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Die Erfindung bezieht sich allgemein
auf das Gebiet der Röntgenfilmkassetten
und insbesondere auf Röntgenfilmkassetten
für die
Computer-Radiografie.
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Bei der Computer-Radiografie wird
auf einem fotografischen Element ein Bild durch Röntgenstrahlen
aufgezeichnet. Später
wird das Element stimuliert, wodurch ein Strahlungsmuster emittiert
wird, das das durch die Röntgenstrahlen
aufgezeichnete Bild wiedergibt. Normalerweise werden Speicherphosphorelemente
eingesetzt, um von einfallenden Röntgenstrahlen erzeugte Röntgenbilder
zu erfassen. Die meisten Röntgenverfahren
werden unter normalen Raumlichtbedingungen durchgeführt, und entsprechend
besteht eine Hauptanforderung an jede Röntgenkassette für die Computer-Radiografie darin,
dass sie den Speicherphosphor vor Umgebungslicht schützen muss.
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Bei normalen Computer-Radiografieverfahren
wird der abzubildende Körperteil
des Patienten zwischen einer Röntgenquelle
und einer Röntgenkassette
positioniert, die das Speicherphosphorelement zum Aufzeichnen der
einfallenden Röntgenstrahlen
enthält.
Während
der Bestrahlung des Patienten wird der Röntgenstrahl durch Unterschiede
in der Dichte des Gewebes und der Knochenstruktur des Patienten
selektiv abgeschwächt.
Beim Auftreffen des Röntgenstrahls
auf die Röntgenkassette
wird ein Teil des Strahls durch die vordere Platte der Kassette
weiter abgeschwächt,
wonach der verbleibende Röntgenstrahl
den Speicherphosphor passiert und dabei die Oberfläche des
Speicherphosphors direkt belichtet. Um das resultierende Bild zu
erhalten, kann der Speicherphosphor dann von einem Laser abgetastet
werden. Der verbleibende kleine Teil des Abbildungsstrahls wird
durch eine auf der Innenseite der hinteren Platte oder der Rückseite
der Speicherphosphorplatte angebrachte Bleifolie weiter abgeschwächt, so
dass nur noch ein sehr kleiner Bruchteil des ursprünglichen
Strahls zurückbleibt
und durch die Rückseite
der Kassette austritt.
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Um die Strahlenbelastung des Patienten
zu minimieren, ist es wünschenswert,
die Abschwächung
des Abbildungsstrahls zu minimieren. Um eine dritte Anforderung
an den Aufbau einer Röntgenkassette
besteht daher darin, für
die vorderen Platten dieser Kassetten Materialien zu verwenden,
die einen Röntgenstrahl
nicht wesentlich abschwächen. Eine
derartige Kassette ist in EP-A-0 115 802 beschrieben. Außerdem muss
die durch solche vorderen Platten bewirkte Abschwächung gleichmäßig sein,
um das vom Patienten erzeugte Abschwächungsmuster nicht zu verändern.
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Materialien mit niedrigerer relativer
Atommasse sind für
Röntgenstrahlen
durchlässiger,
so dass Beryllium ein ausgezeichnetes Material für Röntgenkassetten wäre, wenn
es nicht so teuer und so giftig wäre. Thermoplastische Materialien,
hauptsächlich
Verbindungen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, sind zwar
ebenfalls geeignet, lassen aber allgemein die nötige Festigkeit und Steifheit
vermissen. Trotz der hohen Kosten werden üblicherweise carbonfaserverstärkte Thermoplaste
eingesetzt. Aluminium ist unter den in der Radiografie allgemein verwendeten
Wellenlängen
zwar generell geeignet, ist aber schwer und hat bei längeren Wellenlängen unerwünschte Eigenschaften.
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Aus der vorstehenden Beschreibung
ist ersichtlich, dass es wünschenswert
wäre, über eine Röntgenkassette
zu verfügen,
die bei gleich hoher Bildqualität
in großem
Umfang und unter Verwendung kostengünstigen Materials eingesetzt
werden kann und gleichzeitig die Abschwächung des Abbildungsstrahls
durch die vordere Platte der Kassette minimiert, um die Strahlenbelastung
für den
Patienten zu verringern. Außerdem
wäre es
wünschenswert, über eine
Kassette zu verfügen,
die der heutigen Kassette konstruktiv gleichwertig und – aus Gründen der
Tragbarkeit - leichter als diese ist.
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Die Erfindung richtet sich auf die Überwindung
eines oder mehrerer der vorstehend dargelegten Probleme. Kurz zusammengefasst,
wird gemäß einem
in Anspruch 1 definierten Aspekt der Erfindung eine Röntgenfilmkassette
für die
Computer-Radiografie mit folgenden Komponenten bereitgestellt: Einer
oberen und einer unteren Platte, wobei mindestens eine Platte aus
einem Material besteht, das einfallende Röntgenstrahlen durchlässt, ferner
Befestigungsmitteln, welche die obere und untere Platte zusammenhalten,
so dass zwischen den Platten ein Hohlraum entsteht und einer zwischen
der ersten und der zweiten Platte angeord neten Speicherphosphoreinrichtung,
wobei die Röntgenfilmkassette
dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine Platte aus einer
Metall/Thermoplast/Metall-Schichtung besteht.
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Als Metallschichten wird erfindungsgemäß vorzugsweise
Aluminium, als Thermoplast Polypropylen verwendet.
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Eine verbesserte Röntgenfilmkassette
für die Computer-Radiografie
wurde bereits unter Verwendung vorlackierter Tafeln eines Aluminium/Polypropylen/Alumium-Schichtmaterials
der Firma Hoogovens, Bv, Niederlande, entwickelt und hergestellt. Dieses
für die
Kraftfahrzeugindustrie entwickelte Material besteht aus einem 1,626
mm (0,064'') dicken massiven Polypropylen-Kern, auf den beiderseits eine
0,203 mm (0,008'') dicke Aluminiumschicht auflaminiert ist. Dieser
Aufbau ist ein wenig steifer als die bisher verwendete 1,6 mm (0,063'')
dicke vinylplattierte massive Aluminiumplatte und 70% leichter als
die bekannten Aluminiumplatten.
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Die vollständige verbesserte Kassette
führt zu
einer Verringerung des Gesamtgewichts und der Kosten.
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Das für den Aufbau der verbesserten
Kassette verwendete Platten-Schichtmaterial weist eine Gesamtdicke
des Aluminiums von nur 0,406 mm (0,016''), d.h. etwa 25% des für die bekannte
Platte verwendeten Aluminiums, auf, während der größte Teil
der Dicke der verbesserten Kassettenplatte aus Polypropylen besteht,
das für
Röntgenstrahlen
hoch durchlässig
ist. Die gemessene Abschwächung
der verbesserten Platte beträgt
8% bei Anregung mit 100 kV, 10% bei Anregung mit 80 kV und 12% bei
Anregung mit 60 kV. Diese Abschwächungsleistung kommt
der Leistung von Carbonfaserplatten näher, die Materialkosten für die Aluminium/Polypropylen/Aluminium-Schichtplatte
sind jedoch den Materialkosten für
Platten aus vinylplattiertem 1,6 mm (0,063'') starkem massivem Aluminium
annähernd gleich,
so dass die verbesserte Kassette die Möglichkeit bietet, für den Patienten
eine vergleichbare Strahlenbelastung ohne die hohen Materialkosten
für Carbonfaser
aufrechtzuerhalten.
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Diese und andere Aspekte, Aufgaben,
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, den beiliegenden
Ansprüchen
und den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
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HyliteTM ist
etwa 50% leichter als Aluminium und etwa gleich teuer.
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HyliteTM weist
etwa dasselbe Gewicht auf wie ein Carbonfaser-Verbundmaterial (wie
es derzeit in CR-Kassetten verwendet wird) und ist nur etwa 1/10 so
teuer.
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Die Absorption der HyliteTM-Platte ist bei höheren kV-Werten nur geringfügig höher als
die von Carbonfasermaterial.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Speicherphosphorkassette;
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2 eine
Ansicht der Kassette gemäß 1 von unten gesehen;
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3 eine
Draufsicht der Speicherphosphoranordnung gemäß 1;
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4 eine
perspektivische Ansicht der unteren Platte;
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5 eine
schematische Darstellung der Grenzfläche zwischen dem J-Streifen
und der unteren Platte;
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6a und 6b Darstellungen einer anderen Ausführungsform
der Erfindung;
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7a und 7b Darstellungen einer anderen Ausführungsform
der Erfindung; und
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8a und 8b Darstellungen einer anderen Ausführungsform
der Erfindung; Zur Erleichterung des Verständnisses wurden zur Bezeichnung
gleicher Elemente in den Figuren soweit wie möglich gleiche Bezugsziffern
verwendet.
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Eine verbesserte Röntgenkassette
für die Computer-Radiografie
wird unter Verwendung von Platten aus einem Aluminium/Propylen/Aluminium-Schichtmaterial
der Firma Hoogovens, Bv, Niederlande, hergestellt. Dieses ursprünglich für die Kraftfahrzeugindustrie
entwickelte Material besteht aus einem 1,626 mm (0,064'') dicken
massiven Polypropylen-Kern, auf den beiderseits eine 0,203 mm (0,008'')
dicke Aluminiumschicht auflaminiert ist. Dieser Aufbau ist ein wenig
steifer als die bisher verwendete 1,6 mm (0,063 '') dicke vinylplattierte
massive Aluminiumplatte und 70% leichter als die bekannten Aluminiumplatten.
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Bei der in 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform
weist die Speicherphosphorkassette 10 einen Rahmen 12 mit
oberen und unteren rechteckigen Platten 14, 16,
ersten und zweiten Seitenelementen 18, 20 und
einem vorderen Abschlusselement 22 auf. Die Elemente 18, 20, 22 verbinden
die Platten 14 und 16 derart, dass sie einen Hohlraum mit
fünf Seiten
und einer offenen Seite 24 bilden. In 2 ist
eine rückseitige
Ansicht der Kassette 10 mit einer Speicherphosphoreinrichtung 26 und
einem rückseitigen
Abschlusselement 28 dargestellt, wobei eine Einlegeplatte 30 eine
obere Fläche
aufweist und gegenüber
dem hinteren Abschlusselement 28 frei vorspringt. 3 zeigt einen Röntgen-Speicherphosphor 32 auf
der oberen Fläche
der Platte 30. Das Element 28 weist Öffnungen 29, 31 für den Zugang
zum Inneren des Elements 28 auf, die dazu dienen, einen in
dem Element gleitend angebrachten Verriegelungsstab zu verriegeln
und zu entriegeln. Die Speicherphosphoreinrichtung 26 ist
derart herausnehmbar in dem Gehäuse 12 aufgenommen,
dass das hintere Abschlusselement 28 das offene Ende 24 des Gehäuses 12 abschließt und für den Speicherphosphor 32 eine
lichtdichte Umgebung herstellt.
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Die oberen und unteren rechteckigen
Platten 14, 16 der verbesserten Kassette 10 werden
aus dem vorstehend beschriebenen HyliteTM-Material
hergestellt. Während
die oberen und unteren Platten 14, 16 insgesamt
dicker sind als die Platten bekannter Kassetten, ist die Abschwächung des
Abbildungsstrahls durch die untere Platte 16 geringer.
Die Abschwächung
ist geringer, weil das für
den Aufbau der verbesserten Kassette verwendete HyliteTM-Plattenschichtmaterial
nur eine Aluminium-Gesamtdicke von 0,406 mm (0,016''), d.h. etwa
25% des für
die bekannte Platte verwendeten Aluminiums, aufweist, während der
größte Teil
der Dicke der verbesserten Kassettenplatte aus Polypropylen besteht,
das für Röntgenstrahlen
hoch durchlässig
ist. Die obere Platte 16 hat eine geringfügig höhere Abschwächungswirkung
als Carbonfaser. Die gemessene Abschwächung der verbesserten Platte
beträgt
8% bei Anre gung mit 100 kV, 10% bei Anregung mit 80 kV und 12% bei
Anregung mit 60 kV. Diese Abschwächungsleistung
ist der Leistung von Carbonfaserplatten ähnlich, die Materialkosten
für die
Aluminium/Polypropylen/Aluminium-Schichtplatte sind jedoch den Materialkosten
für Platten
aus vinylplattiertem 1,6 mm (0,063'') starkem massivem Aluminium
annähernd gleich,
so dass die verbesserte Kassette die Möglichkeit für Kosteneinsparungen bietet,
unter Aufrechterhaltung einer vergleichbaren Strahlabschwächung.
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Die nach der bevorzugten Ausführungsform vorgesehene
Anordnung für
die J-Streifen-Verriegelung 36 ist aus 4 und 5 ersichtlich,
die Ansichten der unteren Verriegelungsplatte 16 zeigen,
und zwar 4 eine perspektivische
Ansicht und 5 das J-Streifen-Verriegelungssegment 36.
Um die 7-Streifen-Verriegelung 36 während des Herstellungsverfahrens
am HyliteTM-Material festzuhalten, ist erfindungsgemäß eine Klebeverbindung
vorgesehen.
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In 6a und 6b ist eine zweite Ausführungsform
der Erfindung mit einer Kassette 60 dargestellt, bei der
die obere Platte 63 und die untere Platte 61 aus
dem im Zusammenhang mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform
besprochenen HyliteTM-Material bestehen
können.
Um das Phosphorelement in den Hohlraum zwischen den Platten 61, 63 einlegen
zu können,
lässt sich
ein Klappscharnier 62 in der unteren Platte 61 öffnen. Durch
die Verwendung des HyliteTM-Materials für eine oder
beide Platten 61, 63 ergeben sich die vorstehend
besprochenen Gewichts- und
Kostenvorteile.
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In 7a und 7b ist eine dritte Ausführungsform
der Erfindung mit einer Kassette 70 dargestellt, deren
obere Platte 73 und untere Platte 71 wie bei der
vorstehend besprochenen Ausführungsform
aus HyliteTM-Material hergestellt sein können. Durch Öffnen von
Scharnieren 62 in der unteren Platte 71 wird das
Einlegen des Phosphorelements in den Hohlraum zwischen den Platten 71, 73 ermöglicht.
Durch die Verwendung des HyliteTM-Materials
für eine
oder beide Platten 71, 73 ergeben sich die vorstehend
besprochenen Gewichts- und Kostenvorteile.
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In 8a und 8b ist eine vierte Ausführungsform
der Erfindung mit einer Kassette 80 dargestellt, deren
obere Platte 83 und untere Platte 81 wie bei der
vorstehend besprochenen Ausführungsform
aus HyliteTM-Material hergestellt sein können. Zum Öffnen der
Kassette 80 für
das Abtasten 81, 83 des Phosphorelements 85 wird
die obere Platte 83 von der unteren Platte 81 abgehoben.
Dann werden die Platten 81, 83 durch Verriegelungen 87 gehalten. Durch
die Verwendung des HyliteTM-Materials für eine oder
beide Platten 81, 83 ergeben sich die vorstehend
besprochenen Gewichts- und Kostenvorteile.
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Die vorstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
zeigt die dem Erfinder bekannten besten Möglichkeiten zur praktischen
Durchführung
der Erfindung auf. Der Rahmen der Erfindung soll jedoch durch die
beiliegenden Ansprüche
definiert sein.