DE4226861C2 - Einblendvorrichtung eines Strahlengerätes - Google Patents

Description

Aus der DE-OS 14 41 312 ist eine Einblendvorrichtung für ein Röntgendiagnostikgerät bekannt, die zwei Blendenplat­ tenpaare aufweist, die in zueinander parallelen Ebenen um 90° zueinander versetzt angeordnet sind. Die Blenden­ plattenpaare sind über ihre Halterungen, die an den Stirn­ seiten der Blendenplatten angreifen, gegenläufig zueinan­ der verstellbar.

In dem Siemens Buch "Bildgebende Systeme für die medi­ zinische Diagnostik" Herausgeber: Erich Krestel, Verlag: Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 1980, ISBN 3-8009-1300-3, Best.-Nr. L-31/1300, ist auf den Seiten 334 und 335 in den Abb. 8.49 und 8.50 der Strahlengang eines als Computertomograph ausgeführten Strahlengerätes gezeigt. Hierbei ist das Strahlenbündel des Röntgenstrah­ lers durch eine fokusnahe und eine, vor dem bogenförmigen, aus Einzeldetektoren bestehenden Strahlenempfänger ange­ ordnete Einblendvorrichtung fächerförmig eingeblendet. Einander gegenüberliegend angeordnete Blendenplatten bil­ den hierzu eine schlitzförmige Öffnung, die über Stellmit­ tel veränderbar ist. Die Verstellung der Blendenplatte er­ folgt in einer Richtung senkrecht zu deren Längsachse, wo­ zu entsprechende Halterungen und Führungen vorgesehen sind. Diese Halterungen und Führungen sind an dem senk­ recht zu der Längsachse der Blendenplatte ausgerichteten Stirnseiten der Blendenplatte angeordnet, so daß sich eine grobe Baubreite der Einblendvorrichtung ergibt. Um die Verstellung der Blendenplatten zu bewirken, müssen die Stellmittel in der Verstellrichtung der Blendenplatte an­ greifen, was ebenfalls eine große Baubreite der Einblend­ vorrichtung und eine mechanisch aufwendige Konstruktion zur Folge hat.

Aus der DE 37 08 505 A1 sind Blendenplatten offenbart, die Führungsbahnen aufweisen, die in Richtung deren Längsachse ausgerichtet sind. Die Blendenplatten sind entlang der Führungen verstellbar, so daß ein schräg zur Längsachse ausgerichteter und von den Blendenplatten gebildeter Spalt vergrößert oder verkleinert werden kann.

Aus dem japanischen Abstract 63-31 44 98 A ist eine Blenden­ anordnung mit einem ersten und einem zweiten Blenden­ plattenpaar bekannt, die um 90° zueinander versetzt sind. Die Blendenplatten können über einen Motorantrieb in x- bzw. y-Richtung zueinander verstellt werden. Führungen für die Blendenplatten sind nicht erwähnt.

Bei einem aus der EP 0 187 245 A1 bekannten Röntgen­ diagnostikgerät ist eine Primärstrahlenblende bekannt, bei der Blendenplatten parallel zueinanderliegender Blenden­ plattenpaare gegenläufig zueinander verstellbar sind. Es erfolgt kein Hinweis auf die Führung der Blendenplatten.

Ein Röntgendiagnostikgerät zum Erzeugen eines fächerför­ migen Röntgenstrahles mittels zweier gegenüberliegend an­ geordneten Blendenplattenpaaren ist aus der EP 0 336 473 A1 bekannt. Die Blendenplatten sind zur Vergrößerung oder Verkleinerung eines gebildeten Spaltes über einen Motor voneinander weg oder aufeinander zu verstellbar. Auch hier erfolgt kein Hinweis auf die Ausgestaltung oder Ausführung der Blendenplatten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einblendvorrich­ tung eines Strahlengerätes der eingangs genannten Art so auszuführen, daß diese bei kompaktem Aufbau und einfacher Konstruktion eine präzise Verstellung der Blendenplatte im Strahlengang ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ein­ blendvorrichtung eines Strahlengerätes mit wenigstens einer im Strahlengang eines Strahlensenders verstellba­ ren Blendenplatte, wobei an der Blendenplatte wenigstens eine schräg zur Längsachse der Blendenplatte ausgerichtete Führung vorgesehen ist und wobei Stellmittel an der Blen­ denplatte derart angreifen, daß die Blendenplatte an ihrer Führung und somit im Strahlengang verstellbar ist.

Vorteil der Erfindung ist, daß durch die schräg zur Längs­ achse der Blendenplatte ausgerichtete Führung das Stell­ mittel entweder entlang der Längsachse der Blendenplatte oder senkrecht dazu angreifen kann, wodurch die Verstel­ lung im Strahlengang bewirkbar ist. Zur Führung der Blendenplatte braucht nur eine einzige Führung vorgesehen sein, so daß der konstruktive Aufwand gering ist. Ein kompakter Aufbau der Einblendvorrichtung ergibt sich da­ durch, daß die Führung an der Blendenplatte vorgesehen und nicht, wie beim Stand der Technik, außerhalb des Randbe­ reiches der Blendenplatte angeordnet ist.

Ein konstruktiv wenig aufwendiger Aufbau ergibt sich auch dann, wenn das Stellmittel eine von einem Motor verstell­ bare Spindel aufweist, die über eine Anlenkung an der Blendenplatte zu deren Verstellung angreift.

Fertigungstechnisch wenig aufwendig ist es, wenn die Füh­ rung als eine in der Blendenlamelle vorgesehene Ausnehmung und ein am Gehäuse vorgesehener Stift ausgeführt ist.

Zum Erhalt eines fächerförmigen Strahlenbündels ist es vorteilhaft, wenn zwei einander gegenüberliegend angeord­ nete Blendenplatten eine schlitzförmige Öffnung zur Ein­ blendung des Strahlenbündels des Strahlensenders bilden und wenn die Blendenplatten an ihrer schräg zur Längs­ achse der Blendenplatten ausgerichteten Führung verstell­ bar sind, so daß der Abstand der Blendenplatten zueinander vergrößer- oder verkleinerbar ist.

Eine solche Einblendvorrichtung kann bei einem Computer­ tomographen besonders vorteilhaft eingesetzt werden, wenn die Einblendvorrichtung in Strahlungsrichtung vor dem Strahlenempfänger angeordnet ist. Ein kostengünstiger Aufbau der Einblendvorrichtung ergibt sich hierbei dadurch, daß nur ein einziges Stellmittel vorgesehen werden muß, wenn mehrere Blendenplatten bogenförmig aneinandergereiht sind und wenn das Stellmittel entlang der Längsachse der Blendenplatten angreift.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungs­ beispieles anhand der Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Strahlengerät,

Fig. 2 eine Einblendvorrichtung nach der Erfindung in Draufsicht für ein Strahlengerät nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Stellmittel der Einblendvorrichtung nach Fig. 2 und

Fig. 4 bogenförmig aneinandergereihte Blendenplatten der Einblendvorrichtung nach Fig. 2.

In der Fig. 1 ist in prinzipieller Weise ein Strahlen­ gerät gezeigt, das beispielsweise als Computertomograph ausgeführt ist. Bei diesem Strahlengerät sendet ein Rönt­ genstrahler 1 ein Strahlenbündel 2 zu einem Strahlen­ empfänger 3, der bogenförmig ausgebildet ist und aneinan­ dergereihte Einzeldetektorelemente aufweist. Zur Einblen­ dung des Strahlenbündels 2 ist im Bereich des Röntgen­ strahlers 1 eine Schlitzblende 4, im weiteren Strahlengang eine Vorblende 5, eine erste und direkt vor dem Strahlen­ empfänger 3 eine zweite Blende 6, 7 zur Einstellung der Schichtbreite vorgesehen.

Bei diesem Strahlengerät rotiert die vorgenannte Anordnung um ein Meßfeld 8, in dem ein Untersuchungsobjekt angeord­ net werden kann. In Abhängigkeit von der das Untersuchungs­ objekt durchdringenden Strahlung werden der, auf die Ein­ zeldetektoren auftreffenden Strahlenintensität entspre­ chende Signale am Ausgang der Einzeldetektoren erhalten, die einer Bildverarbeitungsvorrichtung zugeführt werden, deren Ausgangssignale als Durchstrahlungsbild des Unter­ suchungsobjektes auf einem Monitor darstellbar sind.

Eine Einblendvorrichtung 9 nach der Erfindung zur Einblen­ dung des beispielsweise als Röntgenstrahler 1 ausgeführten Strahlensenders ist in der Fig. 2 gezeigt. Diese Einblend­ vorrichtung 9 besitzt eine erste und eine zweite Blenden­ platte 10, 11, deren Längsachse 12, 13 parallel zueinander ausgerichtet sind, so daß die erste und zweite Blenden­ platte 10, 11 eine schlitzförmige Öffnung 14 bilden. An jeder Blendenplatte 10, 11 ist wenigstens eine Führung 15, 16 bzw. 17, 18 vorgesehen, an der die Blendenplatte 10, 11 verstellbar ist.

Im Ausführungsbeispiel weist jede Blendenplatte 10, 11 eine erste und eine zweite Führung 15, 16 bzw. 17, 18 auf, die parallel zueinander und schräg zur Längsachse 12 bzw. 13 ausgerichtet sind und die jeweils von einer an der Blendenplatte 10, 11 vorgesehenen Ausnehmung 19, 20, 21, 22 sowie von einem ersten und einem zweiten, in die Aus­ nehmung greifenden Stift 23, 24; 25, 26; 27, 28; 29, 30 ge­ bildet sind. Besonders leicht lassen sich die Blenden­ platten 10, 11 an ihren Führungen 15, 16, 17, 18 verstel­ len, wenn die Stifte 23 bis 30 mit einem beispielsweise als Wälzlager ausgeführten Lager versehen sind, wobei der erste Stift 23; 25; 27; 29 mit seinem Lager an einer Längsseite der Ausnehmung 19; 20; 21; 22 und der zweite Stift 24; 26; 28; 30 mit seinem Lager an der gegenüberlie­ genden Längsseite derselben Ausnehmung 19; 20; 21; 22 an­ greift. Das Lagerspiel kann über einen am Stift 23 bis 30 vorgesehenen Exzenter spielfrei eingestellt werden. Im Rahmen der Erfindung kann die Führung 15, 16, 17, 18 selbstverständlich auch mit nur einem Stift ausgeführt sein, wobei die Führung 15, 16, 17, 18 jedoch dann weniger präzise ist.

Eine Verstellung der ersten und zweiten Blendenplatte 10, 11 dahingehend, daß die schlitzförmige Öffnung 14 vergrö­ ßert oder verkleinert wird, erfolgt durch ein Stellmittel 31.

Dieses Stellmittel 31 weist eine Spindel 32 auf, die an einem an Schienen 33, 34 verstellbaren Wagen 35 an­ greift. Am Wagen 35 lagert ein Ende einer ersten bzw. zweiten Anlenkung 36, 37, deren anderes Ende mit der ersten bzw. zweiten Blendenplatte 10, 11 verbunden ist. In der gezeigten Position befinden sich die Blendenplatten 10, 11 in einer Position, in der eine mittlere schlitz­ förmige Öffnung 14 gegeben ist. Soll die schlitzförmige Öffnung 14 vergrößert werden, so wird die Spindel 32 derart um ihre Längsachse verstellt, daß der Wagen 35 in der Zeichenebene nach links verstellt wird. Hierbei werden die Blendenplatten 10, 11 über die erste und zweite Anlen­ kung 36, 37 in den Führungen 15, 16, 17, 18 verstellt, wo­ durch sich der Abstand der Blendenplatten 10, 11 vergrö­ ßert.

Vorzugsweise werden die Blendenplatten 10, 11 hierbei gleichzeitig und symmetrisch zur mittleren Längsachse des Strahlenempfängers 3 verstellt. Im Rahmen der Erfin­ dung kann eine Blendenplatte aber auch ortsfest sein, wäh­ rend die andere Blendenplatte zur Veränderung der schlitz­ förmigen Öffnung 14 verstellbar ist. Ebenso ist es mög­ lich, daß die Führungen, einander gegenüberliegend ange­ ordneter Blendenplatten eine unterschiedliche Steigung aufweisen, so daß die Blendenplatten bei einer Verstellung unsymmetrisch zur mittleren Längsachse des Strahlenempfän­ gers 3 verstellt werden.

In Abhängigkeit vom Winkel, den die Führungen 15, 16, 17, 18 zur Längsachse 12, 13 einnehmen und deren Länge kann vor­ bestimmt werden, welcher maximale Abstand zwischen den Blen­ denplatten 10, 11 erreichbar ist. Wird der Winkel stumpf, so ist ein hoher Kraftaufwand zur Verstellung der Blenden­ platten 10, 11 erforderlich und die Genauigkeit, mit der ein Abstand zwischen den Blendenplatten 10, 11 eingestellt werden kann, ist gering. Durch einen spitzen Winkel ist die Verstellbarkeit der ersten und zweiten Blendenplatte erleichtert und die Genauigkeit, mit der ein vorbestimmter Abstand der Blendenplatten 10, 11 eingestellt werden kann, groß. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Füh­ rungen 15, 16; 17, 18 einen Winkel von ca. 15 bis 45°, vor­ zugsweise 25°, zur Längsachse 12, 13 der Blendenplatte 10, 11 einnehmen.

Im Rahmen der Erfindung kann die Führung nicht nur als Ausnehmung und Stift sondern auch als Nut ausgeführt sein, in die ein Steg eingreift. Ebenso kann ein Steg vorge­ sehen sein, an dem Wälzlager angreifen.

In der Fig. 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Stellmittels 38 für die erste und zweite Blenden­ platte 10, 11 gezeigt. Im Unterschied zu dem vorbeschrie­ benen Stellmittel 31, bei dem am Wagen 35 eine Gewinde­ buchse vorzusehen ist, in die die Spindel 32 greift, ist beim Stellmittel 38 gemäß der Fig. 3 eine Spindel 39 mit einer solchen Steigung versehen, daß an einem Wagen 40 ge­ haltene, vorzugsweise als Wälzlager 41, 42 ausgeführte La­ ger hieran angreifen können. Die Wälzlager 41, 42 sind über Exzenter so einstellbar, daß kein Spiel zwischen dem Wagen 40 und der Spindel 39 auftritt. Am Wagen 40 greifen dann, wie bereits zuvor erläutert, die in der Fig. 2 be­ schriebene erste und zweite Anlenkung 36, 37 zur Verstel­ lung der ersten und zweiten Blendenplatte 10, 11 an. In der Fig. 3 ist ferner gezeigt, daß ein Motor 43, der als Schritt- oder Gleichstrommotor ausgeführt sein kann, über beispielsweise eine Kette oder einen Zahnriemen 44 an der Spindel 39 angreift.

Neben der Spielfreiheit der Lager des Stellmittels 38 ist hervorzuheben, daß dieses noch sehr robust und gegen Ver­ schmutzung unempfindlich ist.

Die Spindel 32 gemäß der Fig. 2 kann beispielsweise als handelsübliche Spindel mit einem Gewinde nach DIN 13 versehen sein. Zur Reduzierung des Spieles zwischen dem Wagen 35, 40 und der Spindel 32, 39 kann die Spindel 32, 39 aber auch mit einem Trapezgewinde versehen sein, das in eine mit einem entsprechenden Gewinde versehene Büchse des Wagens 35, 40 greift. Die Büchse kann hierbei aber auch als Mutter ausgeführt sein. Zur Reduzierung des Spieles ist die Büchse axial geteilt und über ein Federelement, beispielsweise einen Gummiring, vorgespannt. Auch durch diese Maßnahme wird das Lagerspiel erheblich reduziert.

Eine Verstellung der Blendenplatten an ihrer Führung 15, 16; 17, 18 kann auch über einen an der Blendenplatte 10, 11 angreifenden verstellbaren Exzenter erfolgen.

Zur Bestimmung der Position der Blendenplatten 10, 11 kann, wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt, ein Positions­ geber 45 vorgesehen sein, der als Encoder, Potentiometer oder Resolver ausgeführt ist.

Soll die erfindungsgemäße Einblendvorrichtung bei einem Computertomographen und insbesondere als Blende vor den Einzeldetektorelementen eingesetzt werden, so ist es vorteilhaft, wenn, wie in der Fig. 4 gezeigt, mehrere Blendenplatten 10, 11 gemäß der Fig. 2 aneinandergereiht und bogenförmig ausgebildet sind. Durch die Verbindung der Blendenplatten 10, 11 untereinander ist nur ein Stellmit­ tel 31 bzw. 38 erforderlich, über das die Verstellung der Blendenplatten 10, 11 erfolgen kann. Die Blendenplatten können hierbei vollständig aus einem Material mit hoher Strahlenabsorption bestehen.

Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch möglich, daß die Blendenplatten eine beispielsweise aus Aluminium bestehen­ de Trägerplatte 46, 47 mit den erfindungsgemäßen Führungen aufweisen, wobei im Bereich deren einer Stirnseite ein Material mit hoher Strahlenabsorption vorgesehen ist. Sol­ len solche Blendenplatten bogenförmig aneinandergereiht werden, so ist es vorteilhaft, wenn zwei oder mehrere Trä­ gerplatten 46, 47 im Abstand zueinander angeordnet sind, die durch ein Ringsegment oder einen Ring 48 aus einem Material hoher Strahlenabsorption miteinander verbunden sind. Die einzelnen Trägerplatten 46, 47 können eine aber auch mehrere erfindungsgemäße Führungen aufweisen. Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß die bei einer Verstellung der Blendenplatten zu bewegende Masse sehr gering ist.

Die beschriebene Einblendvorrichtung kann selbstverständ­ lich nicht nur bei einem Computertomographen sondern auch bei anderen Geräten, beispielsweise Röntgendiagnostikgerä­ ten, Elektronenstrahlgeräten, Strahlentherapiegeräten und bei Lichtquellen zur Einblendung des Strahlenbündels ein­ gesetzt werden und kann wenigstens eine, aber auch mehrere Blendenplatten aufweisen.

Claims (6)

1. Einblendvorrichtung eines Strahlengerätes mit wenig­ stens einer im Strahlengang eines Strahlensenders (1) verstellbaren Blendenplatte (10; 11), wobei an der Blen­ denplatte (10; 11) wenigstens eine schräg zur Längsachse (12; 13) der Blendenplatte (10; 11) ausgerichtete Führung (15, 16; 17, 18) vorgesehen ist und wobei Stellmittel (31, 38) an der Blendenplatte (10; 11) derart angreifen, daß die Blendenplatte (10; 11) an ihrer Führung (15, 16; 17, 18) und somit im Strahlengang verstell­ bar ist.

2. Einblendvorrichtung eines Strahlengerätes nach Anspruch 1, wobei das Stellmittel (31, 38) eine von einem Motor (43) verstellbare Spindel (32; 39) aufweist, die über eine An­ lenkung (36, 37) an der Blendenplatte (10; 11) zu deren Verstellung angreift.

3. Einblendvorrichtung eines Strahlengerätes nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Führung (15, 16; 17, 18) als eine an der Blenden­ platte (10; 11) vorgesehene Ausnehmung (19, 20, 21, 22) und ein am Gehäuse vorgesehener Stift (23, 24; 25, 26; 27, 28; 29, 30) ausgeführt ist.

4. Einblendvorrichtung eines Strahlengerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei zwei einander gegenüberliegend angeordnete Blenden­ platten (10; 11) eine schlitzförmige Öffnung (14) zur Einblendung des Strahlenbündels (2) des Strahlensenders (1) bilden und
wobei die Blendenplatten (10; 11) an ihrer schräg zur Längsachse (12, 13) der Blendenplatten (10; 11) ausgerich­ teten Führung (15, 16; 17, 18) verstellbar sind, so daß der Abstand der Blendenplatten (10; 11) zueinander vergrößer- oder verkleinerbar ist.

5. Einblendvorrichtung eines Strahlengerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Strahlengerät als Computertomograph ausgeführt und die Einblendvorrichtung in Strahlungsrichtung vor dem Strahlenempfänger (3) angeordnet ist.

6. Einblendvorrichtung eines Strahlengerätes nach An­ spruch 5, wobei mehrere Blendenplatten (10; 11) bogenförmig ausgebildet und aneinander gereiht sind.