CH235657A - Einrichtung für die Herstellung von Röntgenaufnahmen. - Google Patents

Description

  Einrichtung für die Herstellung von     Röntgenaufnahmen.       Bei einem bereits vorgeschlagenen Ver  fahren zur     Bestimmung    ;der     Aufnahmesspan-          nung    für Röntgenaufnahmen, bei denen für  normale Verhältnisse sämtliche Aufnahme  daten festliegen und der Ausgleich der     Dicke     und Dichte der     aufzunehmenden    Patienten  durch Änderung der Aufnahmespannung er  folgt, wird die jeweils günstigste Aufnahme  spannung mit     Hilfe    einer besonderen     Messein-          richtung,    die in der Gebrauchsstellung, von  der Röntgenröhre aus betrachtet,

       hinter    dem       Patienten    angeordnet ist, bei einer Durch  strahlung des     aufzunehmenden    Körperteils  des Patienten durch Einstellung der hinter  dem durchstrahlten- Körperteil auftretenden  Röntgenstrahlung auf eine für sämtliche  gleichartigen Aufnahmen gültige, empirisch  gefundene Strahlenqualität ermittelt. Die       Einstellung    der Aufnahmespannung erfordert  dabei eine gewisse Zeit, während der der  betreffende Körperteil des Patienten     einen     Bestrahlung mit Röntgenstrahlen ausgesetzt    ist. Um die schädliche Wirkung der Röntgen  strahlen klein zu halten, werden die Strom  stärken bei diesen     Durchstrahlungen    mög  lichst klein gewählt.

   Die Anwendung kleiner       Röhrenstromstärken        bedingt    aber     eine    sehr       grösse        Empfindlichkeit    der     Einrichtungen;     mit denen die hinter dem durchstrahlten Kör  perteil auftretenden Strahlenqualitäten ge  messen werden sollen. In     manchenFällenwird     sogar die Ausübung dieses Verfahrens des  halb in Frage gestellt sein, weil die Emp  findlichkeit der     Messeinrichtungen    für diese  Zwecke nicht ausreicht.

      Die vorliegende     Erfindung    betrifft     eine,          Einrichtung,    welche mindestens     in'    einer  Gebrauchsstellung die Herstellung     gleicharti          ger    Röntgenaufnahmen gestattet, bei denen  die jeweils     günstigste        Aufnahmespannung     nach dem bereits vorgeschlagenen Verfahren       ermittelt    wird.

   Um jedoch beider     Bestimmung     der     Aufnahmespannung    die     oben    beschrie-           benen    Nachteile zu vermeiden, sind bei der       erfindungsgemässen        Einrichtung    Mittel für  die     trägheitslose    Einstellung der Aufnahme  spannung vorhanden, wobei die Aufnahme  spannung durch die in dieser Gebrauchsstel  lung     hinter    dem Patienten angeordnete     Mess-          einrichtung        selbsttätig    gesteuert     wird.    Auf  diese Weise wird die Zeit,

   die für die Ein  stellung der Aufnahmespannung     erforderlich     ist,     vernachlässigbar    klein, und die Röhren  stärke     kann,    ohne den Patienten .Schaden zu  zufügen, grösser gewählt werden, so dass an  die     Empfindlichkeit    der     Strahlenmesseinrich-          tun,g    keine so grossen Ansprüche mehr gestellt  werden müssen.  



       Eine    Ausführungsform der Einrichtung  gemäss der Erfindung ist beispielsweise in der       Figur    dem Schaltbild nach schematisch wie  dergegeben. Dabei soll 1 den Hochspannungs  erzeuger darstellen, der ein     Kondensatorappa-          rat    oder ein     Transformätorapparat    mit belie  biger     @S'chaltung    sein kann. Die von diesem  Hochspannungserzeuger gelieferte Hochspan  nung, die     beiBetrieb        derEinrichtung    dauernd  für den höchsten vorkommenden Spannungs  wert eingestellt bleibt, wird der Röntgenröhre  2 über ein     iSteuerventil    3 zugeführt.

   Da bei  Röntgenaufnahmen     nur    in dem Gebiet der       Sättigung    des     Emissionsstromes    der Röntgen  röhre gearbeitet wird, ist der durch die Rönt  genröhre fliessende Strom von der Röhren  spannung weitgehend unabhängig. Der Röh  renstrom ist im wesentlichen nur durch. die       Glühfadentemperatur    - der Röntgenröhre be  stimmt. Die an der Röntgenröhre liegende       Spannung    kann, ohne eine nennenswerte  Stromänderung zur Folge zu haben, durch  das Steuerventil 3 in weiten Grenzen ver  ändert werden. Die an der Röntgenröhre     \?          vorhandene    Aufnahmespannung ist somit.

         wenn,    man von dem Widerstand 15, dessen       Wirkung    später erläutert     wird,    absieht, in  jedem Augenblick gleich der     Differenz-zwi-          schen    der von dem     Hochspannungserzeuger    1  gelieferten Hochspannung und dem an dem  Steuerventil 8 auftretenden :Spannungsabfall.  In dem Ausführungsbeispiel wird die träg-         heitslose    Einstellung der Aufnahmespannung  durch die Änderung des Gitterpotentials und  damit des innern Widerstandes des Steuer  ventils 3 bewirkt.

   Das Gitterpotential des  Steuerventils 3 wird durch die gegebenenfalls  zwischen dem Patienten 4 und dem Film 5  angeordnete und für die Messung der     Rönt-          genstrahlenqualität    bestimmte Einrichtung 6,  zum Beispiel einer     Ionisationskammer,    träg  heitslos gesteuert. Für die     trägheitslose    Steue  rung dient die     Verstärkereinrichtung    7 so  wie die     Verstärkerröhre    B. Beim Auftreffen  von     Röntgenstrahlen    auf die     Messeinrichtung     6 fliesst in dem     Stromkreis    9 mit der Strom  quelle 10 der     Verstärkereinrichtung    7 ein  Strom.

   Dieser Strom verursacht an dem in  den Stromkreis 9 und zugleich in den Gitter  kreis der     Verstärkerröhre    8 eingebauten       Ohmschen    Widerstand 11 eine Spannungs  differenz, die der an dem Spannungsteiler  12 abgenommenen     Gittervorspannung    dieser       Verstärkerröhre        entgegengerichtet    ist.

   Das  Gitterpotential der     Verstärkerröhre    8 wird  somit beim Auftreten einer zu grossen     Rönt-          genstrahlenintensität    hinter dem Patienten       -Lind    daher bei konstant gehaltenem Röhren  strom einer zu harten Röntgenstrahlung posi  tiver, wodurch der von der Stromquelle 1.3  gelieferte und über die     Verstärkerröhre    8 so  wie über den Steuerwiderstand     1.1    fliessende  Strom grösser wird. Damit wird das     Gitter-          potenLial    des Steuerventils 3 negativer und  der innere Widerstand dieses Ventils grösser.

    (las heisst aber, die Aufnahmespannung an       .der    Röntgenröhre wird kleiner, bis die für die       betreffende    Art von Aufnahmen erforderliche  Strahlenqualität, das heisst Strahlenhärte,  erreicht ist. Die Vergleichswerte für die hin  ter den Patienten auftretenden Strahlenquali  täten bei der Bestimmung der     Aufnahmespan-          nung        für        verschiedenartige        Röntgenaufnahmen        men     können durch Veränderung der an dem     Span-          nungsteiler    12 abgenommenen     Gittervorspan-          

  nung    für die     N'erstärkerröhre    8 eingestellt  werden. Für diesen Zweck kann auch der  Widerstand 11 als Spannungsteiler ausgebil  det sein und nur ein Teil der an     @diesemWider-          stand    auftretenden Spannungsdifferenz für      die Gittersteuerung der     Verstärkerröhre    8  verwendet werden.  



  Bei der beschriebenen Einrichtung wird  für     -d-ieEinstellung,dergünstigst.enAufnahme-          spannung    die gleiche Röhrenstromstärke ver  wendet wie bei der nachfolgenden Röntgen  aufnahme. Die Röntgenaufnahme beginnt  jeweils ohne Umschaltung unmittelbar mit  der Einstellung der Aufnahmespannung, wo  bei sich also die     Aufnahmespannung    bei Be  ginn der Aufnahme     trägheitslos    von selbst  auf den günstigsten Wert einstellt.

   Die Ein  stellung der Aufnahmespannung fällt gewisser  massen mit der Aufnahme     zusammen,    und es  ist nicht nötig, die Patienten bei einer beson  deren     Vordurchstrahlung    den Röntgenstrah  len auszusetzen, wie dies erforderlich wäre,  wenn die     Bestimmung    der Aufnahmespannung  nicht     trägheitslos    erfolgen würde.

   An die  Empfindlichkeit der     Messeinrichtung    für die  Bestimmung der     Strahlenqualitäten    werden       durch    die Erhöhung des Stromes bei der  Einstellung der     Aufnahmespannung    auf die  Aufnahmestromstärke noch geringere Anfor  derungen gestellt als ohne diese Stromerhö  hung.     DieVerwendung        grössererRöhrenstrom-          stärken    ermöglicht auch, bei der     Einstellung     der Aufnahmespannung kleinere, für die Be  urteilung des Bildcharakters     wichtige    Bild  teile zu benutzen, was vielleicht sonst prak  tisch nicht möglich wäre.

   Durch die Erhöhung  des Röhrenstromes bei der     Bestimmung    der  Aufnahmespannung auf die Aufnahmestrom  stärke wird ausserdem erreicht, dass die Ein  stellung der Aufnahmespannung und die Her  stellung der Röntgenaufnahme zu gleicher  Zeit an ein und demselben     iStativ    vorgenom  men werden kann. Dabei     können    die gleichen  Mittel, die zur     trägheitslosen    Einstellung der  Aufnahmespannung dienen, in vorteilhafter  Weise auch zur     gonstanthaltüng    der Auf  nahmespannung während der Röntgenauf  nahme verwendet werden.

   Wenn auf die Ver  wendung einer     Stromkonstanthaltungseinrich-          tung    verzichtet wird und der Röhrenstrom  beispielsweise infolge einer     Netzspannungs-          änderung    schwankt,     kann.    die Aufnahmespan  nung durch die gleichen Mittel, die zur träg-         heitslosen        Einstellung    der     Aufuahmespannung     dienen, selbsttätig und     trägheitslos        derart     .geändert werden, dass die Röntgenstrahlen  qualität     hinter    dem     Patienten    trotzdem unver  ändert bleibt.

   Da bei der     beschriebenen        Ein-          richtung    bei unverändertem Röhrenstrom     dia          Momentandosis    hinter dem     Patienten    wäh  rend der Röntgenaufnahme konstant gehalten  wird, kann die Abschaltung der     Röntenstrah-          lung    nach Erreichung der für die     Schwärzung          .des    Films     massgebenden        Strahlendosis    mit  einem Zeitrelais erfolgen.

   Wird an Stelle eines  Zeitrelais für die     Abschaltung    der Röntgen  strahlung ein     mAs-Relais    oder eine die Inte  graldosis messende     ianometris.che        Messein-          richtung    verwendet,     dann        wirken    diese beiden  Einrichtungen, solange der     Röhrenstrom    etwa  durch Verwendung einer besonderen Ström  konstanthaltuDgseinrichtung konstant gehal  ten wird, auch nur als Zeitrelais.

   Die<B>Ab-</B>  schaltung     mit    einem     nZAs-Relais    würde aber  dann     eine    falsche     Belichtung    ergeben, wenn  der Röhrenstrom während der Röntgenauf  nahme schwankt, weil     dieAufnabmespannung     auch in diesem Falle durch die     Messeinrieli-          tung   <B>6</B> bei Betrieb der -Einrichtung selbst  tätig derart     nachreguliert        wird;    dass die       Momentandosis    hinter dem     Patienten    unver  ändert bleibt. Eine richtige.

   Belichtung ist  in diesem Falle nur     dann    möglich,     wenn    die  Aufnahmespannung auch bei     Schwankungen     der Stromstärke konstant gehalten     wird.    lies  lässt sich in einfacher Weise dadurch errei  chen, dass in den Röhrenstromkreis und zu  gleich in den Gitterkreis der     Verstärkerröhre     8 ein     Ohmscher    Widerstand 15 eingebaut       vi.rd.    Beim Fliessen eines Röhrenstromes tritt  an den Enden dieses Widerstandes eine     Spau-          nung    auf, die auf das Gitter der Verstärker  röhre 8 negativ wirkt.

   Wenn nun der Röhren  strom     zum    Beispiel     kleiner        wird,        dann    wird  einerseits     die        Dosis    geringer und die     Dosis-          Messeinrichtung    möchte die     Röhrenspannung     höher regulieren, anderseits     wird    die     @Span-          nung    an dem Widerstand 15 kleiner und das  würde     einen    grösseren Spannungsabfall an  dem Steuerventil     ,

  3        bewirken.    Bei richtiger  Bemessung der Grösse des Widerstandes 15      ist es möglich, dass die Änderung, welche die  an dem     Ohmschen    Widerstand 11 abgegrif  fene     Steuerspannung    für die     Verstärkerröhre     8 bei einer Schwankung des Röhrenstromes  erfahren würde, durch die an dem Wider  stand 15 durch den Röhrenstrom verursachte  Spannungsdifferenz kompensiert wird, so dass  das     Gitterpotential    der     Verstärkerröhre    8 und  damit der innere Widerstand des Steuerven  tils 3     bezw.    die Aufnahmespannung unver  ändert bleibt. Dabei ist die hinter dem  Patienten auftretende Intensität der Röntgen  strahlung nicht mehr konstant.

   Konstant ist  jedoch das Verhältnis:     Röntgenstrahleninten-          sität/Röhrenstromstärke.    Die     Messeinrichtung     6 stellt somit bei Anwesenheit des     Ohmschen     Widerstandes 15     im        Gitterstromkreis    ihrer       Verstärkereinrichtung,    unabhängig vom Röh  renstrom, stets die den Bildcharakter bestim  mende Qualität, das heisst die Härte der  Röntgenstrahlung hinter dem Patienten ein.

    Der Widerstand 15 bewirkt also, dass man  bei der Einstellung der günstigen Aufnahme  spannung von dem Röhrenstrom unabhängig  ist und ferner, dass die     Röhrenspannung    auch  bei etwa auftretenden Stromänderungen wäh  rend der Röntgenaufnahme selbsttätig kon  stant gehalten     wird.     



  Die     Messeinrichtung    6 kann zweckmässiger  weise auch für die     2bIessung    der     Gesamtstrah-          lendosis    hinter dem Patienten geeignet ge  macht sein und eine Einrichtung zur Ab  schaltung der Röntgenstrahlung nach Errei  chung der nötigen     Filmschwärzung    steuern.  Ferner ist es vorteilhaft, die Abschaltung der  Röntgenstrahlung mit Hilfe einer gitter  gesteuerten Gas- oder     Dampfentladungsröhre          trägheitslos    vorzunehmen.

   Eine von der     Mess-          einrichtung    6 gesteuerte     Einrichtung.;    zur       trägheitslosen    Abschaltung der Röntgenstrah  lung nach Erreichung der nötigen Film  schwärzung ist in der Figur mit angegeben.

    Der in den     Gitterkreis    der gittergesteuerten  Gas- oder     Dampfentladungsröhre    16 ein  gebaute     Messkondensator    17 dieser Einrich  tung     wird-    durch die an dem     OhmschenWider-          stand   <B>11</B> auftretende Spannungsdifferenz    über den     Ohmschen    Widerstand 18     auf-          beladen.    Sobald die Spannung an dem     Mess-          kondensator    17 einen bestimmten Wert er  reicht hat,

   wird die     Röhre    16 stromdurch  lässig und     überbrückt    die     Verstärkerröhre    B.  Das Gitterpotential des Steuerventils 3 wird  dabei plötzlich stark negativ, so dass dieses  Ventil vollkommen sperrt und der Röhren  strom unterbrochen wird. Der Schalter 19  dient dazu, die Röhre 16 wieder zum Er  löschen zu bringen. Durch     Offnen    dieses  Sehalters     kann    die Röntgenaufnahme ein  geleitet werden. Der     llesskondensator    17 wird  nach der Aufnahme durch Schliessen des Kon  taktes 20 über den Widerstand 21 entladen.  



  Eine grosse Vereinfachung wird auch noch  dadurch erzielt, dass die Kathode des Steuer  ventils 3 geerdet ist. Die     Messeinrichtung    6  sowie sämtliche zur Steuerung des Steuer  ventils 3     dienenden        Hilfsmittel    brauchen  dann nicht besonders gegen Hochspannung  isoliert zu werden.    Die in der Figur dem Schaltbild nach dar  gestellte     Einrichtung    kann auch zur Regulie  rung und     Konstanthaltung    der an der Rönt  genröhre liegenden Hochspannung überhaupt  verwendet werden.

   Die     Strahlenmesseinrich-          tung    6 kann     hierbei    mit einem vorgeschalteten  Filter neben oder an einer Stelle vor dem  aufzunehmenden Patienten in dem Strahlen  gang angeordnet sein. Die Röhrenspannung  lässt sich dann durch Änderung der an dem  Spannungsteiler 12 abgenommenen Gitter  vorspannung der     Verstärkerröhre    8 regulie  ren. Ist der     Ohmsche    Widerstand 1-1 als     Span-          nungsteiler    ausgebildet, dann kann für den  gleichen Zweck auch die an diesem Wider  stand abgenommene Steuerspannung für die       Verstärkerröhre    8 variiert werden.

   Die be  schriebene Einrichtung kann somit durch eine  räumliche Verschiebung der     Messeinrichtung     6 in Verbindung mit dem Vorschalten eines  Filters vor diese Einrichtung in einfacher  Weise von der Einstellung für standardisierte  Röntgenaufnahmen in die Einstellung für be  liebige Röntgenaufnahmen mit freier Wahl  der Aufnahmespannung umgeschaltet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung, welche mindestens in einer Gebrauchsstellung die Herstellung gleich artiger Röntgenaufnahmen gestattet, bei denen für normale Verhältnisse sämtliche Aufnahme daten festliegen und der Ausgleich der Dicke und Dichte der aufzunehmenden Patienten durch Änderung der Aufnahmespannung er folgt und die jeweils günstigste Aufnahme spannung mit Hilfe einer besonderen Messein- richtung, die in dieser Gebrauchsstellung, von der Röntgenröhre aus betrachtet,

   hinter dem Patienten. angeordnet ist, bei einer Durch strahlung des aufzunehmenden Körperteils des Patienten durch Einstellung der hinter dem durchstrahlten Körperteil auftretenden Röntgenstrahlung auf eine für sämtliche gleichartigen Aufnahmen gültige, empirisch gefundene ,Strahlenqualität ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel für die trägheitslose Einstellung der Aufnahmespan nung vorhanden sind,

   wobei die Aufnahme- spannung durch die in dieser Gebrauchsstel lung hinter dem Patienten angeordnete Mess- einrichtung selbsttätig gesteuert wird. UNTERANSPRüCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Aufnahmespannung mit Hilfe eines in den Röhrenstromkreis eingebauten .Steuerventils erfolgt, dessen innerer Widerstand durch die hinter dem Patienten angeordnete Messeinrich- tung über Verstärkereinrichtungen verändert wird.

   2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die hinter dem Patienten angeordnete Messeinrichtung in dem Gitterkreis einer Verstärkerröhre eine Span nungsdifferenz verursacht, die zur :Steuerung des Gitterpotentials des im Röhrenstromkreis vorhandenen Steuerventils dient. 3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der empirisch ge fundene Wert für die hinter dem durch strahlten Körperteil des Patienten auftretende Röntgenstrahlenqualität durch Veränderung der Gittervorspannung für eine Verstärker röhre einstellbar ist.

   4. Einrichtung nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Röntgenauf nahmen jeweils gleichzeitig mit der Einstel lung der Aufnahmespannung beginnen. 5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die gleichen Mit tel, die zur trägheitslosen Einstellung der Aufnahmespannung dienen, auch .zur Kon- stanthaltung der Aufnahmespannung wäh rend der Röntgenaufnahme dienen.

   6. Einrichtung nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass in den Röhren stromkreis und zugleich in den Gitterkreis einer für die Steuerung des im Röntgenstrom- kreis vorhandenen Steuerventils bestimmten Verstärkerröhre ein Ohmscher Widerstand solcher Grösse eingebaut ist, dass die Auf nahmespannung auch bei Schwankungen der Röhrenstromstärke konstant gehalten wird.

   7. Einrichtung nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass die hinter dem durchstrahlten Körperteil des Patienten an geordnete, zur Einstellung und Steuerung .der Aufnahmespannung dienende S'trahlenmess- einrichtung auch eine Einrichtung zur Ab- schalüing der Röntgenstrahlung nach Errei- elhung der für :

   die, Schwärzung des Films massgebenden Strahlendosis steuert, wobei die an dem Widerstand der Messeiniichtung er zeugte Steuerspannung einen Kondensator auf eine bestimmte Spannung auflädt.

   B. Einrichtung nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass die Abschaltung der Röntgenstrahlung nach Erreichung der nötigen Filmsehwärzung trägheitslos erfolgt, v,obei die hinter dem durchstrahlten Körper teil des Patienten angeordnete .Strahlenmess- einrichtung mit Hilfe einer gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsröhre das Steuer ventil beeinflusst. 9.

   Einrichtung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass die Kathode des in den Röhrenstromkreis geschalteten, zum Ausgleich der Belastung dienenden Steuer ventils geerdet ist. 10. Einrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlen- messeinrichtung für die Umschaltung der Ein richtung von der Einstellung für standardi sierte Röntgenaufnahmen in die Einstellung für beliebige Röntgenaufnahmen mit freier Wahl der Aufnahmespannung aus dem R.önt- genstrahlensehatten des Patienten heraus bewegt werden kann.