DE2133633C3 - Röntgenuntersuchungsgerät mit einem Gewichtsausgleich - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Röntgenuntersuchungsgerät mit einem um eine in der Höhe verstellbare horizontale Achse schwenkbaren Tragarm, vorzugsweise für eine Röntgenröhre und einen Bildschichtträger, und mit einem Gewichtsausgleich für den Tragarm.

Für Untersuchungen, bei denen eine große Freizügigkeit in der Wahl der Durchleuchtungsrichtung erforderlich ist, wie z. B. in der Mammographie, der Unfallchirurgie und für Untersuchungen am Schädel, werden Röntgenuntersuchungsgeräte verwendet, bei denen eine Röntgenröhre und ein Bildschichtträger zueinander justiert an einem um eine horizontale Achse schwenkbar gelagerten Tragarm befestigt sind. Um Höhenverstellungen zu ermöglichen, ist der Tragarm meistens an einem längs einer Stativsäule verschiebbaren Stativwagen gelagert. Der Stativwagen ist im allgemeinen der leichteren Verstellbarkeit wegen an einem Zugseil aufgehängt, das über eine an dem oberen Ende der Stativsäule oder der Decke befestigte Umlenkrolle geführt und an seinem anderen Ende mit einem Gegengewicht belastet ist (DE-PS 7 44 632, DE-PS 5 80 728). Es ist auch bekannt, anstelle eines Gegengewichtsausgleich einen Federgewichtsausgleich zu verwenden. Im letzteren Fall ist das Gegengewicht durch eine Zugfeder und die Umlenkrolle zum Ausgleich der Federkennlinie durch eine spiralige Seiltrommel ersetzt (DE-AiS 11 92 364).

Bei solchen Röntgenuntersuchungsgeräten muß die horizontale Achse, um die der Tragarm schwenkbar gelagert ist, mindestens annähernd durch den gemeinsamen Schwerpunkt des Tragarms und der an ihm befestigten Geräteteile gehen, damit bei Änderungen der Durchleuchtungsrichtung die Schwenkung des Tragarms um die horizontale Achse noch von Hand erfolgen kann. Da sich der gemeinsame Schwerpunkt aber meist in unmittelbarer Nähe der Röntgenröhre befindet, wird es als nachteilig empfunden, daß sich der Bildschichtträger beim Schwenken des Trägers stets gegenüber der Stativsäule bzw. der Lagerungsplatte verschiebt In einem solchen Fall muß jedesmal mit dem Bildschichtträger auch das an diesem anliegende

ίο Untersuchungsobjekt, d. h. der Patient, relativ zur Stativsäule verschoben und neu zum Bildschichtträger eingestellt werden.

Um diesen Nachteil zu beheben, hat man schon am Bildschichtträger Gewichte angebracht und dadurch den gemeinsamen Schwerpunkt etwa in die Mitte des Tragarms verlegt Dieses zusätzliche Gewicht muß aber wegen der Höhenverstellbarkeit des Tragarms seinerseits wiederum durch ein weiteres Gegengewicht an der Stativsäule ausgeglichen werden. Die erzielte Verbesserung wird daher mit erheblich größeren Massen und größerer Unhandlichkeit des Röntgenuntersuchungsgerätes erkauft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Röntgenuntersuchungsgerät zu entwickeln, bei dem die Röntgenröhre und der zur Röntgenröhre zentrierte Bildschichtträger gemeinsam sowohl in der Höhe verstellbar als auch zur Änderung der Durchleuchtungsrichtung um eine horizontale Achse schwenkbar sind und bei dem diese Bewegungen mit einem einzigen Gewichtsausgleich ausgeglichen sind.

Bei einem Röntgenuntersuchungsgerät der eingangs genannten Art ist daher erfindungsgemäß der Gewichtsausgleich zum gleichzeitigen Ausgleich des Gesamtgewichts und des Gesamtdrehmoments des Tragarms und der daran befestigten Teile um die horizontale Achse mit dem Tragarm in einem Unterstützungspunkt verbunden, der auf einer parallel zur horizontalen Achse durch den gemeinsamen Massenschwerpunkt verlaufenden Geraden gelegen ist.

Damit ist ohne nennenswerten Mehraufwand die Voraussetzung dafür geschaffen worden, den Drehpunkt des Tragarms ohne Rücksicht auf die Massenverteilung nach rein untersuchungstechnischen Gesichtspunkten wählen zu können. Insbesondere läßt sich so der Drehpunkt des Tragarms auch in die Ebene der Bildschicht verschieben. Das hat den Vorteil, daß sich die Durchleuchtungsrichtung ohne Verschiebung der Bildschicht bzw. des Patienten verändern läßt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Gewichtsausgleich in horizontaler Richtung senkrecht zur horizontalen Achse verschiebbar gelagert sein. Bei dieser Ausbildung der Erfindung kann in allen Schwenklagen des Tragarms eine stets senkrechte Richtung der Stützkraft erreicht werden. Auf diese Weise ist auch bei stark exzentrischer Massenverteilung stets ein exakter Ausgleich von Gewicht und Drehmoment erreichbar.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Figuren Bezug genommen, in denen die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele veranschaulicht ist. Es zeigt

F i g. 1 eine Teildarstellung eines Röntgenuntersuchungsgerätes mit einem Deckenfedergewichtsausgleich,

6" F i g. 2 eine Aufsicht auf den Tragarm des RöntgenuntersuchungsgerätesderFig. 1 und

F i g. 3 eine Darstellung einer vereinfachten Ausführung eines Gewichtsausgleichs bei einem Röntgenunter-

suchungsgerät

In der F i g. 1 erkennt man eine Stativsäule 1, an der ein Stativwagen 2 in der Höhe verschiebbar gelagert ist. Der Stativwagen ist mit einer horizontalen Achse 3 versehen, an der ein Tragarm 4 schwenkbar gelagert ist An dem Tragarm sind an einander entgegengesetzten Enden eine Röntgenröhre 5 und ein Üildschichtträger 6 zueinander justiert befestigt Auf einer parallel zur horizontalen Achse verlaufenden Geraden durch den gemeinsamen Massenschwerpunkt von Tragarm 4, Röntgenröhre 5, Bildschichtträger 6 und Stativwagen 2 ist am Tragarm ein Unterstützungspunkt 7 für einen Deckenfedergewichtsausgleich 8 vorgesehen. An dem Unterstützungspunkt des Tragarms ist ein Zugseil 9 befestigt, das über eine spiralförmige Seiltrommel 10 gewickelt und mit seinem anderen Ende an einer Zugfeder 11 befestigt ist. Die Zugfeder ist in einem nach Art einer Laufkatze in Schienen 12,13 längs der Decke senkrecht zur horizontalen Achse 3 verfahrbaren Gehäuse 14 befestigt. Die horizontale Achse ist in der Ebene eines unmittelbar am Bildschichtträger 6 anliegenden Untersuchungsobjektes 15 angeordnet.

In der F i g. 2, die eine Aufsicht auf den Tragarm der F i g. 1 wiedergibt, erkennt man, daß die Röntgenröhre 5 mittels einer Kurbel 16 und einer Spindel 17 längs des Tragarms 4 auf den Bildschichtträger 6 zu verschiebbar ist. Mit derselben Spindel ist auch der am Tragarm in einem Schlitz verschiebbar gelagerte Unterstützungspunkt 7 gleichsinnig zur Röntgenröhre 5 verstellbar. Das Gewinde der Spindel ist mit zwei verschiedenen Steigungen versehen, weil, da die Massen unverändert bleiben, die Verhältnisse der Abstände der Massen untereinander unverändert bleiben müssen.

Soll ein Körperteil eines Patienten untersucht werden, so wird der Bildschichtträger 6 durch Höhenverstellung an dem Untersuchungsobjekt 15 zur Anlage gebracht werden. In dieser Stellung wird man den Stativwagen 2 an der Stativsäule 1 arretieren. Infolge der Anordnung der horizontalen Achse 3 in der Ebene des Untersuchungsobjektes kann die Durchleuchtungsrichtung durch bloßes Schwenken des Tragarms 4 um die horizontale Achse 3 verändert werden. Beim Schwenken des Tragarms ändert sich der Abstand des Unterstützungspunktes 7 von der Stativsäule 1. Sofern die Stativsäule arretiert ist, wird der Deckenfedergewichtsausgleich 8 vom Zugseil 9 stets über den Unterstützungspunkt 7 gezogen werden, so daß das Zugseil 9 nahezu senkrecht verläuft. Damit ist der Tragarm durch den an sich bekannten Deckenfedergewichtsausgleich in allen Schwenklagen exakt gewichtsausgeglichen. Da der Unterstützungspunkt zugleich auf einer parallel zur horizontalen Achse durch den gemeinsamen Schwerpunkt verlaufenden Geraden liegt, ist auch das Drehmoment des Tragarms um die horizontale Achse in allen Schwenklagen des Tragarms ausgeglichen. Durch die Kupplung des Verstelltriebs für die Röntgenröhre 5 mit dem Verstelltrieb für den Unterstützungspunkt 7 ist sichergestellt, daß das Drehmoment auch beim Verstellen des Abstandes der Röntgenröhre zum Bildschichtträger 6 ausgeglichen bleibt

In der Fig.3, die eine vereinfachte Ausführung der Erfindung zeigt, erkennt man eine Stativsäule 18, an der ein Stativwagen 19 in der Höhe verstellbar gelagert ist An dem Stativwagen ist eine horizontale Achse 20 befestigt an der ein gemeinsamer Tragarm 21 für eine Röntgenröhre 22 und einen Bildschichtträger 23 drehbar gelagert ist Am oberen Ende der Stativsäule ist ein Gegengewichtsausgleich 24 angebracht. Dieser besteht aus einer Seilrolle 25, über die ein Zugseil 26 geführt ist, das mit seinem einen Ende an einem Unterstützungspunkt 27 des Tragarms 21 befestigt und an seinem anderen Ende mit einem entsprechend angepaßten Gegengewicht 28 beschwert ist. Auch hier befindet sich der Unterstützungspunkt 27 für das Zugseil 26 am Tragarm 21 auf einer parallel zur horizontalen Achse 20 durch den gemeinsamen Massenpunkt der Röntgenröhre 22, des Bildschichtträgers 23, des Hubwagens 19 und des Tragarmes 21 verlaufenden Geraden.

Bei dieser vereinfachten Ausführungsform eines Gewichtsausgleichs wird ähnlich dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 das Gesamtgewicht des Tragarms durch das Gegengewicht 28 zum Zweck einer leichten Verschiebung längs der Stativsäule 18 ausgeglichen. Infolge der Befestigung des Zugseils 26 an einem Unterstützungspunkt 27 auf einer parallel zur horizontalen Achse 20 durch den gemeinsamen Massenschwerpunkt verlaufenden Geraden ist auch das Drehmoment des Tragarms durch das Gegengewicht 28 ausgeglichen. Dieser Ausgleich des Drehmoments weicht jedoch bei allen Schwenklagen des Tragarms, bei denen das Zugseil 26 zwischen der Seilrolle 25 und dem Unterstützungspunkt 27 am Tragarm einen Winkel mit der Vertikalen bildet, um den Tangens dieses Winkels vom richtigen Wert ab. Daher ist diese vereinfachte Ausführungsform nur bei solchen Röntgenuntersuchungsgeräten brauchbar, bei denen der Unterstützungspunkt 27 nahe der horizontalen Achse 20 liegt. Es wäre jedoch möglich, den Unterstützungspunkt 27 in der F i g. 1 in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel des Tragarms 21 beispielsweise mit Hilfe einer am Stativwagen 19 angeordneten Kurvenscheibe zu verschieben und somit auch bei dieser vereinfachten Ausführung des Gewichtsausgleichs in allen Schwenklagen des Tragarms einen vollständigen Ausgleich des Gewichts und des Drehmoments zu erreichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Röntgenuntersuchungsgerät mit einem um eine in der Höhe verstellbare horizontale Achse schwenkbaren Tragarm, vorzugsweise für eine Röntgenröhre und einen Bildschichtträger, und mit einem Gewichtsausgleich für den Tragarm, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsausgleich (8, 24) zum gleichzeitigen Ausgleich des Gesamtgewichts und des Gesamtdrehmoments des Tragarms (4, 21) und der daran befestigten Geräteteile um die horizontale Achse (3,20) mit dem Tragarm in einem Unterstützungspunkt (7, 27) verbunden ist, der auf einer parallel zur horizontalen Achse durch den gemeinsamen Massenschwerpunkt verlaufenden Geraden gelegen ist

2. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsausgleich (8) in horizontaler Richtung senkrecht zur horizontalen Achse (3) verschiebbar gelagert ist.

3. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterstützungspunkt (7) bei Verwendung längs des Tragarms (4) verschiebbarer Geräteteile (5) im Sinne einer Konstanthaltung der Abstandsverhältnisse senkrecht zur horizontalen Achse (3) verstellbar ist.

4. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gegengewichtsausgleich (24).

5. Röntgenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Federgewichtsausgleich (8).