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Gerät zur Fremdkörperbestimmung mittels Projektion mit Röntgenstrahlen
aus zwei verschiedenen Zentren Zur Feststellung der Lage eines auf operativem Wege
aus einem Körper zu beseitigenden Fremdkörpers kann man Röntgenstrahlen verwenden,
die den Fremdkörper von zwei verschiedenen Zentren aus projizieren. Es sind verschiedene
Verfahren bekannt, um die derart ermittelte Lage eines Fremdkörpers durch Anzeiger
festzuhalten.
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Es ist z. B. eine Vorrichtung bekannt, bei der auf dem Leuchtschirm
Merkzeichen angebracht sind, die mit den Röntgenstrahlenzentren in einer einzigen
senkrechten Ebene liegen. Die Röntgenröhre kann dabei in waagerechter Richtung beweglich
sein, so daB zwei Stellungen ermittelt werden können, in denen die Projektion des
Gegenstandes mit einer der Markierungen zusammenfällt. Es ist ferner bei dieser
bekannten Vorrichtung ein senkrecht bewegbarer Anzeiger vorgesehen, der in waagerechter
Richtung zeigt und zusammen mit der Röntgenröhre von einer solchen Vorrichtung zur
Übertragung der Bewegung mitgeführt wird, daB, wenn die Röntgenröhre in die zweite
Stellung geführt worden ist, die vom Anzeiger angezeigte waagerechte Linie auf den
Gegenstand gerichtet ist.
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Nach einem anderen bekannten Verfahren erfolgt die Anzeige zweier
sich im Gegenstand schneidender Linien durch schmale Lichtbündel, die von beweglichen
Lichtquellen ausgesandt werden, die mit solchen Führungseinrichtungen versehen sind,
daB das eine Lichtbündel stets nach dem einen, das andere stets nach dem zweiten
Röntgenstrahlenzentrum
zeigt. Dadurch, daß diese Lichtquellen vom
Untersuchenden so verschoben werden, daß sie den Leuchtschirm in den beiden Röntgenbildern
des Fremdkörpers treffen, erteilt er den Lichtbündeln. eine Lage, in der sie ihm
den Weg nach dem Gegenstand zeigen.
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Bei einem weiteren bekannten Gerät werden zur Fremdkörperbestimmung
gleichfalls zwei verschiedene Projektionen beobachtet, die von zwei verschiedenen
Röntgenstrahlenzentren aus auf einem mit Merkzeichen versehenen Leuchtschirrn erzeugt
werden. Dabei wird jedoch 'nicht die Röntgenröhre gegen den Schirm bewegt, bis die
zweite Projektion einen bestimmten Punkt einnimmt, sondern der Leuchtschirm ist
gemeinsam mit den Strahlenzentren gegen den Gegenstand ortsbeweglich.
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Das erfindungsgemäß ausgebildete Gerät enthält einen Leuchtschirm,
der mit zwei Merkzeichen versehen ist, während die beiden Röntgenstrahlenzentren
eine feste Lage gegeneinander und gegen den Schirm aufweisen und diese Bauteile
zusammen in der Richtung eines der projizierenden Bündel verschiebbar sind. Bei
dieser Lagenveränderung verschiebt sich die Projektion des Gegenstandes geradlinig
über den Projektionsschirm. Somit ermöglicht sich eine Einstellung, die den Fremdkörper
in den Schnittpunkt der Verbindungslinien der Röntgenstrahlenzentren mit den Merkzeichen
bringt. Ferner ist ein Anzeigesystem vorgesehen, das von den Röntgenstrahlenzentren
aus .gerechnet hinter dem Leuchtschirm angeordnet ist und zwei einen festen Winkel
bildende Linien durch den Schnittpunkt dieser Verbindungslinien anzeigt. Bei der
vorher erwähnten Einstellung von Schirm und Röntgenröhre sind die vom Anzeigesystem
angezeigten Linien somit nach dem Punkt, dessen Lage bestimmt werden soll, gerichtet.
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Für jede der beiden Projektionen kann eine besondere Röntgenröhre
verwendet werden, man kann aber auch mit einer einzigen Röntgenröhre auskommen,
die in zwei Stellungen gebracht werden kann, und die Projektionen nacheinander herstellen.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Gerätes kann man die Lage,
bei der die Anzeigelinien den Gegenstand anzeigen, schnell in der Weise ermitteln,
daß die Projektion zunächst in das eine Merkzeichen und dann durch Einstellung des
Strahlenzentrums in die zweite Stellung und Verschiebung des Schirms und der Röntgenröhre
in der ersten Projektionsrichtung in das andere Merkzeichen geführt wird.
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Zweckmäßig ist das projizierende Bündel, in dessen Richtung Schirm
und Röhre ortsveränderlich sind, lotrecht, was die Bauart der Trägerteile vereinfacht
und die Orientierung erleichtert.
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Ein Nachteil der vorher erwähnten bekannten Vorrichtung ist der, daß
man, wenn die Röntgenröhre gegen den Gegenstand richtig eingestellt ist, noch eine
andere Messung vornehmen muß, um den Abstand der vom Anzeiger angezeigten waagerechten
Linien von dem oberen Teil des Körpers, also die Tiufenlage des Gegenstandes zu
bestimmen.
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Hat die eine der erwähnten Linien einen Inklinationswinkel, dessen
Tangens eine einfache Zahl und nicht größer als 4 ist, und ist die zweite Linie
lotrecht, so ist die Tiefe des Gegenstandes durch Multiplikation des Abstandes der
beiden Treffpunkte mit der in Frage kommenden einfächen Zahl schon auf sehr einfache
Weise bestimmbar.
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Das Anzeigesystem kann aus einer oder mehreren Lichtquellen bestehen,
die ein scharfbegrenztes schmales Lichtbündel in der Richtung der vom System anzuzeigenden
Linien aussenden. Es ist in diesem Fall dem Untersuchenden bei seinen Bewegungen
nicht hinderlich und braucht gar nicht mit dem zu untersuchenden Körper in Berührung
zu kommen.
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Die Erfindung und die weiteren Verbesserungen, die erfindungsgemäß
angewendet werden können, sind in der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. i ist eine schaubildliche Darstellung einer Ausführungsform eines
Gerätes nach der Erfindung mit einer einzigen Röntgenröhre, die in der Richtung
der Verbindungslinie des Brennfleckens mit einem Merkzeichen bewegt werden kann;
Fig.2 dient zur Erläuterung dieser 'Vorrichtung; Fig. 3 gehört zur Fig. 2 und zeigt
eine bestimmte Form der Markierungen auf dem Leuchtschirm.
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In Fig.2 bezeichnen die Punkte I" und II, die Lagen der beiden Röntgenstrahlenzentren.
Die in diesen Punkten entspringenden Röntgenstrahlen werfen einen Schatten des Fremdkörpers
0, dessen Stelle gesucht werden soll, auf den fluoreszierenden Schirm S.. Dieser
Schirm ist mit Merkzeichen versehen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, zu diesem
Zweck Kreuzdrähte zu verwenden, und zwar zwei parallele Linien, die von einer dritten,
in einer durch die Röntgenstrahlenzentren ' gelegten Ebene liegenden Linie geschnitten
werden. Die beiden Schnittpunkte bilden die Markierungen B1 und B2, wie dies in
Fig. 3 dargestellt ist.
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Die Markierungen liegen derart, daß sich die Linien il und i2, welche
die Strahlenzentren mit den Merkzeichen verbinden, schneiden. Der Schnittpunkt dieser
Linien ist mit A bezeichnet.
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Das Strahlenzentrum. I, liegt in Fig. 2 derart, daß die Projektion
P, des Fremdkörpers"0 in die Markierung BI fällt. Das zweite Strahlenzentrum II,
wirft einen Schatten des Körpers 0 in den zwischen den Merkzeichen BI und BI, liegenden
Punkt Q, des Schirms. Verschiebt man die Röntgenstrahlenzentren gemeinsam mit dem
Leuchtschirm in der Richtung der Verbindungslinie il, bis diese Strahlenzentren
die Stellungen Ib und IIb und der Schirm die Stellung Sb erreicht haben, so ist
die durch Ib erhaltene Projektion Pb von 0 im Merkzeichen B1 geblieben, aber die
Projektion aus dem Strahlenzentrum IIb hat sich nach dem Punkt Qb verschoben, der
derart liegt, daß sich das Merkzeichen BI, zwischen den beiden Projektionen Pb und
Qb befindet.
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Die Absicht ist nun, daß die Strahlenzentren und der Schirm in eine
solche Lage gebracht werden, daß die Projektionen des Punktes 0 aus den beiden Strahlenzentren
mit den Markierungen BI und BI, zusammenfallen. Diese Lage ist in Fig. 2 mit IQ,
IIa und Sd, dije der Projektionen mit P" und Q" bezeichnet. Der Schnittpunkt A der
Linien il und i. fällt dann mit dem Punkt 0 zusammen.
In Fig. i
ist eine Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung in schematischer Weise dargestellt.
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Auf einem Untersuchungstisch i liegt der Körper 2, in dem ein Fremdkörper
3, z. B. ein Projektil, enthalten ist. Die Stelle dieses Gegenstandes soll mittels
Röntgenstrahlen bestimmt werden.
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Die Röntgenröhre q. und der fluoreszierende Schirm 5 sind an einem
Träger 6 befestigt. Der Schirm 5 ist mit Markierungen BI und BI, versehen, die zweckmäßig
von Kreuzdrähten, wie in Fig.3, gebildet sind. Die Markierung BI befindet sich lotrecht
oberhalb des Brennfleckes der Röntgenröhre. Unbedingt nötig ist dies nicht, aber
es erleichtert die Orientierung.
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Der Träger 6 ist beweglich an einem Stativ 7 angebracht. Dieses Stativ
kann in der zur Zeichnungsebene senkrechten Richtung, also parallel zum Tisch, verschoben
werden. Zu diesem Zweck ist es auf Rollen 8 angeordnet. Der Träger 6 kann waagerecht
in der zu der Richtung, in der das Stativ verschiebbar ist, senkrechten Richtung
dadurch verschoben werden, daß Querarme g durch Buchsen io gleiten können.
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Der Träger kann auch in der Richtung der Linie il vom Brennfleck zum
Merkzeichen BI bewegt werden. Auch aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, daß diese
Linie lotrecht ist; diese Bewegung kann dann durch Verschiebung des Teiles ii, an
dem die Buchsen io befestigt sind, der lotrechten Stativsäule 7 entlang erhalten
werden. Diese lotrechte Bewegung kann in üblicher Weise mittels eines Ausgleichsgewichtes
erleichtert werden.
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Durch Knöpfe 12 und 13 können die Querarme g bzw. der lotrecht bewegliche
Teil ii in einer bestimmten Lage festgestellt werden.
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Beim Gebrauch des Gerätes geht man wie folgt vor: Durch Verschiebung
des Stativs 7 und durch waagerechte Verschiebung des Trägers 6. gegen das Stativ
7 sucht man einen Schatten des Punktes 3 auf dem Schirm 5 zu erhalten. Sieht man
diesen Schatten, so wird das Stativ und der Träger derart verschoben, daß dieser
Schatten in das Merkzeichen BI fällt. Mittels des Knopfes i2 wird die gefundene
Lage fixiert. Auch das Stativ kann mit einer Vorrichtung versehen sein, durch die
es gegenüber dem Tisch festgestellt wird, so daß eine weitere waagerechte Verschiebung
des Trägers verhindert wird.
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Die Röntgenröhre q. ist gegen den Träger waagerecht verschiebbar.
Mittels eines Handhebels 1q. kann sie aus der durch ausgezogene Linien dargestellten
Stellung in die gestrichelt angedeutete Stellung gebracht werden, und umgekehrt.
Mittels eines Anschlages od. dgl. können die beiden Stellungen der Röntgenröhren
durch die Einrichtung des Gerätes selbst bestimmt werden. Man bewegt in diesem Fall
die Röhre einfach nach der einen oder der anderen Richtung, bis sie nicht weiter
kann.
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Die Markierung BI, auf dem Schirm 5 liegt so, daß die Linie i2, die
dieses Merkzeichen mit dem Brennfleck der Röhre in der zweiten Stellung verbindet,
die Linie il schneidet.
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Hat man die Röntgenröhre in die zweite Stellung geführt, so sieht
man den Schatten des Gegenstandes 3, wenn er nicht ganz außerhalb des Leuchtschirms
5 zur Anlage gekommen ist, an einer anderen Stelle des Schirms als bei Anordnung
der Röntgenröhre in der ersten Stellung. Man verschiebt nun den Träger 6 senkrecht,
und es bewegt sich der Schatten 3 über den Schirm, bis der Schatten des Gegenstandes
3 mit der zweiten Markierung zusammenfällt, und hat dann die in Fig. 2 mit IQ, IIa
und S" bezeichnete Lage erreicht, bei der sich die Verbindungslinien il und i2 im
Gegenstand 3 schneiden. Durch den Kopf 13 wird der Träger 6 in dieser Stellung fixiert.
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Ferner sind Anzeiger vorhanden, die zwei Linien durch den Schnittpunkt
von il und i2 anzeigen. Diese bestehen aus Lichtquellen 15 und 16, die ein schmales
Lichtbündel aussenden. Sie sind von den Röntgenstrahlenzentren aus gerechnet hinter
dem Schirm angeordnet und an einem besonderen Arm 17 des Trägers 6 befestigt, so
daß sie bei der Ortsveränderung auch gegen das Objekt bewegt werden. Die Lichtbündel
sind auf den Schnittpunkt der Linien il und i2 gerichtet.
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Da in Fig. i die Lichtquelle 15 derart angeordnet ist, daß das aus
dieser Lichtquelle ausgestrahlte Bündel lotrecht gerichtet ist und auch die Verbindungslinie
il lotrecht ist, fällt in diesem Fall eines der Lichtbündel mit einer der Verbindungslinien
zusammen.
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Der Schirm 5 ist für sich beweglich angeordnet, so daß er außer Bereich
der Lichtbündel gebracht werden kann. In Fig. i ist diese Bewegungsmöglichkeit durch
Befestigung des Schirms an einem waagerechten Arm 18 angedeutet, in dem sich ein
Drehpunkt i9 befindet, so daß der Schirm in seiner eigenen Ebene umgeschwenkt werden
kann. Entfernt man auf diese Weise den Schirm, so treffen die Lichtbündel den Körper
2 und erzeugen auf ihm zwei kleine Lichtflecken in den Punkten 20 und 21.
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Der Untersuchende weiß nun, und aus diesem Grunde ist es vorteilhaft,
die Lichtquelle 15 derart anzuordnen, daß ihr Lichtbündel lotrecht gerichtet ist,
daß der gesuchte Gegenstand sich senkrecht unterhalb der kleinen Fläche 2o befinden
muß. Um die Richtung der Lichtstrahlen braucht er sich, zum Unterschied von dem
bekannten Verfahren, weiter nicht zu kümmern, denn da der Winkel zwischen den beiden
Lichtbündeln stets der gleiche ist, hat der Abstand der Punkte 2o und 21, sofern
in derselben waagerechten Ebene gelegen, eine feste Beziehung zu dem Abstand zwischen
den Punkten 20 und 3. Es ist empfehlenswert, für den Tangens des Inklinationswinkels
des schrägen Lichtbündels eine einfache Zahl, wie 2, 2,5 oder 3 zu wählen, vorzugsweise
nicht größer als q.. Beträgt sie z. B. 3, so weiß der Untersuchende, daß der Gegenstand
lotrecht unterhalb der kleinen Ebene 2o in einer Tiefe liegt, die dem dreifachen
Abstand zwischen den Mitten der kleinen Lichtflecken 2o und 21 entspricht, also
einem Abstande, den er messen kann. Bei kleineren Winkeln mit der Lotrechten wird
die Bestimmung der Tiefe weniger genau, und bei größeren wird die Rundung des Körpers
gewöhnlich hindernd empfunden.
Wegen des unveränderlichen Winkels
zwischen den Lichtbündeln ist es nicht nötig, wie bei dem eingangs erwähnten bekannten
Verfahren mit Lichtbündeln, an zwei Stellen in den Körper einzudringen, um den Gegenstand
3 zu erreichen.
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Die Lichtquelle 16 kann auch anders angeordnet sein, sofern das Lichtbündel
nur nach dem Schnittpunkt der Linien il und i, zeigt und der Taugens des Inklinationswinkels
bekannt ist. Der kreisförmig um den Schnittpunkt von il und i2 gebogene Arm 17 kann
mit einer Skaleneinstellung versehen sein, auf der dieser Taugens abgelesen wird.
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Es ist auch nicht notwendig, daß die beiden Lichtbündel in der gleichen
Ebene liegen wie die Linien il und i2, sie können in einer zur langen Seite des
Tisches parallel liegenden Ebene, also senkrecht zur Zeichnungsebene, liegen, so
daß unter gewissen Umständen der waagerechte Abstand der kleinen Lichtflecken und
infolgedessen die Tiefe des Fremdkörpers genauer bestimmt werden können. Gewünschtenfalls
können die Lichtquellen an einem um die Linie il drehbaren Arm befestigt sein.
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Es ist auch möglich, die Lichtquellen beiderseits der Linie il symmetrisch
anzuordnen, also gegenüber der Lichtquelle 16 eine Lichtquelle 16' anzuordnen. In
diesem Fall liegt der Gegenstand in der Mitte zwischen den kleinen, auf einer waagerechten
Ebene projizierten Lichtflecken auf einer Tiefe unterhalb dieser Ebene, die in einer
bekannten Beziehung zu dem gegenseitigen Abstand dieser Lichtflecken steht. Gewünschtenfalls
können alle drei Lichtquellen vorhanden sein.
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Durch schräge Anordnung des Leuchtschirms ist die Einstellung des
Trägers 6 möglich, ohne daß der Beobachter; um den Schatten des Fremdkörpers 3 zu
sehen, sich über den Schirm 5 zu neigen braucht. Die gesonderte Bewegung der Röntgenröhre
kann in diesem Fall dennoch waagerecht gerichtet bleiben, denn es ist nicht notwendig,
daß die Ebene des Schirms parallel zu der Richtung dieser Bewegung ist.