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Verfahren und Einrichtung zur röntgenographischen Darstellung einer
planparallelen Körperschicht Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und eine
Einrichtung zur röntgenographischen Darstellung einer planparallelen Körperschicht.
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Das Verfahren nach der Erfindung benutzt in an sich bekannter Weise
eine zur röntgenographischen Darstellung von Körperschnitten dienende Einrichtung
mit gegenläufig beweglichem Röhren- und Bildträger, bei der unter fortschreitender
Verlagerung der Schnittebene das Summenbild aller innerhalb der planparallelen Körperschicht
liegenden parallelen Körperschnitte wiedergegeben wird.
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Erfindungsgemäß erfolgt innerhalb der Zeit, in der Röhre und Bildträger
ihre zur Darstellung eines Körperschnittes sonst erforderlichen Gesamtbewegungen
ausführen, die Aufzeichnung auf einer und derselben photographischen Schicht.
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Im Sinne der Erfindung kann die zur Ausübung des Verfahrens nach der
Erfindung dienende Einrichtung so aufgebaut sein, daß der Teil der mechanischen
Verbindung zwischen Röhre und photographischer Schicht, dessen Einstellung den jeweils
zur Darstellung gelangenden Körperschnitt bestimmt oder die Lagerungsplatte für
den Körper zwangsläufig mit den Bewegungen von Röhre und photographischer Schicht
senkrecht zu der abzubildenden Körperschicht durch mechanische Kopplung in mehreren
Schritten oder kontinuierlich um eine der Dicke der Körperschicht entsprechende
Strecke verschoben werden. Hierbei ist es möglich, die Geschwindigkeit, mit der
der Teil der mechanischen Verbindung zwischen Röhre und photographischer Schicht
oder die Lagerungsplatte während der Aufnahme verschoben wird, relativ zur Geschwindigkeit
von Röhre und photographischer Schicht zu verändern.
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Die bisher bekannten Verfahren zum röntgenographischen Darstellen
von Körperschnitten führen in Wirklichkeit zur Darstellung einer dünnen Körperschicht.
Ihre Dicke ist unter sonst gleichen Umständen um so kleiner, je größer man die Amplitude
des beweglichen Röhrenfokus wählt.
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Wenn im obigen und im nachfolgenden der Ausdruck Körperschnitt gebraucht
worden ist und werden wird, so ist im Sinne des Gesagten stets eine dünne Körperschicht
gemeint. Demgegenüber soll im folgenden unter Körperschicht die im Vergleich zum
Körperschnitt beträchtlich dickere Schicht verstanden sein, die beim Anwenden des
den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens zur Darstellung gelangt, wenn
man dabei dem Röhrenfokus die gleiche Amplitude wie beim Anwenden des bisher bekannten
Körperschnittverfahrens erteilt.
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Da man beim Anwenden des bisher bekannten Körperschnittverfahrens
jeweils nur eine verhältnismäßig dünne Körperschicht abbilden kann, so muß man,
um die Beschaffenheit eines dickeren Objektes, beispielsweise der Lunge, kennen
zu lernen, eine große Zahl von Körperschnitten abbilden. Das hat den Nachteil im
Gefolge,
daß eine große Menge Filmxriaterial verbraucht wird und daß man den Kranken einer
verhältnismäßig großen Röntgenbeanspruchung aussetzt.
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Um gewissermaßen ein Modell eines dickeren" Körperteils zu gewinnen,
ist vorgeschlagen w q, =` den, die unter fortschreitender Tiefenverstellung des
Körperschnittgerätes nacheinander gewonnenen Körperschnittaufnahmen aufeinander
zu schichten. Dieses Verfahren führte praktisch nur zum Ziel, wenn es möglich wäre,
bei gleichzeitiger Betrachtung der aufeinandergeschichteten Aufnahmen den Eindruck
des Körperhaften zu gewinnen. Das ist aber schon aus dem Grunde nicht möglich, weil
das Betrachten zweier oder mehrerer vor einem Schaukasten aufgeschichteter Aufnahmen
stets nur den Eindruck eines Planbildes, niemals jedoch den eines körperlichen Gebildes
ergibt. Dazu kommt, daß solch gleichzeitiges Betrachten mehrerer Bilder nur ins
Auge gefaßt werden könnte, falls sie alle unterbelichtet wären. Wäre das aber der
Fall, so wäre jede der Aufnahmen für sich betrachtet diagnostisch nicht verwertbar.
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Um einen Überblick über die innere Beschaffenheit eines dickeren Körpergebildes
zu gewinnen, ist weiter vorgeschlagen worden, den auf einem Leuchtschirm sichtbaren
Körperschnitt unter fortgesetzter Tiefenverstellung des Gerätes durch den ganzen
Körperteil wandern zu lassen. Dieses Verfahren ist praktisch nicht ausführbar, weil
man der Röhre und der Bildschicht so große Geschwindigkeiten, wie sie zur Gewinnung
eines Körperschnittschirmbildes notwendig wären, nicht erteilen kann; müßte man
doch den Vorgang, der bei der photographischen Aufnahme zur Gewinnung einer Körperschnittaufnahmeerforderlich
ist, beim Durchleuchtungsverfahren sekundlich öfter vor sich gehen lassen. Aber
selbst wenn der Vorschlag verwirklichbar wäre, so gewänne man in jedem Augenblick
nur das Bild je eines Körperschnittes, d. h. einer sehr dünnen Körperschicht.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es möglich ist, auf
einer photographischen Schicht eine Körperschicht größerer Dicke als die eines Körperschnittes
zu gewinnen, falls man innerhalb der Zeitspanne, in der beim Anwenden des an und
für sich bekannten Körperschnittverfahrens ein Körperschnittbild zustande kommt,
eine Tiefenverstellung in mehreren Schritten oder kontinuierlich vornimmt.
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Das Zustandekommen des Schichtbildes nach der Erfindung wird an Hand
von Abb. i erläutert.
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Hier liegt die Voraussetzung zugrunde, daß der Röhrenfokus während
der Aufnahme in einer zur Mittelebene der darzustellenden Körperschicht senkrechten
Ebene ein Kreisbogenstück beschreibt. Weiter ist vorausgesetzt, daß sich das Verstellen
der Röhre und der Bildschicht relativ zum Körper schrittweise, und zwar während
der Aufnahme im ganzen in fünf Schritten vollzieht. Während der ersten Phase der
Aufnahme bewege sich der Fokus auf den zum .'P'gnkt0lkonzentrischen KreisbogenstückAl-Bl.
'Wahrend dieses Vorganges kommt ein Körperschnitt, d. h. eine dünne Körperschicht,
zur Darstellung, deren Mittelebene ml ist. Sobald der Röhrenfokus in B1 angelangt
ist, wird das Röhrenbildschichtsystem relativ zum Körper um die Strecke 0l-02 gesenkt.
Der Röhrenfokus, der hierbei von Bi nach B2 gesenkt ist, beschreibt sodann in der
zweiten Phase seiner Bewegung das zu OZ konzentrische Kreisbogenstück B2 C2. Sobald
der Fokus in C2 angelangt ist, wird das Körperbildschichtsystem wieder wie vorhin
gesenkt, worauf der Fokus das zu 03 konzentrische Kreisbogenstück C3--D3 beschreibt
USW.
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Während dieses fünfstufigen Vorganges werden bei jedem Einzelvorgang
je ein Körperschnitt, und zwar der Reihe nach die Körperschnitte mit den Mittelebenen
n11, m2, m3 usw. klar abgebildet, wobei die jedem einzelnen benachbarten Körperschnitte
ein wenig verwischt werden, und zwar in um so stärkerem Ausmaße, je größer die Differenz
ihrer Ordnungszahl ist. Es kommt dabei ein Summationseffekt zustande, bei dem begreiflicherweise
die äußersten Körperschnitte, im Ausführungsbeispiel ml und m6, am meisten verwischt
sind, wogegen m2 und m4 nur wenig und m3 am allerwenigsten verwischt sind. Es kommt
also ein Kernstück der zwischen den Ebenen in, und m, liegenden Körperschicht zur
Darstellung; wie die Erfahrung zeigt, gelangt eine Körperschicht zur Abbildung,
deren Dicke ein Mehrfaches der Körperschicht ist, die beim Anwenden des Körperschnittverfahrens
zur Abbildung gelangt.
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Zweckmäßig führt man das Verfahren nach der Erfindung nicht bei schrittweisem
Verstellen des Körperbildschichtsystems relativ zum Körper, sondern bei möglichst
gleichförmigem kontinuierlichen Verschieben durch.
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Eine Einrichtung, die nach dem Verfahren der Erfindung arbeitet, ist
in Abb. 2 beispielsweise veranschaulicht.
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= ist der doppelarmige Hebel, der auf der einen Seite die Röntgenröhre
2 und auf der anderen Seite eine Achse 3 trägt, um die die mittels in der Zeichnung
nicht dargestellter Lenker stets zu sich selbst parallel gehaltene bildaufsaugende
Schicht q. frei drehbar ist. Die Drehachse 5 des Doppelhebels ist an einem Vierkant
6 befestigt, der innerhalb der festen Stütze 7 durch Drehung der in ihr gelagerten
Schraubenspindel 8 lotrecht verschiebbar ist. Fest auf der Drehachse 5 des doppelarmigen
Hebels z sitzt der Zahnkranz g, der über eine Zahnradübersetzung io mit dem auf
dem Vierkant 6 gelagerten Elektromotor ii gekuppelt ist. Die Schraubenspindel 8
ist über
die Zahnradübersetzung 12 mit dem auf der Stütze 7 fest
gelagerten Elektromotor 13 gekuppelt. Die beiden Elektromotoren ii und 13 sind,
über den gleichen selbsttätigen Schalter 14 an das Netz 13 angeschlossen.
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Sobald der Schalter 14 geschlossen wird, werden gleichzeitig beide
Motoren ii und i3 in Betrieb gesetzt. Dadurch wird der doppelarmige Hebel i aus
der in der Zeichnung dargestellten Anfangsstellung in die durch die gestrichelte
Linie i' gekennzeichnete zweite Endlage gebracht. In der Zeitspanne, in der sich
diese Drehbewegung des Hebels i vollzieht, wird durch den Motor 13 die Spindel 8
in solchem Ausmaß verdreht, daß sich der Vierkant 6 und damit die Drehachse 5 des
doppelarmigen Hebels i um eine Strecke lotrecht verschieben. Kurz bevor der Doppelhebel
in seine Endstellung gelangt, wird durch einen von ihm betätigten Kontakt der Stromkreis
der Elektromagnetentwicklung des selbsttätigen Schalters 14. geschlossen. Dadurch
werden die beiden Motoren ii und 13 außer Betrieb gesetzt.
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Der Hub der Achse 5 ist durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses
der Zahnradübersetzung 12 oder dadurch, daß die Umdrehungszahl des Motors 13 mittels
an und für sich bekannter Mittel verändert wird, veränderbar. Er wird jeweils so
bemessen, daß er der Dicke der darzustellenden Körperschicht angeglichen ist.
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Statt der Achse 5 des doppelarmigen Hebels i kann in gleicher Weise
auch die in der Zeichnung nicht dargestellte Lagerungsplatte, auf der der darzustellende
Körper ruht, durch den Elektromotor 13 verschoben werden.
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Auch kann man die Achse 5 des doppelarmigen Hebels oder die Lagerungsplatte,
auf der der darzustellende Körper ruht, während der Aufnahme um eine Mittellage
hin und her pendeln lassen.
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Die Drehachse des doppelarmigen Hebels i kann mit der Schraubenspindel
8 auch mechanisch gekoppelt sein. In diesem Falle muß das Übersetzungsverhältnis
der Koppelung veränderbar sein.