Röntgenapparat mit einem die Röntgenstrahlen schwächenden Filter. Bei Röntgenaufnahmen von Objekten sehr unterschiedlicher Stärke und/bezw. Dichte, z. B. etwa der Beckenpartie des menschlichen Körpers, weist das Filmnegativ nach der Entwicklung stellenweise ungünstig grosse Kontraste auf, indem diejenigen Partien, die den geringeren Objektstärken und/bezw. -dichten entsprechen, also dem geringeren Schwächungsvermögen für Röntgenstrahlen,
sehr starke Schwärzung aufweisen gegenüber andern Partien, die sehr hell erscheinen. Es ist zwar bereits bekannt, einen gewissen Aus gleich dadurch zu schaffen, dass unmittelbar über oder unter das Objekt, in unmittelbarer Nähe der photographischen Kassette, eine keilförmige Aluminiumplatte angeordnet wird, deren Partien geringerer Stärke den Stellen grosser Objektstärke und/bezw. -dichte zugeordnet sind,
wogegen der Bereich grosser Stärke der Aluminiumplatte umgekehrt den geringen Objektstärken und/bezw. -dichten zugeordnet ist. Hiermit lässt sich zwar in ge wissen Fällen eine erwünschte Schwächung der Kontraste erreichen, jedoch ist die An- wendung des genannten Verfahrens umständ lich und verlangt grosse, schwere und unhand- liche Aluminiumplatten,
deren Handhabung mühsam und deren Unterbringung über oder unter dem Objekt während der Röntgenauf nahmen besondere Hilfsmittel zum Auflegen und Befestigen der Platte erfordert.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen Röntgenapparat, der ebenfalls mit einem die Röntgenstrahlen schwächenden Filter versehen ist, das zwischen der Rönt genröhre und einer photographischen Kassette angeordnet ist und über die benützte Strah- lenquerschnittsfläche urkonstant verlaufen des Schwächungsvermögen hat. Der oben er wähnte Nachteil ist erfindungsgemäss da durch vermieden, dass das Filter dem Fokus der Röntgenröhre näher ist als der Kassette.
Das Filter benötigt nämlich dann wegen sei ner verhältnismässig geringen Entfernung vom Fokus der Röntgenröhre eine entspre chend geringere Flächenausdehnung, um den gleichen Strahlenbereich beeinflussen zu kön nen. Je nach dem Grade der SchWächung des Filters lassen sich auf diese Weise die das Objekt durchdringenden Röntgenstrahlen durch entsprechende Absorption und Streuung derart beeinflussen, dass Röntgenaufnahmen ;mit zweckmässig gemilderten Kontrasten er zielbar sind.
Zweckmässig wird das Filter in seiner Ebene verschiebbar bezw. drehbar oder ver schieb- und drehbar angeordnet. Hierdurch i lässt sich mit -ein und demselben Filter je nach dessen Placierung eine Anpassung an verschiedene Objekte oder verschiedene Lagen eines Objektes erreichen.
Der unkonstante Verlauf der Schwächung kann einfach durch ein Filter ungleich mässiger Dicke erzielt werden, beispielsweise durch ein sich mindestens über einen Teil der benützten Strahlenquerschnittsfläche er streckendes keilförmiges Filter. Es ist dabei i nicht nötig, einen über die ganze Strahlen- querschnittsfläche durchgehenden Flachkeil, z. B. aus Aluminium, zu verwenden, sondern es genügt mitunter, nur einen kurzen, ein seitig zur Strahlenquerschnittsfläche liegen den Keil vorzusehen.
Anderseits kann das Filter aber auch als Doppelkeil ausgebildet sein, und zwar entweder in dachförmiger An ordnung, oder aber in rinnenförmiger An ordnung der Keile, bei der also im ersteren Falle die geile mit dem Rücken, im zweiten Falle mit ihren Schneiden aneinanderstossen, oder aber mit Zwischenraum einander an liegen. Statt dessen kann das Filter auch mindestens über einen Teil der benutzten Strahlenquerschnittsfläche konkav bezw. kon vex verlaufen.
Statt zylindrisch gewölbter Flächen können aber auch Kegelflächen be nützt werden, und zwar in erhabener oder vertiefter Anordnung und zentrisch oder ein , seitig zum Strahlengang liegend. Das Filter kann auch in der Dicke abgestufte Abschnitte aufweisen. Es kann auch mindestens ein Teil des Filters als Platte gleicher Dicke ausgebildet sein. Es kann s ich ferner an einen solchen Teil eine Partie mit allmählichem Auslaufen anschliessen, um einen unstetigen Übergang des geschwächten Strahlenberei- eUes in" den ungeschwäehten zu vermeiden, um die Kontraste zu mildern.
Bei überall gleicher Plattendicke müsste dieselbe örtlich aus verschiedenen Materialien bestehen.
Zweckmässig wird das Filter unmittelbar vor dem Tubusansatz, also in nächster Nähe des Fokus angeordnet. Es kann jedoch auch hinter dem Tubus liegen, -"#orausgesetzt, dass die Kassette noch entsprechend weit von ihm ist. Das Filter kann unmittelbar auf den Tubus aufgelegt bezw. an diesem befestigt werden.
Es können aber auch besondere Füh rungen zum Einschieben und Verschieben bezw. Verdrehen des Filters in seiner Ebene vorgesehen werden, und zwar zweckmässig am Tu.busansatz. Anderseits kann jedoch bei Röntgenapparaten mit der bekannten, aus einer drehbaren Platte mit verschieden grossen Blendenlöchern bestehenden Jägerblende das Filter auch unmittelbar in die Blendenöff- nungen eingesetzt oder über diese Öffnungen gelegt werden, wobei jedenfalls eine beweg liche Anordnung vorgesehen werden kann. Die Befestigung kann jedoch auch am Stativ der Röntgenröhre erfolgen.
Die Zeichnung zeigt einige Ausführungs- beispiele des erfindungsgemässen Apparates. Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht eines Röntgenapparates mit Objekt teilweise im Schnitt, Fig. ? in. gleicher Darstellung eine wei tere Ausführungsform.
In den Fig. 3 bis 6 sind in Querschnitt verschiedene Ausführungsformen von Filtern in grösserem :1Tassstabe dargestellt.
Gemäss Fig. 1 ist auf den Tubus a, der in üblicher Weise unter den Tubusansatz h der Röntgenröhre c mit Fokus ci angeschlos sen ist, ein Filter aufgelegt, das aus dem Trä ger dl und einem einseitig liegenden Alumi niumkeil d@ besteht.
Auf dem Objekttisch e. ist schematisch ein Objekt f angedeutet, dessen Schwächungs vermögen sehematisch durch die Stärke des schraffierten Kernes f, dem Grade nach an gedeutet ist. Wie ersichtlich, wird also der in der Kassette g untergebrachte Film von den die stark schwächenden Stellen des Objektes f treffenden Strahlen ohne wesent- liehe zusätzliche Schwächung durch das Fil ter getroffen,
indem die betreffenden Strah len nur durch den Träger dl des Filters hin- durchtreten bezw. durch die Schneidepartie des Aluminiumkeils d2. Im Gegensatz hierzu werden die rechtsseitigen Strahlen durch die stärkeren Teile des Aluminiumkeils d2 stär ker geschwächt.
Auf diese Weise wird also ein gewisser Gradationsausgleich sämt licher, den Film in der Kassette treffenden Strahlen erzielt, so dass ein ausgeglichenes Bild entsteht. Ein völliger, nur theoretisch möglicher Gradationsausgleich kommt natür lich nicht in Frage.
Gemäss Fig. 2 sind im Tubusansatz 2 prismatische Führungen b, und b2 vorge sehen. In die Führung b, wird der mit einem entsprechenden Endflansch versehene Tubus a seitlich eingeschoben und gehalten, wo gegen in die Führung b2 das Filter einge schoben ist. Dieses besteht aus dem Träger h, und dem über die ganze Fläche durch gehenden Aluminiumkeil h2, der in diesem Falle entsprechend flacher verläuft als im Falle der Fig. 1. Der Halt erfolgt, wie in Fig. 1 einfach durch Aufliegen des Trägers.
Die Schwächung erstreckt sich in diesem Falle über die ganze Strahlenquerschnitts- fläche, jedoch vermöge der Keilform des Teils h, mit von links nach rechts zunehmen der Schwächung der Röntgenstrahlen, in An passung an das entsprechend angeordnete und beschaffene Objekt f.
Der Träger h, des Filters kann auch als kreisrunde Scheibe ausgebildet sein und lässt sich dann um die optische Achse des Rönt genapparates drehen, so dass eine genauere Anpassung an die Lage und Beschaffenheit des Objektes erfolgen kann.
Gemäss Fig. 3 ist ein Filter mit Träger i, und zwei mit dem Rücken aneinander anlie genden Aluminiumkeilen i; vorgesehen, die das Filter dachförmig gestalten. Statt zweier- Keile könnte natürlich auch ein entsprechend gestalteter einziger Teil treten.
Fig. 4 zeigt die entgegengesetzte Anord nung mit Träger k, und zwei Aluminium- keilen k2, die mit den Schneiden aneinander- liegen.
Gemäss Fig. 5 ist auf dem Träger ml eine Aluminiumplatte m, gelagert, die im mitt leren Teil nach unten konkav gestaltet ist. Die betreffende Höhlung kann einseitig zur optischen Achse des Röntgenapparates an geordnet werden, oder auch zentrisch, je nach den Verhältnissen.
Gemäss Fig. 6 ist auf dem Träger n, eine Aluminiumplatte n2 befestigt, die über ihren hauptsächlichen Bereich mit gleichbleiben der Dicke durchgeht und lediglich einen all mählichen Auslauf o aufweist, um den Über gang des stark schwächenden Filterteils in den nicht oder nur wenig schwächenden zu mildern.
Statt Aluminium kann für den schwä- chenden-Teil des Filters auch ein anderer ge eigneter Stoff verwendet werden, bezw. ein Gemisch von Stoffen. Es können kristalli sierte oder urikristallisierte .Salze, z. B. Ba- riumverbindungen, verwendet werden.
Es können aber auch Flüssigkeitsfilter in Frage kommen, die beispielsweise in einer Glas- oder Metallumhüllung eingeschlossen sind, wobei durch die Dicke der Flüssigkeitsschicht der gewünschte Schwächungsverlauf gewähr leistet wird.
Das Filter kann auch in Richtung der optischen Achse des Röntgenapparates ver schiebbar angeordnet sein, wobei aber im Verschiebungsbereich das Filter stets näher am Fokus der Röhre als an der Kassette ist.
Sehr ausgeglichene Röntgenaufnahmen lassen sich erzielen mit- einem Filter, dessen Schwächungsvermögen mindestens ange nähert umgekehrt proportional ist zum8chwä- chungsvermögen eines Vergleichsobjektes von der Art des zu röntgenden Objektes, beispiels weise indem die Dicke des Filters entspre chend bemessen ist. Zum Herstellen der artiger Filter kann von dem Vergleichsobjekt vorerst ein Röntgenbild hergestellt und hier nach ein Filter mit der Schwärzung dieses Röntgenbildes proportionalen Schwächungs vermögen erzeugt werden.
Auf diese Weise lässt sich ein weitgehend angepasstes Filter erzielen, das mit Vorteil für Röntgenauf nahmen von Objekten der betreffenden Art Verwendung finden kann.
Das Filter kann auch nach einem Mittel wert von verschiedenen Röntgenbildern der- selben-Objektart hergestellt werden, um den in der Praxis auftretenden durchschnitt lichen Abweichungen in möglichster Annähe rung zu entsprechen. Ein solches Röntgenbild kann dann beispielsweise durch Superposition von Röntgenaufnahmen verschiedener Ver gleichsobjekte derselben Art hergestellt wer den. So würde z.
B. ein Röntgenbild für Aufnahmen des menschlichen Beckens in einer bestimmten Richtung, etwa von oben, so hergestellt, dass eine beliebige Anzahl Röntgenaufnahmen verschiedener in der glei chen Richtung und Lage aufgenommener Becken übereinandergelegt und so ein Super positionsbild gebildet wird, das einem Durch schnitts-Vergleichsobjekt entspricht.
Zur Herstellung des Filters kann von dem Röntgenbild vorerst ein reziprokes Reliefbild hergestellt und das Filter diesem entspre chend als Relieffilter ausgebildet werden, wobei das Filterrelief durch Ätzen oder Auf tragen strahlenschwächender Substanzen, z. B. Aufspritzen von Metallen, erzeugt werden kann.
Das reziproke Reliefbild des Röntgen- bildes weist Erhöhungen auf, die umgekehrt proportional der Schwärzungsintensität des Röntgenbildes verlaufen, so dass also den Stellen grösster Schwärzung des Röntgen bildes Stellen geringster Stärke des reziproken Reliefbildes entsprechen. Die Herstellung von Reliefbildern und reziproken Reliefbildern ist an sich bekannt, beispielsweise bei Aus waschreliefs. Das Relieffilter zeigt den glei chen Dickenverlauf wie das reziproke Relief bild, welches bezüglich der Formgebung ein fach als Muster dient.
X-ray machine with a filter that weakens the X-rays. With X-rays of objects of very different strength and / or. Density, e.g. B. about the pelvic area of the human body, the film negative has after development in places unfavorably large contrasts by those areas that the lower object strengths and / or. - correspond to densities, i.e. the lower attenuation capacity for X-rays,
show very strong blackening compared to other areas which appear very light. Although it is already known to create a certain balance in that directly above or below the object, in the immediate vicinity of the photographic cassette, a wedge-shaped aluminum plate is arranged, whose parts of lesser thickness correspond to the places of greater object thickness and / or. -density are assigned,
whereas the area of great thickness of the aluminum plate, conversely, the low object thicknesses and / or. -densities is assigned. In certain cases, this allows a desired weakening of the contrasts to be achieved, but the application of the above-mentioned process is cumbersome and requires large, heavy and unwieldy aluminum plates,
their handling is tedious and their placement above or below the object during the Röntgenauf took special tools for placing and attaching the plate requires.
The present invention relates to an X-ray apparatus which is also provided with a filter which attenuates the X-rays and which is arranged between the X-ray tube and a photographic cassette and which has a constant attenuation capacity over the cross-sectional area used. The disadvantage mentioned above is avoided according to the invention because the filter is closer to the focus of the X-ray tube than the cassette.
Because of its relatively small distance from the focus of the X-ray tube, the filter then requires a correspondingly smaller area in order to be able to influence the same radiation area. Depending on the degree of attenuation of the filter, the X-rays penetrating the object can be influenced by appropriate absorption and scattering in such a way that X-rays can be made with appropriately reduced contrasts.
The filter is expediently displaceable or in its plane. rotatable or ver slidable and rotatably arranged. As a result, an adaptation to different objects or different positions of an object can be achieved with one and the same filter, depending on its placement.
The inconsistent course of the weakening can be achieved simply by means of a filter of uneven thickness, for example by means of a wedge-shaped filter that extends over at least part of the beam cross-sectional area used. It is not necessary to use a flat wedge that extends over the entire cross-sectional area of the beam, e.g. B. made of aluminum, but it is sometimes sufficient to provide only a short, one-sided to the beam cross-sectional area are the wedge.
On the other hand, the filter can also be designed as a double wedge, either in a roof-shaped arrangement, or in a channel-shaped arrangement of the wedges, in which the horny in the former case with their backs, in the second with their cutting edges, or else lie against each other with space in between. Instead, the filter can also be concave over at least part of the beam cross-sectional area used. run convex.
Instead of cylindrically curved surfaces, however, conical surfaces can also be used, in a raised or recessed arrangement and lying centrally or on one side of the beam path. The filter can also have sections that are graduated in thickness. At least part of the filter can also be designed as a plate of the same thickness. Such a part can also be followed by a section with gradual tapering off in order to avoid an unsteady transition from the weakened radiation area to the undiminished area in order to soften the contrasts.
With the same plate thickness everywhere, it would have to consist of different materials locally.
The filter is expediently arranged directly in front of the tube attachment, that is, in the immediate vicinity of the focus. It can, however, also lie behind the tube, provided that the cassette is still correspondingly far from it. The filter can be placed or attached directly to the tube.
But there can also be special guides for inserting and moving. Rotation of the filter in its plane can be provided, expediently at the Tu.busansatz. On the other hand, however, in X-ray apparatus with the known hunter diaphragm consisting of a rotatable plate with diaphragm holes of different sizes, the filter can also be inserted directly into the diaphragm openings or placed over these openings, in which case a movable arrangement can be provided. However, it can also be attached to the stand of the X-ray tube.
The drawing shows some exemplary embodiments of the apparatus according to the invention. FIG. 1 shows an overall view of an X-ray apparatus with an object partially in section, FIG. In the same representation, a further embodiment.
In FIGS. 3 to 6, various embodiments of filters are shown in cross section in a larger: 1 cup.
According to Fig. 1, a filter is placed on the tube a, which is ruled out in the usual manner under the tube attachment h of the X-ray tube c with focus ci, which consists of the Trä ger dl and a one-sided aluminum wedge d @.
On the stage e. an object f is schematically indicated, the weakening capacity of which is sehematically indicated by the strength of the hatched core f, according to the degree. As can be seen, the film housed in the cassette g is hit by the rays hitting the strongly weakening points of the object f without any significant additional weakening by the filter,
by passing the relevant Strah len only through the carrier dl of the filter or. through the cutting part of the aluminum wedge d2. In contrast to this, the rays on the right-hand side are weakened more by the stronger parts of the aluminum wedge d2.
In this way, a certain gradation compensation is achieved for all the rays hitting the film in the cassette, so that a balanced image is created. A complete, only theoretically possible gradation compensation is of course out of the question.
2 prismatic guides b and b2 are provided in the tube attachment 2. In the guide b, the tube a provided with a corresponding end flange is pushed in and held at the side where the filter is pushed into the guide b2. This consists of the carrier h, and the aluminum wedge h2 which extends over the entire surface and which in this case is correspondingly flatter than in the case of FIG. 1. The hold takes place, as in FIG. 1, simply by resting the carrier.
In this case, the weakening extends over the entire cross-sectional area of the beam, but due to the wedge shape of part h, with the weakening of the X-rays increasing from left to right, in adaptation to the correspondingly arranged and designed object f.
The carrier h, of the filter can also be designed as a circular disk and can then be rotated around the optical axis of the X-ray apparatus so that a more precise adaptation to the position and nature of the object can take place.
According to Fig. 3 is a filter with carrier i, and two aluminum wedges i resting against one another with their backs; provided that make the filter roof-shaped. Instead of two wedges, an appropriately designed single part could of course also be used.
4 shows the opposite arrangement with carrier k and two aluminum wedges k2, the cutting edges of which lie against one another.
According to Fig. 5, an aluminum plate m is mounted on the carrier ml, which is designed concave in the middle part downwards. The cavity in question can be arranged on one side to the optical axis of the X-ray apparatus, or centrally, depending on the circumstances.
According to Fig. 6, an aluminum plate n2 is attached to the carrier n, which goes through over its main area with constant thickness and only has a gradual runout o to the transition of the strongly weakening filter part in the not or only slightly weakening mitigate.
Instead of aluminum, another suitable material can be used for the weakening part of the filter, respectively. a mixture of substances. It can crystallized or uricrystallized .Salze, z. B. barium compounds can be used.
However, it is also possible to use liquid filters which are enclosed, for example, in a glass or metal casing, the desired weakening profile being ensured through the thickness of the liquid layer.
The filter can also be arranged to be displaceable in the direction of the optical axis of the X-ray apparatus, but in the displacement range the filter is always closer to the focus of the tube than to the cassette.
Very balanced X-ray images can be achieved with a filter whose attenuating capacity is at least approximately inversely proportional to the attenuating capacity of a comparison object of the type of the object to be X-rayed, for example by dimensioning the thickness of the filter accordingly. To produce the type of filter, an X-ray image of the object to be compared can first be produced and a filter with attenuation capacity proportional to the blackening of this X-ray image can be produced here.
In this way, a largely adapted filter can be achieved that can advantageously be used for x-ray images of objects of the type in question.
The filter can also be produced on the basis of an average of different X-ray images of the same type of object in order to correspond as closely as possible to the average deviations that occur in practice. Such an X-ray image can then be produced, for example, by superposing X-ray recordings of different comparison objects of the same type. So z.
B. an X-ray image for recordings of the human pelvis in a certain direction, such as from above, produced in such a way that any number of X-ray recordings of different pelvis recorded in the same direction and position are superimposed and a super position image is formed that shows an average Comparison object corresponds.
To produce the filter, a reciprocal relief image can initially be produced from the X-ray image and the filter can be designed accordingly as a relief filter, the filter relief being carried by etching or on radiation-weakening substances, e.g. B. spraying of metals can be generated.
The reciprocal relief image of the X-ray image has elevations that are inversely proportional to the blackening intensity of the X-ray image, so that the areas of greatest blackening of the X-ray image correspond to areas of the lowest intensity of the reciprocal relief image. The production of relief images and reciprocal relief images is known per se, for example from washing reliefs. The relief filter shows the same thickness profile as the reciprocal relief image, which in terms of shape simply serves as a pattern.