DE3217423A1

DE3217423A1 - Flattening filter for X-ray diagnostics

Info

Publication number: DE3217423A1
Application number: DE19823217423
Authority: DE
Inventors: Lothar Dr. med. 6240 Königstein Ackermann
Original assignee: DuPont de Nemours Deutschland GmbH
Current assignee: DuPont de Nemours Deutschland GmbH
Priority date: 1982-05-08
Filing date: 1982-05-08
Publication date: 1983-11-10

Abstract

Flattening filter for X-ray diagnostics, consisting of a transparent, heavy-metal-containing material whose content of heavy metal is dimensioned such that in the case of customary diagnostic radiation the absorption corresponds to a lead equivalent of 10 mu m - 300 mu m, it being the case that the total thickness of the flattening filter does not exceed 20 mm.

Description

Ausgleichsfilter für die Compensation filter for the

Röntgendiagnostik Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein durchsichtiges Ausgleichsfilter für die Röntgendiagnostik. X-ray diagnostics The subject of the present invention is a transparent one Compensation filter for X-ray diagnostics.

Bekanntlich ist der Objektumfang einiger medizinischer Objekte so groß, daß diese sich bei einer Aufnahme mit einer normalen Film-Folien-Kombination ohne besondere Hilfsmittel nicht einwandfrei darstellen lassen. In solchen Fällen ist stets nur ein Teil des betreffenden Objektes richtig belichtet, während die dickeren oder dichteren Partien unterbelichtet und die dünneren oder weniger dichten Partien überbelichtet sind.As is well known, the scope of some medical objects is like this great that this can be seen when recording with a normal film-foil combination can not be displayed properly without special aids. In such cases is always only part of the subject correctly exposed, while the thicker or denser areas are underexposed and the thinner or less dense areas Parts are overexposed.

In der Literatur sind schon zahlreiche Vorschläge gemacht worden, diese Dickenunterschiede auszugleichen, um auch bei Objekten mit großem Objektumfang harmonisch abgestufte Röntgenbilder zu erhalten. Bekannt für diesen Zweck ist beispielsweise die Verwendung von Verlaufsfolien oder von Metallfiltern, die häufig in Form von dünnen Metallfolien oder von Keilfiltern zur Anwendung gelangen. Es ist auch bekannt, die Ausgleichsfilter der anatomischen Form des Objektes anzupassen.Numerous suggestions have already been made in the literature, to compensate for these differences in thickness, even with objects with a large object circumference to obtain harmoniously graduated x-rays. Is known for this purpose, for example the use of gradient films or metal filters, often in the form of thin metal foils or wedge filters are used. It is also known adapt the compensation filter to the anatomical shape of the object.

In der Zeitschrift: Der Radiologe 10, 77 (1970), wird ein Profil-Ausgleichsfilter aus Aluminium bei der tomographischen Darstellung der Lungen und des Herzschattens beschrieben. Wie dieser Veröffentlichung entnommen werden kann, lassen sich mit diesem Ausgleichsfilter Aufnahmen mit gutem Informationsgehalt erzielen.In the journal: Der Radiologe 10, 77 (1970), a profile compensation filter is used made of aluminum for the tomographic display of the lungs and the shadow of the heart described. As can be seen from this publication, with With this compensation filter, recordings with good information content can be achieved.

Nachteilig ist jedoch, daß die Justierung des Filters unter Lichtvisierkontrolle wegen der fehlenden Transparenz sehr aufwendig ist und die Patienten-Positionierung stark beeinträchtigt wird. Ein derartiges Filter ist daher für den Routinebetrieb ungeeignet.However, it is disadvantageous that the adjustment of the filter under control of the light targeting system because of the lack of transparency is very complex and patient positioning is severely affected. Such a filter is therefore for routine operation not suitable.

Ebenfalls für die Anwendung in der Tomographie ist ein auf einer Aluminiumunterlage angebrachtes Ausgleichsfilter aus Plexiglas beschrieben worden. Um jedoch eine für eine zufriedenstellende Filterwirkung ausreichende Absorption zu erzielen, muß das Filter, wenn es in Kombination mit der Aluminiumunterlage verwendet wird, eine Dicke von mindestens 5 cm aufweisen, wobei diese Dicke für andere Techniken und Anwendungszwecke noch erheblich überschritten werden müßte. Ein Plexriglasfilter dieser Dicke verursacht jedoch, wenn es im Strahlengang einer Röntgenröhre angeordnet wird, eine ganz erhebliche Streuung, die bis zu 40 % betragen kann.Also for use in tomography is one on an aluminum base attached compensation filter made of plexiglass has been described. However, to get one for To achieve a satisfactory filter effect sufficient absorption, that must Filter, when used in combination with the aluminum backing, one thickness of at least 5 cm, this thickness being suitable for other techniques and purposes would have to be exceeded considerably. A plexiglass filter of this thickness causes however, if it is placed in the beam path of an X-ray tube, a very considerable one Spread, which can be up to 40%.

Ein so hoher Anteil an Streustrahlung ist schon allein im Hinblick auf die Strahlenbelastung des Patienten unzulässig. Außerdem können bei Ausgleichsfiltern dieser Dicke die Kanten des Filters nicht genügend abgeschrägt werden1 um bei Verwendung von geometrisch optimierten Röntgenröhren einen für die Praxis ausreichenden stufenlosen Kontrastübergang zu erzielen.Such a high proportion of scattered radiation is just in view on the radiation exposure of the patient is not permitted. In addition, compensating filters of this thickness the edges of the filter will not be beveled enough1 µm when in use of geometrically optimized X-ray tubes a stepless one that is sufficient for practice To achieve contrast transition.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Ausgleichsfilter, die röhrennah im Strahlengang der Röntgenröhre angeordnet werden, anzugeben, die mit dem Lichtvisier leicht justierbar sind, die Patienten-Positionierung nicht behindern und keine Streuung der Röntgenstrahlung verursachen.The object of the present invention is therefore to provide compensation filters, which are arranged close to the tube in the beam path of the X-ray tube to indicate which are easily adjustable with the light localizer and do not hinder patient positioning and do not cause X-ray scattering.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Ausgleichsfilter bestehend aus einem schwermetallhaltigen durchsichtigen Material, dessen Gehalt an Schwermetall so bemessen ist, daß bei einer maximalen Gesamtdicke des Filters von 20 mm eine Absorption bei üblicher Diagnostikstrahlung erreicht wird, die einem Bleiäquivalent von 10 ßm bis 300 ßm entspricht.This object is achieved according to the present invention by a Compensation filter consisting of a heavy metal containing transparent material, whose heavy metal content is such that with a maximum total thickness of the filter of 20 mm, an absorption with conventional diagnostic radiation is achieved which corresponds to a lead equivalent of 10 µm to 300 µm.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können durchsichtige Ausgleichs filter hergestellt werden, die eine problemlose Patienten-Positionierung im Lichtvisier erlauben und die infolge des Gehaltes an Schwermetall so dünn ausgebildet werden können, daß sie keine Streustrahlung verursachen. Als besonders geeignet haben sich Ausgleichsfilter erwiesen, deren may Dicke 5 - 10 mm beträgt.According to the present invention, clear compensation filters can can be produced that allow for problem-free patient positioning in the light localizer allow and which are made so thin due to the heavy metal content so that they do not cause scattered radiation. Have proven to be particularly suitable Compensating filters proved, the thickness of which may be 5 - 10 mm.

Für den genannten Zweck geeignete Schwermetalle sind beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Quecksilber, Seltene Erden wie Ytterbium, Holmium, Gadolinium und Samarium, Blei, Thallium, Tantal, Wismut, Wolfram, Molybdän, Eisen, Kobalt, Nickel, Platin, Iridium und Osmium, ferner Uran und Thorium.Heavy metals suitable for the stated purpose are, for example Copper, silver, gold, mercury, rare earths such as ytterbium, holmium, gadolinium and samarium, lead, thallium, tantalum, bismuth, tungsten, molybdenum, iron, cobalt, Nickel, platinum, iridium and osmium, as well as uranium and thorium.

Als besonders geeignet für den genannte Zweck haben sich solche Schwermetalle erwiesen, die infolge ihrer K-Absorptionskante bevorzugt den weichen Anteil der diagnostischen Röntgenstrahlung absorbieren, wie z.B. Blei, Wolfram, Ytterbium, Holmium, Gadolinium und Samarium.Such heavy metals have proven to be particularly suitable for the stated purpose proven that because of their K-absorption edge prefers the soft portion of the absorb diagnostic X-rays, such as lead, tungsten, ytterbium, Holmium, Gadolinium and Samarium.

Ausgleichsfilter, die unter Verwendung eines dieser Schwermetalle hergestellt werden, bewirken somit nicht nu eine Erhöhung des Iniormationsgehaltes der Aufnahmen, sondern sie tragen auch dazu bei, die Strahlenbelastung des Patienten zu verringern.Balance filters made using one of these heavy metals are produced, therefore not only cause an increase in the maintenance content of the recordings, but they also help reduce the radiation exposure of the patient to reduce.

Das zur Herstellung der Ausgleichsfilter verwendete durchsichtige Material ist bevorzugt ein durchsichtiger Kunststoff, z.B. Polystyrol oder dessen Copolymerisate mit Acrylnitril, Polyvinylchlorid oder Polyester. Besonders bewährt haben sich jedoch Kunststoffe auf der Basis von Polymethylmethacrylaten.The clear one used to make the compensation filters Material is preferably a clear plastic, e.g. polystyrene or its Copolymers with acrylonitrile, polyvinyl chloride or polyester. Particularly proven However, plastics based on polymethyl methacrylates have become.

Mit besonderem Vorteil können gemäß der Erfindung Ausgleichsfilter hergestellt werden, die der anatomischen Form des Objektes und seiner unterschiedlichen Strahlenschwächung angepaßt sind. Hierzu gehören unter anderem Ausgleichsfilter zur optimalen Darstellung der Lungen und des Herzschattens, des Gesichtsschädels, der Wirbelsäule oder auch von Ganzkörperaufnahmen. Röhrennahe angeordnete, der anatomischen Form des Objektes angepaßte Ausgleichsfilter werden meist in Form von verkleinerten reliefartigen Nachbildungen des Objektes verwendet. Die jeweils zu wählende Verkleinerung ist dabei abhängig von den geometrischen Bedingungen des verwendeten Aufnahmegeräts. Je nach verwendeter Aufnahmetechnik bzw. Aufnahmegerät liegen die Verkleinerungsfaktoren im allgemeinen im Bereich von 1 : 4 - 1 : 8, können jedoch im Einzelfalle vom Fachmann leicht ermittelt werden. Um individuell und krankheitsbedingte Strahlenschwächungen auszugleichen, können Z.B. gleichzeitig zwei Ausgleichsfilter zur Anwendung gelangen, oder es können mehrere Typen von Ausgleichsfiltern, die sich bezüglich Verkleinerungsfaktor, max. Dicke und Blei-Aquivalent unterscheiden, vorrätig gehalten werden.Compensation filters can be particularly advantageous according to the invention can be made according to the anatomical shape of the object and its different Radiation attenuation are adapted. These include, among other things Compensation filter for the optimal display of the lungs and the heart shadow, des Facial skull, the spine or full body recordings. Close to the tube arranged compensating filters adapted to the anatomical shape of the object mostly used in the form of scaled-down relief-like replicas of the object. The reduction to be selected in each case depends on the geometric conditions the recording device used. Depending on the recording technology or recording device used if the reduction factors are generally in the range of 1: 4 - 1: 8, you can however, they can easily be determined in individual cases by the person skilled in the art. To individual and illness-related To compensate for radiation attenuation, e.g. two compensation filters can be used at the same time are used, or there can be several types of compensation filters that differ in terms of reduction factor, max.thickness and lead equivalent, be kept in stock.

Um Verwechslungen im Routinebetrieb auszuschließen, kann es von Vorteil sein, leicht angefärbte Ausgleichsfilter zu verwenden. In diesem Falle kann an der Farhe des aus dem Lichtvisier austretenden Lichtes schnell und zuverlässig festgestellt werden, welches Ausgleichsfilter sich im Strahlengang der Röntgenröhre befindet.It can be an advantage to avoid confusion in routine operation be to use lightly colored compensation filters. In this case, the The color of the light emerging from the light visor is determined quickly and reliably which compensation filter is located in the beam path of the X-ray tube.

Für die praktische Anwendung können die Ausgleichsfilter auf einer durchsichtigen Trägerplatte angebracht sein, die in eine am Tiefenblendengehäuse meist an der Vorderseite des Lichtvisiers, aber auch in eine innerhalb des Lichtvisiers angebrachte Halterung eingesetzt wird.For practical use, the compensation filters can be placed on a be attached to a transparent support plate, which is in one on the depth aperture housing mostly on the front of the light localizer, but also in one inside the light localizer attached bracket is used.

Wenn mehrere Filtertypen bereitgehalten werden, ist es zweckmäßig, die Ausgleichsfilter nebeneinander auf einem durchsichtigen Träger anzuordnen, der in an sich bekannter Weise schieberförmig in den Strahlengang der Röntgenröhre gebracht werden kann.If several types of filters are available, it is advisable to to arrange the compensation filters side by side on a transparent support, the brought in a manner known per se into the beam path of the X-ray tube in the form of a slide can be.

Die Ausgleichsfilter können jedoch in ebenfalls bekannter weise auch rotierbar oder einklappbar am-oder im Blendengehäuse im optischen Strahlengang des Lichtvisiers angeordnet sein.However, the compensation filters can also be used in a manner which is likewise known rotatable or foldable on or in the diaphragm housing in the optical beam path of the Be arranged light visors.

Die Erfindung wird nachfolgend an dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert: In der Zeichnung ist ein anatomisch geformtes Ausgleichsfilter für die Hartstrahltechnik der Lungen und des Herzens dargestellt, wobei als Methode der Wahl von einer Röntgenaufnahmetechnik mit den nachfolgenden geometrischen Bedingungen ausgegangen wurde: Abstand Brennfleck - Film 1,50 m Abstand Brennfleck - Vorderseite Lichtvisier 0t30 m Aus diesen Daten ergibt sich für ein an der Vorderseite des Lichtvisiers angebrachtes Ausgleichsfilter ein Vergrößerungsfaktor von 5 : 1. Das in der Zeichnung darge.-stellte Ausgleichsfilter ist somit eine im Verhältnis 1 : 5 verkleinerte anatomische Nachbildung des Objektes.The invention is illustrated below on the basis of the drawing Exemplary embodiment explained: The drawing shows an anatomically shaped compensating filter for the hardblasting technique of the lungs and heart, being shown as a method the choice of an X-ray imaging technique with the following geometric conditions The assumption was: distance focal point - film 1.50 m distance focal point - front Light visor 0t30 m This data results in a on the front of the light visor attached compensation filter a magnification factor of 5: 1. The one in the drawing The compensating filter shown is therefore a 1: 5 smaller one anatomical replica of the object.

Das Ausgleichsfilter ist auf einer durchsichtigen Trägerplatte (1) angeordnet und stellt eine Nachbildung der linken (2) und rechten Lungenhälfte (3) dar. Die beiden Lungenhälften (2). und (3) werden als unscharfe Masken auf das Objekt projiziert und schützen die weniger dichten Partien des Objektes vor Uberlichtung. Infolgedessen können auch die dickeren Partien des Herzschattens (5) ausreichend belichtet werden, ohne daß der Informationsgehalt der weniger dichten Partien (2) und (3) beeinträchtigt wird. Die maximale Dicke (4) des Ausgleichsfilters beträgt 5 mm, das Blei-Aquivalent beträgt an dieser dicksten Stelle 130 m. Die für eine Abbildung des Ausgleichsfilters mit stufenlosem Kontrastübergang erforderliche Kantenabschrägung ist mit (6) angedeutet.The compensation filter is on a transparent carrier plate (1) and represents a replica of the left (2) and right halves of the lung (3) The two halves of the lungs (2). and (3) appear as fuzzy masks on the object projects and protects the less dense parts of the object from overlighting. As a result, the thicker parts of the heart shadow (5) can also suffice exposed without the information content of the less dense areas (2) and (3) is compromised. The maximum thickness (4) of the compensation filter is 5 mm, the lead equivalent at this thickest point is 130 m Illustration of the compensation filter with stepless contrast transition, required beveling is indicated with (6).

Claims

PATENT CLAIMS 1 Compensation filter for X-ray diagnostics, which is adapted to the anatomical conditions of the object and is close to the tube in the beam path the X-ray tube is arranged, characterized in that the compensation filter consists of a transparent material containing heavy metals, the content of which is Heavy metal is dimensioned in such a way that the absorption occurs with normal diagnostic radiation corresponds to a lead equivalent of 10 µm - 300 µm and the total thickness of the compensation filter Does not exceed 20 mm.

2. Compensation filter according to claim 1, characterized in that the transparent material is a plastic and the heavy metal is a K-absorption edge having.

3. Compensation filter according to claim 1 or 2, characterized in that that the transparent material is a plastic based on methyl methacrylate and the heavy metal is lead.

4. compensating filter according to claim 3, characterized in that the absorption of the compensation filter corresponds to a lead equivalent of 10 µm - 130 µm and the maximum total thickness is 5 - 7 mm.