DE1027842B

DE1027842B - Vorrichtung zur roentgenoskopischen Darstellung von Schnittbildern

Info

Publication number: DE1027842B
Application number: DEN13614A
Authority: DE
Inventors: Walter Guentert
Original assignee: Optische Industrie de Oude Delft NV
Current assignee: Optische Industrie de Oude Delft NV
Priority date: 1956-05-09
Filing date: 1957-05-06
Publication date: 1958-04-10
Also published as: US2998518A; NL207028A; NL90018C; GB812049A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Untersuchung von Schnitten bzw. Schichten in Körpern, insbesondere im menschlichen Körper, mittels Röntgenstrahlen, Gammastrahlen oder ähnlichen Strahlen. Derartige Vorrichtungen zur Durchleuchtung von Schichten im menschlichen Körper sind bekannt. Sie bestehen im allgemeinen aus einer Strahlenquelle und einem Strahlenempfänger, die so angeordnet sind, daß sie sich synchron zueinander in verschiedenen parallelen Ebenen bewegen, so daß der Hauptstrahl immer durch einen Richtpunkt im Raum zwischen den beiden genannten parallelen Ebenen läuft und immer auf ein und denselben Punkt der Oberfläche des Strahlenempfängers trifft. Weiterhin sind Mittel zur Beobachtung des Röntgenbildes. das von dem bewegten Empfänger wieder als ruhendes »Schichtbild abgebildet wird, vorgesehen.

In einer bekannten derartigen Vorrichtung wird die Strahlenempfängeroberfläche von der Fotokathode einer Bildverstärkerröhre gebildet. Der Fluoreszenzschirm dieser Röhre entwirft ein klares Bild, welches über ein System optischer Glieder, die mit einem fest im Raum angeordneten Okular verbunden sind, beobachtet werden kann.

In manchen Fällen werden zufriedenstellende Ergebnisse mit der beschriebenen Vorrichtung erzielt. Jedoch ergeben sich dabei einige mechanische und elektrische Probleme, welche die gute Arbeitsweise der Vorrichtung beeinträchtigen und unter Umständen Anlaß zu ernsthaften Mißerfolgen sind.

In der. Praxis ist es beispielsweise schwierig, die Bildverstärkerröhre so zu unterstützen, daß sie gegen stärkere Erschütterungen geschützt ist. Dies ist auch in dem Fall notwendig, in dem die Strahlenquelle und der Strahlenempfänger einfache Kreisbahnen beschreiben. Auch die Versorgung der Bildverstärkerröhre mit Hochspannung stellt im Betrieb eine bedeutende Schwierigkeit dar und erfordert eine sehr sorgfältige Handhabung.

Weiter findet mau, daß das von den gewölbten Oberflächen der Fotokathoden der üblichen Bildverstärkerröhre erhaltene Bild einer ähnlich gewölbten Schicht des untersuchten Körpers entspricht. Dies ist jedoch nicht wünschenswert, besonders wenn man das Bild mit auf flachem Röntgenfilm aufgenommenen Bildern, die ebene Körperschichten darstellen, vergleicht. Ein anderer bedeutender Nachteil muß darin gesehen werden, daß die Fotokathoden der gegenwärtig erhältlichen Bildverstärker \nel zu klein sind, um ein Bild von Schichten genügender Fläche gleichzeitig zu erhalten. Daher muß man viel Zeit darauf verwenden, aus einer \^rielzahl von Bildern solche mit diagnostischem Wert herauszusuchen. Ein weiterer Nachteil ist der, daß die das Bild erzeugenden und übertragen-Vorrichtung zur röntgenoskopischen
Darstellung von Schnittbildern

Anmelder:

N. V. Optische Industrie »De Oude DeIft«, Delft (Niederlande)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 34

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 9. Mai 1956

Walter Güntert, Aarau (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

den Teile der bekannten Vorrichtung über dem Operationstisch angeordnet werden müssen, wobei nur ein kleiner Raum für den auf dem Tisch liegenden Patienten frei bleibt, so daß Operationen erschwert sind.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die beschriebenen Schwierigkeiten zu beseitigen. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur röntgenoskopischen Darstellung von Schnittbildern eines Körpers, insbesondere des menschlichen Körpers, bei der eine Strahlenquelle und ein Strahlenempfänger in unterschiedlichen, zueinander parallelen Ebenen in solcher Weise um eine gemeinsame Achse rotieren, daß der Hauptstrahl der Strahlenquelle immer durch einen im Raum zwischen den parallelen Ebenen gelegenen festen Punkt, den Richtpunkt läuft und auf einen einzigen Punkt des Strahlenempfängers trifft, wobei ein Bildverstärker zur Beobachtung des vom Strahlenempfänger gebildeten Schnittbildes vorgesehen ist.

Die Erfindung besteht darin, daß der rotierende Strahlenempfänger von einem Fluoreszenzschirm gebildet wird, dessen Schirmbild von einem mindestens teilweise mitrotierenden optischen System auf der Fotokathode des in der Achse der Vorrichtung angeordneten Bildverstärkers abgebildet wird. Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist hiernach der Strahlenempfänger ein Fluoreszenzschirm. Ein optisches System entwirft ein Bild dieses Fluoreszenzschirmes auf der Oberfläche der Fotokathode eines Bildverstärkers, der in der Drehachse des Tomoskops angeordnet ist. \^orzugsweise sind die der Bildwiedergabe dienenden Teile des optischen Systems in der optischen Achse angeordnet. Die seitliche Verschiebung zwi-

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Claims

sehen den Achsen des Fluoreszenzschirmes und der Fotokathode des Bildverstärkers kann von zwei rotierenden Spiegeln, die unter einem Winkel zu diesen Achsen angeordnet sind, um die Lichtstrahlen vom Leuchtschirm auf die Fotokathode zu reflektieren, ausgeglichen werden. Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Zeichnung. In der Zeichnung stellt 1 die Strahlenquelle dar. Sie besteht aus einer Röntgenröhre, die um die Drehachse 12 durch bekannte Mitte! bewegt werden kann. Diese Mittel sind kein Teil der vorliegenden Erfindung und können in verschiedener Weise, wie sie jedem Fachmann bekannt sind, ausgeführt werden. Gegenüber der Strahlenquelle 1 ist der Fluoreszenzschirm28 in einem um die Achse 12 drehbar gelagerten Gehäuse 31 befestigt, das von einem starr befestigten Gehäuse 35 a unterstützt wird. Das Gehäuse 31 enthält zwei flache Spiegel 29 und 30, welche von dem Fluoreszenzschirm 28 emittierte Lichtstrahlen in der Weise reflektieren. daß sie in das Gehäuse 35 c gelenkt werden. Das letztere Gehäuse enthält eine .Spiegeloptik bekannter Bauart. Sie besteht aus einem konkaven sphärischen Spiegel 34, einer meniskusförmigen Korrekturlinie 33, deren Oberflächen konzentrisch zu dem konkaven Spiegel 34 gekrümmt sind, einem Linsenelement 32 mit einer schwach konisch ausgebildeten Oberfläche zur weiteren Korrektur der sphärischen Aberration des Systems und einem flachen Spiegel 35, der das Bild des Schirmes 28 auf der Fotokathode 36 der Bildverstärkerröhre 37 entwirft. Es ist verständlich, daß sich bei Betrieb die Strahlenquelle 1 und der Fluoreszenzschirm 28 auf parallelen Kreisbahnen unter einer Phasendifferenz von 180° bewegen. Aus diesem Grund trifft der Hauptstrahl des Bündels 4, das von der Strahlenquelle 1 ausgesandt wird, und der die Drehachse 12 immer in einem festen Punkt schneidet, stets auf ein und denselben Punkt des FhiooreszenzschirmiS 28. Auf diese Art und Weise wird auf dem Fluoreszenzschirm 28 ein genau definiertes Bild der durch einen horizontalen Pfeil angedeuteten Schicht eines zwischen der Strahlenquelle 1 und dem Fluoreszenzschirm 28 gelegenen Körpers entworfen. Die Bilder von über oder unter der genannten Schicht gelegenen Schichten verschwimmen entsprechend der konstanten Bewegung der Strahlenquelle und des Empfängers. Da der Fluoreszenzschirm 28 fest in dem Gehäuse 31 angeordnet ist, muß die Fluoreszenz eines Punktes der Schirmbildfläche sofort, nachdem dieser Punkt nicht mehr von einem Strahl getroffen wird, unterdrückt werden. Andernfalls würde die Drehung des Schirmes entsprechend einer Zone stetig abnehmender Helligkeit, die jeder Linie des Bildes folgt, verschwommene Bilder erzeugen. Es ist jedoch auch möglich, »langsamere« Schirme zu verwenden. Dann müssen jedoch Mittel vorgesehen werden, die relative Bewegungen des Schirmes in bezug auf das auf ihm vom Strahlenbündel 4 erzeugte Bild verhindern. Die feste Ausrichtung des Schirmes 28 im Raum wird durch bekannte Mittel, wie beispielsweise einen Satz von Zahnrädern, der den kreisförmigen Schirm 28 mit der Drehachse 12 koppelt, erhalten. Eine Bildverstärkerröhre 37 ist mit ihrer Achse in der Drehachse 12 des Tomoskopes fest angeordnet und reicht durch eine öffnung im sphärischen Spiegel 34 in das optische System hinein, so daß ihre Fotokathode in der Bildfläche liegt. Es ist einzusehen, daß der flache Spiegel 35 die Aufgabe hat, die Lichtstrahlen, die zur Brennebene des sphärischen Spiegels 34 laufen, zu reflektieren, so daß das Bild an einem Ort entsteht, der für den Bildverstärker leicht zugänglich ist. Die Bildoberfläche (Fluoreszenzschirm) 38 des Bildverstärkers 37 wird auf einer lichtempfindlichen Platte 41 einer bekannten Fernsehkamera durch ein symmetrisches Linsensystem 39 und 40 hoher Lichtstärke und Vergrößerung abgebildet. Ein flacher Spiegel 42 ist zwischen den beiden Teilen 39 und 40 des Linsensystems unter einem 45C-Winkel, bezogen auf die Drehachse 12, angeordnet, um die für die optische und elektrische Apparatur unter dem Bildverstärker benötigte Höhe zu verringern. Die optischen Systeme 39 und 40 haben die gleiche Konstruktion und bilden zusammen ein symmetrisches Objektiv für eine 1:1 Bildwiedergabe, wobei die das Linsensystem 39 verlassenden Lichtstrahlen untereinander parallel sind. Es ist leicht zu verstehen, daß die Anordnung einer Fernsehkamera zur Beobachtung des vom Bildverstärker 37 erzeugten Bildes nur als Beispiel angeführt ist und selbstverständlich keine Begrenzung der vorliegenden Erfindung darstellen kann. Der Fluoreszenzschirm 38 des Bildverstärkers kann ebensogut mit einem geeigneten Mikroskop beobachtet oder mit einer geeigneten Kamera aufgenommen werden. Darüber hinaus muß gewürdigt werden, daß es möglich ist. das optische System oder den Verstärker oder beide um die Drehachse 12 zu rotieren, ohne daß man dabei irgendeinen der bedeutenden Vorteile der vorliegenden Erfindung aufgibt, obwohl man natürlich den Bildverstärker wie auch das optische System zur Bildwiedergabe bevorzugt fest anordnet, so daß nur der Fluoreszenzschirm 28 und die Spiegel 29 und 30 bewegt werden müssen. Pa τ ε ν τ λ χ s ι· ν. v <: 11 κ:

1. Vorrichtung zur röntgenoskopischen Darstellung von Schnittbildern eines Körpers, insbesondere des menschlichen Körpers, bei der eine Strahlenquelle und ein Strahlenempfänger in unterschiedlichen, zueinander parallelen Ebenen in solcher Weise um eine gemeinsame Achse rotieren, daß der Hauptstrahl der Strahlenquelle immer durch einen im Raum zwischen den parallelen Ebenen gelegenen festen Punkt, den Richtpunkt läuft und auf einen einzigen Punkt des Strahlenempfängers trifft, wobei ein Bildverstärker zur Beobachtung des vom Strahlenempfänger gebildeten Schnittbildes \*orgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Strahlenenipfänger von einem Fluoreszenzschirm (28) gebildet wird, dessen Schirmbild von einem mindestens teilweise mitrotierenden optischen System auf der Fotokathode (36) des in der Achse der Vorrichtung angeordneten Bildverstärkers (37) abgebildet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System aus einem mit seiner optischen Achse längs der Drehachse der Vorrichtung fest angeordneten Abbildungssystem und zwei parallelen Planspiegeln (29, 30) besteht, wobei die Planspiegel mit dem rotierenden Fluoreszenzschirm (28) fest verbunden sind und unter einem Winkel zur Drehachse stehen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 930 226.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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