NL9000250A - Inrichting voor spleetradiografie. - Google Patents

Description

Titel: Inrichting voor spleetradiografie.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor spleetradiografie voorzien van een met een spleetdiafragma samenwerkende absorptie-inrichting, die elektrisch bestuurbare piëzo-elektrische tongen met een vast uiteinde en een vrij uiteinde omvat, alsmede een besturingsinrichting die in bedrijf elektrische stuursignalen toevoert aan de tongen.

Een dergelijke inrichting is bijvoorbeeld bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 8400845. De bekende inrichting omvat een röntgenbron, die via een spieetvormig diafragma een te onderzoeken patiënt of voorwerp kan aftasten met een platte waaiervormige röntgenbundel. Teneinde een geharmoniseerd röntgenbeeld te verkrijgen is nabij het spieetvormige diafragma een absorptie-inrichting voorzien, die een aantal naast elkaar gelegen absorptie-elementen omvat, die onder besturing van elektrische stuursignalen in meerdere of mindere mate in de röntgenbundel gebracht kunnen worden.

Elk absorptie-element kan een sector van de waaiervormige röntgenbundel beïnvloeden. De stuursignalen worden verkregen middels een achter de patiënt of het voorwerp aangebrachte detector, die per sector van de röntgenbundel de doorgelaten hoeveelheid straling meet en corresponderende elektrische stuursignalen verschaft.

Als absorptie-element zouden tongen van piëzo-elektrisch materiaal kunnen worden toegepast, die aan één uiteinde zijn ingeklemd en met het andere uiteinde in de röntgenbundel gezwenkt kunnen worden onder besturing van de boven genoemde elektrische stuursignalen. Dergelijke tongen absorberen zelf reeds in zekere mate röntgenstraling, doch zijn aan de vrije uiteinden veelal nog voorzien van speciale, röntgenstraling absorberende elementen. In het laatste geval is het voldoende indien de speciale, röntgenstraling absorberende elementen in de röntgenbundel gezwenkt kunnen worden.

De tongen kunnen enkelvoudige tongen van piëzo-elektrisch materiaal zijn, die middels een tussen het bovenen ondervlak aangelegde elektrische stuurspanning in een gekromde stand kunnen worden gebracht. De tongen kunnen ook zogenaamde bimorfe elementen zijn, die uit twee op elkaar gelegde stroken piëzo-elektrisch materiaal bestaan.

De elektrische stuurspanning kan dan tussen de met elkaar verbonden buitenvlakken (boven- en ondervlak) en het gemeenschappelijke middenvlak liggen.

De tongen kunnen zodanig worden bestuurd dat de stand van de tongen ten opzichte van de spleet van het spleet-diafragma zich steeds aanpast aan het momentaan in de bijbehorende sector van de röntgenbundel door de patiënt of het voorwerp doorgelaten hoeveelheid straling, dat wil zeggen aan de momentane, en dus plaatselijke, doorlaatbaarheid van de patiënt of het voorwerp.

In de Nederlandse octrooiaanvrage 8601678, waarvan de inhoud als hier ingelast wordt beschouwd, is een andere methode beschreven, volgens welke een zogenaamde hardheids-modulatie van de röntgenbundel wordt toegepast. Volgens de uit de Nederlandse octrooiaanvrage 8601678 bekende methode trillen de vrije uiteinden van de tongen respectievelijk de absorberende elementen voortdurend met een voorafbepaalde frequentie tussen een de spleet van het spleetdiafragma geheel of grotendeels vrijgevende stand en een de spleet geheel of grotendeels blokkerende stand. De momentaan in een sector van de röntgenbundel doorgelaten hoeveelheid straling wordt bestuurd door de fase en/of amplitude van de trilling te variëren in afhankelijkheid van de momentane doorlaatbaarheid van de patiënt of het voorwerp in de desbetreffend· sector.

In alle gevallen is het van belang, dat de tongen snel en nauwkeurig reageren op de elektrische stuursignalen.

Zo is het bijvoorbeeld in de in de boven genoemde Nederlandse octrooiaanvrage 8601678 van belang om de fase van trillende tongen snel aan te kunnen passen aan de momentane plaatselijke doorlaatbaarheid van de patiënt of het voorwerp. Ook dienen ongecontroleerde trillingen te worden voorkomen.

De uitvinding beoogt derhalve een inrichting van de boven beschreven soort ter beschikking te stellen, die aan de genoemde voorwaarden voldoet. Hiertoe wordt volgens de uitvinding een dergelijke inrichting gekenmerkt door tenminste één aanslagorgaan dat de maximale uitslag van tenminste een aantal tongen begrenst.

In het volgende zal de uitvinding nader worden beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekening.

Figuur 1 toont schematisch in zij-aanzicht een voorbeeld van een inrichting voor spleetradiografie voorzien van een absorptie-inrichting met piëzo-elektrische tongen; figuur 2 toont schematisch in zij-aanzicht een piëzo-elektrische tong in relatie tot de spleet van het spleet-diafragma van een inrichting voor spleetradiografie volgens de uitvinding; figuur 3 t/m figuur 6 tonen schematisch een aantal uitvoeringsvoorbeelden van aanslaginrichtingen voor piëzo-elektrische tongen van een inrichting volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont schematisch in zij-aanzicht een voorbeeld van een (bekende) inrichting voor spleetradiografie voorzien van een absorptie-inrichting. De getoonde inrichting omvat een röntgenbron 1 die via een spieetvormig diafragma 2 met een platte waaiervormige röntgenbundel 3 een patiënt 4 of een te onderzoeken voorwerp in de met pijlen 5 aangegeven richting dwars op het vlak van de waaiervormige bundel 3 kan aftasten. Een röntgendetector 6 die bijvoorbeeld een röntgenfilmcassette of een meebewegende langwerpige röntgenbeeldversterkerbuis kan bevatten, vangt de door de patiënt doorgelaten straling op en verzorgt de vorming van het gewenste röntgenschaduwbeeld. De aftasting volgens de pijlen 5 vindt plaats doordat in bedrijf de röntgenbron met het diafragma 2 om een zich dwars op het vlak van tekening, bij voorkeur door het röntgenfocus van de röntgenbron, uitstrekkende as zwenkt, zoals met een pijl 7 is aangegeven.

Teneinde een geharmoniseerde röntgenopname te verkrijgen is een absorptie-inrichting 8 toegepast, die de röntgenbundel per sector kan moduleren en die eveneens met de röntgenbron mee zwenkt. De absorptie-inrichting omvat naast elkaar geplaatste piëzo-elektronische tongen 9, ook wel piëzo-keramische tongen genoemd, omdat de tongen van keramisch materiaal met piëzo-elektrische eigenschappen zijn vervaardigd. Elke tong kan een bepaalde sector van de röntgenbundel 3 beïnvloeden. Hiertoe zijn de tongen aan één uiteinde vast bevestigd, bijvoorbeeld ingeklemd. Door geschikte elektrische stuursignalen aan een tong toe te voeren kromt deze zich, zodat het vrije uiteinde in de röntgenbundel dringt.

De benodigde stuursignalen worden verschaft door een in dit voorbeeld tussen de patiënt en de röntgendetector aanwezige detector 10, die op elk moment de door de patiënt doorgelaten straling opvangt en per sector van de röntgenbundel elektrische signalen verschaft, die via een verwerkingsschakeling 11 aan de corresponderende tongen worden toegevoerd. De detector kan, zoals getoond, een synchroon met de aftastbeweging van de röntgenbundel bewegende langwerpige stralingsdetector zijn, maar kan ook een tweedimensionale stationaire detector zijn.

Figuur 2 toont schematisch in zij-aanzicht een piëzo-elektrische tong 15 die op geschikte wijze nabij één der uiteinden vast is ingeklemd in een drager 16. Het andere uiteinde is vrij en bevindt zich nabij de spleet 17 van het spleetdiafragma 2. De piëzo-elektrische tong is in de ruststand getoond waarin de spleet 17 geheel vrij wordt gelaten. Dit betekent, dat de vanuit het röntgenfocus 18 van de in figuur 2 niet nader getoonde röntgenbron 7 afkomstige röntgenbundel 3 de spleet en de tongen vrij kan passeren.

De piëzo-elektrische tongen zijn voorzien van schematisch getoonde.aansluitklemmen 19,20 voor het toevoeren van elektrische stuursignalen. Voorts zijn in het getoonde voorbeeld de piëzo-elektrische tongen aan de vrije uiteinden voorzien van een absorptie-element 21. Door middel van een geschikte stuurspanning kan worden bewerkstelligd, dat een piëzo-elektrische tong een zodanig gebogen stand aanneemt, dat het vrije uiteinde dan wel het absorptie-element in meerdere of mindere mate in de röntgenbundel beweegt, zoals met een pijl 22 schematisch is aangegeven. Zodra het absorptie-element in de röntgenbundel reikt, wordt de röntgenstraling ter plaatse van het absorptie-element althans deels geabsorbeerd en dus verzwakt.

Zoals reeds eerder opgemerkt, is het van belang, dat de tongen de stuursignalen snel en nauwkeurig volgen. De snelheid waarmee de stand van een tong veranderd kan worden hangt samen met de massatraagheid respectievelijk de mechanische resonantiefrequentie van de tong. Een grote massatraagheid werkt snelle standveranderingen of trillings-fase veranderingen tegen. Toevoeren van sterkere stuursignalen kan weliswaar tot een snellere responsie van- de tongen leiden, doch vergroot tevens de kans op doorschieten en op beschadiging van de tong. Ook kan een tong met een relatief lage mechanische resonantiefrequentie, dat wil zeggen een resonantiefrequentie die in dezelfde orde van grootte ligt als de in de stuursignalen voorkomende frequenties, in een ongecontroleerde trilling raken en daardoor bijvoorbeeld breken.

Volgens de uitvinding kunnen de geschetste problemen worden ondervangen door een aanslaginrichting toe te passen, die in bedrijf de maximale uitslag van een tong of een tonggedeelte beperkt.

Figuur 3 toont schematisch een eerste voorbeeld van een dergelijke aanslaginrichting. De getoonde aanslaginrichting omvat twee aan weerszijden van de tong 15 op afstand van het in een drager 16 ingeklemde uiteinde 30 aangebrachte aanslagorganen 31,32, die de maximale uitslag van de tong begrenzen. Zodra de tong tegen een aanslagorgaan 31 of 32 stuit fungeert dit aanslagorgaan als een vast punt, dat tijdelijk de functie van de drager 16 overneemt. De lengte van de tong wordt daardoor als het ware verkleind, waardoor de resonantiefrequentie hoger wordt. De tong wordt daardoor, sneller bestuurbaar.

De aanslagorganen kunnen diverse vormen hebben en zijn, althans voor zover in het gebied van de röntgenbundel 3 liggend van een voor röntgenstraling transparant materiaal, bijvoorbeeld plexiglas, vervaardigd.

Figuur 4 toont een uitvoeringsvoorbeeld van aanslagorganen 33,34, die elk een aantal op afstand van elkaar langs elk der tongen 15 gelegen aanslaglijsten in de vorm van ribben 35,36,37, respectievelijk 38,39,40 omvatten. Bij toenemende uitwijking van een tong 15 stuit deze eerst tegen de aanslag-ribben 35,38, dan tegen de aanslagribben 36,39 en tenslotte tegen de aanslagribben 37,40. Daarbij neemt de mechanische resonantiefrequentie van de tong toe naarmate deze tegen meer aanslagribben ligt.

De aanslagorganen kunnen als alternatief trapvormig geplaatste lijsten zijn die aanslagranden vormen zoals getoond in figuur 5. De in figuur 5 getoonde aanslagorganen 40,41 hebben elk drie aanslagranden 42,43,44, respectievelijk 45/46,47. Bovendien vormen de aanslagorganen in dit voorbeeld tevens de drager voor de tongen.

De aanslagorganen vormen in de uitvoeringsvoorbeelden van de figuren 3 t/m 5 discrete aanslagribben of -randen.

De aanslagorganen kunnen echter ook althans deels een vloeiend verloop hebben, bijvoorbeeld een verloop volgens een tweede graads kromme of een derde graads kromme of zelfs volgens een combinatie van verschillende typen krommen. Ook is een combinatie van deels vloeiend verlopende aanslagorganen en één of meer discrete aanslagranden mogelijk.

Figuur 6 toont een voorbeeld van aanslagorganen 50,51, die vanaf het ingeklemde einde van de tongen 15 gezien eerst een aanslagrand 52 respectievelijk 53 vormen en vervolgens een vloeiend verlopend traject 54 respectievelijk 55 hebben. In combinatie met de vloeiende trajecten 54,55 zijn in dit voorbeeld voorts nog discrete aanslagen 56, 57 aangebracht, die met een nabij het vrije uiteinde van de tongen gelegen deel van de tongen kunnen samenwerken.

De achterranden 58,59 van de aanslagorganen 54,55 kunnen naar wens al dan niet tijdens bedrijf van de inrichting in aanraking komen met de tongen en dus al dan niet als discrete aanslagranden functioneren.

In de getoonde voorbeelden zijn de aanslagorganen aan weerszijden van de tongen symmetrisch opgesteld. Noodzakelijk is dit echter niet. Zo zou bijvoorbeeld de uitvoeringsvorm van figuur 3 zodanig gewijzigd kunnen worden, dat het aanslag-orgaan 32 verder van de rustperiode en/of verder van het ingeklemde einde van de tong ligt dan het aanslagorgaan 31.

In beginsel zou zelfs het aanslagorgaan aan één zijde van de tongen geheel weggelaten kunnen worden, zodat de uitslag van de tongen slechts enkelzijdig begrensd wordt.

Daar de eigenschappen van de individuele tongen de grootste onderlinge verschillen vertonen bij de maximale uitslag van de tongen, worden de tongen bij voorkeur zodanig opgesteld, dat de vrije uiteinden van de tongen bij de maximale uitslag buiten de röntgenbundel liggen. Dat wil zeggen dat het vrije uiteinde van een tong bij grote uitslag tot achter de spleet 17 van het spleetdiafragma begrenzende vaste delen van het spleetdiafragma beweegt en aldaar van bewegingsrichting verandert.

Opgemerkt wordt dat na het voorgaande diverse modificaties voor de deskundige voor de hand liggen. Zo kunnen aanslag-organen met een vloeiend verloop, zoals getoond in figuur 5, ook tevens de drager vormen, zoals getoond in figuur 4. Voorts kunnen in plaats van drie aanslagribben of -randen ook meer of minder aanslagribben of -randen toegepast worden al dan niet in combinatie met één of meer vloeiend verlopende aanslagtrajecten. Deze en soortgelijke modificaties worden geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

Claims (11)

1. Inrichting voor spleetradiografie voorzien van een met een spleetdiafragma samenwerkende absorptie-inrichting, die elektrisch bestuurbare piëzo-elektrische tongen met een vast uiteinde en een vrij uiteinde omvat, alsmede een besturingsinrichting die in bedrijf elektrische stuursignalen toevoert aan de tongen, gekenmerkt door tenminste één aanslagorgaan dat de maximale uitslag van tenminste een aantal tongen begrenst.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het tenminste ene aanslagorgaan vanaf het vaste einde van de tongen gezien met tussenruimte achter elkaar gelegen aanslaglijsten omvat, waarbij de afstand tussen de aanslag-lijsten en een ruststand van de tongen toeneemt naarmate een aanslaglijst verder van het vaste uiteinde van de tongen ligt.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de aanslaglijsten gevormd zijn als onderling evenwijdige ribben.

4. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de aanslaglijsten gevormd worden door de randen van een trapvormig uitgevoerd aanslagorgaan.

5. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het tenminste ene aanslagorgaan tevens een drager voor de tongen vormt.

6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het tenminste ene aanslagorgaan althans één gedeelte heeft, dat een volgens een continue kromme vloeiend verlopend aanslagtraject vormt.

7. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan weerszijden van de tongen aanslag-organen zijn geplaatst.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de aan weerszijden van de tongen geplaatste aanslagorganen ten opzichte van de tongen asymmetrisch zijn gemonteerd.

9. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het tenminste ene aanslagorgaan een aanslaglijst omvat die in bedrijf samenwerkt met een nabij de vrije uiteinden van de tongen gelegen eindgedeelte van de tongen.

10. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het tenminste ene aanslagorgaan, de tongen en het spleetdiafragma zodanig zijn gepositioneerd, dat het vrije uiteinde van de tongen bij een grote uitslag tot buiten het door de spleet van het spleetdiafragma bepaalde doorlaatgebied van het spleetdiafragma reikt.

11. Toepassing van een aanslagorgaan als beschreven in één of meer der voorgaande conclusies in een inrichting voor spleetradiografie voorzien van een met een spleetdiafragma samenwerkende absorptie-inrichting, die elektrisch bestuurbare piëzo-elektrische tongen met een vast uiteinde en een vrij uiteinde omvat, alsmede een besturingsinrichting die in bedrijf elektrische stuursignalen toevoert aan de tongen, zodanig dat de tongen in bedrijf continu in trilling worden gehouden.