DE3610080A1

DE3610080A1 - Rasterbewegungsvorrichtung fuer ein roentgenradiographiegeraet

Info

Publication number: DE3610080A1
Application number: DE19863610080
Authority: DE
Inventors: Hideo Tochigi Takahata
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-03-26
Filing date: 1986-03-25
Publication date: 1986-10-02
Also published as: JPS61220631A; JPH0618571B2; US4731806A; DE3610080C2

Description

Henkel, Feiler, Hänzel & Partner

■¥-

KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA Kawasaki, Japan

Patentanwälte

Dr phi! G Henke!
Dr rer. nat. L Feiler
Dip! -Ing. W Hanzel Dipl.-Ing. D. Kottmann

Möhlstraße 37
D-8000 München 80

Tel: 089/982085-87 Telex: 529802 hnkld Telefax (Gr. 2+3):
089/981426
Telegramm, ellipsoid

Hz/ldMSN-60P660-2 25. März 1986

Rasterbewegungsvorrichtung für ein Rontgenradiographxegerat

Die Erfindung betrifft eine Rasterbewegungsvorrichtung zur Verwendung in der Radiographie zum Bestrahlen eines (Untersuchungs-)Objekts mit Röntgenstrahlung. 5

In einem Röntgenuntersuchungsgerät zum Untersuchen eines Patienten mittels Bestrahlung mit Röntgenstrahlung ist beispielsweise ein Raster (grid) einem Film zum Aufzeichnen eines Röntgenbilds 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 gestreute Röntgenstrahlen erzeugt. Wenn die gestreuten Röntgenstrahlen auf den Film auftreffen, verschlechtem sich Kontrast und Güte des erhaltenen Radiogramms. Die gestreuten Strahlen werden deshalb im Röntgen-Radiographiemodus mittels des Rasters beseitigt.

^Ein solches Raster (oder auch Gitter) wird durch einander 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 o.dgl.), welche Röntgenstrahlung durchlassen, gebildet. Bei dieser Anordnung läßt das Raster die Übertragung eines direkt durch das Objekt hindurchgedrungenen Röntgenstrahls zu, verhindert aber die Übertragung gestreuter 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 Schwingmechanismus 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 o.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 IQ Fall muß das Raster aus der Röntgenabbildungsstellung entfernt werden.

Aus diesem Grund sind Mechanismen sowohl zum Schwingenlassen des Rasters als auch zum selektiven Entfernen 2g desselben aus der Abbildungsposition erforderlich.

Obgleich sich diese Mechanismen einfach miteinander kombinieren lassen, ergibt sich dabei eine komplizierte, sperrige Rasterbewegungsvorrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer einfachen, kompakt bzw. raumsparend gebauten Rasterbewegungsvorrichtung, mit der ein Raster selektiv in Schwingung versetzt und aus einer Abbildungsstellung oc entfernt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Rasterbewegungsvorrichtung für ein Röntgenradiographiegerät, umfassend ein Raster zum Beseitigen von gestreuter Röntgenstrahlung mit ₃Q einander abwechselnd angeordneten, Röntgenstrahlung

durchlassenden und Röntgenstrahlung nicht durchlassenden Bereichen, eine Schwingeinrichtung zum Schwingenlassen des Rasters in einer Abbildungs- oder Radiographiestellung und eine Rückzieheinrichtung zum Zuge rückziehen des Rasters aus der Radiographiestellung in eine unwirksame Stellung, erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrasteinrichtung zum lösbaren (einrastenden) Verbinden der Schwingeinrichtung und des

Rasters, wobei das Raster in Einrastverbindung mit der Schwingeinrichtung in Schwingbewegung versetzbar und zum Zurückziehen außer Einrastverbindung mit der Schwingeinrichtung bringbar ist.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
10

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht eines

Röntgenuntersuchungsgeräts, auf das die

Erfindung angewandt ist,

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

Fig. 3 eine schematische Aufsicht auf eine Rasterbewegungsvorrichtung und

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

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Röntgenuntersuchungsgerät 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-Abbildungseinheit (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 dargestellten Fernsehmonitor verbunden.

Gemäß Fig. 2 sind in der Einheit 18 ein Film (oder, eine Röntgenplatte) 26 und zwei unterteilende oder

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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 gegenüberliegenden 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 auf 1/2 oder 1/4 unterteilten (abgedeckten) Film erzeugt wird.

Zwischen dem Film 26 und den Masken 28, 30 ist praktisch 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 verschieblich in Nuten 42 bzw. 44 in den Tragelementen 32 bzw. 34 geführt.

Im Raster 36 sind Bleisegmente 46, die keine Röntgenstrahlung durchlassen, und andere Segmente 48 (z.B. öffnungen, Holz-, Papier- oder Aluminiumteile), welche die Röntgenstrahlung durchlassen, einander abwechselnd angeordnet, und zwar mit einer Rasterdichte 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 Verschiebemechanismus 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.

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Der Rückziehmechanismus 52 enthält einen ersten Motor 56, dessen Welle über eine Kupplung 57 mit einer Antriebsrolle 58 vex-bunden 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 Vorderkantenbereich 64 des Rasters 36, in dessen Verschiebungsrichtung gesehen, im Bereich der einen Seite 38 des Rasters 36 eingehängt ist. Das andere Ende des Seilzugs 62 ist unter Zwischenfügung einer Schrauben-Feder 68 im Hinterkantenbereich 70 des Rasters 36 eingehängt. Die Feder 68 dient zum Aufnehmen oder Dämpfen von Stoßen 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 unwirksamen Stellung B bewegt werden.

Der Schwingmechanismus 54 weist gemäß Fig. 3 und 4 einen zweiten Motor 72 auf, dessen Welle 74 mit einer Kurbelscheibe 76 verbunden ist, von der ein exzentrisch angeordneter 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 drehbar 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 Einrastelements 92 ist halbkugelig ausgebildet. In der Unterseite des anderen Seitenbereichs 40 des Rasters 36 ist eine halbkugelige Ausnehmung 96 zum Aufnehmen (Eintretenlassen) des oberen Endes 94 des Einrastelements 92 ausgebildet.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Rasterbewegungsvorrichtung gemäß der beschriebenen Ausführungsform erläutert.

ic 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

2Q Motors 72 wird somit das Raster 36 in eine Schwingoder 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 jedoch durch den Motor 72 in Schwingung versetzt wird, kann diese Schwingung mit konstanter Frequenz stattfinden. Dabei wird das Raster 36, wie in doppelt

„Ρ strichpunktierten Linien in Fig. 3 angedeutet, geradlinig 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 durchgeführt, 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 Gelenks erzeugt werden soll, müssen die Röntgenstrahlungsdosis 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 Antriebsrolle 58 im Uhrzeigersinn dreht.

Infolgedessen verschiebt sich das Raster 36 in Richtung des Pfeils S in Fig. 3 und 4. Obgleich dabei das Einras telement 92 noch in die entsprechende Ausnehmung im Raster 36 eingreift, wird auf das Einrastelement eine waagerechte Kraft (in Richtung des Pfeils S) übertragen. Gleichzeitig wirkt auch eine das Einrastelement 92 nach unten drängende Kraft (in einer Richtung senkrecht zur Richtung des Pfeils S) auf das Einrastelement 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 Einrastelement 92 frei. Dabei wirkt, genauer gesagt, eine gegebene Reibungskraft zwischen dem Einrastelement 92 und dem Seitenbereich 40, und wenn auf den Seitenbereich 40 des Rasters 36 eine die Reibungskraft übersteigende 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.

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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.

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

Während bei der beschriebenen Ausführungsform das 2g obere Ende des Einrastelements zum Einrasten in den

betreffenden Seitenbereich des Rasters halbkugelförmig ausgebildet ist, kann es ζ ϊ-Β. auch flach ausgebildet und mit einem daran angebrachten Friktionselement (z.B. einem Gummistück) versehen sein. Dabei ist der 2Q mit dem Einrastelement in Eingriff bringbare Seitenbereich des Rasters ebenfalls flach (ohne Ausnehmung) geformt.

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

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

Θ-

Rasterbewegungsvorrichtung für ein Röntgenradiographiegerät, umfassend ein Raster (36) zum Beseitigen von gestreuter Röntgenstrahlung mit einander abwechselnd angeordneten, Röntgenstrahlung durchlassenden und Röntgenstrahlung nicht durch-

2Q lassenden Bereichen, eine Schwingeinrichtung (54) zum Schwingenlassen des Rasters (36) in einer Abbildungs- oder Radiographiestellung (A) und eine Rückzieheinrichtung (52) zum Zurückziehen des Rasters (36) aus der Radiographiestellung (A) in

j5 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)

2Q in Schwingbewegung versetzbar und zum Zurückziehen außer Einrastverbindung mit der Schwingeinrichtung (54) bringbar ist. _i
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ok daß die Schwingeinrichtung (54) einen Motor (76)

und einen Kurbel-Lenker (78) zum Umwandeln der Drehung des Motors (76) in eine Linearbewegung aufweist und daß ein distaler Endabschnitt des Kurbel-Lenkers (78) über die Einrasteinrichtung OQ mit dem Raster verbindbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrasteinrichtung (84) eine gegebene Reibungskraft auf den distalen Endabschnitt des Kurbel-Lenkers (78) ausübt, um diesen Endabschnitt kraftschlüssig in Einrastverbindung mit dem Raster (36) zu bringen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3/ dadurch gekennzeichnet, daß die Einrasteinrichtung (84) ein am einen Endabschnitt des Kurbel-Lenkers (78) vorgesehenes Einrastelement (92) und eine Feder (90) zum Vorbelasten des Einrastelements (92) in kraftschlüssige Einrastverbindung mit dem Raster (36) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 2Q daß die Einrasteinrichtung (84) eine im Bereich der einen Seite des Rasters ausgebildete Ausnehmung (96), in die ein oberer Endabschnitt des Einrastelements (92) einzutreten vermag, aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (96) halbkugelförmig ausgebildet ist und daß der obere Endabschnitt des Einrastelements (92) komplementär zur Ausnehmung (96) ebenfalls halbkugelförmig ausgebildet ist.

20
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrasteinrichtung (84) eine Nabe (87) aufweist, in welcher eine Bohrung (88) zur verschiebbaren Aufnahme des Einrastelements (92) ausgebildet ist, und daß in die Bohrung (88) eine das Einrastelement in Aufwärtsrichtung vorbelastende Schraubenfeder (90) eingesetzt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, OQ daß die Rückzieheinrichtung (52) einen Motor (56), eine durch diesen antreibbare Seil-Rolle (58) und einen um die Seil-Rolle herumgelegten und mit seinen beiden Endabschnitten mit dem Raster (36) verbundenen Seilzug (62) aufweist.

35
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß der Seilzug (62) mit dem Raster 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 Seil-Rolle (58) mit einer Kupplung (57) versehen ist, welche die Antriebskraftübertragung vom Motor (56) herzustellen und zu trennen vermag.