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Röntgenschirmbildkamera Die Erfindung bezieht sich auf eine Röntgenschirmbildkamera,
bei der die vom Leuchtschirm ausgehenden Lichtstrahlen auf einen im lichtdichten
Tubus unter einem Winkel mit dem Schirm angeordneten Planspiegel geworfen werden
und Mittel vorgesehen sind, die verhüten, daß vom Planspiegel reflektierte Lichtstrahlen
auf den Leuchtschirm zurückfallen. Röntgenschirmbildkameras, die mit einem derartigen
Planspiegel versehen sind, werden im nachstehenden abgewinkelte Kameras genannt.
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Lichtstrahlen, die vom Leuchtschirm ausgehend nach Reflektion am Planspiegel
auf diesen Schirm zurückfallen, stören den Kontrast im Fluoreszenzbild. Diese Kontraststörung,
die im folgenden mit dem Ausdruck Überstrahlung bezeichnet wird, wirkt sich besonders
ungünstig aus, wenn für Röntgenstrahlen wenig durchlässige Teile photographiert
werden sollen, deren Bild nicht den ganzen Schirm ausfüllt, wie Magen, Schädel,
Gelenke. Die besser durchlässigen umgebenden Teile lassen die große Röntgenstrahlendosis
nahezu ungeschwächt durch und bewirken ein verhältnismäßig starkes Aufleuchten des
Schirmes. Abhängig von der Stellung der stark aufleuchtenden Teile auf dem Schirm
können letztere durch Vermittlung des Planspiegels eine mehr oder weniger starke
Überstrahlung der dunkleren Schirmteile verursachen.
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Es ist meist zwecklos, diese Erscheinung dadurch zu unterdrücken,
daß der Abstand zwischen dem Leuchtschirm und dem Planspiegel vergrößert wird, denn
damit geht der Vorteil der abgewinkelten Kamera, nämlich die geringe Abmessung der
Kamera senkrecht zum Schirm, größtenteils verloren. Man hat bereits vorgeschlagen,
die Lichtstrahlen, die die überstrahlung verursachen, dadurch abzuschwächen, daß
zwischen dem Schirm und dem Planspiegel eine flache Glasplatte angeordnet wird,
deren Oberflächen von den störenden Lichtstrahlen unter einem sehr kleinen Winkel
getroffen werden und daher durch starke Reflexion diese Strahlen beträchtlich abschwächen.
Jedoch hat sich erwiesen, daß mit dieser Maßnahme nicht immer eine hinreichende
Unterdrückung der überstrahlung erzielt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist, ein Mittel zur hinreichenden Unterdrückung
der überstrahlung anzugeben. Erfindungsgemäß ist in der Nähe des Leuchtschirmes
ein über diesen Schirm verschiebbares, strahlungsabsorbierendes Abdeckorgan vorgesehen,
mit dem ein vom Planspiegel am weitesten entfernter Randteil des Schirmes abgedeckt
werden kann, während vor dem Planspiegel, nahe an dessen dem Schirm am nächsten
liegenden Randteil, eine über den Planspiegel bewegbare, z. B. verschiebbare Blende
angeordnet ist, die im Zusammenhang mit dem über den Schirm verschiebbaren Abdeckorgan
derart einstellbar ist, daß jeweils ein wesentlicher Teil der vom nicht abgedeckten
Schirmteil herrührenden Lichtstrahlen, die nach Reflexion am Planspiegel auf den
Schirm zurückfallen würden, von der Blende aufgefangen wird.
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Die Erfindung macht sich also den Umstand zunutze; daß bei Aufnahmen
schwer durchdringlicher Organe bzw. Körperteile, deren Bild nicht den ganzen Schirm
ausfüllt, wobei also überstrahlung eintreten kann, ein Randteil des Schirmes dadurch
unwirksam gemacht werden kann, daß er an der Röntgenseite oder an der Lichtseite
abgedeckt wird. Ferner macht die Erfindung von der Erkenntnis Gebrauch, daß, wenn
diese Abdeckung in. der Weise erfolgt, daß der abzubildende Teil des Patienten sich
zentral vor dem Schirm befindet, der dem Schirm am nächsten liegende Rand des Planspiegels
außerhalb des nützlichen Strahlenbündels zu liegen kommt. Dieser unwirksam gewordene
Randteil kann daher abgedeckt werden, ohne daß dies eine Vignettierung zur Folge
hat. Es ist jedoch gerade dieser Teil des Planspiegels, der sogenannte Spiegelfuß,
der am meisten zur überstrahlung beitragen würde. Dabei bleibt in allen Einstellungen
der Kamera immer der Mittenteil des Schirmes in Gebrauch, was natürlich im Hinblick
au die Abbildungsschärfe erwünscht ist.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung ausführlicher erläutert,
in welcher
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt einer Röntgenschirmkamera
darstellt, Fig. 2 eine Unteransicht des Bildschirms nach Fig. 1, Fig. 3 ein Schema
und Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Bedienungsmechanismus für die
Blenden.
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Mit 1 ist der abgewinkelte Kameratubus bezeichnet, der den Leuchtschirm
2 mit dem Gehäuse 3 der eigentlichen Aufnahmekamera verbindet. Die Kamera ist mit
einem Spiegelobjektiv ausgerüstet, welches aus dem sphärischen Hohlspiegel 4, einer
meniskusförmigen Korrektionslinse 5 und einer Blende 6 an der Stelle des Krümmungsmittelpunktes
des Hohlspiegels besteht. Die gekrümmte Bildfläche des Objektivs ist mit 7 bezeichnet.
Mittels des schräg angeordneten Planspiegels 8 ist die optische Achse 9 der Kamera
um 90° abgewinkelt.
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Das Bild des Patienten 10 bzw. des zu photographierenden Organs oder
Körperteils wird am allgemeinen den normalen Bildschirm nicht ausfüllen. In Fig.
2 ist beispielsweise vorausgesetzt, daß man eine Schädelaufnahme machen will. Wird
der Kopf des Patienten vor den Mittenteil (Zone DE) des Schirmes gesetzt, so werden
die Randteile des Schirmes von der ungeschwächten Röntgenstrahlung getroffen, die
am Patienten entlanggeht. Diese Randteile werden folglich kräftig aufleuchten, wobei
der rechts von der Linie A in Fig. 2 (Zone AB) befindliche Schirmteil grundsätzlich
Überstrahlung verursachen kann. Gewisse Strahlenbündel, die von diesem Teil ausgehen,
werden nach Reflexion am Planspiegel 8 auf den Schirm, besonders auf dessen kontrastarmen
Mittenteil (Zone ED), zurückfallen. Der Punkt A ist in Fig. 1 dadurch bestimmt,
daß der Lichtstrahl, welcher vom Rand B des Schirmes ausgeht und noch gerade vom
Planspiegel 8 reflektiert wird, den Schirm in A trifft.
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Erfindungsgemäß wird die Überstrahlung zumindest teilweise vermieden
durch Verwendung von zwei auf besondere Weise angeordneten, einstellbaren Blenden,
welche die schädliche Strahlung auffangen, ohne die wirksamen; d. h. an der Abbildung
teilnehmenden Strahlenbündel wegzunehmen. Eine dieser Blenden ist in der Nähe des
Leuchtschirmes angeordnet und besteht aus den verschiebbaren, lichtabsorbierenden
Streifen 11 und 12, welche die Randteile des Schirmes abdecken und einen Mittenteil
DE von der Größe des zu photographierenden Objekts frei lassen. Die andere
Blende ist nahe am Planspiegel 8 montiert und besteht aus einem lichtabsorbierenden
Streifen 13, der einen dem Schirm am nächsten liegenden Randteil des Spiegels, nämlich
den Spiegelfuß, abdeckt. Vorzugsweise ist ein gemeinsamer Bewegungsmechanismus für
die beiden Blenden vorgesehen, wie er z. B. in Fig. 3 und 4 dargestellt ist, der
dafür sorgt, daß die Bewegungen der Blenden automatisch aufeinander abgestimmt sind.
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Die Wirkung der Blenden ist folgende: Zuerst legen die Streifen 11
und 12 fest, daß das zu photographierende Objekt sich immer an der günstigsten Stelle
befindet, nämlich vor der Schirmmitte. Sie schirmen dabei die von den stark aufleuchtenden
Randteilen herrührenden Lichtstrahlen völlig ab. Es ist von Bedeutung, hierbei zu
bemerken, daß nur der Streifen 12 Strahlen abschirmt, die zur Überstrahlung führen
könnten. Nur dieser Streifen ist also wesentlich für die Erfindung. Der Streifen
11 hat als hauptsächliche Aufgabe, dem Bild auch an der linken Seite eine scharfe
Begrenzung zu verleihen.
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Da das zu photographierende Objekt im allgemeinen keinen geraden Umriß
hat, der an den Streifen 12 einigermaßen anschließt, gibt es Schirmteile, die zwar
von der ungeschwächten Röntgentrahlung getroffen, jedoch vom Streifen 12 nicht abgedeckt
werden. Die Schirmteile sind in Fig. 2 schraffiert dargestellt. Die Blende 13 hat
nun aber den Fuß des Spiegels 8 so weit abgedeckt, daß nur ein sehr kleiner Teil
der von den schraffierten Schirmteilen ausgehenden Lichtstrahlen über den Planspiegel
auf den Schirm zurückfallen kann. Der schmale Streifen auf dem Schirm, der auch
jetzt noch zur Überstrahlung führen kann, ist in Fig. 2 durch eine kreuzweise Schraffierung
angezeigt (Zone CD). Diese Überstrahlung macht sich außerdem nur in einer
schmalen Zone des Bildes bemerkbar (vgl. den Lichtstrahl 16 in Fig.1), dessen Treffpunkt
auf dem Schirm den am meisten nach links liegenden Punkt darstellt, wo vom Streifen
CD herrührendes Licht noch hingelangen kann. Die Abdeckung des Fußes des
Planspiegels 8 bis zur angegebenen Höhe hat nur eine geringe Vignettierung zur Folge
(vgl. die Lichtstrahlen 14 und 15 in Fig. 1), die die Randstrahlen des wirksamen
Strahlenbündels darstellen, das von einem auf der Linie E auf halber Schirmhöhe
liegenden Punkt ausgeht. Die Blende 13 schneidet nur einen kleinen Teil dieses Strahlenbündels
weg.
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Deutlichkeitshalber ist in den Figuren außerdem ein ziemlich extremer
Fall dargestellt, bei dem der Schirm sich verhältnismäßig nahe am Spiegel befindet.
In der Praxis erweist es sich oft als möglich, eine solche Anordnung zu wählen,
daß man der vollständigen Beseitigung der Überstrahlung ohne zusätzliche Vignettierung
noch näher kommt, als in dem hier gegebenen Beispiel möglich ist.
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Statt der Blendenstreifen 11 und 12 an der Kameraseite des Schirmes
können an der Patientenseite angeordnete Streifen aus einem röntgenstrahlenabsorbierenden
Material, wie Blei, benutzt werden. Dies ergibt den Vorteil, daß der brauchbare
Teil des Schirmes von den Streifen selbst markiert wird. Die gezeichnete Anordnung
ist jedoch vom Standpunkt der Konstruktion vorzuziehen.
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Es ist zu bemerken, daß das Abblenden eines Röntgenstrahlenbündels
in der Weise, daß nur das zu durchleuchtende oder zu photographierende Objekt bestrahlt
wird, eine allgemein bekannte und angewandte Technik ist, die bezweckt, dem Patienten
eine unnötig große Röntgenstrahlendosis zu ersparen.
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Fig. 3 und 4 zeigen einen Einstellmechanismus für die erfindungsgemäßen
Blenden, der automatisch die richtige Kupplung zwischen den Blenden aufrecht erhält
und von einfacher Bauart ist. Fig.3 ist ein schematischer Querschnitt des Tubus,
während Fig. 4 einen Teil des -Tubusinnem bei teilweise entfernten Deckel und Leuchtschirm
perspektivisch darstellt. Der abgewinkelte Tubus 1 der Kamera ist mittels eines
Deckels 23 abgeschlossen, der auf bekannte Weise als Streustrahlenraster ausgeführt
sein kann. Hinter dem Deckel befindet sich der Leuchtschirm 2, der in diesem Fall
ungefähr zylindrisch nach innen durchgebogen ist. Dazu ist der Schirm an gebogenen
Streifen 33 (Fig.4) befestigt, die durch Stangen 34 und 35 verbunden sind. Die Blendenstreifen
11 und 12 sind z. B. aus dünnem Metallblech hergestellt und haben Drehachsen 17
bzw. 18, die in den Wänden
des Tubus 1 gelagert sind. Sie sind an
ihrer freien Längsseite mit Verlängerungsstücken oder -blechen 21 bzw. 22 versehen,
die sich mittels Scharniere 19 und 20 gegenüber den Streifen 11 und 12 verdrehen
können. Die Bleche 21, 22 werden mittels Federchen 44 immer unter leichtem Druck
an die Innenseite des Schirmes angedrückt gehalten.
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Die Drehwelle 18 des Streifens 12 ist nach vorn bis außerhalb des
Tubus herausgeführt und an ihrem Ende mit einem Einstellknopf 40 (Fig. 4) versehen.
Hiermit können die Blenden in jede beliebige Stellung gebracht werden, wobei ein
Zeiger 41 am Knopf 40 zusammen mit einer Skala 42 das Ablesen der Einstellung ermöglicht.
Auf dem Deckel 23 sind Anzeigestriche 43 angebracht, die der Skala 42 entsprechen,
so daß bei jeder Stellung der Blenden klar zu sehen ist, wie groß der zur Verfügung
stehende wirksame Teil des Schirmes ist.
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Der Streifen 11 ist mit dem Streifen 12 gekuppelt durch zwei gebogene
Hebel 24 und 25, die im Punkt 26 drehbar verbunden sind. Der Hebel 24 ist an seinem
anderen Ende 27 drehbar mit dem Streifen 11 verbunden, während der Hebel 25 am Streifen
12 starr befestigt ist. In Fig. 3 sind die äußersten Stellungen der Organe des Einstellmechanismus
in voll ausgezogenen bzw. gestrichelten Linien dargestellt. Obwohl in Fig.3 und
4 nur ein einziges Hebelsystem sichtbar ist, ist es auch möglich, an beiden gegenüberliegenden
Seiten des Tubus entsprechende Hebelsysteme anzuordnen.
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Die Kupplung der Streifen 11 und 12 mit der Blende 13, die sich vor
dem Planspiegel 8 befindet, wird bewirkt mittels des gebogenen Armes 28, der einerseits
einen festen Drehpunkt bei 30 hat und andererseits bei 29 die z. B. aus dünnem Blech
hergestellte Blendenplatte 13 drehbar stützt. Der obere Rand 39 (Fig.4) dieser Platte
ist nach oben angebogen, um einen guten Anschluß an den Spiegel zu erzielen. Auf
dem Arm 28 festgeschraubt ist eine Blattfeder 36, welche die Platte 13 nach oben
drückt. Die Platte 13 trägt einen Schleifansatz 37, der bei der Bewegung von Platte
13 über einen Klotz 38 läuft, dessen Form derart ist, daß die Platte 13 immer die
richtige Stellung einnimmt und nicht mit ihrem Rand über die Spiegeloberfläche kratzt.
Der Hebel 24 ist ferner ungefähr in seiner Mitte mit einem aufrecht stehenden Teil
32 versehen, der einen Schlitz aufweist, in dem ein Stift 31 des Hebels 28 läuft.
Hierdurch wird der Arm 28 angetrieben, wobei der vertikale Bewegungsunterschied
zwischen dem Stift 31 und dem Hebel 24 mittels des Schlitzes ausgeglichen wird.