DE3610080C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rasterbewegungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In einem Röntgenuntersuchungsgerät zum Untersuchen eines Patienten mittels Bestrahlung mit Röntgenstrahlung ist beispielsweise ein Raster einem Film zum Aufzeichnen eines Röntgenbildes vorgeschaltet, um die auf den Film auftreffende Röntgenstrahlung zu steuern. Im Röntgen- Radiographiemodus werden vom bzw. im Objekt (Patient) beim Durchgang der Röntgenstrahlung durch dieses ge­ streute Röntgenstrahlen erzeugt. Wenn die gestreuten Röntgenstrahlen auf den Film auftreffen, verschlechtern sich Kontrast und Güte des erhaltenen Radiogramms. Die gestreuten Strahlen werden deshalb im Röntgen-Radio­ graphiemodus mittels des Rasters beseitigt.

Ein solches Raster (oder auch Gitter) wird durch einan­ der abwechselnde Anordnung von Segmenten (aus z. B. Blei), welche Röntgenstrahlung nicht durchlassen, und anderen Segmenten (z. B. in Form von Löchern, aus Holz, Papier, Aluminium od. dgl.), welche Röntgenstrahlung durchlassen, gebildet. Bei dieser Anordnung läßt das Raster die Über­ tragung eines direkt durch das Objekt hindurchgedrungenen Röntgenstrahls zu, verhindert aber die Übertragung ge­ streuter Strahlen vom Objekt.

Da jedoch die Segmente ein Gittermuster bilden, kann dann, wenn das Raster in seiner Lage festgelegt ist, ein Raster- oder Gittermusterbild auf dem Film abgebildet werden. Aus diesem Grund ist mit dem bisherigen Gerät ein Schwing­ mechanismus zum Schwingenlassen des Rasters gekoppelt, so daß auf dem Film kein Gittermuster abgebildet wird.

Die durch das Objekt hindurchgehenden Röntgenstrahlen werden durch das Raster teilweise beseitigt, weshalb eine Röntgenröhre Röntgenstrahlung in vergleichsweise hoher Dosis abstrahlen muß. Beim Abbilden von Gelenken od. dgl. oder wenn es sich beim Patienten um ein Kind handelt, wird jedoch die Röntgenstrahlung in niedriger Dosis abgestrahlt, um die schädliche Wirkung der Röntgenstrahlung auf den Körper zu vermeiden. In diesem Fall muß das Raster aus der Röntgenabbildungsstellung entfernt werden. Aus diesem Grund sind Mechanismen so­ wohl zum Schwingenlassen des Rasters als auch zum selektiven Entfernen desselben aus der Abbildungs­ position erforderlich.

Bei einer bekannten Rasterbewegungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 (japanische Gebrauchs­ muster-Veröffentlichung 58-16 640) wird für das Schwingen­ lassen des Rasters der Motor verwendet, mit welchem über ein mit dem Motor und mit dem Raster gekoppeltes Seil das Zurückziehen des Rasters in die unwirksame Stellung ausgeführt wird. Wenn nun das Raster schwingengelassen werden soll, wird die Drehrichtung des Motors zum An­ sprechen auf Grenzschalter umgekehrt, die an Stellen angeordnet sind, welche das Ende des Bewegungshubes des Rasters in jeder Richtung der Schwingbewegung bestimmen. Die bekannte Vorrichtung ist insbesondere wegen der Notwendigkeit des häufigen Umkehrens der Drehrichtung des Antriebsmotors vergleichsweise umständlich und ver­ sagungsanfällig.

Weiterhin ist aus der DE-OS 25 19 317 eine Maskenbewegungs­ vorrichtung für ein Röntgenradiographiegerät bekannt, wobei die Maske mit einander abwechselnd angeordneten, Röntgenstrahlung durchlassenden bzw. nichtdurchlassenden Bereichen versehen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rasterbewegungsvorrich­ tung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 derart auszuführen, daß die Schwingbewegung des Rasters mit ein­ fachen Mitteln und zuverlässig erhalten wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teiles des Patentanspruches 1.

Bei einer Rasterbewegungsvorrichtung ist für das Schwin­ genlassen des Rasters eine getrennte Antriebsvorrichtung vorgesehen, die über eine lösbare Einrasteinrichtung mit dem Raster verbunden ist derart, daß die Verbindung zwischen dem Raster und der Schwingeinrichtung selbst­ tätig gelöst wird, wenn das Raster in die unwirksame Stellung zurückgezogen wird. Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung kann für das Ausführen der Schwingbewegung des Rasters eine einfach betätigbare Einrichtung vorge­ sehen werden, beispielsweise in Form eines Kurbelantrie­ bes, mit welchem immer in ein und derselben Richtung erfolgende Drehung in eine hin- und hergehende Schwing­ bewegung des Rasters übertragen wird. Wenn das Raster in die unwirksame Stellung zurückgezogen werden soll, wird die Zurückzieheinrichtung betätigt, wobei dann die Verbindung zwischen dem Raster und der Schwingein­ richtung selbsttätig aufgehoben wird und selbsttätig wieder einrastet, wenn das Raster wieder in die wirksame Stellung gebracht wird.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen angegeben.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht eines Röntgenuntersuchungsgeräts, auf das die Erfindung angewandt ist,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer Auf­ nahme-Abbildungseinheit beim Gerät nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Aufsicht auf eine Rasterbe­ wegungsvorrichtung und

Fig. 4 eine teilweise im Schnitt gehaltene Dar­ stellung eines Einrastmechanismus bei der Vorrichtung nach Fig. 3.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Röntgenuntersuchungs­ gerät 10 ist eine Röntgenröhre 12 zum Emittieren von Röntgenstrahlung an einem Tisch 14 angeordnet, auf dessen obere Platte 16 ein Patient legbar ist. Über der oberen Platte 16 ist eine Aufnahme-Abbildungsein­ heit (spot-shot imaging unit) 18 zum Aufnehmen eines Röntgenbilds des Patienten auf einem Film angeordnet. Die Einheit 18 ist mittels eines Ständers 20 am Tisch 14 gehaltert. Eine an der Einheit 18 vorgesehene Röntgen-Fernsehkamera 22 ist mit einem nicht darge­ stellten Fernsehmonitor verbunden.

Gemäß Fig. 2 sind in der Einheit 18 ein Film (oder eine Röntgenplatte) 26 und zwei unterteilende oder abdeckende Masken 28 und 30 in einem Gehäuse 24 durch Tragelemente 32 und 34 parallel zueinander festgelegt. In die Tragelemente 32 und 34 sind jeweils die gegen­ überliegenden Kanten der Masken 28 und 30 (in Nuten) verschieblich eingesetzt. Die Bestrahlung des Films 26 mit Röntgenstrahlung wird durch Verschieben der Masken 28 und 30 geregelt, wobei ein Röntgenbild auf dem ½ oder ¼ unterteilten (abgedeckten) Film erzeugt wird.

Zwischen dem Film 26 und den Masken 28, 30 ist prak­ tisch parallel zu diesen ein Raster (oder auch Gitter) 36 zur Steuerung der auf den Film 26 projizierten Röntgenstrahlung angeordnet. Die gegenüberliegenden Ränder 38 und 40 des Rasters 36 sind dabei verschieb­ lich in Nuten 42 bzw. 44 in den Tragelementen 32 bzw. 34 geführt.

Im Raster 36 sind Bleisegmente 46, die keine Röntgen­ strahlung durchlassen, und andere Segmente 48 (z. B. Öffnungen, Holz-, Papier- oder Aluminiumteile), welche die Röntgenstrahlung durchlassen, einander abwechselnd angeordnet, und zwar mit einer Raster­ dichte von 34 Elemente/cm bei einer Dicke von 2-3 mm. Aufgrund dieser Ausbildung läßt das Raster 36 die durch ein Untersuchungs-Objekt hindurchgegangene direkte Strahlung durch, während es die gestreute Strahlung vom Objekt abfängt.

Ein in Fig. 3 dargestellter Bewegungs- oder Verschiebe­ mechanismus 50 für das Raster 36 umfaßt einen Raster- Rückziehmechanismus 52 zum bedarfsweisen Verschieben des Rasters 36 aus einer Abbildungsstellung A (Fig. 1) in eine nicht abbildende oder unwirksame Stellung B (Fig. 1) sowie einen Schwingmechanismus 54 zum schwingenden oder pendelnden (geradlinigen) Hin- und Herverschieben des Rasters 36 in einem Abbildungsmodus.

Der Rückziehmechanismus 52 enthält einen ersten Motor 56, dessen Welle über eine Kupplung 57 mit einer An­ triebsrolle 58 verbunden ist. Eine Umlenkrolle 60 ist in Verschiebungsrichtung (Pfeil S) des Rasters 36 von der Antriebsrolle 58 auf Abstand angeordnet. Zwischen den Rollen 58 und 60 ist ein Seilzug 62 gespannt, dessen eines Ende in eine Bohrung 67 im Vorderkanten­ bereich 64 des Rasters 36, in dessen Verschiebungs­ richtung gesehen, im Bereich der einen Seite 38 des Rasters 36 eingehängt ist. Das andere Ende des Seil­ zugs 62 ist unter Zwischenfügung einer Schrauben-Feder 68 im Hinterkantenbereich 70 des Rasters 36 eingehängt. Die Feder 68 dient zum Aufnehmen oder Dämpfen von Stößen beim Bewegen und Anhalten des Rasters 36. Mit diesem Mechanismus 52 kann das Raster 36 durch den Motor 56 zwischen der Abbildungsstellung A und der un­ wirksamen Stellung B bewegt werden.

Der Schwingmechanismus 54 weist gemäß Fig. 3 und 4 einen zweiten Motor 72 auf, dessen Welle 74 mit einer Kurbel­ scheibe 76 verbunden ist, von der ein exzentrisch ange­ ordneter Zapfen 80 absteht. Das eine Ende eines Kurbel- Lenkers 78 ist mittels eines Lagers 81 axial an einem distalen Endabschnitt des Zapfens 80 schwenk- oder dreh­ bar gelagert.

Der andere Endabschnitt des Lenkers 78 greift über einen Einrastmechanismus (engaging mechanism) 84 mit dem Vorderkantenbereich 64 des Rasters 36 im Bereich von dessen anderer Seite 40 zusammen.

Gemäß Fig. 4 ist am anderen Ende des Kurbel-Lenkers 78 über ein Lager 86 eine Nabe (boss) 87 axial gelagert. Im oberen Endabschnitt der Nabe 87 ist eine Blind- Bohrung 88 ausgebildet, in welche eine Schraubenfeder 90 und ein über letzterer angeordnetes und durch diese in Aufwärtsrichtung vorbelastetes Einrastelement 92 eingesetzt sind. Die obere Hälfte des Einrastelements 92 ragt unter Beaufschlagung durch die Feder 92 über die Nabe 87 hinaus. Das obere Ende 94 des Einrastele­ ments 92 ist halbkugelig ausgebildet. In der Unterseite des anderen Seitenbereichs 40 des Rasters 36 ist eine halbkugelige Ausnehmung 96 zum Aufnehmen (Eintreten­ lassen) des oberen Endes 94 des Einrastelements 92 aus­ gebildet.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Rasterbewegungs­ vorrichtung gemäß der beschriebenen Ausführungsform erläutert.

Zum Schwingenlassen des Rasters 36 in Richtung des Pfeils E wird der Motor 72 zum Drehen der Kurbelscheibe 76 über die Welle 74 in Drehung versetzt, wobei sich die Nabe 87 am anderen Endabschnitt des Kurbel-Lenkers 78 linear hin- und herbewegt. Bei der Drehung des Motors 72 wird somit das Raster 36 in eine Schwing- oder Pendelbewegung versetzt.

Wenn das Raster 36 nur mittels der Schwingung einer Schraubenfeder in Schwingung versetzt wird, wird die Frequenz der Schwingung allmählich gedämpft. Da bei der dargestellten Ausführungsform das Raster 36 je­ doch durch den Motor 72 in Schwingung versetzt wird, kann diese Schwingung mit konstanter Frequenz statt­ finden. Dabei wird das Raster 36, wie in doppelt strichpunktierten Linien in Fig. 3 angedeutet, gerad­ linig hin- und hergehend zwischen Stellungen C und D in Schwingung versetzt. Es ist darauf hinzuweisen, daß bei dieser Schwingbewegung des Rasters 36 die Kupplung 57 ausgerückt ist.

Ein Röntgen-Radiographiemodus wird in der Weise durch­ geführt, daß die unterteilenden (oder abdeckenden) Masken 28 und 30 während der Schwingbewegung des Rasters 36 zum Begrenzen einer Filmfläche verschoben werden. Das Raster 36 verhindert dabei eine Bestrahlung des Films mit gestreuter Röntgenstrahlung, wobei durch die Schwingbewegung des Rasters 36 gleichzeitig die Abbildung des Rasters auf dem Film verhindert wird.

Wenn ein Röntgenradiogramm eines Kindes oder eines Ge­ lenks erzeugt werden soll, müssen die Röntgenstrahlungs­ dosis herabgesetzt und das Raster 36 entfernt werden. Zu diesem Zweck werden die Kupplung 57 eingerückt und der erste Motor 56 angesteuert, so daß sich die An­ triebsrolle 58 im Uhrzeigersinn dreht.

Infolgedessen verschiebt sich das Raster 36 in Richtung des Pfeils S in Fig. 3 und 4. Obgleich dabei das Ein­ rastelement 92 noch in die entsprechende Ausnehmung 96 im Raster 36 eingreift, wird auf das Einrastelement 92 eine waagerechte Kraft (in Richtung des Pfeils S) über­ tragen. Gleichzeitig wirkt auch eine das Einrastele­ ment 92 nach unten drängende Kraft (in einer Richtung senkrecht zur Richtung des Pfeils S) auf das Einrast­ element 92 ein, weil dessen oberes Ende 94 halbkugelig ausgebildet ist. Wenn das Einrastelement 92 gegen die Kraft der Feder 90 nach unten gedrückt wird, kommt der andere Seitenbereich 40 des Rasters 36 vom Einrast­ element 92 frei. Dabei wirkt, genauer gesagt, eine ge­ gebene Reibungskraft zwischen dem Einrastelement 92 und dem Seitenbereich 40, und wenn auf den Seitenbe­ reich 40 des Rasters 36 eine die Reibungskraft über­ steigende waagerechte Kraft einwirkt, verschiebt sich das Einrastelement 92 längs oder aus der halbkugeligen Ausnehmung im Seitenbereich 40 abwärts. Das Raster 36 wird dabei in Richtung des Pfeils S in die unwirksame Stellung (B in Fig. 1 und 3) verschoben, worauf der erste Motor 56 abgeschaltet wird.

Wenn das Raster 36 für den Radiographiemodus eingesetzt werden soll, wird der Motor 56 zur Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn angesteuert, um dadurch das Raster 36 in die Abbildungsstellung A zurückzuführen. Dabei tritt das obere Ende 94 des Einrastelements 92 zum Einrasten in den Seitenbereich 40 des Rasters 36 in die Ausnehmung 96 ein.

Die Erfindung ist keineswegs auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern ver­ schiedenen Änderungen und Abwandlungen zugänglich.

Während bei der beschriebenen Ausführungsform das obere Ende des Einrastelements zum Einrasten in den betreffenden Seitenbereich des Rasters halbkugelförmig ausgebildet ist, kann es z. B. auch flach ausgebildet und mit einem daran angebrachten Friktionselement (z. B. einem Gummistück) versehen sein. Dabei ist der mit dem Einrastelement in Eingriff bringbare Seitenbe­ reich des Rasters ebenfalls flach (ohne Ausnehmung) geformt.

Außerdem ist auch der Eingriff des Einrastelements nicht auf einen kraftschlüssigen Eingriff beschränkt. Bei­ spielsweise kann der Einrastmechanismus eine mit der Erregung eines Motors (des ersten Motors) des Rück­ ziehmechanismus gekoppelte Einrichtung (z. B. einen Elektromagneten) zum Trennen (Auskuppeln) des Schwing­ mechanismus aufweisen.

Claims (10)

1. Rasterbewegungsvorrichtung für ein Röntgenradiographie­ gerät, umfassend ein Raster (36) zum Beseitigen von an dem zu durchstrahlenden Objekt gestreuter Röntgenstrah­ lung mit einander abwechselnd angeordneten, Röntgen­ strahlung durchlassenden und Röntgenstrahlung nicht durchlassenden Bereichen, eine Schwingeinrichtung (54) zum Schwingenlassen des Rasters (36) in der Rasterebene um eine Abbildungs- oder Radiographiestellung (A) herum und eine Rückzieheinrichtung (52) zum Zurückziehen des Rasters (36) aus der Radiographiestellung (A) in eine unwirksame Stellung (B), gekennzeichnet durch eine Einrasteinrichtung (84) zum lösbaren einrastenden Verbinden der Schwingeinrichtung (54) und des Rasters (36), wobei das Raster (36) in Einrastverbindung mit der Schwingeinrichtung (54) in Schwingbewegung versetzbar und zum Zurückziehen in die unwirksame Stellung (B) außer Einrastverbindung mit der Schwingeinrichtung (54) bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingeinrichtung (54) einen Motor (76) und eine Kurbelstange (78) zum Umwandeln der Drehung des Motors (76) in eine Linearbewegung auf­ weist und daß ein Endabschnitt der Kurbelstange (78) über die Einrasteinrichtung mit dem Raster verbindbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrasteinrichtung (84) eine gegebene Reibungskraft auf den Endabschnitt der Kurbelstange (78) ausübt, um diesen Endabschnitt kraft­ schlüssig in Einrastverbindung mit dem Raster (36) zu bringen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrasteinrichtung (84) ein am einen Endabschnitt der Kurbelstange (78) vorge­ sehenes Einrastelement (92) und eine Feder (90) zum Vor­ belasten des Einrastelementes (92) in kraftschlüssige Einrastverbindung mit dem Raster (36) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrasteinrichtung (84) eine im Bereich des Rasters ausgebildete Ausnehmung (96), in die ein oberer Endabschnitt des Einrastelementes (92) einzutreten vermag, aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (96) halb­ kugelförmig ausgebildet ist und daß der obere Endab­ schnitt des Einrastelementes (92) komplementär zur Aus­ nehmung (96) ebenfalls halbkugelförmig ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrasteinrichtung (84) eine Nabe (87) aufweist, in welcher eine Bohrung (88) zur verschiebbaren Aufnahme des Einrastelementes (92) ausgebildet ist, und daß in die Bohrung (88) eine das Einrastelement in Betätigungsrichtung vorbelastende Schraubenfeder (90) eingesetzt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückzieheinrichtung (52) einen Motor (56), eine durch diesen antreibbare Seil­ rolle (58) und einen um die Seilrolle herumgelegten und mit seinen beiden Endabschnitten mit dem Raster (36) verbundenen Seilzug (62) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilzug (62) mit dem Ra­ ster über eine Feder (68) verbunden ist, die Stöße beim Bewegen und Anhalten des Rasters (36) auffängt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilrolle (58) mit einer Kupplung (57) versehen ist, welche die Antriebskraft­ übertragung vom Motor (56) herzustellen und zu trennen vermag.