DE3750280T2

DE3750280T2 - Röntgenstrahlanordnungen.

Info

Publication number: DE3750280T2
Application number: DE3750280T
Authority: DE
Inventors: Joseph S Deucher; Bruce E Lutheran; James G Mekker; Anthony D Szpak
Original assignee: Picker International Inc
Current assignee: Philips Nuclear Medicine Inc
Priority date: 1986-06-24
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2007-05-28
Also published as: JPS6335235A; EP0251487A3; EP0251487B1; DE3750280D1; US4727564A; EP0251487A2

Description

Die Erfindung betrifft Röntgenstrahlanordnungen. Insbesondere betrifft die Erfindung leichtgewichtigekompakte, portable und vielseitige Röntgenstrahlanordnungen für die Durchführung radiographischer und/oder fluoroskopischer Untersuchungen an Patienten für medizinische Zwecke.
In einem konventionellen Radiographiesystem wird eine Röntgenstrahlquelle so gesteuert, daß sie ein divergentes Röntgenstrahlbereichsbündel durch einen Patienten richtet. Eine Kassette, die einen röntgenstrahlempfindlichen Phosphorschirm und -film enthält, der licht- und röntgenstrahlempfindlich ist, wird in den Röntgenstrahlweg auf der der Quelle gegenüberliegenden Seite des Patienten positioniert. Durch den Patientenkörper hindurchtretende Strahlung wird gemäß den unterschiedlichen Arten von Gewebe, durch das die Röntgenstrahlen hindurchtreten, mit sich ändernden Abstufungen geschwächt. Die geschwächten Röntgenstrahlen treten aus dem Patienten in einem Muster aus und streifen den Phosphorschirm, der wiederum den Film exponiert. Der Röntgenfilm wird so verarbeitet, daß er ein sichtbares Bild ergibt, das von einem Radiologen als die interne Körperstruktur und/oder den Zustand des Patienten definierend interpretierbar ist.
Es werden in der Radiographie und Fluoroskopie vielfältige Betriebsmodus-Geometrien angewandt.
In einigen Anwendungen liegt der Patient auf einem Röntgentisch mit einer Oberseite, durch die die Röntgenstrahlen mit geringer Schwächung hindurchtreten können. Die Quelle liegt oberhalb des Tischs und projiziert Röntgenstrahlen durch den Patientenkörper nach unten. Der Tisch ist mit Einrichtungen ausgestattet, die häufig als "Bucky" bezeichnet werden und dazu dienen, eine Radiographiefilmkassette gerade unterhalb der Oberfläche des Tisches aufzunehmen und zu haltern.
In anderen Anwendungen liegt die Quelle unterhalb der Tischoberseite und projiziert Röntgenstrahlen nach oben durch die Tischplatte und durch den Patientenkörper. Eine Filmanordnung, die eine Einrichtung zur Aufnahme und Halterung einer Radiographie-Filmkassette enthält, liegt dann oberhalb des Patientenkörpers und ist auf den Strahl ausgerichtet. Diese beiden Anwendungen werden häufig allgemein als "horizontale" Röntgentechnik bezeichnet.
In einer weiteren Anordnung, die als vertikele Röntgentechnik bezeichnet wird, steht der Patient aufrecht, und es wird eine Quelle vor seinem Körper so positioniert, daß diese Strahlung durch den Körper längs eines im wesentlichen horizontalen Strahlungsweges aussendet. Die Röntgenfilmkassette oder eine Zielaufnahmevorrichtung (auch Spotfilmvorrichtung) ist hinter dem Patienten gehaltert und wird den Röntgenstrahlen ausgesetzt.
In einer anderen Art Röntgentechnologie, die als "lateral" bezeichnet wird, liegt der Patient auf dem Tisch, und die Quelle wird im wesentlichen neben dem Tisch so positioniert, daß sie die Röntgenstrahlbündel quer zur Längsausdehnung des Tischs und durch den Patientenkörper richtet. Die Röntgenkassette wird zweckmäßigerweise auf der gegenüberliegenden Seite des Tischs gehaltert, so daß sie die Röntgenstrahlen empfängt, die durch den Patientenkörper hindurchtreten.
Noch weitere röntgenographische Techniken sind als Schrägaufnahmen-Technologie bekannt, bei denen die Quelle bezüglich der Tischoberfläche oder Tischplatte so um eine oder mehrere Achsen gekippt oder winkelmäßig verschwenkt werden, daß Röntgenstrahlen durch einen Patienten, der auf dem Tisch liegt, hindurchtreten. In einem sogenannten Schrägaufnahme-Modus oder Schrägprojektions-Modus wird die Röntgenquelle über dem Tisch aufgehängt und in eine Schrägwinkellage bezüglich der Tischplatte um eine Achse gedreht, die im wesentlichen horizontal liegt und senkrecht zur Längsausdehnung des Tisches liegt.
Eine weitere röntgenologische Technik, die hier als "Außer-Tischtechnologie" definiert ist, wird typischerweise so durchgeführt, daß verwendete Röntgensysteme an der Decke montiert werden oder vom Boden zur Decke montiert sind.
In der Fluoroskopie wird ein im wesentlichen kontinuierliches Echtzeitbild statt eines Schnappschusses vom Inneren der Patientenkörperstruktur aufgenommen. Die Quelle richtet Röntgenstrahlen durch den Patientenkörper, welche von einer Fluorovorrichtung auf genommen werden, die auf der gegenüberliegenden Seite des Patienten vorgesehen ist. Die Fluorovorrichtung umfaßt bekannte Einrichtungen zum Erzeugen eines kontinuierlichen Bildes des auftretenden Röntgenstrahlmusters, das durch den Patientenkörper übertragen wird. In der Fluoroskopie wird die Röntgenquelle mit einem niedrigeren Ausgangspegel betrieben als bei der Röntgenaufnahmetechnik oder Radiographie. Die Ausgangsgröße in der Fluoroskopie (bzw. Durchleuchtungstechnik) ist jedoch statt aus einem einzelnen Impuls zu bestehen, kontinuierlich.
Andere Arten von Fluorovorrichtungen verwenden einen Szintillationsschirm, der auf das einfallende Röntgenstrahlmuster so anspricht, daß er ein direkt sichtbares Bild erzeugt. Andere Arten von Fluoroskopievorrichtungen verwenden eine Bildverstärkerröhre, die das Röntgenstrahlmuster bei relativ großer Eintrittsfläche aufnimmt und an einer Austrittsfläche ein entsprechendes Bild erzeugt, dessen Helligkeit bezüglich der Helligkeit eines einfachen Szintillationsschirms wesentlich gesteigert ist. Wird eine Bildröhre verwendet, wird deren Ausgabe häufig durch eine Fernsehkamera betrachtet und auf einem Monitor dargestellt.
In der Fluoroskopie beinhalten die Geometriemodi die oben in Verbindung mit der Radiographie oder Röntgenaufnahmetechnik diskutierten Systeme, ausgenommen für eine laterale, schräge und Außer-Tisch Arbeitstechnik.
Aus der obigen Diskussion ist ersichtlich, daß, um die verschiedenen Modi von Radiographie und Fluoroskopie zu bewerkstelligen, die Quelle und der Detektor, ganz gleich, ob sie ein Röntgenfilm, eine Filmaufnahmeanordnung oder eine Fluorovorrichtung sind, bezüglich des Röntgentisches und des Körpers vom Patienten in einer Vielfalt von Positionen anzuordnen sind. Diese Situation wird kompliziert, wenn ein System erforderlich ist, das die Fähigkeit hat, sowohl eine Abbildung in Röntgenaufnahmetechnik als auch in Durchleuchtungstechnik zu bewerkstelligen, weil das Erfordernis der Halterung und Positionierung nicht nur der Röntgenquelle, sondern auch der Röntgenfilmkassette, der Filmaufnahmeanordnung, der Fluorovorrichtung und des Patienten zu erfüllen ist.
Röntgenstrahlanordnungen aus dem Stand der Technik weisen entweder nicht die Fähigkeit und Vielseitigkeit zur Durchführung der Operationen in sämtlichen der oben diskutierten Modi auf oder sie sind recht komplex, voluminös und schwer und erfordern eine permanente oder feste Installation, die beispielsweise Halterungswände und -decken einschließt. Derartige Systeme erfordern auch eine große Bodenstellfläche, um eine solche Vielseitigkeit zu erzielen.
Eine Art Anordnung aus dem Stand der Technik verwendet eine Röntgenquelle, die nur für die Position unterhalb des Röntgentischs in Verbindung mit einer Fluorovorrichtung und einer Filmaufnahmevorrichtung, die auf dem Tisch angeordnet ist, angebracht wird. Derartige Vorrichtungen beinhalten offensichtlich den Nachteil, daß sie nicht so abgestimmt werden können, daß sie imstande wären, mit einer sowohl unterhalb als auch oberhalb des Tischs angeordneten Quelle zu arbeiten.
Andere Anordnungen versuchen, diese Nachteile derartiger Systeme zu überwinden, indem sie zwei Quellen verwenden, wobei eine erste oberhalb des Tischs und eine zweite unterhalb des Tischs angeordnet ist. Die erste Quelle, die über dem Tisch liegt, ist typischerweise auf entweder einer an der Decke gehalterten Schiene, an der Wand gehalterten Schiene oder an irgendeiner turmartigen Struktur gehaltert. In diesen Fällen ist die zweite Quelle, die unterhalb des Tisches liegt, bestimmungsgemäß nur für den Untertischeinsatz benutzbar, und die Übertischquelle ist nur für die Obertischarbeit einsetzbar. Derartige Systeme können nicht unabhängig von den Halterungseinrichtungen selbständig stehen, die durch eine feste Wand oder Decke vorgesehen werden.
Die meisten Anordnungen aus dem Stand der Technik sehen zumindest einige der gewünschten Komponentenbewegungen mittels elektromechanischer Servosysteme vor, die durch steuerbare Elektromotoren angetrieben werden. Das Erfordernis für diese Servomotorantriebe beinhaltet einen Nachteil, wenn Raum, Masse und Zuverlässigkeit zu beachten sind oder wenn die elektrische Leistung nicht ohne weiteres zur Verfügung steht.
Während Systeme wie die oben beschriebenen bei permanenten Installationen wie beispielsweise in über lange Zeit bestehenden Einrichtungen von praktizierenden Ärzten und großen Krankenhäusern sich als zufriedenstellend erwiesen haben, sind solche Systeme jedoch für eine angemessene, bequeme Verwendung in portablen Anwendungsfällen ungebührlich komplex und voluminös. Solche portablen Anwendungsbeispiele können portable Röntgeneinrichtungen zum Transport zu einem Ort traumatischer Verletzung umfassen, wie z. B. für den Einsatz in Verbindung mit Haus-Traumabehandlungszentren, und können auch in transportablen Militärhospitälern und Erste-Hilfe-Stationen verwendet werden.
Bei derartigen Anwendungen ist es insbesondere erforderlich, daß sämtliche Einrichtungen so einfach und zuverlässig wie möglich ausgelegt sind, da die Reparaturmöglichkeiten in diesen Einsatzfeldern eingeschränkt sein können und gegebenenfalls sogar keine Zugriffmöglichkeit auf Reparaturmittel besteht. Die Vorrichtung sollte imstande sein, wiederholte Montage und Zerlegung für den Transport auszuhalten. Sie muß ferner imstande sein, vorzugsweise ohne Werkzeuge in relativ kleine Komponenten zerlegbar zu sein, die von den jeweils zur Verfügung stehenden Personen ohne Zuhilfenahme mechanischer Hebe- und Transportausrüstungen tragbar sind, so daß man z. B. das anzustrebende Ziel erfüllen kann, eine Röntgenstrahlanordnung in Einzelstücken für einen schnellen Transport in Fahrzeuge zu laden und dann am Verwendungsort wieder zusammenzusetzen.
Es erübrigt sich darauf hinzuweisen, daß die Röntgenstrahlausrüstung, die für eine portable Anwendung ausgelegt ist, ausreichend stabil und unempfindlich sein muß, um einer Beschädigung oder Fehleinstellung zu widerstehen, die aus Vibration und anderen Schockeinwirkungen hervorgerufen werden kann, die normalerweise während des Transports der Feldausrüstung auftreten.
Ein weiteres Problem, das den portablen Röntgenausrüstungen inhärent ist, besteht häufig darin, daß die Ausrüstung dort verwendet wird, wo die elektrische Leistung sowohl in ihrer Form als auch in ihrer zur Verfügung stehender Zufuhrmenge beschränkt ist. Es ist manchmal ein Problem, überhaupt ausreichende elektrische Leistungsquellen zu finden oder die erforderliche Frequenz, Phase und/oder Spannung, um relativ schwere elektromechanische Komponenten wie Motoren und die Servoausrüstung zu betätigen, die in den röntgenologischen Ausrüstungen aus dem Stand der Technik eingesetzt werden.
Die Anforderungen an eine röntgenologische Ausrüstung, die zur ersten Erhebung extensiver traumatischer Verletzungen eingesetzt werden, unterscheiden sich häufig in gewisser Hinsicht von den Anforderungen für radiologische Ausrüstungen, die bei permanenter Installation eingesetzt werden. Häufig besteht in portablen Einheiten wie Militärfeldhospitalen, die manchmal als "MASH" bezeichnet werden, das wichtigste Erfordernis für das Röntgensystem darin, imstande zu sein, große Flächen des menschlichen Körpers sehr schnell abzutasten, sehr schnell von einem Betriebsmodus in den anderen zu wechseln und sehr schnell Bilder vernünftiger Qualität zu liefern, die große traumatische Verletzungen wiedergeben, die durch Granaten, Kugeln und dergleichen hervorgerufen werden.
Dabei ist die Möglichkeit einer Vielfalt von Radiographie- und Fluoroverfahren mit geringere oder ohne Patientenbewegung wichtig.
Ein früheres militärisches System war in Modulbauweise so aufgebaut, daß es in Teilanordnungen zerlegbar war, die individuell in wiederverwendbaren Transportbehältern untergebracht werden konnten. Dieses System datiert aus der Zeit vor dem zweiten Weltkrieg und war bekannt als das "50/90"-System, hergestellt von der Picker Corporation, Cleveland, Ohio, U.S.A. Obgleich das 50/90-System für einige Anwendungen zufriedenstellend war, wies es einige Nachteile auf. So wies es nur sehr begrenzte Mittel für Schrägröntgenaufnahmen aus mehreren Winkeln auf. Ferner war keine Zielaufnahmemöglichkeit gegeben. Die Fluoro-Untersuchungen wurden nur mit einem Phosphorschirm vorgenommen. Bei der vertikalen Röntgenologie konnte das Bucky nicht verwendet werden.
Die US-A-2707 662 offenbart einen Röntgentisch und eine vertikale Säule, die an einer Seite des Tischs angeordnet ist und so gehaltert ist, daß sie sich in längs- und Querrichtung des Tisches bewegen kann.
Die DE-C-939348 offenbart einen Arm, der an einem vertikalen Pfeiler so angeordnet ist, daß er sich um eine vertikale Achse drehen kann, und der eine Röntgenquelle drehbar um eine zweite vertikale Achse haltert, die von der ersten vertikalen Achse versetzt ist.
Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein leichtes, stabiles und widerstandsfähiges, kompaktes, vielseitiges, zuverlässiges, einfaches, einfach zerlegbares Röntgensystem anzugeben, das Radiographie/Fluoroskopie- Funktionen ausführt und imstande ist, eine große Vielfalt von Radiographie- und Fluoroskopiebetriebsmodi (Röntgenaufnahme- und Durchleuchtungsaufnahmemodi) durchzuführen, und zwar ohne die Erfordernis des Einsatzes elektromechanischer Leistung zur Bewegung der Systemkomponenten.
Erfindungsgemäß ist eine Anordnung oder Vorrichtung zum Aussenden von Röntgenstrahlen vorgesehen, die eine Basis umfaßt, die einen Bewegungspfad definiert, ferner ein Röntgenstrahltischoberflächenteil (oder Röntgentischplatte), die eine Längsrichtung oder longitudinale Ausrichtung definiert, eine Einrichtung zum Haltern des Tischoberflächenteils über der Basis, eine erste vertikale Strebe (oder Pfeiler), der auf der Basis für eine Bewegung längs dieses Pfades angebracht ist, einen ersten Arm, der an der ersten Strebe für eine Schwenkbewegung um eine erste Achse im wesentlichen senkrecht zum Pfad angebracht ist, eine Einrichtung zum Koppeln einer Röntgenquelle mit dem ersten Arm zur Drehbewegung bezüglich einer zweiten Achse im wesentlichen parallel zur ersten Achse, jedoch hiervon verschoben, eine Röntgenstrahlsensitive Bilderzeugungseinrichtung, eine zweite vertikale Strebe, die ebenfalls auf der Basis zur Bewegung entlang dieses Pfades angebracht ist, und eine Einrichtung zum Koppeln der röntgenstrahlsensitiven Bilderzeugungseinrichtung an die zweite Strebe, wobei die erste und zweite vertikale Strebe auf der Basis oder an der Basis für eine unabhängige Translation entlang dieses Pfades angebracht sind.
Gemäß einem spezifischeren Ausführungsbeispiel ist die Röntgenquelle mittels einer gelenkartigen Struktur an die Strebe gekoppelt, wobei diese Struktur die Quelle so haltert, daß sie in sechs Freiheitsgraden bewegbar installiert ist.
In einem speziellen Ausführungsbeispiel umfaßt die gelenkige Einrichtung ein Ansatzteil oder Bundteil, das an der ersten Strebe für eine vertikale Bewegung bezüglich der ersten Strebe und eine Drehbewegung um die Achse der ersten Strebe mittels eines vertikalen Schlittenteils angebracht ist und zusätzlich für eine Drehbewegung um eine Mittenlinienachse ausgelegt ist, die durch die erste Strebe definiert ist. Ein erster Arm erstreckt sich aus dem Ansatzteil. Ein zweiter Arm ist für eine Schwenkbewegung bezüglich des ersten Arms um eine im wesentlichen vertikale Achse angebracht. Der zweite Arm definiert eine Achse, die sich im wesentlichen entlang seiner Längsausdehnung erstreckt.
Eine zusätzliche Einrichtung ist dazu vorgesehen, die Röntgenstrahlquelle an das Ende des zweiten Arms zu koppeln, um die folgende Bewegung der Quelle zu erleichtern: Drehbewegung um eine Achse parallel zur Achse des zweiten Arms; Drehbewegung um eine vertikale Achse im wesentlichen senkrecht zur Achse des zweiten Arms.
Darüber hinaus führt, wenn das gelenkige Doppelstrebenarmsystem mit einem System zur Tischhalterung und Schwenkung gekoppelt wird, dessen Schwenkachse nahe der Mitte der Tischlänge liegt, dies dazu, daß die erforderliche Ausdehnung in die Länge vom gesamten System wesentlich verkürzt wird, wobei dennoch klinisch bevorzugte Relativorientierungen vom Patienten, des Röntgenstrahltischoberflächenteils und des Films möglich sind. Demgegenüber konnte im oben erwähnten 50/90-System die Röntgenröhre nicht auf die rechte Seite des Tischs gebracht werden, wenn sie vertikal gerichtet gelagert war, ohne das System ganz wesentlich zu verändern. Die zentrale Tischverschwenkungsmöglichkeit der vorliegenden Erfindung, kombiniert mit den anderen Bewegungen, ermöglicht eine 1016 mm (40 inch) S.I.D. im vertikalen Radiographiemodus sowie eine akzeptable S.I.D. im vertikalen Fluoro-Modus. Diese nicht naheliegende Kombination einer Vielzahl möglicher Geometrien bildet ein äußerst vielseitiges kompaktes System.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß dieses System dahingehend eine ungewöhnliche Vielseitigkeit besitzt, daß es imstande ist, die Röntgenstrahlquelle oberhalb oder unterhalb der Röntgentischplatte zu positionieren und zwar mit einem Bewegungsbereichumfang, der durch die einzigartige Konfiguration von Gleiteinrichtungen und -bahnen, Schwenklagern und durch die Geometrie des gesamten Systems vorgesehen wird. Dieses System ist imstande, einen Wechsel zwischen Betriebsmodi mit Fluorotechnik und horizontalem Tisch, Radiographietechnik und horizontalem Tisch, horizontalem Tisch lateral und horizontalem Tisch schräg, einschließlich Townes, sämtlich ohne Entfernen des Patienten vom Tisch, zu gewährleisten. Dies ist ein sehr wichtiges Merkmal für Trauma-Zentren bzw. die Unfalldiagnostik.
Ferner wird eine zusätzliche Flexibilität durch Einrichtungen vorgesehen, die dazu verwendet werden, eine für die Aufnahmeeinrichtung und/oder Fluorovorrichtung an der zweiten Strebe oder am zweiten Pfeiler anzubringen. Ein Schlitten mit einem an der zweiten Strebe angebrachten Ansatzteil sorgt für eine vertikale Bewegung der Strebe nach oben und unten und für eine Rotationsfähigkeit zur Ausführung einer Kreisbahn um eine durch die zweite Strebe definierte Achse. Eine weitere Einrichtung ist dazu vorgesehen, die Fluorovorrichtung/Filmaufnahmeanordnung zur Rotationsbewegung um eine im wesentlichen horizontale Achse zu verschwenken, die senkrecht zur Achse der zweiten Strebe liegt.
In Fällen, bei denen beide Streben entlang einer oder mehrerer horizontaler Pfade eine Translationsbewegung parallel zur Längsausdehnung der Tischplatte ausführen können, ist eine Einrichtung vorgesehen, die die beiden Streben selektiv miteinander verbindet, so daß diese unisono entlang ihres jeweiligen Pfades oder ihrer jeweiligen Pfade eine Bewegung ausführen. Eine derartige Fähigkeit ist bei eilen von Nutzen, wenn das System im Fluorokospiemodus arbeitet und es gewünscht wird, das Fluorosystem zu bewegen oder über verschiedene Bereiche des Patientenkörpers relativ "zu verschwenken", während die Ausrichtung Quelle auf Film beibehalten wird.
Zwischen den beiden Streben liegt eine minimale Mittezu-Mitte-Beabstandung vor, da beide denselben Raum belegen können. Die versatzartige Natur der Röhrenanbringung an der ersten Strebe mittels der Armstruktur ermöglicht die präzise vertikale Ausrichtung der Röntgenquelle, die an der ersten Strebe befestigt ist, bezüglich der Fluorovorrichtung, die an der zweiten Strebe befestigt ist, und zwar obgleich die Masten selbst bezüglich der Tischplatte bzw. dem Tischoberflächenteil nicht zur selben longitudinalen Stelle bewegt werden können.
Weitere Flexibilität wird durch eine Einrichtung zur Anbringung des Tischs für verschiedene Bewegungen vorgesehen. Der Tisch ist für eine Translationsbewegung im horizontalen Fall sowohl parallel als auch senkrecht zu seiner Längsausdehnung angebracht. Darüber hinaus ist der Tisch so angebracht, daß er durch eine Translations- und Schwenkeinrichtung zwischen Horizontal- und Vertikalmodi umschaltbar ist, um die Drehbewegung des Tischs um eine horizontale Achse nahe des Tischsmittelpunktes und senkrecht zu dessen Längsachse aufzubringen. Der Tisch muß, bevor er- gekippt wird, einer Translationsbewegung unterzogen werden, die dazu führt, daß er nach Drehung in der Mitte der Basis zum Ende kommt.
Von besonderer Wichtigkeit ist die einzigartige Kombination des Versatzes im Röntgenröhrenhalterungsarm, der so ausgelegt ist, daß er die Bewegung der Röhre entweder nach links oder rechts bezüglich ihrer Halterungsstrebe versetzt ermöglicht, und zwar kombiniert mit einer Tischkippschwenklagerposition, die im zentralen Bereich (statt am Ende) des Tischoberflächenteils liegt, wobei diese Kombination zu einer Anordnung führt, in der die effektive Bewegung der Röntgenröhre ohne die Notwendigkeit der Verwendung eines langen longitudinalen Spur- oder Schienensystems sehr ausgedehnt ist. Dies ermöglicht eine 1016 mm (40 inch) S.I.D. in vertikaler Radiographietechnik sowie eine vertikale Fluorographietechnik mit adäquater S.I.D., wobei eine kurze gesamte Länge der Anordnung beibehalten werden kann.
Die einzigartige Konfiguration der Doppelstrebe und des versetzten Röhrenhalterungsarms sowie zentralpositionierten Tisches ermöglicht auch die Schaffung eines Systems, das außerordentlich geeignet ist, auf ein ausschließliches radiographisches System umgewandelt zu werden, indem einfach die Fluoroskopievorrichtung, die Zielaufnahmevorrichtung (der Spotfilmer) und zugehörige vertikale Trägerstrebe und der Längsschlitten entfernt werden. Dann verbleibt ein hochgradig flexibles kompaktes Radiographiesystem, das imstande ist, radiographische Untersuchungen bzw. röntgenologische Aufnahmen im Lateralmodus, im Übertischmodus und im schrägen Townes-Modi mit horizontalem Tischoberflächenteil und einer Kassettentrageeinrichtung, die hinter dem Patienten liegt, sowie unter PBG-Steuerung auszuführen. Ferner beinhaltet das System die Fähigkeit, radiographische Vorgänge mit vertikalem Tisch sowohl in normaler als auch schräger Richtung durchzuführen, wobei die Kassettenträgervorrichtung hinter dem Patienten liegt, und unter PBL-Steuerung gearbeitet wird.
Um die Gesamtvielseitigkeit des Systems zu vervollständigen, macht der gegenwärtige Stand der Technik typischerweise Gebrauch von Hilfsröntgenröhren, die zusätzlich zu einem Tisch mit einer unterhalb dieses Tischs angebrachten Röntgenquelle ausgestattet sind, die an der Decke angebracht sind oder an einer Schiene oder Spur vom Boden zur Decke.
Das System beinhaltet auch handbetätigbare Verriegelungs- und Bremssysteme zur bedarfsweisen Fixierung der Relativstellungen der verschiedenen Komponenten untereinander. Einige Bremsen und Verriegelungen sind normalerweise elektrisch betätigt, können jedoch manuell übersteuert werden. Im System wird kein Bleigewichtsausgleich eingesetzt. Ferner werden keine Elemente vorgesehen, deren einzige Funktion im Gewichtsausgleich besteht. Infolge der leichten Masse und Einfachheit des Systems sind keine Einrichtungen erforderlich, um eine mechanische Kraftverstärkung oder Hebelübersetzung vorzusehen, um durch die Bedienungsperson bewerkstelligte Bewegungen von Systemkomponenten zu ermöglichen. Statt dessen können sämtliche Bewegungen durch direkte Anwendung manueller Kräfte von der Bedienungsperson auf die Komponenten bewerkstelligt werden, deren Bewegung erforderlich ist.
Der Offset oder die Versetzung im Röntgenröhrenhalterungsarm ist einzigartig und eindeutig so ausgelegt, daß sie die Röhre auf eine Linie mit der Zielaufnahmevorrichtung bringt, wenn Horizontalfluoroskopie (Durchleuchtungs-) Vorgänge erfolgen.
Ein Röntgenstrahlsystem bzw. eine Röntgenanordnung gemäß der Erfindung wird nun beispielhalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen:
Fig. 1 eine isometrische Darstellung der Anordnung ist;
Fig. 2 eine Explosions-Gesamtansicht der Anordnung ist;
Fig. 3 eine detaillierte Ansicht von oben ist, die einen Teil der Anordnung der Fig. 1 und 2 zeigt;
Fig. 4 eine isometrische Darstellung ist, die einen weiteren Teil der Anordnung der Fig. 1 und 2 zeigt;
Fig. 5 eine isometrische Darstellung ist, die die Anordnung der Fig. 1 und 2 beim Einsatz in eine Konfiguration zur Fluoroskopie mit horizontalem Tisch zeigt;
Fig. 5A eine Ansicht von oben ist, die Details eines Teils der Anordnung der Fig. 1 und 2 zeigt;
Fig. 6 eine Ansicht von vorn ist, die einen Teil der Anordnung der Fig. 1 und 2 zeigt;
Fig. 7 eine isometrische Ansicht einer Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 ist, die jedoch in einer Konfiguration für vertikale Fluoroskopie eingesetzt ist;
Fig. 8 eine isometrische Ansicht einer Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 ist, die zum Einsatz in einem ausschließlichen Radiographiebetriebsmodus ausgelegt ist;
Fig. 9A bis 9C isometrische Ansichten sind, die den zerlegten und zusammengepackten Zustand eines Transportsystems gemäß der Anordnung der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 10A und 10B detaillierte Darstellungen sind, die einen Teil der Anordnung gemäß den Fig. 1 und 2 zeigen; und
Fig. 11 bis 13 Darstellungen sind, die vereinfachte zusätzliche Ausführungen der vorliegenden Erfindung zeigen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Gesamtansicht eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung S zum Ausführen der vorliegenden Erfindung. Die Anordnung umfaßt eine Basis 10 oder ein Fußteil, das die Anbringung oberhalb dieses Fußteils für die übrigen Komponenten des Systems aufnimmt und im wesentlichen nur einen kleinen "Fußabdruck" oder Standbereich definiert, der von der Anordnung S belegt wird. Die Basis 10 ist aus einem honigwabenartigen Aluminiummaterial gefertigt. Die Basis 10 umfaßt verschiedene Segmente, die aneinander so angelenkt sind, daß sie zur Ausbildung einer kompakteren Struktur für den Transport faltbar sind.
Es ist eine Röntgentischanordnung 12 gezeigt, deren Funktion darin besteht, einen Patienten während der Röntgenuntersuchung zu lagern. Die Tischanordnung umfaßt eine Tischplatte oder ein Tischoberflächenteil 12a, einen Hilfsrahmen 12b bzw. ein Zwischengestell und einen Kipplagerrahmen 12c gemäß Darstellung in Fig. 2. Das Tischoberflächenteil 12a ist länglich und definiert eine Längsrichtung, die sich im wesentlichen in der Richtung eines der Pfeile 14 erstreckt, die in Fig. 1 gezeigt sind.
Das Tischoberflächenteil 12a ist ein längliches Teil aus starrem Material, beispielsweise aus Graphitepoxid-Kompositmaterial, das generell für Röntgenstrahlen durchlässig ist. Das Tischoberflächenteil 12a ist bezüglich des Hilfsrahmenteils 12b mittels einer longitudinalen Einrichtung in Form einer bekannten Rollenlagerstruktur bewegbar ausgebildet, welche in Schienen oder Führungsbahnen 13 im Hilfsrahmenteil 12b läuft.
Das Hilfsrahmenteil 12b ist wiederum in transversaler Richtung bezüglich des Kipplagerrahmens 12c angebracht. An jedem Ende des Hilfsrahmenteils 12b ist ein Paar Stützlager 15 vorgesehen. An einem Ende definieren die Stützlagerteile jeweils ein Loch, dessen horizontale Achse senkrecht zur Längsachse des Tischoberflächenteils verläuft. Die Löcher, die von einem Paar von Stützlagerblöcken gebildet sind, sind koaxial und weisen dieselbe Größe auf. Die Stützlagerblöcke nehmen in den Löchern eine (nicht dargestellte) Welle an einem Ende des Hilfsrahmenteils auf, die an einem Punkt 17' am Kipplagerrahmen 12c befestigt sind. Die Welle ist ferner horizontal senkrecht zur Länge des Tischoberflächenteils ausgerichtet. Am anderen Ende werden Lagerteile nach Art von Nockenstößeln eingesetzt, die in einem C-förmigen Kanal laufen und folglich dimensionsmäßige Änderungen zwischen den Teilen 12b und 12c zulassen.
Aus dem Obigen geht hervor, daß das Tischoberflächenteil 12a in zwei Bewegungsrichtungen quasi "schwimmen" kann, welche durch die Pfeile 14 in Fig. 1 definiert sind, wobei die Bewegung in Längs- und in Querrichtung möglich ist.
Ferner ist für eine Bewegung in Längsrichtung der gesamten Tischanordnung eine zusätzliche Vorkehrung getroffen. Auf jeder Seite des Kipplagerrahmens 12c ist eine genutete Schienenstruktur 90 vorgesehen. Die Schienenstruktur 90 steht auf bekannte Weise mit Rollenlagern 91 in jedem eines Paares aufrechter Halterungsplatten 16, 18 in Eingriff. Auf eine weiter unten detaillierter zu beschreibende Weise ermöglicht der Gleiteingriff des Kipplagerrahmens 12c mit den aufrechten Teilen 16, 18, daß die gesamte Tischanordnung in Längsrichtung bewegbar ist. Die Tischverkippung wird verhindert, außer wenn die Tischanordnung über eine ausreichende Distanz nach links bewegt worden ist, wie in den Fig. 2 und 6 gezeigt ist. Ist die Tischanordnung über eine ausreichende Distanz nach links verschoben worden, ermöglichen die Schlitz- oder Nut- und Schienenstruktur 90 und Lager 91 eine Kippdrehung des Tischs nach oben in die vertikale Stellung.
Das selektive Kippvermögen wird durch einen bekannten Lagermechanismus mit Einfang- und Verriegelungsfunktion, der mit der Schienenstruktur 90 verknüpft ist, und durch ein Lagerstrukturteil 91 ermöglicht, das die Tischanordnung so lange in horizontaler Stellung hält, bis die Tischanordnung zu einem vorbestimmten Punkt ihrer Längsbewegungsbahn bewegt worden ist und das Verriegelungsteil von einer Bedienungsperson betätigt worden ist.
Gemäß Fig. 1 umfaßt die Tischanordnung auch eine Röntgenfilmkassettenschale oder -lade auf ihrer Unterseite. Die Kassettenschale 21 ist in Längsrichtung bezüglich des Tischoberflächenteils 12a und des Teils 12b einstellbar.
Ferner ist eine Einrichtung zur Halterung des Tischoberflächenteils 12a über der Basis 10 vorgesehen. Diese Tischplattenhalterungseinrichtung umfaßt das Paar aufrechter Seitenteile 16, 18 und eine auf der rechten Seite vorgesehene Abschlußplatte 20. Die rechtsseitige Abschlußplatte 10 ist bei 22 an die Basis 10 angelenkt. Diese Anlenkkopplung, die weiter unten detaillierter erläutert ist, ermöglicht, daß das rechtsseite Plattenteil 20 unter geeigneten Umständen in Uhrzeigersinnrichtung gemäß Darstellung in Fig. 1 nach unten drehbar ist, bis es in Berührung mit der Oberfläche gerät, auf der die Basis 10 ruht. In dieser Konfiguration kann die rechtsseitige Endplatte 20 so verwandelt werden, daß sie eine Rampe bildet, die von der darunterliegenden Oberfläche zur Oberseite der Basis 10 führt, um die Bewegung von Patienten in Rollstühlen oder das Laufen auf die Basis zu Untersuchungszwecken, speziell für die Arbeit mit vertikaler Tischstellung, zu ermöglichen und um die Positionierung der Platte 20 in die Wegposition hinein- und aus der Wegposition heraus legen zu können.
Das rechtsseitige Plattenteil 20 ist auf Polyesterglasmaterial mit einem Schaumkern hergestellt.
Eine erste vertikale Strebe 24 und eine zweite vertikale Strebe 26 sind mit der Basis 10 gekoppelt. Jede Strebe definiert eine Mittenlinienachse, die sich im wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckt.
Jede der Streben 24, 26 umfaßt einen Abschnitt in Form eines Aluminiumrohrs mit im wesentlichen polygonalem Querschnitt.
Ein Röntgenröhrenkopf 28 bekannter Art ist über eine gelenkige Kopplungsstruktur an die erste Strebe 24 angekoppelt. Die Kopplungsstruktur umfaßt eine Vertikalschlittenanordnung 30, die ein vertikales Schlittenteil 31 umfaßt (vgl. Fig. 10A und 10B), das so an der ersten Strebe 24 all gebracht ist, daß es aufwärts und abwärts bewegbar ist und welches einen Vertikalschlitten bildet, an dem der verbleibende Teil einer gelenkigen Röntgenröhrenkopfhalterungsstruktur befestigt ist.
Die Vertikalschlittenanordnung kann auch ein Ansatz- oder Schulterteil 33 umfassen, das sich um die Achse der Strebe 24 im und entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Die Vertikalbewegung der Schlittenanordnung wird durch eine Bremse gesteuert und durch Vertikalschlittenanschläge am oberen und unteren Ende der Strebe 24 eingeschränkt. Es wird eine geeignete Federausgleichskraft angewandt, um eine nach auswärts gerichtete Kraft auf das Vertikalschlittenteil auszuüben, die angenähert gleich der Gewichtskraft der Vertikalschlittenanordnung plus deren Zuladung ist. Diese Brems- und Ausgleichselemente sind von bekannter Vielfalt und können durch Fachleute auf diesem Gebiet leicht vorgesehen werden.
Das Vertikalschlittenteil 31 umgibt die Strebe und umfaßt Rollen, die an die Strebe 24 angreifen und auf dieser laufen. Das Ansatzteil 33 dreht sich um das Vertikalschlittenteil 31, um eine Drehung um die Mittenlinieachse der ersten Strebe vorzusehen.
Vom Ansatzteil 33 erstreckt sich nach außen ein erster Arm 32, der sich unisono mit dem Ansatzteil 33 dreht und vertikal bewegt.
Ein zweiter Arm 36 ist am ersten Arm 32 so angebracht, daß er um eine vertikale Achse schwenkbar ist, die sich durch einen Anlenk- oder Drehpunkt 34 erstreckt, der von der Mittenlinieachse der ersten Strebe versetzt ist.
Der zweite Arm 36 definiert eine Längsachse, die durch die Bezugszahl 42 angezeigt ist. Fig. 3 zeigt eine Ansicht von oben auf die Gelenkarmstruktur, die oben erläutert wurde und zur Halterung des Röhrenkopfes 28 an der Strebe 24 dient.
Der Röntgenröhrenkopf 28 ist am äußeren Ende des zweiten Arms 36 angebracht. Der Röntgenröhrenkopf 28 umfaßt eine bekannte Art von Röntgenröhrenanordnung 44 und eine bekannte Art Kollimator 46. Der Röntgenröhrenkopf ist für eine Vielfalt von Drehbewegungen um das Ende des zweiten Arms 36 mittels einer in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung angebracht.
Zunächst ist die Vorrichtung 47 zur Anbringung des Röhrenkopfes bezüglich einer Drehbewegung um eine Achse vorgesehen, die im wesentlichen mit der Achse 42 des zweiten Arms zusammenfällt. Zweitens haltert die Schwenkvorrichtung 49 den Röhrenkopf im Hinblick auf eine Drehung um eine vertikale Achse, die im wesentlichen senkrecht zur Achse 42 des zweiten Arms liegt. Dies ist mit den Rundpfeilen 50, 52 (Fig. 4) angedeutet. Es kann eine Arretierungs- oder Feststellvorrichtung in der Schwenkvorrichtung 47 sowie 49 vorgesehen sein, um für die Bedienungsposition die Stellung der "Null" Winkelpositionen für den Röhrenkopf einfach zu gestalten, bei denen die Röhre so positioniert ist, daß sie Strahlung vertikal nach unten ausstrahlt, und orthogonal zum zweiten Arm 36 ausgerichtet ist. Drittens ist die Röntgenröhre selbst auf Zapfen für eine Kippdrehung um eine horizontale Achse senkrecht zur Achse 42 des zweiten Arms gehaltert.
Aus der vorangegangenen Beschreibung der gelenkigen Anbringung der Röhre auf der ersten Strebe 24 ist ersichtlich, daß hinsichtlich der Position und Orientierung der Röntgenquelle 28 eine enorme Flexibilität bereitgestellt ist. Tatsächlich kann die Röntgenquelle 28 anscheinend bei jeder Position oberhalb oder unterhalb des Tischs innerhalb der Einschränkungen durch die Länge der Strebe 24 und der Arme positioniert werden. Innerhalb der Grenzen der Systemgeometrie kann die Röhre in augenscheinlich jede Richtung bezüglich der Orientierung des Tischoberflächenteils 12a gekippt werden. Es ist ferner ersichtlich, daß die Röntgenröhre aus einer Position unterhalb des Tischoberflächenteils 12a in eine Position oberhalb des Tischoberflächenteils 12a gebracht werden kann, ohne daß es erforderlich ist, das Tischoberflächenteil 12a überhaupt zu bewegen, und folglich ohne daß es nötig ist, einen Patienten, der auf dem Tisch liegt, zu stören.
Eine Spotfilmvorrichtung (Zielaufnahmevorrichtung) und/oder Filmaufnahmeanordnung, insgesamt durch die Bezugszahl 60 angezeigt, ist beweglich an der zweiten Strebe 26 angebracht. Ein Teil des Kopplungsmechanismus hierfür umfaßt eine Vertikalschlittenanordnung 62. Die Vertikalschlittenanordnung 62 umfaßt ein Vertikalschlittenteil, das sich an der Strebe 26 auf- und abwärtsbewegt, sowie ein Schulter- oder Ansatzteil, das am Schlittenteil befestigt ist, welches sich bezüglich des Schlittenteils und der Strebe dreht. Die Konstruktion der Vertikalschlittenanordnung 62 ist analog zu der oben beschriebenen für die Vertikalschlittenanordnung 30.
Die Drehung des Ansatzteils ist durch die Pfeile 64 angezeigt.
Die Zielaufnahmevorrichtung und/oder Filmaufnahmeanordnung 60 ist auf diese Weise bezüglich der Strebe 26 vertikal bewegbar und kann um die Mittenlinieachse, die durch die Strebe 26 definiert ist, kreisen. Auf diese Weise kann die Zielaufnahmevorrichtung 60, wenn sie nicht verwendet wird, aus der generellen Umgebung des Röntgentisches herausgedreht werden, um einen störenden Eingriff in die Röntgenaufnahmetätigkeit zu vermeiden. Die Zielaufnahmevorrichtung ist auch mit einer Federgegenausgleichsvorrichtung versehen, um die manuelle vertikale Einstellung zu erleichtern.
Darüber hinaus ist zwischen der Zielaufnahmevorrichtung und dem Ansatzteil eine Schwenkvorrichtung bzw. ein Drehpunkt eingekoppelt, um eine manuelle Drehung der Zielaufnahmevorrichtung vorzusehen, die um eine horizontale Achse verschwenkbar ist, die im wesentlichen die Achse der zweiten Strebe 26 schneidet, wobei diese horizontale Achse auch durch die vertikale Position der Schlittenanordnung 62 definiert wird. Dies ermöglicht die Drehung der Zielaufnahmevorrichtung für eine Fluoroskopie-Aufnahmetätigkeit mit vertikalem Tisch und eine Drehung in alternative Park (Lager)-Stellungen zur Seite, oberhalb oder hinter den Tisch. In der hinteren Park-Stellung wird der Vertikalpatientenzugriff nicht durch die Filmaufnahmeanordnung behindert, was einen deutlichen klinischen Vorteil darstellt.
Ein Federausgleichsmechanismus innerhalb dieses Drehpunktes bzw. dieser Schwenkvorrichtung ermöglicht die Drehung der Filmaufnahmevorrichtung um die Strebe leicht, obgleich deren Schwerpunkt von der Achse wesentlich versetzt ist. Dieser Mechanismus ermöglicht eine Drehung um die Achse in beiden Richtungen.
Die Explosionsansicht der Fig. 2 stellt detaillierter die Art und Weise der Kopplung der Filmaufnahmevorrichtung und der Fluoro-Abbildungsvorrichtung an das Ansatzteil dar. Diese Kopplung wird mittels eines gabelartigen Trägers 66 erzielt, der eine im wesentlichen gabelförmige Struktur definiert, in die die Filmaufnahmevorrichtung auf bekannte Weise einsetzbar ist.
Fig. 2 (Schnitt A-A) zeigt auch im Querschnitt die Spur- oder Schienenstruktur zur Kopplung der Streben 24, 26 an die Basis 10. Ein mit einer I-förmigen Spurstruktur 68 versehener Spur- oder Führungsbahnsatz 68 ist durch das Basisteil 10 definiert und erstreckt sich entlang einer geraden Linie im wesentlichen parallel zur Längsausdehnung, die durch das Tischoberflächenteil definiert ist. Ein erster Schlitten 70 steht in Gleiteingriff mit dem inneren Teil des I-förmigen Spurelements 68a und einem C-förmigen Teil 68b, um längs der Richtung der Spur bzw. Führungsbahn eine Bewegung mit geringer Reibung zu ermöglichen. Das Schlittenteil 70 definiert einen ausgesparten Abschnitt 72, in den das untere Ende der Strebe 24 manuell einführbar ist. Es sind geeignete mit der Hand betätigbare Schnappverriegelungen vorgesehen, um die Strebe in der Aussparung 72 zu haltern. Ist das Schlittenteil 70 in Eingriff mit der Spur 68 und ist die Strebe 24 in den Aufnahmeabschnitt 72 eingeführt (in die in Fig. 2 durch gestrichelte Linien angezeigten Eingriffposition gebracht) kann die gesamte Strebe 24 und ihre ganze Nutzlast längs der Richtung der Spur 68 leicht und manuell bewegt werden.
Ein Schlittenteil 74 ist zur gleichartigen Halterung der Strebe 26 vorgesehen. Das Schlittenteil 74 steht in Gleiteingriff mit dem äußeren Teil des I-förmigen Spurteils 68a und dem C-förmigen Teil 68b, in das es ebenfalls in Eingriff bringbar ist. Das Schlittenteil 74 definiert einen ausgesparten Abschnitt 76, in den das untere Ende der Strebe 26 einführbar ist. So eingeführt und mit ihrem Schlittenteil in der Spur 68 angebracht, können die zweite Strebe und ihre Nutzlast ebenfalls manuell entlang des durch die Spur 68 definierten Weges verschoben werden.
Fig. 2 zeigt der Vollständigkeit halber einen Hochspannungsbehälter 81 und eine Steuerkonsole 82, die für die elektrische Leistung zum Ansteuern der Zielaufnahmevorrichtung des Röhrenkopfes und sämtlicher elektromechanischer Systemkomponenten gemäß vorgegebener Verfahrensabläufe sorgen. Der Hochspannungsbehälter 81 und die Steuerkonsole 82 sind von bekannter Art und können von den hier in Frage kommenden Fachleuten vorgesehen werden. Der Hochspannungsbehälter und die Steuerkonsole sind mit dem Röhrenkopf und der Zielaufnahmevorrichtung und weiteren Komponenten durch geeignete Verkabelung verbunden, die nicht dargestellt ist, um die mechanischen Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht unnötig zu überdecken.
Die jeweiligen Bewegungen der Streben 24, 26 können unabhängig voneinander erfolgen. In einigen Betriebsmodi ist es jedoch wünschenswert, daß die Streben 24, 26 eine mechanisch gekuppelte Gleichlaufbewegung in unisono ausführen. Für diesen Zweck ist eine Verbindungsstruktur 80 (vgl. Fig. 5A) vorgesehen, die die Schlitten 70, 74 derart voneinander löskoppelbar miteinander verbindet, daß diese und die Streben 24, 26 bedarfsweise im Gleichlauf oder voneinander getrennt eine Bewegung ausführen.
Die Kupplungsstruktur umfaßt einen solenoidbetätigten bewegbaren Haken 80a auf einem Schlittenteil, der lösbar mit einem Stift 80b am anderen Schlittenteil in Eingriff bringbar ist. Der Haken kann manuell gelöst werden. Die Kupplung wird im Fluoro-Modus verwendet, bei horizontalem Tisch, mit variabler S.I.D. sowie im vertikalen Fluoro- Modus mit fester S.I.D.
Aus den Fig. 1, 2 und 5 ist ersichtlich, daß, obgleich die Streben 24, 26 generell voneinander unabhängig bewegbar sind, die Streben offensichtlich nicht präzise zueinander zum Flüchten gebracht werden können. Statt dessen liegt eine bestimmte minimale Mitte-zu-Mitte- Beabstandung zwischen den Streben vor.
Ferner wird ersichtlich, daß infolge der Versetzung (Verschiebung) des Röntgenröhrenkopfes von der Strebe 24 infolge der gelenkigen Arm- 32, 36-Kopplung des Röhrenkopfes an den Mast, der Röhrenkopf so ausgefahren bzw. ausgedehnt werden kann, daß er vertikal mit der Zielaufnahmevorrichtung 60 präzise ausgerichtet ist. Dies könnte ohne die Versetzung des Röhrenkopfes von der Strebe 24 nicht erzielt werden. Dieser Versatz könnte wahlweise dadurch erzielt werden, daß der Röhrenkopf längs eines Arms gleitbar wäre, anstatt durch den hier beschriebenen Schwenkgelenkmechanismus.
Wenn gewünscht wird, eine horizontale Fluoroskop- Technik auszuführen, wird der Röhrenkopf manuell mittels seiner gelenkigen Kopplungsstruktur und des vertikalen Schlittenteils auf eine feste Höhe unterhalb des Tischs bewegt. Der Röhrenkopf wird so orientiert, daß er Strahlung vertikal nach oben durch den Tisch richtet, und wird präzise vertikal bezüglich der Zielaufnahmevorrichtung 60 ausgerichtet, die an der anderen Strebe 26 befestigt ist, wobei sie in dieser Konfiguration oberhalb des Tischs und oberhalb des Patientenkörpers angeordnet ist. Die Fluoro- Vorrichtung kann vertikal bewegt werden, während die Röhre vertikal stationär bleibt, um die S.I.D. zu variieren.
Fig. 5 zeigt das System dieser Erfindung im oben beschriebenen vertikal ausgerichteten horizontalen Fluoroskopie-Funktionsmodus. In dieser Konfiguration sind die Streben 24, 26 für die Gleichlaufbewegung miteinander verbunden, und der Röhrenkopf 26 ist präzise vertikal mit der Zielaufnahmevorrichtung 60 ausgerichtet. In dieser Konfiguration kann die gesamte Anordnung aus Streben 24, 26, Röhrenkopf 28 und Zielaufnahmevorrichtung 60 unisono in Längsrichtung über verschiedene Abschnitte des Patientenkörpers in einem verschwenkenden Operationsmodus ("Panning") bewegt werden. Auch kann das Tischoberflächenteil 12a in den Richtungen der Pfeile 14 in Fig. 1 zur Steigerung dieser Verschwenkung bewegt werden.
Vorzugsweise wird die grobe Positionierung für diese Verschwenkungsbewegung durch Bewegung der Streben erzielt, und die wirkliche Verschwenkung wird dann durch die Bewegung des Tischoberflächenteils 12a in einer oder beiden horizontalen Richtungen herbeigeführt.
Die Fig. 5A, die oben erwähnt wurde, zeigt im Detail eine Ansicht von oben auf den Mechanismus zur Zusammenkopplung der Schlittenteile 70, 74. Kurz gesagt, umfaßt der Mechanismus 80 ein solenoidbetätigtes bewegliches Hakenteil 80a, das an einem der Schlittenteile 70, 74 befestigt ist, und ein Stiftteil 80b, das am anderen Schlittenteil angebracht ist. Der Haken und der Stift sind derart ausgerichtet, daß, wenn die Schlittenteile 70, 74 zusammengeführt werden, der Haken über den Stift hinweglaufen und in diesen eingreifen wird, wodurch die Schlittenteile 70, 74 für eine Gleichlaufbewegung aneinandergehalten werden. Sollen die Schlittenteile wieder entkoppelt werden, wird das Solenoid betätigt, um den Haken zum Rückzug und Lösen aus dem Stift zu betätigen, wonach die Schlittenteile 70, 74 manuell voneinander getrennt werden können. Alternativ kann das Hakenteil durch manuelle Kraftanwendung so bewegt werden, daß es sich aus dem Stift löst.
Die Tischanordnung gemäß obiger Darlegung ist um eine horizontale Schwenkachse nahe ihres Mittelpunktes relativ zu ihrer Länge kippbar, wobei die Schwenkachse senkrecht zur Längsrichtung, die durch das Tischoberflächenteil definiert ist, liegt. Fig. 1 zeigt durch die gestrichelten Linien mit dem Bezugszeichen 88 das in die vertikale Position gestellte Tischoberflächenteil. Fig. 2 zeigt die Spur- oder Schienenstruktur 90, die den seitlichen Plattenteilen 16, 18 zugeordnet ist, in welche der Kipplagerrahmen 12c eingesetzt wird und zwar in Verbindung mit einer Rollenlagerstruktur für die Längsgleitbewegung gemäß obiger Beschreibung.
Fig. 6 zeigt die Gleit- und Schwenkmöglichkeiten des Tischoberflächenteils 12a in detaillierterer Weise. Der Kipplagerrahmen 12c ist zur Translation und Rotation relativ zu den Seitenplatten 16, 18 um eine Schwenkachse 96 angebracht. Eine Rollenlagerstruktur, wie bei 98 angezeigt, trägt den Kipplagerrahmen so, daß dieser bezüglich der Seitenplatten 16, 18 eine Gleitbewegung ausführen kann. Im Einsatz kann der Tisch bedarfsweise aus einer horizontalen in eine vertikale Konfiguration gekippt werden, wobei der Tisch zuerst, wie in Fig. 6 durch die gestrichelte Linie angezeigt, nach links geschoben wird. Das linksseitige Rollenlager wird aus der Spur freigegeben, wenn eine Absperrklaue oder -klinke 83 das rechte Rollenlager 96 auf geeignete Weise festhält. Dies führt zu einer automatischen Verriegelung, wenn der Tisch ausreichend nach links bewegt worden ist. Ein Abstandsrahmen (clearance gate) 99 ermöglicht den vertikalen Durchtritt des Kipplagerrahmens 12c am Lager 98 vorbei. Der Tisch wird dann darauffolgend in Uhrzeigersinnrichtung um die Schwenkachse 96 gedreht, bis er seine vertikale Stellung erreicht hat, wie durch den Pfeil 100 angezeigt ist. Durch Bewegen des Tischs nach links vor seiner Verkippung verbleibt das Tischoberflächenteil 12a im wesentlichen in einer zentralen Lage bezüglich seiner Basis 10, und zwar selbst nach Verkippung in die vertikale Stellung. Dieses Merkmal reduziert die Fläche des "Fußabdrucks" (Standfläche) des Röntgensystems, indem das Tischoberflächenteil in sämtlichen Konfigurationen in der Nähe des Zentrums der Basis gehalten wird. Nachdem das Tischoberflächenteil in seine vertikale Stellung gedreht worden ist, kann die rechtsseitige Platte 20 abgesenkt werden, indem sie wie in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie angezeigt ist, in Uhrzeigersinnrichtung verschwenkt wird, um eine Rampe auszubilden, die dann die Bewegung eines Patienten in einem Rollstuhl oder das Hinauflaufen auf die Basis erleichtern kann.
Aus der Zeichnung der Fig. 6 ist ersichtlich, daß, um den Tisch aus seiner horizontalen in seine vertikale Stellung zu bringen, die Tischanordnung nach links bewegt werden muß, wie in Fig. 6 durch die gestrichelte Linie angezeigt ist. Ist die Tischanordnung nach links bewegt, d. h. in die Stellung bzw. zu dem Punkt, der durch die gestrichelte Linie angezeigt ist, wird sie in Richtung des Pfeils 100 durch eine Bedienungsperson in die vertikale Stellung verkippt. Es ist zu beachten, daß während des Kippvorgangs der Tisch wirksam um seine Schwenkachse gelagert ist, die nahe ihrer Mittenposition des Tisches relativ zu dessen Längsausdehnung liegt, und der Tisch gleitet während des Kippens nicht nach unten, sonder statt dessen ist seine Bewegung einzig eine Drehbewegung.
Fig. 7 zeigt das System dieser Erfindung in einem seiner Betriebsmodi, wobei hier das Tischoberflächenteil 12a in die vertikale Position gebracht ist.
Die Relativbewegungen der verschiedenen Komponenten dieses Systems wie die des Röhrenkopfes, der Zielaufnahmevorrichtung, der Streben und des Tischoberflächenteils werden durch elektrisch und/oder mechanisch betätigbare Verriegelungen oder Bremsen bekannter Art gesteuert, um die Positionierung der verschiedenen beweglichen Komponenten des Systems bezüglich einander zur Aufrechterhaltung einer konstanten relativen Orientierung dieser Komponenten in geeigneter Weise für den speziellen selektierten Betriebsmodus zu stabilisieren. Beispielsweise wird die Gleitbewegung der Streben längs der Spur 68 durch solenoidbetätigte Bremsen verhindert, die wiederum durch ein Fußpedal betätigt werden oder durch Steuerpulttasten, und die steuermäßig manuell außer Kraft gesetzt werden können. Die Positionierung des Tischoberflächenteils wird ebenfalls durch elektrische Bremsen gesteuert. Bewegungen des Röhrenkopfes bezüglich der Strebe 24 werden durch manuell betätigbare Riegel oder Bremsen bekannter Art gesteuert. Die vertikale und kreisende Bewegung des Röhrenkopfes und der Zielaufnahmevorrichtung um ihre jeweiligen Masten werden durch manuell betätigbare Blockierungen oder Riegel gesteuert.
Die Strebe 26 kann bei Beweglichkeit bezüglich der Strebe 24 manuell in die Nähe des rechtsseitigen Endes der Spur 68 gemäß Darstellung in Fig. 1 bewegt werden oder dort geparkt werden. Diese Flexibilität trägt dazu bei, daß die Zielaufnahmevorrichtung und ihre zugehörige Strebe aus dem Weg gebracht werden können, um jedwede Störung bei der Durchführung der röntgenologischen Aufnahme zu vermeiden. Alternativ können die Strebe 26 und sämtliche darauf gehalterten Komponenten sowie auch das Schlittenteil 74 manuell alle zusammen vom System wegbewegt werden. Dies erfolgt, indem die Strebe 26 vom Aufnahmeabschnitt 76 entfernt wird und dann das Schlittenteil 74 aus dem Ende der Spur 68 heraus geschoben wird. Eine solche Konfiguration ist von Vorteil, wenn das System nur als radiographisches (Röntgen aufnahme)-System zu verwenden ist und die fluoroskopische Abbildung bzw. Durchleuchtung nicht mehr gewünscht wird. Dieses Merkmal impliziert auch, daß das System S nur für radiographische Anwendung vorgesehen werden kann, indem sowohl die Strebe 26 als auch die Zielaufnahmevorrichtung 60, das Schlittenteil 74 und die zugehörigen Komponenten weggelassen werden. Sollen nur Radiographietechniken praktiziert werden, fallen sämtliche dieser Elemente vollständig weg. Diese Verwandelbarkeit zwischen einem System, das nur für Radiographie ausgelegt ist, oder einem kombinierten R/F-System steigert in Verbindung mit dem Basiskonzept weiter die Einzigartigkeit der Erfindung. Andere bekannte Systeme sind in ihrer Form zu integriert, um zwei klar voneinander verschiedene System ohne grundsätzliche Änderungen in der Auslegung zu ermöglichen und auszubilden.
Sämtliche bewegbaren Elemente sind 50 ausgelegt oder ausgeglichen, daß sie einfache manuelle Bewegungen ermöglichen. Es werden keine Kurbelmechanismen oder andere Mechanismen, die eine mechanische Kraftverstärkung erbringen, oder elektrische Kraftverstärkungen in diesem Ausführungsbeispiel verwendet. Jedoch können diese Komponenten unter Verwendung von Verfahren aus dem Stand der Technik leistungsmäßig angetrieben oder gewichtsmäßig ausgeglichen werden.
Ein gemeinhin als Bucky bezeichnetes Kassettenfach im Tisch ist im Tischoberflächenteil inkorporiert.
Fig. 8 zeigt das System dieser Erfindung, das nur in der sogenannten "Nur-Radiographie"-Betriebsart arbeitet. In dieser Konfiguration ist zu beachten, daß die Vorteile des versetzten Röntgenröhrenhalterungsarms in Verbindung mit dem Konzept des zentralverschwenkten Tisches weiterhin die Vorteile einer kurzen Systemlänge mit außerordentlicher Patientenbelegung bzw. -vielseitigkeit und Verfahrensmöglichkeiten ergibt. In dieser Konfiguration ist die Produktportabilität gesteigert und das Verpackungsvolumen und die Masse sind reduziert.
Das Merkmal der Umwandelbarkeit ermöglicht es dem Benutzer, ein R/F-System nur als Radiographiesystem oder mit dem Merkmal der Fluoroskopie-Technik einzusetzen, ohne darauf zurückgreifen zu müssen, unterschiedliche Versionen vom Hersteller zu ordern. Dies wiederum steigert die Einsatzfähigkeit und Vielseitigkeit.
Ein weiterer einzigartiger Vorteil des Systems besteht in der Leichtigkeit der Bewegung der verschiedenen Komponenten während des Wechsels einer klinischen Verfahrensart zur anderen. Infolge der Tatsache, daß die Zielaufnahmevorrichtung (Spotfilmer) und die zugehörige Strebe in die Park- Stellung gebracht werden können, ist es nicht erforderlich, daß der Benutzer die Fluoroskopie-Nutzlast bei Durchführung der Radiographieverfahren gemeinsam mit der Radiographienutzlast bewegt. Beispielsweise würden, wenn sowohl die Radiographieeinheit als auch die Filmaufnahmevorrichtung an eine einzelne Strebe ("C"-Arm-Konfiguration) gekoppelt wären, beide Einheiten während sämtlicher Verfahren bewegt. Darüber hinaus ist auch die Tendenz für eine Beschädigung bei einer Bewegung massiver und schwerfälliger "C"-Arme sowohl bei Rotation als auch Translation insbesondere in engen Bereichen wie militärischen Isoschutzräumen sehr viel größer.
Die vorliegende Erfindung ist dazu ausgelegt, manuell zerlegt zu werden und ohne die Zuhilfenahme von Werkzeugen auch wieder zusammengesetzt zu werden. Dies bedeutet, daß man immer eine Befestigung und Lösung der Komponenten aneinander oder voneinander erforderlich ist, daß das Befestigen unter Verwendung handbetätigter Vorrichtungen wie Schnappverbindungen, handbetätigter Schraubvorrichtungen und dergleichen erfolgt.
Das System dieser Erfindung ist von der Natur her modular, so daß es in Teilanordnungen zerlegbar ist, die in wiederverwendbaren Behältern gelagert werden können, wobei jeder für eine spezielle Teilanordnung oder Teilanordnungen für den Transport ausgelegt ist. Jede der Teilanordnungen ist dazu ausgelegt, ausreichend leicht zu sein, damit ein Team von vier Personen die Teilanordnung effektiv handhaben kann.
Wie oben erläutert, weist das Basisteil 10 eine segmentartige Konstruktion auf, wobei die Segmente zum Einfalten für einen leichteren Transport aneinandergelenkt sind.
Das System S ist in 13 Behältern transportabel. Jeder Behälter ist zur Lagerung und Aufnahme vorbestimmter Systemkomponenten vorgesehen. Allgemeiner ausgedrückt, umfaßt jeder Behälter dieselbe Art Material, Befestigungsteile, Verpackungsmaterial und andere Komponenten. Merkmale der Behälter sind in den Fig. 9A bis 9C gezeigt. Gemäß Fig. 9A umfaßt ein Behälter 150 ein Deckelteil 152 und ein Bodenteil 154. Jedes Behälterdeckelteil umfaßt eingeklebtes Material, das so geeignet positioniert ist, daß es innerhalb des Behälters 150 auf genommene Systemkomponenten in einer gewünschten Lage hält. Das Verpackungsmaterial ist beispielsweise in den Fig. 9B und 9C mit einem Bezugszeichen 156 gekennzeichnet. Jeder Behälterboden umfaßt auch Verpackungsmaterial, das in geeigneter Weise an seiner Innenseite befestigt bzw. angeklebt ist. Das Verpackungsmaterial 156 kann Polyethylenschaum beinhalten.
Ferner sind Befestigungsmittel wie in Fig. 9A durch die Bezugszahl 158 angedeutet, vorgesehen, um das Deckel- und Bodenteil des Behälters 150 selektiv zusammenzuhalten. Jedes Befestigungsmittel umfaßt einen an dem Behälterbodenteil angenieteten Bügel und ein an das Behälterdeckelteil angenietetes Halteteil. Eine Schutzabdeckung für den Bügel, die am Behälterbodenteil angenietet ist, schützt den Bügel, wenn der Behälter geschlossen ist.
Handgriffe, wie die mit 160, 162 angedeuteten, sind an beiden Seiten des Behälters 150 vorgesehen, um das Tragen des Behälters mit der Hand zu erleichtern. Jeder Handgriff wird durch einen Träger, der am Behälter angenietet ist, in Position gehalten.
Im Rahmenteil des Behälteroberteils oder Deckelteils ist eine Dichtung 166 auf genommen. Wenn der Behälter geschlossen ist, bildet die Dichtung eine wasserdichte Versiegelung.
In jedem Behälter ist ferner ein Sicherheits- oder Druckentlastungsventil 168 vorgesehen, das sich automatisch öffnet, um den Druck innerhalb des Behälters dem Umgebungsdruck anzugleichen.
Bestimmte vereinfachte Ausführungen eines Systems des oben Beschriebenen erbringen auch wichtige Vorteile ohne Rückgriff auf die Komplexität des in den Fig. 1 bis 4 beschriebenen Systems. Ein derartiges System ist in Fig. 11 gezeigt.
Fig. 11 zeigt eine Spur- oder Bahnführungsstruktur 200, auf der ein Schlittenteil 202 läuft, das in einer durch die Pfeile 204 angezeigten Richtung bewegbar ist. Ein Arm 206 ist schwenkbar am Schlitten so befestigt, daß er um eine Achse, die von einem Dreh- oder Schwenkpunkt 208 beschrieben wird, eine Drehbewegung ausführen kann. Eine Röntgenquelle 210 ist drehbar bezüglich einer Achse 212 parallel zur Schwenkachse 208 und sich durch den Arm 206 erstreckend angebracht. Im in Fig. 11 festgehaltenen Fall ist die Röntgenquelle 210 für eine Drehbewegung um den Schwenkpunkt 212 mittels eines Arms 214 gekoppelt. Es versteht sich jedoch, daß die Röntgenquelle 210 derart positioniert werden könnte, daß eine Schwenkachse 212 durch die Quelle tritt, d. h. die Röntgenquelle könnte direkt schwenkbar am Arm 206 angebracht sein.
Ein außerordentlich entscheidender Vorteil ergibt sich aus dieser Struktur. Die Röntgenquelle 210 ist bezüglich der Schwenkachse 208 um eine Distanz gleich der Distanz zwischen den Schwenkachsen 208, 212 versetzt. Dies bedeutet, daß das gesamt mögliche Abschweifen der Röntgenröhrenbewegung in eine Richtung parallel zu den Pfeilen 204 beträchtlich länger als die Länge der Spurstruktur 200 ist. Dieses Merkmal ermöglicht so die Abdeckung mit der Röntgenquelle über eine Distanz, die wesentlich länger als die Spurstruktur ist, an der sie letztlich angebracht ist. Die Doppelschwenkanordnung ermöglicht so den Einsatz relativ kurzer Spuren oder Führungsbahnen, die eine relativ kleine Fläche belegen, währenddessen immer noch die Flexibilität der Bewegung des Systems beibehalten wird.
Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel entsprechend dem in Fig. 11, jedoch mit einigen zusätzlichen Elementen. In Fig. 12 sind die Arme 206, 214 drehbar an einer Strebe 220 befestigt, die wiederum für eine Bewegung in Längsrichtung auf einer ähnlichen Spur wie der in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen angebracht ist. Die Röntgenquelle 210 ist schwenkbar um eine Achse, die im wesentlichen mit der Achse des zweiten Arms 214 zusammenfällt, angebracht. Eine Patientenlagerungseinrichtung, in diesem Fall ein länglicher Tisch 222, ist ebenfalls vorgesehen. Der Tisch 222 ist schwenkbar zwischen einer horizontalen und vertikalen Stellung um eine Schwenkachse 224 gelagert, die im wesentlichen bezüglich der longitudinalen Ausdehnung, die durch die Tischform definiert ist, mittig liegt, wobei die Schwenkachse horizontal verläuft.
Infolgedessen fügt das Ausführungsbeispiel der Fig. 12 dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 das zusätzliche Merkmal der Verschwenkung der Röhre um die Achse des zweiten Arms hinzu und der Verschwenkung des Patientenlagerungstisches um eine Achse nahe dessen Zentrum bezüglich dessen Ausdehnung in Längsrichtung. Das Vorsehen des kippbaren Tisches mit dem zentral liegenden Schwenkapparat, kombiniert
mit der zweifachen oder doppelten Schwenkvorrichtung der Fig. 11, führt zu einem System, das die Länge des Gesamtbereichs vom "Fußdruck" weiter minimiert, die erforderlich ist, um die Röntgenröhrenbewegung bezüglich des Patienten für variierende S.I.D. zu erzielen.
Wahlweise kann ein im Tisch vorgesehener Kassettenschlitten oder "Bucky" 226 als zusätzliches Merkmal vom Tisch 222 vorgesehen sein.
Das Verkippen des Tischs in dessen zentralem Bereich anstatt an einem oder anderem Ende wie beim Stand der Technik erbringt in der Kombination mit den weiteren Merkmalen des Ausführungsbeispiels der Fig. 11 eine weitere Minimierung des Betrages der longitudinalen Länge, die erforderlich ist, das System in den zahlreichen unterschiedlichen Modi zu betreiben. Wie in Fig. 12 dargestellt ist, kann die Röhre ein horizontales Strahlungsbündel von jeder Seite des vertikal positionierten Tisches projizieren sowie aus einer Vielzahl von Distanzen in jeder Richtung. Das System der Fig. 12 ist auch imstande, eine laterale Arbeitstechnik zu bewerkstelligen, wobei das Röntgenstrahlbündel horizontal, transversal zum Tischoberflächenteil, projiziert wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Ausführungsbeispiel der Fig. 12 durch Hinzufügung von Schwenkeinrichtungen, wie die in Verbindung mit Fig. 4 beschriebenen, weiter gesteigert werden, um die Röntgenröhre zur Schwenkbewegung um ein Paar orthogonaler Achsen, die beide senkrecht zu der durch den zweiten Arm definierten Achse verlaufen, anzubringen. Dieser hinzugefügte Mechanismus führt zu einem radiographischen System, das imstande ist, einen weiten Umfangsbereich von Röntgenstrahlpositionierung und Strahlwinkeln, einschließlich Schrägtechnologie abzudecken. Zählt man die schwenkbaren Patientenlagermittel, so umfaßt die Vorrichtung der Fig. 12 auf diese Weise erweitert, nicht weniger als sechs unterschiedliche Arten von Röhren/Patientendreh- Relativbewegung sowie eine lineare Bewegung, die durch die in der Spur laufende Strebe ermöglicht wird.
Die Flexibilität des Systems der Fig. 11 und 12 wird weiter durch das Hinzufügen einer Vorrichtung gemäß Darstellung in Fig. 13 gesteigert. Die Fig. 13 zeigt die Hinzufügung einer separaten Strebe 250 zum System und einer Filmaufnahmevorrichtung 252, die mittels einer drehbaren Armstruktur 254 an der Strebe 250 angebracht ist. Alternativ kann der Arm 254 eine Fluoroskopievorrichtung tragen.
Wie oben in Verbindung mit den vorigen Ausführungsbeispielen erläutert, ist die Strebe 250 längs der Führungsstruktur in Längsrichtung bewegbar, wobei die Struktur einen Pfad parallel zur Längsausdehnung des Tischoberflächenteils definiert.
Ein wichtiger Aspekt dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß die Armstruktur 254 die Fluoro-Vorrichtung oder Filmaufnahmevorrichtung bezüglich der Streben versetzen kann. In der in Fig. 13 gezeigten Ansicht von oben ist der 254 drehbar um eine horizontale Achse 256, die die Achse der Strebe 250 schneidet. Die Armstruktur 254 kann um die Achse 256 gedreht werden, um die Fluoro-Vorrichtung, die auf dem Arm 254 gehaltert ist, weiter entfernt vom Tischoberflächenteil als die Strebe 250 zu plazieren. Auf
diese Weise ermöglicht das Versetzen der Fluoro-Vorrichtung von der Strebe 250 eine größere S.I.D., als sie möglich wäre, falls die Fluoro-Vorrichtung einfach koplanar mit der Achse 256 vorgesehen wäre. So "erweitert oder verlängert" das Versetzen der Fluoro-Vorrichtung in einer
Hinsicht wirksam die Spur oder Führungsbahn, über der die Strebe 250 läuft. Die Fluoro-Vorrichtung kann über die Spurausdehnung auslegerartig hinweggesetzt werden, auf die die Bewegung der Strebe 250 eingeschränkt ist.
Zusätzlich ist die gesamte Armstruktur 254 so angebracht, daß sie eine kreisende Drehung um die Mittenlinienachse der Strebe 250 ausführen kann.
Eine größere Flexibilität und eine kompakte Systemabmessung sind in Kombination mit dem Versatz der Fluro- Vorrichtung/Zielaufnahme-Vorrichtung und dem Röntgenquellenversatz erzielbar. Wird beispielsweise eine größere Distanz zwischen der Quelle und der Fluoro-Vorrichtung notwendig, so können die Streben zu entgegengesetzten Enden der Spur bewegt werden, und es kann ein noch größerer Trennabstand erzielt werden, indem die Quelle und die Zielaufnahmevorrichtung in entgegengesetzte Richtungen in ihren versetzten Plazierungsmodus verlängert werden. Ist beispielsweise die Spur 1,83 m (6 Fuß) lang und beträgt jede Versatzmöglichkeit 0,61 m (2 Fuß), so kann insgesamt eine Spannweite von 3,05 m (10 Fuß) mit einer Spur von nur 1,83 m (6 Fuß) erzielt werden.
Wird das System der Fig. 13 in einem vertikalen Fluoroskopie-Modus betrieben, so können selbstverständlich die Streben mit minimalem Abstand für eine Gleichlaufbewegung aneinandergekoppelt werden und das Versatzmerkmal, das oben im Detail beschrieben wurde, ermöglicht die präzise vertikale Ausrichtung der Quelle mit dem Strahlungsdetektor. Diese Ausrichtung wird infolge der Kopplung während sämtlicher Relativbewegungen zwischen (1) der Quelle und der Fluoro-Vorrichtung und (2) des Patiententisches beibehalten.
Zusätzlich ist eine Einrichtung 260 vorgesehen, um die vertikale Schlittenanordnung der Quelle an die vertikale Schlittenanordnung anzukoppeln, die an der Fluoro-Strebe angebracht ist. Diese vertikalen Schlittenanordnungen entsprechen den Elementen 30, 62 der Darstellung gemäß Fig. 1 und 2. Wenn dies erfolgt und das System in einem vertikalen Fluoroskopie-Modus betrieben wird, behält das Röntgenstrahlbündel seine Ausrichtung bezüglich der Fluoro-Vorrichtung während der Vertikalbewegung der Quelle und der Fluoro- Vorrichtung bei. Daher bewegen sich Quelle und Fluro-Vorrichtung vertikal im Gleichlauf.
Im Vertikal-Fluorobetrieb arbeitet das System mit einer festen S.I.D., wohingegen bei der Fluoroskopie mit horizontalem Tisch das System mit einer variablen S.I.D. arbeitet. In diesem Modus ist die Röntgenröhre vertikal stationär, während die Filmaufnahme- oder Fluoro-Vorrichtung vertikal bewegt werden kann. Die vertikale Ausrichtung wird jedoch infolge der Kopplung zwischen den Streben und der versetzten Struktur beibehalten. Die Schwenkfähigkeit um die Achse 256 und um die zentrale Achse der Strebe 250 liefert zusätzliche Rotationsgrade für die Filmaufnahmevorrichtung, um dieser eindeutige Parkstellungen zu ermöglichen, in die die Filmaufnahmevorrichtung aus dem Weg in jedwede einer Mehrzahl von Parkstellungen wie die auf der Rückseite des Tisches herausgeschwenkt werden kann. In vielen Systemen aus dem Stand der Technik verbleibt die Filmaufnahmevorrichtung über dem Tisch, wenn sie sich in ihrer Parkposition befindet, und stört so die Röntgenaufnahmeprozeduren.
Die Vielseitigkeit des vorliegenden Systems drückt sich als konkrete Merkmale in der folgenden Liste für verschiedene Arten von Radiographie- und Fluoroskopie-Untersuchungen aus, die mit dem vorliegenden System durchführbar sind, das ein geringes Gewicht aufweist sowie relativ kompakt ist, und zwar ohne Zuhilfenahme weiterer Ausrüstungsteilen:

RADIOGRAPHIE/FLUOROSKOPIE-UNTERSUCHUNGSABLÄUFE

1. Bruch des Schädelgewölbes bzw. der Schädeldecke (Bewußtsein)
2. Bruch von Gesichtsknochen
3. Bruch und Bruchdislokation von Rückenmarks-w/o- Lesionen
4. Rippenbrüche
5. Beckenbrüche
6. Schlüsselbeinbrüche
7. Scapularbrüche (Kahnbeinbrüche)
8. Humerusbrüche
9. Radius-Ulna-Brüche
10. Handknochenbrüche
11. Femurbrüche
12. Tibiofibula-Brüche
13. Tarsal-Metatarsal-Brüche
14. Schulterdislokation
15. Ellbogendislokation
16. Handgelenkdislokation
17. Hüftdislokation
18. Kniedislokation
19. Fußknöchel- bzw. Fußgelenkdislokation
20. Dislokation von Halswirbeln
21. Dislokation der Wirbelsäule, Komplikationen
22. Hirnrißwunde und -quetschung w/Wunde
23. Intrakranielle Hämorrhagie w/o pen. oder perf. Wunde
24. Intrakranielle Hämorrhagie
25. Traumatische Pneumo- und Hämobrustkorbthorax w/o pen. oder perf. Wunde
26. Traumatische Pneumo- und Hämothorax w/Wunde
27. Lungenverletzung w/o offene Wunde
28. Lungenverletzung w/o offene Wunde
29. Gastrointestinaltrakt w/offene Wunde
30. Leberverletzung, -schaden w/offene Wunde
31. Leberverletzung, -schaden w/o offene Wunde
32. Milzverletzung w/offene Wunde
33. Milzverletzung w/o offene Wunde
34. Beckenorganverletzung w/offene Wunde
35. w/o Komplikationen an offenen Wunden am Rücken
36. w/o Komplikationen an offenen Wunden am Kopf, Hals und Rumpf
37. w/o Komplikationen bei traumatischen Arm- und Handamputationen
38. Komplikationen an offenen Wunden an der Hüfte und am Oberschenkel
39. w/o Komplikationen an offenen Wunden am Knie, Unterschenkel und Fußgelenk
40. w/o Komplikationen an offenen Wunden am Fuß
41. w/o Komplikationen bei traumatischer Fußamputation
42. w/o Komplikationen bei traumatischer Beinamputation
43. w/o Komplikationen an multiplen offenen Wunden der oberen Extremitäten
44. w/o Komplikationen an multiplen offenen Wunden der unteren Extremitäten
45. 2 w/o Komplikationen bei Verbrennungen am Gesicht, Kopf und Hals
46. 3 w/o Komplikationen bei Verbrennungen am Gesicht, Kopf und Hals
47. 2 w/o Komplikationen bei Rumpfverbrennungen
48. 3 w/o Komplikationen bei Rumpfverbrennungen
49. Zervikale Rückenmarksnervenverletzung an w/offener Wunde
50. Rückenmarksnervenverletzung im Thorax- und der Lumbalgegend an w/offener Wunde
51. Rückenmarksnervenverletzung sakral an w/offener Wunde
52. Pulmonale Tuberkulose
53. Meningokokkus- Infektion (einschließlich Meningokokkus- Meningitis)
54. Gasgangrän (verschiedene Extremitäten)
55. Aseptische Meningitis/Enzephalitis
56. Maligne und benigne Neoplasmen (bei Befall in-der Vergangenheit)
57. Ohrenerkrankungen und mastoidale Prozesse
58. Erkrankungen der Venen und Lymphgänge sowie andere Gefäßerkrankungen
59. Hernie
60. Weitere Darm- und Bauchfellerkrankungen
Es versteht sich, daß die vorhergehende detaillierte Beschreibung als veranschaulichend und nicht die Erfindung erschöpfend darlegend anzusehen ist. Es ist zu beachten, daß der Durchschnittsfachmann imstande ist, an den Ausführungsbeispielen, die beschrieben wurden, bestimmte Hinzufügungen, Streichungen oder Modifikationen vornehmen kann, ohne vom in den beiliegenden Ansprüchen definierten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Vorrichtung zum Aussenden von Röntgenstrahlen, aufweisend eine Basis (10, 68 oder 200), die einen Bewegungspfad definiert, ein Röntgenstrahltischoberflächenteil (12a), das eine longitudinale Ausdehnung definiert, Einrichtungen (12b, 12c, 16, 18, 20) zum Haltern des Tischoberflächenteils über der Basis, eine erste vertikale Strebe (24 oder 220), die auf der Basis (10, 68 oder 200) für eine Bewegung entlang dieses Pfades angebracht ist, einen ersten Arm (32 oder 206), der an der ersten Strebe für eine Schwenkbewegung um eine erste, im wesentlichen zum Pfad senkrechte Achse angebracht ist, eine Einrichtung (36 oder 214), die eine Röntgenstrahlquelle (44 oder 210) für eine Drehbewegung bezüglich einer zweiten Achse im wesentlichen parallel zur ersten Achse, jedoch hiervon versetzt, an den ersten Arm (32 oder 206) koppelt, eine röntgenstrahlsensitive Bilderzeugungseinrichtung (60 oder 252), eine zweite vertikale Strebe (26 oder 250), die ebenfalls auf der Basis für eine Bewegung entlang des Pfades (10, 68 oder 200) angebracht ist, und eine Einrichtung (62 oder 254) zum Koppeln der röntgenstrahlsensitiven Bilderzeugungseinrichtung an die zweite Strebe, wobei die erste und zweite vertikale Strebe an der Basis für eine unabhängige Translation entlang des Pfades angebracht sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, in welcher die Einrichtung (36 oder 214) zum Koppeln der Röntgenstrahlquelle (44 oder 210) an den ersten Arm (32 oder 206) einen zweiten Arm (36 oder 214) umfaßt, der im wesentlichen seriell mit dem ersten Arm (32 oder 206) verbunden ist, wobei die Quelle (44 oder 210) am zweiten Arm (36 oder 214) zur Drehung um eine dritte Achse parallel zu und von der ersten und zweiten Achse versetzt schwenkbar angebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, ferner aufweisend eine Einrichtung (47) zum Anbringen der Röntgenstrahlquelle (44 oder 210) für eine Schwenkbewegung um eine Achse, die im wesentlichen mit der Achse zusammenfällt, die durch den zweiten Arm (36 oder 214) definiert wird, wobei die Tischoberflächenteil- Halterungseinrichtungen (12b, 12c, 16, 18, 20) das Tischoberflächenteil (12a) für eine Schwenkbewegung um eine im wesentlichen horizontale Achse anbringen, die im wesentlichen zentral bezüglich der longitudinalen Ausdehnung des Tischoberflächenteils (12a) gelegen ist, wobei die horizontale Achse senkrecht zur longitudinalen Ausdehnung ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, ferner aufweisend eine weitere Schwenkverbindungseinrichtung, die die Röntgenstrahlquelle (44 oder 210) mit dem zweiten Arm (36 oder 214) für eine Schwenkbewegung um ein Paar orthogonaler Achsen, die beide orthogonal zur Achse des zweiten Arms (36 oder 214) sind,koppelt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Einrichtung (80), die die erste und zweite Strebe (24 und 26 oder 220 und 250) für eine Bewegung im Einklang entlang des Pfads aneinanderkoppelt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Einrichtung (260), die die Quelle (210) und die Fluoro-Vorrichtung (252) für eine vertikale Bewegung im Einklang aneinanderkoppelt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, in welcher die Röntgenstrahlquelle (44) eine einen Brennpunkt definierende Röntgenröhre umfaßt, und die Röntgenquellenkoppeleinrichtung und der erste Arm eine Gelenkeinrichtung bilden, die die Quelle (44) für eine Bewegung mit sechs Freiheitsgraden haltert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, in welcher die Gelenkeinrichtung ferner ein Ansatzteil (33) umfaßt, das an der ersten Strebe ( 24) für eine vertikale Bewegung bezüglich der ersten Strebe (24) und eine Drehbewegung um die Achse der ersten Strebe (24) angebracht ist, wobei der erste Arm (32) sich vom Misatzteil (33) bezüglich der ersten Strebe (24) auswärts erstreckt und für eine Bewegung im Einklang mit dem Ansatzteil (33) angebracht ist, wobei die Einrichtung zum Koppeln der Röntgenquelle mit dem ersten Arm einen zweiten Arm (36) umfaßt, der am ersten Arm (32) für eine Schwenkbewegung bezüglich des ersten Arms (32) um eine im wesentlichen vertikale Achse angebracht ist, der zweite Arm (36) eine Achse (42) definiert, die sich im wesentlichen entlang seiner longitudinalen Ausdehnung erstreckt, und eine Einrichtung (47, 49) aufweist, die die Röntgenquelle (44) mit dem zweiten Arm (36) koppelt, um jede der folgenden Bewegungen des Brennpunktes der Röntgenquelle (44) relativ zum zweiten Arm (36) zu erleichtern;

i) Drehbewegung um eine Achse parallel zur Achse (42) des zweiten Arms,

ii) Drehbewegung um eine Achse, die im wesentlichen horizontal und senkrecht zur Achse (42) des zweiten Arms verläuft, und

iii) Drehbewegung um eine vertikale im wesentlichen senkrecht zur Achse (42) des zweiten Arms verlaufende Achse.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, ferner aufweisend eine Verriegelungseinrichtung zur selektiven Verhinderung einer Relativbewegung zwischen selektierten Komponenten der Gelenkeinrichtung.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher die Einrichtungen (12b, 12c, 16, 18, 20) zum Haltern des Tischoberflächenteils (12a) über der Basis (10) eine Einrichtung (90, 91) umfassen, die das Tischoberflächenteil (12a) für eine Translation des Tischoberflächenteils (12a) parallel zu dessen longitudinaler Ausdehnung mit der Basis (10) koppeln, und eine Schwenkeinrichtung aufweisen, die zwischen dem Tischoberflächenteil (12a) und der Basis (10) zur Anbringung des Tischoberflächenteils (12a) für eine Kippbewegung um eine horizontale Achse im wesentlichen senkrecht zur longitudinalen Ausdehnung des Tischoberflächenteils (12a) zwischen einer im wesentlichen horizontalen und einer im wesentlichen vertikalen Anordnung des Tischoberflächenteils (12a) eingebunden ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher die Einrichtungen (12b, 12c, 16, 18, 20) zum Haltern des Tischoberflächenteils (12a) über der Basis (10) ein Fußabstützteil (20) aufweisen, das an der Basis (10) schwenkbar befestigt ist und vom Tischoberflächenteil (12a) zum Verkippen zum Ausbilden einer auf die Basis (10) führenden Rampe abkoppelbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, in welcher das Fußabstützteil (20) ein Teil aus Polyesterglas mit einem Schaumkern umfaßt.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Einrichtung (21), die mit dem Tischoberflächenteil (12a) gekoppelt ist und eine Kassettenhalteanordnung aufweist zur Aufnahme einer den röntgenologischen Film enthaltenden Kassette und zum Halten der Kassette in einer Lage im wesentlichen parallel zu und unterhalb des Tischoberflächenteils (12a).

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher die Einrichtung (62) zum Koppeln der röntgenstrahlsensitiven Bilderzeugungseinrichtung (60) an die zweite Strebe (26) ein Ansatzteil umfaßt, das an der zweiten Strebe (26) für eine Vertikalbewegung bezüglich der zweiten Strebe (26) und für eine Drehung um eine Achse angebracht ist, die durch die zweite Strebe (26) definiert ist, und eine Einrichtung (66) aufweist, die die röntgenstrahlsensitive Bilderzeugungseinrichtung (60) für eine Drehbewegung um eine im wesentlichen horizontale Achse anbringt, die im wesentlichen senkrecht zur Achse der zweiten Strebe (26) liegt.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher die Basis (10) eine HonigWaben-Aluminiumkonstruktion aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher das Tischoberflächenteil (12a) ein Graphitepoxid- Kompositmaterial umfaßt.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher die zweite Strebe (26) auf der Basis (10) durch eine Einrichtung (74, 76) angebracht ist, die die manuelle Demontage der zweiten Strebe (26) von der Basis (10) ermöglicht.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher die Einrichtungen (12b, 12c, 16, 18, 20) zum Haltern des Tischoberflächenteils (12a) über der Basis (10) eine Struktur (12b, 15) umfassen, die die transversale' horizontale Bewegung des Tischoberflächenteils in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu dessen longitudinaler Ausdehnung erleichtert.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher die Basis (10) eine im wesentlichen flache Struktur aufweist, die aneinandergelenkte Segmente umfaßt.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine handbetätigbare Einrichtung zum Befestigen und Zusammenfügen, die die Zerlegung, wie den Wiederzusammenbau der Systemkomponenten unabhängig von der Verwendung von Werkzeugen erleichtert.