DE2829179C2

DE2829179C2 - Schichtgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern eines Aufnahmeobjekts

Info

Publication number: DE2829179C2
Application number: DE2829179A
Authority: DE
Inventors: Walter 8520 Erlangen Distler; Karl-Georg Ing.(grad.) 8524 Neunkirchen Heinzelmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-07-03
Filing date: 1978-07-03
Publication date: 1982-06-09
Also published as: DE2829179A1; GB2024562B; FR2430220A1; US4230949A; GB2024562A

Description

Die Erfindung betrifft ein Schichtgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern eines Aufnahmeobjektes mit einer Strahlenmeßanordnung, die eine Strahlenquelle, welche ein das Aufnahmeobjekt durchdringendes Strahlenbündel erzeugt, dessen Querschnittsausdehnung senkrecht zur Schichtebene gleich der Schichtstärke ist, sowie einen Strahlenempfänger enthält, der die Strahlungsintensität hinter dem Objekt ermittelt, bei dem die Meßanordnung auf einem in der Schicht auf einem Drehkranz verstellbaren Schlitten angeordnet und ein einziger Motor für den Antrieb des Drehkranzes zur Durchstrahlung des Aufnahmeobjektes aus verschiedenen Richtungen und des Schlittens vorhanden ist, und mit einem Meßwertumformer für die Transformation der vom Strahlenempfänger gelieferten Signale in ein Schichtbild.

Ein Schichtgerät dieser Art ist in der DE-OS 25 45 635 beschrieben. Bei diesem Schichtgerät sind zwischen dem Antriebsmotor und dem Drehkranz sowie dem Schlitten Riemen- und Kettentriebe vorgesehen, die die Drehbewegung des Motors einerseits auf den Drehkranz und

ίο andererseits auf einen Kurbeltrieb mit zwei Kurbelrädern übertragen. Der mechanische Aufbau dieses bekannten Schichtgerätes ist außerordentlich kompliziert und aufwendig und daher störanfällig und teuer.
Ein ähnliches Schichtgerät ist auch in der DE-OS 26 44 162 beschrieben. Bei diesem Schichtgerät ist zwischen dem Motor und dem Schlitten sowie dem Drehkranz ein intermittierendes Übertragungsgetriebe mit Zugbändern und einer Kurvenscheibe angeordnet, das ebenfalls sehr aufwendig aufgebaut ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schichtgerät der eingangs genannten Art hinsichtlich seines Aufbaues gegenüber dem Stand der Technik zu vereinfachen und insbesondere zu ermöglichen, daß der Schlitten mit der Meßanordnung in seinen jeweiligen Endstellungen kurz stillsteht, so daß in diesen Endstellungen Eichmessungen vorgenommen werden können. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Motor mit einem auf dem Drehkranz drehbar gelagerten Zahnring für eine kontinuierliche Drehung dieses Zahnringes und mit dem Drehkranz über ein Schrittgetriebe gekuppelt ist und daß mit dem Zahnring ein einen Kurbeltrieb für den Schlitten tragendes, auf dem Drehkranz drehbar gelagertes Zahnrad in Eingriff steht, daß der Zahnring mit einer Innen- und einer Außenverzahnung versehen ist und daß in die Innenverzahnung ein vom gerätfesten Motor kontinuierlich gedrehtes Zahnrad eingreift, und daß die Getriebeübersetzungen so gewählt sind, daß der Schlitten während eines Drehschrittes stillsteht. Bei dem

■"> erfindungsgemäßen Schichtgerät sind keine Riemenoder Kettentriebe zwischen dem Motor und den verstellbaren Teilen erforderlich. Durch geeignete Wahl der Übersetzungen ist es möglich, zu erreichen, daß das Zahnrad mit dem Kurbeltrieb während eines Dreh-Schrittes nicht um seine eigene Achse gedreht wird, daß also während eines Drehschrittes der Schlitten mit der Meßanordnung stillsteht. Da dieser Schlitten während eines Drehschrittes eine Endlage einnimmt, kann in dieser Endlage eine Eichmessung erfolgen.

In der DE-OS 26 02 742 ist zwar ein Schichtgerät beschrieben, bei dem für die Drehung des Drehkranzes ein Schrittgetriebe vorgesehen ist, das zwischen dem Drehkranz und dem Antriebsmotor für den Drehkranz angeordnet ist. Dabei sind jedoch zur Bewegung des Drehkranzes und des Schlittens mit der Meßanordnung zwei getrennte Antriebsmotoren vorgesehen.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß auf dem Drehkranz ein gegenläufig zum Schlitten mit der Meßanordnung bewegbarer Gewichtsausgleichsschlitten gelagert ist. Bei dieser Weiterbildung braucht in dem Fall, in dem der Schlitten mit der Meßanordnung nicht horizontal bewegt wird, das Gewicht des Schlittens mit der Meßanordnung durch den Kurbeltrieb nicht überwunden zu werden, weil es durch den Gewichtsausgleichsschlitten ausgeglichen wird. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß auf dem Drehkranz ein Stellmotor für den Hebelarm des Kurbeltriebs für den Schlitten mit der

Meßanordnung und den Gewichtsausgleichsschlitten vorhanden ist Bei dieser Weiterbildung ist es möglich, den Verstellweg des Schlittens mit der Meßanordnung und gegebenenfalls des Gewichtsausgleichsschlittens den Abmessungen des jeweiligen Aufnahmeobjekts anzupassen, z. B. den Verstellweg für eine Schädeluntersuchung kleiner als für eine Untersuchung am Körperstamm zu wählen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Schichtgerät und

F i g. 2 u. 3 ein Deiail des Schichtgeräts gemäß F i g. 1 in einer Seitenansicht und im Schnitt

Das in der F i g. 1 gezeigte Röntgenschichtgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern eines Aufnahmeobjekts weist einen auf einem Fuß 1 drehbar gelagerten Drehkranz 2 auf, welcher eLe öffnung 3 besitzt, in die eine Liege mit dem Aufnahmeobjekt eingeschoben werden kann. Im Fuß 1 ist ein Antriebsmotor 4 fest gelagert, welcher ein Zahnrad 5 und ein Malteserrad 6 antreibt. Das Malteserrad 6 greift in eine Außenverzahnung 7 des Drehkranzes 2 mittels eines Zapfens 8 schrittweise ein und dreht dadurch den Drehkranz 2 schrittweise um das Zentrum 9. Das Zahnrad 5 steht, mit einem Zahnring 10 in Eingriff, der auf dem Drehkranz 2 frei drehbar gelagert ist.

Auf dem Drehkranz 2 ist ein Schlitten ti querverschiebbar gelagert, welcher eine Röntgenröhre 12 und einen Strahlenempfänger 13 trägt. Der Schlitten 11 wird durch einen auf einem Zahnrad 14 befestigten Kurbeltrieb 15 periodisch hin- und herbewegt. Das Zahnrad 14 steht mit der Innenverzahnung des Zahnringes 10 in Eingriff, während das Zahnrad 5 in dessen Außenverzahnung eingreift. Auf dem Zahnrad 14 ist ein zweiter Kurbeltrieb 16 befestigt, welcher einen Gewichtsausgieichsschlitten 17 gegenläufig zum Schlitten 11 mit der Meßanordnung 12, 13 bewegt. Dadurch ist erreicht, daß bei Schräglagen des Schlittens 11 dessen Gewicht vom Zahnrad 14 nicht überwunden werden muß.

Zur Untersuchung eines Aufnahmeobjekts in der öffnung 3 wird die Strahlenmeßanordnung 12,13, deren Röntgenröhre 12 ein das Aufnahmeobjekt durchdringendes Strahlenbündel 18 erzeugt, dessen Querschnittsausdehnung senkrecht zur Schichtebene gleich der Stärke der untersuchten Schicht ist, durch den Schlitten 11 auf dem Drehkranz 2 zur Abtastung der untersuchten Körperschicht über das gesamte Aufnahmeobjekt verschoben. Anschließend erfolgt ein Drehschritt über das Malteserrad 6 und die Verzahnung 7. Dann erfolgt der nächste Verschiebungsschritt der Meßanordnung 12, 13. Es folgen also wechselweise Dreh- und Verschiebungsschritte der Meßanordnung 12,13 aufeinander, wobei das Aufnahmeobjekt aus verschiedenen Richtungen durchstrahlt wird. Die Röntgenröhre 12 wird von einem Röntgengenerator 19 gespeist Die während der Abtastung des Aufnahmeobjekts vom Strahlenempfänger 13 gelieferten, der Schwächung im Aufnahmeobjekt entsprechenden Signale werden einem Rechner 20 zugeführt, der ein Bild der untersuchten Schicht des Aufnahmeobjekts in der Weise berechnet daß er die Schwächungskoeffizienten für Röntgenstrahlung bestimmter Punkte in der untersuchten Schicht bestimmt Das so berechnete Bild wird auf einem Sichtgerät 21 wiedergegeben.

Die Übersetzung der in der Fig. 1 dargestellten Getriebe zwischen dem Motor 4 und dem Drehkranz 2 sowie dem Zahnring 10 und dem Zahnrad 14 sind so gewählt, daß das Zahnrad 14 während eines Drehschrittes nicht um seine eigene Achse gedreht wird, weil die Drehgeschwindigkeit des Drehkranzes 2 und des Zahnringes 10 gleich groß ist. Dadurch ist erreicht, daß der Schlitten 11 mit der Meßanordnung 12,13 in seinen Endstellungen während eines Drehschrittes stillsteht. Da in diesen Endstellungen die Röntgenstrahlung das Aufnahmeobjekt nicht durchsetzt, d. h. seitlich neben der öffnung 3 liegt, wie dies in der F i g. 1 dargestellt ist, können dabei Eichmessungen durchgeführt werden.

In den F i g. 2 und 3 ist der Aufbau der Kurbeltriebe 15, 16 detailliert dargestellt. Das Zahnrad 14 ist dabei

der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt. Die Kurbeltriebe 15,16 bestehen aus zwei Armen, welche mit einer Hohlwelle 22 fest verbunden sind, die im Drehkranz 2 drehbar gelagert und mit dem Zahnrad 14 fest verbunden ist. In den Kurbeltrieben 15, 16 ist je eine Gewindespindel 23, 24 drehbar gelagert, welche durch einen Motor 25 in der Hohlwelle 22 antreibbar ist. Auf den Gewindespindeln 23, 24 sind Mitnehmer 26, 27 für die Schlitten 11,17 verstellbar gelagert Die Verstellung kann dabei durch den Motor 25 von den voll ausgezogen gezeichneten Stellungen der Mitnehmer 26, 27 in die gestrichelt gezeichneten Stellungen erfolgen. Dadurch ist der Hebelarm der Kurbeltriebe 15,16 und damit der Verstellweg der Schlitten 11,17 veränderbar. Es ist also möglich, z. B. für die Untersuchung einer Schicht des Schädels eines Patienten einen kleinen Verstellweg und für eine Untersuchung einer durch den Rumpf des Patienten gehenden Querschicht einen großen Verstel' weg über den Motor 25 zu wählen.

In der Fig. 1 ist als Schrittgetriebe zwischen dem Motor 4 und dem Drehkranz 2 ein Maltesergetriebe dargestellt. Im Rahmen der Erfindung sind auch andere Schrittgetriebe, z. B. Schneckengetriebe, verwendbar. Der Drehkranz 2 ist in der F i g. 2 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schichtgerät zur Herstellung von Transversalschichtbildern eines Aufnahmeobjektes mit einer Strahlenmeßanordnung, die eine Strahlenquelle, welche ein das Aufnahmeobjekt durchdringendes Strahlenbündel erzeugt, dessen Querschnittsausdehnung senkrecht zur Schichtebene gleich der Schichtstärke ist, sowie einen Strahlenempfänger enthält, der die Strahlungsintensität hinter dem Objekt ermittelt, bei dem die Meßanordnung auf einem in der Schicht auf einem Drehkranz verstellbaren Schlitten angeordnet und ein einziger Motor für den Antrieb des Drehkranzes zur Durchsirahlung des Aufnahmeobjektes aus verschiedenen Richtungen und des Schlittens vorhanden ist, und mit einem Meßwertumformer für die Transforaation der vom Strahlenempfängw gelieferten Signale in ein Schichtbild, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (4) mit einem auf dem Drehkranz (2) drehbar gelagerten Zahnring (10) für eine kontinuierliche Drehung dieses Zahnringes (10) und mit dem Drehkranz (2) über ein Schrittgetriebe (6, 7, 8) gekuppelt ist und daß mit dem Zahnring (10) ein einen Kurbeltrieb (15) für den Schlitten (11) tragendes, auf dem Drehkranz (2) drehbar gelagertes Zahnrad (14) in Eingriff steht, daß der Zahnring (10) mit einer Innen- und einer Außenverzahnung versehen ist und daß in die Innenverzahnung das Zahnrad (14) mit dem Kurbeltrieb (15) und in die Außen verzahnung ein vom gerätfesten Motor (4) kontinuierlich gedrehtes Zahnrad (5) eingreift, und daß die Getriebeübersetzungen so gewählt sind, daß der Schlitten (11, 17) während eines Drehschrittes stillsteht.

2. Schichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Drehkranz (2) ein durch das Zahnrad (14) gegenläufig zum Schlitten (11) mit der Meßanordnung (12, 13) bewegbarer Gewichtsausgleichsschlitten (17) gelagert ist.

3. Schichtgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Drehkranz (2) ein Stellmotor (25) für den Hebelarm des Kurbeltriebs (15) für den Schlitten (11) mit der Meßanordnung (12,13) und den Kurbeltrieb (16) des Gewichtsausgleichsschlittens (17) vorhanden ist.

4. Schichtgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (25) auf dem Zahnrad (14) der Kurbeltriebe (15, 16) gelagert ist und Gewindespindeln (23, 24) antreibt, auf denen Mitnehmer (26, 27) für die Schlitten (11, 17) verstellbar gelagert sind.