DE1914393B2 - Tomograph - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tomographen, der sich im wesentlichen aus einem oberhalb eines Patientenlagerungstisches befindlichen, eine Röntgenröhre tragenden Obergestell und aus einem unterhalb des Patientenlagerungstisches befindlichen, einen Filmträger haltenden Untergestell zusammensetzt, die über ein Rahmengestell miteinander in Verbindung stehen, wobei die Röntgenröhre und der Filmträger über geeignete Mittel auf zwei zueinander parallelen Ebenen motorisch synchron und gegenläufig bewegbar sind und wobei das Obergestell einen um eine vertikale Achse von einem ersten Motorantrieb bewegbaren balkenförmigen Träger aufweist, der mit einem in seiner Längsrichtung bewegbaren mit der Röntgenröhre in Verbindung stehenden Schlitten und einem ebenfalls in Längsrichtung bewegbaren Gegengewicht versehen ist, wobei der Schlitten und das Gegengewicht in einer einen Gewichtsausgleich gewährleistenden kinematischen Verbindung stehen.

Mit einem derartigen Tomographen können Röntgenaufnahmen von einer Schicht eines Objektes z.B.

des menschlichen Körpers ohne gleichzeitige Darstellung anderer Schichten, und zwar durch Verwischung derselben hergestellt werden.

Es sind bereits Vorrichtungen zur Herstellung von Röntgenschichtaufnahmen bekannt, bei denen die Röntgenröhre eindimensional d. h. geradlinig über dem röntgenologisch darzustellenden Objekt bewegt wird, während der unterhalb des Objektes befindliche Film ebenfalls geradlinig aber in entgegengesetzter Richtung

ίο bewegt wird.

Diese einfachen Tomographen genügen aber nicht allen Ansprüchen des Benutzers.

Desweiteren ist durch die NO-PS 74 437 eine Tomographie-Einrichtung bekanntgeworden, bei der i> die Röntgenröhre und der Film auf zwei zueinander parallelen Ebenen gegenläufig zweidimensional, und zwar kreis- oder spiralförmig bewegt werden können. Mit einer solchen Einrichtung können keine Röntgenschichtaufnahmen mit eindimensionaler Verwischungsbewegung sowie auch keine Röntgenschichtaufnahmen mit anderen zweidimensionalen Verwischungsbewegungen hergestellt werden.

Schließlich ist durch die DE-AS 12 50 594 eine Tomographie-Einrichtung bekanntgeworden, bei der die Röntgenröhre und der Film auf zwei zueinander parallelen Ebenen gegenläufig ein- oder zweidimensional bewegt werden können. Bei dieser Einrichtung sind die einzelnen Verwischungsfiguren hinsichtlich ihrer Größe und ihrer Bahn durch mechanische Elemente festgelegt. Eine Änderung der bestehenden Verhältnisse kann nur durch einen mechanischen Umbau erfolgen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tomographen für die Herstellung von ein- oder zweidimensional verwischten Röntgenaufnahmen zu schaffen, bei dem der Übergang von einer Verwischungsfigur zu irgendeiner anderen ohne einen mechanischen Umbau bewerkstelligt werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Röntgenuntersuchungsgerät der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß der Schlitten und das Gegengewicht mittels einem zweiten Motorantrieb wechselseitig aneinander vorbei auf am balkenförmigen Träger vorhandenen Führungsmittel verstellbar sind.

Aufgrund der Anwendung des Gegengewichtes kann ■•5 der balkenförmige Träger vibrationsfrei eine Drehbewegung mit hoher Geschwindigkeit ausführen. Infolge der gegenseitigen Verstellung des Schlittens und des Gegengewichtes an dem balkenförmigen Träger während der Drehbewegung steigt die Winkelgeschwindigkeit des Trägers derart an, daß dadurch in Bezug auf die Belichtung des Films die Verringerung der Entfernung zwischen dem Brennpunkt der Röntgenröhre und dem Film kompensiert wird, wodurch die Bildqualität wesentlich verbessert wird.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1, 2 und 3 schematische Darstellungen der Bewegungsmöglichkeiten der Röntgenröhre und des Filmes des Tomographen, und ^war geradlinig, kreisförtnig und spiralig;

Fig,4 eine schematische Ansicht des Tomographen, wobei einzelne Teile im Schnitt dargestellt sind;

Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V in Fi g. 4;

F i g. 6 und F i g. 7 Schnitte gemäß den Linien VI-VI bzw. VII-VII in Fig.4;

Fig.8 einen Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII in Fig.4;

F i g. 9 einen Schnitt gemäß der Linie IX-IX in F i g. 8;

F i g. t O einen Schnitt gemäß der Linie X-X in F i g. 4.

Wie aus den Fig.4 bis 10 ersichtlich, weist der Tomograph ein Rahmengestell 1 mit einem Ausleger 2 auf. Am Ende des Auslegers 2 ist eine Achse 3 drehbar gehalten, die an ihrem einen Ende mit einer Riemenscheibe 4 versehen ist. Diese Riemenscheibe 4 ist über einen Riemen 5 mit einer weiteren Riemenscheibe 6 eines Elektromotors 7 verbunden. An dem anderen Ende der Achse 3 ist ein baikenförmiger Träger 8 angebracht, cL-r an seinen Enden Kettenräder 9 und 10 für eine endlos umlaufende Kette 11 aufweist. Eines der Kettenräder 9 ist über eine mechanische Übertragungsanordnung 12 und ein vorgeschaltetes Getriebe 14 mit einem Elektromotor 13 verbunden.

Die endlose Kette 11 steht auf einer Seite mit einem Gegengewicht 15 und auf der anderen Seite mit einem Schlitten 16 in Eingriff. Das Gegengewicht 15 und der Schlitten 16 sind so angebracht, daß sie sich bei Bewegung der Kette 11 entweder einander nähern oder sich voneinander entfernen. Damit wird erreicht, daß der gesamte Oberteil des Tomographen bei einer Drehbewegung des ais Hohibaikcn ausgebildeten Trägers 8, stets und vollständig im Gleichgewicht bleibt. Zur Führung des Gegengewichtes 15 und des Schlittens 16 sind jeweils zwei sich über die Länge des Hohlbalkens erstreckende Schienen 117 bzw. 18 vorgesehen. Eine Halterung 20 ist über ein vertikal angeordnetes Verbindungsteil 19 drehbar an dem Schlitten 16 befestigt. In der Halterung 20 wiederum ist ein um seine Achse drehbarer Arm 21 angebracht. Der Arm 21 trägt an einem Ende eine Hülse 22, an der wiederum zwei Arme 24 an einer Drehachse 23 drehbar angebracht sind, an denen eine Röntgenröhre 2i» befestigt ist. An einer weiteren, am anderen Ende des Armes 21 angebrachten Hülse 26, ist an einer Drehachse 27 ein Schwenkarm 28 angelenkt.

Zwischen dem Schwenkarm 28 und den Armen 24 ist eine Verbindungsstange 31 an Drehachsen 29 bzw. 30 angelenkt. Mit Hilfe dieser Verbindungsstange wird sichergestellt, daß der Schwenkarm 2B und die Arme 24 der Röntgenröhre stets parallel zueinander bewegt werden.

Der Schwenkarm 28 besteht zu einem Teil aus einer Führungsstange 32. Auf der rückwärtigen Seite des Schwenkarms ist eine dazu parallele Schiene 33 vorgesehen. Auf den beiden Flanken dieser Schiene sind Rollräder 34 bzw. 35 geführt, die ar, Armen 36 bzw. 37 angebracht sind. Diese Arme sind an zwei gegenüberliegenden Punkten eines Rohres 38 angeschweißt, welches schwenkbar um eine Achse 39 und diese Achse über eine Gabel 40 an einer zur Achse 39 senkrechte Drehachse 41 gelagert ist. Infolge der Schwenkachsen 39 und 41 kann somit der Schwenkarm 2IS in jede Ebene geschwenkt werden. Aufgrund deir Führung der Rollräder 34 und 35 auf der Schiene 33 des Schwenkarms 28 wird der Zentralstrahl der Röntgenröhre 25 stets gleichzeitig und in allen Ebenen parallel zu der Führungsstange 32 bewegt, und zwar derart, daß der Zentralstrahl der Röntgenröhre stets auf einen Punkt des Films gerichtet ist. Die letztgenannte Maßnahme ist zur Erzielung einer guten Bildqualität unerläßlich.

Ein mit einer Drehachse 41 versehener Führungsschlitten 42 ist in einer vertikal angeordneten Gewindestange 43 geführt, die wiederum über «inen Elektromotor 44 und ein Übersetzungsgetriebe 45 antreibbar if t. Mit dieser Anordnung kann somit die .Schwenkachse 39 des Schwenkarms 28 riöhenverstellt werden, wodurch der Abstand zwischen dem Brennpunkt der Röntgenröhre und dem Film eingestellt werden kann. Die Führungsstange 32 ist an ihrer Unterseite in einem in einem Kardangelenk 47 angebrachten Führungsring 46 geführt. Diese Kardangelenkverbindung ist mit dem Untergestell 48 des Tomographen verschiebbar. Oberhalb des Untergestells 48 ist ein verstellbarer Tisch 49 vorgesehen, der zur Aufnahme des Objektes dient, von dem eine Röntgenaufnahme gemacht werden soll. Das Untergestell 48, das einen Filmträger 50 und einen Film 51 aufnimmt, ist auf Führungsmitteln bekannter Art gelagert. Das auf die beschriebene Weise von der Unterseite des Schwenkarms 28 geführte Untergestell bewegt sich somit in einer der Bewegung der Röntgenröhre 25 entgegengesetzten Richtung.

Wenn nach Einlegen des Films auf den Filmträger 50 eine bestimmte Schichtbildaufnahme eines sich auf dem Tisch 49 befindlichen Objektes gemacht werden soll, wird der Motor 44 so lange in Tätigkeit gesetzt, bis die Drehachse 39 des Schwenkarmes 28 unter Einwirkung der Gewindestange 43 und des Füb -ungsschlittens 42 in die Ebene der aufzunehmenden Schicht gebracht ist. Infolge der Führungseinrichtung des Tomographen stellen sich die Röntgenröhre 25 und das Untergestell 48 des Tomographen selbsttätig so ein, daß der Zentralstrah! der Röntgenröhre auf einen bestimmten Punkt des Films 51 gerichtet ist, und zwar genau unter dem gewünschten Einfallwinkel.

Soll nun eine Aufnahme gemacht werden, bei der lediglich eine geradlinige Bewegung der Röntgenröhre gewünscht ist (Fig. 1), wird der Motor 13 in Tätigkeit gesetzt. Dies hat zur Folge, daß die endlose Kette 11 und der daran befestigte Schlitten sowie das Gegengewicht 15 sich geradlinig bewegen. Der Schlitten 16 treibt über den Arm 21 die daran angebrachte Röntgenröhre an. Infolge dieser Bewegung wird der Schwenkarm 28 um seine Achse 39 geschwenkt. Die Anordnung der Verbindungsstange 31 hat bei dieser Schwenkbewegung zur Folge, daß die Röntgenröhre 25 genau pirallel zu dem Schwenkarm 28 bewegt wird. Gleichzeitig wird über das untere Ende der Fühlungsstange 32. den Führungsring 46 und das Kardangelenk 47 das Untergestell 48 mit dem Film 51 verschoben, und zwar in einer Richtung die der Bewegungsrichtung der Röntgenröhre 25 entgegengesetzt ist. Bei diesen gleichzeitig ausgeführten Bewegungen der Röntgenröhre 25 und des Films 51 bleibt der Zentralstrahl der Röntgenröhre auf den Mittelpunkt des Films gerichtet (Fig. 1).

Zur Ausführung einer Schichtbildaufnahme, bei der die Röntgenröhre 25 und der Film 51 gegenläufige Kreisbewegungen ausführen sollen (Fig. 2). wird die Drehachse 39 des Schwenkarms 28 in der bereits beschriebenen Art auf die gewünschte Höhe gebracht und dann der Schlitten 16 im Hohlbalken 8 so weit bewegt, bis die Röntgenröhre auf der. gewünschten Winkel eingestellt ist. Anschließend wird der Motor 7 in Tätigkeit gesetzt, was zur Folge hat, daß sich die Achse 3 mit dem daran befestigten Hohlbalken 8 dreht. Daraus resultiert, daß dij Röntgenröhre 25 auf einer Kreisbahn geführt wird, während der Schwenkarm 28 um die Achsen 39 und 41 eine Schwenkbewegung ausführt. Das untere Ende des Schwenkarms treibt aul diese Weise das Untergestell 48 ebenfalls in einer Kreisbewegung, allerdings mit entgegengesetzter Richtung an. Während der Schwenkbewegung ties Schwenkarmes 28 v/ird die Führungsstange 32 in dem Rohr 38 bzw. dem Führungsring 46 in Längsrichtung verschoben, während

clic .Schiene 3.3 /wischen den Rollrädern 34 und 35 derart bewegt wird, daß der Schwenkarm 28 stets parallel zu dem Rohr 38 bleibt. Aufgrund dieser Anordnung beschreibt der Zentralstrahl der Röntgenröhre 25 einen Kegel, dessen Erzeugende stets auf den Mittelpunkt des lilnis gerichtet bleibt.

Zur Herstellung von Aufnahmen, bei denen die Röntgenröhre sich spiralig über dem Objekt bewegt (F"ig. 3). wird zunächst der Tomograph — wie beschrieben — in die gewünschte Position gebracht. Dann werden gleichzeitig die Moloren 7 ti ml 11 in Tätigkeit gesetzt, und zwar derart, daß der llohlbalken 8 eine Drehbewegung beginnt, während gleichzeitig de Schlitten 16 und folglich gleichzeitig die Röntgenröhn 25 in Längsrichtung des Hohlbalkens verschober werden. Dies hat zur Folge, daß die Röntgenröhre eini Spirale beschreibt, während das Untergestell 48 de: Tomographen und dementsprechend der Film 51 ein« Spiralbewcgung in entgegengesetzter Richtung nusfüh ren. Bei dieser Bewegung dienen die Rollräder 34 um 35. die Schiene 33 des Schwcnkarmes 28 und dii Verbindungsstange 31 da/u, daß der Zcntralstrahl de Röntgenröhre stets parallel zur Längsachse (Ic Sehwenkarmes 28 geführt wird.

Ilici/u 3 Watt /eichnunccii

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Tomograph, der sich im wesentlichen aus einem oberhalb eines Patienlenlagerungstisehes befindlichen, eine Röntgenröhre tragenden Obergestell und aus einem unterhalb des Patientenlagerungstisches befindlichen, einen Filmträger haltenden Untergestell zusammensetzt, die über ein Rahmengestell miteinander in Verbindung stehen, wobei die Röntgenröhre und der Filmträger über geeignete Mittel auf zwei zueinander parallelen Ebenen motorisch synchron und gegenläufig bewegbar sind, und wobei das Obergestell einen um eine vertikale Achse von einem ersten Motorantrieb bewegbaren balkenförmigen Träger aufweist, der mit einem in seiner Längsrichtung bewegbaren mit der Röntgenröhre in Verbindung stehenden Schlitten und einem ebenfalls in Längsrichtung bewegbaren Gegengewicht versehen ist, wobei der Schlitten und das Gegengewicht in einer einen Gewichtsausgleich gewährleistenden kinematischen Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (16) und das Gegengewicht (15) mittels einem zweiten Motorantrieb (13) wechselseitig aneinander vorbei auf am balkenförmigen Träger (8) vorhandenen Führungsmitteln (17, 18) verstellbar sind.

2. Tomograph nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der balkenförmige Träger (8) als Hohlbalken ausgebildet ist und im Innern zwei übereinander angeordnete Schienenpaare (17, 18) aufweist, wobei ein Schienenpaar dem Gegengewicht (15) und di"> andce Schienenpaar dem Schlitten (16) zugeordnet ist.

3. Tomograph nach Aiisprir η 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des als Hohlbalken ausgebildeten balkenförmigen Trägers (8) eine über jeweils an den Enden vorgesehene Kettenräder (9, 10) geführte, jeweils gegenüberliegend, das Gegengewicht (15) und den Schlitten (16) tragende endlose Kette (11) angeordnet ist und daß die Kette (11) über den Motorantrieb (13) sowie ein nachgeschaltetes Getriebe verstellbar ist.