DE3323477A1 - X-ray beam collimator - Google Patents

X-ray beam collimator

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Abstract

The X-ray beam collimator is intended in particular for use in cephalostatic radiography and consists of a cylindrical housing which can be connected to a X-ray generator and which focuses the X-rays. A diaphragm element has an opening, which is transparent to X-rays and is intended to constrict the beam bundle to form a cone of beams of desired size and shape. The diaphragm element (3) is arranged rotatably in a cross-sectional plane of the housing (1), around the axis of symmetry of the housing, and is mounted eccentrically relative to the housing (1) for a rotary movement, in such a way that the centre of the opening (P1) is displaceable onto the axis (P) of symmetry of the housing or at a distance therefrom, with respect to the opening (7), in order to constrict the beams. <IMAGE>

Description

Röntgenstrahl - Collimator X-ray collimator

Die vorlieqende Erfindung betrifft einen Röntgenstrahl-Collimator gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches. The present invention relates to an X-ray collimator according to the preamble of the main claim.

Bei der cephalostatischen oder Kopfradiologie wird ein Patient relativ zum Strahlengerät in einer bestimmten Achse von Koordinrten plaziert, die gedreht werden kaiin, um eine Radiographie des Kopfes unter verschiedenen Winkeln vornehe,ën ZLj können.In cephalostatic or head radiology, a patient becomes relative placed to the radiation device in a certain axis of coordinates that rotated are kaiin to do a radiography of the head at different angles, ën ZLj can.

Die Positionierung des Patienten wird dabei im allgemeinen zu einer gedachten geraden Linie vorgenommen, die sich durch die Ohröffnungen erstreckt. Falls ein Patient von der Seite radiographiert werden soll, d.h. auf einen 81l x lo'l- Film, ist es notwendig, ein Blendenelement zu habens das das Objekt bzw. den Patienten derart ausrichtet, daß Kinn und Nase mit Sicherheit auf dem Bild erscheinen.The positioning of the patient generally becomes one imaginary straight line that extends through the ear openings. If a patient is to be radiographed from the side, i.e. on an 81l x lo'l film, it is necessary to have a screen element that the object or the Aligns patient so that chin and nose appear with certainty in the picture.

Demgemäß wird das Bild asymmetrisch und vertikal zur geraden Linie stehen, die sich durch die Ohröffnungen erstreckt.Accordingly, the image becomes asymmetrical and vertical to the straight line standing that extends through the ear openings.

Wenn andererseits eine Radiographie von außerhalb der Vordersete oder von hinten vorgenommen werden soll, so wird sich der Kopf eines Patienten gewöhnlich in der Mitte des Bildes befinden, und der Film wird in horizonatler Position stehen.On the other hand, if a radiography from outside the front row or is to be done from behind, a patient's head will usually be in the center of the frame and the film will be in a horizontal position.

Demzufoloe wird die Position des zu radiographierenden Gnenstandes bei der Aufnahmedurchführung von einer Aufnahmestellung zu einer anderen in Bezug auf den Collimator versetzt, was es erforderlich macht, das Blenelement gegen ein neues auszuwechseln, das das Bild LJt auf einen Film nochydie gleiche Größe trimmt aber relativ zum radiographierenden Gegenstand, um eine symmetrische Positionierung zu erreichen. Aus diesem Grunde sind die vorbekannten cephalostatischen Geräte für jede unterschiedliche Radiographie ausgestattet mit ihrer einenen Blendenplatte, angeordnet in einem separeten Träor, der auf Läufern bewegbar ist, was eine ziemlich komplizierte Lösung darstellt und die Aufnahmefolge verlangsamt.The position of the object to be radiographed is shown accordingly in relation to the recording from one recording position to another offset on the collimator, which makes it necessary, the diaphragm element against a to change a new one that still trims the image on a film the same size but relative to the radiographing object to a symmetrical positioning to reach. For this reason, the previously known cephalostatic devices for each different radiography equipped with its own diaphragm plate, arranged in a separate door that can be moved on runners, which is quite a complicated solution and slows down the recording sequence.

Eine diesbezügliche Lösung im Zusammenhang mit Collimatoren ist nach der US-PS 3 569 712 bekannt. Bei dieser vorbekannten Lösung kann die Große einer festen Collimatoröffnung durch Verschluß von einer Seite her, bspw.A related solution in connection with collimators is after U.S. Patent 3,569,712. In this previously known solution, the size of a fixed collimator opening by closure from one side, for example.

mit einer Schieberplatte, eingestellt werden. Beim Drehen dieser Platte rund um den Collimatorkörper kann die Collimatoröffnung von jeder Winkelstellung aus abgeblendet werden. Diese Lösung ist sperrig und beansprucht ziemlich viel Raum und unterwirft einen Patienten einer unnötiqen Strahlungsmenge, weil die Abblendung in einer bestimmten Zeit nur von einer Seite oder einer Kante eintritt und weil die Collimatoröffnung ausreichend groß sein muß, um alle radiographischen Stellungen abzudecken.with a slide plate. When turning this plate The collimator opening can be positioned at any angle around the body of the collimator dimmed off. This solution is bulky and takes up quite a lot of space and subjects a patient to an unnecessary amount of radiation because of the dimming only occurs from one side or one edge in a given time and because the collimator aperture must be large enough to accommodate all radiographic positions to cover.

Nach der US-PS 3 849 649 ist ferner ein Collimator bekannt, bei dem die Größe der Öffnung durch Drehung eines separaten Blendenelementes um 9o0 reduziert werden kann, wobei dieses Element eine Öffnung aufeist, die der aktuellen Collimatoröffnung in der Größe gleich ist. Diese Lösung hilft auch nicht weiter, wenn die Position eines zu radiographierenden Gegenstandes oder Bildes sich relativ zum Collimator verschiebt, weil sich die Öffnung immer relativ symmetrisch zum Collimatorkörper befindet.According to US Pat. No. 3,849,649, a collimator is also known in which the size of the opening reduced by 90 ° by rotating a separate panel element this element opening up an opening that is the same as the current collimator opening is the same in size. This solution does not help if the position of an object or image to be radiographed relative to the collimator shifts because the opening is always relatively symmetrical to the collimator body is located.

Es ist demgemäß ein Gegenstand der Erfindung, eine neue Collimatoranordnung zu treffen, mit der die obigen Nachteile behoben sind und die an verschiedene erforderliche Stellungen des zu radiographierenden Gehenstandes anpaßbar ist.It is accordingly an object of the invention to provide a new collimator arrangement to meet with which the above disadvantages are eliminated and the various required Positions of the walking stance to be radiographed is adjustable.

Diese Aufgabenstellung ist mit einem Collimator der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Anspruches 1 und in Weiterbildung durch das in den Unteransprüchen Erfaßte gelöst.This task is the same with a collimator as mentioned at the beginning Kind according to the invention by the characterizing part of claim 1 and in a further development solved by what is covered in the subclaims.

Durch die erfindungsgemäße Lösung können sowohl die Form des zu radiographierenden Gegenstandes als auch seine Positioneverschiebung berücksichtigt werden, ohne dabei auf einen gänzlich neuen Satz von Coordinaten bezüglich der relativen Positionierung eines Patienten und des Röntgenapparates zurückgreifen zu müssen O Der ercindunqsgemäße Collimator wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.With the solution according to the invention, both the shape of the to be radiographed Object as well as its position shift can be taken into account without doing so to an entirely new set of coordinates with regard to relative positioning having to resort to a patient and the X-ray machine O Of the The collimator according to the invention is shown in the following on the basis of the graphic representation of exemplary embodiments explained in more detail.

Es zeigt schematisch Fiq. 1 einen Schnitt durch den Collimator rechtwinklig zur Strahlenrichtung; Fin. 2 einen Schnitt längs Linie II - II gemäß Fig. 1; Fig. 3, 4 die Ausführungsform nach Fig. 1 in unterschiedlichen Stellungen; Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Erfindung, geschnitten im Sinne der Fig. 1 und Fig. 6 einen Schnitt längs Linie VI - VI gemäß Fig. 5.It shows schematically Fiq. 1 a section through the collimator at right angles to the direction of the beam; Fin. 2 shows a section along line II-II according to FIG. 1; Fig. 3, 4 the embodiment according to FIG. 1 in different positions; Fig. 5 a Another embodiment of the invention, sectioned in the sense of FIGS. 1 and 6 a section along line VI - VI according to FIG. 5.

In den Fig. 1 - 6 ist mit 1 das Collimstorgehäuse bezeichnet, mit 2 ein scheibenförmiges Tragelement, das im Gehäuse 1 drehbar ist. Mit 3 ist ein Blenden-(Shutter)-element bezeichnet, auf dem mittels Elementen 8 eine wirksame Blendenplatte mit einer Öffnung 7 angeordnet ist, die für Röntgenstrahlen durchlässig ist. Wenn ein zu radiographierender oder darzustellender Gegenstand die Anwendung einer Öffnung unterschiedlicher GröBe oder Form verlangt, so kann die Blendenplatte 6, wenn gewünscht, durch eine neue ersetzt werden. Wenn es andererseits möglich ist, mit einer Öffnung bestimmter Größe und Form auszukommen, so kann die Öffnung 7 ebensogut unmittelbar im Blendenelement 3 vorgesehen werden, ud eine separate Blendenplatte 6 würde nicht notwendig sein. Das Zentrum der Öffnung 7 ist mit P1 bezeichnet.In FIGS. 1-6, 1 denotes the collimator housing, with 2 a disk-shaped support element which is rotatable in the housing 1. With 3 is a Aperture (shutter) element denotes, on which by means of elements 8 an effective Aperture plate is arranged with an opening 7 which is transparent to X-rays is. When an object to be radiographed or displayed has the application requires an opening of different size or shape, the diaphragm plate can 6, if desired, can be replaced by a new one. If on the other hand it is possible is to get by with an opening of a certain size and shape, the opening 7 can also be provided directly in the panel element 3, ud a separate diaphragm plate 6 would not be necessary. The center of the opening 7 is denoted by P1.

Das Biendelement 3 ist mit einem Zapfen 4 auf dem Tragelement 2 gelagert. Das Blendelement 3 umfaßt auch ein Stellelement 5, das aus dem Gehäuse 1 herausragt und mit dem die Verstellung des Blendelementes relativ zum Gehäuse 1 vorgenommen werden kann. Das Tragelement 2 ist mit Führungskanten 9 versehen, die die Drehfreihait des Blendelementes 3 um den Zapfen 4 bestimmen bzw. begrenzen. Andererseits dienen die Führungskanten 9 und das Verstellelement 5 ebenfalls dazu, eine Drehbewegung des Tranelementes 2 und des Blendelementes 3 relativ zur zentralen Achse P2 des Gehäuses 1 bewirken zu können.The bow element 3 is mounted on the support element 2 with a pin 4. The cover element 3 also comprises an adjusting element 5 which protrudes from the housing 1 and with which the adjustment of the cover element relative to the housing 1 is carried out can be. The support element 2 is provided with guide edges 9, which the freedom of rotation of the cover element 3 to determine or limit the pin 4. On the other hand, serve the guide edges 9 and the adjusting element 5 also to a rotary movement of the Tranelementes 2 and the cover element 3 relative to the central axis P2 of the Housing 1 to be able to effect.

Der Collimator ist auch mit einem entfernbaren Rahmen lo versehen, der eine für Röntgenstrahlen durchlässige Öffnung umfaßt.The collimator is also provided with a removable frame lo, which comprises an opening transparent to X-rays.

Bei dr Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 ist das Tragelement 2 drehbar innerhalb des Gehäuses 1 gelagert.In the third embodiment according to FIGS. 1 to 4, the support element 2 is rotatably mounted within the housing 1.

Wenn das Gehäuse 1 starr fixiert ist, so muß es mit einpr schlitzförmigen Öffnung (nicht dargestellt) versehen sein, die alle notwendigen Verstellungen des Stellelementes 5 des Blendelementes 3 zuläßt. Andererseits ist das Tragelement bei der Ausführungsform nach Fig. 5,6 drehbar kopfseitig am Gehäuse 1 gelagert.If the housing 1 is rigidly fixed, it must be slot-shaped with injection Opening (not shown) be provided, all of the necessary adjustments of the Adjusting element 5 of the cover element 3 allows. On the other hand, the support element is at the embodiment according to FIGS. 5, 6 rotatably mounted on the housing 1 on the head side.

Auf diese Weise bestimmen die Führungskanten 9 direkt die Größe einer Öffnung vermittels des Verstellelementes So Sow,5t. es die Funktionsprinzipien betrifft, sind diese unterschiedlichen Ausführungsformen nichtsdestoweniger analog, und die Funktion wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.In this way, the guide edges 9 directly determine the size of a Opening by means of the adjusting element So Sow, 5t. it's working principles is concerned, these different embodiments are nonetheless analogous, and the function is described below with reference to Figs.

Gemäß Fin. 1 befindet sich die Öffnung 7 in ihrer vertikalen Position und asymmetrisch relativ zur zentralen Achse P2 des Gehäuses 1. Demgemäß kann bei der cephalostatischen Radiographie ein Collimator mit dieser Stellung vorzugsweise benutzt werden, wenn die Schädeldekke eines Patienten von der Seite aufgenommen wird. Wenn der Gegenstand von vorn oder von hinten darzustellen oder zu radiographieren ist, so wird der Collimator folgenden Einstellungen unterworfen: Das Stellelement 5 wird zuerst von einer FührunQikante 9 zur anderen Füh.-rungskante (Fig. 3) bewegt, wobei letztere Führungskente 9 derart angeordnet ist, daß das Zentrum P1 der Öffnuno 7 mit der zentralen Achse P2 des Gehäuses 1 zusammenfällt. Danach wird die Drehung des Stellelementes 5 fortgesetzt, wobei sich das Tragelement 2 gleichzeitig relativ zum Gehäuse 1 bewegt, bis die Öffnung 7 ihre Horizontalstellung erreicht (Fig. 4). Dann wird der zu radiooraphierende Gegenstand symmetrisch relativ zur Öffnung 7 und zur zentralen Achse P2 des Gehäuses 1 lokalisiert.According to Fin. 1, the opening 7 is in its vertical position and asymmetrically relative to the central axis P2 of the housing 1. Accordingly, at For cephalostatic radiography, a collimator with this position is preferred used when a patient's cranium is picked up from the side will. If the object is to be depicted from the front or from the back, or to be radiographed is, the collimator is subjected to the following settings: The control element 5 is first moved from one guide edge 9 to the other guide edge (Fig. 3), the latter guide edge 9 being arranged such that the center P1 of the opening 7 coincides with the central axis P2 of the housing 1. After that the rotation of the adjusting element 5 continued, the support element 2 at the same time relatively moved to the housing 1 until the opening 7 reaches its horizontal position (Fig. 4). Then the object to be radiographed becomes symmetrical relative to the opening 7 and located to the central axis P2 of the housing 1.

Andererseits, wenn der Vorgang der Radiographie von außerhalb der Frontseite oder von hinten ausgeführt wird und der Zweck darin besteht, eine seitliche Radiographie der Hirnschale durchzuführen, so werden die oben beschriebenen Einstellungen umgekehrt vorgenommen.On the other hand, if the process of radiography from outside the Runs from the front or from the rear and the purpose is to create a lateral To carry out radiography of the cranium, use the settings described above done the other way around.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsformen besteht eine andere machbare Lösung darin, daß die Drehung der Aufnahmeöffnung 7 von einer vertikalen Stellunn in eine horizontale Stellung und umgekehrt durch Drehung des Gehäuses 1 selbst bewirkt wird, das in disem Falle zum tatsächlichen Röntgetstrahlerzeugcr oder einem Element, das darauf angeordnet ist, gedeckt werden muB. Demgemäß würde ein separetes Tragelement 2 nicht notwendig sein, aber die Betätigung des Gehäuses 1 würde mit dem Tragelement übereinstimmen bzw. zusammenfallen.In addition to the embodiments described above, there is one Another feasible solution is that the rotation of the receiving opening 7 from a vertical Position in a horizontal position and vice versa by rotating the housing 1 itself is effected, which in this case leads to the actual X-ray generator or an element placed on it must be covered. Accordingly would a separate support element 2 may not be necessary, but the actuation of the housing 1 would match or coincide with the support element.

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Claims (6)

Patentansprüche: 1. Rbntgenstrahl-Collimator, insbesondere zur Verwenduns in der cephalostatischen Radiographie, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse, das mit einem Röntqenstrahlgenerator verbindbar ist und das die Röntqenstrahlen fokusiert und das ein Blenelement mit einer Öffnung, durchlässig für die Röntgenstrahlen, aufueist zur Einschnürung des Strahlenbündels zu einem Konus von Strahlen gewünschter Große und Form, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß einerseits das Blendenelement (3) drehbar in einer Querschnittsebene des Gehäuses (1) rund um die Symmetrieachse des Gehäuses angeordnet ist und das andererseits in der Weise exzentrisch relativ zum Gehäuse (1) für eine Drehbewegung angeordnet ist, daß das Zentrum(P1) der Öffnung (7) zur Einschnürung der Strahlen verschiebbar ist auf die Symmetrieachse (P2) des Gehäuses oder in eine Distanz dazu.Claims: 1. X-ray collimator, especially for use in cephalostatic radiography, consisting of a cylindrical housing, which can be connected to a X-ray generator and which the X-ray beams focused and that a diaphragm element with an opening, permeable to the X-rays, aufueist to constrict the bundle of rays to a cone of rays desired Size and shape, that is, on the one hand, the panel element (3) rotatable in a cross-sectional plane of the housing (1) around the axis of symmetry of the housing is arranged and the other hand in the way eccentric relative to the housing (1) is arranged for a rotary movement that the center (P1) of the opening (7) to constrict the rays is displaceable on the axis of symmetry (P2) of the Housing or at a distance from it. 2. Collimator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gehäuse (1) mit einem darin drehbar gelagerten Tragelement (2) versehen ist und mit einem exzentrisch angeordneten Tragzapfen (4) od. dgl. für das Tragen und die drehbare Lagerung des Blendenelementes (3) und für die Durchführung der Drehbewegung des Blendenelementes (3).2. Collimator according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the housing (1) is provided with a support element (2) rotatably mounted therein is and with an eccentrically arranged support pin (4) or the like. For carrying and the rotatable mounting of the panel element (3) and for the implementation the rotary movement of the screen element (3). 3. Colbimator nach Anspruch 2, d a d u r c h n e k e n n z e i c h n e t, daß das Blendenelement (3) mit einem Stellhebel (5) versehen ist, der aus dem Gehäuse (1) herausragt für die Verstellung des Blendenelementes und daß das Tragelement (2) mit Führungskanten (9) versehen ist, die die freie Drehbarkeit des Blendenelementes relativ zum Tragelement (2) bestimmen und mit dem die Drehbewegung des Tragelementes vornehmbar ist.3. Colbimator according to claim 2, d a d u r c h n e k e n n z e i c h n e t that the diaphragm element (3) is provided with an adjusting lever (5) from the housing (1) protrudes for the adjustment of the diaphragm element and that the Carrying element (2) is provided with guide edges (9) which enable the free rotation of the Determine panel element relative to the support element (2) and with which the rotary movement of the support element can be carried out. 4. Collimator nach Anspruch 3, d a d u r c h q e k e n n z e i c h n e t, daß das Tragelement innerhalb des Gehäuses (1) und bezüglich der inneren Fläche des Gehäuses verdrehbar angeordnet ist.4. Collimator according to claim 3, d a d u r c h q e k e n n z e i c h n e t that the support element within the housing (1) and with respect to the inner Surface of the housing is rotatably arranged. 5. Collimator gemäß Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Tragelement (2) eine Umschließung aufweist, die zumindest teilweise über das Gehäuse (1) hervorragt.5. Collimator according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the support element (2) has an enclosure which is at least partially protrudes over the housing (1). 6. Collimator nach jedem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Blendenelement (3) mit Elementen (e) für die Befestigung und Auswechselung von Blendenplatten (6) mit unterschiedlichen Öffnungen versehen ist.6. Collimator according to any one of claims 1 to 5, d a d u r c h g e it is not indicated that the panel element (3) with elements (e) for the attachment and replacing orifice plates (6) provided with different openings is.
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