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Bei
einer solchen Röntgenvorrichtung
mit einer insbesondere an einem Deckenstativ angebrachten Röntgenquelle
ist üblicherweise
ein Hochspannungsgenerator zur Erzeugung von Hochspannung auf dem
Boden eines die Röntgenvorrichtung
aufnehmenden Raumes abgestellt bzw. montiert. Die Röntgenquelle
ist am Ende des Deckenstativ angebracht, welches seinerseits verfahrbar
in einer an der Decke des Raumes montierten Schiene aufgenommen
ist. Die Röntgenquelle
ist mit dem Hochspannungsgenerator über ein bis zu 35 m langes
Hochspannungskabel verbunden. Das Hochspannungskabel ist mittels
mehrerer verschiebbar an der Decke geführter Befestigungsmittel an
der Decke angebracht und hängt
zwischen den Befestigungsmitteln in Schlaufen herunter. Bei einer Änderung
der Position der Röntgenquelle
kann somit das Hochspannungskabel hinterher geschleppt und damit
eine ausreichende Bewegungsfreiheit der Röntgenröhre gewährleistet werden.
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Eine
derartige herkömmliche
Röntgenvorrichtung
ist in vielerlei Hinsicht nachteilig. So behindert das in Schlaufen
von der Decke herunterhängende
Hochspannungskabel mitunter die Positionierung der Röntgenquelle.
Abgesehen davon kann es bei einer unachtsamen Bewegung der Röntgenröhre auch
zu Verletzungen von Patienten oder Personal kommen. Wegen des Vorsehens
des relativ steifen Hochspannungskabels ist die Röntgenquelle
nur mit einem relativ hohen Kraftaufwand bewegbar. Die Montage des
Hochspannungskabels ist aufwändig und
teuer. Schließlich
weist das herkömmliche
relativ lange Hochspannungskabel eine nicht zu vernachlässigende
Kapazität
auf, die dazu führt,
dass auch noch nach dem Abschalten des Hochspannungsgenerators ein
Strom fließt
und damit Röntgenstrahlung erzeugt
wird. Das wiederum erhöht
die applizierte Dosis.
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Eine
schnellere Abschaltung der Röntgenquelle
ist über
den Einsatz einer sogenannten gittergesteuerten Röntgenröhre erreichbar.
Aufgrund der aufwändigen
Technik ist eine derartige Röntgenröhre jedoch
sehr teuer.
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Denkbar
ist auch der Einsatz einer Röntgenröhre in der
so genannten Eintankbauform, das heißt, die Röntgenröhre und der Hochspannungsgenerator sind
in einem gemeinsamen Gehäuse
angeordnet. Da die Röntgenröhre verfahrbar
auf ein Deckenstativ montiert ist, lassen sich aber bei vertretbarem
Gewicht der Röntgenröhre und
einer akzeptablen Bedienbarkeit nur geringe Leistungen hinsichtlich
der generierten Röntgenstrahlung
erreichen. Eine Ausführungsform
mit einer höheren
Leistung führt
aufgrund ihres höheren
Gewichts dazu, dass ein Verfahren des Deckenstativs mit der Röntgenröhre nicht
mehr oder nur noch unter erheblichem Kraftaufwand möglich ist.
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Bei
derartigen Röntgenvorrichtungen
mit Deckenstativ wird die applizierte Dosis für ein Objekt mittels einer
Belichtungsautomatik gesteuert. Diese Belichtungsautomatik ist üblicher
Weise derart eingerichtet, zunächst
einen hohen Röhrenstrom
vorzugeben und diesen während
der Belichtung des Objekts abklingen zu lassen. Eine Veränderung
der Belichtungsautomatik ist zwar dahin gehend möglich, dass der Belichtungsvorgang
mit einem geringeren Röhrenstrom
gestartet wird. Jedoch ist die Qualität einer mittels der Röntgenstrahlung
generierten Bildinformation in diesem Fall stärker von der Dicke des durchstrahlten
Objekts abhängig,
so dass das Risiko eines unscharfen Bildes steigt oder aber der
Röhrenstrom
aufwändig
auf die Dicke des zu untersuchenden Objekts angepasst werden muss.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute Röntgenvorrichtung mit kurzer
Hochspannungsleitung zu ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
Erfindung geht dabei in einem ersten Schritt davon aus, dass der
Hochspannungsgenerator aus einem Zwischenkreisspannungserzeuger
und einem Hochspannungserzeuger zusammengesetzt ist. Dabei transformiert
der Zwischenkreisspannungserzeuger die zur Versorgung mit elektrischer Energie
dienende Wechselspannung eines Versorgungsnetzes auf eine Zwischenkreisspannung
mit einem unwesentlich höheren
Amplitudenwert und einer bedeutend höheren Wechselspannungsfrequenz. Diese
Zwischenkreisspannung versorgt den Hochspannungserzeuger mit elektrischer
Energie. Der Hochspannungserzeuger generiert eine Gleichspannung
mit einer sehr hohen Amplitude zur Spannungsversorgung der Röntgenröhre. Der
Hochspannungserzeuger ist mit der Röntgenquelle mittels eines Hochspannungskabels
verbunden.
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In
einem zweiten Schritt geht die Erfindung davon aus, dass Zwischenkreisspannungserzeuger und
Hochspannungserzeuger keine an einem gemeinsamen Ort befindliche
Einheit bilden müssen. Es
ist vielmehr möglich,
eine bauliche Trennung von Zwischenkreisspannungserzeuger und Hochspannungserzeuger
vorzunehmen.
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Durch
eine bauliche Anordnung des Hochspannungserzeugers in der Nähe der Röntgenquelle kann
ein den Hochspannungserzeuger und die Röntgenquelle verbindendes Kabel
im Vergleich zu einer konventionellen Röntgenvorrichtung kurz ausgeführt sein,
so dass ein schnellerer Abschaltvorgang der Röntgenquelle ermöglicht ist.
Mit der vorgeschlagenen Röntgenvorrichtung
kann daher eine besonders exakte Dosis appliziert werden.
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Vorzugsweise
weist der Hochspannungserzeuger Mittel zur hängenden Befestigung an einer Decke
auf. Das ermöglicht
eine Montage des Hochspannungserzeugers an der Decke in der Nähe der Röntgenquelle.
Das den Hochspannungserzeuger und die Röntgenquelle verbindende Kabel
ist kurz ausführbar.
Weitere bauliche Änderungen
am Deckenstativ sind nicht erforderlich, so dass es sich hier um
eine besonders kostengünstige
Lösung
handelt.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Mittel zur hängenden
Befestigung an einem Gehäuse
angebracht, in dem der Hochspannungserzeuger aufgenommen ist. Dies
gewährleistet
eine einfache Montage, da der Hochspannungserzeuger zur Montage
einfach in das Gehäuse
eingelegt oder eingeschoben werden kann.
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Nach
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuse Bestandteil
des Deckenstativs. Die vorgeschlagene Ausgestaltung ist besonders
kompakt aufgebaut. Damit kann die Montage der Röntgenvorrichtung vereinfacht
werden. Es entfällt
insbesondere die Notwendigkeit, den Hochspannungserzeuger gesondert
an der Decke anzubringen. Abgesehen davon muss in diesem Fall lediglich die
Versorgungsspannung für
den Hochspannungserzeuger zugeführt
werden. Die Hochspannungsleiter zur Versorgung der Röntgenquelle
sind besonders kurz ausgeführt,
da nur die Distanz vom Hochspannungserzeuger bis zur Röntgenquelle überbrückt werden
muss. Bevorzugt verlaufen die Hochspannungsleiter im Inneren des
Deckenstativs und weisen lediglich eine maximale Länge von
bis zu 6 m auf. Da nur der Hochspannungserzeuger und nicht der gesamte
Hochspannungsgenerator im Deckenstativ angeordnet ist, ist der Gewichtszuwachs des
Deckenstativs vergleichsweise gering, so dass eine gute Handhabbarkeit
des Deckenstativs gewährleistet
bleibt.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Hochspannungserzeuger
ortsfest an der Decke angebracht ist und die Schiene sich vom Gehäuse erstreckt.
In diesem Fall kann ein im Vergleich zum Stand der Technik nahezu
unverändertes Deckenstativ
verwendet werden. Das Deckenstativ ist relativ leicht und damit
einfach verschiebbar.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind an der Schiene zumindest
eine Stromschiene und am Deckenstativ zumindest ein mit der Stromschiene
zusammenwirkender Schleif kontakt zur Herstellung einer Spannungsversorgung
der Röntgenquelle
vorgesehen. Durch die Stromschiene und den damit zusammenwirkenden
Schleifkontakt ist auf das üblicherweise
lange Hochspannungskabel verzichtet, das den Hochspannungserzeuger
mit der Röntgenröhre verbindet.
Damit entfällt
gleichzeitig der bei einer Bewegung der Röntgenröhre durch das Hinterherschleppen
des Hochspannungskabels verursachte Kraftaufwand. Die an dem Deckenstativ
verfahrbar aufgenommene Röntgenquelle
ist derart leicht bewegbar, dass auf motorische Zusatzeinrichtungen zum
Bewegen der Röntgenquelle
verzichtet werden kann und wird. Schließlich wird ein durch das Hinterherschleppen
eines Hochspannungskabels bedingtes Verletzungsrisiko vermieden.
Zur Gewährleistung einer
ausreichenden Bewegungsfreiheit der Röntgenröhre ist die Stromschiene wesentlich
kürzer
als das herkömmliche
Hochspannungskabel ausgeführt. Infolgedessen
ist es möglich,
exakt eine gewünschte Dosis
zu applizieren. Schließlich
ermöglicht
die Anordnung einer Stromschiene und eines damit zusammenwirkenden
Schleifkontakts eine vereinfachte Montage der Röntgenvorrichtung.
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Die
vorgeschlagene Kombination einer Stromschiene und eines Schleifkontakts
ist zweckmäßig so ausgeführt, dass
damit eine Versorgung der Röntgenröhre mit
Strömen
im Nieder-, Mittel- und Hochspannungsbereich
möglich
ist.
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Sofern
der Hochspannungserzeuger im Deckenstativ angeordnet ist, stellt
die Stromschiene lediglich die Verbindung zwischen Zwischenspannungskreis
und Hochspannungskreis dar. In diesem Fall können die Stromschiene und die
Schleifkontakte besonders einfach ausgeführt werden. Schließlich ist
in diesem Fall eine Hochspannungsverbindung vom Hochspannungserzeuger
zur Röntgenquelle
besonders kurz, wodurch kapazitive Effekte minimiert werden.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch
in einer Schnittansicht:
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1 eine
erste Ausgestaltung,
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2 die
Ausgestaltung nach 1 entlang der zur 1 senkrechten
Schnittebene II-II in 1,
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3 eine
zweite Ausgestaltung, sowie
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4 die
Ausgestaltung nach 3 entlang der zur 3 senkrechten
Schnittebene IV-IV in 3.
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Bei
der in den 1 und 2 gezeigten Röntgenvorrichtung
ist an einer Decke 1 eine Schiene 2 angebracht,
entlang der ein Deckenstativ 3, welches vorzugsweise teleskopierbar
ausgebildet ist, verfahrbar ist. Am Ende des Deckenstativs 3 ist
eine hier schematisch dargestellte Röntgenquelle 4 angebracht.
Die Schiene 2 ist hier nach Art eines U-Profils ausgebildet,
wobei an den beiden Schenkeln des U-Profils wiederum nach innen
weisende weitere U-Profile angebracht sind, welche als Führungsschienen
für am
Deckenstativ 3 angebrachte Rollen 5 dienen. Zwischen
den Schenkeln der Schiene 3 sind an einer Grundplatte des
U-Profils, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer elektrisch
isolierenden Schicht (hier nicht dargestellt), zwei Stromschienen 6 angebracht,
welche mit einem Hochspannungserzeuger 7 elektrisch leitend
verbunden sind. Der Hochspannungserzeuger 7 ist in einem
Gehäuse 8 aufgenommen.
Er ist über
ein Niederspannungskabel 9 mit einem Zwischenkreisspannungserzeuger 10 zur
Spannungsversorgung verbunden. Der Zwischenkreisspannungserzeuger 10 wird über einen Netzanschluss 11 mit
Spannung versorgt.
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Der
Hochspannungserzeuger 7 und der Zwischenkreisspannungserzeuger 10 bilden
gemeinsam den Hochspannungsgenerator. Aufgrund der niedrigen Kapazität des den
Hochspannungserzeuger 7 mit dem Zwischenkreisspannungserzeuger 10 verbindenden
Niederspannungskabels 9 kann der Zwischenkreisspannungserzeuger 10 jedoch örtlich sehr weit
vom Hochspannungserzeuger 7 entfernt sein, beispielsweise
in einem anderen Raum.
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An
den den Hochspannungserzeuger 7 und das Deckenstativ 3 verbindenden
Stromschienen 6 liegt Hochspannung an. Am Deckenstativ 3 sind
korrespondierend zu den Stromschienen 6 Schleifkontakte 12 vorgesehen,
welche mit einer Federspannung gegen die Stromschienen 6 gedrückt werden. Die
Schleifkontakte 12 sind elektrisch leitend über ein Hochspannungskabel 13 mit
der Röntgenquelle 4 verbunden.
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Wie
insbesondere aus 2 ersichtlich ist, ist das den
Hochspannungserzeuger 7 umgebende Gehäuse 8 mit einem winklig
davon abstehenden Steg 14 versehen, durch welches zur Befestigung des
Gehäuses 8 an
der Decke 1 eine Schraube 15 geführt ist.
Das Gehäuse 8 ist
in der Nähe
des Deckenstativs 3 montiert, so dass die mittels der Stromschienen 6 überbrückte Distanz
gering ist. An der gegenüberliegenden
Seite kann das Gehäuse
des Hochspannungserzeugers 7 beispielsweise an der Schiene 2,
insbesondere mittels Schrauben oder durch Einhängen, befestigt sein. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
den Hochspannungserzeuger 7 auf andere Weise an der Decke 1 zu
befestigen. Dazu kann beispielsweise an der Decke 1 eine
Montageplatte angebracht werden, welche Vorsprünge, Ausnehmungen oder Schiene
aufweist, um die mit am Hochspannungserzeuger 7 vorgesehenen
korrespondierenden Mitteln derart zusammenwirken, dass der Hochspannungserzeuger 7 an
der Montageplatte eingehängt
oder in die Montageplatte eingeschoben werden kann.
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Insgesamt
ist somit eine Montage des Gehäuses 8 mit
dem Hochspannungserzeuger 7 in Nähe der Röntgenquelle 4 realisiert.
Nur am Hochspannungsleiter zwischen Hochspannungserzeuger 8 und
Röntgenquelle 4,
der als Stromschiene 6 und Hochspannungskabel 13 ausgeführt ist,
liegt Hochspannung an. Dadurch ist die Kapazität des Hochspannungsleiters
gering gehalten. Ein Abschalten der Röntgenquelle 4 ist
schnell durchführbar.
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Die 3 und 4 zeigen
eine zweite Ausgestaltung der Röntgenvorrichtung.
Dabei ist der Hochspannungserzeuger 7 im Deckenstativ 3 aufgenommen.
Das Deckenstativ 3 weist dazu in der Nähe der Schiene 2 ein
entsprechend geeignet ausgestaltetes Stativgehäuse auf, welches eine Aufnahme
des Hochspannungserzeugers 7 ermöglicht. Da der Hochspannungserzeuger 7 baulich
vergleichsweise klein ist, ist er einfach in das Deckenstativ 3 integrierbar.
Eine gute Handhabbarkeit des Deckenstativs 3 bleibt gewährleistet.
Bei dieser Variante muss der Hochspannungserzeuger 7 über die
Stromschienen 6 lediglich mit einer zum Betreiben des Hochspannungserzeugers 7 erforderlichen
Versorgungsspannung versorgt werden. Die Stromschienen 6 werden über das
Niederspannungskabel 9 vom Zwischenkreisspannungserzeuger 10 direkt
mit Spannung versorgt.
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Der
Hochspannungsleiter beschränkt
sich auf das Hochspannungskabel 13, das den Hochspannungserzeuger 7 mit
der Röntgenquelle 4 verbindet.
Die Kapazität
des Hochspannungsleiters ist hier im Vergleich zur in 1 und 2 gezeigten Variante
weiter verringert. Ein Abschalten der Röntgenquelle 4 ist
besonders schnell durchführbar.
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Als
Mittel zur Befestigung des Hochspannungserzeugers 7 an
der Decke 1 dienen hier die Rollen 5, welche zusammen
mit dem Hochspannungserzeuger 7 das Deckenstativ 3 tragen
und in der Schiene 2 geführt sind.