DE2615335A1

DE2615335A1 - Primaerstrahlenblende

Info

Publication number: DE2615335A1
Application number: DE19762615335
Authority: DE
Inventors: Alfred Hahn; Rudolf Pospischil; Ernst Steiner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-04-08
Filing date: 1976-04-08
Publication date: 1977-10-13
Also published as: FR2347023A1; DE2615335C3; US4093864A; FR2347023B1; DE2615335B2

Description

AKTIENGESELLSCHAFT . Unser Zeichen Berlin und. München VPA 76 P 5043 BRD

Primärstrahlenblende

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Primärstrahlenblende für ein Röntgenuntersuchungsgerät mit mehreren, den Strahlenkegel begrenzenden, senkrecht zur Symmetrieachse der Primärstrahlenblende verstellbaren und um die Symmetrieachse drehbaren Blendenplatten.

Eine Primärstrahlenblende der eingangs genannten Art ist bereits durch die FR-PS 1 319 743 bekannt. Mit dieser Primärstrahlenblende läßt sich ein rechteckiger oder quadratischer Strahlenkegel ausblenden und je nach Bedarf um die Symmetrieachse der Primärstrahlenblende, die meist mit dem Zentralstrahl der Röntgenröhre zusammenfällt, drehen. Eine solche rechteckige Ausblendung kommt den Bedürfnissen, ein zu wählendes Kassettenformat bzw. Filmformat voll ausnützen zu können, entgegen. Dieser Primärstrahlenblende haftet jedoch, insbesondere bei der Untersuchung von Organen die unmittelbar an Körperbereiche mit stark reduzierter Strahlenabsorption angrenzen, der Nachteil an, daß infolge der gerundeten Organgrenzen an den Bildecken seitlich am zu untersuchenden Organ vorbeigehende, nur wenig geschwächte Strahlung auf die Bildschicht auftrifft und die Ränder des zu untersuchenden Organs überstrahlt. Das hat zur Folge, daß die Detailerkennbarkeit in diesen Randbereichen verschlechtert ist. Ein typisches Beispiel hierfür sind Herzuntersuchungen, bei denen die Eranzgefäße durch die seitlich am Herzen vorbeigehende, vom Lungengewebe wenig geschwächte Strahlung überstrahlt wird.

Durch die DT-PS 1 800 879 und die DT-OS 2 053 089 ist es bei Primär strahleiibl end en bekannt, kreisrunde Öffnungen auszublenden. Diese Blenden dienen dasu, den Strahlenkcgel auf das ebenfalls kreisrunde Eingangsfenster eines Röntgenbildverstärkers

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einzublenden. Diese Blenden lassen keine anderen Einblendungen zu.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Primärstrahlenblende zu konstruieren, die an Körperorganen, deren Konturen unterschiedliche Radien aufweisen, zumindest bereichsweise anpaßbar ist. Dabei sollte diese Blende besonders für Herzuntersuchungen geeignet sein, wo infolge der Beweglichkeit des Herzens und der stark voneinander abweichenden Absorpticnswerte des Herzmuskels und des umgebenden Lungengewebes besonders krasse Verhältnisse vorliegen.

Bei einer Primärstrahlenblende der eingangs genannten Art _fist daher erfindungsgemäß die den Strahlenkegel begrenzende vordere Kante zweier über einen motorischen Stelltrieb gegeneinander verstellbarer Blendenplatten so gewinkelt, daß sich eine jede in einer Ebene senkrecht zur Strahlenrichtung als flaches "V" mit einem Öffnungswinkel von 50 bis 150 Grad und mit einem stark verrundeten Mittelteil projiziert. Damit ist der Vorteil verbunden, daß sich diese Blendenplatten nach Art eines Kurvenlineals den unterschiedlichen Konturen der Organe anschmiegen können. Darüber hinaus kann mit Hilfe der beiden Blendenplatten bei Herzuntersuchungen eine verhältnismäßig gute Umschließung des gesamten Herzmuskels erreicht werden.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die beiden Blendenplatten um eine parallel zur Steü!richtung der beiden Blendenplatten ausgerichtete, die Symmetrieachse schneidende Achse in jeweils entgegengesetzter Richtung um etwa 5 bis 15 Grad gegenüber einer senkrecht zur Symmetrieachse der Primärstrahlenblende orientierten Ebene geneigt sein. Das hat zur Folge, daß die beiden Blendenplatten vollständig geschlossen werden können und sich bei kleinen Blendenöffnungen praktisch auch noch in einer einzigen Ebene bewegen.

Der Einsatzbereich der Primärstrahlenblende läßt siel·), bedeutend erweitern, wenn die Blendenplatten in Ausgestaltung der Erfindung einen im Sinne einer Halbschattenbildung herabgesetzten, einer 0,5 bis 35 ma starken Aluminiumplatte entsprechenden Ab-VPA 75 E 5095 709841/0466

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sorptionswert besitzen. Dadurch bleiben die durch die Blendenplatten abgedeckten Randbereiche des Organs auch bei weniger exakter Anpassung an die Blendenkcntur dennoch auf dem Leuchtschirm oder Röntgenfilm sichtbar.

V/eitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand zweier in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine an einer Röntgenröhre angeflanschte Primärstrahlenblende in schaubildlicher, teilweise aufgebrochener Darstellung,

Fig. 2 eine Blendenplatte dieser Primärstrahlenblende,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linien III-III der Figur 2,

Fig. 4 einen abgewandelten Stelltrieb für die Blendenplatten, und
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Fig 5 den'Stelltrieb einer Blendenplatte der Figur 4 aus der Sicht der Strahlenquelle.

In der Figur 1 erkennt man eine teilweise aufgebrochene Primärstrahlenblende 1, die über einen flanschartigen Ansatz 2 an eine ebenfalls teilweise aufgebrochen dargestellte Röntgenröhre

3 befestigt ist. Im Innern des durchgebrochenen Schutsgehäuses

4 der Röntgenröhre 3 sieht man die Glaswandung 5 des Röhrengefäßes mit der Kathode 6 und ihr gegenüber die mit 7 bezeichnete Bahn des Brennflecks auf dem Drehanodenteller 8. Die aufgebrochene Primärstrahlenblende 1 läßt drei an der Außenwandung des Blendengehäuseß 9 gelagerte Elektromotore 10, 11, 12 erkennen, deren Achsen 13, 14, '15 parallel zur Symmetrieachse 16 der Primärstrahlenblende 1 orientiert sind. Auf den Achsen der Elektroinotore sind sowohl mehrere frei laufende Zahnräder 17, 18, 19, 20, 21, 22 als auch ein fest mit der Achse verstiftetes Zahnrad 23, 24, 25 angebracht. Zwischen diesen Zahnrädern sind drei Zahnkränze 26, -27, 28 in drei senkrecht sur Symmetrieachse orientierte Ebenen um die Symmetrieachse 16 drehbar gehaltert. An im 75 ε 5095 709841/0466

dem der Röntgenröhre 3 zugewandten Zahnkränz 26 sind zu beiden Seiten der Symmetrieachse zueinander parallele Führungen 29, 30 befestigt, an denen jeweils eine Blendenplatte 31, 32 senkrecht zur Symmetrieachse der Primärstrahlenblende verschiebbar ist. Die beiden anderen Zahnkränze 27,' 28 sind an ihrem Umfang mit je einem, parallel zur Symmetrieachse der Blende ausgerichteten zapfenartigen Mitnehmer 33, 34 versehen. Diese Mitnehmer gleiten je in einem Längsschlitz 35 (Fig. 2) eines Hitnehmerbügels 36, 37 einer der beiden Blendenplatten 31, 32.

In der Figur 2 ist eine einzelne Blendenplatte 31 herausgezeichnet. In der Figur 3 ist die der Strahlung zugewandte sog. vordere Kante dieser Blendenplatte im Schnitt gezeigt. In der Figur 2 ist gut zu erkennen, daß diese vordere Kante 38 der Blendenplatte 31 in der Ebene senkrecht zur Strählenrichtung, d.h. in der Zeichenebene einen V-förmigen Grundriß hat. Dabei beträgt der Öffnungswinkel für dieses "7" beispielsweise 120 Grad. Der innere Knick des ¹¹T" ist stark verrundet. Die Verrundung hat im Ausführungsbeispiel einen Radius von 35 mm. Radien von 25 bis 40 mm geben brauchbare Lösungen. Wie die Schnittdarstellung der . Figur 3 zeigt, ist die die Strahlung begrenzende vordere Kante der Blendenplatte 31 keilförmig ausgebildet. In 1 bis 2 cm Abstand von dieser Kante ist eine zusätzliche, die Absorption erhöhende Eisenplatte 39 auf der eigentlichen, aus Aluminium ausgeführten Blendenplatte 31 aufgenietet. Auch in diesem hinteren Bereich ist die Blendenplatte 31 für die verwendete Strahlung immer noch halbdurchlässig. An ihrem einen Ende ist die Blendenplatte mit einem U-f örmigen Blech 40 versehen, in dessen Schenkeln Bohrungen eingelassen sind. Durch diese Bohrungen ist der zugehörige Führungsstab 29 des Zahnkranzes 26 gesteckt. An dem U-f örmigen Blech ist außerdem ein Mitnehmerbügel 36 befestigt, der auf der der Blendenplatte abgewandten Seite für den Eingriff des zapfenartigen Mitnehmers 33 geschlitzt ist.

Bei gleichzeitigem Einschalten der drei dargestellten Elektromotore 10, 11, "12 werden die drei Zahnkränze über die mit den Achsen verstifteten Zahnrädern 23, 24, 25, von denen je eines einem der drei Zahnkränze 26, 27, 28 zugeordnet ist, mit gleicher Geschwindigkeit gedreht. Dadurch wird erreicht, daß sich die

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Blendenplatten 31, 32 mit unverändertem gegenseitigen Abstand um die Symmetrieachse 16 der Primärstrahlenblende 1 drehen. Wird hingegen nur ein Elektromotor 11, 12 eingeschaltet, dessen verstiftetes Zahnrad 24, 25 mit einem der Zahnkränze 27, 28 kämmt, die mit einem zapfenartigen Mitnehmer 33, 34 versehen sind, so dreht sich lediglich dieser eine Zahnkranz. Der zugehörige zapfenartige Mitnehmer verschiebt dabei den Mitnehmerbügel 36, 37 der entsprechenden Blendenplatten 31, 32, so daß diese mit ihrem U-förmigen Blech 40 längs des FührungsStabes 29, 30 gleitet. Je nach Drehrichtung des Elektromotors wird dabei die Blendenplatte weiter zur Symmetrieachse hin oder von ihr wsg bewegt. Das hat zur Folge, daß jede einzelne der beiden Blendenplatten 31, 32 durch Betätigung des entsprechenden Elektromotors 11, 12 willkürlich und unabhängig von der anderen Blendenplatte verstellt werden kann.

Da sich die Ebenen der beiden Blendenplatten 31, 32, v/ie die Darstellung der Figur 1 zeigt, in einer parallel zur Stellrichtung der Blendenplatten ausgerichtete, die Symmetrieachse der Primärstrahlenblende kreuzenden Achse schneiden, können die beiden Blendenplatten den Strahlenkegel 39, trotz ihrer V-förmigen Kante dennoch völlig verschließen. Bei sehr kleinen Öffnungen der Primärstrahlenblende 1 wird damit auch erreicht, daß sich die den Strahlenkegel 40 begrenzenden Eanten 36 der Blendenplatten 31, 32 praktisch in einer einzigen Ebene befinden. Dies führt zu einer ausgezeichneten Symmetrie im Bereich der Randzonen des atisgeblendeten Strahlenkegels.

Die V-förmige Form der Eanten 38 der Blendenplatten erleichtert es, den Strahlenkegel an die Konturen von Organen oder Krankheitsherden anzupassen. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn sich diese Organe in einer Umgebung befinden, deren Absorptionskoeffizient wesentlich geringer ist als derjenige des zu untersuchenden Organs. So sind beispielsweise bei der Untersuchung des Herzens jene Anteile der Strahlung, die seitlich des Herzens an diesem vorbei auf die Bildschicht auftreffen, in ihrer Intensität wesentlich stärker. Sie überstrahlen dadurch die Randzonen des eigentlichen Untersuchungsbereiches. Durch die Form der die Strahlung begrenzenden Kanten 38 kann diese Rand-

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strahlung im Interessierenden Bereich wesentlich besser abgedeckt werden. Infolge des is Sinne einer Halbschattenbildung star!: herabgesetzten Absorptionswartes der Kanten 38 der Blendenplatton Eilt bis hin su den aufgenieteten Eisenplatten 39 langsam ansteigenden Absorptionswerten wird die seitlich am Organ vorbeigehende Strahlung auch bei nur ungefährer Anpassung des Strahlenlcegels an die Kontur des Organs dennoch so weit abgeschwächt, daß ein Überstrahlen der Grgangrenzen vermieden wird.

Die Figuren 4 und 5» die eine Abwandlung des Stelltriebs für die beiden Blendenplatten beinhalten, unterscheiden sich von der Ausführung gemäß den Figuren 1 und 2 dadurch, daß an den Zahnirr ans en 42, 43 anstelle der sapfenartigen !Mitnehmer jeweils ein Zahnsegment 44 j 45 mit Innenverzahnung angebracht Ist und an den Blen— denplatten 46, 47 anstelle des U-förmigen Mitnehmerbügels eine Sahnstange 4-8, 4-9 befestigt Ist, Zusätzlich 1st, wie die Figur 4 deutlich erkennen läßt, an des die Führungen 50, 51 für die beiden Blendenplatten tragenden Zahnkranz 52, unterhalb der beiden Führungen, jeweils eine Achse 55, 54 befestigt, auf der zwei untereinander verschraubte Sahnritzel 55» 56 und 57$ 58 unterschiedliehen Durchmessers frei drehbar gelagert sind. Die Achsen 55, sind bis in die Ebene zwischen die beiden Zahnkränze 42, 45 verlängert, so daß das eine dieser Sahnritsel 55» 57 mit dem Zahnsegment 44, 45 und das andere Zahnritzel 56, 58 mit der Zahnstange 48, 49 kämmt. Das hat sur Folge, daß die relative gegenseitige Verschiebung der beiden Blendenplatten 46, 47 mit einer von der. Drehung derselben stark abweichenden, reduzierten Geschwindigkeit erfolgen kann, ohne daS die Elektromotore deshalb mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bei der Drehung und "bei der Verstellung der Blendenplatten eingeschaltet werden müßten.

Die V-förmig gewinkelten Blendenplatten haben sich nicht nur bei Kerz-untersuchungeii, sondern in all den Fällen als besonders zweckmäßig erv.^Tiesen, wo Organe zu untersuchen sind, die an Kcrperberelclie mit stark verringerter Strahlenabsorption angrensen.

Darunter fallen nicht nur Xörperbereiche mit unterschiedlichen spezifischen Absorptionswerten, wie Lungen- und Kuslcelgewc-be, sondern auch Körperbereiche unterschiedlicher Dicke, wie- z.B.

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an den Körperaußenseiten. So konnte die Detailerkennbarkeit, beispielsweise bei der Nierenangiographie, bei Untersuchungen im Milz- oder Leberbereich, sowie bei Untersuchungen der Blase und Ocsophaguspassage deutlich verbessert werden. Infolge der halbtransparenten Ausführung der Blendenplatten sind selbst Überschneidungen der Konturen der Blendenplatten mit den jeweiligen Organgrenzen bei entsprechend stärkerer Einblendung tolerabel. Bei der Kombination der V-förmigen Blendenplatten mit einer im gleichen Blendengehäuse eingebauten Irisblende läßt sich insbesondere bei halbtransparenter Ausführung der Irisblende sogar der Radius der Terrundung der V-förmigen Blendenplatten durch Überlagerung variieren.

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Claims

Patentansprüche

IPrimärstrahlenblende für ein Röntgenuntersuchungsgerät mit mehreren, den Strahlenkegel begrenzenden, senkrecht zur Symmetrieachse der Primärstrahlenblende verstellbaren und um die Symmetrieachse drehbaren Blendenplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die den Strahlenkegel (41 )· begrenzende vordere Kante (38) zweier über einen motorischen Stelltrieb (10 bis 15, 17 bis 25) gegeneinander verstellbarer Blendenplatten (31, 32, 46, 47) so gewinkelt ist, daß sich eine jede in einer Ebene senkrecht zur Strahlenrichtung als flaches "V" mit einem öffnungswinkel vom 50 bis 150 Grad und mit einem stark verrundeten Mittelteil projiziert.
2. Primärstrahlenblende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Blendenplatten (31, 32, 46, 47) um eine paral-IeI zur Stellrichtung der beiden Blendenplatten ausgerichtete, die Symmetrieachse schneidende Achse in jeweils entgegengesetzter Richtung um etwa 5 bis 15 Grad gegenüber einer senkrecht zur Symmetrieachse (16) der Primärstrahlenblende (1) orientierten Ebene geneigt sind.
3. Priraärstrahlenblende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenplatten (31, 32, 46, 47) einen im Sinne einer Halbschattenbildung herabgesetzten, einer 0,5 bis 55 mm starken AluEiiniumplatte entsprechenden Absorpticnswert besitzen.
4. Primärstrahlenblende nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (38) der Blendenplatten (31, 32, 46, 47) einen V-förmigen Querschnitt auf v/eisen.
5. Priniärstrahlenblende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in drei senkrecht zur Symmetrieachse der Prinärstrahlenblende (1) ausgerichtetai Ebenen drei symmetrisch zur Symmetrieachse gelagerte Zahnkränze (26, 27, 28, 42, 43, 52), jeweils unabhängig voneinander, motorisch ura die Symmetrieachse (16) drehbar sind, an dem einen Zahnkranz (26, 52) s\;ei zueinander und sur Ebene des Zahnkranzes parallels Führungen (29, 50, 50, 51) für je eine der beiden Blendenplatten (31, 32, 46, 47) des Blendenolat-

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tenpaares und den beiden anderen Zahnkränzen (27» 28, 42, 45) je ein mit je einer Blendenplatte gekuppelter Mitnehmer (33, 34, 44, 45) zur Verschiebung der jeweiligen Blendenplatte, bei Drehung des die Führungen (29, 30, 50, 51) tragenden Zahnkranzes (26, 52) relativ zu dem den zugehörigen Mitnehmer tragenden Zahnkranz (27, 28, 42, 43) befestigt sind.
6. Primärstrahlenblende nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Zahnkränze (26, 27, 28, 42, 43, 52) ein besonderer Elektromotor (10, 11, 12) zugeordnet ist.
7. Primärstrahlenblende nach Anspruch- 6, dadurch gekennzeichnet, daß oje Achsen (13, 14, 15) der Elektromotore (10, 11, 12) am Umfang der Zahnkränze (26, 27, 28, 42, 43, 52) parallel zur Symmetrieachse (16) der Primärstrahlenblende (1) ausgerichtet sind und jeweils ein fest verstiftetes Zahnrad (23, 24, 25) für den dem jeweiligen Elektromotor zugeordneten Zahnkranz (26, 27, 28), sowie weitere frei laufende Zahnritzel (17, 18, 19, 20, 21, 22) zur Stützung der jeweils anderen Zahnkränze tragen.
8. Primärstrahlenblende nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenläufig verstellbaren Blendenplatten (46, 47) zur Reduzierung der translator is chen "Verstellgeschv/indigkeit bei unveränderter rotatorischer Yerstellgeschwindigkeit mit je einer parallel zur Führung (50, 51) orientierten Zahnstange (48, 49) versehen sind, an dem die jeweilige Blendenplatte verstellenden Zahnkranz (42, 43) ein zusätzliches Zahnsegment (44, 45) mit Innenverzahnung befestigt ist und zwischen dieser Innenverzahnung und der Zahnstange der Blendenplatten ein an dem mit den Führungen (50, 51) versehenen Zahnkranz (52) frei drehbar gelagertes, einerseits mit der Zahnstange und andererseits mit dem Zahnkranzsegment kämmendes, entsprechend übersetztes Zahnritzelpaar (55, 56, 57, 58) eingesetzt ist.
9. Primärstrahlenblende nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Kombination mit einer für sich bekannten Irisblende.

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