DE102007058104A1 - Strahleinblendungseinheit, Strahlerzeugungseinrichtung und Tomografieeinrichtung - Google Patents

Strahleinblendungseinheit, Strahlerzeugungseinrichtung und Tomografieeinrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Strahleinblendungseinheit (10) mit mehreren zumindest einen Einblendungsschlitz (18) zur Einblendung einer von einer Strahlungsquelle (8) ausgehenden Strahlung (9) auf einen vorgegebenen Einblendungsbereich (E) aufweisenden Einblendungssegmenten (17). Zur Realisierung eines besonders Platz sparenden, robusten und zuverlässigen Aufbaus sind die Einblendungssegmente (17) zu einer aufrollbaren Einblendungsplattenkette (16) gelenkartig miteinander verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Strahleinblendungseinheit, eine Strahlerzeugungseinrichtung sowie eine Tomografieeinrichtung mit Strahleinblendungseinheit.
  • Strahleinblendungseinheiten kommen beispielsweise bei Röntgengeräten, wie Röntgen-Computertomografieeinrichtungen, zum Einsatz, um die von einer Röntgenquelle ausgehende Röntgenstrahlung, z. B. fächerförmig, auf einen gewünschten Untersuchungs- bzw. Detektionsbereich einzublenden. Mit der Einblendung kann unter anderem erreicht werden, dass außerhalb des gewünschten Untersuchungsbereichs eine direkte Bestrahlung mit Röntgenstrahlung zumindest weitestgehend vermieden wird. Letzteres vermindert insbesondere die bei einer Untersuchung eines Körpers applizierte Strahlendosis.
  • Zur Einblendung der Röntgenstrahlen ist es bekannt, eine Schlitzblende zu verwenden, welche aus einem ebenen Tantalblech mit darin vorgesehenen Einblendungsschlitzen besteht. Durch verschieden breite Einblendungsschlitze können die von einer Röntgenquelle ausgehenden Röntgenstrahlen auf verschieden breite Untersuchungs- oder Detektionsbereiche, was z. B. bei Röntgen-Computertomografen mit Mehrzeilendetektoren gewünscht ist, eingeblendet werden. Unterschiedliche Einblendungen können durch Längsverschiebung des Tantalblechs, d. h. senkrecht zur Längsrichtung der Einblendungsschlitze, dadurch erreicht werden dass ein jeweils geeigneter Einblendungsschlitz am Strahlenaustrittsfenster der Röntgenquelle positioniert wird.
  • Ein Nachteil dabei ist jedoch, dass mit steigender Anzahl der gewünschten Einblendungsbereiche, und damit steigender Anzahl der Einblendungsschlitze, die Länge des Tantalblechs schnell anwächst. Das ist mitunter dadurch bedingt, dass, je nach ge ometrischen Gegebenheiten, zwischen benachbarten Einblendungsschlitzen ein vorgegebener Mindestabstand eingehalten werden muss. Der Mindestabstand ist unter anderem abhängig vom Abstand des Tantalblechs vom Strahlenaustrittsfenster und der Apertur des Strahlenaustrittsfensters. Durch Gehäusewandungen und dgl., z. B. durch das Gehäuse der Gantry eines Röntgen-Computertomografen, welches aus patientenpsychologischen Gründen möglichst schmal sein sollte, wird der zum Anbringen und zum hin und her Verschieben des Tantalblechs verfügbare Raum wesentlich eingeschränkt, so dass die Anzahl der realisierbaren Einblendungsmöglichkeiten beschränkt ist.
  • Ferner steigt mit größer werdender Linearausdehnung des Tantalblechs der Aufwand zur mechanischen Halterung. Das gewichtet bei der Röntgen-Computertomografie umso mehr, als bei kreis- oder spiralförmigen Abtastungen des Körpers nicht unerhebliche Beschleunigungskräfte auf das Tantalblech wirken.
  • Darüber hinaus weisen herkömmliche Antriebssysteme zum hin und her Bewegen des Tantalblechs, welche z. B. eine motorisch angetriebene Gewindespindel zum Bewegen des Tantalblechs umfassen, einem geringen Dynamikbereich auf. Letzteres bedeutet z. B. dass die Einstellung zweier, auf entfernt voneinander gelegenen Einblendungsschlitzen beruhenden Einblendungsmöglichkeiten einen hohen Zeitaufwand erfordert, der einer zeitoptimiertem Untersuchung eines Körpers, insbesondere mit unterschiedlichen Aufnahmemodi, entgegensteht. Davon abgesehen ist ein Antriebssystem mit Gewindespindel wenig steif und weist einen vergleichsweise hohen Verschleiß auf. Ein hoher Verschleiß wiederum hat jedoch zur Folge, dass das Spiel der Antriebseinheit schnell größer wird, wodurch die erreichbare Positioniergenauigkeit der Einblendungsschlitze nicht unerheblich gemindert wird.
  • Insbesondere zur Verringerung der Linearausdehnung des Tantalblechs ist es bekannt, dieses bogenförmig auszuführen. Jedoch wird auch in diesem Fall der durch beengte Platzverhältnisse zur Verfügung stehende Raum mit steigender Anzahl an Einblendungsschlitzen, insbesondere hinsichtlich des Mindestabstands der Einblendungsschlitze, schnell ausgeschöpft.
  • Eine Platz sparende Realisierung einer Vielzahl von Einblendungsmöglichkeiten bietet beispielsweise sog. Backenblenden. Diese können z. B. aus zwei gegeneinander bewegbaren Backen oder aus zwei exzentrisch gelagerten, drehbaren Walzen bestehen. Durch Bewegen der Backen oder drehen der Walzen können viele unterschiedlich breite Einblendungsschlitze verwirklicht werden. Ein Nachteil der Backenblende ist allerdings, dass zur Einstellung einer gewünschten Breite eines Einblendungsschlitzes stets zwei Backen bzw. Walzen synchron bewegt werden müssen. Das verkompliziert und verteuert den Aufbau und die zur Einstellung des Einblendungsschlitzes erforderlichen Steuer- und Antriebseinrichtungen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine Strahleinblendungseinheit angegeben werden, welche bei besonders Platz sparendem Aufbau eine Vielzahl an Einblendungsmöglichkeiten ermöglicht. Ferner soll eine mechanisch robuste Strahleinblendungseinheit angegeben werden, welche einen Wechsel zwischen unterschiedlichen Einblendungsmöglichkeiten mit hoher Dynamik ermöglicht. Darüber soll eine Strahleinblendungseinheit angegeben werden, welche bei kompakten Aufbau gleichzeitig eine besonders Strahlungsdosis arme Untersuchung eines Körpers ermöglicht. Ein weiteres Ziel ist es, unter analoger Aufgabenstellung, eine Strahlerzeugungseinrichtung und eine Tomografieeinrichtung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1, 15 und 16. Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 14.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Strahleinblendungseinheit mit mehreren Einblendungssegmenten. Jedes Einblendungssegment weist zumindest einen Einblendungsschlitz zur Einblendung einer von einer Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung auf einen vorgegebenen Einblendungsbereich auf. Bei der Strahlung kann es sich insbesondere um Röntgen- oder Gammastrahlung handeln. Der Einblendungsschlitz kann in Form einer Verdünnung des Einblendungssegments oder auch als eine dieses durchgreifende schlitzartige Ausnehmung ausgebildet sein. Davon abweichend kann der Einblendungsschlitz im Rahmen der Erfindung, unter anderem abhängig von der jeweils gewünschten Einblendungsbreite und -form, von der Strahlungsart und dessen Energie, auch anders ausgebildet sein.
  • Die Einblendungssegmente sind hintereinander angeordnet und gelenkartig miteinander verbunden, und bilden auf diese Weise eine Einblendungsplattenkette aus. Die Einblendungsplattenkette umfasst also mehrere mittels Gelenkverbindungen miteinander verbundene Einblendungssegmente. Durch die Gelenkverbindungen können die Einblendungssegmente, z. B. um jeweilige Drehachsen, relativ zueinander bewegt werden. Damit wird es z. B. möglich, die Einblendungssegmente nach Art eines Rouleaus auf- oder abzurollen, wodurch auch bei einer Vielzahl von Einblendungssegmenten, d. h. einer Vielzahl von Einblendungsschlitzen und damit verbundenen Einblendungsmöglichkeiten, ein besonders Platz sparender Aufbau erreicht werden kann. Neben einem Auf- bzw. Abrollen kommen auch beliebige andere Alternativen in Betracht, welche zur Platz sparenden Aufnahme und Unterbringung der Einblendungsplattenkette geeignet sind, wie z. B. gekrümmte Führungsschienen und dgl. Neben der Platz sparenden und kompakten Bauweise kann darüber hinaus eine besonders vorteilhafte mechanische Stabilität erreicht werden. Beispielhaft und ohne Einschränkung der Allgemeinheit sei ein auf- bzw. abrollen der Einblendungsplattenkette auf eine oder mehrere walzenförmige Aufnahmen erwähnt.
  • Durch Auf- bzw. Abrollen der Einblendungsplattenkette, in Kombination mit entsprechenden Führungsschienen, können zur Einstellung einer jeweils gewünschten Einblendung die Einblendungssegmente am Strahlenaustrittsfenster vorbeibewegt und das jeweils geeignete Einblendungssegment am Strahlenaustrittsfenster positioniert werden.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Strahlerzeugungseinrichtung, umfassend eine Strahlungsquelle, insbesondere eine Röntgen- oder Gammastrahlungsquelle, zur Erzeugung der jeweiligen Strahlung, und eine der Strahlungsquelle in Abstrahlungsrichtung nachgeschaltete Strahleinblendungseinheit nach dem ersten Aspekt der Erfindung.
  • Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Tomografieeinrichtung, insbesondere eine Röntgen-Computertomografieeinrichtung, umfassend eine Strahlungsquelle zur Erzeugung der Strahlung, einen der Strahlungsquelle in Abstrahlungsrichtung der Strahlung gegenüberliegend angeordneten Strahlungsdetektor und eine der Strahlungsquelle in Abstrahlungsrichtung nachgeschaltete Strahleinblendungseinheit nach dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und Vorteilhafte Wirkungen zum zweiten und dritten Aspekt der Erfindung ergeben sich aus den Vorteilen und vorteilhaften Wirkungen nach dem ersten Aspekt der Erfindung.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, und insbesondere weitere Vorteile und vorteilhafte Wirkungen, anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Röntgen-Computertomografieeinrichtung nach dem dritten Aspekt der Erfindung;
  • 2 eine Querschnittsdarstellung einer Strahlerzeugungseinrichtung nach dem zweiten Aspekt der Erfindung, umfassend eine Röntgenröhre und eine Strahleinblendungseinheit nach dem ersten Aspekt der Erfindung;
  • 3 eine Aufsicht auf die Strahleinblendungseinheit der 2; und
  • 4 eine perspektivische Ansicht einer Variante eines Einblendungssegments der Strahleinblendungseinheit der 3.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente durchwegs mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht zwingend maßstabsgetreu, wobei Maßstäbe zwischen den Figuren variieren können. Auf die Röntgen-Computertomografieeinrichtung und die Strahlerzeugungseinrichtung wird im Folgenden – und ohne Einschränkung der Allgemeinheit – nur insoweit eingegangen als es zum Verständnis der Erfindung als erforderlich erachtet wird.
  • 1 zeigt schematisch eine Röntgen-Computertomografieeinrichtung 1, als Beispiel einer Tomografieeinrichtung, nach dem dritten Aspekt der Erfindung. Die Röntgen-Computertomografieeinrichtung 1 weist eine Patientenliege 2 auf, auf welcher ein zur Untersuchung vorgesehener Patient 3 – im Folgenden auch Körper genannt – positioniert ist. In einer Gantry 4 ist drehbar um eine Systemachse 5 eine Strahlerzeugungseinrichtung 6 und ein dieser gegenüberliegend angeordneter Detektor 7 vorgesehen. Die Strahlerzeugungseinrichtung 6 umfasst eine Röntgenröhre 8 zur Erzeugung von Röntgenstrahlung 9. Der Röntgenröhre 8 ist in Abstrahlungsrichtung der Röntgenstrahlung 9, d. h. ausgehend von der Röntgenröhre 8 in Richtung des Detektors 7, eine Strahleinblendungseinheit 10 nachgeschaltet.
  • Zur Untersuchung des Körpers 3 oder eines interessierenden Abschnitts desselben wird dieser mittels der von der von der Strahlerzeugungseinrichtung 6 ausgehenden Röntgenstrahlung 9, z. B. kreis- oder spiralförmig, abgetastet. Dabei durchdringt die Röntgenstrahlung 9 den Körper 3 und wird beim Durchtritt durch den Körper 3 entsprechend den jeweiligen Absorptionseigenschaften des Körpers 3 geschwächt. Der durch den Körper 3 transmittierte Teil der Röntgenstrahlung 9 wird mittels des Detektors 7 erfasst. Auf der Grundlage von Messdaten des De tektors 7, welche die Absorptionseigenschaften des Körpers 3 widerspiegelnden, kann beispielsweise eine zwei- oder dreidimensionale Darstellung zumindest des interessierenden Abschnitts des Körpers 3 ermittelt werden.
  • Bei dem Detektor 7 handelt es sich – ohne Einschränkung der Allgemeinheit – um einen mehrzeiligen, pixelierten Detektor. Dieser weist parallel zur Systemachse 5 mehrere, lediglich in 4 gezeigte, Detektorzeilen 11 auf. Die Anzahl der Detektorzeilen 11 kann von der Darstellung in 4 abweichen. Ferner ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass unterschiedlich breite Detektorzeilen 11 vorgesehen sind, so dass unterschiedliche Schichten des Körpers 3 abgetastet werden können.
  • Im Weiteren werden Gehäusewandungen und eine Gantry-Öffnung, durch welche der Körper 3 bei einer Untersuchung bewegt werden kann, mit den Bezugszeichen 12 und 13 bezeichnet. Bereits jetzt wird darauf hingewiesen, dass der zur Montage und zum Betrieb der Strahleinblendungseinheit 10 verfügbare Platz durch die Gehäusewandungen 12 und die, mitunter durch nicht-technische, patientenspezifische Umstände restriktierte, Breite B der Gantry-Öffnung 13 in Richtung der Systemachse 5 maßgeblich beschränkt wird.
  • 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Strahlerzeugungseinrichtung 6 in einer Ebene senkrecht zur Systemachse 5, wobei die Strahlerzeugungseinrichtung 6, wie oben bereits erwähnt, die Röntgenröhre 8 und die Strahleinblendungseinheit 10 umfasst. Linker und rechter Hand der Strahlerzeugungseinrichtung 6 gelegene Gehäusewandungen 12 der Gantry 4 sind strichliniert angedeutet.
  • Mittels der Röntgenröhre 8 werden, in herkömmlicher Weise, durch Elektronenbeschuss einer, im vorliegenden Fall ringförmig ausgebildeten, Anode 14 Röntgenstrahlen erzeugt. Die, bedingt durch die abgeschrägte Form der Anode 14, in Richtung der Gantry-Öffnung 13 abgestrahlten Röntgenstrahlen können das Gehäuse der Röntgenröhre 8 durch ein Strahlenaustrittsfenster 15 verlassen. Durch das Strahlenaustrittsfenster 15 wird ein maximaler Öffnungswinkel αmax für die Röntgenstrahlung 9 definiert.
  • Bei manchen Anwendungen bzw. Untersuchungsprotokollen ist eine Einschränkung des maximalen Öffnungswinkels αmax wünschenswert bzw. erforderlich. Letzteres beispielsweise dann, wenn unterschiedlich dicke Körperschichten abgetastet werden sollen.
  • Zur Einschränkung des maximalen Öffnungswinkels αmax auf einen jeweils erforderlichen reduzierten Öffnungswinkel αred, d. h. zur Einblendung der Röntgenstrahlung 9 auf einen gewünschten oder vorgegebenen Einblendungsbereich E (s. 4) auf dem Detektor 7, ist die Strahleinblendungseinheit 10 vorgesehen. Die Strahleinblendungseinheit 10 umfasst eine Einblendungsplattenkette 16, welche wiederum mehrere gelenkartig miteinander verbundene Einblendungssegmente 17 aufweist. Jedes Einblendungssegment 17 weist einen zur Einblendung der Röntgenstrahlung 9 ausgebildeten Einblendungsschlitz 18 auf.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, bilden die Einblendungssegmente 17 einzelne Glieder der Einblendungsplattenkette 16. Die Einblendungssegmente 17 sind hintereinander angeordnet, wobei jeweils zwei hintereinander gelegene Einblendungssegmente 17, d. h. ein erstes und ein dazu benachbartes zweites Einblendungssegment, mittels einer Gelenkverbindung 19 relativ zueinander bewegbar verbunden sind.
  • Bei der Gelenkverbindung 19 kann es sich im Wesentlichen um eine beliebige Gelenkverbindung handeln. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit werden als Gelenkverbindungen 19 erwähnt: Scharniergelenke, Kugelgelenke. Bei einem Scharniergelenk wird in der Regel ein Gelenkkopf, z. B. am ersten Einblendungssegment, von einer Gelenkausnehmung, z. B. am zweiten Einblendungssegment, eingefasst, wobei eine Drehung des ersten Einblendungssegments relativ zum zweiten Einblendungsseg ment um eine gemeinsame Drehachse 24 (2) möglich ist. Beim Kugelgelenk sind der Gelenkkopf und die Gelenkausnehmung kugelförmig ausgebildet.
  • Die Einblendungssegmente 17 der Einblendungsplattenkette 16 können, entsprechend der jeweiligen Anforderungen an die Einblendung der Röntgenstrahlung 9, in deren Längsrichtung im Wesentlichen beliebige Breiten aufweisen. Im Falle der 2 sind die Einblendungssegmente 17 gleich breit und können im Wesentlichen die gesamte Breite des Strahlenaustrittsfensters 15 überdecken. Auf diese Weise kann bei einer jeweils eingestellten Einblendungsmöglichkeit eine Überstrahlung vermieden werden, d. h. es kann vermieden werden, dass durch zwischen benachbarten Einblendungssegmenten 17 ausgebildete Zwischenräume, oder durch einen benachbarten Einblendungsschlitz 18 unerwünscht Strahlung tritt. Wie aus 3 ersichtlich ist, sind zur Vermeidung der erstgenannten Überstrahlungsmöglichkeit die Einblendungssegmente 17 derart hintereinander angeordnet, dass Zwischenräume zwischen Einblendungssegmenten 17 vermieden werden. Das kann beispielsweise mittels einer nicht gezeigten, z. B. stufenartigen, Überlappung zweier benachbarter Einblendungssegmente 17 und dgl. erreicht werden.
  • Durch eine gleiche bauliche Breite der Einblendungssegmente 17 kann erreicht werden, dass die Einblendungssegmente 17 problemlos ausgetauscht und in beliebiger Reihenfolge hintereinander angeordnet werden können, ohne dass sich die Gesamtlänge der Einblendungsplattenkette 16 und Positionierungsvorschriften zum Positionieren eines bestimmten Einblendungssegments 17 an einer vorgegebenen Stelle der Einblendungsplattenkette 16 ändern. Das ermöglicht unter anderem auch eine einfache Anpassung an verschiedene Detektorarten mit unterschiedlicher Anzahl und unterschiedlichen Breiten der Detektorzeilen 11. Vorteilhaft ist es hinsichtlich einer einfachen Positionierung und zur Vermeidung von Überstrahlungen auch, wenn die Einblendungsschlitze 18 der Einblendungssegmente 17 in Längsrichtung der Einblendungsplattenkette 16 mittig angeordnet sind.
  • Wie in der Querschnittsdarstellung der 2 zu erkennen ist, weisen die Einblendungsschlitze 18 in der für die 2 maßgeblichen Schnittebene bezüglich der Längsrichtung der Einblendungsplattenkette 16 unterschiedliche Breiten auf, welche die Einblendungsmöglichkeiten widerspiegeln. Die Einblendungsschlitze 18 können, wie aus der in 3 gezeigten Aufsicht zu entnehmen ist, rechteckförmig ausgebildet sein. Die Form der Einblendungsschlitze 18 ist – unter anderem – auch abhängig von dem jeweils abzutastenden Abschnitt des Körpers 3 bzw. der jeweils abzutastenden Körperschicht. Wenn die Einblendungssegmente 17, wie in 2 und 3, planar ausgebildet sind kann es kann es zu einer tonnenförmigen Überstrahlung des auf dem Detektor 7 vorgesehenen Einblendungsbereichs E kommen. Letzteres führt zu einer unnötigen Strahlenbelastung für den Patienten 3. Derartige Überstrahlungen können durch geeignet geformte Einblendungsschlitze 18 vermieden werden. Beispielsweise können, wie in 4 gezeigt ist, die Einblendungsschlitze 18, bezüglich deren Längsrichtung und zu deren Mitte hin, taillenartig schmäler werden. Durch die taillierte Form kann erreicht werden, dass lediglich ein zur Bilderzeugung maßgeblicher, z. B. rechteckförmiger Detektionsbereich auf dem Detektor 7 eingeblendet wird. Es kann also bei besonders geringem Platzbedarf der Strahleinblendungseineit gleichzeitig eine deutlich verminderte Strahlenbelastung für den Patienten erreicht werden.
  • Damit die Röntgenstrahlung 9 durch die Einblendungssegmente 17 ausreichend stark absorbiert wird, können diese z. B. aus Tantal, Wolfram oder einem anderen, den jeweiligen Absorptionsanforderungen gerecht werdendem, strahlungsabsorbierendem Material hergestellt sein. Der erforderliche Absorptionsgrad der Einblendungssegmente 17 hängt mitunter von der jeweiligen Anwendung und vom jeweils gewünschten Grad der Strahlungsdosisreduktion ab.
  • Wie in 2 und 3 zu sehen ist, umfasst die Strahleinblendungseinheit 10 ferner eine erste Walzenrollenaufnahme 20 und eine zweite Walzenrollenaufnahme 21. Ein erstes Ende 22 der Einblendungsplattenkette 16 ist mit der ersten Walzenrollenaufnahme 20, und ein dem ersten Ende 22 abgewandtes zweites Ende 23 ist mit der zweiten Walzenrollenaufnahme 21 verbunden. Die Walzenrollenaufnahmen 20 und 21 sind zwar tonnenförmig ausgebildet, jedoch kommen im Rahmen der Erfindung auch andere Formen in betracht, welche dazu geeignet sind, die Einblendungsplattenkette darauf auf- oder davon abzurollen. Die erste 20 und zweite Walzenrollenaufnahme 21 sind um die jeweilige Drehachse 24 drehbar gelagert. Die erste Walzenrollenaufnahme 20 ist zu deren rotatorischem Antrieb mit einem Schrittmotor 25 verbunden. Die zweite Walzenrollenaufnahme 21 ist mittels einer Spiralfeder gegen die erste Walzenrollenaufnahme 20 vorgespannt, so dass die Einblendungsplattenkette 16 mit einer zwischen der ersten 20 und zweiten Walzenrollenaufnahme 21 wirkenden Zugspannung beaufschlagt wird. Durch die Vorspannung kann ein einer positionsgenauen Einstellung einer Einblendungsmöglichkeit abträgliches Spiel der Einblendungsplattenkette 16 wesentlich verringert werden.
  • Zwischen der ersten Walzenrollenaufnahme 20 und der zweiten Walzenrollenaufnahme 21 ist eine Führungseinheit zum Führen der Einblendungssegmente 17 in Längsrichtung der Einblendungsplattenkette 16 entlang eines vorgegebenen Führungswegs angeordnet. Der Führungsweg ist im vorliegenden Beispiel durch zwei, im Allgemeinen durch zumindest eine, Führungsschiene 27 so vorgegeben, dass die Einblendungssegmente 17 derart an dem Strahlenaustrittsfenster 15 vorbeigeführt und an diesem positioniert werden können, dass die jeweils gewünschte Einblendung eingestellt werden kann.
  • Die erfindungsgemäß gelenkartig verbundenen Einblendungssegmente 17 können auf die erste 20 und zweite Walzenrollenaufnahme 21 auf- bzw. davon abgerollt werden. Das ermöglicht die Realisierung einer Vielzahl an Einblendungsmöglichkeiten, welche im Wesentlichen durch die Anzahl der Einblendungssegmente 17 gegeben sind, bei gleichzeitig besonders Platz sparender Ausgestaltung der Strahleinblendungseinheit 10. Die realisierbare Anzahl an Einblendungsmöglichkeiten ist, im Vergleich zu bekannten planaren, Einblendungsblechen, in wesentlich geringerem Maße durch die Gehäusewandungen 12 (siehe 2) und dgl. eingeschränkt. Die Strahleinblendungseinheit 10 ist zudem robust und ermöglicht, z. B. mit einem an die erste Walzenrollenaufnahme 20 direkt oder über ein Getriebe angeflanschten, Schrittmotor eine schnelle und exakte Verschiebung der Einblendungssegmente 17. Das bedeutet, dass unterschiedliche Einblendungsmöglichkeiten schnell und mit hoher Genauigkeit eingestellt werden können. Die Verschiebung kann insbesondere in einem für die Röntgen-Computertomografie günstigen Zeitfenster in der Größenordnung von Millisekunden durchgeführt werden. Bei geeignet gewählter – mittlerer – Breite der Einblendungsschlitze 18 kann zusätzlich zu den vorgenannten Vorteilen eine besonders geringe Strahlungsdosisbelastung des zu untersuchenden Patienten 3 erreicht werden. Ferner kann die erfindungsgemäße Strahleinblendungseinheit 10 mit einer Vielzahl an Einblendungsmöglichkeiten unter vergleichsweise geringem konstruktiven Aufwand und geringen Kosten hergestellt werden.
  • Abweichend von der vorangehenden Darstellung ist es auch möglich, dass lediglich eine Walzenrollenaufnahme vorgesehen ist und der nicht auf dieser aufgenommene Teil der Einblendungsplattenkette 16 in Führungsschienen aufgenommen ist und darin geführt wird. Dabei kann, analog zu oben, das zweite Ende 23 mittels einer Vorspanneinheit, z. B. einer Spiralfeder, gegen die erste Walzenrollenaufnahme vorgespannt sein. Der Verlauf der Führungsschienen kann dabei z. B. an die räumlichen Gegebenheiten innerhalb der Gantry 4 angepasst werden. Beispielsweise können sich die Führungsschienen im Bereich des Strahlaustrittsfensters 15 linear erstrecken und ein einem dazu benachbarten Bereich spiralförmig verlaufen, so dass der von der ersten Walzenrollenaufnahme 20 abgerollte Teil der Einblendungsplattenkette 16 Platz sparend aufgenommen werden kann. Auch ist es möglich, dass die Einblendungsplattenkette 16 ausschließlich in Führungsschienen geführt ist, ohne dass Walzenrollenaufnahmen vorgesehen sind. Insoweit sollen die mit den Figuren gezeigten Ausführungen nicht als einschränkend angesehen werden. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung weitere, gegenüber den Figuren modifizierte Strahleinblendungseinheiten denkbar und möglich.
  • Insbesondere aus der obigen Beschreibung und den obigen Ausführungsbeispielen wird deutlich, dass die erfindungsgemäße Strahleinblendungseinheit, Strahlerzeugungseinrichtung und Tomografieeinrichtung die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe lösen. Es kann also insbesondere eine besonders Platz sparende, robuste und zuverlässige Strahleinblendungseinheit bereitgestellt werden.

Claims (16)

  1. Strahleinblendungseinheit (10), umfassend mehrere jeweils zumindest einen Einblendungsschlitz (18) zur Einblendung einer von einer Strahlungsquelle (8) ausgehenden Strahlung, insbesondere Röntgen- (9) oder Gammastrahlung, auf einen vorgegebenen Einblendungsbereich (E) aufweisende plattenartige Einblendungssegmente (17), welche zur Ausbildung einer Einblendungsplattenkette (16) aneinander gereiht und gelenkartig miteinander verbunden sind.
  2. Strahleinblendungseinheit (10) nach Anspruch 1, wobei eine zwischen einem ersten und einem dazu in Längsrichtung der Einblendungsplattenkette (16) benachbarten zweiten Einblendungssegment ausgebildete Gelenkverbindung (19) als Scharniergelenk ausgebildet ist.
  3. Strahleinblendungseinheit (10) nach Anspruch 1, wobei eine zwischen einem ersten und einem dazu in Längsrichtung der Einblendungsplattenkette (16) benachbarten zweiten Einblendungssegment ausgebildete Gelenkverbindung als Kugelgelenk ausgebildet ist.
  4. Strahleinblendungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einblendungssegmente (17) in Längsrichtung der Einblendungsplattenkette (16) eine im Wesentlichen gleiche Breite aufweisen.
  5. Strahleinblendungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einblendungsschlitze (18) zumindest zweier Einblendungssegmente (17) voneinander verschiedene mittlere Einblendungsbreiten aufweisen.
  6. Strahleinblendungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einblendungsschlitze (18) in den Einblendungssegmenten (17) bezüglich der Längsrichtung der Einblendungsplattenkette (16) mittig angeordnet sind.
  7. Strahleinblendungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Einblendungsschlitze (18) bezüglich deren Längsrichtung zu deren Mitte hin taillenartig schmäler werden.
  8. Strahleinblendungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Einblendungssegmente (17) aus einem strahlungsabsorbierenden Material, insbesondere Tantal oder Wolfram, hergestellt sind.
  9. Strahleinblendungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend des Weiteren zumindest eine mit einem ersten Ende (22) der Einblendungsplattenkette (16) verbundene, drehbar gelagerte Walzenrollenaufnahme (20) zum Auf- oder Abrollen der Einblendungsplattenkette (16).
  10. Strahleinblendungseinheit (10) nach Anspruch 9, umfassend eine mit einem zweiten Ende (23) der Einblendungsplattenkette (16) verbundene, drehbar gelagerte weitere Walzenrollenaufnahme (21) zum Ab- bzw. Aufrollen der Einblendungsplattenkette (16).
  11. Strahleinblendungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend des Weiteren eine Führungseinheit zum Führen der Einblendungssegmente (17) in Längsrichtung der Einblendungsplattenkette (16) entlang eines durch die Führungseinheit vorgegebenen Führungswegs.
  12. Strahleinblendungseinheit (10) nach Anspruch 11, wenn abhängig von Anspruch 10, wobei die Führungseinheit zumindest eine Führungsschiene (27) zum Führen der Einblendungssegmente (17) auf einem durch die Führungsschiene (27) zwischen der Walzenrollenaufnahme (20) und der weiteren Walzenrollenaufnahme (21) festgelegten Führungsweg aufweist.
  13. Strahleinblendungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Walzenrollenaufnahme (20) und/oder die weitere Walzenrollenaufnahme (21) eine Antriebseinheit zum Drehen der Walzenrollenaufnahme (20) und/oder der weiteren Walzenrollenaufnahme (21) aufweist/en.
  14. Strahleinblendungseinheit (10) nach Anspruch 13, wobei die Antriebseinheit einen direkt oder mittels einer Getriebeeinheit auf die Walzenrollenaufnahme (20) und/oder die weitere Walzenrollenaufnahme (21) wirkenden Schrittmotor (25) umfasst.
  15. Strahlerzeugungseinrichtung (6), umfassend eine Strahlungsquelle, insbesondere eine Röntgen- (8) oder Gammastrahlungsquelle, zur Erzeugung von Strahlung (9), und eine der Strahlungsquelle in Abstrahlungsrichtung der Strahlung (9) nachgeschaltete Strahleinblendungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14
  16. Tomografieeinrichtung, insbesondere Röntgen-Computertomografieeinrichtung (1), umfassend eine Strahlungsquelle (8) zur Erzeugung von Strahlung, insbesondere Röntgen- oder Gammastrahlung, einen der Strahlungsquelle (8) in Abstrahlungsrichtung der Strahlung (9) gegenüberliegend angeordneten Strahlungsdetektor (7) und eine der Strahlungsquelle (8) in Abstrahlungsrichtung nachgeschaltete Strahleinblendungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zur Einblendung der Strahlung (9) auf einen vorgegebenen Einblendungsbereich (E) auf dem Strahlungsdetektor (7).
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