DE102021215117A1

DE102021215117A1 - Strahlenschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE102021215117A1
Application number: DE102021215117.5A
Authority: DE
Inventors: Chihebeddine Dahmani
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2021-12-30
Publication date: 2023-07-06
Also published as: CN116369969A; US20230210479A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strahlenschutzvorrichtung (1) einer medizinischen Röntgenbildgebungsanlage (100) zum Absorbieren von aus einem Untersuchungsbereich (U) austretender Röntgenstreustrahlung, umfassend eine Mehrzahl von Bleiglaselementen (10, 10'), wobei die Bleiglaselemente jeweils zwischen einer Ruhestellung (RS) und einer Schirmstellung (SS) und relativ zu einander bewegbar sind, wobei die Bleiglaselemente in der Schirmstellung einen Strahlungsschirm (SCH) ausbilden, der zwischen dem Untersuchungsbereich (U) und einem Aufenthaltsbereich (A) eines medizinischen Personals angeordnet ist.

Description

Bei der medizinischen Bildgebung mittels Röntgenstrahlung wird ein zu untersuchender Körperbereich eines Patienten mit einer von einer Röntgenstrahlenquelle erzeugten Röntgenstrahlung bestrahlt. Die Röntgenstrahlung durchdringt das Körpergewebe des Patienten und vollzieht dabei für das jeweilige Körpergewebe spezifische Absorptions-, und statistische Beugungs- und Streuprozesse mit dem Körpergewebe. Die durch die Wechselwirkungen abgeschwächte Röntgenstrahlung wird von einem der Röntgenstrahlenquelle gegenüberliegenden Röntgenstrahlendetektor erfasst und heutzutage typischerweise in ein digitales, den zu untersuchenden Körperbereich eines Patienten darstellendes Röntgenbild umgewandelt.
Bei der Röntgenbildgebung entsteht Röntgenstreustrahlung mit beliebiger Strahlrichtung. Die Röntgenstreustrahlung trifft daher großteils nicht auf die Detektionsfläche des Röntgenstrahlendetektors auf, sondern geht an dieser vorbei. Die eigentliche Röntgen-Untersuchung wir daher bevorzugt durch behandelndes Personal oder Bedienpersonal von außerhalb des Untersuchungsraums gestartet bzw. überwacht, um sich vor der Streustrahlung zu schützen. In der interventionellen Radiologie, im Speziellen in einem Katheter-Labor, muss das behandelnde Personal jedoch zeitgleich zu einer Röntgenbildgebung im Untersuchungsraum und oft sehr nahe am Patienten verbleiben. Das Personal ist somit regelmäßig und direkt der Streustrahlung ausgesetzt. Zahlreiche Studien belegen das damit einhergehende Gesundheitsrisiko für das Personal.
Verschiedene Strahlenschutzvorrichtungen sind bekannt. Bspw. kann das Personal während der Intervention bleihaltige Strahlenschutzkleidung wie Anzüge, Schürzen, Mäntel, Helme oder Visiere tragen. Alternativ können im Untersuchungsraum unabhängige, mobile oder deckengehängte Strahlenschutzschirme oder Strahlenschutzschilde umfassend verbleite, aber optisch transparente Glasscheiben, vorgesehen sein, die während der Bildgebung zwischen dem Patienten und dem medizinischen Personal korrekt positioniert werden müssen.
Das Tragen von Strahlenschutzkleidung ist aber oft sehr unkomfortabel, ermüdend und schränkt die Bewegungsfreiheit des Personals ein. Das Anziehen der Strahlenschutzkleidung ist zudem zeitaufwändig und behindert den medizinischen Workflow. Außerdem schützt Strahlenschutzkleidung nicht immer alle Körperteile des medizinischen Personals. So sind bspw. die Arme und Hände oft trotzdem exponiert.
Das korrekte (Um-)Positionieren von im Untersuchungsraum montierten bzw. vorgesehenen Strahlenschutzvorrichtungen kostet ebenfalls Zeit und stört den medizinischen Arbeitsfluss.
Strahlenschutzmaßnahmen werden daher vom medizinischen Personal generell schlecht akzeptiert. Gesundheitliche Schädigungen werden in Kauf genommen.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Strahlenschutzmittel bereit zu stellen, die einfach in der Handhabung sind. Insbesondere ist es auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung Strahlenschutzmittel bereit zu stellen, die sich zeiteffizient automatisch und aktiv in den medizinischen Workflow einfügen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Strahlenschutzvorrichtung einer medizinischen Röntgenbildgebungsanlage sowie die entsprechende medizinische Röntgenbildgebungsanlage gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte und/oder alternative, vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt eine Strahlenschutzvorrichtung einer medizinischen Röntgenbildgebungsanlage. Die Strahlenschutzvorrichtung kann als eigenständige Einheit ausgebildet sein. Sie wirkt aber bevorzugt mit der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage zusammen. Vorteilhaft sind Komponenten der Strahlenschutzvorrichtung als Teile bzw. Komponenten der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage ausgebildet bzw. als integraler Bestandteil fest mit dieser verbaut.
Die Strahlenschutzvorrichtung ist zum Absorbieren von aus einem Untersuchungsbereich austretender Röntgenstreustrahlung ausgebildet bzw. dazu geeignet. Zu diesem Zweck umfasst die Strahlenschutzvorrichtung eine Mehrzahl von Bleiglaselementen, also mindestens zwei Bleiglaselemente, bevorzugt mehr. Die Bleiglaselemente, können jeweils in Form einer Lamelle oder eines Blatts ausgebildet sein. Das heißt, jedes Bleiglaselement weist eine flächenartige Form aus, die Ausdehnung eines Bleiglaselements ist in einer Raumrichtung also deutlich geringer als in den beiden anderen Raumrichtungen. Insbesondere ist die Ausdehnung eines Bleiglaselements in der kürzesten Raumrichtung um wenigstens eine Größenordnung kleiner als in einer der beiden übrigen Raumrichtungen. Ein Bleiglaselement ist in Ausführungen jeweils aus einem Glas umfassend einen Prozentanteil Blei oder eine zusätzliche Bleischicht oder dergleichen, ausgebildet. Die einzelnen Bleiglaselemente sind jeweils zwischen einer Ruhestellung und einer Schirmstellung bewegbar. Die Bleiglaselemente sind gleichzeitig relativ zueinander bewegbar. In der Schirmstellung bilden die Bleiglaselemente einen Strahlungsschirm aus, der zwischen einem Untersuchungsbereich und einem Aufenthaltsbereich eines medizinischen Personals angeordnet ist.
Der Untersuchungsbereich umfasst bevorzugt den Bereich, in dem ein Patient, insbesondere der zu untersuchende Körperbereich des Patienten für die Röntgenbildgebung angeordnet ist. Der Untersuchungsbereich wird dabei von einer Röntgenstrahlung durchsetzt. Der Untersuchungsbereich umfasst erfindungsgemäß ein Isozentrum der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage.
Das medizinische Personal umfasst erfindungsgemäß alle im Untersuchungsraum befindlichen Personen, die nicht der Patient sind. Dazu zählen bspw. medizinisches Fachpersonal, wie eine Intervention am Patienten oder dessen medizinische Überwachung durchführende Ärzte, Assistenten, Pflegerinnen oder dergleichen. Des Weiteren umfasst das medizinische Personal auch Bedienpersonen für die medizinische Röntgenbildgebungsanlage, die bspw. eine Strahlungsauslösung steuern, Strahlungsparameter einstellen und/oder eine Verstellbewegung der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage steuern.
Das medizinische Personal befindet sich erfindungsgemäß während der Röntgenbildgebung in dem Aufenthaltsbereich des medizinischen Personals. Dieser Aufenthaltsbereich liegt außerhalb des Untersuchungsbereichs, jedoch bevorzugt nahe des Untersuchungsbereichs. In einer Ausführung ist der Aufenthaltsbereich derjenige an den Untersuchungsbereich angrenzende Bereich, von dem aus das medizinische Personal eine guten Zugang zu dem Patienten bzw. dem zu untersuchenden Körperbereich hat.
Die Bleiglaselemente können erfindungsgemäß eine Ruhestellung und eine Schirmstellung einnehmen. Die Schirmstellung wird dann eingenommen, wenn eine Röntgenbildgebung durchgeführt wird, sprich, wenn die medizinische Röntgenbildgebungsanlage Röntgenstrahlung aussendet und Röntgenstreustrahlung entstehen kann. Zwischen der Erfassung von Röntgenbildern, bspw. bei einer Verstellbewegung der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage oder interventionsbedingten Bildaufnahmepausen, nehmen die Bleiglaselemente ihre Ruhestellung ein.
Vorteil der erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung ist, dass sie eine Ruhestellung und eine Schirmstellung einnehmen kann. In der Schirmstellung sind die Bleiglaselemente derart relativ zueinander positioniert, dass sie zusammen einen Strahlungsschirm aus, der dazu dient, unerwünschte aus dem Untersuchungsbereich austretende Röntgenstreustrahlung abzufangen. Derart wird das Maß der in den Aufenthaltsbereich des medizinischen Personals eindringengen Röntgenstreustrahlung erheblich reduziert. In der Ruhestellung hingegen ist die erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung vorteilhaft klein und platzsparend ausgebildet.
Derart erhöht sich der ,Footprint`, also der Platzbedarf, einer medizinischen Röntgenbildgebungsanlage umfassend eine erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung in Ruhestellung nur geringfügig. Zudem ist die Zugänglichkeit des Untersuchungsbereichs durch die erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung in Phasen ohne Röntgenbildgebung kaum beeinträchtigt.
Um einen besonders geringen Platzbedarf zu realisieren ist in bevorzugter Ausführung der Erfindung zumindest eine Untermenge der Bleiglaselemente in der Ruhestellung in Deckung zueinander angeordnet. Mit anderen Worten sind die Bleiglaselemente in der Ruhestellung zumindest teilweise über- bzw. hintereinander angeordnet. Das heißt, das in der Ruhestellung ihre Grundflächen im Wesentlichen bzw. weitgehend bzw. vollständig in Deckung gebracht sind bzw. überlappen. Bevorzugt, da besonders platzsparend, sind in der Ruhestellung alle Bleiglaselemente der Strahlenschutzvorrichtung in Deckung zueinander angeordnet. In anderen Ausführungen der Erfindung ist eine erste Untermenge der Bleiglaselemente in der Ruhestellung zueinander in Deckung angeordnet und eine zweite Untermenge der Bleiglaselemente zueinander in Deckung angeordnet. Bevorzugt sind die erste und die zweite Untermenge der Bleiglaselemente gleich groß. Beide Untermengen umfassen die Gesamtheit aller Bleiglaselemente. Derart kann die erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung an die Anforderungen bzw. Vorgaben verschiedener medizinischer Röntgenbildgebungsanlagen, Einbausituationen angepasst und ein Kompromiss hinsichtlich Baulänge und Bautiefe erreicht werden.
In Ausführung der Erfindung spannen die Bleiglaselemente in der Schirmstellung eine Schirmfläche auf, die im Wesentlichen der Summe der Grundflächen der Bleiglaselemente entspricht. Die Grundflächen der Bleiglaselemente bilden in Schirmstellung folglich den Strahlungsschirm mit der Schirmfläche aus. Die Schirmfläche entspricht der Grundfläche des Strahlungsschirms. Mit anderen Worten überlappen die Grundflächen der einzelnen Bleiglaselemente in der Schirmstellung nicht oder nur kaum. In der Draufsicht liegen die Grundflächen der Bleiglaselemente aneinander angrenzend nebeneinander. Derart kann eine maximale Schirmfläche mit maximaler Schirmwirkung erzielt werden.
In Ausführung der Erfindung ist die Grundfläche der Bleiglaselemente dreieckig oder kreissektorförmig ausgebildet. Damit bilden die Bleiglaselemente in Schirmstellung den Strahlungsschirm mit einer Schirmfläche aus, die im Wesentlichen einen Kreissektor aufspannt. Andere Grundformen der Bleiglaselemente, bspw. eine rechteckige Grundform, sind ebenfalls möglich. Hierbei kann der Strahlungsschirm ebenfalls im Wesentlichen kreissektorförmig, aber auch im Wesentlichen rechteckig oder quadratisch ausgebildet sein.
In besonders bevorzugter Ausführung bildet die Schirmfläche den Strahlungsschirm, der einen Winkel zwischen 90° und 180° überspannt. Derart kann vorteilhaft ein Strahlungsschirm gebildet werden, der zumindest eine Person des medizinischen Personals im Aufenthaltsbereich sicher vor Röntgenstreustrahlung schützt.
In weiterer Ausführung der Erfindung sind die Bleiglaselemente der Strahlenschutzvorrichtung über wenigstens eine gemeinsame Rotationsachse miteinander verbunden und ausgebildet, bei einer Verstellbewegung zwischen Ruhestellung und Schirmstellung um diese Rotationsachse zu drehen. In bevorzugter Ausführung sind Bleiglaselemente mit dreieckiger oder kreissektorförmiger Grundform nahe der Ecke zwischen ihren beiden längsten Außenseiten von einer gemeinsamen Welle durchsetzt, die entlang der Rotationsachse verläuft. Die Verstellbewegung der einzelnen Bleiglaselemente wird bevorzugt durch eine Rotation der Welle erzielt. Dazu ist wenigstens eines der Bleiglaselemente mit der Welle entsprechend gekoppelt. Der Verstellweg bzw. der Rotationswinkel der einzelnen Bleiglaselemente ist bevorzugt unterschiedlich lang ausgebildet, sodass diese den Strahlungsschirm fächerartig aufspannen, wenn sie in die Schirmstellung verbracht werden.
In Ausführungen mit einer ersten und einer zweiten Untermenge oder mehr Untermengen von Bleiglaselementen können zwei oder mehr gemeinsame Rotationsachsen bzw. Wellen vorgesehen sein, worum jeweils die Bleiglaselemente der zugehörigen Untermenge rotieren, um zwischen der Ruhestellung und der Schirmstellung zu wechseln.
In bevorzugter Ausführung der Erfindung umfasst die Strahlenschutzvorrichtung 5 bis 25 Bleiglaselemente. Ein Bleiglaselement weist in Ausführungen der Erfindung eine Dicke/Höhe (Ausdehnung senkrecht zur Grundfläche) in einem Bereich von 5 mm bis 15 mm, bevorzugt eine Dicke von 7 mm bis 11 mm, besonders bevorzugt von 8 mm auf. Über die Anzahl der Bleiglaselemente kann erfindungsgemäß die Bautiefe (im Wesentlichen Anzahl Bleiglaselemente x Dicke) der Strahlenschutzvorrichtung an Vorgaben einer medizinischen Röntgenbildgebungsanlage angepasst werden. Bei Verringerung der Bautiefe bzw. der Anzahl der Bleiglaselemente wird vorteilhaft die Breite der Bleiglaselemente erhöht, um weiterhin eine notwendige Breite der Schirmfläche bzw. den gewünschten Winkelbereich von 90° bis 180° des kreissektorförmigen Strahlungsschirms zu erreichen.
Besonders bevorzugte Ausführungen der erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung umfassen Bleiglaselemente mit einer Längsausdehnung in einem Bereich zwischen 200 mm und 500 mm. In Bezug auf die dreieckige bzw. kreissektorförmige Ausbildung der Grundfläche der Bleiglaselemente beschreibt die Längsausdehung die Länge der längsten Seite des Dreiecks bzw. den Radius des Kreissektors. Derart wird der Strahlungsschirm mit einer Höhe von maximal 500 mm und einer Breite von max. 1000 mm ausgebildet. Diese Fläche ist gut angepasst, wenigstens eine im Aufenthaltsbereich befindliche Person des medizinischen Personals sicher vor Röntgenstreustrahlung zu schützen.
Um einen medizinischen Workflow optimal zu unterstützen, umfasst die erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung in Ausführungen wenigstens eine Antriebseinheit, die ausgebildet ist, die Bleiglaselemente zwischen der Ruhestellung und der Schirmstellung zu bewegen. Die Antriebseinheit ist bevorzugt als motorische Einheit, insbesondere als Elektromotor ausgebildet. Sie umfasst bevorzugt einen Drehmotor, dessen Antriebswelle die gemeinsame Welle der Bleiglaselemente bildet oder mit dieser gekoppelt ist. In alternativen Ausgestaltungen umfasst die Antriebseinheit einen Linearmotor, um die einzelnen Bleiglaselemente linear zu verstellen.
Einerseits können alle Bleiglaselemente mit der gemeinsamen Welle wirkverbunden sein und durch diese angetrieben werden. In alternativer Ausführung treibt die Welle nur das Bleiglaselement mit dem größten Verstellweg an, wobei die übrigen Bleiglaselemente bspw. über textile Koppelelemente zwischen benachbarten Bleiglaselementen zwangsläufig indirekt mitbewegt werden.
Die Antriebseinheit unterstützt eine automatisierte Betätigung der Strahlenschutzvorrichtung. Die Antriebseinheit kann bspw. manuell per Knopfdruck durch medizinisches Personal aktiviert werden, um die Strahlenschutzvorrichtung in die Schirmstellung oder die Ruhestellung zu verbringen.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Antriebseinheit vollautomatisch betrieben werden, bspw. mittels von einer Steuereinheit erzeugter Steuersignale. Die Steuereinheit kann als Bestandteil der erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung und/oder als Teil einer Steuereinheit einer medizinischen Röntgenbildgebungsanlage ausgebildet sein. In letzterem Fall können über die gemeinsame Steuereinheit die Röntgenbildgebungsanlage sowie die erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung gemeinsam bzw. aufeinander abgestimmt agieren.
In einem vollautomatischen Betrieb der erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung bedarf es keiner Benutzereingabe mehr, um die Strahlenschutzvorrichtung zwischen Ruhe- und Schirmstellung zu bewegen. Die Strahlenschutzvorrichtung wird automatisch zwischen Schirmstellung und Ruhestellung verstellt. Die automatische Betätigung der Strahlenschutzvorrichtung integriert sich optimal in den medizinischen Ablauf. Das medizinische Personal kann sich nun vollständig auf den medizinischen Ablauf konzentrieren, ohne auf Strahlenschutz verzichten zu müssen.
Der automatisierte Betrieb der erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung wird mit Bezug zu der erfindungsgemäßen medizinischen Röntgenbildgebungsanlage weiter unten noch näher beschrieben.
Um die die Strahlenschutzvorrichtung bzw. deren Schirmwirkung optimal an eine variable Position einer Person des medizinischen Personals innerhalb ihres Aufenthaltsbereiches anzupassen, ist die Strahlenschutzvorrichtung in weiterer Ausführung ferner mit einer Führungsvorrichtung mit wenigstens einer Führungsschiene ausgestattet, wobei die Führungsvorrichtung ausgebildet ist, die Bleiglaselemente sowie die Antriebseinheit entlang der Führungsschiene zu verstellen. Die Führungsvorrichtung ist also ausgebildet, die Position des Strahlungsschirms entlang der Führungsschiene zu verstellen. Dazu kann die Führungsvorrichtung eine zweite Antriebseinheit, bspw. in Form eines elektromotorischen Linearantriebs, umfassen. Alternativ kann die Führungsvorrichtung für ein manuelles Verstellen der Strahlenschutzvorrichtung ausgebildet sein, bspw. indem ein Stellhebel vorgesehen ist, über den die Strahlenschutzvorrichtung entlang der Führungsschiene bewegt werden kann. An der Führungsschiene können zudem Feststellmittel vorgesehen sein, mittels welcher die Strahlenschutzvorrichtung in einer gewünschten Position entlang der Führungsschiene fixiert werden kann.
Die vorgeschlagene erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung realisiert ein automatisiertes, insbesondere fächerartiges Strahlenschutzschild aus verbleiten Glaselementen oder Glaslamellen vor. Die Strahlenschutzvorrichtung kann an verschiedenen Stellen im Untersuchungsraum, bevorzugt an einer medizinischen Röntgenbildgebungsanlage angeordnet werden. Sie kann in Ausführungen auch mittels einer entsprechenden Führungsvorrichtung in ihrer Position nachträglich angepasst werden. Bspw. kann die erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung an einem Röntgenstrahlendetektor und/oder an eine Patientenliege einer medizinischen Röntgenbildgebungsanlage angebracht und für bzw. während einer Röntgenbilddatenerfassung aufgespannt werden, um die Streustrahlung abzuschirmen.
Die vorgeschlagene Strahlenschutzvorrichtung ist vollautomatisch betreibbar und erübrigt in Ausführungen eine aktive Mitwirkung des medizinischen Personals, wie es bspw. bei üblichen deckenmontierten Bleiglasscheiben erforderlich ist. Das Aufspannen des Strahlungsschirms kann in diesem Sinne nicht mehr „aus Versehen‟ vergessen werden, da es automatisch aktiviert und deaktiviert werden kann. Dadurch wird auch eine Beeinträchtigung des medizinischen Personals bei der medizinischen Prozedur reduziert. Die Strahlenschutzvorrichtung als solche kann ferner als Nachrüstungsoption für bereits installierte medizinische Röntgenbildgebungsanlage angeboten werden.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine medizinische Röntgenbildgebungsanlage als solche, die wenigstens eine erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung umfasst. Mit anderen Worten kann die erfindungsgemäße medizinische Röntgenbildgebungsanlage auch zwei oder mehr Strahlenschutzvorrichtungen umfassen. Die jeweils ausgebildeten Strahlungsschirme können dann für einen optimierten Strahlenschutz zusammenwirken. Die wenigstens eine Strahlenschutzvorrichtung ist in bevorzugter Ausführung als integraler Bestandteil fest mit der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage verbaut. Komponenten der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage können Komponenten der Strahlenschutzvorrichtung ausbilden oder integrieren.
Die medizinische Röntgenbildgebungsanlage nutzt Röntgenstrahlung zur Erzeugung von medizinischen Bilddaten eines Patienten bzw. eines zu untersuchenden Körperbereichs des Patienten. Dazu umfasst die medizinische Röntgenbildgebungsanlage wenigstens eine Röntgenstrahlenquelle zur Erzeugung von Röntgenstrahlung und einen Röntgenstrahlendetektor zum Erfassen der Röntgenstrahlung, die den Patienten bzw. die zu untersuchende Körperregion durchdrungen hat. Zur Lagerung des Patienten kann optional eine Patientenliege mit einer Auflagefläche vorgesehen sein, auf welcher der Patient für die Röntgenbildgebung gelagert wird. Die medizinische Röntgenbildgebungsanlage kann folglich als klassische Radiographie-Anlage, also Fluoroskopie-Anlage, als Mammographie-Anlage, als C-Bogen-Anlage oder Angiographie-Anlage oder als Computertomographie-Anlage ausgebildet sein.
Bevorzugt umfasst die medizinische Röntgenbildgebungsanlage eine erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung, die an der Patientenliege und/oder an dem Röntgenstrahlendetektor angeordnet ist.
In bevorzugter Ausführung ist die medizinische Röntgenbildgebungsanlage in Form einer C-Bogen-Röntgenanlage ausgebildet. Sie umfasst wie oben geschildert, eine Patientenliege, eine Röntgenstrahlenquelle und einen Röntgenstrahlendetektor. Die Röntgenstrahlenquelle und der Röntgenstrahlendetektor sind hier an sich gegenüberliegenden Enden eines C-Arms angeordnet, und zwar derart, dass die Röntgenstrahlenquelle die erzeugte Röntgenstrahlung Richtung Röntgenstrahlendetektor aussendet. Zwischen Röntgenstrahlenquelle und Röntgenstrahlendetektor ist die Patientenliege angeordnet, die eine Auflagefläche zur Lagerung des Patienten ausbildet, auf der das Isozentrum der Röntgenanlage durchsetzend im Untersuchungsbereich der Röntgenanlage der Patient gelagert wird. Die C-Bogen-Röntgenanlage umfasst eine Strahlenschutzvorrichtung, die an einem längsseitigen Rand der Patientenliege angeordnet ist und in der Schirmstellung eine Schirmfläche senkrecht zu der Auflagefläche der Patientenliege aufspannt.
Der durch die Strahlenschutzvorrichtung gebildete Strahlungsschirm steht also an einer Längsaußenseite der Patientenliege bei horizontaler Ausrichtung der Patientenliege senkrecht nach oben und trennt so den Untersuchungsbereich von dem Aufenthaltsbereich des medizinischen Personals.
Umfasst die Strahlenschutzvorrichtung auch eine Führungsvorrichtung, verläuft diese in der obigen Ausführung bevorzugt entlang des längsseitigen Randes der Patientenliege. Derart kann die Position des Strahlenschutzvorrichtung bzw. deren Strahlenschutzwirkung vorteilhaft in Anpassung an einen zu untersuchenden Körperbereich des Patienten, bspw. Kopf, Abdomen oder Unterleib, entlang der Patientenliegenlängsseite verschoben werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die erfindungsgemäße medizinische Röntgenbildgebungsanlage eine zweite Strahlenschutzvorrichtung umfassen. Diese ist bevorzugt an dem Röntgenstrahlendetektor angeordnet und ergänzt die Strahlenschutzwirkung der an der Patientenliege angeordneten Strahlenschutzvorrichtung. Aufbau, Maße und Funktionalität der beiden Strahlenschutzvorrichtungen können voneinander abweichen, entsprechen jedoch jeweils einer der eingangs beschriebenen Ausführungsvarianten.
In weiterer bevorzugter Ausführung umfasst die erfindungsgemäße medizinische Röntgenbildgebungsanlage eine Sensoreinheit, die ausgebildet ist, eine Angulation des C-Arms zu erfassen. Die Angulation beschreibt dabei die Winkelstellung des C-Bogens relativ zu einem Untergrund des Untersuchungsraumes bzw. zur Auflagefläche der Patientenliege. Die Röntgenbildgebungsanlage umfasst ferner eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, basierend auf der erfassten Angulation Steuersignale für die Antriebseinheit der Strahlenschutzvorrichtung zu erzeugen.
Diese Ausführung basiert auf der Erkenntnis, dass der Aufenthaltsbereich des medizinischen Personals unterschiedlich stark mit Streustrahlung belastet ist. Bei einer hohen Angulation (Röntgenaustrittsrichtung ist nahe an der Horizontalen) trifft mehr Röntgenstreustrahlung den Aufenthaltsbereich. Bei geringer Angulation (Röntgenaustrittsrichtung ist nahe an der Vertikalen) ist der Aufenthaltsbereich weniger von Röntgenstreustrahlung betroffen.
Wird die Angulation des C-Arms bei der Betätigung der Strahlenschutzvorrichtung berücksichtigt, erfolgt ein automatischer Einsatz der Strahlenschutzvorrichtung vorteilhaft gezielt nur dann, wenn ein Strahlenschutz tatsächlich erforderlich ist. Ansonsten verbleibt die Strahlenschutzvorrichtung in ihrer Ruhestellung und behindert den Arbeitsablauf nicht. Zudem ermöglicht eine Berücksichtigung der Angulation auch, die Grundfläche des Strahlungsschirms an die Erfordernisse einer konkreten Röntgenbildgebung anzupassen. Nicht in jedem Fall ist die maximal mögliche Schirmfläche erforderlich.
Die Sensoreinheit kann einen oder mehrere Sensoren umfassen, die eingerichtet sind, die Angulation des C-Arms zu erfassen. Der Sensor kann bspw. als eine drei-dimensionale Kamera ausgebildet sein, die den C-Arm optisch überwacht und aus den drei-dimensionalen Bilddaten modellbasiert eine Winkelstellung ermittelt. Alternativ oder zusätzlich können standardmäßig im Antriebsstrang des C-Arms verbaute Positionssensoren von der Sensoreinheit umfasst sein und allein oder zusammen jeweils über ihre aktuellen Positionsdaten die Winkelstellung des C-Arms bestimmen. Die Sensoreinheit steht in Ausführungen vorteilhaft mit einer Steuereinheit der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage in Datenkommunikation und überträgt die die Angulation und/oder die die Angulation beschreibenden Sensordaten an die Steuereinheit.
Die Steuereinheit steuert grundsätzlich eine Verstellbewegung der wenigstens einen Strahlenschutzvorrichtung durch Erzeugen von Steuersignalen für die Antriebseinheit der wenigstens einen Strahlenschutzvorrichtung, bspw. basierend auf einer vorab hinterlegten oder definierten Look-Up-Tabelle oder mittels über eine Bedienschnittstelle erhaltene Nutzerbefehle, bspw. einen Bedienknopf. Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit ausgebildet, die Steuersignale für die bzw. die Verstellbewegung der Strahlenschutzvorrichtung basierend auf der Angulation des C-Arms anzupassen. Mit anderen Worten umfasst die Steuereinheit Steuerlogik bzw. eine Rechenvorschrift, die die Angulation des C-Arms berücksichtigt und eine davon abhängige Stellung der einzelnen Bleiglaselemente ermittelt und entsprechende Steuersignale für die Antriebseinheit der wenigstens einen Strahlenschutzvorrichtung erzeugt und sendet.
Die Steuereinheit ist vorteilhaft als Teil oder Modul der Recheneinheit der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage ausgebildet. Die Recheneinheit dient unter anderem einer Steuerung des Röntgenbildaufnahmeprozesses und/oder der Weiterverarbeitung der erfassten Detektordaten bzw. Rekonstruktion von Röntgenbilddaten aus den erfassten Detektordaten. Die Recheneinheit samt Steuereinheit kann in der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage angeordnet sein. Alternativ kann die Recheneinheit auch entfernt bzw. abgelegen angeordnet sein. Die Steuereinheit ist ausgebildet, basierend auf der Angulation des C-Arms Steuersignale für die Antriebseinheit der wenigstens einen Strahlenschutzvorrichtung, bevorzugt beider Strahlenschutzvorrichtungen, zu erzeugen. Alternativ kann für jede Strahlenschutzvorrichtung eine separate Steuereinheit umfasst sein. Die Steuereinheit ist ausgebildet, bspw. basierend auf der sensorseitig erfassten Angulation des C-Arms bspw. unter Nutzung einer Look-Up-Tabelle Steuersignale für die Antriebseinheit zu erzeugen. In der Look-Up-Tabelle können dabei für verschiedene Winkelstellungen jeweils anderslautenden Steuerbefehlsvorgaben abrufbar hinterlegt sein. Bei der Erzeugung der Steuersignale können weitere Parameter, bspw. Parameter des ausgewählten Röntgenbildgebungsprotokolls oder Parameter beschreibend die Patientenanatomie von der Steuereinheit berücksichtigt werden.
Die Steuereinheit ist umfasst weiter eine Schnittstelleneinheit, über welche eine Datenkommunikation in beide Richtungen mit einer Benutzerschnittstelle, mit der Sensoreinheit, mit anderen Modulen der Recheneinheit der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage und/oder der Antriebseinheit der wenigstens einen Strahlenschutzvorrichtung erfolgen kann.
In weiterer Ausführung der Erfindung ist die Steuereinheit auch ausgebildet, die Führungsvorrichtung und insbesondere deren Antriebseinheit zu steuern und Steuersignale für sie zu erzeugen, um die Position der Strahlenschutzvorrichtung, konkret die Position der Bleiglaselemente und der Antriebseinheit der Strahlenschutzvorrichtung entlang ihrer wenigstens einen Führungsschiene anzupassen. Hierbei kann die Steuereinheit ebenfalls Parameter des ausgewählten Röntgenbildgebungsprotokolls oder Parameter beschreibend die Patientenanatomie von der Steuereinheit oder dergleichen berücksichtigt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst die Sensoreinheit der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage ferner einen Näherungssensor, der ausgebildet ist, einen Abstand zwischen der Strahlenschutzvorrichtung und einem bewegten Objekt zu erfassen. Bei einem bewegten Objekt handelt es sich erfindungsgemäß um eine Person des medizinischen Personals, den Patienten selbst oder ein medizinisches Gerät oder Instrument oder einen bewegten Teil der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage selbst, welches sich im Untersuchungsbereich oder dem Aufenthaltsbereich befindet und nicht ortsfest ist. Die Steuereinheit ist entsprechend ausgebildet, zu prüfen, ob der Abstand einen vorab festgelegten Mindestabstand unterschreitet und bei Unterschreiten des Mindestabstandes Steuersignale für die Antriebseinheit der Strahlenschutzvorrichtung zu erzeugen, um die Strahlenschutzvorrichtung in die Ruhestellung zu bringen.
Derart kann vorteilhaft eine unerwünschte Kollision und dadurch bedingte Beschädigung der Strahlenschutzvorrichtung und/oder Verletzung von Personen vermieden werden.
Der Näherungssensor kann bspw. ebenfalls als drei-dimensionale Kamera ausgebildet sein, welche die Strahlenschutzvorrichtung überwacht und deren Bilddaten einen Rückschluß auf einen Abstand zu einem bewegten Objekt erlauben. Alternativ kann nahe der Strahlenschutzvorrichtung ein Näherungssensor, bspw. in Form eines kapazitiven oder induktiven Näherungssensors ausgebildet sein. Der Mindestabstand kann bspw. bei einigen Zentimetern, bspw. 10 cm, oder mehr liegen. Die Steuereinheit ist entsprechend ausgebildet eine Programmroutine auszuführen, die einen Vergleich des hinterlegten Mindestabstands mit dem erfassten Abstand durchführt und die Erzeugung eines Steuersignals zum Verstellen der Bleiglaselemente in die Ruhestellung vorsieht, wenn der Mindestabstand unterschritten wird.
Bei Kollisionsgefahr wird so schnellstmöglich ohne das Erfordernis einer Nutzereingabe und einer entsprechenden permanenten Nutzerüberwachung die Ruhestellung der Strahlenschutzvorrichtung eingenommen.
Die Ruhestellung, also die platzsparende Stellung der Strahlenschutzvorrichtung, wird ebenfalls automatisch eingenommen, wenn eine Röntgenbildaufnahme abgeschlossen wurde. Insbesondere wird die Ruhestellung auch eingenommen, wenn die Angulation des C-Arms oder allgemeiner die Position der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage verändert wird oder die Röntgenbildgebung abgeschlossen ist. Bevorzugt wird die Strahlenschutzvorrichtung mit zumindest teilweise in Deckung befindlichen Bleiglaselementen entlang der Röntgenstrahlendetektorkante bzw. der Längsseite der Patientenliege verstaut.
Zusammenfassend kann das Aufspannen der Strahlenschutzvorrichtung je nach Angulation des C-Arm oder allgemeiner in Abhängigkeit der Position oder Stellung der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage aktiviert und/oder deaktiviert werden. Zudem stellt die erfindungsgemäße Röntgenbildgebungsanlage eine Kollisionsüberwachung bereit, um medizinisches Gerät und Menschen zu schützen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Durch diese Beschreibung erfolgt keine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele. In verschiedenen Figuren sind gleiche Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen:

1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel in Ruhestellung,
2 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Schirmstellung,
3 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel in Ruhestellung,
5 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in Schirmstellung,
5 eine Ansicht einer medizinischen Bildgebungsanlage in Form einer C-Bogen-Röntgenanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit zwei Strahlenschutzvorrichtungen in Ruhestellung,
6 eine Ansicht einer medizinischen Bildgebungsanlage in Form einer C-Bogen-Röntgenanlage gemäß der Ausführungsform nach 5 mit zwei Strahlenschutzvorrichtungen in Schirmstellung, und
7 eine Ansicht einer medizinischen Bildgebungsanlage in Form einer C-Bogen-Röntgenanlage in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer Strahlenschutzvorrichtung in Schirmstellung.

1 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel in Ruhestellung RS.
2 zeigt eine Ansicht der erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Schirmstellung SS.
Die Strahlenschutzvorrichtung 1 ist an einer Patientenliege PL einer medizinischen Röntgenbildgebungsanlage 100 angeordnet. Die Patientenliege PL bildet an ihrer Oberseite eine Auflagefläche AF zur Aufnahme eines Patienten aus. Der Patient wird auf der Auflagefläche AF in einem Untersuchungsbereich U zwischen einer Röntgenstrahlenquelle RQ und einem Röntgenstrahlendetektor RD der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage 100 (vgl. 5) angeordnet. Der Untersuchungsbereich U wird von von der Röntgenstrahlenquelle RQ ausgesandter Röntgenstrahlung zur Erzeugung von Röntgenbilddaten durchsetzt. Dabei entsteht auch Röntgenstreustrahlung, die sich in beliebiger Raumrichtung ausbreitet und nur teilweise auf den Röntgenstrahlendetektor RD auftrifft. Die Strahlenschutzvorrichtung 1 dient zum Absorbieren dieser aus dem Untersuchungsbereich U austretenden Röntgenstreustrahlung. Sie umfasst eine Mehrzahl von Bleiglaselementen 10, vorliegend umfasst sie acht Bleiglaselemente 10. Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung 1 fünf bis 25 Bleiglaselemente umfassen. Mit der Anzahl und der Ausgestaltung der Bleiglaselemente 10 kann in Ausführungen, in welchen in Ruhestellung RS Bleiglaselemente 10 zumindest teilweise überlappen, die Bautiefe der Strahlenschutzvorrichtung 1 variiert und an die Vorgaben der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage 100angepasst werden.
Die Bleiglaselemente 10 sind hier in ihrer Ruhestellung RS angeordnet, in der sie platzsparend alle in Deckung, also mit ihren Grundflächen überlappend zueinander und zudem im Wesentlichen parallel zu einer längsseitigen Randfläche der Patientenliege PL angeordnet sind. Die Strahlenschutzvorrichtung benötigt in dieser Ausführung in Ruhestellung RS keinen Platz, der in der Vertikalen über die Patientenliege PL hinausragt. Die Bleiglaselemente 10 können jedoch auch in eine Schirmstellung SS gebracht bzw. verstellt werden, wie in 2 gezeigt. Dazu sind die Bleiglaselemente relativ zueinander bzw. auch relativ zu der Patientenliege PL bewegbar. In der Schirmstellung SS bilden die Bleiglaselemente 10 einen Strahlungsschirm SCH aus, der zwischen dem Untersuchungsbereich U und einem Aufenthaltsbereich A (vgl. 5) eines medizinischen Personals angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung 1 in Schirmstellung SS schützt während einer Röntgenbildgebung das medizinische Personal (nicht gezeigt), einen Arzt, einen medizinischen Assistenten, eine Bedienperson für die medizinische Bildgebungsanlage oder Ähnliches, vor der Röntgenstreustrahlung.
Die Bleiglaselemente 10 der Strahlenschutzvorrichtung 1 sind in dieser Ausführung alle über eine gemeinsame Rotationsachse R miteinander verbunden. Sie sind ausgebildet, bei einer Verstellbewegung zwischen Ruhestellung RS und Schirmstellung SS um diese Rotationsachse R zu drehen. Deckungsgleich zu der Rotationsachse R verläuft in dieser Ausführung eine Antriebswelle (nicht gezeigt), die fest mit den einzelnen Bleiglaselementen 10 gekoppelt ist und durch Rotation die Bleiglaselemente 10 relativ zueinander bewegt, bis jedes Bleiglaselement 10 seine Schirmstellung SS erreicht hat.
Um die Rotationsbewegung auszuführen, umfasst die hier gezeigte Strahlenschutzvorrichtung 1 eine Antriebseinheit 20 in Form eines elektromotorischen Dreh-Antriebs. Die Antriebswelle des Motors ist auf an sich bekannte Weise mit der gemeinsamen Welle der Bleiglaselemente 10 gekoppelt, um diese in Rotation zu versetzen.
Die Antriebseinheit kann mit einer Steuereinheit 30 zum Empfang von Steuersignalen in Datenkommunikation stehen, wie mit Bezug zu den 5 bis 7 noch näher erläutert wird.
Die Bleiglaselemente 10 spannen in dieser Ausführung in der Schirmstellung SS eine Schirmfläche auf, die im Wesentlichen der Summe der Grundflächen der Bleiglaselemente 10 entspricht. Einzig der von der gemeinsamen Antriebswelle durchsetzte Teil der Grundfläche bleibt in der Schirmstellung SS. in Deckung. In der hier gezeigten Ausführung sind die Grundflächen der Bleiglaselemente 10 dreieckig ausgebildet. Die Schirmfläche des Strahlungsschirms SCH spannt im Wesentlichen einen Kreissektor KS auf, wobei der Strahlungsschirm SCH hier einen Winkel von ca. 175° überspannt.
Vorliegend weisen die Bleiglaselemente 10 eine Längenausdehnung von 40 cm auf. Damit ist der Strahlungsschirm SCH ca. 70 cm bis 80 cm breit und knapp 40 cm hoch. Der Oberkörper und Kopf wenigstens einer Person des medizinischen Personals, die während der Röntgenbildgebung dicht beim Patienten verblieben muss, kann damit effektiv vor der Röntgenstreustrahlung geschützt werden.
In der hier gezeigten Ausführung umfasst die Strahlenschutzvorrichtung auch eine Führungsvorrichtung mit wenigstens einer Führungsschiene FS, hier zwei Führungsschienen. Vorliegend sind die Führungsschienen entlang des längsseitigen Randes der Patientenliege PL angeordnet und erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Patientenliege PL. Die Führungsvorrichtung dient einem Verstellen der Bleiglaselemente 10 samt Antriebseinheit 20 entlang der Patientenliegenlängsseite und damit einer flexiblen Anpassbarkeit der Position der Strahlenschutzvorrichtung 1 relativ zum Patienten bzw. zum zu untersuchenden Körperbereich. Die Führungsvorrichtung umfasst vorteilhaft ebenfalls eine Antriebseinheit (nicht gezeigt) in Form eines elektromotorischen Linearantriebs. Bspw. können Antriebseinheit 20 und die gemeinsame Welle der Bleiglaselemente 10 an einen in der Patientenliege PL angeordneten Wagen angebunden sein, der durch den Linearmotor entlang der Führungsschienen FS verstellbar gelagert ist.
Im Übrigen wird auf die Beschreibung zu den weiteren Figuren verwiesen.
3 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung 1 in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden in Ruhestellung RS.
4 zeigt eine Ansicht der erfindungsgemäßen Strahlenschutzvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in Schirmstellung SS.
Auch in dieser Ausführung ist die Strahlenschutzvorrichtung 1 an einer Längsseite einer Patientenliege PL einer medizinischen Röntgenbildgebungsanlage 100 angeordnet. Die Strahlenschutzvorrichtung 1 dient auch hier zum Absorbieren der Röntgenstreustrahlung. Sie umfasst auch hier acht Bleiglaselemente 10.
Die acht Bleiglaselemente sind hier in zwei Untermengen a vier Bleiglaselemente 10, 10` unterteilt. In der Ruhestellung RS sind jeweils die vier Bleiglaselemente 10, 10' einer Untermenge platzsparend in Deckung angeordnet. Beide Untermengen verlaufen in Ruhestellung im Wesentlichen parallel zu der längsseitigen Randfläche der Patientenliege PL und benötigen in dieser Ausführung in Ruhestellung RS keinen Platz, der in der Vertikalen über die Patientenliege PL hinausragt.
Im Vergleich zu der in 1 und 2 gezeigten Ausführung benötigt diese Anordnung der Bleiglaselemente 10, 10' in zwei Untermengen in der Horizontalen entlang der Patientenliegenkurzachse deutlich weniger Bauraum.
Die Bleiglaselemente 10 können auch hier in Schirmstellung SS verstellt werden, wie in 4 gezeigt. Dazu sind die Bleiglaselemente 10, 10` jeder Untermenge relativ zueinander bzw. auch relativ zu der Patientenliege PL bewegbar. In der Schirmstellung SS bilden die Bleiglaselemente 10, 10' einen Strahlungsschirm SCH aus, der zwischen dem Untersuchungsbereich U und einem Aufenthaltsbereich A eines medizinischen Personals angeordnet ist.
Die Bleiglaselemente 10, 10` jeder Untermenge sind hier über eine gemeinsame Rotationsachse R, R' miteinander verbunden. Bei einer Verstellbewegung zwischen Ruhestellung RS und Schirmstellung SS rotieren sie um ihre jeweilige Rotationsachse R, R'. Deckungsgleich zu den Rotationsachsen R, R' verläuft in dieser Ausführung jeweils eine Antriebswelle (nicht gezeigt), die lediglich mit dem Bleiglaselement einer Untermenge mit dem längsten Verstellweg gekoppelt ist. Die Bleiglaselemente 10, 10' einer Untermenge sind hier mittels textiler Koppelelemente direkt miteinander verbunden.
Beide Wellen werden vorliegend mit jeweiligen Antriebseinheiten 20, 20', wieder in Form von elektrischen Drehmotoren, angetrieben. Wird nun das Bleiglaselement mit dem längsten Verstellweg durch die Antriebswelle um die Rotationsachse geschwenkt, werden die übrigen drei Bleiglaselemente einer Untermenge durch die textilen Koppelelemente mitgezogen, bis jedes Bleiglaselement 10 seine Schirmstellung SS erreicht hat.
Auch in dieser Ausführung können die beiden Antriebseinheiten 20, 20' mit einer Steuereinheit 30 zum Empfang von Steuersignalen in Datenkommunikation stehen, wie mit Bezug zu den 5 bis 7 noch näher erläutert wird.
Die Bleiglaselemente 10, 10' spannen auch in dieser Ausführung in der Schirmstellung SS eine Schirmfläche auf, die im Wesentlichen der Summe der Grundflächen der Bleiglaselemente 10, 10' entspricht. Die Grundflächen der Bleiglaselemente 10, 10' sind auch hier dreieckig ausgebildet. Die Schirmfläche des Strahlungsschirms SCH spannt im Wesentlichen einen Kreissektor KS auf, wobei der Strahlungsschirm SCH hier einen Winkel von ca. 120° überspannt.
Vorliegend weisen die Bleiglaselemente 10 eine Längenausdehnung von 30 cm auf. Damit ist der Strahlungsschirm SCH ca. 50 cm bis 6 cm breit und knapp 30 cm hoch. Der Oberkörper einer Person des medizinischen Personals, die während der Röntgenbildgebung dicht beim Patienten verblieben muss, kann damit effektiv vor der Röntgenstreustrahlung geschützt werden. Um auch den Kopf der Person vor Röntgenstreustrahlung zu schützen, kann wenigstens eine weitere Strahlenschutzvorrichtung an der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage 100 vorgesehen sein (vgl. 5 und 6).
Im Übrigen wird auf die Beschreibung zu den weiteren Figuren verwiesen.
5 zeigt eine Ansicht einer medizinischen Bildgebungsanlage 100 in Form einer C-Bogen-Röntgenanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit zwei Strahlenschutzvorrichtungen 1, 1` in Ruhestellung RS.
6 zeigt eine Ansicht einer medizinischen Bildgebungsanlage 100 in Form einer C-Bogen-Röntgenanlage gemäß der Ausführungsform nach 5 mit den zwei Strahlenschutzvorrichtungen 1, 1` in Schirmstellung SS.
7 zeigt eine Ansicht einer medizinischen Bildgebungsanlage 100 in Form einer C-Bogen-Röntgenanlage in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer Strahlenschutzvorrichtung 1 in Schirmstellung SS.
Die in den 5 bis 7 gezeigten Ausführungen einer erfindungsgemäßen medizinischen Röntgenbildgebungsanlage umfassen allesamt wenigstens eine erfindungsgemäße Strahlenschutzvorrichtung 1, 1', bspw. wie mit Bezug zu den 1 bis 4 beschrieben ausgebildet.
Die medizinische Röntgenbildgebungsanlage 100 ist in den 5 bis 7 als C-Bogen-Röntgenanlage ausgebildet, wie sie bevorzugt für Angiographie-Untersuchungen oder Angiographie-Eingriffe zum Einsatz kommt. Andere Ausbildungen der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage sind aber ebenfalls denkbar und im Sinne der Erfindung.
Die medizinische Röntgenbildgebungsanlage 100 umfasst eine Patientenliege PL, eine Röntgenstrahlenquelle RQ und einen Röntgenstrahlendetektor RD. Röntgenstrahlenquelle RQ und Röntgenstrahlendetektor RD sind an sich gegenüberliegenden Enden eines C-Arms C der Anlage angeordnet.
In 5 und 6 ist eine erste Strahlenschutzvorrichtung 1 an dem längsseitigen Rand LR der Patientenliege PL angeordnet. In der Schirmstellung SS spannt sie eine Schirmfläche senkrecht zu der Auflagefläche AF der Patientenliege auf.
Eine zweite Strahlenschutzvorrichtung 1` ist an einer Außenkante des Röntgenstrahlendetektors RD angeordnet. Diese spannt einen nach unten gerichteten Strahlungsschirm SCH auf, der im Wesentlichen senkrecht auf der Detektionsfläche steht. Erste und zweite Strahlenschutzvorrichtung weisen hier eine Anzahl von 24 Bleiglaselementen 10 auf, die jeweils alle auf einer gemeinsamen Rotationsachse angeordnet sind und jeweils mittels einer Antriebseinheit 20 zwischen einer Ruhestellung RS und einer Schirmstellung bewegt werden können, bspw. wie mit Bezug zu den 1 bis 4 beschrieben.
Die zwei Strahlenschutzvorrichtungen 1, 1` wirken für eine effektive Abschirmung des medizinischen Personals zusammen und ermöglichen gleichzeitig in Schirmstellung einen guten Schutz vor Röntgenstreustrahlung.
Die in 7 gezeigte Ausführung der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage 100 umfasst nur eine Strahlenschutzvorrichtung 1, die hier am Röntgenstrahlendetektor 1 wie eingangs beschrieben angeordnet ist.
Daneben umfasst die C-Bogen-Anlage 100 eine Sensoreinheit SE, die ausgebildet ist, eine Angulation des C-Arms zu erfassen. Die Sensoreinheit SE umfasst in 7 eine drei-dimensionale Kamera K, die an einem Haltearm eines deckengehängten Interventionsmonitors der C-Bogen-Anlage 100 angeordnet ist und den C-Arm C, den Patienten und die Patientenliege PL optisch überwacht.
Die Kamera liefert drei-dimensionale Bilddaten, aus denen sich die Angulation, also die Winkelstellung des C-Arms ableiten lässt.
Alternativ zu der Kamera kann die Sensoreinheit SE auch einen oder mehrere im Antriebsstrang des C-Arms C fest verbaute Positionssensoren umfassen und mittels ihrer Positionsdaten, die mit Bezug zu einem festen referenz-Koordinatensystem ausgegeben werden, die Angulation des C-Arms C ableiten.
Die C-Bogen-Anlage 100 aus 7 umfasst ferner eine Steuereinheit 30, die ausgebildet ist, basierend auf der erfassten Angulation Steuersignale für die Antriebseinheit 20 der Strahlenschutzvorrichtung zu erzeugen, um diese zwischen Ruhestellung RS und Schirmstellung SS zu bewegen. Die erfindungsgemäße C-Bogen-Anlage 100 realisiert derart einen vollautomatischen, bedarfs-orientierten Betrieb der Strahlenschutzvorrichtung 1. Eine manuelle Betätigung der Strahlenschutzvorrichtung 1 erübrigt sich zumindest in Ausführungen der Erfindung. Die Steuereinheit 30 liefert so in Abhängigkeit der Winkelstellung des C-Arms C Steuersignale für die Antriebseinheit 20, damit diese die Bleiglaselemente 10 in Schirmstellung SS oder Ruhestellung RS bringt. Bei der Erzeugung von Steuersignalen oder Steuerbefehlen kann die Steuereinheit ferner weitere Parameter betreffend das Röntgenbildgebungsprotokoll oder anatomische Parameter des Patienten berücksichtigen.
Die Sensoreinheit SE der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage 100 aus den 5 und 6 umfasst weiter wenigstens einen Näherungssensor NS. Der Näherungssensor NS ist ausgebildet, einen Abstand zwischen einer der Strahlenschutzvorrichtungen 1, 1` und einem bewegten Objekt zu erfassen. Der Näherungssensor NS dient einem Kollisionsschutz und dient vorteilhaft der Vermeidung ungewollter Zusammenstöße zwischen einer der Strahlenschutzvorrichtungen 1, 1' und dem Patienten, medizinischem Personal oder einem medizinischen Gerät im Untersuchungsbereich U oder dergleichen. Der Näherungssensor kann als optischer, induktiver, kapazitiver Näherungssensor ausgebildet sein. Der Näherungssensor NS ist vorliegend nahe der Rotationsachse der Bleiglaselemente 10 der Strahlenschutzvorrichtung 1 positioniert. Andere Anordnungen und insbesondere mehrere Näherungssensoren pro Strahlenschutzvorrichtung sind ebenfalls denkbar.
Der Näherungssensor NS kann alternativ als eine oder mehrere drei-dimensionale Kameras K ausgebildet sein, bspw. wie sie mit Bezug zu 7 beschrieben wurde.
In dieser Ausführung ist die Steuereinheit 30 ausgebildet, zu prüfen, ob der von dem Näherungssensor erfasst Abstand zwischen Strahlenschutzvorrichtung 1, 1` und bewegtem Objekt einen vorab definierten Mindestabstand unterschreitet und bei Unterschreiten des Mindestabstandes Steuersignale für die Antriebseinheit 20 der Strahlenschutzvorrichtung 1, 1` zu erzeugen, um die Strahlenschutzvorrichtung in die Ruhestellung RS zu bringen. Derart wird wieder voll-automatisch, ein Kollisionsschutz realisiert.
Die Steuereinheit 30 steht in den Ausführungen gemäß 5 bis 7 wenigstens mit der wenigstens einen Antriebseinheit 20 und der Sensoreinheit SE über wenigstens eine Datenschnittstelle in uni- oder bidirektionaler Datenkommunikation. Die Steuereinheit 30 ist ausgebildet, Sensorsignale der Sensoreinheit SE zu empfangen und zu verarbeiten. Sie ist weiter ausgebildet, Steuerbefehle/Steuersignale entsprechend einer Aktivierung (Einnehmen der Schirmstellung SS) oder Deaktivierung (Einnehmen der Ruhestellung RS) für die Strahlenschutzvorrichtung 1, 1', konkret die Antriebseinheit 20 zu erzeugen und über die Schnittstelle auszusenden. Insbesondere ist die Steuereinheit 30 ausgebildet, Steuerbefehle in Abhängigkeit einer Auswertung der erfassten Sensorsignale zu bestimmen und auszusenden.
Steuereinheit 30 und Sensoreinheit SE sind hier als Teil einer Anlagensteuervorrichtung bzw. Recheneinheit der medizinischen Röntgenbildgebungsanlage 100 ausgebildet. Die Steuereinheit 30 kann in Form von Hard- oder in Form von Software ausgebildet sein. Beispielsweise ist die Steuereinheit 30 als ein sogenanntes FPGA (Akronym für das englischsprachige „Field Programmable Gate Array“) ausgebildet oder umfasst eine arithmetische Logikeinheit.
Zusätzlich oder alternativ kann ein halb-automatischer oder manueller Betrieb der Strahlenschutzvorrichtung vorgesehen sein. Bspw. kann eine Betätigung der Strahlenschutzvorrichtung 1, 1` auch über eine Bedienschnittstelle, bspw. per Knopfdruck erfolgen, wobei das Drücken eines Knopfes dann das Erzeugen eines entsprechenden Steuersignals durch die Steuereinheit 30 bewirkt.
Wo noch nicht explizit geschehen, jedoch sinnvoll und im Sinne der Erfindung, können einzelne Ausführungsbeispiele, einzelne ihrer Teilaspekte oder Merkmale miteinander kombiniert bzw. ausgetauscht werden, ohne den Rahmen der hiesigen Erfindung zu verlassen. Mit Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschriebene Vorteile der Erfindung treffen ohne explizite Nennung, wo übertragbar, auch auf andere Ausführungsbeispiele zu.

Claims

Strahlenschutzvorrichtung (1) einer medizinischen Röntgenbildgebungsanlage (100) zum Absorbieren von aus einem Untersuchungsbereich (U) austretender Röntgenstreustrahlung, umfassend eine Mehrzahl von Bleiglaselementen (10, 10'), wobei die Bleiglaselemente jeweils zwischen einer Ruhestellung (RS) und einer Schirmstellung (SS) und relativ zu einander bewegbar sind, wobei die Bleiglaselemente in der Schirmstellung einen Strahlungsschirm (SCH) ausbilden, der zwischen dem Untersuchungsbereich (U) und einem Aufenthaltsbereich (A) eines medizinischen Personals angeordnet ist.
Strahlenschutzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei zumindest eine Untermenge der Bleiglaselemente in der Ruhestellung in Deckung zueinander angeordnet sind.
Strahlenschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bleiglaselemente in der Schirmstellung eine Schirmfläche aufspannen, die im Wesentlichen der Summe der Grundflächen der Bleiglaselemente entspricht.
Strahlenschutzvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Grundfläche der Bleiglaselemente dreieckig ausgebildet ist und die Schirmfläche im Wesentlichen einen Kreissektor (KS, KS') aufspannt.
Strahlenschutzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Strahlungsschirm (SS) einen Winkel zwischen 90° und 180° überspannt.
Strahlenschutzvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Bleiglaselemente über eine gemeinsame Rotationsachse (R, R') miteinander verbunden und ausgebildet sind, bei einer Verstellbewegung zwischen Ruhestellung und Schirmstellung um diese Rotationsachse zu drehen.
Strahlenschutzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend 5 bis 25 Bleiglaselemente.
Strahlenschutzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Längsausdehnung der Bleiglaselemente in einem Bereich zwischen 20 cm und 50 cm liegt.
Strahlenschutzvorrichtung nach einen der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend eine Antriebseinheit (20, 20'), die ausgebildet ist, die Bleiglaselemente zwischen der Ruhestellung und der Schirmstellung zu bewegen.
Strahlenschutzvorrichtung nach Anspruch 9, ferner umfassend eine Führungsvorrichtung mit wenigstens einer Führungsschiene, wobei die Führungsvorrichtung ausgebildet ist, die Bleiglaselemente sowie die Antriebseinheit entlang der Führungsschiene zu verstellen.
Medizinische Röntgenbildgebungsanlage (100), umfassend wenigstens eine Strahlenschutzvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.
Medizinische Röntgenbildgebungsanlage nach Anspruch 11 in Form einer C-Bogen-Röntgenanlage, umfassend eine Patientenliege (PL), eine Röntgenstrahlenquelle (RQ) und einen Röntgenstrahlendetektor (RD), wobei die Röntgenstrahlenquelle und der Röntgenstrahlendetektor an sich gegenüberliegenden Enden eines C-Arms (C) angeordnet sind, wobei die Strahlenschutzvorrichtung an einem längsseitigen Rand (LR) der Patientenliege angeordnet ist und in der Schirmstellung (SS) eine Schirmfläche senkrecht zu einer Auflagefläche (AF) der Patientenliege aufspannt.
Medizinische Röntgenbildgebungsanlage nach Anspruch 11 oder 12, ferner umfassend - eine Sensoreinheit (SE), die ausgebildet ist, eine Angulation des C-Arms zu erfassen, und - eine Steuereinheit (30), die ausgebildet ist, basierend auf der erfassten Angulation Steuersignale für die Antriebseinheit (20, 20') der Strahlenschutzvorrichtung zu erzeugen.
Medizinische Röntgenbildgebungsanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei - die Sensoreinheit ferner einen Näherungssensor (K, NS) umfasst, der ausgebildet ist, einen Abstand zwischen Strahlenschutzvorrichtung und einem bewegten Objekt zu erfassen, und - die Steuereinheit ausgebildet ist, zu prüfen, ob der Abstand einen vorab definierten Mindestabstand unterschreitet und bei Unterschreiten des Mindestabstandes Steuersignale für die Antriebseinheit der Strahlenschutzvorrichtung zu erzeugen, um die Strahlenschutzvorrichtung in die Ruhestellung (RS) zu bringen.
Medizinische Röntgenbildgebungsanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 14, umfassend eine zweite an dem Röntgenstrahlendetektor angeordnete Strahlenschutzvorrichtung (1').