DE2134122B2

DE2134122B2 - Röntgengerat fur Schadeluntersuchungen

Info

Publication number: DE2134122B2
Application number: DE2134122A
Authority: DE
Inventors: Lars Solna Holmstroem (Schweden)
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-07-08
Filing date: 1971-07-08
Publication date: 1979-10-04
Also published as: GB1392468A; JPS5825455B1; BE785688A; DE2134122C3; IT962428B; DE2134122A1; FR2145161A5; US3803418A

Description

Die Erfindung betrifft ein Röntgengerät für Schädeluntersuchungen mit einer längsverschiebbaren und längs einer Skala querverschiebbaren Patientenlagerstalt und einer relativ dazu derart ortsveränderlichen Röntgenröhre-Bildschichteinheit, daß das Aufnahmeobjekt (Schädel) in den Strahlengang einführbar und fixierbar ist, bestehend einerseits aus einem U-förmigen Schwenkarm, an dessen einem Schenkel eine Röntgenröhre mit einem Lichtvisier, das durch den Zentralstrahl hindurchgehende, auf das Aufnahmeobjekt projizierbare Strichmarken in Längsrichtung der Lagerstatt und quer dai-u besitzt und an dessen anderem Schenkel ein Bildschichtträger derart einander zugewandt angeordnet sind, daß der Zentralstrahl der Röntgenröhre in der Mittelsenkrechten der Bildschicht liegt und andererseits aus einem U-förmigen Stativ, an dessen einem Schenkel der Schwenkarm etwa in seinem Schwerpunkt derart um eine horizontale Achse drehbar gelagert und dessen anderer Schenkel an einem Drehlager derart um die senkrechte Lagerachse schwenkbar gehaltert ist, daß sich der Fokus der Röntgenröhre und der Mittelpunkt der Bildschicht stets auf den Oberflächen gedachter konzentrischer Kugeln bewegen, wobei am Schwenkarm ein zusätzliches, einen senkrecht zum Zentralstrahl ausgerichteten, diesen in der Höhe der Schwenkachse schneidenden Lichtfächer projizierendes Lichtvisier befestigt ist.

Die Röntgenschädeldiagnostik verlangt in einem andere zu untersuchende Körperorgane weit übersteigendem Maße die Durchstrahlung aus den unterschiedlichsten Richtungen. Diese Notwendigkeit ergibt sich daraus, daß die Weichteilstrukturen des Gehirns und die Schleimhäute des Nasen-Rachenraumes in die knöchernen Strukturen des Schädels eingebettet sind. Dies hat zur Folge, daß die darzustellenden Weichteilstrukturen von knöchernen Strukturen ebenso wie die knöchernen Strukturen gegenüberliegender Schädelwände selbst informationsverfälschend überlagert werden können. Zur Vermeidung solcher Überlagerungen müssen bestimmte Projektionsbedingungen exakt eingehalten werden, was häufig recht komplizierte Einstellungen erfordert.

Mit den üblichen Röntgendiagnostikgeräten sind solche Einstellungen nur schwer zu verwirklichen. Dieser Mangel hat zur Entwicklung einer Anzahl von Spezialgeräten geführt, die alle eine gewisse Verbesserung der Einstelltechnik erbrachten, aber zu keiner voll befriedigenden Lösung führten. Erst Ziedes des Plantes ist der Durchbruch mit der Idee gelungen, Röntgenröhre und Bildschicht zu einer gegenüber dem Patienten derart beweglichen Einheit zusammenzufügen, daß der Zentralstrahl der Röntgenröhre und der Mittelpunkt

der Bildschicht auf den Oberflächen gedachter konzentrischer Halbkugeln um das Aufnahmeobjekt als Zentrum bewegbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, den Patienten liegend zu fixieren und dutch entsprechende Positionierung der Aufnahm.-.-dnheit Aufnahmen aus jeder gewünschten Position zu machen. Zur Einstellung der Projektionsrichtungen besitzt das von Ziedes des Plantes angegebene Schädelgerät ein iJer Röntgenröhre zugeordnetes Meßmitte!, das es erlaubt, eine bestimiite räumliche Lage als Ausgangsposition für alle gewünschten Projektionen einzustellen.

Eine weitergebildete Ausführung eines solchen Röntgengerätes ist durch das Data-Blatt der Firma Elema-Schönander »MIMER III mit RCT-2« (DS 705, DS 707) vorn Januar 1969 bekanntgeworden. Bei diesem Röntgengerät läßt sich die Röhre-Bildschichteinheit um zwei zueinander senkrecht stehende und sich schneidende Achsen drehen. Außerdem läßt sich die Höhe der Röhre-Bildschichteinheit über den Fußboden verändern. Alle diese Einstellungen der Röhre-Bildschichteinheit lassen sich an Skalen ablesen und exakt reproduzieren. Trotzdem brachte es immer wieder Schwierigkeiten mit sich, diese Genauigkeit der Einstellung auf den Patienten zu übertragen. Der Patient liegt jedesmal etwas anders auf dem Untersuchungstisch, so daß die Reproduzierbarkeit bestimmter Einstellungen, trotz der guten Einstellbarke ι des Gerätes selbst, praktisch nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Einstellung der Ausgangsposition (Nullage), von der aas durch skalenmäßig erfaßbare Verstellungen der diversen Geräteteile neue Positionen definiert angefahren werden können, zu vereinfachen. Dabei ist zu beachten, daß diese Ausgangsposition eine definierte, reproduzierbare Zuordnung der Position der Geräteteile zum Patienten umfassen muß.

Bei einem Röntgengerät der eingangs genannten Art wird dazu erfinaungsgemäß vorgeschlagen, daß das zusätzliche Lichtvisier zur Fixierung gleichbleibender Ausgangspositionen des jeweiligen Aufnahmeobjektes zum Gerät (Nullage) in der Drehachse des Schwenkarmes angeordnet ist, zur Projektion je eines durch den Mittelpunkt der gedachten Kugeln hindurchgehenden, sich längs der Lagerachse des Schwenkarmes schneidenden vertikalen und horizontalen, ebenen Lichtfächers auf die Oberfläche des Aufnahmeobjektes als Doppelstrichlichtvisier ausgebildet ist und der Patientenlagerstatt zusätzlich zu den Anzeigemitteln für die Stellung des Röntgenuntcrsuchungsgerätes weitere Anzeigemittel zur definierten Verschiebung der Tischplatte in Tischlängsrichtung zugeordnet sind. Dadurch ist die Einstellung der Nullage wesentlich vereinfacht. Nachdem der Patient auf der Lagerstatt fixiert und der Kopf in eine ungefähre Aufnahmeposition gebracht ist, werden mit Hilfe der Lichtvisiere an der Röntgenröhre und im Drehpunkt des Schwenkarmes drei aufeinander senkrecht stehende, durch den Mittelpunkt der gedachten Kugeln hindurchgehende, anatomisch leicht erkenn- und definierbare Referenzflächen des Kopfes, beispielsweise die infraorbitale, die auriculare und medialsagitta-Ie Ebene mit den entsprechenden Markierungen der Lichtvisiere zur Deckung gebracht. Ausgehend von dieser Nullage kann dann eine Vielzahl von Aufnahmepositionen dadurch eingestellt werden, daß aus einer Tabelle die den einzelnen Aufnahmearien zugeordneten geometrischen Parameter abgelesen und rein mechanisch an den entsprechenden Linstellmitteln eingestellt und an den Anzeigemitteln abgelesen werden. Auf diese Weise können die zu den kompliziertesten Obliegenheiten des medizinischen Hilfspersonals gehörenden Schädelaufnahmen auch von nicht speziell geschultem und besonders erfahrenem Personai angefertigt werden. Darüber hinaus kann der personelle Zeitaufwand für die Herstellung einer Schädelaufnahmeserie auf diese Weise auf ein Minimum reduziert werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand des folgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. In

Fig. 1 ist das Gerät dargestellt, während

F i g. 2 ein Blockschaltbild für die automatische Steuerung der Gerätebewegungen zeigt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Röntgengerät ist die Röntgenröhre 1 mit der ihr zugeordneten einstellbaren Blende 2 am Schenkel 3 des U-förmigen Schwenkarmes 4 befestigt. Der Schenkel 5 des Schwenkarmes trägt den Kassettenhalter 6, in den die Röntgenfilmkassette 7 einschiebbar ist. Röhre und Kassettenhalter sind so angeordnet, daß der Zentralstrahl der Röhre mit der Mittelsenkrechten der Kassette zusammenfällt. Zur Änderung des Fokus-Bildschicht-Abstandes ist der Schenkel 5 mit Hilfe des Mechanismus 8 in Zentralstrahlrichtung verstellbar angeordnet. Der Schwenkarm 4 ist in einem mittleren Bereich zwischen Röntgenröhre und auf maximalem Fokus-Bildschicht-Abstand befindlichem Kassettenträger an dem als Horizontallager 9 ausgebildeten Schenkel eines U-förmigen Stativs mit der vertikalen Säule 10 und dem horizontalen Schenkel 11 derart um die horizontale Lagerachse 9' drehbar gelagert, daß sich der Fokus der Röntgenröhre 1 und der Mittelpunkt der Bildschicht der Kassette 7 auf konzentrischen Kreisbahnen bewegen. Der horizontale Schenkel 11 des Stativs ist am Drehlager 12 um dessen vertikale l.agerachse 12' schwenkbar aufgehängt. Dabei geht die Lagerachse 12' des Lagers 12 durch den Mittelpunkt der gedachten konzentrischen Kreise, auf deren Umfang sich der Fokus der Röntgenröhre 1 und der Mittelpunkt der Bildschicht der Kassette 7 bewegen. Dadurch ist erreicht, daß sich der Fokus der Röntgenröhre und der Mittelpunkt der Bildschicht auf der Oberfläche gedachter konzentrischer Kugeln bewegen.

Die Patientenlagerstatt besteht aus einer Tischplatte 13, die auf der um die Achse 14' drehbaren Säule 14 ruht, welche mit Hilfe einer im Sockel 15 angeordneten, vom Fußhebel 16 zu betätigenden hydraulischen Hubvorrichtung höhenverstellbar ist. Der Sockel 15 ist auf dem Fußteil 17 angeordnet, welcher nicht dargestellte Rollen besitzt, von denen zwei in der Schiene 18 geführt sind, so daß sich der Tisch in einer stets gleichbleibenden, von der Schiene 18 bestimmten Richtung zum Gerät verschieben läßt. Der Hebel 19 dient zur Arretierung der Bewegung der Lagerstatt in Schienenrichtung. Die Tischplatte 13 ist gegenüber der Säule 14 in Längs- und Querrichtung verstellbar. Die Längsverstellung wird mit Hilfe des Handrades 20 und die Querverstellung mittels des Handrades 21 vorgenommen. Der Hebel 22 dient zur Arretierung des Tisches in Längsrichtung und der Hebel 23 zur Arretierung in Querrichtung. An seinem Kopfende besitzt der Tisch Halterungsmittel zum Einführen der Kopfstütze 24 aus durchsichtigem Material. Die beiden Tragholme 25 dieser Kopfstütze sind aogekröpft, so daß durch Einführen der Kopfstütze in der einen oder anderen Position der Kopf des Patienten in zwei unterschiedlichen Positionen gelagert werden kann.

Das Gerät wird nun zunächst auf folgende Weise in eine Ausgangsposition (Nullage) zum Aiifnahmeprniekt

(Schädel) gebracht. Nachdem der Patient auf den Tisch aufgelegt und fixiert worden ist, wird der Tisch in eine solche Position zur Röntgenröhre-Bildschicht-Einheit gebracht, daß der Schädel des Patienten ungefähr im Strahlengang liegt. Zur genauen Einstellung des Aufnahmeobjektes ist im Drehpunkt des Schwenkarmes 4 ein Lichtvisier 26 angeordnet, das einen vertikalen Schlitz 27 und einen horizontalen Schlitz 28 besitzt. Durch diese beiden Schlitze können auf das Aufnahmeobjekt zwei Lichtfächer projiziert werden, die eine vertikale und eine horizontale, durch den Mittelpunkt der gedachten konzentrischen Kugeln hindurchgehende Schnittfläche kennzeichnen. Mit Hilfe der Handräder 20, 21 zur Einstellung der Tischplatte 13 wird nun das Aufnahmeobjekt in eine solche Position gebracht, daß die vertikale Schnittfläche eine bestimmte, anatomisch leicht fixierbare Position, beispielsweise die sog. Infraorbiialebene, kennzeichnet. Zur Fixierung einer horizontalen Ebene kann die Lichtmarke des horizontalen Schlitzes 28 durch Variation der vertikalen Lage des Aufnahmeobjektes zum Gerät, etwa mit Hilfe des Fußhebels 16 für die Höhenverstellung des Tisches oder mit Hilfe eines Einstellgriffes 29 für die Verstellung der teleskopartig ausziehbaren Stativsäule 10, mit der sog. Infraorbitalebene zur Deckung gebracht werden. Um die für eine definierbare Raumposition erforderliche dritte Ebene mit der Lichtvisiermarkierung zur Dekkung zu bringen, gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder wird das Stativ um 90° um die Lagerachse 12' des Drehlagers 12 geschwenkt und die Lichtfächer des Lichtvisiers 26 mit der sog. Medial-Sagittal-Ebene zur Deckung gebracht oder es wird, ohne die Schwenkbewegung des Stativs ausführen zu müssen, die in der Blende 2 der Röntgenröhre angeordnete Lichtmarkierung in Form eines in Tischlängsrichtung und quer dazu angeordneten Fadenkreuzes benutzt. Dazu wird der Zentrahlstrahl der Röntgenröhre 1 senkrecht gestellt und sodann mit Hilfe des Handrades 21 des Tisches die in Tischlängsrichtung verlaufende Markierung des Lichtvisiers mit der Medial-Sagittal-Ebene des Aufnahmeobjektes zur Deckung gebracht.

Nachdem auf diese Weise die Nullage eingestellt ist.

können alle gewünschten Aufnahmepositionen etw; nach einer Tabelle, welche die quantitativen Abwei chungen einzelner Positionen aus der Nullage vor schreibt, eingestellt werden. Dazu sind den einzelner die relative Lage von Aufnahmeobjekt und Röntgen röhre-Bildschicht-Einheit bestimmenden Einstellglic dorn Anzeigmittel zugeordnet. So ist das Drehlager i; mit der Skala 30, die horizontale Drehachse für di( Schwenkbewegung des Schwenkarms 4 mit der Skali 31, die Teleskopführung der vertikalen Säule 10 mit de Skala 32, das Handrad 20 für die Tischlängsbewegun; mit der Skala 33 und schließlich das Handrad 21 für di< Tischquerbewegting mit der Skala 34 einzustellen.

In Fig. 2 ist schematisch dargestellt, wie es bein Übergang von der Handeinstellung auf eine Einstellung mittels Servomotoren möglich ist, die einzelner Aufnahmepositionen mit Hilfe einer lochkartengesteu erten Einheit automatisch zu fixieren. Bei dem in Fig.; dargestellten Blockschaltbild sind fünf solcher Servo motoren, nämlich der Motor 35 für die Vertikalbewe gung der Säule 10, der Motor 36 für die Winkeleinstel lung des Schwenkarms 4 am Drehlager 9, der Motor 3i für die Winkeleinstellung der vertikalen Säule 10 an Drehlager 12, der Motor 38 für die Verstellung dei Tischplatte 13 in Querrichtung und schließlich dei Motor 39 für die Verstellung der Tischplatte 13 ir Tischlängsrichtung. Alle diese Motoren werden von dei Steuereinheit 40 aufgrund einer in das Dateneingabegerät 41 eingeführten Information, beispielsweise mittels einer Lochkarte 42, gesteuert. Diese Lochkartensteuerung braucht nicht auf die mechanischen Einstellbewegungen des Gerätes beschränkt zu bleiben, sie kann vielmehr auch die entsprechenden elektrischen Einstellungen von Röntgenröhrenspannung, Röntgenröhrenstrom und Aufnahmezeit am Röntgenapparat 43 vornehmen, um die jeweils richtige Dosis für die betreffende Aufnahme zu wählen. Auch die Aufnahmeauslösung kann auf die beschriebene Weise automatisch erfolgen, so daß ein ganzes Aufnahmeprogramm abgewickelt werden kann und sich die Tätigkeit der Bedienungsperson nur noch auf die Einstellung der Nullage beschränkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Röntgengerät für Schädeluntersuchungen mit einer längsverschiebbaren und längs einer Skala querverschiebbaren Patientenlagerstatt und einer relativ dazu derart ortsveränderlichen Röntgen-Bildschichteinheit, daß das Aufnahmeobjekt (Schädel) in den Strahlengang einführbar und fixierbar ist, bestehend einerseits aus einem U-förmigen Schwenkarm, an dessen einem Schenkel eine Röntgenröhre mit einem Lichtvisier, das durch den Zentralstrahl hindurchgehende, auf das Aufnahmeobjekt projizierbare Strichmarken in Längsrichtung der Lagerstatt und quer dazu besitzt und an dessen anderem Schenkel ein Bildschichtträger derart einander zugewandt angeordnet sind, daß der Zentralstrahl der Röntgenröhre in der Mitteisenkrecbten der Bildschicht liegt und andererseits aus einem U-förmigen Stativ, an dessen einem Schenkel der Schwenkarm etwa in seinem Schwerpunkt derart um eine horizontale Achse drehbar gelagert und dessen anderer Schenkel an einem Drehlager derart um die senkrechte Lagerachsc schwenkbar gehaltert ist, daß sich der Fokus der Röntgenröhre und der Mittelpunkt der Bildschicht stets auf den Oberflächen gedachter konzentrischer Kugeln bewegen, wobei am Schwenkarm ein zusätzliches, einen senkrecht zum Zentralstrahl ausgerichteten, diesen in dei Höhe der Schwenkachse schneidenden Lichtfächer projizierendes Licht visier befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Lichtvisier zur Fixierung gleichbleibender Ausgangspositionen des jeweiligen Aufnahmeobjektes zum Gerät (Nullage) in der Drehachse (9') des Schwenkarmes (4) angeordnet ist, zur Projektion je eines durch den Mittelpunkt der gedachten Kugeln hindurchgehenden, sich längs der Lagerachse des Schwenkarmes schneidenden vertikalen und horizontalen ebenen Lichtfächers auf die Oberfläche des Aufnahmeobjektes als Doppelstrichlichvvisier (26, 27, 28) ausgebildet ist, und der Patientenlagerstatt (13 bis 25) zusätzlich zu den Anzeigemitteln für die Stellung des Röntgenuntersuchungsgerätes weitere Anzeigemittel (33) zur definierten Längsverschiebung der Tischplatte (13) in Tischlangsrichtung zugeordnet sind.

2. Röntgengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tischplatte (13) längs einer vertikalen Achse (14') in der Höhe verstellbar ist.

3. Röntgengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stativsäulc (10) eine einstellbare Teleskopführung zur Höhenverstellung der Lagerachse (9') besitzt.

4. Röntgengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tischplatte auf einem Zentralfuß (14, 15, 17) ruht und um die vertikale Achse (14') schwenkbar ist.

5. Röntgengerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralfuß (14,15,17) längs einer Schiene (18) geführt ist.

6. Röntgengerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Untersuchungstisch eine über das kopfseitige Ende hinausragende durchsichtige und gegenüber der Tischplatte (13) höhenverstellbare Kopfstütze (24,25) besitzt.

7. Röntgengerät nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der die Bildschicht tragende Schenkel (5) des Schwenkarmes (4) in Zentralstrahlrichtung verstellbar ist.

8. Röntgengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Anzeigemitteln (30 bis 34) versehenen Einstellbewegungen mit Hilfe von Steuermotoren (35 bis 39) vorgenommen werden, zu deren Betätigung eine programmierbare Steuervorrichtung (40,41) vorgesehen ist

9. Röntgengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (40) auch die elektrischen Werte Röntgenröhrenspannung, Röntgenröhrenstrom und Aufnahmezeit aufgrund der eingegebenen Daten einstellt.