DE4041296A1

DE4041296A1 - Primaerstrahlenblende

Info

Publication number: DE4041296A1
Application number: DE4041296A
Authority: DE
Inventors: Guenter Bartmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-02-16
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1991-08-22
Also published as: US5086444A; JPH0749923Y2; JPH0488914U

Description

Die Erfindung betrifft eine Primärstrahlenblende für ein medi zinisches Strahlenanwendungsgerät.

Primärstrahlenblenden sind bei medizinischen Strahlenan wendungsgeräten vorgesehen, um das von einer Strahlenquelle ausgesandte Nutzstrahlenbündel auf einen gewünschten Bereich einzublenden.

Aus der DE-OS 20 53 089 ist eine Primärstrahlenblende bekannt, bei der eine Vielzahl von in radialer Richtung verstellbaren Blendenlamellen vorgesehen sind. Diese Blendenlamellen sind auf einer Tragplatte gelagert, die in einer Ebene senkrecht zum Zentralstrahl des Nutzstrahlenbündels angeordnet ist. Zum Verstellen der Blendenlamellen sind in der Tragplatte tangentiale Führungsnuten und in einem Stellring radiale Führungsnuten vorgesehen, in die Bolzen der Blendenlamellen eingreifen. Wird der Stellring, der über angetriebene Führungsrollen gelagert ist, um seine Zentralachse und relativ zur Tragplatte verstellt, so werden die Blendenlamellen tangential verschoben, wodurch die Blendenöffnung je nach Drehrichtung entweder vergrößert oder verkleinert wird.

Aus der europäischen Patentanmeldung 03 04 773 ist eine Primär strahlenblende für Röntgendiagnostikgeräte bekannt, bei der zwei Blendenplatten in einer Ebene senkrecht zum Zentralstrahl des Röntgennutzstrahlenbündels verstellbar sind. Zur Einblen dung des Röntgennutzstrahlenbündels können die Blendenplatten bei entsprechender Verstellung einen Schlitz bilden, der auch V-förmig sein kann, der entweder zentrisch aber auch exzen trisch zum Zentralstrahl liegen kann. Die Blendenplatten sind auf einem drehbaren Ring gelagert und besitzen Langlöcher, in denen Stifte von Hebeln verschiebbar gelagert sind. Diese Hebel sind um Achsen mit Hilfe von Elektromotoren drehbar gelagert, so daß bei Ansteuerung der Elektromotoren die Hebel verschwenkt und damit die Blendenplatten verstellt werden. Da jeder Hebel individuell verschwenkbar ist, können die Blenden platten nicht nur radial zum Zentralstrahl, sondern auch schräg dazu verstellt werden. Den Achsen sind Potentiometer zugeord net, die elektrische Signale liefern, die den Stellungen der Hebel und damit der Verstellung der Blendenplatten entsprechen. Diese elektrischen Signale werden einer Steuervorrichtung der Primärstrahlenblende zur Verarbeitung zugeführt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Primärstrahlenblende der eingangs genannten Art so auszuführen, daß bei geringem konstruktivem Aufwand ein platzsparender Aufbau der Primär strahlenblende möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Primärstrahlenblen de für ein medizinisches Strahlenanwendungsgerät mit einer ersten und einer zweiten Blendenplatte und mit einem Stell glied mit zwei Stellbereichen zum Verstellen der ersten und der zweiten Blendenplatte, wobei die erste Blendenplatte durch Verstellung des Stellgliedes innerhalb des ersten Stellbe reiches und die zweite Blendenplatte durch Verstellung des Stellgliedes innerhalb des zweiten Stellbereiches verstellt wird, gelöst.

Vorteil der Erfindung ist, daß zur Verstellung der ersten und der zweiten Blendenplatte nur ein Stellglied mit zwei Verstell bereichen erforderlich ist, so daß die Vorrichtung konstruktiv wenig aufwendig und die räumliche Abmessung der Primärstrahlen blende gering ist.

Ein besonders kompakter Aufbau einer Primärstrahlenblende ergibt sich, wenn der ersten Seite der Trägerscheibe der Blendenplatten gegenüberliegend eine erste Steuerscheibe und wenn der zweiten Seite der Trägerscheibe gegenüberliegend eine zweite Steuerscheibe angeordnet ist, wenn die Trägerscheibe und die erste und die zweite Steuerscheibe um eine gemeinsame zentrale Achse verstellbar sind, wenn auf einer Seite der Trägerscheibe zwei durch die erste Steuerscheibe gegenläufig verstellbare Blendenplatten verstellbar sind und wenn auf der anderen Seite der Trägerplatte eine Blendenplatte ebenfalls durch die erste Steuerscheibe und eine zweite Blendenplatte durch die zweite Steuerscheibe verstellbar ist. Hierdurch wird ein besonders kompakter Aufbau erhalten, durch den zwei unter schiedliche Blenden der Primärstrahlenblende zum Einblenden des Nutzstrahlenbündels verstellbar sind.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Unter ansprüchen.

Es zeigt

Fig. 1 eine Primärstrahlenblende nach der Erfindung in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Steuerscheibe der Primärstrahlenblende nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seite der Trägerplatte für Blendenplatten der Primärstrahlenblende nach Fig. 1 und

Fig. 4 die zweite Seite der Trägerplatte der Primärstrahlen blende nach Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt eine fokusnahe Irisblende 1, eine darüber angeordnete erste Steuerscheibe 2 als Stellglied, eine darüber angeordnete Trägerscheibe 3 für Blendenplatten, eine darüber angeordnete zweite Steuerscheibe 4 als weiteres Stellglied und eine darüber angeordnete fokusferne Irisblende 5. Diese Anord nung weist eine zentrale Achse 6 auf, die in Deckung zum Zen tralstrahl des Nutzstrahlenbündels einer Strahlenquelle, beispielsweise einer Röntgenstrahlenquelle, ist. Die nicht näher gezeigten Irisblenden 1, 5 bestehen aus acht drehbar gelagerten und in vier Ebenen zu je zwei Lamellen gestaffelt angeordneten Tantal- bzw. Bleilamellen. Die Irisblenden 1, 5 werden jeweils von einer Steuerscheibe auf den gewünschten Einblenddurchmesser eingestellt. Dabei sind die Steuerscheiben der Irisblenden 1, 5 so aufeinander abgestimmt, daß die Ein blendung der fokusnahen Irisblende 1 immer etwas größer ist als die Einblendung der fokusfernen Irisblende 5. Die Steuer scheiben der Irisblenden 1, 5 werden von einem Elektromotor angetrieben, wobei über einen optoelektrischen Positionsgeber die jeweilige Einblendung erfaßt werden kann.

Zur Lagerung der ersten und zweiten Steuerscheibe 2, 4 und der Trägerscheibe 3 sind drei Lagerungen vorgesehen. Der Aufbau der Lagerungen ist jeweils derselbe und soll anhand der mit dem Bezugszeichen 7 gekennzeichneten Lagerung beschrieben werden. Die Lagerung 7 besitzt eine zentrale Achse 8, auf der zylindri sche Lagerelemente 9, 10, 11 im Abstand zueinander angeordnet und um diese drehbar gelagert sind. Die zylindrischen Lager elemente 9, 10, 11 sind jeweils gleich ausgebildet und be sitzen, wie das zylindrische Lagerelement 9 zeigt, eine Nut 13 zur Aufnahme beispielsweise des Randbereiches 14 der zweiten Steuerscheibe 4. Die Nut des zylindrischen Lagerelementes 10 bzw. 11 nimmt den Randbereich der Trägerscheibe 3 bzw. den Randbereich der ersten Steuerscheibe 2 auf. Somit sind die erste und zweite Steuerscheibe 2, 4 sowie die Trägerscheibe 3 durch die drei Lagerungen 7 im Abstand zueinander gehalten und um die zentrale Achse 6 drehbar. Es ist ein elektromotorischer Antrieb für die erste und zweite Steuerscheibe 2, 4 sowie die Trägerscheibe 3 vorgesehen, so daß diese einen Winkelbetrag zueinander versetzt und mit gleichem oder ungleichem Drehsinn um die Achse 6 verstellt werden können.

Zur Erfassung der Position der ersten und zweiten Steuer scheibe 2, 4 sowie die Trägerscheibe 3 ist jeweils ein Posi tionsgeber vorgesehen, mit dem die jeweilige Position und die Drehrichtung erfaßt werden kann. Dies kann beispielsweise durch eine Strichmarkierung in Verbindung mit einem optoelektrischen Sender/Empfänger erfolgen.

Die Fig. 2 zeigt die erste Steuerscheibe 2 und einen Posi tionsgeber 15 in prinzipieller Darstellung. Im Randbereich der Steuerscheibe 2 ist eine Markierung 16 als Code angebracht, durch die in Verbindung mit dem Positionsgeber 15 ein Start punkt, die jeweilige Verstellung um die zentrale Achse 6 und die Drehrichtung erfaßt werden kann. Die Steuerscheibe 2 besitzt drei Steuerkurven 17, 18, 19, wobei die Steuerkurve 18 identisch zur Steuerkurve 17, jedoch um 180° versetzt, in der Steuerscheibe 2 angeordnet ist. Am Beispiel der Steuerkurve 17 ist gezeigt, daß die Steuerkurven 17, 18 einen ersten Bereich 20 aufweisen, der dem Bereich 21 der Steuerkurve 19 entspricht, indem sich der Abstand zur zentralen Achse 6 verändert. In einem Bereich 22 der Steuerkurven 17, 18, der dem Bereich 23 der Steuerkurve 19 entspricht, ist der Abstand zur zentralen Achse 6 konstant. In die Steuerkurven 17, 18 greifen, wie die Fig. 1 zeigt, die Steuerbolzen 24, 25 der auf der ersten Seite der Trägerscheibe 3 angeordneten Blendenplatten einer Festblen de. In die Steuerkurve 19 greift, wie die Fig. 1 zeigt, ein Steuerbolzen 26 einer auf der zweiten Seite der Trägerscheibe 3 angeordneten Blendenplatte einer Schlitzblende.

Die Fig. 3 zeigt die erste Seite der Trägerscheibe 3 in Drauf sicht, d. h. aus Sicht der fokusnahen Irisblende 1. Elemente, die bereits mit Bezugszeichen versehen wurden, besitzen in dieser Darstellung die selben Bezugszeichen. Es sind die Steuer kurven 17, 18 der ersten Steuerscheibe 2 in gestrichelter Linie gezeigt. Sie sind aber keine Elemente der Trägerscheibe 3. Auf der ersten Seite der Trägerscheibe 3 ist eine Blenden platte 27 bzw. 28 der Festblende um eine Achse 29 bzw. 30 drehbar gelagert. Die Blendenplatten 27, 28 sind L-förmig ausgebildet und um 180° zueinander versetzt. In einer ersten Position liegt der jeweils kurze Schenkel der Blendenplatte 27 bzw. 28 an dem langen Schenkel der anderen Blendenplatte 28 bzw. 27 an, so daß beide Blendenplatten 27, 28 einen recht eckigen Bereich 31 eingrenzen. In dieser ersten Position kann beispielsweise das Röntgenstrahlenbündel auf einen rechteckigen Röntgenstrahlenempfänger, beispielsweise auf einen Röntgenfilm, eingeblendet werden. Die bereits in der Fig. 2 angesprochenen Steuerbolzen 24, 25 befinden sich in dieser ersten Position links, d. h. am Anfang des Bereiches 20 der Steuerkurve 17 bzw. 18. Wird die Steuerscheibe 2 bei feststehender Trägerscheibe 3 entgegen dem Uhrzeigersinn oder bei feststehender Steuerscheibe 2 die Trägerscheibe 3 im Uhrzeigersinn gedreht, so werden die Steuerbolzen 24, 25 in den Bereich 22 der Steuerkurve 17 bzw. 18 also nach außen geführt. Hierbei werden die Blendenplatten 27, 28 um die Achsen 29, 30 verschwenkt, so daß die kurzen Schenkel der Blendenplatten 27, 28 nicht mehr in Verbindung mit dem langen Schenkel der anderen Blendenplatte 28 bzw. 27 stehen und die langen Schenkel der Blendenplatten 27, 28 einen größeren Abstand zueinander einnehmen. Befinden sich die Steuerbolzen 24, 25 im Bereich 22 (Fig. 2), so erfolgt keine weitere Verstellung der Blendenplatten 27, 28, da der Bereich 22 einen konstanten Abstand zur zentralen Achse 6 hat. Die Blendenplatten 27, 28 nehmen somit eine zweite Position ein. In dieser zweiten Position ist der Abstand der langen Schenkel der Blendenplatten 27, 28 so bemessen, daß das Röntgenstrahlen bündel mindestens einen 9′′ Eingangsleuchtschirm eines Röntgen bildverstärkers ausleuchtet. Die Einblendung des Röntgenstrah lenbündels auf einen 7′′ bzw. 9′′ Eingangsleuchtschirm kann dann durch eine Irisblende vorgenommen werden.

Werden in der ersten oder zweiten Position der Blendenplatten 27, 28 die Trägerscheibe 3 und die Steuerscheibe 2 gemeinsam um die zentrale Achse 6 gedreht, so wird auch der Bereich 31 um die zentrale Achse 6 gedreht.

Die Fig. 4 zeigt die zweite Seite der Trägerscheibe 3 aus Sicht der fokusfernen Irisblende 5. In gestrichelter Linie ist die bereits in der Fig. 2 gezeigte Steuerkurve 19 der Steuerscheibe 2 gezeigt. Eine weitere Steuerkurve, die in der zweiten Steuerscheibe 4 eingebracht ist, erhält das Bezugszeichen 32 und ist in strichpunktierter Linie darge stellt. In dieser Darstellung ist die zweite Steuerscheibe 4 transparent über der zweiten Seite der Trägerscheibe 3 angeordnet. Zwei Blendenplatten 33, 34 der Schlitzblende sind auf der zweiten Seite der Trägerscheibe 3 verstellbar. Hierzu ist die Blendenplatte 33 von zwei Anlenkarmen 35, 36 und die Blendenplatte 34 von zwei Anlenkarmen 37, 38 gehalten. Ein Ende der Anlenkarme 35, 36, 37, 38 ist auf der Trägerscheibe 3 durch Achsen 39, 40, 41, 42 und das andere Ende mit einer Seite 43 bzw. 44 der Blendenplatte 33 bzw. 34 verbunden. Es wird somit eine Parallelogrammanordnung gebildet, durch die die Blenden platten 33, 34 parallel zueinander auf der zweiten Seite der Trägerscheibe 3 verstellt werden können. Zur Verstellung der Blendenplatten 33, 34 greift ein Steuerbolzen 45 der Blenden platte 33 durch die Trägerscheibe 3 in die Steuerkurve 19 der ersten Steuerscheibe 2 und ein Steuerbolzen 46 der Blenden platte 34 greift in die über der Trägerscheibe 3 angeordnete Steuerkurve 32 der zweiten Steuerscheibe 4. Die Steuerkurven 19, 32 besitzen, wie die Fig. 2 am Beispiel der Steuerkurve 19 zeigt, einen ersten Bereich 23, in dem der Abstand zur zentralen Achse 6 konstant ist und einen zweiten Bereich 21, in dem sich der Abstand zur zentralen Achse 6 verändert. Wird die erste Steuerscheibe 2 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 6 gedreht, so wird der Steuerbolzen 45 in der Steuerkurve 19 aus dem Bereich 23 in den Bereich 21 geführt, wobei die Blenden platte 33 nach links, also in die mit A gekennzeichnete Rich tung verstellt wird. Analog hierzu wird auch die Blendenplatte 34 verstellt, wenn bei unveränderter Trägerscheibe 3 die zweite Steuerscheibe 4 entgegen dem Uhrzeigersinn um die zentrale Achse 6 gedreht wird. Die Blendenplatte 34 wird hierbei aller dings in die mit B gekennzeichnete Richtung verstellt. In Abhängigkeit von der Drehrichtung der ersten und zweiten Steuerscheibe 2, 4 können die Blendenplatten 33, 34 der Schlitzblende individuell verstellt werden. Der von den Blendenplatten 33, 34 eingeblendete Bereich 47 kann um die zentrale Achse 6 gedreht werden, wenn die erste und zweite Steuerscheibe 2, 4 und die Trägerscheibe 3 mit derselben Drehrichtung und Geschwindigkeit um die zentrale Achse 6 verstellt werden. Die Position der Blendenplatte 33 wird durch den Positionsgeber 48 der Trägerscheibe 3 und den Positions geber 15 der ersten Steuerscheibe 2 und die Position der Blendenplatte 34 durch den Positionsgeber 48 der Trägerscheibe 3 und einen Positionsgeber 49 der zweiten Steuerscheibe 4 erfaßt. Die Blendenplatten 33, 34 werden selbstverständlich auch dann verstellt, wenn bei unveränderter erster und zweiter Steuerscheibe 2, 4 die Trägerscheibe 3 um die zentrale Achse 6 gedreht wird. Als besonderer Vorteil ist zu erwähnen, daß bei der Verstellung der ersten Steuerscheibe 2 als Stellglied um die zentrale Achse 6 in einem ersten Stellbereich, der sich aus dem Bereich 20 ergibt, eine erste Blendenplatte 27 bzw. 28 und bei weiterer Verstellung der ersten Steuerscheibe 2 in einem zweiten Stellbereich, der sich durch den Bereich 21 ergibt, die Blendenplatte 33 als zweite Blendenplatte verstellt wird. Es ist somit möglich, durch eine Steuerscheibe zwei Blendenplatten zu verstellen, so daß sich ein sehr kompakter Aufbau der Primärstrahlenblende ergibt. Die Herstellungskosten sind verringert, da für die Verstellung der Blendenplatte 33 keine zusätzliche Steuerscheibe und damit Lager sowie ein Antriebs element und ein Positionsgeber erforderlich ist. Vorteilhafter weise besitzen die Steuerscheiben 2, 4 und die Trägerscheibe 3, wenn sie aus einem für Strahlung relativ undurchlässigen Material bestehen, eine zentrale Öffnung, die der gewünschten größten Öffnung des Nutzstrahlenbündels angepaßt ist.

Claims

1. Primärstrahlenblende für ein medizinisches Strahlenanwen dungsgerät mit einer ersten und einer zweiten Blendenplatte (27, 28; 33) und
mit einem Stellglied (2) mit zwei Stellbereichen (20, 21) zum Verstellen der ersten und der zweiten Blendenplatte (27, 28; 33)
wobei die erste Blendenplatte (27, 28) durch Verstellung des Stellgliedes (2) innerhalb des ersten Stellbereiches (20) und die zweite Blendenplatte (33) durch Verstellung des Stell gliedes (2) innerhalb des zweiten Stellbereiches (21) ver stellt wird.

2. Primärstrahlenblende nach Anspruch 1,
wobei das Stellglied (2), als Steuerscheibe ausgebildet, um eine zentrale Achse (6) drehbar ist,
wobei beim Drehen der Steuerscheibe (2) um die zentrale Achse (6) im ersten Stellbereich (20) die erste Blendenplatte (27, 28) verstellt wird,
wobei beim weiteren Verstellen der Steuerscheibe (2) um die zentrale Achse (6) die Lage der ersten Blendenplatte (27, 28) in bezug auf ihre Lagerung konstant bleibt und
wobei beim Erreichen des zweiten Stellbereiches die zweite Blendenplatte (33) verstellt wird.

3. Primärstrahlenblende nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Blendenplatte (27, 28) auf der einen Seite und die zweite Blendenplatte (33) auf der anderen Seite der als Trägerscheibe (3) ausgebildeten Lagerung angeordnet ist.

4. Primärstrahlenblende nach Anspruch 3,
wobei der ersten Seite der Trägerscheibe (3) gegenüberliegend eine erste Steuerscheibe (2) und wobei der zweiten Seite der Trägerscheibe (3) gegenüberliegend eine zweite Steuerscheibe (4) angeordnet ist,
wobei die Trägerscheibe (3) und die erste und zweite Steuer scheibe (2, 4) um eine gemeinsame zentrale Achse (6) ver stellbar sind,
wobei auf einer Seite der Trägerscheibe (3) zwei durch die erste Steuerscheibe (2) gegenläufig verstellbare Blendenplatten (27, 28) verstellbar sind und
wobei auf der anderen Seite der Trägerplatte (3) eine Blenden platte (33) ebenfalls durch die erste Steuerscheibe (2) und eine zweite Blendenplatte (34) durch die zweite Steuerscheibe (4) verstellbar ist.

5. Primärstrahlenblende nach Anspruch 3 oder 4, wobei die erste und zweite Steuerscheibe (2, 4) und die Träger scheibe (3) relativ zueinander und einzeln oder gemeinsam um die zentrale Achse (6) verstellbar sind.

6. Primärstrahlenblende nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Positionsgeber (15, 48, 49) für jede Steuerscheibe (2, 4) und die Trägerscheibe (3) vorgesehen ist.

7. Primärstrahlenblende nach Anspruch 6, wobei der Positionsgeber (15, 48, 49) so ausgebildet ist, daß sich in Abhängigkeit von seinem Ausgangssignal die jeweilige Position und die jeweilige Drehrichtung bestimmen läßt.

8. Primärstrahlenblende nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der, der Trägerscheibe (3) abgewandten Seite der Steuer scheibe (2, 4) eine Irisblende (1, 5) gegenüberliegt.

9. Primärstrahlenblende nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Blendenplatte (27, 28) am Anfang des ersten Bereiches (20) des Stellgliedes (2) eine erste und am Ende des ersten Bereiches (20) des Stellgliedes (2) eine zweite vorbestimmte Endposition einnimmt.