DE2729660A1

DE2729660A1 - Roentgenkassette und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2729660A1
Application number: DE19772729660
Authority: DE
Inventors: Gerrit Nieuweboer
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1977-02-15
Filing date: 1977-06-30
Publication date: 1978-08-17
Also published as: IT1085086B; FR2380573A1; FR2380573B1; US4081686A; JPS53100791A; DE2729660C3; AU505186B2; AU2641677A; DE2729660B2; GB1581683A

Description

Patentanwälte Dr.-Ing. Walter Abitz

Dr. Dieter F Morf _{30% Juni}

Dipl.-Phys. M. Gritschneder PD

8 München SL-, Pienzenauerstr. 28

E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY

lOth and Market Streets,Wilmington, Delaware 19898, V.St.A.

Rontgenkassette und Verfahren zu deren Herstellung

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Die Erfindung bezieht sich auf Röntgenkassetten und insbesondere auf Kassetten der erwähnten Art, die Kräfte auf den Film ausüben können, welche sich über die Fläche der Kassette verändern, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Kassette.

SeitJahren wurde viel Arbeit zur Herstellung von Röntgenkassetten aufgewendet. Es besteht ein besonderes Problem bei der Herstellung solcher Kassetten für medizinische Zwecke, da Rontgenverstärkerfolien dazu verwendet werden müssen, den Film den niedrigeren Röntgenenergiepegeln, die bei Menschen verwendet werden, anzupassen. Verstärkungsfolien fluoreszieren unter Röntgenstrahlenbaaufschlagung und geben daher Lichtenergie frei, welche zur Belichtung des benachbarten Röntgenfilms beitragen. Diese Folien werden an der Vorder- (und Rück-)seite der Kassette auf jeder Seite des Films angebracht. Der Film muß dicht zwischen diesen beiden Verstärkerfolien eingespannt werden. Wenn die Verstärkungsfolien nicht in innigem Kontakt mit dem Röntgenfilm gehalten werden, tritt bei dem fluoreszierenden Licht die Neigung zur Streuung auf und wird das Röntgenbild verwischt.

Dieses Problem ist nicht besonders ernst, wenn nicht großformatige Filme verwendet werden. Bei solchen großen Filmen ist es relativ schwierig, das gewünschte Druckprofil über die volle Fläche des Films aufrecht zu erhalten. VerStärkung smaterialien können nicht über die Flächen der Kassette verwendet werden, ohne eine unerwünschte Abschirmung und Schatten innerhalb des Röntgenbildes selbst zu verursachen. In gleicher Weise können dicke Materialien mit ihrer Steifigkeit nicht verwendet werden, da sie dichter sind und den Durchtritt von Röntgenstrahlen blockieren. Bei großfor-

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matigen Filmen besteht ein weiteres Problem insofern, als die Flächen die Neigung haben, Luft einzuschließen, besonders innerhalb des Mittelbereiches des Filius, wenn die Kassette geschlossen wird. Dies bewirkt an und für sich selbst eine unerwünschte Trennung zwischen der Verstärkungsfolie und dem Film und damit ein Verwischen des Bildes.

um vielen dieser Probleme abzuhelfen, werden bei den bekannten Kassetten Platten verwendet, die etwas nach innen gekrümmt sind, mit der Hoffnung, die Lufttaschen zu beseitigen und einen ausreichenden Druck zu erzeugen. Beispiele solcher Kassetten sind in der Kanadischen Patentschrift 843 519 vom 2. Juni 1970 und in der US-Patentschrift 3 153 145 vom 13. Oktober 1954 beschrieben.

Obwohl Kassetten dieser Art einen wesentlichen Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik darstellen, wird durch die Verwendung gekrümmter Platten an sichdas Problem nicht völlig gelöst. Es kann immer noch Luft eingeschlossen werden und es sind die Film-Folie-Kontaktveränderungen im Film bemerkbar, wenn er entwickelt ist, da Lufteinschliessungen unerwünschte unscharfe Bereiche ergeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, viele der Nachteile der bekannten Röntgenkassetten zu beseitigen.

Eine erfindungsgemäße Kassette zur Aufnahme eines Röntgenfilms während dieser der Strahlung ausgesetzt wird, besitzt eine erste und eine zweite biegsame Platte mit einer Gelenkachse und die sich miteinander verriegeln, welche Platten je eine Innenfläche sowie Verklinkungselemente zur Befestigung der Platten aneinander in der Weise, daß ihre Innenflächen sich in geschlossener zueinander passender Lage befinden, wobei die erste Platte nur eine nach

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innen vorstehende Kurve um eine zur Gelenkachse parallele Achse bilden, während die zweite Platte eine komplexe Kurve bildet, die zur ersten Platte in zwei Richtungen gekrümmt ist, welche im wesentlichen im rechten Winkel zueinander stehen, und eine RÖntgenverstärkerfolie auf einer der Innenfläche vorgesehen ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein ebener Rahmen zum Vorspannen der zweiten Platte verwendet, die aus einem teilweise gekrümmten Element geformt ist, das um eine zu der erwähnten Gelenkachse parallele Achse gekrümmt ist und an ihren Randteilen an dem Rahmen befestigt ist. Dies hat den Vorteil, daß ein grösserer Druck auf die Mittelfläche des Röntgenfilms ausgeübt werden kann, so daß die Verstärkungsfolie bzw. -folien in innigem Kontakt mit der einen oder den beiden Seiten des Films gehalten werden und die Gefahr einer Lufteinschliessung vermindert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Formen einer Kassette zur Aufnahme von Röntgenfilmen während der Belichtung durch die Strahlung mit einer ersten und einer zweiten Platte, die aneinander angelenkt und miteinander verriegelt sind, welche Platten eine Gelenkachse haben, wobei die zweite Platte am Rahmen befestigt ist, und Verklinkungselemente zur Sicherung der Platten aneinander in einem geschlossenen zueinander passenden Zustand vorgesehen sind, unterscheidet sich dadurch, daß zuerst eine biegsame Platte geformt wird, um eine zur zweiten Platte vorstehende gekrümmte Fläche um eine zu der erwähnten Gelenkachse parallelen Achse zu bilden, eine teilweise gekrümmte Platts geformt wird, die gekrümmte Platte in den Rahmen so ausgerichtet angeordnet wird, daß die gekrümmte Platte um eine Achse parallel ist, die zur Gelenkachse parallel ist, die ge-

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krümmte Platte In die Ebene des erwähnten Rahmens festgespannt wild, die Kanten der gekrümmten Platte am Rahmen während des festgespannten Zustandes gesichert werden, um dadurch die erwähnte zweite Platte zu formen, und eine Röntgenverstärkerfolie an der einen der Platten angebracht wird.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer geöffneten erfindungsgemäßen Röntgenkassette;

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt und von der Seite der in Fig. 1 dargestellten Röntgenkassette, wobei der Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1 geführt ist;

Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht, teilweise weggeschnitten, der vorgespannten Vorderplatte der Kassette und deren Rahmen gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Teilansicht im Schnitt des Vorderplattenrahmens nach der Schnittlinie 4-4 in Fig. 1, welche insbesondere die Art und Weise zeigt, in welcher die vorgespannte Platte an dieser befestigt ist;

Fig. 5 in schematischer Darstellung eine Arbeitsstufe bei der Herstellung der Frontplatte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 in schematischer Darstellung das an der Vorderplatte durch den Rahmen ausgeübte Drehmoment und

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Fig. 7 eine schematische Kräftedarstellung der auf die Vorderplatte wirkenden Kräfte, wenn die Kassette sich in einem geschlossenen Zustand befindet.

Im allgemeinen ist die erfindungsgemäöe Kassette zur Aufnahme großformatiger Röntgenfilme gedacht. Die Kassette selbst besitzt, wie sich aus Fig. 1 und 2 ergibt, eine Vorderplatte 22, die an einem Rahmen 10 befestigt ist, und eine Rückplatte 12, welche Platten miteinander durch Scharniere 14 gelenkig verbunden sind. Bei dem dargestellten Fall sind drei Scharniere längs einer gemeinsamen Kante des Rahmens 10 und der Rückplatte 12 vorgesehen. Hierbei ist jedoch zu erwähnen, daß ein gerolltes Stangenscharnier ebenfalls verwendet werden könnte. Die ausseren Scharniere 14 sollen den Ecken der Kassette möglichst naheliegen.

Der Vorderplattenrahmen 10 hat eine rechteckige Form und wird durch eine ü-förmige Rinne 16 (Fig. 4) gebildet. Der Rinnenteil 18 dient, wie beschrieben, zur Aufnahme eines verriegelnden Kantenflansches 24 der Rückplatte bzw. des Deckels 12, um eine lichtdichte Kassette herkömmlicher Art zu erhalten. Der untere Teil bzw. der Flansch 20 der Rinne ist bei einer bevorzugten Ausführungsform von der Ebene des Rahmens aus Gründen etwas nach oben abgewinkelt, die nachstehend beschrieben werden, um die Vorderplatte 22 besser aufzunehmen.

Die Rückplatte 12 besitzt L-förmige Kantenflansche 24, welche in der aufrechten Stellung des L in die Rinne des Vorderplattenrahmens 10 eintreten können. Zwei herkömmliche Verklinkungs- oder Einrastmechanismen mit einer

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Zunge 28 und einem passenden Schlitz 30 sind in der Rückplatte 12 und an der Innenkante des Rahmens 10 befestigt. Der Klinkenmechanismus 28, 30 kann auch von anderer herkömmlicher Art sein. Die Klinkenzunge 28 kann so federbelastet sein, daß nachdem sie zurückgezogen und der Rahmen geschlossen worden ist, sie in Eingriff mit den Schlitzen 30 vorwärts federn kann. Eine Lasche 32 (oder zwei Laschen) bildet einen Handgriff, um das Anheben der Deckelplatte zu erleichtern. Die Kassette ist, soweit sie geschrieben ist, annähernd herkömmlich.

Eine erfindungsgemäße Kassette wird durch ein Verfahren geformt, bei welchem die Vorderplatte 22 vorgespannt und innerhalb des Vorderplattenrahmens 10 befestigt wird. Die Vorderplatte wird so vorgespannt, daß sie gekrümmt ist und eine komplexe Kurve bildet, die zur Abdeckplatte 12 gebogen oder gewölbt ist. Unter dieser Vorspannung ist die Vorderplatte 22 zur Abdeckplatte 12 in zwei Richtungen gewölbt, welche durch die Achsen 42 und 44 angegeben sind, welche zueinander im rechten Winkel sind, wie sich am besten aus Fig. 3 ergibt. Die eine Achse 42 ist parallel zu einer Achse 46 der Scharniere 14.

Die Vorderplatte 22 wird dadurch geformt, daß eine Platte aus flexiblem Materialnit einer relativ hohen Zugfestigkeit und einer geringen Dichte für Röntgenstrahlen gewählt wird. Geeignete Materialien für diesen Zweck können Aluminium oder verschiedene bekannte Schichtpreßstoffe sein, die eine verhältnismässig hohe Steifigkeit haben. Welches Material auch immer verwendet wird, es wird geformt, bis es um die eine Achse 4 2 gekrümmt ist. Die Achse 42 wird so gewählt, daß, wenn die Platte in der beschriebenen Weise in den Vorderplattenrahmen 10 eingebaut wird, die Achse parallel zur Achse 46 der Scharniere 14 liegt. Die geformte

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Platte hat eine gewölbte Form, die gewöhnlich eine Spannweite Innerhalb 35,5 am (14 ") bei einem radialen Sehnensegment von etwa 2,5 cm (etwa 1 ") oder weniger liegt. Die gewölbte Platte wird nun, wie in Fig. 5 dargestellt, in eine Klemme 48 gebracht und der Mittelteil der Platte wird, wie bei 52 gezeigt, so gepreßt, daß er in einer verhältnismässig flachen Ebene liegt. Nun wird der vordere Plattenrahmen IO auf die Kanten der eingespannten Platte 22 (Fig. 5) aufgelegt derart, daß der Flansch 20 Kontakt mit der Platte hat. Eine Schicht aus Epoxidharz 50 oder ein anderer geeigneter Klebstoff wird zur Verbindung der beiden Teile verwendet. Nach dem Erhärten des Epoxidharzes werden die Platte 22 und der Rahmen aus der Klemmvorrichtung entnommen. Die Platte 22 nimmt nun die in Fig. 3 gezeigte Gestalt ein, die eine komplexe Kurve, allgemein komplex in der Form und gekrümmt oder gewölbt längs der beiden Richtungen 42, 44 ist.

Der Vorderplattenrahmen 10 übt, wie durch die Teile 54 in Fig. 6 angegeben, auf jede der Kanten 56 der Platte 22 ein Drehmoment aus, welches Drehmoment zur Wirkung hat, daß die gewölbte Platte 10 zu einer flachen Ebene gepreßt wird, wodurch die Vorderplatte zur Vervollständigung der Konstruktion der Kassette vorgespannt wird. Die Abdeckplatte 12 wird durch leichtes Biegen oder Wölben um eine Achse geformt, die zu der Achse 46 des Scharniers parallel ist. Gewöhnlich wird eine Krümmung von 6,35 mm (1/4 ") über eine Spannweite von 35,5 cm (14 ") verwendet. Es können auch schwächere Krümmungen verwendet werden, obwohl, wenn die Krümmung verringert wird, eine gewisse Neigung bestehen kann, daß sich eine Lufttasche in der Mitte bildet, wenn die Kassette geschlossen wird, besonders bei Kassetten von grösseren Formaten. Die Platte wird nach innen zur Vorderplatte 22 gekrümmt, wie beschrieben.

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Im Gebrauch kann die Kassette, wenn sie geschlossen ist, das gewünschte Druckprofil bzw. den gewünschten Druckgradienten über die Fläche liefern, wie beschrieben. Dieser gewünschte Druckgradient ist von der Art, bei dem der Druck zwischen dem Film und den Platten im Mittelteil der Platten zunimmt und wird bei der erfindungsgemäßen Kassette durch die Verwendung der vorgespannten Platte erhalten, d.h. die neuartig gestaltete vorgespannte Vorderplatte 22 und die Deckelplatte 12 wirken zum Entstehen dieses Druckprofils zusammen. Die Deckelplatte 12, welche nur um die Achse 64 gekrümmt ist, wirkt mit der vorges pannten Vorderplatte 22 zusammen, welche anfänglich nach innen um die Achse 68 (Fig. 6) gekrümmt ist, die zur Achse 46 der Scharniere 14 parallel ist. Durch das Befestigen der Kanten 56 der Vorderplatte 22 durch den Rahmen IO wird die Platte vorgespannt und die beschriebene komplexe Plattenkrümmung herbeigeführt. Diese Krümmung, wie an der Innenfläche der Platte 22 angezeigt, ist gewöhnlich in zwei zueinander senkrechten Richtungen 42, 44 (Fig. 3) konvex und ergibt einen Druckgradienten, der in der Mitte grosser als an den Kanten ist. Hierdurch wird die Gefahr von Lufttaschen vermindert und ein ausgezeichneter Kontakt über die ganze Fläche zwischen dem Film und den Verstärkerfolien sichergestellt. Ein Kissen 72 aus elastischem Material, wie Polyäther-Schaumstoff, wird mit der Innenseite des Deckels 12 verklebt oder in anderer Weise an dieser befestigt. Schließlich wird eine Röntgenverstärkerfolie 70 herkömmlicher Art an der Innenfläche (diejenige Seite, die Kontakt mit dem Film erhält) des Kissens 72 festgeklebt und eine ähnliche Folie 70 wird an der Innenfläche der Vorderplatte 22 angeklebt. Gewöhnlich wird ein Schaumstoff mit einer Dichte von 16 kp/m (1 Ib je Kubikfuß) verwendet, obwohl auch andere leichte Schaumstoffe ebenso gut verwendet werden können. Vorzugsweise

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sinc! der Rahmen und die Platten aus Aluminium hergestellt, obwohl, wenn gewünscht, auch andere geSignete Materialien verwendet werden können, wobei das einzige kritische Erfordernis darin besteht, daß die Vorderplatte 22 eine geringe Röntgenabsorption haben muß.

Wenn die Kassette geschlossen wird, wird eine zusätzliche Spannung über den Oberflächenbareich der vorgespannten Vorderplatte ausgeübt, wie in Fig. 7 gezeigt, wobei der Rahmen, wie durch die Pfeile 58 angegeben, auf die Kanten 56 der Platte 22 wirkt. Die Deckelplatte 12 wirkt mit dar Vorderplatte zusammen, um ein Druckprofil, wie durch die Länge der Pfeile 60 angegeben, über den Oberflächenbareich der Platte zu erhalten, wobei eine grössere Kraft auf den Mittelteil wirkt.

Wie ersichtlich, ist unter diesen Umständen die Platte 10 unter der Belastung nahezu flach, jedoch übt der Rahmen 10 kein Drehmoment aus. Dies ergibt einen neuartigen Vorteil insofern, als die vorgespannte Platte 22 die sich verändernde Druckbelastung über den ganzen Oberflächenbereich der Platte herbeiführen kann, wobei der Druck in der Mitte höher als um die Kanten herum ist. Diese Bedingung eignet sich besonders dazu, die erforderliche Kraft am Mittelteil zu erhalten, um zu verhindern, daß sich Lufttaschen bilden. Die erfindungsgemäße vorgespannte Platte ergibt einen deutlichen Vorteil gegenüber vielen der bekannten Kassetten, bei denen ein Rahmen verwendet wird, um das notwendige Drehmoment auf die Platte auszuüben, die ihrerseits den Druck über den Flächeninhalt der Platte ausübt.

Bei einer anderen Ausführungsform kann die Deckelplatte flach und eben sein, obwohl dies nicht die bevorzugte

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Ausführungsform ist, da bei dieser Gelegenheit Luft im Mittelteil eingeschlossen werden kann.

Ende der Beschreibung

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Claims

PD-1641 Patentansprüche:

1. Kassette zur Aufnahme eines Röntgenfilms während der Belichtung durch Strahlung mit einer ersten und einer zweiten flexiblen Platte, die aneinander angelenkt und miteinander verriegelt sind, welche Platten eine Gelenkachse haben und je eine Innenfläche aufweisen, einer Verklinkungseinrichtung zum Sichern der Platten so aneinander, daß ihre Innenflächen zueinander passend geschlossen sind, eine Röntgenverstärkerfolie an der einen der erwähnten Innenflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Platte (22) eine komplexe Kurve bildet, die zur ersten Platte (12) in zwei zueinander im wesentlichen senkrechten Richtungen (42, 44) gekrümmt ist.

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ORIGINAL INSPECTED

NAOHGEREICHT

E.I. du Pont de Nemours and Company °

2. Kassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Kissen (72) zwischen der erwähnten Folie (70) und der Innenfläche der ersten Platte (12) angeordnet ist.

3. Kassette nach den vorangehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch einen Rahmen (10) für die zweite Platte (22), welch letztere dadurch vorgespannt ist, daß sie aus einem teilweise gekrümmten Element geformt worden ist, das um eine Achse gekrümmt ist, die zu der erwähnten Gelenkachse (46) parallel und an ihren Kantenteilen am Rahmen befestigt ist.

4. Kassette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (10) einen Flansch (20) aufweist, der sich nach innen in die Ebene des Rahmens erstreckt, wobei die zweite Platte (22) am Flansch durch Verkleben befestigt ist.

5. Kassette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Flansch in Anpassung an die Kontur der Kanten der zweiten Platte abgewinkelt ist.

6. Kassette nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Platte (12) eine Kurve bildet, die zu der zweiten Platte (22) um eine Achse (68) vorgewölbt ist, die zu der Gelenkachse parallel ist.

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7. Verfahren zum Formen der Kassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Platte durch teilweises Krümmen einer Platte geformt wird, die gekrümmte Platte in den Rahmen so gerichtet eingesetzt wird, daß die gekrümmte Platte um eine Achse bogenförmig ist, die zur Gelenkachse parallel ist, die gekrümmte Platte in der Ebene des Rahmens festgespannt wird, und die Kanten der gekrümmten Platte am Rahmen im so festgespannten Zustand befestigt wer den, um eine komplexe Kurve zu bilden und dadurch die zweite Platte zu formen.

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