Verfahren und Vorrichtung zur radioskopischen und radiographischen Wiedergabe eines Körperschnittes unter Ausschluss von davor und dahinter liegenden Teilen. Die besonders für medizinische Zwecke gedachte, aber auch beispielsweise für Mate rialuntersuchungen anwendbare Erfindung löst die Aufgabe, einen Schnitt durch einen Körper auf dem Röntgenschirm oder röntgen photographisch wiederzugeben, ohne dass da bei auch die davor und dahinter liegenden Teile im Bilde zu sehen sind.
Zu diesem Zwecke wird die Röntgenröhre während der Schirmbeobachtung oder Auf nahme relativ zum Körper und im wesent lichen parallel zum Bildträger (Schirm oder Platte) bewegt, wobei mindestens bei der Radiographie der Bildträger eine hierzu ent gegengesetzte Bewegung in seiner Ebene von solcher Grösse erhält, dass das Bild eines jeden Punktes des wiederzugebenden Schnit tes stets auf dieselbe Stelle des Bildträgers fällt, wobei ferner der Röntgenröhre eine mit der genannten Relativbewegung synchrone derartige Taumelbewegung erteilt wird,
dass jeder von ihr ausgehende Strahl im wesent- liehen auf denselben Punkt des wiederzu gebenden Körperschnittes gerichtet bleibt.
Geht man davon aus, dass der Bildträger sich in Relativbewegung zur Röhre befindet, so ist bei genügend schneller Bewegung nur das dauernd dieselbe Lage auf dem Bild träger einnehmende Bild des zu untersuchen den Körperschnittes wahrnehmbar, während die dauernd sich bewegenden Bilder der da vor und dahinter liegenden Körperstellen nicht wahrnehmbar sind.
Bei Schirmbeobachtung (Radioskopie) kann der Schirm feststehen, wenn er genü gend gross ist, um das dann auf ihm wan dernde Bild bei allen seinen Stellungen auf zunehmen.
Für Aufnahmen (Radiographie) ist ein Mitbewegen der Platte unerlässlich, weil wäh rend der Bewegung das Bild des zu unter suchenden Körperschnittes unbedingt dauernd auf dieselbe Stelle der Platte fallen muss, damit ein Bild überhaupt zustande kommt. Die Zeichnung veranschaulicht den Gegenstand der Erfindung an mehreren Aus führungsbeispielen.
Fig. 1 ist eine schaubildliche Darstellung einer Vorrichtung, bei der die Röntgenröhre und der Bildträger beweglich sind; Fig. 2 und 3 stellen Einzelheiten hierzu dar; Fig. 4 gibt eine Schema derselben Aus führung, ergänzt durch einen beweglichen Beobachtungsspiegel; Fig. 5 und 6 deuten schematisch zwei an dere Ausführungsmöglichkeiten an; Fig. 7 stellt eine Einrichtung gemäss Fig. 1 mit beweglicher Beobachtungslinse, Fig. 8 eine zusätzliche Einzelheit dar.
In Fig. 1 ist mit 1 der zur Aufnahme des zu durchleuchtenden Objektes (Körpers) bestimmte Tisch bezeichnet. An diesem sind zu seinen beiden Seiten je zwei Stützen 2 befestigt, an denen Lager 3 angeordnet sind. Diese nehmen Lagerzapfen 5 an den Enden von zwei Stäben 4 auf, von denen je einer zu beiden Seiten des Tisches von je zweien der Lager 3 getragen wird. Die Stäbe 4 tragen Querzapfen 6, mit denen Stäbe 7 schwingbar gelagert sind. Durch die mit ihren Achsen senkrecht zueinander stehenden Zapfen 5 und 6 sind die Stäbe 7 universalgelenkig gela gert. Es sind vier parallel zueinander lau fende Stäbe 7 vorgesehen, von denen je zwei auf einer Tischseite liegen.
An den obern Enden tragen die Stäbe 7 mit Hilfe von Kugelgelenken 8) einen Rahmen 9 zur Auf nahme des Bildträgers 10 (Beobachtungs schirm 10 oder photographische Kassette). Am untern Ende sind die Stäbe 7 durch Kugel gelenke 11 mit einem Rahmen 12 verbunden. In diesem ist auf Zapfen 13, die in Lagern 14 auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Rahmens ruhen, der äussere Ring 15 einer kardanischen Aufhängung gelagert, der seinerseits in Lagern 16 die senkrecht zu den Zapfen 13 verlaufenden Zapfen 17 des innern Ringes 18 der kardanischen Auf hängung aufnimmt. Mit dem Ring<B>18</B> ist der die Röntgenröhre 20 aufnehmende Kasten 19 fest verbunden.
Der innere Ring 1.8 trägt einen abwärts ragenden, gegabelten Arm 21, der in einen einen schrägen Kurbelzapfen bildenden Stab 22. ausläuft. Dieser gleitet in einer Muffe 23-, die mittelst eines Bolzens 24 mit Mutter 24a an einem Kurbelarm 25 be festigt ist, der von einer zur Ebene des Bild trägers 10 senkrechten Welle 29 getragen wird. Nach Lösen der Mutter 24a kann die Muffe 233 durch Drehung um den Bolzen ?4 unter beliebigem Winkel zum Kurbelarm 25 eingestellt werden.
Der Kurbelarm 25 be sitzt einen längsverschiebbaren Teil 25a. Mit- telst durch Bohrungen 27 des Teils 25a und einen Längsschlitz 26 des Armes 25 gehen der Bolzen 28 kann der Kurbelarm auf ver schiedene Länge eingestellt werden.
Die senkrechte Welle 29 dreht sich in einem Lager 30 und trägt ausser dem Kurbel arm eine Schnurscheibe 31, über die eine zu einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung führende Schnur 32 läuft.
Die Stützen 2 werden in der Höhenrich tung verstellbar von Böcken 33 getragen, die seitlich am Tisch befestigt sind. Sie weisen Längsschlitze 2a auf, durch die an den Böcken 33 befestigte Schrauben 34 mit Flü- gelmuttern 34a hindurchgehen. Hierdurch ist die Verstellung der Gelenkpunkte 6 in der Höhenlage ermöglicht. An den Böcken 33 an gebrachte Backen 33a geben den Stützen 2 die erforderliche senkrechte Führung. Na türlich könnte man die Stützen 2 durch ein geeignetes Getriebe von einer Stelle aus ge meinsam verstellbar machen.
Die Länge des Kurbelarmes 25 und die Neigung der Bohrung der Muffe 23 gegen den Kurbelarm wird so eingestellt, dass der Zentralstrahl der Röntgenröhre 20 sich mit der Achse der Welle 29 in einem Punkt schneidet, der in der Ebene der Gelenke 6 un gefähr in der Mitte des von diesen Gelenken gebildeten wagrechten Rechteckes liegt. Da dieser Schnittpunkt sich bei der Drehung der Kurbel 25 nicht verschiebt und anderseits bei einer Bewegung des Stabsystems auch die Ebene durch die Gelenke 6 im wesentlichen unverändert bleibt, geht der Zentralstrahl während der konischen Pendelbewegung des Systems dauernd durch denselben Punkt die ser Ebene.
Da ferner der Schirm 10 und die Röntgenröhre 20 stets eine proportionale Be wegung ausführen, trifft der Zentralstrahl der Röntgenröhre auch stets auf denselben Punkt des Schirmes. Stellt man also mit Hilfe der Stützen 2 die Ebene der Gelenke 6 so ein, dass sie durch einen bestimmten zu untersuchenden wagrechten Schnitt eines auf dem Tisch liegenden Körpers geht, so erhält man auf dem Schirm an seiner Schnittstelle mit dem Zentralstrahl dauernd das Bild eines bestimmten Punktes dieses Schnittes, wäh rend alle andern Punkte des Körpers unter halb und. oberhalb des Schnittes, durch die der Zentralstrahl der Röhre bei seinem Um lauf in einer Kegelfläche nacheinander geht, sich in jedem Augenblick ändern, so dass, sie kein wahrnehmbares Bild auf dem Schirm erzeugen können.
Ebenso verhält es sich mit den andern von der Röntgenröhre ausgehen den Strahlen.
Bei einer Veränderung der Höhenlage der Ebene der Gelenke 6 gleitet der Stab 22 in der Muffe 23 der Kurbel 2.5. Die Muffe muss bei jeder Verstellung der Höhenlage in ihrer Schräglage gegen die Kurbel verstellt wer den, damit jeweils der Schnittpunkt des Zen tralstrahls mit der Achse der Welle 29 sich entsprechend verstellt. Eine Veränderung der Länge des Kurbelarmes 2,5 ist für diesen Zweck nicht erforderlich. Diese hat nur den Zweck, die Pendelbewegung der Röhre und des Schirmes je nach Wunsch grösser oder kleiner machen zu können.
Bei der konischen Pendelbewegung des Systems führt der in dem innern Ring 18 der Kardanaufhängung befestigte Röhren kasten mit der Röntgenröhre gegenüber dem Rahmen 12 eine Taumelbewegung aus.
Eine Vereinfachung der Einrichtung durch Verzicht auf die durch die kardanische Aufhängung und den Antrieb mittelst des Schrägzapfens 22 erzielte Taumelbewegung der Röhre wäre an sich möglich, würde aber ungünstig auf die Bildschärfe wirken. Die Vorgänge weiden, auf eine einzige senkrechte Ebene bezogen, durch die Fig. 1 verdeutlicht.
Hier ist 20 der Strahlenaus gangspunkt der Röntgenröhre, 10 der be wegte Schirm, 35 der Schnittpunkt des einen Strahls der Röntgenröhre mit der Ebene des wiederzugebenden Schnittes durch den :Kör per 3:8, während mit 316 und 37 zwei sy urme- trisch dazu liegende Punkte der Schnittebene bezeichnet sind. Die Punkte 35, 36, 37 zeich nen sich in den Punkten 35a, 36a, 37a des bewegten Schirmes 10 ab, die sich auf diesem auch während der konischen Pendelbewegung der Röhre und des Schirmes nicht ändern.
Erteilt man gemäss F'ig. 5 dem zu durch leuchtenden Körper 38 eine Bewegung in seiner Ebene bei feststehender Röntgenröhre 20, so muss sich der Bildträger 10 parallel zum Körper in einem Ausmass bewegen, das dem Verhältnis der Abstände von der Röhre entspricht.
Bei der Ausführungsform der Fig. 6 wer den bei feststehendem Bildträger 10 die Röntgenröhre 20 und der Körper 38 im Ver hältnis ihrer Entfernungen vom Bildträger parallel zu sich selbst bewegt.
Das neue Verfahren ermöglicht auch ein annäherndes Modellieren innerer Körperteile oder Fremdkörper durch Aufeina.nderschich- ten von ausgeschnittenen Aufnahmebildern von ihnen, die nacheinander von in fort schreitender Tiefe liegenden Schnitten ge macht werden. Erfolgt dabei die Aufnahme in Naturgrösse und stimmt der Abstand der Schnitte mit der Dicke des photographischen Schichtträger (Papier) überein, so wird der Körperteil oder Fremdkörper in Naturgrösse mit richtigem Verhältnis seiner verschiede nen Dimensionen modelliert.
Zu demselben Zweck kann man auch zum Beispiel Papp- scheiben von der Dicke des Schnittabstandes nach den, Bildern ausschneiden und aufein- anderschichten. Im gleichen Sinne kann man dadurch zu einem plastischen Schirmbild ge langen, dass man während der Umlaufbewe gung der Röhre und des Schirmes die Höhen lage der Schnittebene fortgesetzt verändert, also zum Beispiel bei der Ausführungsform der Fig. 1 durch mechanische Auf- und Ab bewegung der Stützen 2 fortwährend die Höhenlage der Zapfen 5, 6 sich ändern lässt.
In Fig. 4 ist hinter dem Schirm ein Spie gel 39 angedeutet, dem zweckmässig während des Kreisens der Röhre und des Schirmes eine solche Taumelbewegung erteilt wird, dass der Beobachter in ihm ein ruhendes Spie gelbild des Schirmbildes sieht.
Statt des Spiegels 39 (Fix. 4) kann auch eine Linse oder ein Linsensystem oder jedes andere geeignete optische System verwendet werden, dem eine passende Bewegung erteilt wird. Beispielsweise bringt bekanntlich eine Verschiebung einer konvexen Linse nach einer Richtung eine Verschiebung des Bildes des durch die Linse beobachteten Objektes in entgegengesetzter Richtung hervor. Wird nun das Objekt selbst bewegt, so wird sein Bild unbeweglich festgehalten, wenn man der Linse eine derart bemessene gleichgerich tete Bewegung erteilt, dass die tatsächliche Verschiebung des Objektes und die der Lin senbewegung entgegengesetzte optische Ver schiebung seines Bildes sich aufheben.
Die Bewegung der Linse, die verhältnis mässig klein sein kann, kann infolge ihres Gleichlaufes mit dem Schirm in einfacher Weise erzeugt werden.
Gemäss Fig. 7 sind an die Pendelstangen 7 zwischen den Gelenken 6 und 8 bei 43 vier gebogene Stangen 44 angelenkt, die an den äussern Enden die Fassung 45 einer Linse 46 tragen. Die Stangen 44 bilden zusammen mit der Fassung 45 oder einem diese auf nehmenden besondern Ring ein starres System, so dass die Lage der Linse genau die Bewegung des durch die Punkte 43 be stimmten Quadrates- mitmacht. Diese Bewe gung ist ähnlich derjenigen des Schirmes, aber im Verhältnis der Hebellängen 6-43 und 6-8 zueinander kleiner.
Sind die Ge lenke 43. längs der Stangen 7 einstellbar, so kann man eine derartige Einregulierung vor nehmen, dass die Bewegring des Schirmbildes durch optische Gegenwirkung der bewegten Linse gerade ausgeglichen wird. Damit nicht die Fassung der bewegten Linse den Beschauer stört, kann man sie zweckmässig durch eine feststehende Blende 47 (Fix. 8) so gegen das Auge abdecken, dass man durch die Blende nur Glas sieht, dessen Bewegung für das Auge so gut wie gar nicht wahrnehmbar ist.
Statt einer Verschiebung mit dem Schirm kann man gegebenenfalls das optische Aus gleichsmittel, bei passender Auswahl, ebenso wie den Spiegel gemäss Fig. 4 nur eine Taumelbewegung ausführen lassen. Die Aus gleichvorrichtung kann dann kleinere Ab messungen erhalten.