DE3436866C2 - Steuerung einer Blende für Röntgendiagnostikgeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Steuerung einer Blende gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Blende dieser Art, wie sie aus DE 25 20 179 A1 bekannt ist, dient zur definierten Einblendung des den Patienten durchsetzenden Röntgenstrahlenbündels. In der Regel sind dabei zwei senkrecht zueinander verstellbare Blendenplattenpaare für die rechteckige bzw. quadratische Einblendung vorgesehen. Es ist bekannt, die Blendenplatten über ein Getriebe oder Hebelgestänge von Hand oder durch einen Elektromotor zu verstellen.

In der Praxis besteht der Wunsch, eine automatische Einstellung der Blendenplatten vorzusehen in der Weise, daß das jeweils eingeblendete Feld an die Größe der Bildaufnahmevorrichtung, z. B. der Röntgenfilmkassette, angepaßt wird. Hierzu kann eine Abfühlvorrichtung für die Kassettenmaße vorgesehen sein, die ein diesen Maßen entsprechendes elektrisches Signal bildet, das mit einem der jeweiligen Blendenstellung entsprechenden Signal verglichen wird, wobei die Blende dann so lange verstellt wird, bis ihre Stellung der Kassettengröße entspricht. Eine derartige Einstellung der Blendenplatten ist ebenfalls in der DE 25 20 179 A1 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blende der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Verlauf eines der Blendenstellung entsprechenden elektrischen Signals optimal den jeweiligen Erfordernissen anpaßbar ist, so daß eine automatische, exakte Blendeneinstellung möglich ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1. Bei der erfindungsgemäßen Blende kommt es nicht darauf an, daß das Gebersignal selbst bereits einen in Abhängigkeit vom Stellweg optimalen Verlauf hat. Der optimale Verlauf kann nämlich im Funktionsspeicher programmiert werden und ergibt sich dann für das Ausgangssignal des Funktionsspeichers. Es ist demgemäß möglich, den jeweils gewünschten Verlauf des Ausgangssignals im Funktionsspeicher den jeweiligen Erfordernissen entsprechend abzuspeichern. Es ist zwar bei Regelungen für Werkzeugmaschinen in allgemeiner Form bekannt, nicht-lineare Kennlinien zu linearisieren (Buch: "Regelung an Werkzeugmaschinen", G. Stute, C. Hanser Verlag, 1981, Seiten 81 bis 83). Wie eine solche Linearisierung erfolgen soll, ergibt sich daraus jedoch nicht.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß für die Verstellung der Blendenplatten ein durch Impulse gesteuerter Schrittmotor vorhanden ist, daß die jeweilige, die Blendenverstellung bewirkende Impulsfolge dem Funktionsspeicher zugeführt ist, und daß im Speicher der Verlauf des Öffnungswinkels des Röntgenstrahlenbündels in Abhängigkeit von der jeweiligen Impulszahl gespeichert ist. Bei dieser Weiterbildung kommt es nicht darauf an, daß bei jedem dem Schrittmotor zugeführten Impuls der gleiche Winkelschritt erfolgt, um den das Röntgenstrahlenbündel vergrößert oder verkleinert wird. Ein linearer Verlauf des Ausgangssignals in Abhängigkeit von der Blendenverstellung kann über eine entsprechende Funktion im Funktionsspeicher erreicht werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Blende nach der Erfindung und

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines der Stellung der Blende gemäß Fig. 1 entsprechenden Signals.

Die in der Fig. 1 dargestellte Blende weist in einem Gehäuse 1 zwei Paare paralleler Blendenplatten aus strahlenabsorbierendem Material auf, bei denen die Blendenplatten jedes Paares gegenläufig aufeinander zu und von einander weg verstellbar sind. In der Schnittdarstellung ist nur eines dieser Blendenplattenpaare dargestellt. Seine Blendenplatten sind mit 2 und 3 bezeichnet. Die Blendenplatten 2 und 3 sind an Hebeln 4, 5, 6, 7 angelenkt, von denen die Hebel 4 und 6, die um gerätefeste Achsen 8, 9 schwenkbar sind, durch Verzahnungen 10, 11 formschlüssig miteinander verbunden sind. Die Hebel 5, 7 sind dabei um eine gemeinsame gerätefeste Achse 12 schwenkbar und dienen zur Führung der Blendenplatten 2, 3. Wird demgemäß einer der Hebel 4, 6, z. B. der Hebel 4 verschwenkt, so nimmt er an seinem Ende die entsprechende Blendenplatte, z. B. die Blendenplatte 2 und über die Verzahnungen 10, 11 und den anderen Hebel, z. B. 6, auch die andere Blendenplatte, z. B. 3, mit. Die Blendenplatten 2, 3 bewegen sich dabei auf Kurven in der Weise, daß sie in der dargestellten Stellung, in der die Blende ganz offen ist, im wesentlichen in vertikaler Richtung liegen, während sie bei ganz geschlossener Blende im wesentlichen horizontal liegen.

Am oberen Ende des Hebels 4 ist eine Kurve 13 vorgesehen, auf der ein Hebel 14 aufliegt, der eine fokusnahe Blendenplatte 15 so verstellt, daß sie in jeder Stellung der Blendenplatten 2, 3 auf den Fokus 16 ausgerichtet ist. Bei der Verstellung der Blendenplatte 15 wird über ein Zahnradgetriebe 17 eine entsprechende, gegenüberliegende Blendenplatte 18 mitgenommen und auch so verstellt, daß sie immer auf den Fokus 16 ausgerichtet ist.

Zur Markierung des jeweils eingeblendeten Feldes dient ein Lichtvisier mit einem Spiegel 19, der von einer Lichtquelle 20 beleuchtet wird und aus der Blendenöffnung strahlt. Ferner ist zur Orientierung ein Strichlichtvisier mit einer Lichtquelle 21 und einer Zylinderlinse 22 vorgesehen. Ein Motor 23 dient zur Betätigung einer Filterscheibe 24, durch die das jeweils gewünschte Strahlenfilter in das Röntgenstrahlenbündel 25 verstellbar ist.

Am Gehäuse 1 ist seitlich ein Bedienungs- und Anzeigeteil 26 befestitgt, der auf einer Leiterplatte 27 die für die Steuerung und Anzeige erforderlichen Bauelemente aufweist.

Zur motorischen Verstellung der Blendenplatten 2, 3 ist ein Schrittmotor 28 vorgesehen, der über ein Zahnradgetriebe 29 eine horizontal verlaufende Zahnstange 30 in horizontaler Richtung nach links und nach rechts schiebt, die mit ihrem Ende an der Stelle 31 am Hebel 4 angelenkt ist. Wird die Zahnstange 30 demgemäß nach rechts bewegt, so wird die Blendenöffnung verkleinert, wird sie nach links bewegt, so wird die Blendenöffnung vergrößert.

Aus der Fig. 2 geht hervor, daß der Schrittmotor 28 von einem Impulsgeber 32 gesteuert wird, der bei einem Startsignal eine Impulsfolge an den Schrittmotor 28 liefert. Jeder Impuls des Impulsgebers 32 bewirkt einen vorbestimmten Drehschritt des Schrittmotors 28. Die Blendenverstellung beginnt dabei von der Stellung aus, in der die Blende geschlossen ist. Die Anzahl der dem Schrittmotor 28 zugeführten Impulse entspricht daher dem Stellweg der Blendenplatten 2, 3 von der Ausgangsstellung aus. Dabei sind aufgrund der geometrischen Verhältnisse die den einzelnen, gleich langen Impulsen entsprechenden Winkelschritte, um die das Röntgenstrahlenbündel 25 vergrößert oder verkleinert wird, nicht gleich groß.

Zur Bildung eines dem jeweiligen Stellweg proportionalen Ausgangssignals ist ein Funktionsspeicher 33 vorgesehen, in dem der Verlauf des Tangens des Winkels α, also des halben Öffnungswinkels des Röntgenstrahlenbündels 25, in Abhängigkeit von der Anzahl der jeweils die Verstellung der Blendenplatten 2, 3 aus ihrer Ausgangsstellung bewirkenden Impulszahl gespeichert ist. Die gespeicherte Funktion erzeugt am Ausgang 34 ein Signal, das dem jeweiligen Stellweg, also dem jeweiligen Öffnungswinkel 2α proportional ist. Dieses Signal ist einem Komparator 35 zugeführt, dem am Eingang 36 ein dem jeweils gewünschten Tangens des Winkels α entsprechendes Signal zugeführt wird. Erreicht das Signal am Ausgang 34 das Signal am Eingang 36, so bewirkt der Komparator 35 die Stillsetzung des Motors 28, denn in diesem Falle ist die richtige Blendenöffnung erreicht.

Der Sollwert für den Tangens α wird dem jeweiligen Bildschicht- Fokusabstand und der Kassettenbreite entsprechend festgelegt. In der Fig. 1 ist eine Kassette 37 schematisch dargestellt, und das Röntgenstrahlenbündel 25 ist so eingestellt, daß die Kassette 37 gerade voll von Röntgenstrahlung getroffen, nicht jedoch überstrahlt wird. Für den Sollwert des Tangens α gilt demgemäß:

Anhand der Zeichnung ist die Einstellung des Röntgenstrahlenbündels 25 in einer Richtung mit Hilfe der Blendenplatten 2, 3 dargestellt. In der dazu senkrechten Richtung, also in der Richtung senkrecht zur Zeichenebene, erfolgt die Einstellung durch ein weiteres Blendenplattenpaar, das in gleicher Weise wie das Blendenplattenpaar 2, 3 verstellbar gelagert ist und ebenfalls durch einen Schrittmotor 38 über eine Zahnstange verstellt wird. Die Steuerung dieses zweiten Blendenplattenpaares erfolgt in gleicher Weise wie diejenige des Blendenplattenpaares 2, 3.

Claims (2)

1. Steuerung für Röntgendiagnostikgeräte mit mindestens einem Paar von Blendenplatten (2, 3) aus strahlenabsorbierendem Material, die gegenläufig aufeinander zu und voneinander weg schwenkbar sind, und mit einem Geber (32) zur Erzeugung elektrischer Signale, die vom jeweiligen Stellwinkel der Blendenplatten (2, 3) von einer Ausgangsstellung aus abhängen, gekennzeichnet durch einen Funktionsspeicher (33), in dem ein solcher Verlauf des Ausgangssignals in Abhängigkeit vom Gebersignal gespeichert ist, daß das Ausgangssignal dem jeweiligen Stellwinkel proportional ist, und der aus dem Gebersignal ein Ausgangssignal aufgrund des gespeicherten Verlaufes bestimmt.

2. Steuerung einer Blende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verstellung der Blendenplatten (2, 3) ein durch Impulse gesteuerter Schrittmotor (28) vorhanden ist, daß die jeweilige, die Blendenverstellung bewirkende Impulsfolge dem Funktionsspeicher (33) zugeführt ist und daß im Funktionsspeicher (33) der Verlauf des Öffnungswinkels (2α) des Röntgenstrahlenbündels (25) in Abhängigkeit von der jeweiligen Impulszahl gespeichert ist.