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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Kontrolle von Röntgenapparaten mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
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Derartige Geräte ermöglichen mit ihren besonderen Kontroll- und Justiereinrichtungen eine reproduzierbare Kontrolle der Funktionen und Einstellwerte von Röntgengeräten unterschiedlichster Bauart. Zu diesem Zweck werden mit dem zu überprüfenden Röntgenapparat eine oder mehrere Aufnahmen des Kontrollgerätes gemacht. Diese Kontrollaufnahmen lassen aufgrund der darauf abgebildeten Kontrolleinrichtungen eine Beurteilung der mit diesen Röntgenapparaten gemachten Aufnahmen - beispielsweise von Teilen des menschlichen Körpers - zu. Außerdem kann der Fachmann bei Unstimmigkeiten Aussagen darüber machen, ob
- 1. die Röntgenanlage falsch bedient worden ist,
- 2. die Einstellung oder die Justierung der Röntgenanlage falsch ist,
- 3. die Röntgenfilme bzw. Filmkassetten die Ursache der Fehlerquelle sind und/oder
- 4. die Filme unsachgemäß entwickelt und fixiert worden sind.
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Aus der Veröffentlichung "Ein Testphantom zur Kontrolle physikalischer Parameter bei Röntgendirektaufnahmen" von G. Kütterer et al, Röntgenpraxis, Zeitschrift für Radiologische Technik, Band 31, Februar 1978, Heft 2, Seiten 27 bis 37, ist ein Gerät der eingangs genannten Art bekannt, mit dem mittels eines Phantoms Einflußgrößen für die Qualität von Röntgenaufnahmen gemessen werden können; so können damit beispielsweise eine Aufnahmezeit-Messung, eine Dosismessung und Auflösungsmessungen durchgeführt werden. Für diese Messungen muß die Abbildungsgeometrie (Abstand Fokus-Film) jedesmal neu vermessen werden, was einerseits einen zeitraubenden Vorgang darstellt und andererseits viele Fehlerquellen beinhaltet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, mit dem die Funktionsfähigkeit eines Röntgenapparates und gleichzeitig auf einfache Weise der Fokus-Film-Abstand überprüfbar sind.
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Diese Aufgabe wird durch ein Gerät zur Kontrolle von Röntgenapparaten der obenbeschriebenen Art gelöst mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1.
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Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Funktion und Ausgestaltung der Kontroll- und Justiereinrichtungen wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Kontrollgerätes näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt die Vorderansicht des Kontrollgerätes;
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Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Kontrollgerätes von Fig. 1;
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Fig. 3 zeigt eine Ansicht des Schnittes entlang der Linie III-III in Fig. 2; und
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Fig. 4 zeigt schematisch die Funktion der Abstandkontrolleinrichtung des Kontrollgerätes.
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Das Gerät zur Kontrolle von Röntgensystemen simuliert bezüglich der Absorption und Streuung von Röntgenstrahlen den menschlichen Körper. Zur Bewertung der Röntgenaufnahmen sind innerhalb bzw. an dem Gehäuse Kontroll- und Justiereinrichtungen angebracht, die bei einer Röntgenaufnahme des Gerätes auf dem Röntgenfilm abgebildet werden.
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Das Kontrollgerät besitzt folgende Kontroll- und Justiereinrichtungen:
- ein Gehäuse 1, das über Stutzen 6 mit Wasser füllbar ist;
- Einrichtungen 4, 5, 7, 8, 18 zum Einjustieren der Lage des Gehäuses 1 bezüglich der Röntgenröhre;
- Einrichtung (Durchgangskanal) 9 zur Kontrolle des Fokus-Film-Abstandes;
- Stelleinrichtung 11, 12 für die Einstelldaten des Röntgenapparates;
- Einrichtung 10 für allgemeine medizinische Beurteilung von Kontrollaufnahmen;
- Einrichtung 9 zur Kontrolle der Grundschwärzung der Röntgenaufnahmen;
- Einrichtung 15 zur Kontrolle des Auflösungsvermögens von Röntgenaufnahmen;
- Einrichtung 16 zur Kontrolle der Verzerrung bei Röntgenaufnahmen;
- Einrichtung 17 zur Kontrolle des Kontrastes bei Röntgenaufnahmen;
- Einrichtung 13, 14 zur Kontrolle der Schichttiefe bei Schichtaufnahme-Röntgenapparaten;
- Einrichtung 19, 20, 21, 22, 23 zur Kontrolle von Röntgenaufnahmen bei Kontrastmittelanwendungen;
- Einrichtung 25 zur Überprüfung der wahren Größenverhältnisse auf der Röntgenaufnahme;
- Einrichtung 27 zum Einstellen eines bestimmten Filmformates.
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Die gewünschte Röntgenstrahlenabsorption und -streuung wird dadurch erzielt, daß das Kontrollgerät ein Gehäuse 1 aus Kunststoff hat, das mit Wasser füllbar ist. Das Gehäuse hat auf seiner Oberseite zum leichteren Transport einen Handgriff 2. Die Abmessungen des Gehäuses entsprechen in etwa denen eines Teils des menschlichen Rumpfes, da derartige Aufnahmen erfahrungsgemäß am schwierigsten auszuwerten sind. Die in Fig. 1 gezeigte Vorderseite des Gerätes mißt - wie die Rückseite - ungefähr 30 cm × 30 cm, während die in Fig. 2 sichtbare Tiefe des Gerätes ungefähr 20 cm beträgt.
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Bei vertikaler Durchleuchtungsrichtung der Röntgenanlage wird das Kontrollgerät mit seiner von einer Abdeckplatte 3 gebildeten Rückseite auf den Untersuchungstisch der Röntgenanlage gelegt und mit Einstellibellen 5 justiert; bei horizontaler Strahlenrichtung steht das Gerät auf vier in der Höhe verstellbaren Einstellschrauben 4, mit denen das Gerät wiederum mit Hilfe der zwei Einstellibellen 5 justiert werden kann.
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Die Füllung bzw. Leerung des Geräts mit Wasser geschieht über Einlaß- bzw. Auslaßstutzen 6, die jeweils mit Absperrhähnen zu öffnen und zu schließen sind.
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Zur reproduzierbaren Wiedergabe einer Kontrollröntgenaufnahme ist es notwendig, daß die Mittelachse des Röntgenstrahlenbündels der Röntgenröhre und die Mittelachse des Kontrollgerätegehäuses miteinander fluchten. Dazu wird das Fadenkreuz des Lichtvisiers des Röntgenapparates mit zwei Bleikreuzen 7 und 8 auf der Vorder- bzw. Rückseite des Gehäuses 1 in Deckung gebracht. Auf der Kontrollröntgenaufnahme darf bei exakter Einstellung nur ein Kreuz zu sehen sein.
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Als zweites erfolgt am Röntgengerät eine Einstellung des Abstandes A zwischen dem Fokus F der Röntgenröhre und der Filmebene FE. Dieser Abstand ist durch die Form und die Anordnung eines Bleirohres 9 vorgegeben, das das Gehäuse 1 in einem Abstand von der Mittelachse des Gehäuses 1 durchsetzt. Wie insbesondere in Fig. 4 zu sehen ist, hat das bleirohr 9 eine kegelmantelförmige Innenfläche mit schrägstehender Mittelachse. Entsprechend der vom Hersteller gewählten Form der Innenfläche des Bleirohrs ist der Abstand A zwischen Fokus F und Filmebene FE festgelegt. Dieser Abstand wird am Röntgenapparat eingestellt; wenn der Röntgenapparat richtig justiert ist, wird auf der Röntgenaufnahme entsprechend dem Durchmesser D der von dem Bleirohr 9 gebildeten Durchtrittsöffnung eine scharf abgegrenzte Kreisfläche abgebildet. Entspricht der tatsächliche Abstand nicht dem an dem Röntgenapparat eingestellten Abstand A, ist auf der Aufnahme keine scharfe Abgrenzung zu sehen, der Rand der Kreisfläche ist verwischt bzw. ungleichmäßig (gestrichelte Strahlengänge).
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Die von dem Bleirohr 9 begrenzte Durchtrittsöffnung durch das Gehäuse 1 kann auch zur Bestimmung der Grundschwärzung der Röntgenaufnahme herangezogen werden, da die durch diese Öffnung hindurchtretende Röntgenstrahlen von keinem Medium absorbiert oder gestreut werden.
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Bevor die Kontrollröntgenaufnahme gemacht wird, sind die wesentlichen Einstelldaten des Röntgenapparates an einer Stelleinrichtung auf der Rückseite des Gehäuses 1 entsprechend einzustellen. Zu diesem Zweck werden die an ihrem Umfang mit Bleizeichen markierten, kreisförmigen, koaxialen Voreinstell--Skalenscheiben 11 mit der Hand verdreht, bis die gewünschten Zeichen in Sichtfenstern 12 einer mit den Skalenscheiben koaxialen und den gleichen Durchmesser wie diese aufweisenden Bleischeibe erscheinen. Diese Einstelldaten werden bei einer Röntgenaufnahme des Kontrollgerätes auf dem Film abgebildet.
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Die zur Abdeckung der Voreinstell-Skalenscheiben 11 verwendete Bleischeibe kann aufgrund der Tatsache, daß sie sämtliche auftreffende Röntgenstrahlen absorbiert, desweiteren dazu verwendet werden, den Grundschleier der Röntgenfilme zu überprüfen. Der Grundschleier ist ein Kriterium für das Alter, die Qualität und die Ausentwicklung des Films; auch eine vorhergehende unbeabsichtigte Belichtung ist an dem Grundschleier erkennbar. Erscheint die Bleischeibe auf dem Röntgenfilm als klar durchsichtige Scheibe, so war das Filmmaterial und die Entwicklung in Ordnung.
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Auf der Vorderseite des Gehäuses 1 sind ein Plus- und ein Minuszeichen 18 aus Blei an den beiden Enden der vertikalen Linie des Bleikreuzes 7 angebracht. Diese beiden Zeichen dienen der lagemäßigen Zuordnung der Röntgenaufnahme zu der Röntgenröhre. Das Kontrollgerät wird so ausgerichtet, daß das Pluszeichen mit der Anodenseite der Röhre übereinstimmt. Damit läßt sich der "Heal-Effekt" beurteilen.
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Etwa in Gehäusemitte ist ein Kniephantom 10 angeordnet, das aus menschlichen Knochen und einer diese umgebenden, dem menschlichen Gewebe äquivalenten Kunststoffschicht gebildet ist. Das Kniephantom ist so ausgereichtet, daß die Mittelachse des Gehäuses bzw. der Mittelstrahl des Röntgenstrahlbündels des Röntgenapparates durch eine unterhalb der Kniescheibe gelegene Durchtrittsöffnung hindurchgeht. Anhand des Kniephantoms kann vor allem der Mediziner Röntgenaufnahme-Beurteilungskriterien wie Schwärzung, Kontrast, Auflösung und Schärfe beurteilen.
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Die Auflösung, Verzerrung und der Kontrast einer Röntgenaufnahme kann anhand von drei weiteren Kontrolleinrichtungen an der Gehäuserückwand, d. h. an einer Stelle, bei der die auftreffenden Röntgenstrahlen bereits durch das Gehäuse hindurchgegangen sind, beurteilt werden.
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Zur Auflösungskontrolle ist eine Tafel 15 mit Bleilinien unterschiedlicher Dicke vorgesehen, filmnah und filmfern als Hinweis auf Fokusgröße und Folie. Die geringste Liniendicke kann 0,05 mm betragen. Zur Überprüfung der Verzerrung einer Röntgenaufnahme dienen vier unterschiedliche, in einem Rahmen angeordnete Gitter 16, die unterschiedliche Maschenweiten und Drahtstärken haben. Der Kontrast einer Röntgenaufnahme ist mit einem Stufenkeil 17 überprüfbar, der bei diesem Ausführungsbeispiel zehn Abstufungen unterschiedlicher Absorption aufweist. Die auf der Röntgenaufnahme abgebildeten kontinuierlich sich ändernden Abstufungen zwischen klar durchsichtig bis fast schwarz werden durch Aneinanderreihung von Metallplatten unterschiedlicher Dicke und/oder unterschiedlichem Material bewirkt.
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Für Schichtaufnahmen ist zur Kontrolle der Schichttiefe und Schichtdicke innerhalb des Gehäuses 1 eine Treppe 13 aus durchsichtigem Kunststoff angebracht, auf deren Stufe Bleizahlen markiert sind, die den Abstand zwischen der Röntgenfilmebene und der aufgenommenen, durch die einzelnen Stufen festgelegten Schichtebene in Richtung der Röntgenstrahlen anzeigen. In Höhe des mittleren Bereiches ist auf einer Seitenfläche des Gehäuses 1 eine Schicht-Lichtvisiermarke 14 angebracht. Sie markiert eine ganz bestimmte Schichttiefe T, deren Zahlenwert derjenigen Bleizahl auf einer Stufe der Treppe 13 entspricht, durch die eine durch den Strich hindurchgehende und parallel zur Vorder- bzw. Rückseite des Gehäuses verlaufende Ebene hindurchgeht; diese Ebene steht also senkrecht auf der Mittelachse des Gehäuses bzw. der Röntgenröhre. Der zu kontrollierende Röntgenapparat wird auf diese Schichttiefe T eingestellt und ihr Lichtvisier auf die Schicht-Lichtvisiermarke 14 ausgerichtet. Wenn der Röntgenapparat richtig justiert ist, wird die eingestellte Schichttiefenebene scharf abgebildet, was an der scharf abgebildeten, den Wert T angebenden Bleizahl zu erkennen ist. Die höhenmäßig oberhalb oder unterhalb dieser Ebene liegenden Bleizahlen der anderen Stufen der Treppe 13 werden entsprechend unscharf abgebildet. Die Höhe der Treppenstufen ist zweckmäßig im mittleren Bereich feiner abgestuft als in den Außenbereichen. Für den Fall, daß die Schichttiefenjustierung des Röntgenapparates große Abweichungen aufweist, haben die Außenstufen der Treppe einen größeren Höhenunterschied. Auf diese Weise wird ein größerer oder tieferer Justierbereich geschaffen.
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Zur Kontrolle von cinematografischen Röntgenaufnahmen bei Kontrastmittel-Anwendungen (Angiographie) ist eine spezielle Einrichtung mit einem spiralenförmig um einen Zylnder gewundenen Schlauch 19 vorgesehen. der Zylinder ist bezüglich des auf den Einstellschrauben 4 stehenden Gerätes vertikal ungefähr mittig im Gehäuseinneren angeordnet. Das Schlauch- und Zylindermaterial ist wie das Gehäusematerial aus durchsichtigem Kunststoff. Zum Einfüllen und Durchlaufen bzw. Auslassen desw Kontrastmittels aus dem Spiralschlauch sind die Enden des Schlauchs jeweils auf der Ober- und Unterseite des Gerätes über besonders ausgebildete Schlauchanschlüsse 20 und 21 mit einem Einfüllschlauch 22 und einem Auslaßschlauch 23 verbunden und von außen zugänglich. Eine vorteilhafte Ausführungsform dieser Einrichtung hat zur Simulierung der Verhältnisse beim Menschen einen 800 mm langen Schlauch mit 3 mm Innen- und 6 mm Außendurchmesser, der auf einen Zylinder mit 22 mm Durchmesser spiralenförmig aufgewunden ist. Zur Beurteilung der Fließgeschwindigkeit des Kontrastmittels sind in den Kunststoffzylinder in regelmäßigen Abständen voneinander vier Abstandsstifte 24 aus Stahl eingelagert.
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Eine absolute Größenbestimmung bei Röntgenfilmen, insbesondee bei Darstellung der Eingangsfeldgröße bei Bildvergrößerern, geschieht mit einem Lineal 25, das vertikal und mittig auf der Vorderseite des Gehäuses 1 in einen Schlitz aus- und einschiebbar ist. Das Lineal ist aus durchsichtigem Kunststoff und weist eine cm- und mm-Skala aus Blei auf. Das Lineal erstreckt sich über die gesamte Vorderseite des Gehäuses.
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Bei der vorstehend beschriebenen Größenbestimmung bei Bildvergrößerern darf der Bildvergrößerungsschirm nicht direkt der Röntgenstrahlung ausgesetzt werden. Das durch das Gehäuse hindurchgeführte Bleirohr 9 ist deswegen auf der Vorderseite mit einem Deckel 26 verschließbar.
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Für eine Einstellung des Röntgenapparates auf ein 24 × 30 Filmformat sind auf der Vorderseite des Gehäuses besondere Markierungen 27 angebracht.
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Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform des Kontrollgerätes sind einzelne oder Gruppen von Kontroll- und Justiereinrichtungen in Form von Schubeinsätzen in das Kontrollgerät einschiebbar und austauschbar (Dosimeter und Belichtungszeitanzeige).