körper- schiebt verschoben werden soll, kann man das System bei der Schwenkbewegung auf einem der Dicke der darzustellenden Körperschicht entsprechend mehr oder weniger gekrümmten Kurvenstück abrollen lassen.
Das Kurvenstück kann auswechselbar sein, um Aufnahmen mit verschiedener Schichtdicke vornehmen zu können. Man kann aber auch, und dies vereinfacht die Bedienung des Gerätes wesentlich, für jede beliebige Schichtdicke das gleiche Kurvenstück, z. B. ein Kreisbogenstück oder eine Schnecke mit kontinuierlich sich ändernder Krümmung, verwenden und das Kurvenstück zwecks Veränderung der Dicke der darzustellenden Körperschicht um eine zu ihm senkrechte Achse verstellbar machen.
Für die Anordnung des Kurvenstückes bietet Fig. 1 ein Beispiel. An den beiden Stativsäulen 1 ist ausser dem Schlitten 2, welcher den ganzen andern Aufbau trägt, ein Kurvenstück 22, unter
Gewichtsausgleich vertikal verschiebbar und durch den Handgriff 23 festklemmbar, angebracht. Auf diesem Kurvenstück ruht eine Rolle 24, die, zweckmässigerweise verstellbar, an dem Doppelhebel 3 sitzt. Ist der Schlitten 2 nicht festgeklemmt, so wird der ganze Aufbau von der Rolle 24 getragen. Das ganze System und damit auch die für die Lage des in der Aufnahme wiedergegebenen Körperschnittes massgebliche Schwenkachse verschiebt sich also, wenn die Rolle 24 während der Sehwenkbewegung auf dem Kurvenstück 22 abrollt, vertikal entsprechend der Krümmung des Kurvenstückes.
Je stärker diese Krümmung im Verhältnis zu einer Kreiskrümmung mit der Achse 4 als Mittelpunkt ist, desto mehr senkt sich die Achse 4 während der Aufnahme, eine desto dickere Körperschicht wird auf dem
Film abgebildet. Bei entsprechender Wahl und durch Auswechslung des Kurvenstücke kann also jede beliebige Schichtdicke dargestellt werden. Wird der Schlitten 2 festgeklemmt, so erhält man mit der
Einrichtung einen einfachen Körperschnitt.
Eine zusätzliche Bremsung des schwingenden Systems am Ende des Schwenkweges kann dadurch erfolgen, dass man die Krümmung des Kurvenstückes am Ende der Bahn wieder geringer werden lässt, wie es aus der Vorderansicht der Fig. 1 ersichtlich ist.
Die Verwendung ein und desselben Kurvenstücke für verschiedene Sehichtdicken ist beispiels- weise bei dem in den Fig. 14 und 15 dargestellten, später noch genauer zu beschreibenden Gerät vorgesehen. An dem Wagen 2 ist auf den Achsen 46 und 47 das Kreisbogenstück 22 gelagert. Auf diesem Bogenstück läuft bei der Schwenkbewegung eine Rolle 24, die an einem Metallstück 48 sitzt, von dem das ganze schwingende System mit der Schwenkachse 4 und ihrem in dem Wagen 2 gleitenden Lagerungschlitten getragen wird. Die Höhenlage der Schwenkachse und damit auch die Lage des in der Aufnahme wiedergegebenen Körpersehnittes ist also von der der Lage der Rolle 24 und des Kurvenstückes 22 abhängig. Es liegt nun die Achse 47 in einem Schlitz 49 des Kreisbogenstückes 22.
Die rechte Seite des Kreisbogenstückes kann daher unter Schwenkung um die Achse 46 angehoben und durch den Griff 50 in beliebiger Höhe festgeklemmt werden, so dass die Lage des Kreisbogens zu der den dargestellten Körperschnitt bestimmenden Schwenkachse veränderlich ist. Fällt der Mittelpunkt des Kreisbogens genau in die Mittellinie der Sehwenkaehse 4, so verändert sich die Höhenlage der Schwenkachse beim Abrollen nicht, es wird also ein Körpersehnitt dargestellt. Ist aber das Kurvenstück 22 rechts angehoben, so senkt sich beim Abrollen der Rolle 24 auf dem Kurvenstück das ganze schwingende System mit der Schwenkachse, so dass eine Körperschicht dargestellt wird. Diese Schicht wird um so dicker, je mehr das Kurvenstück 22 rechts angehoben ist. Man kann natürlich die Mittel zur Verstellung des Kurvenstückes mannigfach ausbilden, z.
B. die im vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Wirkung kommende Schwerkraft durch eine Federkraft od. dgl. ersetzen.
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Systems während der Aufnahme erreicht werden.
Die rasehe und genaue Einstellung der Schwenkachse auf verschiedene Körperschuittebenen wird auch durch das Gewicht des Kas etenträgers beeinträchtigt. Durch die Verstellung der Schwenkachse ändert sieh nämlich, wie bereits erwähnt, der Abstand zwischen dem Kassettenträger und dem Kijrper des Patienten, und es ist, da sieh im Interesse eines möglichst scharfen Bildes die Kassette möglichst dicht am Patienten befinden soll, für jede neue Sehnittaufnahme eine Verstellung des Kas ettenträgers am Hebelarm. 3 derart erforderlich, dass er sieh möglichst dicht am Patienten befindet.
Erfindungsgemäss wird nun ein häufiges Verstellen des Kassettenträgers, also einer Teilmasse des schwingenden Systems, dadurch vermieden, dass man den Kassettenträger derart am Gerät befestigt, dass die Veränderung der Einstellung der Schwenkaehse zum darzustellenden Körper auf die Höheneinstellung des Kassettenträgers nicht einwirkt. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass der Kassettenträger an de. n das schwingende System tragenden Stativ, z. B. mittels Seilen, fest aufgehängt und zwecks Mitnahme bei der Schwenkbewegung, am Hebelarm nur durch eine mit ihm gelenkig verbundene Gleitschelle geführt wird. Die Seile müssen dabei in Höhe der Schwenkachse durch irgendeine Vorrichtung, z. B. eine Öse, gehalten sein, die dann als Drehpunkt des Seiles bei der Schwenkbewegung wirkt.
Ein derart ausgebildetes Gerät ist beispielsweise in Fig. 5 in Seitenansicht und Vorderansicht unter Fortlassung von zur Erläuterung unwesentlichen Einzelteilen veranschaulicht. In der Seitenansicht ist die Mittelstellung, in der Vorderansicht die Endstellung des schwingenden Systems dargestellt. Fig. 6 zeigt den Stativkopf mit der Seilbefestigung in grösserem Massstab.
Ähnlich wie in den früher besprochenen Beispielen ist in einem zwischen den Stativsäulen 1 unter Gewichtsausgleich vertikal verschiebbaren Wagen 2 die Schwenkachse 4 des Doppelhebels 3 gelagert, an dem auf der einen Seite der gegebenenfalls verschiebbare Tragarm des Röhrengehäuses 6 und auf der andern Seite der Kassettenrahmen 8, der gleichzeitig als Träger der Streustrahlenblende dient, angeordnet ist. Durch an dem Querstüek 11 gelagerte Lenker 12 ist dafür gesorgt, dass die bildauffangende Schicht bei der Schwenkbewegung immer parallel zum Körperschnitt eingestellt bleibt.
Der Antrieb für die Schwenkbewegung ist in dem Gehäuse. 30 untergebracht. An dem Wagen,, ! ist das Kurvenstück 22 befestigt, auf dem bei der Schwenkbewegung die Rolle.'. M läuft, die an dem Metallstück 48 sitzt. Das Metallstüek- trägt das ganze schwingende System mit der Schwenkachse,
Es ist nun der Kassettenträger 8 am Hebelarm. 3 nicht fest gelagert, sondern es sitzt das mit ihm glenkig verbundene Rohrstück 51 verschiebbar auf dem Hebelarm. 3. Ebenso sind die Rolirstiieke auf den Lenkern verschiebbar. Der Kassettenrahmen 8 ist mittels Seilen J. 3 an dem ai den Stativ-
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stückes 11 in Höhe der Schwenkachse angebrachte Ösen 55 geführt.
Bei Ausführung der Schwenkbewegung drehen sich die unteren Seilstücke um diese Ösen, wobei der Kassettenträger genau so wie bei festgeklemmten Rohrstücken 51 und ? angehoben wird. Die tiefste Stellung des Kassettenträgers ist links in der Vorderansicht der Fig. 5 gestrichelt angedeutet. Wird nun z. B. zwecks Darstellung
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Mithin ist es möglich, den Kassettenträger nach einmaliger, möglichst dichter Einstellung zum Lagerungstisch bei allen Aufnahmen unverändert stehenzulassen, was eine bedeutende Erleichterung der Bedienung des Gerätes mit sich bringt.
Um diese einmalige Einstellung der verschiedenen Höhe der Lagerungstische anpassen zu können, sind die oberen Enden der Seile an eine gemeinsame Kurbel 56 mit einem Sperrad ; t' (s. Fig. 6) geführt, so dass die Seile angezogen oder nachgelassen werden können. In das Sperrad greift unter dem Druck der Feder 58 die Nase 59 ein, die durch den Griff 60 wieder ausgeklinkt werden kann.
Diese Einrichtung ist auch von Wichtigkeit, wenn der Lagerungstisch als einfacher Blendentisch verwendet werden soll. Dann brauchen die Seile 53 mittels der Kurbel 56 nur so weit angezogen zu werden, dass sich der Kassettenrahmen dicht unter der Tischplatte befindet. Um bei dieser Einstellung auch Schrägaufnahmen durchführen zu können, ist das Kurvenstüek 22 mit Löchern 61 versehen, in die ein am Metallstück sitzender Zapfen nach entsprechender Einstellung des Griffes 6 einschnappen kann.
Es wurde bereits vorhin der nachteilige Einfluss des bedeutenden Übergewichtes der Röhrenseite des schwingenden Systems auf die Schwenkbewegung besprochen und als Abhilfe die Verwendung eines Antriebes, insbesondere des Federantriebes, empfohlen, der es gestattet, auf die Schwerkraft als treibende oder hemmende Kraft der Sehwenkbewegung zu verzichten, und die Möglichkeit bietet,
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das Übergewicht der Röhrenseite auszugleichen. Es wäre aber im Sinne der vorliegenden Erfindung von Nachteil, diesen Ausgleich durch ein auf der Kassettenseite angeordnetes Zusatzgewicht zu bewerkstelligen, weil dadurch das Gewicht des ganzen Gerätes wesentlich grösser würde, eine grössere Masse beschleunigt und gebremst und vor allem bei jeder Röhrenverschiebung auch das Zusatzgewicht verschoben werden müsste.
Erfindungsgemäss wird daher vorgeschlagen, das Übergewicht der Röhrenseite des Doppelhebels'3, insbesondere das Gewicht der Röntgenröhre mit ihrem Schutzgehäuse und dem Träger, durch ein über einen Seilzug an dem Röhrenträger angreifendes Gegengewicht auszugleichen.
Ein Beispiel hiefür sei an Hand des in den Fig. 7 und 8 dargestellten Gerätes beschrieben, dessen schwingendes System in Fig. 7 in der Mittelstellung, in Fig. 8 in der Endstellung gezeichnet ist. Bezüglich der Hauptbestandteile des Gerätes sei auf die Erläuterung zu Fig. 5 verwiesen.
Am Röhrentragarm 5 ist eine Rolle 63 angebracht, über die ein Seil 64 läuft, das zu einer Laufkatze 65 führt, die an einer an der Decke des Raumes befestigten Schiene 66 gelagert ist. Das eine Ende des Seiles ist an dem Metallstück 67 befestigt, das andere trägt das an der Wand des Raumes geführte
Gegengewicht 68, welches so gross gewählt ist, dass der gewünschte Gewichtsausgleich des Röhrenträgers erreicht ist. Bei der Schwenkbewegung des Doppelhebels 3 geht die Laufkatze 65 mit, wie aus der Fig. 8 ersichtlich ist.
Der vorgeschlagene Gewichtsausgleich kann gegenüber dem eben beschriebenen Ausführungbeispiel dadurch wesentlich vereinfacht und verbessert werden, dass die Enden des Seiles, das über die am Röhrenträger sitzende Rolle läuft, an zwei zu beiden Seiten schräg oberhalb des Gerätes fest angebrachte Lager, wie z. B. zwei feste Rollen oder eine Aufhängeöse und eine feste Rolle, geführt sind, wobei zweckmässigerweise die beiden Seillager von der Mittellinie des Gerätes gleich weit entfernt sind.
Dadurch wird im Vergleich zur Laufkatze, abgesehen von einer Vereinfachung und Verbilligung der Aufhängevorrichtung, eine Verringerung der Reibung und vor allem der besondere Vorzug erreicht, dass der Seilzug neben dem Gewiehtsausgleich im Sinne der ganzen Einrichtung in der ersten Hälfte des Sehwenkweges auf das schwingende System einen Antrieb, in der zweiten Hälfte eine Bremswirkung ausübt.
Ein Beispiel für einen solchen Gewichtsausgleich ist in Fig. 9 dargestellt, in welcher das schwingende System in der Endstellung steht, während seine Anfangsstellung gestrichelt angedeutet ist.
Zum Ausgleich des Übergewichtes am Röhrenträger und am Röhrenschutzgehäuse 6 ist wieder die Rolle 63 angebracht, über die ein Seil 64 läuft, dessen Enden an zwei, zu beiden Seiten schräg oberhalb des Gerätes, z. B. an der Decke des Raumes, fest angebrachte Lager, nämlich eine Öse 69 und eine feste Rolle 70, geführt sind. Das über die feste Rolle laufende Seilende trägt das an der Wand des Raumes geführte Gegengewicht 68, welches so gross gewählt ist, dass der gewünschte Gewichtsausgleich des Röhrenträgers erreicht ist. Bezüglich der Anordnung der Lager 69 und 70 zum Gerät ist folgendes zu beachten : Je höher die Lager angebracht sind, desto geringer ist der Einfluss einer Verschiebung des Röhrenträgers am Doppelhebel 3.
Je weiter die Lager voneinander entfernt sind, also je grösser der von den Seilstücken an der Rolle 63 gebildete Winkel ist, desto grösser muss das Gegengewicht sein. Anderseits darf der Winkel eine gewisse Mindestgrösse nicht unterschreiten, da sonst die Bremswirkung auf die Sehwenkbewegung zu gross ist. Daraus ergibt sich als zweckmässig, dass bei möglichst hoher Anbringung der Seillager im Raum ihre Höhe über dem Gerät und der Abstand voneinander so aufeinander abgestimmt werden, dass der am Röhrenträger vom Seil gebildete Winkel gerade nur so gross ist, dass der Doppelhebel unter leichtem Anstoss aus der Anfangsstellung gerade bis in die Endstellung schwingt.
Der nachteilige Einfluss einseitiger Gewichtskräfte auf die Gleichmässigkeit der Schwenkbewegung und auf die Gleichmässigkeit der Störschattenverwischung tritt um so mehr in Erscheinung, je grösser die Wegstrecke ist, die das schwingende System bei eingeschalteter Röntgenröhre durchläuft.
Gemäss der Erfindung besteht daher ein weiteres Mittel, diesen Einfluss unschädlich zu machen, darin, diese Wegstrecke in einstellbarer Weise veränderlich zu machen, so dass die Möglichkeit besteht, die Röntgenröhre nur während einer tunlichst gleichförmigen Bewegung des Systems eingeschaltet zu lassen. Dies kann, erfolgt bei dem Gerät das Ein-und Ausschalten der Röntgeneinrichtung bekanntermassen durch vom bewegten System betätigte Sehaltkontakte, in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass man die Schaltkontakte längs der Wegstrecke verschiebbar anordnet.
Dabei ergibt sich noch ein weiterer Vorteil durch die Möglichkeit, ein neues Verfahren zur Herstellung von Bildern von Körperschichten auszuüben, bei welchem die Auf-und Abwärtsbewegung grösserer Massen vermieden wird. Es haben nämlich Versuche ergeben, dass eine Herstellung von Bildern von Körperschichten verschiedener Dicke ohne Parallelverschiebung des Systems oder des Patienten auf einfachste Weise dadurch erreicht werden kann, dass man den sich bewegenden Teil des Gerätes und den Patienten etwa dem Mittelschnitt der darzustellenden Körperschicht entsprechend zueinander einstellt und die bei eingeschalteter Röntgenröhre von dem sich bewegenden Teil der Einrichtung zu durchlaufende Wegstrecke um so kürzer wählt, je dicker die abzubildende Schicht ist.
Die vorhin angegebene Ausbildung des Gerätes gestattet nun ohne weiteres die Ausübung dieses Verfahrens.
Die verschiebbaren Schaltkontakte werden zweckmässig an dem das schwenkbare System tragenden Kreisbogenstück (z. B. 22 in Fig. 14) angeordnet, beispielsweise so, wie dies Fig. 10 in Vorder-
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ansieht und Fig. 11 im Schnitt (nach Linie A-B von Fig. 10) an einer Ausführungsform zeigt. An dem Kreisbogenstück22 sind in den beiden Gehäusen 71 und 72 je ein Schaltkontakt 73 und 74 für die Röntgen- einrichtung angeordnet. Durch die Deckplatte jedes Gehäuses 71 und 72 ragt ein Isolierstück 75 und 76, welches durch die Rolle 24 heruntergedrückt wird und dabei über den Stift 77 und 78 den Schalt- kontakt öffnet. In der Anfangsstellung der Schwenkbewegung ruht die Rolle 24 auf dem Isolierstück 75, der Kontakt 73 ist geöffnet ; der Kontakt 74 dagegen ist geschlossen.
Wird nun die Arretiervorrichtung des schwingenden Systems ausgelöst, so gleitet die Rolle 24 von dem Isolierstück 75 herunter, der Kontakt 73 schliesst sich, der Röntgenapparat ist eingeschaltet. Er bleibt eingeschaltet, bis die Rolle 24 das Isolierstück 76 erreicht und den Kontakt 74 öffnet. Dann ist die Aufnahme beendet. Je kleiner der Abstand zwischen den Isolierstücken 75 und 76 ist, eine desto dickere Körperschicht wird auf der Bildschicht dargestellt.
Um nun diesen Abstand verändern zu können, sind die Gehäuse 71 und 72 mit einem zum Kreisbogenstück passenden Führungswinkel 79 und einem beim Verschieben in dem Schlitz 80 des Kreisbogenstückes gleitenden Zapfen 81 versehen, auf dem eine Flügelmutter 82 sitzt, so dass die Schaltkontakte beliebig am Kreisbogenstück festgeklemmt werden können.
Die Verwendung von Kontakten, insbesondere verschiebbaren Kontakten, die durch die
Bewegung des Systems ein-und ausgeschaltet werden, birgt die Gefahr in sich, dass beim Versagen eines Kontaktes eine ungewollte Spannung an die Röntgenröhre gelangt. Diese Gefahr kann erfindungsgemäss durch ein entsprechend geschaltetes Halterelais beseitigt werden, welches ein Wiedereinschalten der Hochspannung durch das schwenkbare System erst möglich macht, nachdem vorher der Hauptschalter ausgeschaltet worden ist.
Wird mit Streustrahlenblende gearbeitet, so wird dabei zweckmässigerweise durch den Hauptschalter des Röntgenapparates die Blende und durch diese erst beim Ablauf das schwenkbare System des Gerätes in Betrieb gesetzt.
In Fig. 12 ist das Beispiel einer derartigen Schaltung schematisch wiedergegeben, während in Fig. 13 die Ausführung und Anordnung der einzelnen Teile der Schaltung an einem röntgenographisehen Gerät beispielsweise dargestellt ist.
Zum leichteren Verständnis ist in Fig. 12 der um die Achse 4 schwenkbare Doppelhebel 3 mit dem Röhrengehäuse 6, der Rolle 24 und dem Kurvenstück 22 gezeichnet, wobei der Hebel 3 in der Anfangsstellung der Schwenkbewegung steht. Der Doppelhebel wird durch das Relais 83 gegen die Kraft der Feder 84 in der Anfangsstellung gehalten. Am Kurvenstück 22 sind zwei Kontakte 73 und 74 mit Isolierstücken 75 und 76 angebracht, die das Ein-und Ausschalten der Hochspannung veranlassen. Das ausserdem zum Gerät gehörende Halterelais ist mit 87 bezeichnet. Der Hauptschalter 88 und das Aufnahmeschütz 89 gehören zum Röntgenapparat.
Diese Teile sind derart miteinander verbunden, dass der Betrieb folgendermassen vor sich geht.
Befindet sich der Doppelhebel 3 in der Anfangsstellung der Schwenkbewegung und steht der Hauptsehalter 88 auf Aus", so ist bei geöffnetem Kontakt 73 der Stromkreis der Spule des Relais 87 über den Kontakt 74 geschlossen, das Relais 87 schaltet sich also ein. Wird nun der Hauptschalter 88 eingeschaltet, so bleibt der Stromkreis der Spule des Relais 87 trotzdem über den einen Kontakt des Relais geschlossen. Über den andern Kontakt erhält die Spule des Relais 83 Strom, unter dem Zug der Feder 84 beginnt das Abrollen des Hebels 3 auf dem Kurvenstück 22. Sobald die Rolle 24 das Isolierstück 75 verlässt, schliesst sich der Kontakt 73 und damit der Stromkreis der Spule des Schützes 59 ; die Hochspannung wird eingeschaltet.
Wenn dann die Rolle 24 das Isolierstück 76 erreicht, öffnet sich der Kontakt 74 und die Spule des Relais 87 wird stromlos. Durch die Unterbrechung des Relais 87 wird die Hochspannung ausgeschaltet und der Spulenstrom des Relais 83 unterbrochen. Die Rolle 24 ruht nun auf dem Isolierstück 76, der Kontakt 74 ist geöffnet, der Kontakt 73 geschlossen. Solange der Hauptschalter 88 auf"Ein"steht, ist ein Wiedereinschalten der Hochspannung durch die Bewegung des Hebels 3 nicht möglich, da sich das Relais 87 nicht einschalten lässt. Erst dadurch, dass der Hauptschalter auf "Aus" gestellt und der Hebel 3 in die Anfangsstellung der Schwenkbewegung gezogen wird, erhält die Spule des Relais 87 wieder Strom, so dass eine weitere Aufnahme erfolgen kann.
Fig. 13 zeigt die praktische Ausbildung und Anordnung der einzelnen Teile der Schaltung an der Rückwand eines Gerätes, wobei der Doppelhebel 3 in der Anfangsstellung der Sehwenkbewegung steht. Die Teile sind der Fig. 12 entsprechend bezeichnet. An Stelle der einzelnen Rolle 24 sind zwei gleichachsige vorhanden, von denen die eine (24) auf dem Kurvenstück 22 rollt, die andere (90) nur über die Isolierstücke 75 und 76 gleitet und dabei die Kontakte 73 und 74 öffnet. Sobald die Rolle 90 die Isolierstücke verlässt, sind die Kontakte geschlossen.
Die Kupplung des Hebels 3 mit dem Relais 83 ist folgendermassen durchgeführt : Mit der Schwenkachse 4 ist ein Hebelarm 91 fest verbunden, an dem eine Nase 92 sitzt, die bei stromlosem Relais 83 auf dem Nocken 93 ruht. Erhält nun das Relais 83 Strom, so wird der Anker 94 angezogen und über das Gestänge 95 der Nocken 93 gedreht, so dass die Nase 92 an ihm vorbeigleiten und die Feder 84 den Doppelhebel 3 herumziehen kann.
Die verschiedenen im Sinne der Erfindung vorgeschlagenen Massnahmen können einzeln oder kombiniert zur Anwendung gelangen. In den Fig. 14 und 15 ist in Vorderansicht und Seitenansicht das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Gerätes dargestellt, bei welchem zugleich mehrere
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der genannten Massnahmen getroffen und überdies noch verschiedene andere Verbesserungen und Vervollkommnungen angebracht sind, insbesondere solche, welche die rasche und genaue Einstellung des Gerätes und der bei röntgenographischen Schnitt-oder Schichtdarstellungen massgebenden Grössen gestatten. In Fig. 14 ist das schwingende System in der Endstellung, in Fig. 15 in der Mittelstellung seines Schwenkweges gezeichnet.
In einem an den Stativsäulen 1 unter Gewichtsausgleich geführten Wagen 2 gleitet ein Schlitten 97, in dem eine Welle 4 als Schwenkachse für den doppelarmigen Hebel 3 gelagert ist. An dem Hebel sitzt auf der einen Seite der Schwenkachse der Schlitten 98 mit dem Tragarm 5 der im Gehäuse 6 untergebrachten Röntgenröhre, auf der andern Seite ein Schlitten 7, an dem gelenkig der Kassettenrahmen 8, der gleichzeitig als Träger der Streustrahlenblende dient, angebracht ist. Durch an dem Querstück 11 gelagerte Lenker 12, deren lose aufsitzende Schellen 52 gelenkig mit dem Rahmen 8 verbunden sind, ist dafür gesorgt, dass die Bildschicht bei der Schwenkbewegung stets parallel zur Schnittebene eingestellt bleibt.
Der Rahmen 8 mit seinen Schlitten 7 und 52 ist mittels der Seile 53 an dem an den Stativsäulen 1 befestigten Querstück 54 aufgehängt, so dass sein Abstand vom Lagerungstisch des Patienten mit einer Höhenverschiebung der Schwenkachse 4 sich nicht ändert.
Um mit dem Gerät Abbildungen von Körpersehichten herstellen zu können, ist der Schlitten 97, in dem die Schwenkachse 4 gelagert ist, im Wagen2 verschiebbar, und es ist im Wagen 2 ein Kurvenstück 22 befestigt, auf dem bei der Schwenkbewegung eine Rolle 24 läuft, die an dem den Doppelhebel 3 tragenden, mit der Achse 4 fest verbundenen Metallstück 48 sitzt. An der Rolle 24 hängt also das ganze schwingende System. Der Antrieb für die Schwenkbewegung, vorzugsweise eine Feder, ist im Gehäuse 30 untergebracht.
Um die Schwenkachse 4 bequem auf den gewünschten Körperschnitt des auf der Lagerungs-
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Stativsäulen 1 ist dann das Gerät auf die gewünschte Schnitthöhe einstellbar. Die Einstellung kann an Hand einer an den Stativsäulen angebrachten Skala 103 erfolgen, die zweckmässig nach dem Abstande der Schwenkachse von der Lagerungsplatte geeicht ist.
Beim Einstellen der Schwenkachse auf den gewünschten Körperschnitt bleibt die Höhenlage des Kassettenrahmens 8 infolge seiner Aufhängung mittels der Seile 53 unverändert. Es ändert sich also der Abstand Körperschnitt-Bildschicht. Um nun miteinander vergleichbare Röntgenbilder zu erhalten, soll der Abstand vom Körpers chnitt zum Brennfleck der Röntgenröhre im gleichen Verhältnis geändert werden. Zu diesem Zweck ist in dem Kopfstück 104 und in dem mit dem Doppelhebel 3 fest verbundenen Metallstück 105 je eine Rolle gelagert, über die das bei 106 am Schlitten 98 angreifende endlose Seil 107 gelegt ist. Der Seilzug wird durch ein selbstsperrendes Schneckengetriebe 108 mit dem Handrad 109 angetrieben.
An Stelle des Seilzuges kann natürlich auch eine Spindel od. dgl.
Verwendung finden. Die Einstellung erfolgt an Hand der Skala 110, die zweckmässigerweise so geeicht ist, dass man nur auf die gleiche Zahl wie an der Skala 103 einzustellen braucht, um das richtige Abstandsverhältnis zu erhalten.
An dem Röhrentragarm 5 ist eine Skala 111 angebracht, an Hand deren der Röhrenschlitten 112 links und rechts von einem Nullpunkt zur Anfertigung von Stereoaufnahmen verschoben werden kann.
Als Kurvenstück 22 ist in dem Ausführungsbeispiel ein Kreisbogenstück gewählt, das nach Lösen des Handgriffes 50 auf der rechten Seite (Fig. 14) angehoben werden kann, wobei der Befestigungszapfen in der Ausnehmung 49 gleitet. Um das Kurvenstück der gewünschten Schichtdicke entsprechend einstellen zu können, ist an dieser Einstellvorrichtung eine zweckmässigerweise in Sehiehtdieken geeichte Skala 115 angebracht.
Zur Festlegung der Anfangsstellung der Schwenkbewegung ist eine Nase 14 am Kurvenstück 22 befestigt, gegen welche die Rolle 24 beim Schwenken des Doppelhebels 3 in die Vorbereitungsstellung schlägt. Am Ende der Schwenkbewegung wird das schwingende System von einer in ihrer Federkraft mit dem Druck zunehmenden Blattfeder 117 abgefangen, die auch am Kurvenstück 22 angebracht ist.
Wird ein Federantrieb für die Schwenkbewegung verwendet, so verändert sich natürlich die Schwenkzeit mit der Höhenverstellung der Schwenkachse und des Röhrenträgers. Um nun den Federantrieb so nachstellen zu können, dass die Schwenkzeit in allen Fällen die gleiche ist, ist das Handrad 118 vorgesehen. An diesem Handrade wird dann zweckmässigerweise eine Skala angebracht, die zu den Skalen 103 und 110 passend so geeicht ist, dass beim Einstellen auf die gleiche Zahl alle Aufnahmen in der gleichen Schwenkzeit gemacht werden. Man braucht also nur an den drei Skalen auf die gleiche, die Sehnitthöhe über der Lagerungsplatte angebende Ziffer einzustellen, um jeden beliebigen Schnitt im gleichen Grössenverhältnis und in gleicher Schwenkzeit auf dem Film zu erhalten.
Wie oben erwähnt, ist der Kassettenrahmen 8 durch die Seile 53 am Querstück 54 aufgehängt.
Um nun den Kassettenrahmen zur Anfertigung einfacher Blendenaufnahmen dicht an die Lagerungsplatte des Patienten heranbringen zu können, sind die Seile 53 über Rollen 119 an die Achse 120 geführt, auf die sie unter Vermittlung des selbstsperrenden Schneckengetriebes 121 durch das Handrad 122 aufgewickelt werden können.