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Regelbare Röntgenstrahlenblende Die Erfindung betrifft eine regelbare,
auf der Röntgenröhre angeordnete Röntgenstrahlenblende, die an den mit einer Steuereinheit
versehenen Röntgengenerator angeschlossen ist, zwei oder mehrere, in der Richtung
der Strahlung hintereinander angeordnete Tore besitzt und außerdem mit einem Strahlenfilter
versehen ist.
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Auf den zwei Hauntgehieten der diegnnetischen Anwendung der Röntgenstrahlen,
bei der Durchleuchtung und bei den Röntgdnaufnahmen, ist die Regelung des Querschnittes
des angewandten Strahlenbüschels auf das Mass des abzubildenden Körperteiles entsprechende
Abmessung besonders wichtig. Die allgemein verwendeten Strahlenblenden lösen diese
Aufgabe dadurch, dass in zwei gegeneinander senkrechten Richtungen, vorteilhaft
aus blei bestehende Pltttenpsare hoher Strahlschwächung verwendet erden, die das
Strahlenfeld sozusagen kreuzen. Diese zwei zueinander senkrecht stchenden Begrenzungselemente
erzeugen ein Strahlenbündel im allgemeinen mit Rechteckquerschnitt.
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Die Plattenpaare bewegen sich miteinander im Zwang schluss gegenüber
der Mittellinie des Strahlenbbnchels, des sogenannten Hauptstrahls symmetrisch nähern
sich oder entfernen sich zu, bzw, von die sem. Mit Rücksicht darauf, dass in der
Röntgenetrahlenquelle, ill der Röntgenröhre nicht bloss au. den Fokus, sondern auch
aus anderen Teilen der Röntgenröhre, aus dem Anodenteller und Stiel, aus den Wänden
der Röhre Röntgenstrahlungen ausgehen, ist ausser der bereits erwähnten Messeinstellung
eine wichtige Aufgabe der Strahlenblende
die möglichst maximale
Beseitigung dieser extrafokalen Strahlungen0 Die extrsfokale Strahlung verursacht
nämlich an den Rändern des Strahlenfeldes störende Halbechatten, das Bild der aus
dem Fokus ausgehenden Strahlung wird verschwommen, es entsteht ein ungoharfes Bild,
somit wird die qualität des Bildee ungünstig beeinflusst und verursacht für den
Kranken eine überflüssige Strahlenbelastung. Die Aufgabe der Strahlenblende ist
daher durch eine mögliche Beseitigung der extrafokalen Strahlung das Abschaffen
dieser Ersoheinungen und die Ausdehning der aus der endlichen Abmessung des Fokus
aioh ergebende Halbschattenzone auf ein unumgängliches Mass zu beschränken.
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Die extrafokale Strahlung vermindernde Wirkung erreichen die Blenden
dadurch, dass sie 'das Strahlenbündel nicht nur in einer Ebene (einebenige Strahlenblende),
sondern in mehreren Ebenen begrenzen, wodurch die Strahlenblende eine tubenförmige
Wirkung ausübt. So entstehen in zwei Ebenen begrenzende Blenden (Doppeletrahlenblenden),
ferner solche Doppelstrahlenblenden, die auch ein weiteres, drittes strahlenbegrenzendes
Torpaar besitzen, dessen Elemente in die Strahlenaustrittsöffnung der Böntgenröhrenumhüllung
hereinragen.
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Diese sind die sogenannten Tiefstrahlenblenden.
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Die Verminderung der Halbschattenzone des Fokus wird hauptsächlich
durch die hievon am weitesten befindlichen Strahlungstor erreicht, während die Verminderung
der aus der extrafokalen Strahlung herrührenden Halbschattenzonen, sowie die möglchst
maximale Beseitigung der extrafokalen Strahlung kann innerhal'b der Möglichkeit
der Röhrenumhüllung durch die zum Fokiis am nächsten gelegenen Begrenzungselemente,
mit den sogenannten Tiefstrahlungstoren erreicht werden. Die verschiedenen Strahlungsschutznormen
und Vorschriften schreiben im Zusammenhang mit der Ausführung der einfachstentragbaren
Röntgeneinrichtungen die Verwendung der doppelten Strahlenblenden, und nach Möglichkeit
der Tiefstrahlenblenden vor.
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Eine weitere Aufgabe der Strahlenblenden ist die Erleichterung der
Einstellung, bzw. das Zentrieren des Strahlungs@@des. Dieses Ziel wird dadurch erreicht,
dass das durch das Röntgenstrahlenbündel beleuchtete Feld durch das Lioht einer
Glühlampe beleuchtet wird. Nachdem die beiden Felder, das Röntgenstrahlenfeld und
das zentrierunde Lichtfeld bei jeder Blendenöffnung ZUB*mmenfallen müssen, arbeiten
die ausgeführten, sogenannten
Dichtprojektionsblenden sodass in
den Weg zwischen den beiden feldbegrenzenden Ebenen ein Spiegel aus einem Material
kleiner Strahlung schwächung angeordnet wird, der das Lichtbündel auf der Seite
der Strahlenblende angeordneten Lichtquelle derart auf die Stelle des Lichtbündels
wirft, dass das virtuelle Bild der Lichtquelle auf das Fokusgebiet der Röntgenstrahlen
kommt.
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Eine weitere Aufgabe der Strahlenblende ist, dass für das Anordnen
entsprechender Filter eine Möglichkeit geboten werde. Die in der Diegnostik verwendete
Röntgenstrahlung ist vornehmlich eine sogenannte Bremsstrahlung, die Komponenten
verschiedener Wellenlkngen enthält. Das kurzwellige Ende des Spektrums ist scharf,
doch reicht das Spektrum ununterbrochen in das langwellige Gebiet. Die langwellige
Röntgenetrahlung nimmt in der Bilderzeugung kaum, oder gar nioht Teil, erhöht aber
bedeutend die Strahlenbelastung des Kranken. Deshalb schreiben die Stahlungssohutznormen
vor, dass die durch verschiedene Spannungen erregte Röntgenstrahlung mit welchen
Strahlungsfiltern zu sieben ist. Der in der Diagnostik allgemein verwendete Spannungsbereich
liegt
zwischen 40 bis 125 eventuell 150 kV. Dieser Breich macht das Wechseln mehrerer
Filter nötig, so dass der erwähnte Erregerspannungsbe reich in drei oder vier Abschnitte
aufgeteilt werden muss, und innerhalb dieser muss zu jedem Abschnitt ein Filter
mit einem Mindestwert zugeordnet sein.
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Die in Anwendung stehenden Strahlenblenden lösen dieses Problem auf
verschiedenen Wegen.
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Eine Möglichkeit besteht in der Anordnung des Strahlungsfilters auf
der Ausgangsseite der Strahlenblendev Bei dieser Ausführung besteht eine Schwierigkeit
in dem, dass der Strahlungsfilter wegen der Lichtprojektion durchsichtig sein muss.
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Für durchsichtige Strahlungsfilter werden hauptsächlich durch Metallv.rdampfung
hergestellte dünne Schichten von Elementen hoher Ordnungszahl auf durchsichtigen
Tragflächen verwendet. Ausser den Schwierigkeiten der Rerstellung haftet diesen
Verfahren der Nachteil, dass für die Filtersohicht in die Spannungebereich das vorteilhafte
lluli niui und Kupfer nicht zu verwenden sind. Eine andere Möglichkeit der Anordnung
ergibt sich vor dem Eingangstor der St5rahlenblende. Bei dieser Anordnung ist natürlich
die Verwendung eines Tioftores
nicht möglich, Beide üblichen Verfahren
sind noch mit dem weiteren Nuchteil uehaftet, dass die den verschiedenen Spannungebereichen
zugeordneten Filter von Hand aus gewechselt wereen müssen. Demnach nimmt die mit
der Anderung der Röhrenspannung betraute Person die Spannungsände rang in einem
von der Strahlungsquelle abgesonderten Raum aufgestellen STeuerapparat vor, während
das Wechseln des Filters an der Röntgenröhre vorzunehmen iet. Diese Lösung führt
oft zu Verwochslangen, zu der Anwendung nicht angemessener Filter mit der folge
einer nicht entsprechenden Exposition. Um fliesen Nachteil zu beseitigen stellt
das Bedienungspersonal die Verwendung der Filter in kurzer Zeit ab, wodurch die
Strahlungsschutzvorschriften nicht zur Geltung kommen können, obwohl diese aus besonders
eingehenden Strahlungsschutzerwägungen entstanden sind. Die automation des Filterwechsels
wurde an den bekannten Strahlungsblenden, insbesondere an den Tiefstrahlungeblenden
bisher noch. nicht gelöst. Der Grund hierfür war u.a0 dass der mechaniache Zwangschlues
zwischen den bisher gefertigten Toren der Strahlungsblenden, sowie die BetätigungseinriohtWigen
die Anordnung einer Wechselvorrichtung für mehrere
Filtersorten
nicht ermöglichten.
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Die erfindungagemässe Röntgenstrahlen blende beseitigt obige Nachteile
.- Für die Erläuterung der Wirkungsweise dieser Ausfahrung sollen die Figuren dienen,
von welchen Fig. 1 ein skizzenmässiges Schnittbild der auf der Röntgenröhre anzuordnenden
Stahlenblende, und die Fig. 2 die Filter enthaltenden Rahmen, die durch betätigten
Kontakte, sowie den skizzenmässigen Zusammenhang des Spannungsreglers darstellt.
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Die rig. 1 stellt von den Plattenpaaren der Strahlungstore bloss
die eine Abmessung dar, deren Bewegungsrichtung in der Zeichnungsebene liegt, die
hierzu senkrechte Bewegungsrichtung ist hingegen nicht dargestellt. Die Platten
dieser letzteren befinden sich in einer Ebene tal einige fl verschoben, ihre Wirkungsweise
ist aber sinngemäss der vorigen gleich. In dem ausgebrochenen Teil der skizzeniässigen
Zeichnung des flöntgenröhrenkolbens 1 der Fig. 1 zeigt 2 die Röntgenröhrenanode
und das stizzenhafte Bild des hier angeordneten Röntgenstrahlenfokus 3. Der ausgeschnittene
Röntgenstrahlenkegel 4 entweicht aus dem Röntgenröhrenkolben
über
die Austrittsöffnung 5. Die Strahlenblendenu mhüllung 6 ist auf dem Röntgenröhren
kolben 1 untergebraoht. Das Tieftor 7 ragt in die Strahlenaustrtteöffnung 5 ein.
Das mittlere Tor 8, sowie das von dem Fokus entfernte Tor 9, sind mit dem die Tore
haltenden Arm 10, sowie mit den Verbindungsarm 11 miteinander verbunden. Der die
Tore haltender Arm 10 ist gleichzeitig mit den die Tieftore 12 haltenden Sohwenkarm
- in der der Zeichnung entsprechenden Kulissenform - in mechanischer Verbindung.
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Der Spiegel 13 wirft das Licht der Projektionslampe 14, als ein virtuelles
Bild, auf die Stelle des Röntgenstrahlenfokus 3. Der Filterrahmen 15 dient für die
Aufnahme der Filter 16.
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Die Fig. 2 zeigt skizzeniässig die in demFilterrahmen 15 - in der
Ausführung nach der Figur ang*-ordnet - drei Filterfeider 16, sowie die stif dem
Rahmen befindliche Nocken i.r, die die Kontakte 18 ein- und ausschalten können.
Die Kontakte 18 sind elektrisch über de Verbindungsleitung 19 mit der Steuerinheit
20 des Hochspannungsregelschaltes 21 des Röntgengenerators vorbunden. Ebenfalls
durch die elektrische Verbindung 19 steht die Steuereinheit mit dem Betätigungsorgan
.22 des Filterrahmens,
nach der Figur mit dem Elektromotor in Verbindung.
Die aus den Nocken 17, aus den gontakten 18, aus der elektrischen Verbindung 19,
aus den Hechapannungsregelschalter und aus dem Betätigungsorgan 22 der Filterrahmen
bestehende Einrichtung bildet einen automatischen Regelkreis, mit dessen Hilfe zu
dem entsprechend eingestellten Spannungsbereich, der Filterrahmen 15 in der entsprechenden
Lage in den Weg 4 des Röntgenstrahlenkegels, immer mit dem entsprechenden Filter
au stchen kommt.
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In der Nachbarschaft des mittleren Tores 8 sich befindende Filterrahmen
15 wird durch die Anordnung zwischen diesem und dem fokusentfernten Tor g ermöglicht,
dass die Betätigung des erfindungsgemässen Tiefentores 7 durch Schwenken des diesen
tragenden Schwenkarmes 12 erfolgt, wodurch genügend Platz für das Anordnen des Filterrahmens
zustandekommt.
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Die Erfindung ist daher eine regelbare Röntgenstrahlenblende, gekennzeichnet
dadurch, dass sie suf einem verdrehbaren Irn ein fokusnahen strahlungsbegrensendes
Tor besitzt, und dass der verdrehbare Arm mit den üblichen Toren der Strehlenblende
mechanisch gekuppelt ist. Dimer
Erfindungsgedanke bedeutet gegenüber
der extrafokalen Strahlung z.B. im Vergleich mit linearen Bewegungen eine wesentlich
wirksamere Begrenzung, wobei die Schwenkvorrichtung eine Möglichkeit für die Anordnung
einer automatisch betätigten Filterwechseleinrichtung ergibt. Ein weiteres Kennzeichen
ist, dass ein mehrere verschiedene Strahlenfilter enthaltender, beweglicher Filterrahmen
anzuordnen ist, auf dem mit dem Iochspannungsrqgler des Röntgengenerators elektrisch
verbundene, Kontakte öffnende und schliessende Organe vorhanden sind, ferner, dass
die Betätigungseinrichtung des Filterrahmens mit dem Hochspannungsschalter des Röntgengenerators
elektrisch verbunden ist. Dieser Erfindungsgedanke ermöglicht, dass zu den verschiedenen
Hochspannungsbereichen zugeordnete Strahlungsfilter automatisch eingeschaltet werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besitzt bei dem Arm des Tiefentores
515 mechanische Verbindung eine Kulisse. Eine ebenfalls vorteilhafte Äusführungsform
der erfindungsgemässen Lösung ist die, bei dem die Verlagerung des Filterrahmens
linear ist.
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Die erfindungsmässigen Merkmale sind von den übrigen Eigenheiten
des Aufbaus der Strahlenblende
auch unabhängig anzuwenden, z.b.
unabhängig davon, ob die Betätigung der Strahlenblende mechanisch, elektrisch, oder
eventuell pneumatisch erfolgt, oder aass die Einstellung der Feldabmessung der Strahlenblende
automatisch ist oder nicht. Die Umhüllung der Strahlenblende kann auf der Austrittsseite
solche Teile besitzen, die für die Aufnahme von Zusatseinrichtungen geeignet sind.
Ebenfalls ist es möglich, dass die Lichtprojektionsvorrichtung mit einem Zeitschalter,
oder mit einem Blinkapparat ausgerüstet werde.
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Die erfindungsgemässe Lösung hst daher gegenüber der bisher bekannten
und angewandten Strßhlungsblenden den Vorteil, das der Schwenkapparat für die Betätigung
des Tiefentores eine wirkssmers extrafokale Strahlungsschwächung und den Einbau
eines automatischen Filterwechselsystems ermöglicht, wobei dieser automatischer
Filter wechsel apparat die Anwendung des aus Strahlungsschutzstandpunkt immer besonders
wichtiges entsprechenden Filters, mit vollständigem Ausschliessen eines Irrtums,
oder eines Fehlers sichert.