NL8800614A - Roentgenonderzoek apparaat met drie rotatie assen. - Google Patents

Description

* * PHN 12.474 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Röntgenonderzoek apparaat met drie rotatie assen.

De uitvinding heeft betrekking op een röntgenonderzoek apparaat met een röntgenbron en een röntgendetector die op enige onderling afstand diametraal en gezamelijk om drie rotatieassen ten opzichte van een tussen de röntgenbron en de röntgendetector 5 plaatsbare draagtafel roteerbaar zijn opgesteld.

Een dergelijke röntgenonderzoek apparaat is bekend uit ÜS 3,281,598. In een aldaar beschreven apparaat worden deze rotatieassen gerealiseerd door de röntgenbuis en de röntgendetector op te hangen in een C-boog die in het vlak van de C-boog 10 roteerbaar is om een eerste as. De C-boog is verder, roteerbaar om een tweede as, verbonden met een drager terwijl de drager om een verticale as aan het plafond is bevestigd. Het apparaat is isocentrisch uitgevoerd, hetgeen betekent, dat de drie assen een gezamelijk snijpunt, het isocentrum, hebben. Het isocentrum ligt 15 gebruikelijk in een te onderzoeken object.

De grote bewegingsvrijheid van het stelsel röntgenbron-röntgendetector verder kortheidshalve ook het beeldvormende stelsel genoemd, heeft vele voordelen. Immers een patient kan nu onder een grote variatie richtingen worden doorstraald. Dit is 20 bijvoorbeeld bij catherisatie van groot nut.

Bij gebruik van het bekende apparaat wordt het als storend ervaren dat de oriëntatie van een doorstralingsbeeld, bijvoorbeeld weergegeven op een monitor, niet eenduidig met een te onderzoeken object, in het bijzonder een patient, gecorreleeerd is. De 25 radioloog verliest dan veel tijd om het weergegeven beeld anatomisch te kunnen interpreteren en de kans op een foutieve diagnose neemt toe.

Verder is de bewegingsvrijheid van bedienend personeel nabij een te onderzoeken patient vaak sterk beperkt.

De uitvinding beoogt dit bezwaar te ondervangen en 30 daartoe heeft een röntgenonderzoek apparaat van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding tot kenmerk, dat middelen zijn opgenomen voor het bewerkstelligen van onderlinge correlatie van .8800614 PHN 12.474 2 1 •t rotatiehoeken om verschillende rotatieassen.

Doordat in een apparaat volgens de uitvinding middelen zijn opgenomen voor een correlatie van onderscheiden hoekbewegingen kan steeds een monitorbeeld met een vast oriëntatie, bijvoorbeeld ten 5 opzichte van een lengteas door een patient worden weergegeven. Ook kan bijvoorbeeld één van de assen steeds samenvallend met een herkenbare as door een object, bijvoorbeeld de wervelkolom, maar ook de richting van een af te beelden bloedvat, worden georiënteerd. Voor de voordelen van een dergelijke assenoriëntatie wordt verwezen naar OS 3,892,967.

10 In een voorkeursuitvoering omvat de rotatie correlatie inrichting middelen voor het uitvoeren van gekoppelde bewegingen waardoor bijvoorbeeld een vooringestelde reeks oriëntatie doorstralingen kan worden gerealiseerd. De besturing is daarbij bijvoorbeeld zodanig uitgevoerd, dat met een minimum aan 15 hoekverdraaiingen van een eerdere naar een volgende doorstralings-inrichting wordt gegaan. Bij een gedeeltelijk handbediend apparaat kan daartoe ook gedacht worden aan het gebruik van een lichtvizier. Door vanuit een lichtvizier een spleetbeeld op een te onderzoeken object te projecteren en een gegeven oriëntatie van een spleetbeeld met een 20 gegeven hoekoriëntatie voor doorlichting te combineren kan een gewenst beeld op de monitor worden gerealiseerd.

In een verdere voorkeursuitvoering zijn de röntgenbron en een röntgenbeeldversterker zodanig aan een C-boog gemonteerd, dat een rotatie om een as dwars op het vlak van de C7boog 25 zich over ten minste twee maal 90° kan uitstrekken. Hierbij kan de C-boog dus tot voorbij de röntgenbuis dan wel de röntgenbeeldversterkerbuis of beiden door een C-boog sokkel glijden.

In het bijzonder is de C-boog daartoe zo breed uitgevoerd, dat de röntgenbuis en de röntgenbeeldversterkerbuis daarin zonder 30 zijdelings uitstekende delen monteerbaar zijn. Een dergelijke C-boog kan ook tot een complete ring zijn uitgebreid en bijvoorbeeld voor bi-plane andere zoekingen met 2 röntgenbronnen en 2 beeldversterkerbuizen zijn uitgerust.

In een verdere uitvoering zijn een röntgenbron en een 35 röntgenbeeldversterkerbuis zodanig in een gezamelijke drager gemonteerd, dat dit geheel ten opzichte van een gemeenschappelijk zwaartepunt, dat bij voorkeur in of nabij het isocentrum ligt, is .8800614 t' te* PHN 12.474 3 uitgebalanceerd, waartoe aan de röntgenbron of de detector contragewichten zijn toegevoegd. Contragewichten zijn in het bijzonder dan nodig wanneer bijvoorbeeld de detector in de richting van de stralingsvector, dat is de hoofstraal van een door de röntgenbron 5 uitgezonden en door de detector ingevangen röntgenbundel, verplaatsbaar is. Hierbij zal voor elke heroriëntatie de detector bijvoorbeeld eerst in een gebalanceerde stand worden gebracht. Voor het heroriënteren zelf behoeven dan geen zwaartekrachten te worden overwonnen. Zonder radiale verplaatsbaarheid van de detector in de 10 C-boog is het beeldvervormend systeem altijd uitgebalanceerd.

Aan de hand van de tekening zullen in het onderstaande enkele voorkeursuitvoeringen volgens de uitvinding nader worden beschreven.

De enkele figuur van de tekening toont een schetsmatige 15 weergave van een apparaat volgens de uitvinding uitgevoerd als een plafond apparaat met een C-boog constructie.

Een röntgenonderzoek apparaat als weergegeven in de tekening toont een röntgenbron 2 met een stralingsvoorwerppunt 3 en een röntgenbeeldversterker 4 met een ingangsscherm 5. Het focus 3 en 20 het scherm 5 zijn op een onderlinge afstand L gemonteerd in een c-boog 6. De C-boog is verschuifbaar in een C-boog sokkel 8 gemonteerd. Door verschuiven van de C-boog 6 door de sokkel 8 voert het stelsel röntgenbron-röntgendetector en daarmede een bundelvector 10, zoals reeds opgemerkt, samenvallend met een hoofdstraal van een door de 25 röntgenbron uit te zenden en door de röntgendetector in te vangen röntgenbundel, een rotatie uit om een as 12 die hier dwars op het vlak van tekening is gericht. (Duidelijkheidshalve is de as anders dan met een enkel punt met een streeplijn aangegeven).

De C-boog sokkel 8 is roteerbaar om een as 14 verbonden 30 met een draagarm 16. De draagarm 16 is verbonden met een draagbalk 18 die hier roteerbaar om een as 20 is verbonden met een draagplaat 22. De draagplaat 22 is bijvoorbeeld via een X-Y translatie systeem, met enkel een X-translatie systeem of geheel vast met een plafond 24 verbonden. De constructie is isocentrisch als de assen 12, 14 en 20, zoals hier 35 geschetst, een gemeenschappelijk snijpunt 30 hebben. Voor de as 20 kan daartoe gebruik gemaakt worden van een aangepast draagplaat 22 met een X-Y transplantatie mechanisme. Het snijpunt 30 wordt gebruikelijk het .8800614 PHN 12.474 4 isocentrum genoemd en ligt bij voorkeur in een te onderzoeken object.

Ten aanzien van de röntgenbeeldversterkerbuis moet daarbij bedacht worden dat deze voor beeldweergave op een monitor aan een uitgangszijde veelal is voorzien van een televisieopneembuis.

5 Voor het inwinnen van signalen die een maat zijn voor hoekverdraaiingen om onderscheiden assen is de C-boog uitgerust met een meetlineaal 40 en is in de sokkel een meetinrichting 42 opgenomen die verplaatsing van de C-boog ten opzichte van bijvoorbeeld een nulstand, bijvoorbeeld de geschetste verticale stand, registreert en als 10 elektrisch signaal doorgeeft aan een stuurinrichting 44.

Voor het meten van rotatiestanden van de twee andere assen 14 en 20 kunnen hoekraeetinrichtingen 46 en 48 bijvoorbeeld in de vorm van encoders zijn opgenomen. Vanuit deze meetinrichtingen kunnen eveneens meetsignalen aan 15 de stuurinrichting 44 worden toegevoerd. Voor registratie van hoekoriëntaties is het irrelevant of de rotaties met de hand of met motoren worden doorgevoerd. Anderzijds kan met een uitvoerig met motoraandrijving de oriëntatie bijvoorbeeld door stappen tellen van een stappenmotor of door toevoeging van een encoder aan een lineaire 20 motor worden doorgevoerd. Ook dan kan het voor beeldoriëntatie gewenst zijn dat oriëntatie signalen aan de besturingsinrichting 44 worden doorgegeven. Voor verdere automatisering kan aan de stuurinrichting een lees-geheugen inrichting 50 zijn toegevoegd. Met behulp daarvan kan dan uit een informatiedrager of met behulp van enkel een functieknop-25 bediening de besturingsinrichting worden geactiveerd tot het doen uitvoeren van een gewenst meetprogramma. Voor een meer uitvoerige beschrijving van dergelijke besturingsmechanismen kan worden verwezen naar bijvoorbeeld US 4,481,656.

In een andere uitvoering is bij voorkeur op de detector 30 een licht projector bevestigd. Deze projector vormt bijvoorbeeld een lijnbeeld op een te onderzoeken object of op een draagtafel 32 daarvoor. Een gegeven oriëntatie daarvan correspondeert met een gegeven doorlichtingsoriëntatie en daarmede met een beeldoriëntatie op een beeldweergave-inrichting. Vooral bij een handbediend apparaat 35 werkt deze uitvoering gunstig omdat de onderzoeker dan slechts de projectielijn in een gezochte oriëntatie behoeft te brengen door rotatie om de relevante assen. In het bijzonder bij handbediening is het . 880 061 4 4 PHN 12.474 5 gunstig dat de C-boog bij heroriëntatie is uitgebalanceerd. Dit geldt in het bijzonder voor rotatie om de assen 12 en 14 omdat bij onbalans bij voorverplaatsing ontkoppelde de C-boog instabiliteiten op zouden treden. Om hierin te voorzien is de C-boog met de röntgenbron en de 5 röntgenbeeldversterkerbuis slechts ontkoppelbaar in een nulstand waarbij het zwaartepunt substantieel samenvalt met het isocentrum dus met het snijpunt van de rotatieassen 12 en 14, en dus op elk van die assen ligt. Rotatie kan dan om beide assen tegen slechts de wrijvingskracht worden uitgevoerd. Veelal is het voor een optimale 10 beeldvorming gewenst dat de röntgendetector in casu de röntgenbeeldversterkerbuis bij de beeldvorming zo dicht mogelijk bij het object is geplaatst. Hiertoe is de röntgenbeeldversterkerbuis in de richting van de stralingsvector verplaatsbaar gemonteerd. Voor heroriëntatie kan deze dan bijvoorbeeld eerst naar de nulstand, dat 15 wil zeggen de gebalanceerde positie worden gebracht en daarna de heroriëntatie worden doorgevoerd. Bij handbediening zal indrukken van een ontkoppelknop bijvoorbeeld slechts in de nulstand toelaatbaar zijn.Voor balancering in een nulstand kan het nodig zijn aan bijvoorbeeld de röntgenbuis een verzwaring 52 bijvoorbeeld een blok 20 lood toe te voegen.

Hoewel de uitvinding in het bovenstaande voornamelijk is toegelicht aan de hand van de geschetste plafond-C-boog constuctie is de uitvinding daartoe zeker niet beperkt. Het is zonder meer duidelijk, dat de draaghalk 18 ook verbonden kan zijn met de vloer of met een met de 25 vloer gekoppelde draagplaat, waardoor een vast met de vloer of een verrijdbaar apparaat is gerealiseerd. De drie rotatieassen kunnen ook worden gerealiseerd met een stangenconstructie, bijvoorbeeld voortbouwend op constructies zoals gegeven in ÜS 3,892,967. Ook een dergelijk apparaat kan zodanig worden uitgevoerd, dat drie 30 onafhankelijke rotatieassen, indien gewenst ook isocentrische, zijn georiënteerd. Meet- en registratie-inrichtingen voor onderlinge hoekoriëntatie of monitor beeldoriëntatie kunnen geheel overeenkomstig worden aangebracht.

.8800614

Claims (10)

1. Röntgenonderzoek apparaat roet een röntgenbron (2) en een röntgendetector (4) die op enige onderlinge afstand diametraal ten opzichte van elkaar en gezamelijk om drie assen (12, 14, 20) ten opzichte van een tussen de röntgenbron en de röntgendetector 5 plaatsbare draagtafel 32 roteerbaar zijn, met het kenmerk, dat middelen (42, 44, 46, 48) zijn opgenomen voor een onderlinge correlatie van rotatiehoeken om verschillende van de rotatieassen.

2. Röntgenonderzoek apparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de correlatiemiddelen een vaste oriëntatie van een 10 beeldweergave ten opzichte van een referentie in een te onderzoeken object bewerkstelligen.

3. Röntgenonderzoek apparaat volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat voor alle onderzoekingen een voor diagnostische beeldweergave geoptimaliseerde assen oriëntatie ten opzichte van een 15 te onderzoeken object instelbaar is.

4. Röntgenonderzoek apparaat volgens één der voorgaande conclusies, met kenmerk, dat een hoofas van het apparaat steeds zodanig instelbaar is dat die samenvalt met een hoofdas van een te onderzoeken object. 20

5. Röntgenonderzoekinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de correlatiemiddelen een vooropgesteld doorlichtingprogramma met een minimum aan rotaties bewerkstelligen.

6. Röntgenonderzoek apparaat volgens één der 25 voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat rotatieassen van hoekmeetinrichtingen zijn voorzien en signalen van die meetinrichtingen aan een centrale besturingsinrichting 44 toevoerbaar zijn.

7. Röntgenonderzoek apparaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan een detectie-inrichting 30 lichtvizieren zijn toegevoegd voor het vormen van met de een gegeven stralingvector oriëntatie corresponderende beeldvorming.

8. Röntgenonderzoek apparaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan een rotatie rotatieas een hoekencodeer is toegevoegd voor meten en weergeven van een door die 35 as ingenomen hoekstanden.

9. Röntgenonderzoek apparaat volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een .8800614 PHN 12.474 7 röntgenbeeldversterkerbuis in de richting van de stralingsvector verplaatsbaar is onder behoud van een gebalanceerde c-boog.

10. Röntgenonderzoek apparaat volgens één der voorgaande conclusies, aet het kenmerk, dat deze is uitgerust met een 5 C-bopg waarin een röntgenbron en een röntgendetector zodanig zijn gemonteerd dat de C-boog over ten minste twee maal 90° door een C-boog sokkel roteerbaar is. .8800614