DE102004009897B4

DE102004009897B4 - Tiefenblende für ein Röngtendiagnostikgerät

Info

Publication number: DE102004009897B4
Application number: DE102004009897A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schmitt
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: US20050190890A1; US7108423B2; DE102004009897A1

Abstract

Tiefenblende für ein Röntgendiagnostikgerät, mit
• einem Gehäuse (2), welches zum Durchtritt eines Röntgenstrahlenbündels (S) vorgesehen ist und in dem Blendenplatten (3) zur Begrenzung des Röntgenstrahlenbündels (S) angeordnet sind,
• einer Lichtquelle (5) und einem Spiegel (4) zur Markierung des Röntgenstrahlenbündels (S) mit sichtbarem Licht, wobei jeweils eine Mehrzahl an Blendenplatten (3) in Strahlungsrichtung (R) des Röntgenstrahlenbündels (S) vor dem Spiegel (4) und hinter dem Spiegel (4) angeordnet sind und alle in Strahlungsrichtung (R) aufeinander folgenden Blendenplatten (3, 2) ein starres Gussteil (8) bilden, das beweglich am Gehäuse (2) gelagert ist, wobei die einzelnen Blendenplatten (3) jeweils in Einblendebenen (E₁ – E₁₄) angeordnet sind, die zumindest annähernd normal zur Strahlungsrichtung (R) des Röntgenstrahlenbündels (S) ausgerichtet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine für ein röntgendiagnostisches Gerät vorgesehene Tiefenblende, wobei ein von einer Röntgenstrahlungsquelle ausgehendes Röntgenstrahlenbündel durch in einem Gehäuse der Tiefenblende angeordnete Blendenplatten begrenzt wird. Die Tiefenblende umfasst weiter einen Spiegel, der von einer Lichtquelle mit sichtbarem Licht bestrahlbar ist, und damit eine Markierung des Röntgenstrahlenbündels ermöglicht. Eine derartige Tiefenblende ist beispielsweise aus der DE 34 36 866 C2 bekannt.

Die aus der DE 34 36 866 C2 bekannte Tiefenblende umfasst mehrere Paare mittels verschiedener Getriebe gekoppelter Blendenplatten und ist insgesamt mechanisch aufwändig gestaltet. Schwenkbare Blendenplatten befinden sich im Strahlengang des Röntgenstrahlenbündels sowohl vor als auch hinter dem im Gehäuse der Tiefenblende angeordneten Spiegel. Weitere Blendensysteme für Röntgenstrahler sind beispielsweise zu entnehmen aus der AT 231 019 B , der DE 1 047 331 A oder der DE 874 194 B , Gemäß der AT 231 019 B ist ein Gestänge mit daran montierten Blendenplatten vorgesehen, wobei das Gestänge an einer weiteren Blendenplatte beweglich gelagert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tiefenblende für ein Röntgendiagnostikgerät anzugeben, welche ein besonders günstiges Verhältnis zwischen konstruktivem Aufwand, Baugröße und strahlentechnischen Eigenschaften aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Tiefenblende mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Diese Tiefenblende für ein Röntgendiagnostikgerät weist ein von einem Röntgenstrahlenbündel durchdringbares Gehäuse auf, in welchem sich mehrere Blendenplatten zur Begrenzung des Röntgenstrahlenbündels sowie ein Spiegel befinden. Der Spiegel ist zur Bestrahlung durch eine Lichtquelle vorgesehen, die sich nicht not wendigerweise innerhalb des Gehäuses befindet, und ermöglicht die Markierung des Röntgenstrahlenbündels mit sichtbarem Licht. Einzelne Blendenplatten oder Blendenplattenpaare definieren jeweils eine Einblendebene, die zumindest annähernd senkrecht zur Strahlungsrichtung des Röntgenstrahlenbündels ausgerichtet ist. Die Blendenplatten, von welchen bezogen auf den Strahlengang der Röntgenstrahlung ein Teil vor und ein Teil hinter dem Spiegel angeordnet sind, bilden ein starres Form- oder Gussteil, welches insgesamt beweglich im Gehäuse gelagert ist. Vorzugsweise vier solcher Form- oder Gussteile greifen mit deren einzelnen Blendenplatten derart ineinander, dass ein rechteckiger Strahlungsquerschnitt des Röntgenstrahlenbündels einstellbar ist. Um ein fokussiertes Einblenden zu ermöglichen ist das Form- oder Gussteil schwenkbeweglich im Gehäuse der Tiefenblende gelagert. Die Tiefenblende hat damit insgesamt einen mechanisch besonders einfachen, kompakten Aufbau. Vorzugsweise erstrecken sich die Einblendebenen über mehr als die Hälfte der Höhe des Gehäuses der Tiefenblende, wobei die Höhe des Gehäuses in Strahlungsrichtung, das heißt normal zu den Einblendebenen gemessen wird. Die Blendenplatten sind fokussiert schwenkbar oder zumindest näherungsweise in der jeweiligen Einblendebene verschieblich, um eine einstellbare Ausblendung eines Teils des Röntgenstrahlenbündels zu ermöglichen.

In bevorzugter Ausgestaltung befinden sich in Strahlungsrichtung des Röntgenstrahlenbündels vor oder hinter dem Spiegel, insbesondere sowohl auf der der Röntgenstrahlungsquelle zugewandten, das heißt fokusnahen, als auch auf der der Röntgenstrahlungsquelle abgewandten Seite des Spiegels, jeweils mindestens vier Einblendebenen. Die Einblendung in vielen Ebenen, insgesamt vorzugsweise in mindestens acht Ebenen, beispielsweise in mindestens zehn Ebenen, hat insbesondere den Vorteil, dass damit auch Sekundär- und Tertiärstrahlung mit hoher Effektivität herausgefiltert wird.

In fertigungstechnisch, günstiger Weise sind die Blendenplatten vorzugsweise als Form- oder Gussteile aus einer Leicht metalllegierung, hergestellt. Zur Strahlenabschirmung kann eine Verbleiung der Kanten der Blendenplatten vorgesehen sein. Als Werkstoff der Blendenplatten ist ebenso Stahl verwendbar. Alternativ können die Blendenplatten auch aus einem Kunststoff hergestellt sein, der zur Erhöhung der Strahlenabsorption ein hierfür geeignetes Element, vorzugsweise Barium, enthält.

Das beschriebene Konzept der fertigungstechnisch einfach realisierbaren, Gewicht und Raum sparenden sowie einen höchstens geringen steuerungstechnischen Aufwand erfordernden Begrenzung eines Strahlenbündels mittels verschieb- und/oder schwenkbarer Blendenplatten ist analog auch auf das zur Markierung des Röntgenstrahlenbündels vorgesehene Lichtstrahlenbündel anwendbar.

Wie prinzipiell beispielsweise aus der DE 34 36 866 C2 oder der DE 197 29 414 A1 bekannt, sind zusätzlich zu den Blendenplatten oder an Stelle einzelner Blendenplatten auch Strahlenfilter in das Gehäuse des Tiefenfilters integrierbar. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine vorzugsweise in das Gehäuse integrierte Irisblende vorgesehen sein.

Sowohl die Blendenplatten als auch gegebenenfalls die zusätzlichen Strahlenfilter und/oder weiteren Blenden sind vorzugsweise motorisch verstellbar. Des Weiteren sind die Blendenplatten, wie prinzipiell bspw. aus der DE 196 37 918 C2 bekannt, nach einer vorteilhaften Weiterbildung derart gestaltbar, dass der der Begrenzung des Röntgenstrahlenbündels dienende Randbereich einer Blendenplatte zugleich zur Erzeugung einer einrichtungs- oder komponentenspezifischen Markierung auf der Röntgenaufnahme vorgesehen ist. Auch unter Einschluss einer oder mehrerer der genannten zusätzlichen Merkmale bleibt der kompakte Aufbau des Tiefenfilters erhalten. Im Unterschied zu einem Tiefenfilter mit ausschließlich schwenkbaren Blendenplatten sind diese darüber hinaus wesentlich leichter austauschbar.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen in stark vereinfachter Darstellung:

1 schematisch einen Schnitt einer Tiefenblende eines Röntgendiagnostikgerätes, und

2 ausschnittsweise die Tiefenblende nach 1 in einem weiteren Schnitt.

Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Eine in den 1 und 2 symbolisiert dargestellte Tiefenblende 1 für ein nicht weiter gezeigtes medizintechnisches Röntgen-Diagnostikgerät umfasst ein Gehäuse 2, eine Mehrzahl an Blendenplatten 3, die größtenteils paarweise angeordnet sind, einen Spiegel 4 sowie eine Lichtquelle 5. Das von einer nicht dargestellten Röntgenstrahlungsquelle ausgehende Röntgenstrahlenbündel ist mit S, die Strahlungsrichtung mit R bezeichnet. Die Tiefenblende 1 ist, mit Ausnahme des Spiegels 4, im in 1 dargestellten Querschnitt im Wesentlichen symmetrisch zur durch die Strahlungsrichtung R gegebenen Geraden aufgebaut. Ein von der Lichtquelle 5 ausgehendes, durch gestrichelte Linien angedeutetes Lichtstrahlenbündel wird vom für Röntgenstrahlen weitestgehend durchlässigen Spiegel 4 reflektiert und markiert damit den mittels des Röntgenstrahlungsbündels S zu untersuchenden Bereich, insbesondere eines zu untersuchenden Patienten, mit sichtbarem Licht. Die Tiefenblende 1 ist jedoch nicht auf medizintechnische Anwendungsgebiete beschränkt, sondern beispielsweise auch auf dem Gebiet der Materialprüfung nutzbar.
Die einzelnen Blendenplatten 3 befinden sich in einer Mehrzahl, im Ausführungsbeispiels vierzehn, an Einblendebenen E₁ bis E₁₄, die normal zur Strahlungsrichtung R ausgerichtet sind. Zwischen den Blendenplatten 3 der verschiedenen Einblendebenen E₁ bis E₁₄ befinden sich Verbindungsstege 6. Die Blendenplatten 3 sind größtenteils innerhalb des Gehäuses 2, dessen Höhe mit H bezeichnet ist, zum Teil jedoch auch auf der fokusnahen, das heißt der Röntgenstrahlungsquelle zugewandten Seite außerhalb des Gehäuses 2 angeordnet.
Die Einblendebenen E₁ bis E₁₄ füllen annähernd die gesamte Höhe H des Gehäuses 2 aus. Mittels der Blendenplatten 3, die nicht notwendigerweise exakt entsprechend der Einblendebenen E₁ bis E₁₄ ausgerichtet sind, sondern beispielsweise mit diesen einen spitzen Winkel, insbesondere einen Winkel von weniger als 30°, einschließen, wird im Allgemeinen ein Strahlenbündel S mit einem rechteckigen Querschnitt geformt, wobei die in den Darstellungen sichtbaren Blendenplatten 3 jeweils entweder Breite oder Höhe des Rechtecks begrenzen. Zur besonders wirksamen und scharfen Begrenzung des Strahlenbündels S ist zumindest ein Teil der Kanten 7 der Blendenplatten 3 verbleit.
Eine Mehrzahl mit Verbindungsstegen 6 verbundener Blendenplatten 3 sind als einziges Leichtmetall-, insbesondere Aluminiumgussteil gefertigt. Insgesamt bilden vier allgemein als Gussteil 8 bezeichnete Leichtmetallgussteile die Gesamtheit der Blendenplatten 3, wobei jeweils zwei Gussteile 8 zumindest annähernd symmetrisch zur durch die Strahlungsrichtung R gegebenen Geraden, auch als Zentralstrahl Z bezeichnet, angeordnet sind und Höhe bzw. Breite des Strahlenbündels S begrenzen. Jeweils ein Paar gegenüber liegender Gussteile 8 sind quer zum Zentralstrahl Z etwa linear, normal zur Strahlungsrichtung R motorisch verstellbar, um die Höhe bzw. Breite des Strahlenbündels S einzustellen. Vorzugsweise ist nicht eine exakt lineare Verstellbarkeit der Gussteile 8 vorgesehen, sondern eine Schwenkbarkeit derart, dass die Blendenplatten 3 in jeder Stellung auf ein fokussiertes Strahlenbündel S abgestimmt sind, kurz als fokussierte Schwenkbarkeit bezeichnet. Jedes in sich starre Form- oder Gussteil 8 umfasst in Strahlungsrichtung R sowohl vor als auch nach dem Spiegel 4 jeweils mehrere Blendenplatten 3.
Ähnlich der Blendenplatten 3, welche das Röntgenstrahlenbündel S begrenzen, ist zur Beeinflussung des von der Lichtquelle 5 ausgehenden Lichtstrahlenbündels eine Einblendvorrichtung 9 zwischen der Lichtquelle 5 und dem Spiegel 4 angeordnet. Die Verstellung der Einblendvorrichtung 9 erfolgt automatisch synchron zur Verstellung der auch als Haupteinblendung bezeichneten Blendenplatten 3.
Wie insbesondere aus 1 ersichtlich ist, beschreiben zwei gegenüberliegende Gussteile 8, die alternativ beispielsweise auch aus mit einem Röntgenstrahlen absorbierenden Element, insbesondere Barium, gefüllten Kunststoff gefertigt sein können, im dargestellten Querschnitt näherungsweise die Form eines Tannenbaums. Die die Höhe des Strahlenbündels S einerseits und dessen Breite andererseits begrenzenden Blendenplatten 3 sind derart ineinander verschachtelt, dass eine vielschichtige Blendenwirkung gegeben ist, die insbesondere Sekundär- und Tertiärstrahlung weitestgehend eliminiert. Trotz ihres einfachen mechanischen Aufbaus mit wenig bewegten Teilen hat damit die Tiefenblende 1 besonders günstige physikalische Eigenschaften und trägt maßgeblich zur Erzeugung eines exakt definierten Strahlenbündels S bei.

Claims

Tiefenblende für ein Röntgendiagnostikgerät, mit • einem Gehäuse (2), welches zum Durchtritt eines Röntgenstrahlenbündels (S) vorgesehen ist und in dem Blendenplatten (3) zur Begrenzung des Röntgenstrahlenbündels (S) angeordnet sind, • einer Lichtquelle (5) und einem Spiegel (4) zur Markierung des Röntgenstrahlenbündels (S) mit sichtbarem Licht, wobei jeweils eine Mehrzahl an Blendenplatten (3) in Strahlungsrichtung (R) des Röntgenstrahlenbündels (S) vor dem Spiegel (4) und hinter dem Spiegel (4) angeordnet sind und alle in Strahlungsrichtung (R) aufeinander folgenden Blendenplatten (3, 2) ein starres Gussteil (8) bilden, das beweglich am Gehäuse (2) gelagert ist, wobei die einzelnen Blendenplatten (3) jeweils in Einblendebenen (E₁ – E₁₄) angeordnet sind, die zumindest annähernd normal zur Strahlungsrichtung (R) des Röntgenstrahlenbündels (S) ausgerichtet sind.
Tiefenblende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einblendebenen (E₁ – E₁₄) über mehr als die Hälfte der Höhe (H) des Gehäuses (2) erstrecken.
Tiefenblende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der der Röntgenstrahlungsquelle zugewandten Seite des Spiegels (4) mindestens vier Einblendebenen (E₁ – E₁₄) befinden.
Tiefenblende nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der der Röntgenstrahlungsquelle abgewandten Seite des Spiegels (4) mindestens vier Einblendebenen (E₁ – E₁₄) befinden.
Tiefenblende nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussteil (8) schwenkbeweglich gelagert ist.
Tiefenblende nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussteil (8) in der jeweiligen Einblendebene (E₁ – E₁₄) verschieblich ist.
Tiefenblende nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenplatten (3) aus Metall gefertigt sind.
Tiefenblende nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenplatten (3) aus Kunststoff gefertigt sind.
Tiefenblende nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenplatten (3) aus einem ein zur Absorption von Röntgenstrahlung vorgesehenes Element enthaltenden Kunststoff gefertigt sind.
Tiefenblende nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als im Kunststoff enthaltenes Röntgenstrahlung absorbierendes Element Barium vorgesehen ist.
Tiefenblende nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch mindestens eine verbleite Kante (7) einer Blendenplatte (3).
Medizintechnisches Röntgen-Diagnostikgerät mit einer Tiefenblende nach einem der Ansprüche 1 bis 11.