DE3787176T2 - Verfahren und anordnung zur fotografie mittels röntgenstrahlung oder einer anderen strahlenart. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fotografie eines Objektes in mindestens zwei Richtungen durch Röntgenstrahlung, in dem eine Röntgenkassette als ein Empfänger oder eine andere Form einer strahlungsabsorbierenden Methode verwendet wird, wobei ein Strahlungsempfänger zur elektronischen Bildspeicherung verwendet wird, mittels einer Strahlenquelle, die zur Bewegung in X-, Y- und Z-Richtungen getragen ist und die um eine horizontale Achse drehbar ist, und auch mittels eines Patientenaufnahmetisches und einer Empfängereinheit, die unter dem Tisch angeordnet ist und die in die X- und Y-Richtungen bewegt werden kann und die, wenn sie automatisch verschoben wird, eine Bewegung der Strahlenquelle initiiert.
• Unter X-Richtung wird hier und im folgenden eine Richtung der Bewegung parallel zu einer langen Seite des Patientenaufnahmetisches verstanden, und unter Y-Richtung wird eine Richtung der Bewegung senkrecht zu der Ausdehnung der einen langen Seite, d. h. eine Bewegung parallel zu der kurzen Seite des Tisches verstanden. Der Patientenaufnahmetisch kann damit auf gemeinsam unterschiedliche Positionen bezüglich z. B. einer Turmsäule oder eines deckengestützten Turmes eingestellt werden, der die Strahlenquelle trägt. In allen Fällen bezieht sich der Ausdruck "X-Richtung" auf die Bewegung parallel zu der langen Seite des Tisches.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Fotografievorrichtung der oben aufgeführten Art.
• US-A-4,365,345 (Craig et al.) beschreibt eine Vorrichtung dieser Art, in der jedoch die Strahlenquelle unter dem Tisch in dem tatsächlichen Patientenuntersuchungsteil der Vorrichtung angeordnet ist, und der Bildempfänger ist auf einer Turmstruktur angeordnet, die über dem Patientenuntersuchungsteil angeordnet ist. Wenn die Strahlenquelle in die X- und Y-Richtungen bewegt wird, werden diese Bewegungen an dem Empfänger über ein Servosystem übertragen. In diesem Fall ist der tatsächliche Patientenuntersuchungsteil vergrößert und platzaufwendig, und es ist schwierig für das Röntgenpersonal, damit zu arbeiten. Ein weiterer signifikanter Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist, daß es keine Möglichkeit gibt, Seitenfotografien mit einem horizontal gerichteten Strahlenweg aufzunehmen.
• US-A-4,024,403 (Bernstein et al.) beschreibt eine konventionelle Turmstruktur mit manueller Einstellung des Patientenaufnahmetisches, einer darüberliegenden Strahlenquelle und eines unter dem Tisch angeordneten Empfängers. Die Vorrichtung weist ein elektrisches Hilfsgerät zum Einstellen des Strahlenquellenwinkels und der synchronisierten Bewegung des Empfängers entsprechend der Winkeleinstellung auf, so daß der zentrale Strahl immer auf den Patienten in dem korrekten Winkel auftrifft.
• Die von dem Röntgenpersonal geforderte Arbeit mit diesem Typ von Röntgenausrüstung ist sowohl mühsam als auch kompliziert, was den Schultern- und den Rückenmuskeln des Personals im Ergebnis der manuellen Einstellbewegungen, die ausgeführt werden müssen, nicht zuletzt der Bewegung der schweren Strahlenquelle, einer großen Anspannung aussetzt. Dieser Ausrüstung fehlt auch eine Einrichtung zum Aufnehmen von Seitenfotografien mit horizontalem Strahlenweg.
• US-A-4,365,344 (Dornheim) liefert ein Beispiel einer Vorrichtung, die eine mechanische Synchronisation zwischen den Einstellbewegungen des Empfängers und der Strahlenquelle beinhaltet. Diese Anordnung nutzt ein kompliziertes Hebelsystem, das die Arbeit, die durch das Röntgenpersonal ausgeführt wird, sowohl schwer als auch kompliziert macht, und zwar hauptsächlich wegen der großen Massen, die aktiviert werden müssen, und auch wegen des Dehnens und Sichverbiegens, das von dem Personal ausgeführt wird. Des weiteren muß der Empfängerteil der Vorrichtung jedes Mal angehoben werden, wenn eine Seitenfotografie aufgenommen wird. Die Möglichkeit des Aufnehmens von Fotografien unter einem Winkel ist begrenzt.
• US-A-3,492,482 (Forsyth) beschreibt und stellt eine Strahlenquelle dar, die an einer vertikalen Turmstruktur montiert ist und die in der Z- Richtung bewegbar ist, sowie einen Empfängerteil, der synchron mit der Strahlenquelle auf einer entsprechenden vertikalen Turmstruktur bewegt wird. Die Vorrichtung ist ausschließlich vorgesehen zum Aufnehmen von Seitenfotografien mit einem horizontalen Strahlenweg, und folglich hat die Vorrichtung ein begrenztes Anwendungsfeld.
• GB-B-1,323,769 (Picker Corp.) beschreibt eine Vorrichtung, die ein Empfängerteil in einem Patientenaufnahmetisch und einer darüberliegenden deckengetragenen Strahlenquelle aufweist. Diese Vorrichtung bietet die Möglichkeit des Aufnehmens von Seitenfotografien mit einem horizontalen Strahlenweg durch Hochschwingen des Patientenaufnahmetisches um eine horizontale Achse und Schwenken der Strahlenquelle. Die Vorrichtung ermöglicht es auch, die Einstellung der Bildgröße und des Verschlusses bezüglich der Strahlenquelle/Empfänger-Entfernung ("SID", d. h. "Source-Image-Distance" entspricht "Quelle-Bild-Entfernung") variiert wenden können. Eine Bewegung der Strahlenquelle und ein Schwingen des Patientenaufnahmetisches muß jedoch manuell bewirkt werden, Umstände, die vom Röntgenpersonal auch als lästig empfunden werden.
• SE-B-7906050-5 (Philips) beschreibt eine ähnliche Anordnung einer Vorrichtung, obwohl in diesem Fall die Strahlenquelle in dem schwenkbaren Patientenaufnahmetisch angeordnet ist, und der Bildempfänger ist an einer deckengetragenen Rahmenstruktur angeordnet, obwohl in dem beschreibenden Teil der Beschreibung festgestellt ist, daß die Anordnung umgekehrt werden kann. Bewegungen von dem Empfänger und von der Strahlenquelle in der X-Richtung sind synchronisiert. Beim Hochschwingen des die Strahlenquelle beinhaltenden Tisches wird der Empfänger synchron dazu um die horizontale Achse gedreht. Es wird auch festgestellt, daß der Empfänger und die Strahlenquelle synchron in die Y- Richtung bewegt werden können, obwohl das in der Beschreibung nicht dargestellt ist.
• Diese Anordnung der Vorrichtung hat auch die mit einem drehbaren Patientenaufnahmetisch verbundenen Nachteile, u. a. wegen der großen Massen, die in Bewegung gesetzt werden müssen, wenn Seitenfotografien aufgenommen werden und wegen der begrenzten Nutzungsmöglichkeiten der Vorrichtung im allgemeinen. Zum Beispiel gibt es keine Einrichtung zum Aufnehmen von Seitenfotografien eines' sitzenden Patienten. Zusammenfassend kann gesagt werden, daß allen Vorrichtungen oder allen Ausrüstungen dieser Art die erforderliche Flexibilität fehlt.
• Weitere Beispiele bekannter Röntgenstrahl-Turmstrukturen sind beschrieben und dargestellt in DE-A1-3,406,717 (Philips), DE-A1-2,831,058 (Philips), US-A-4,501,011 (Hauck et al.) und US-A-4,365,344 (Dornheim), auf denen der erste Teil der Ansprüche 1 und 5 basiert.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Röntgenstrahl-Fotografieverfahren bereitzustellen, das die zuvor genannten Nachteile vermeidet sowie weitere, mit bekannten Verfahren verbundene Nachteile, und mit dem Röntgenstrahlfotografien mit vertikalem, horizontalem und abgewinkeltem Strahlenweg mittels nur einer einzigen Strahlenquelle ohne Unbehagen für den Patienten aufgenommen werden können, d. h. ohne den Patienten oder den Patientenaufnahmetisch um irgendein beträchtliches Maß beim Einstellen der Positionen der verschiedenen Röntgenstrahlvorrichtungen bewegen zu müssen und ohne schwere und mühsame Einstellarbeit, die von dem Röntgenpersonal ausgeführt werden muß, zu benötigen. Noch braucht der Patient aktiv bei der Untersuchung mitzuwirken.
• Ein weiteres Ziel ist, ein Verfahren der zuvor genannten Art bereitzustellen, das die Arbeit des Bedieners erleichtern wird, insbesondere in jenen Fällen, wo unterschiedliche Typen von Fotografien aufgenommen werden sollen.
• Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren der zuvor genannten Art bereitzustellen, das eine erhöhte Flexibilität mit Hilfe einer einfachen Einrichtung offeriert, d. h. so, daß die Röntgenstrahlausrüstung andere Fotografien als die "normalen" Fotografien eines liegenden Patienten mit vertikalem, horizontalem oder abgewinkeltem Strahlenweg aufnehmen kann, wie z. B. Fotografien eines sitzenden oder stehenden Patienten.
• Ein besonderes Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglichen werden, eine große Anzahl von gegenseitig variierenden Typen von Fotografien aufzunehmen, ohne Schwierigkeiten dem Röntgenpersonal oder Unbequemlichkeit dem Patienten aufzubürden, oder in anderen Worten eine universelle Vorrichtung zum Gebrauch in Verbindung mit einer Röntgenstrahlfotografie.
• Diese und andere Ziele werden durch ein Verfahren gemäß der Erfindung gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Aktivierung eines Sekundärempfängers, der schwenkbar mit der Empfängereinheit oder montierbar dazu ist und sich in die vertikale Ebene erstreckt, wahlweise nach einer Zeitverzögerung, zu einer automatischen Bewegung der Strahlenquelle zu einer Grundeinstellung für einen horizontalen, zentrierten Strahlenweg an dem Sekundärempfänger führt. Dementsprechend veranlaßt eine Aktivierung des Primärempfängers, der unter dem Patientenaufnahmetisch angeordnet ist, wahlweise nach einer Zeitverzögerung, daß die Strahlenquelle in eine Grundeinstellung für einen vertikalen Strahlenweg von dem Primärempfänger zurückkehrt.
• In der Praxis wird bevorzugt, daß die Strahlenquelle in jeder Grundeinstellposition veranlaßt wird, eine vorbestimmte Entfernung von den entsprechenden Empfängern einzunehmen.
• Die Erfindung dient dem wichtigen Vorteil, daß Röntgenstrahlpersonal nur die kleinen, durch die Empfängereinheit dargestellten Massen, manipulieren muß, die in einer bequemen Arbeitshöhe unter dem Patientenaufnahmetisch angeordnet ist, wonach alle Einstellbewegungen der schweren Strahlenquelle mit Hilfe von separaten servogesteuerten Antriebseinheiten bewirkt werden.
• Diese Vorteile werden erreicht durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 5.
• In gewissen Fällen kann der Sekundärempfänger stationär an der bewegbaren Empfängereinheit montiert sein. Ein Erfordernis in dieser Hinsicht ist jedoch, daß der Sekundärempfänger kein Hindernis verursachen wird, wenn der Patient zu dem Tisch übertragen wird oder wenn Einstellungen zu der Position des Primärempfängers vorgenommen werden sollen.
• Vorzugsweise ist jedoch der Sekundärbild-Empfänger an einem Halter montiert, der der Primäreinheit zugeordnet und zusammen mit ihr bewegbar ist, und zwar vor dem Aktivieren des Empfängers.
• Soweit kann der Empfänger z. B. verschiedene Typen von Haltereinrichtungen aufweisen, in denen der Sekundärempfänger angeordnet sein kann. In alternativer Weise kann der Sekundärempfänger zu der Empfängereinheit durch eine schwenkbare Haltereinrichtung verbunden sein, durch die der Sekundärempfänger in eine "parkende Position" bei Nichtgebrauch abgesenkt werden kann. In diesem Fall wird der Empfänger angewendet, indem er in seine aktive Position hochgeschwungen wird, und zwar vor der Aktivierung des Sekundärempfängers.
• Wenn die Strahlenquelle in eine ihrer Grundeinstellpositionen bewegt wird, wird die Quelle um 900 um die horizontale Achse geschwungen und bewegt sich auch in die Z-Richtung. Normalerweise findet eine Bewegung auch in den X- und/oder Y-Richtungen statt. Die Hilfseinrichtung der Strahlenquelle empfängt Informationen, die sich auf den Typ des verwendeten Sekundärempfängers beziehen, und die nachfolgende Aktivierungsoperation wird zu einer vorbestimmten Bewegung der relevanten Antriebseinrichtung der Strahlenquelle führen.
• Normalerweise ist es wünschenswert, den Empfänger so dicht wie möglich an dem Patienten anzuordnen, um eine optimale Bildschärfe zu erhalten. Bei gewissen Typen bekannter Röntgenstrahlausrüstung stellten sich besondere Schwierigkeiten beim Aufnehmen von Seitenfotografien mit horizontalem Strahlenweg auf, da diese Ausrüstung nicht ausreichend für solche Fotografien vorgesehen worden ist. Folglich ist es im Fall einiger Patienten notwendig, provisorische Vorkehrungen zum Halten des Empfängers zu treffen, und in gewissen Fällen kann es notwendig sein, daß der Patient selbst den Empfänger hält.
• Derartige ungeeignete Anordnungen können vermieden werden, wenn gegenseitig unterschiedliche Sekundärempfänger vorgesehen sind, aus denen die geeignetsten Empfänger für den jeweiligen Zweck in jedem besonderen Fall ausgewählt werden können. Die Vorrichtung ist auch in der Lage, den Typ des verwendeten Empfängers in jedem besonderen Fall zu ermitteln, wobei damit Einstellungen und/oder eine Kollimation der Strahlungsquelle - wenn nötig - automatisch ausgeführt werden kann.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gewährleistet die Möglichkeit, einen Sekundärempfänger zu verwenden, der auf Teleskoparmen getragen ist, so daß der Empfänger in die unmittelbare Nähe des Patienten gebracht werden kann. In diesem Fall wird die Strahlenquelle Informationen erhalten, die sich auf die vorherrschende Einstellposition des Empfängers beziehen, so daß die Strahlenquelle automatisch in eine Position entsprechend der Empfängereinstellung eingestellt werden kann.
• Wenn solche Teile des Körpers wie die Wirbelsäule, die Niere und andere Organe bei einem Patienten in einer liegenden Position fotografiert werden, wird das Objekt normalerweise dicht zu der Tischoberseite angeordnet sein. In diesem Fall, bei Auswahl eines geeigneten Film- oder Empfängerformates, sollte der Empfänger dicht zu der Tischoberseite angeordnet sein, damit das Objekt in der Mitte liegt. Um eine konstante SID einzuhalten, werden die notwendigen Einstellbewegungen erleichtert, während zur gleichen Zeit eine optimale Bildqualität gesichert wird.
• Zum Beispiel kann ein Sekundärempfängerhalter auf jeder Seite der Empfängereinheit angeordnet sein, d. h. auf jeder Seite des Patientenaufnahmetisches. In der zuvor beschriebenen Art erfaßt die Vorrichtung den Ort des Sekundärempfängers, und die Position der Strahlenquelle wird dementsprechend eingestellt. Des weiteren hat die Erfindung den wichtigen Vorteil, den größtmöglichen Schutz dem Patienten zu gewähren, was natürlich ein besonderer Nutzen ist, wenn Röntgenfotografien von bewußtlosen und/oder ernsthaft verletzten Patienten aufgenommen werden. Wenn die vorliegende Erfindung in der Praxis realisiert wird, müssen solche Patienten nicht bewegt werden, und zwar unabhängig von dem Typ der aufzunehmenden Röntgenstrahlfotografien.
• Ein weiterer wichtiger; durch die Erfindung gewährleisteter Vorteil ist, daß das Muster der durch die Strahlenquelle ausgeführten Bewegung programmiert werden kann, so daß keine der bewegbaren Bauteile oder Teile in eine Position gebracht werden müssen, die so dicht an dem Tisch ist, daß eine Verletzung des Patienten verursacht werden würde. Anders ausgedruckt, es kann festgestellt werden, daß das Bewegungsmuster der Ausrüstungsbauteile in einer Art programmiert werden soll, daß eine schützende Schale um einen Patienten auf dem Patientenaufnahmetisch geschaffen wird.
• Besondere Vorteile werden auch erreicht, wenn mit einem abgewinkelten Strahlenweg fotografiert wird. In diesem Fall wird die Empfängereinheit vorzugsweise ein Gitter darstellen, das gegenseitig parallele Lamellen aufweist, die sich in der X-Richtung erstrecken. Das Einstellen der Strahlenquelle wird automatisch in Abhängigkeit von dem Neigungswinkel eingestellt, auf den die Strahlenquelle eingestellt ist, so daß der Strahlenweg immer relativ zu dem Empfänger zentriert sein wird.
• Das wird in starkem Maße das Risiko, unscharfe oder vollständig fehlerhafte Fotografien aufzunehmen, sowie auch das Risiko, den Patienten unnötig einer übermäßig hohen Röntgenstrahlungsdosis wegen der Notwendigkeit des Wiederholens der Fotografien auszusetzen, reduzieren oder sogar eliminieren.
• In dieser Hinsicht ist es innerhalb des Konzeptes der Erfindung in dem Apparat möglich, den Typ des verwendeten Gitters anzuzeigen, d. h. mit Hilfe einer visuellen Anzeige oder einer anderen Art, die ihrerseits eine SID automatisch bezüglich der kollimierten Strahlenquelle korrigieren wird. Gleichzeitig ist es möglich, gewünschte und geeignete Änderungen der Fokusentfernung zum Zweck des Erreichens erwünschter Ergebnisse der vorgenommenen Belichtung vorzunehmen.
• Als eine Ergänzung zu dem Tischempfänger mit seiner Möglichkeit, einen oder mehrere Sekundärempfänger zu verwenden, sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung einen Tertiärempfänger vor; und zwar zum Beispiel in einer Turmstruktur; die einen Teil der Ausrüstungsvorrichtung bildet, oder einer separaten Turmstruktur; die eine statische Befestigung besitzt oder bewegbar sein kann. Der wichtigste Zweck eines turmgetragenen Empfängers ist, daß Lungenfotografien aufgenommen werden können, in welchem Fall der Patient normalerweise in Richtung auf den und dicht an dem Empfänger steht. In diesem Fall ist es für den Empfängerhalter günstig, seitlich nach außen von der Turmstruktur zu weisen.
• Eine dritte Grundeinstellposition bezüglich eines Tertiärempfängers kann auch zum Aufnehmen anderer; normalerweise auftretender Fotografien verwendet werden, z. B. eines belasteten Knies, einer Hüfte usw. In diesem Fall wird der Tertiärempfänger auf eine geeignete Höhe abgesenkt, wobei die Strahlenquelle automatisch der Bewegung folgt, die durch den Empfänger ausgeführt wird.
• Der Patientenaufnahmetisch kann länger ausgeführt sein, als es normalerweise der Fall ist, um so an einem Ende des Tisches einen Raum vorzusehen, in dem ein Sitz angeordnet sein kann, um so Fotografien bei einem Patienten in einer sitzenden Position aufnehmen zu können, d. h. Sinusuntersuchungen, die oft in Verbindung mit einem Lungenröntgen ausgeführt werden. Die Sitzeinheit kann vorzugsweise in die Längsrichtung des Tisches bewegt werden und ist auch vorzugsweise drehbar. Die unter dem Patiententisch angeordnete Primärempfängereinheit kann auch dann verwendet werden, wenn die Sitzeinheit verwendet wird. In diesem Fall kann ein weiterer speziell gestalteter Halter für einen Sekundärempfänger angebracht sein, und die Höhe des Halters ist angepaßt zum Aufnehmen von Fotografien eines sitzenden Patienten. Wenn dieser Halter angewendet wird, empfängt die zuvor genannte Steuereinrichtung entsprechende Informationen, und die Strahlenquelle wird, wahlweise nach der zuvor genannten Aktivierung einer Hilfsbetriebsvorrichtung, automatisch auf ihre Grundeinstellung bezüglich des angewandten Sekundärempfängers eingestellt. Eine Bewegung der Turmstruktur und der Strahlenquelle, die dadurch in die X-, Y- und Z-Richtungen getragen ist, wird vorzugsweise mittels eines Elektromotors bewirkt. Die durch die Strahlenquelle ausgeführten Drehbewegungen werden vorzugsweise auch mittels eines Elektromotors bewirkt, der mit der Rotationsachse der Quelle verbunden ist.
• Manuell bewirkte Einstellbewegungen der Empfängereinheit werden an die verschiedenen Motoren zum Ausführen einer Bewegung der Strahlenquelle übertragen, und zwar in einer geeigneten bekannten Art.
• Um die gewünschte Genauigkeit zu erreichen, werden vorzugsweise analoge oder digitale Positionssensoren verwendet, d. h. Mehrfachspulen- Potentiometer oder Impuls-Strahler; die für den in Frage kommenden Zweck geeignet sind. Das System kann auch Einrichtungen zur automatischen Bewegung der Empfängereinheit in gegebene vorprogrammierte Positionen aufweisen.
• Wie zuvor erwähnt, werden die jeweiligen Komponenten automatisch in ihre Grundeinstellungen bewegt. Eine Bewegung der jeweiligen Komponenten von ihren Grundeinstellungen wird vorzugsweise mittels geeigneter; an einem bequem angeordneten Bedienpult vorgesehener Druckknöpfe bewirkt, und wobei in einer geeigneten Art und Weise, vorzugsweise digital, Abweichungen von den jeweiligen Grundeinstellpositionen angezeigt werden.
• Wie aus dem zuvor Genannten zu entnehmen ist, gewährleistet die Erfindung den wichtigen Vorteil, daß der Bediener bei einer bequemen Höhe arbeiten kann, und sichert, daß der Bediener nur kleine Massen handhaben muß, wenn die Einstellungen der Empfängereinheit in der X- Richtung und Y-Richtung eingestellt werden. Die durch den Bediener auszuführende Arbeit kann noch weiter durch Ausnutzen der Bewegungen erleichtert werden, die durch den Halter ausgeführt werden, wenn ein Empfänger verändert wird, um den Empfänger automatisch sowohl in der X-Richtung als auch der Y-Richtung zu dezentrieren und zu zentrieren, wobei die dezentrierende Bewegung den Empfänger zum Austausch gegen einen anderen Empfänger freigibt.
• Die Möglichkeit des Entfernens des Patientenaufnahmetisches und des Bewegens einer fahrbaren Tragebahre über die Empfängereinheit, die in einem darunterliegenden Rahmenelement angeordnet ist, ist ein weiterer besonders wichtiger Vorteil, der durch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gewährleistet wird. Das vermeidet die Notwendigkeit, einen ernsthaft verletzten Patienten zu bewegen. Die zuvor beschriebenen einfachen Einstellmöglichkeiten der Empfängereinheit bleiben erhalten, und die Strahlen- oder Strahlungsquelle wird automatisch nach dem Anordnen des Primärempfängerhalters an der Empfängereinheit, die unter dem Tisch angeordnet ist, oder nach dem Anordnen eines Sekundärempfängerhalters an der Einheit positioniert. Jede bis jetzt bekannte Röntgenausrüstung geht davon aus, daß der Patient bewegt werden muß, zumindest wenn gewisse Teile des Körpers oder Körperorgane fotografiert werden. Das Grundkonzept der Erfindung umgeht im wesentlichen jegliche solche Notwendigkeit, den Patienten zu bewegen oder anders anzuordnen.
• Die durch die Erfindung gewährleisteten Vorteile sind abhängig vom Zusammenwirken von Empfänger und Strahlenquelle, was in dem System vorgesehen ist. Der Bediener entscheidet in jedem individuellen Fall, welcher Empfänger benutzt werden soll, und führt die notwendigen Schritte zum Anwenden oder Aktivieren dieses Empfängers aus, d. h. durch Pressen entsprechender Druckknöpfe auf dem Bedienpult, wonach die Strahlenquelle automatisch in eine dazu entsprechende Grundeinstellposition bewegt wird. Ein gewünschter Empfänger kann angewendet oder angebracht werden, z. B. durch Schwingen des Empfängerhalters von einer abgesenkten Position (parkende Position) auf eine Seite des Tischoberteils oder unter das Tischoberteil.
• Es ist durch Drücken eines separaten Druckknopfes an dem Bedienpult möglich, z. B. in einem Notfall, die angewendete Ausrüstung zu veranlassen, sich schnell und effektiv in eine unbehinderte Position, in eine parkende Position, zu bewegen, so daß die notwendigen Maßnahmen sofort ohne Behinderung durchs die Röntgenstrahl-Ausrüstung und ohne, daß der Patient in irgendeiner Weise verletzt wird, unternommen werden können.
• Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Fotografie derart, wie sie hier betrachtet wird, wobei die Vorrichtung im wesentlichen durch die Merkmale, die in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt sind, gekennzeichnet ist.
• Weitere kennzeichnende Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems werden deutlich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Anzahl von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung, die unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen ist.
• Fig. 1 stellt in perspektivischer Darstellung eine Vorrichtung zur Röntgenstrahlfotografie gemäß der Erfindung dar, die einen Patientenaufnahmetisch aufweist, der mit einer Bildempfängereinheit und einer eine Strahlenquelle tragenden verschiebbaren Turmstruktur versehen ist.
• Fig. 2 ist eine entsprechende perspektivische Ansicht, die die Strahlenquelle zeigt, die in einer Grundeinstellung für einen vertikalen Strahlenweg angeordnet ist.
• Fig. 3 ist eine Teilansicht, die die Strahlenquelle in Position für einen abgewinkelten Strahlenweg darstellt.
• Fig. 4 stellt das System dar nach Einfügen eines Sekundärbild-Empfänger-Halters und mit der Strahlenquelle in ihrer Grundeinstellposition für einen horizontalen Strahlenweg.
• Fig. 5 stellt die Vorrichtung des Systems dar; das in eine Position zum Aufnehmen von Röntgenfotografien der Lungen insbesondere mit der Hilfe eines turmgetragenen Tertiärempfänger-Halters eingestellt ist und mit der Strahlenquelle, die in einer Grundeinstellung angeordnet ist für einen horizontalen, zentrierten Strahlenweg an dem Empfänger.
• Fig. 6 stellt ein Ende des Patientenaufnahmetisches dar; das eine daran montierte Sitzeinheit zum Aufnehmen von Röntgenfotografien eines sitzenden Patienten hat und daran einen Sekundärempfänger-Halter; der für diesen Zweck angepaßt ist, angebracht hat.
• Fig. 7 stellt das System der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung dar mit der Strahlenquelle und dem Empfänger-Halter in einer Position zum Aufnehmen einer Fotografie, z. B. eines "belasteten Knies" eines Patienten.
• Fig. 8 ist eine teilweise ausgeschnittene Seitenansicht eines Armes, der aus der Turmstruktur heraussteht und einen Wagen zur Bewegung der Strahlenquelle trägt.
• Fig. 9 ist eine horizontale Schnittansicht, die den Arm von Fig. 8 von oben darstellt.
• Fig. 10 ist eine horizontale Schnittansicht, die Fig. 9 entspricht, nach einer Bewegung des Wagens und einem Nach-Außen-Schwingen der Strahlenquelle.
• Fig. 11 ist eine teilweise ausgeschnittene Seitenansicht eines anderen Teils der in Fig. 1 gezeigten Turmstruktur und stellt eine Anordnung dar zum Verschieben des Armes und des turmgetragenen Empfänger-Halters linear in der Z-Richtung.
• Fig. 12 ist eine teilweise ausgeschnittene Seitenansicht eines unteren Teiles der in Fig. 1 gezeigten Turmstruktur und stellt eine Bodenführungseinrichtung und einen Antriebsmotor zur horizontalen Bewegung der Turmstruktur dar.
• Fig. 13 stellt perspektivisch einen Teil eines Patientenaufnahmetisches dar, der mit einer Empfängereinheit und zwei alternativen Sekundärempfänger-Haltern versehen ist, die in der Empfängereinheit montiert sein können, und zwar auf jeweils einer Seite des Tisches.
• Fig. 14 ist eine Perspektivansicht eines universellen Empfänger-Halters.
• Fig. 15 ist eine Seitenansicht des in Fig. 14 gezeigten Halters und zeigt das Vorhandensein eines Empfängers in dem Halter.
• Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Vorrichtung, in der der Patientenaufnahmetisch sich senkrecht zu einer Wandstruktur erstreckt und die X- und Y-Achsen nachfolgend ihre Orte geändert haben. Diese Vorrichtung weist auch eine Anzahl von zusätzlichen Modifikationen zu den zuvor dargestellten Ausführungsformen auf;
• Fig. 17 stellt perspektivisch ein System einer Vorrichtung gemäß Fig. 16 in einem Betriebszustand dar.
• Fig. 18 stellt weiterhin ein Verfahren einer Vorrichtung nach den Fig. 16 und 17 dar.
• Fig. 19 ist eine Perspektivansicht, die eine weitere Ausführungsform in der Form einer deckenmontierten Turm- oder Säulenstruktur und eine Empfängereinheit darstellt, die mit einem befestigten Sekundärempfänger-Halter versehen ist.
• Fig. 20 schließlich stellt das Prinzip der Verwendung eines Systems der Vorrichtung gemäß der Erfindung für lineare Tomographie dar.
• Fig. 1 stellt eine Vorrichtung zur Röntgenfotografie dar, die einen anhebbaren und absenkbaren Patientenaufnahmetisch 1 aufweist, der vorzugsweise fest auf dem Boden montiert ist, und eine bodenmontierte und deckenmontierte Turmstruktur 2, die eine Strahlen - oder Röntgenstrahlquelle trägt. Die Turmstruktur kann in die X-Richtung entlang des Tisches 1 in einer unteren bodenmontierten Führungseinrichtung 3 und einer oberen deckenmontierten Führungseinrichtung 4 bewegt werden.
• Die Turmstruktur 2 hat nach außen davon vorstehend einen Arm 5, der aufwärts und abwärts, d. h. in die X-Richtung, bewegt werden kann.
• Der Arm 5 trägt eine Strahlenquelle 6, die bewegbar entlang dem Arm in der Y-Richtung ist und die geschwungen oder geschwenkt werden kann um eine horizontale Achse.
• Unter dem Patientenaufnahmetisch ist eine Empfängereinheit oder ein Empfänger-Halter 7 zum Unterbringen eines Empfängers 7a angeordnet, wobei die Einheit die Form eines Wagens hat, der linear in die X- und Y-Richtungen bewegt werden kann. Von jeder Seite der Einheit 7 erstreckend ist eine Trägereinrichtung 7b für einen Betriebsgriff 8. Die Einheit kann veranlaßt werden, sich in die X- und Y-Richtungen durch Ergreifen des Griffes 8 zu bewegen, so daß der Bildempfänger eine genau definierte Position bezüglich der aufzunehmenden Röntgenfotografie erhalten wird. Der Griff 8 beinhaltet auch einen Ausschnitt 8a, in dem ein alternativer Sekundärempfänger-Halter 15 für einen horizontalen Strahlenweg montiert werden kann, wie hier nachfolgend detaillierter beschrieben werden wird.
• Der nach außen sich erstreckende Arm 5 trägt ein nach unten sich erstreckendes Teil 5a, an dem ein seitlich vorstehender weiterer Halter 9 montiert ist, der zum Aufnehmen eines Tertiär- oder dritten Empfängers beabsichtigt ist, der eine Bewegung des Armes in die X- und Y- Richtungen begleitet.
• Fig. 2 zeigt die Vorrichtung von Fig. 1, die in eine Grundeinstellung für einen vertikalen, zentrierten Strahlenweg auf einen Empfänger 7a eingestellt ist, der in der Empfängereinheit 7 angeordnet ist. Der Empfänger kann einen veränderlichen Aufbau, veränderliche Größe und Form haben, und der Empfänger-Halter oder die "rückseitige Oberfläche" kann konfiguriert sein, um den Empfänger automatisch zu zentrieren, wenn er in dem Halter angeordnet ist, und zwar unabhängig von der Konfiguration, der Größe und der Form des Empfängers.
• Fig. 3 stellt die Strahlenquelle 6 dar, die in eine Position für einen abgewinkelten Strahlenweg eingestellt ist, wobei die Turmstruktur 2 und der Arm 5 in die X-Richtung von der in Fig. 2 dargestellten Position bewegt worden sind und wobei die Strahlenquelle um eine horizontale Achse durch einen Antriebsmotor 10 um einen Winkel α der normalerweise zwischen 0º und 20º liegt, abhängig von den aufzunehmenden Fotografien, gedreht worden ist. Ein Einstellen eines gegebenen Winkels α an einem Bedienpult (nicht gezeigt) führt zu einer Bewegung der Turmstruktur 2 und des Armes 5 um eine entsprechende Entfernung, so daß die Strahlenquelle nach der Drehung durch den Winkel α um die horizontale Achse Röntgenstrahlen in einer Art emittiert, um auf einen in der Empfängereinheit 7 angeordneten Empfänger aufzutreffen; vor dem Einstellen des Winkels mittels des Bedienpultes wird das Betriebssystem als Ganzes vorzugsweise mittels einer separaten Betriebseinrichtung 11 deaktiviert, die mit dem Betriebsgriff 8 verbunden oder neben ihm angeordnet ist.
• In diesem Fall führt eine Verschiebung der Empfängereinheit 7 in die X- und Y-Richtungen zu einer entsprechenden programmierten Bewegung der Turmstruktur 2 und des nach außen sich erstreckenden Armes in die X-Richtung, und durch Bewegung des die Strahlenquelle 6 tragenden Armes 12 in die Y-Richtung.
• Fig. 4 stellt die Fälle dar, die auftreten, wenn ein Sekundärempfänger- Halter 15 in Löchern 8a montiert ist, die in dem Griffteil 8 der Empfängereinheit 7 vorgesehen sind. Nach dem Aktivieren einer Betriebsvorrichtung an dem Pult führt das Positionieren des Sekundärempfänger- Halters in den Löchern zu einer Abwärtsbewegung des Armes 5 in der Z-Richtung, einem Nach-Außen-Schwingen des Armes 12 und einer Drehung der Strahlenquelle um 90º um die horizontale Achse in eine Grundeinstellung für einen horizontalen, zentrierten Strahlenweg an einem in dem so montierten Empfänger-Halter 15 angeordneten Empfänger.
• Eine Verschiebung des Griffes 8 in die X- und Y-Richtungen, die zu einer entsprechenden Verschiebung sowohl der Empfängereinheit 7 als auch des Empfänger-Halters 15 führt, führt auch zu einer automatischen Verschiebung des Turmes 2 in die X-Richtung und einer Verschiebung des abgewinkelten Armes 12 in die Y-Richtung entlang des Armes 5, d. h. so, daß die Strahlenquelle 6 in ihrer Position für einen horizontalen, zentrierten Strahlenweg auf den Empfänger in dem Empfänger-Halter 15 gehalten wird.
• Fig. 5 stellt eine Grundeinstellung dar, in der die Strahlenquelle 6 für einen horizontalen Strahlenweg auf einen Empfänger in einem Tertiärempfänger-Halter 9 eingestellt wird, der durch den Arm 5 über das nach unten sich erstreckende Teil 5a getragen wird. Diese Position wird auch automatisch bei Empfang eines Befehlssignals erreicht.
• Diese dargestellte Grundeinstellung der relevanten Komponenten ermöglicht es z. B., Lungenfotografien aufzunehmen, und zwar mit dem unmittelbar neben dem Empfänger in dem Halter 9 angeordneten Patienten und mit seinem der Strahlenquelle 6 gegenüberliegenden Rücken. Eine Aktivierung von einer Einrichtung auf dem Bedienpult für diese besondere Grundeinstellung führt zu entsprechenden Bewegungen der Strahlenquelle 6. Es soll beobachtet werden, daß der Empfänger-Halter 9 und die Strahlenquelle 6 in diesem Fall mechanisch synchronisierte Bewegungen in die X- und Z-Richtungen ausführen. Dabei ist klar, daß die Strahlenquelle in einem Winkel bezüglich der Empfängereinheit sein kann.
• Fig. 7 stellt im wesentlichen dieselben Grundeinstellungen dar wie die, die in Fig. 5 dargestellt sind, jedoch mit dem Unterschied, daß der Empfänger-Halter 9 und die Strahlenquelle 6 abwärts in die Z-Richtung bewegt worden sind. Dieses Positionseinstellen kann z. B. genutzt werden, wenn Fotografien von einem belasteten Knie usw. aufgenommen werden.
• Fig. 6 stellt eine Modifikation des in Fig. 1 gezeigten Patientenaufnahmetisches 1 dar, wobei der Tisch in der Ausführungsform von Fig. 6 verlängert ist, so daß Platz für eine Sitzeinheit 18 vorgesehen wird, der es ermöglicht, daß Fotografien von Patienten in einer sitzenden Position aufgenommen werden können. Die illustrierte Sitzeinheit 18 ist in der Breitenrichtung des Tisches bewegbar; und ist auch vorzugsweise drehbar. Wenn die Sitzeinheit 18 verwendet wird, wird ein Sekundärempfänger- Halter 15', der für dieses Ende speziell konstruiert ist, an den Löchern 8a von einem der Griffteile 8 eingepaßt. Der Empfänger-Halter 15' hat einen längeren Halterteil als der in Fig. 4 dargestellte Halter 15. Eine Anwendung des Empfänger-Halters 15' führt zu entsprechenden Informationen an das Betriebssystem der Strahlenquelle, die gemäß dem zuvor Ausgeführten automatisch die Strahlenquelle in eine Grundeinstellung für einen horizontalen, zentrierten Strahlenweg auf einem in dem Halter 15 angeordneten Empfänger einstellt, und zwar nach einer Aktivierung einer Betriebsvorrichtung. Die Strahlenquelle kann danach von dieser Grundeinstellung in irgendeine einer Anzahl der gewünschten Einstellungen bewegt werden.
• Fig. 8 bis 10 stellen eine beispielhafte Ausführungsform einer Antriebsanordnung zur Bewegung der Strahlenquelle 6 bezüglich des Armes 5 dar.
• Die Strahlenquelle 6 wird durch den abgewinkelten Arm 12 getragen, der von einem Stift 20 in einem Wagen 21 aufgehängt ist, der an dem sich nach außen erstreckenden Arm der Turmstruktur montiert ist und auf Kugellagern 22 in dem Arm läuft. Der Wagen ist durch einen Motor 23 angetrieben, der ein Seilriemenrad 23a aufweist mit einem sich darum erstreckenden Seil 24, das mit dem Wagen verbunden ist. Der Stift 20 trägt ein Zahnrad 25 an der oberen Seite des Wagens 21. Wenn das Zahnrad 25 an einem fest an dem Arm 5 montierten Zahnsegment 26 vorbeiläuft, wenn der Wagen 21 sich bewegt, wird der Stift 20 veranlaßt, sich zu drehen und damit die Strahlenquelle 6 in die in den Fig. 4 bis 7 dargestellte Position zu schwingen.
• Fig. 11 und 12 stellen eine beispielhafte Ausführungsform einer Antriebsanordnung zum Bewirken einer Bewegung des sich nach außen erstrekkenden Armes 5 in die Z-Richtung und zum Bewirken von Bewegungen der Turmstruktur in die X-Richtung dar.
• Die Turmstruktur 2 trägt eine Winkelrahmenstruktur, die sich abwärts in die Führung 3 hineinerstreckt und die zwei gegenseitig parallele Teile 30, 31 aufweist, von denen das Teil 31 einen Antriebsmotor 32 trägt. Die Ausgangswelle des Antriebsmotors trägt zwischen den Winkelrahmenteilen 30, 31 ein Rad 33 mit V-förmigem Profil, das an einer Führung 34 mit kreisförmiger Querschnittsform läuft. Ein Kugellager 34 ist achsschenklig in dem unteren Teil des Turmes 2 zur Bewegung an der oberen Seite der Führung 3 befestigt. Eine Drehung des Motors 32 führt zu einer linearen Verschiebung der Turmstruktur in die X-Richtung.
• An dem Boden der Turmstruktur 2 ist auch ein Antriebsmotor 35 angeordnet, der mit einer Schraube 38 mit einem trapezförmigen Schraubengewinde über eine Zahnradanordnung 36, 37 zusammenwirkt. Der Arm 5 und der sich nach unten erstreckende Armteil 5a, der den Empfänger-Halter 9 trägt, nehmen zwei Achsschenkelteile 5b auf, die die Schraube 38 umfassen und weisen entsprechende trapezförmige Gewindeabschnitte auf. Wenn die Schraube 38 in eine jeweilige Richtung gedreht wird, werden der Arm 5 und der Empfänger-Halter 9 entsprechend in die Z-Richtung verschoben.
• Fig. 13 stellt die zuvor genannten Griffteile 8 dar, die an gegenseitig gegenüberliegenden Seiten des Tisches 1 angeordnet sind und mit der unter dem Tisch angeordneten Empfängereinheit 7 verbunden sind. Die Figur stellt auch die Fähigkeit der Griffteile dar, die Empfänger-Halter 15 bzw. 15'' aufzunehmen, die für einen horizontalen Strahlenweg vorgesehen sind und die von gegenseitig unterschiedlicher Konfiguration sind. Die Verbindungslöcher 8a in den jeweiligen Griffteilen 8 sind so konfiguriert, daß nur ein gegebener Empfänger-Halter in die entsprechenden Paare von Löchern eingepaßt werden kann. In dieser Art wird das Antriebssystem der Röntgenvorrichtung Informationen empfangen bezüglich des Typs des Empfänger-Halters, der zu dieser Zeit an dem Griff montiert ist, woraufhin die Strahlenquelle in eine entsprechende Einstellung eingestellt wird.
• Folglich ist es möglich, eine Vielzahl von unterschiedlichen Typen von Sekundärempfänger-Haltern zu nutzen, die alternativ montiert oder angewendet werden können. Wenn solch ein Sekundärempfänger-Halter angewendet wird, wird die Strahlenquelle automatisch entsprechende Bewegungen ausführen, und zwar nach der Aktivierung einer Betriebsvorrichtung, um so eine Grundeinstellposition für einen horizontal zentrierten Strahlenweg auf den in Frage kommenden Empfänger in dem Halter einzunehmen. Der Halter der Ausführungsform von Fig. 13 hat ein Winkelrahmenteil 15b, das mit Verbindungsstiften 15c versehen ist.
• Ein Paket von Mikroschaltern zum Ermöglichen der Bewegungskombinationen, die für die korrekte Funktion des Systems benötigt werden, kann mit dem Systembedienpult verbunden werden.
• Wie aus Fig. 13 gesehen werden kann, hat die Bedienvorrichtung der illustrierten Ausführungsform die Form eines "Slave-Knopfes" 11, der als ein Hauptschalter zum Aktivieren und Deaktivieren der zuvor genannten Betriebsbewegungen dient. Diese Betriebsvorrichtung kann jedoch in alternativer Weise die Form eines "Totmanngriffes" haben, durch den die Empfängereinheit 7 verschoben werden kann, wenn das Griffteil 8a ergriffen wird. Es ist klar, wenn die Empfängereinheit in Position eingestellt wird, wird der Griff ergriffen, und das Einstellen der Bewegungen, die benötigt werden, um die Strahlenquelle in ihre korrekte Position zu bewegen, werden automatisch ausgeführt.
• Die jeweiligen Empfänger-Halter 7, 9, 15 sind in der Lage, verschiedene Typen von Empfängern aufzunehmen. Zum Beispiel kann der Empfänger-Halter die Form einer Kiste haben, in die eine Kassette eingefügt wird. Die Kiste kann einen zusätzlichen Schlitz aufweisen, in den ein Gitter eingefügt wird. Somit ist es möglich, wenn Seitenfotografien aufgenommen werden, eine Kassette auszuwählen, die ein Gitter verwendet, oder eine Standardkassette mit separaten Gittern.
• Die Vorrichtung kann auch alle verschiedenen Arten der Bildempfänger aufnehmen, die verwendet werden können. In dieser Hinsicht kann der tatsächliche Empfänger-Halter in gewissen Fällen die Form eines Rahmens haben, in den Kassetten verschiedener Größen eingefügt werden können, wahlweise mit eingebauten Gittern für ein leichtes Auswechseln.
• Eine beispielhafte Ausführungsform eines alternativen universellen Empfänger-Halters ist in den Fig. 14 und 15 dargestellt.
• Der Halter 40 ist vorgesehen, einen separaten Halter für verschiedene Bildformate durch einen universellen Halter zu ersetzen, der für alle gegenwärtigen Formate von z. B. Röntgenfilmkassetten oder Bildplatten verwendet werden kann.
• Der dargestellte Halter weist zwei gegenseitig abgewinkelte Schienen 41, 42 auf, die einen U-förmigen Querschnitt haben, die miteinander und zu einem abgewinkelten Winkelrahmenteil 15a verbunden sind, das Verbindungsstifte 15b trägt.
• Achsschenklig verbunden in der Ecke, die durch die zwei gegenseitig abgewinkelten Schienen gebildet wird, ist ein diagonaler Teleskoparm 43, der um eine horizontale Achse 43a geschwenkt werden kann. Der Arm 43 trägt an seinem äußeren Ende ein Winkelstück 44, das gegen einen Empfänger 45, der in dem Halter eingefügt ist, anliegt, wobei der Arm entweder gefedert ist und/oder mit einer manuellen Schließeinrichtung versehen ist.
• Obwohl nicht gezeigt, ist der Arm 43 mit einem Sensor versehen, z. B. einem Potentiometer oder einem Impuls-Strahler, der die vorherrschende Länge D des Armes erfaßt.
• An dem Ende des Armes ist auch ein weiterer Sensor (nicht gezeigt) angeordnet, der den durch den Arm mit der Horizontalen gebildeten Winkel bildet. Die Kenntnis der Armlänge und des Winkels ist ausreichend zum Bestimmen des Formates eines in den Halter eingefügten viereckigen Empfängers. Der Höhe des Empfängers ist damit die Armlänge x Sinus , und die Seite der Kassette wird eine Länge haben, die gleich der Armlänge x Cosinus ist.
• Diese Einrichtung zum Messen des Formates des Empfängers, die notwendig ist zum Erhalten einer automatischen Kollimation, kann auch für Bildzentrierzwecke verwendet werden, und zwar durch Führen der Strahlenquelle 6 zur Bewegung in die X- und Z-Richtungen mittels eines geeigneten Servomechanismus.
• Die Winkelstücke 41, 42, 44 sind mit zwei oder mehr elektrischen Schaltern (nicht gezeigt) versehen, z. B. Mikroschalter, die durch einen korrekt positionierten Bildempfänger 45 aktiviert werden.
• Diese Schalter sind in Reihe geschaltet mit einem Belichtungsschalter (nicht gezeigt), der wirksam beim Blockieren einer Belichtung ist, wenn das Bild unkorrekt zentriert ist. Das wird vermeiden, daß der Patient einer unnötigen Strahlendosis ausgesetzt ist.
• Das Winkelrahmenteil 15a weist auch einen weiteren Drehzapfen-Achsbolzen 46 auf, durch den der Universalhalter 40 in eine horizontale Position geschwenkt werden kann, was durch unterbrochene Linien in Fig. 14 gezeigt ist. Weitere elektrische Schalter (nicht gezeigt) zeigen dem Betriebssystem an, ob der Empfänger-Halter eine vertikale oder horizontale Position hat und verhindern eine Belichtung, wenn der Empfänger-Halter eine Zwischenposition einnimmt. In vielen Fällen einer einfachen Röntgenfotografie, z. B. ein Fotografieren einer Hand oder eines Armes, ist es für den Patienten ausreichend, den zu fotografierenden Teil des Körpers auf einen Empfänger zu positionieren und dann einfach eine Fotografie aufzunehmen. In dem Fall eines universellen Halters der in Fig. 14 und 15 dargestellten Art wird dieser Ablauf erleichtert, wenn der Halter in eine horizontale Position geschwungen werden kann, und zwar in der angezeigten Art und Weise, so daß die Belichtung mit der Strahlen- oder Strahlungsquelle in einer vertikalen Position vorgenommen werden kann.
• In vielen Fällen ist es wünschenswert, den Patienten einer geringstmöglichen Bewegung auszusetzen, insbesondere wenn der Patient schwer verletzt oder bewußtlos ist. In dieser Hinsicht liefert eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung die Möglichkeit, Röntgenfotografien eines Patienten aufzunehmen, der z. B. auf einer fahrbaren Tragebahre angeordnet ist, ohne daß der Patient von der Tragebahre bewegt werden muß. Das kann erreicht werden, indem gesichert wird, daß der Patientenaufnahmetisch 1b entfernt werden kann, womit die Empfängereinheit 7 (Fig. 1) in der Form eines Wagens, der linear in die X-Richtung und Y- Richtung verschoben werden kann und der in seinem Rahmen oder Gestell bewegbar ist, belichtet wird. Die bewegbare Tragebahre kann dann in eine Position hineinbewegt werden, und der Empfänger-Halter kann so dicht wie möglich zu der Unterseite der Tragebahre bewegt werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung der synchronisierenden Bewegung der Empfängereinheit und der Strahlenquelle wird auch in diesem Fall genutzt.
• Fig. 16 bis 18 stellen den prinzipiellen Aufbau der beschriebenen Vorrichtung dar, das illustrierte System ist jedoch in gewissem Maße bezüglich der zuvor beschriebenen Ausführungsformen modifiziert.
• Es sollte herausgestellt werden, daß der Patientenaufnahmetisch, dessen Tischoberteil entfernt worden ist, um so das Tischgestell 1' zu verlassen, sich in rechten Winkeln zu der Wand erstreckt, entlang der die Turmstruktur 2 bewegt werden kann. Wie zuvor erwähnt, schließt der Bezug auf die Bewegung in der "X-Richtung" noch eine Bewegung ein, die parallel zu der Längsachse des Tisches ist, was somit bedeutet, daß die X- und Y-Achsen ihre Orte geändert haben. Folglich bewegt sich beim Bewegen in die horizontale Ebene die Turmstruktur 2 in die Y-Richtung in Fig. 16.
• Der Arm 5, der nach außen von der Turmstruktur 2 hervorsteht und die Strahlen- oder Strahlungsquelle 6 trägt, ist fest mit dem Turm 2 verbunden und ist somit in der Y-Richtung zusammen mit dem Turm bewegbar. Die Strahlenquelle 6 wird durch einen Teleskoparm 12' getragen, so daß die Strahlenquelle sich in die Z-Richtung bewegen kann. Der Arm 12' ist auch in die X-Richtung entlang des Armes 5 bewegbar. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen kann die Strahlenquelle auch um eine horizontale Achse geschwenkt werden.
• Das Tischgestell 1' wird durch eine mobile Tischeinheit 51 mit einem mit Rädern versehenen Rahmen 51a und einem Tischoberteil 51b ergänzt. In diesem Fall hat die mobile Einheit 51 die Form einer fahrbaren Tragebahre.
• Das Gestell 1' weist Gestellteile 1'a mit einer Teleskopanordnung 1'c, 1'd auf, die eine Endabstützung 1'f trägt, an der eine Stützoberfläche 1'e zum Abstützen des Tischoberteils 51b vorgesehen ist. Die Endabstützung 1'f ist mit verlängerten Führungen 1'h verbunden, in denen die Empfängereinheit 7 montiert ist. Das Gestell 1' weist auch Querführungen 1'j zum Führen einer Bewegung der Empfängereinheit in der Y-Richtung auf. Die Räder der Einheit 51 sind in Fußbodenführungen 1'g geführt.
• Die Abstützoberflächen 1'e, die an den Endabstützungen 1'f angeordnet sind und das Tischoberteil 51b der mobilen Einheit 51 abstützen, sind so geneigt, daß, wenn die mobile Einheit 51 oberhalb des Gestells 1' hineinbewegt wird, womit eine Führung in jeweiligen Oberflächen 1'f sichert, daß die mobile Einheit ihre korrekte Position einnimmt, die Räder der Einheit leicht weg von dem Fußboden angehoben werden. Wenn die mobile Einheit über das Gestell einbewegt wird, sind die Einheit und das Gestell automatisch zusammen verbunden, und zwar mit Hilfe der gegenseitig zusammenwirkenden Schließeinrichtungen 53, 54, die ineinander "klicken". Die Teleskopfunktion der mobilen Einheit wird gelöst, wenn die mobile Einheit an das Gestell 1' gekoppelt wird, so daß das Tischoberteil 51b Bewegungen des Gestells 1' in der Z-Richtung folgen wird, und zwar durch das Wirken ihrer Teleskopeinrichtung 1'c, 1'd. Wie zuvor erwähnt, kann eine Empfängereinheit 7 entlang dem Gestell 1' bewegt werden und die Anwendung eines Sekundärempfänger-Halters 15 an der Empfängereinheit führt zu einer Bewegung der Strahlenquelle 6 in der Z-Richtung und einer Verschiebung des Turmgestelles und der Strahlenquelle in der Y-Richtung und wahlweise in der X-Richtung, und zwar zusammen mit der Drehung der Strahlenquelle um ihre horizontale Achse in eine Grundeinstellung für einen horizontalen Strahlenweg, so wie in der Ausführungsform nach Fig. 1.
• Der Sekundärempfänger-Halter 15 dieser Ausführungsform weist einen Schwenkarm 8' auf, durch den der Empfänger-Halter 15 in eine parkende Position abgesenkt werden kann. Wie in Fig. 17 dargestellt, kann der Empfänger-Halter in eine aktive Position hochgeschwungen werden, in der der Empfänger-Halter angewendet wird. Zusätzlich dazu wird eine Betriebseinrichtung an einem Pult 55 zur Aktivierung des Empfängers aktiviert.
• In dem Fall der Ausführungsform nach Fig. 17 ist der Sekundärempfänger-Halter 15 mit Teleskoparmen 15d versehen. Das ermöglicht, eine Bewegung in der Y-Richtung von der Kante des Tisches zu seiner Mittellinie auszunutzen. Die Anwendung des Empfänger-Halters von der anderen Richtung ermöglicht, daß der gesamte Patientenbereich auf dem Tischoberteil von zwei Richtungen abgedeckt wird.
• Daraus ist ersichtlich, daß die in den Fig. 16 bis 18 dargestellte Ausführungsform eine Vielzahl von zusätzlichen kennzeichnenden Merkmalen hat. Somit ist der Empfänger-Halter der Ausführungsform der Fig. 16 bis 18 nicht mit dem Arm 5 verbunden, obwohl die Ausführungsform nach den Fig. 16 bis 18 einen Tertiärempfänger-Halter 9 ähnlich zu der Ausführungsform von Fig. 1 hat. Anstelle dessen ist der Empfänger- Halter 9 in dem Rahmen 2 getragen und durch ein Gegengewicht (nicht gezeigt) ausgeglichen. Wenn der Empfänger-Halter 9 aktiviert ist, z. B. von dem Bedienpult 55, wird sich die Strahlenquelle 6 in eine Grundeinstellung für einen horizontalen Strahlenweg bei einer vorbestimmten SID bewegen.
• Eine Aktivierung des Empfänger-Halters 9 durch einen Griff 9b wird zu einer entsprechenden automatischen Bewegung der Teleskopanordnung 12' mit den Teilen 12'a, 12'b führen, so daß die Strahlenquelle 6 immer eine genau zentrierte Position einnehmen wird.
• Wie aus Fig. 16 gesehen werden kann, ist die Strahlenquelle 6 auch mit einem Ende eines etwa Z-förmigen Armes 57 verbunden, der einen vierten Empfänger-Halter 58 an seinem anderen Ende trägt. Der Arm 57 ist schwenkbar um die gleiche geometrische Achse wie die Strahlenquelle 6 und kann in verschiedene Drehpositionen eingestellt werden.
• Fig. 18 stellt eine Anwendung dar; in der der Wagen der Tragebahre 51 ein nach oben schwenkbares Endteil 51c hat. Die Figur stellt dar; wie eine Röntgenfotografie aufgenommen werden kann, z. B. von dem Schädel eines Patienten mit Hilfe des vierten Empfänger-Halters 58, wenn der Wagen der Tragebahre in einer freien Position ist, d. h. nicht mit dem Gestell 1' verbunden ist. Das ermöglicht, daß der beste Belichtungswinkel bezüglich des Patienten (nicht gezeigt) gewählt werden kann.
• Bezüglich der in den Fig. 16 bis 18 dargestellten alternativen Ausführungsform kann die Strahlenquelle 6 um ihre horizontale Achse mittels eines Einstellmotors (Fig. 17) geschwungen werden, der an dem abgewinkelten Sockel 13' angeordnet ist, der mit dem unteren Teil 12'b des Teleskoparmes 12' verbunden ist, und um eine vertikale Achse mittels eines weiteren Motors (nicht sichtbar in Fig. 17) geschwungen werden kann. Wenn die mobile Einheit 51 aus dem Gestell 1' gelöst wird, wird die Teleskopanordnung der Turmstruktur aktiviert werden, so daß das Tischoberteil 51b auf der eingestellten Höhe bleibt. Die Möglichkeit des Änderns der Höhe des Gestells 1' ist zu dieser Zeit blockiert.
• Eine alternative Ausführungsform ist auch denkbar, in der das Tischoberteil 51b auf dem Gestell 1' belassen wird und der tatsächliche mit Rädern versehene Rahmen entfernt wird, z. B. um das Gestell mit einem anderen Tischoberteil 51 zu versehen.
• Fig. 19 stellt eine weitere Ausführungsform dar, in der die Strahlenquelle 6 durch eine deckenmontierte Rahmenstruktur 2' über eine Teleskoparmanordnung 12' getragen ist. Die Decke ist mit Bezugsziffer 65 versehen, und ein Wagen, der mit dem Rahmen 2' verbunden ist und in der Lage ist, sich in die X-Richtung und Y-Richtung zu bewegen, ist mit der Bezugsziffer 2'a versehen. Der Wagen stützt die Teleskoparmanordnung 12', wobei der Teleskoparm die Teile 12'a und 12'b aufweist. Die Strahlenquelle 6 kann an dem Teil 12'b des Teleskoparms mittels einer Anordnung montiert sein, die der entspricht, die in den Fig. 16 bis 18 dargestellt ist. Die Strahlenquelle kann um eine horizontale Achse mit Hilfe eines Motors 60 geschwungen werden. In dem Fall dieser Ausführungsform hat die Empfängereinheit 7, die durch den Tisch 1 getragen ist, die Form eines stationären Halters 70 für einen Sekundärempfänger. In diesem Fall ist die Anordnung so, daß die befestigte Anordnung des Sekundärbild-Empfängers keinen wesentlichen gesundheitsschädlichen Einfluß auf die Verwendung der Empfängereinheit zum Aufnehmen von Fotografien mit einem vertikalen Strahl oder Strahlenweg haben wird und nicht unnötigerweise die Arbeit des Bedieners z. B. beim Ausführen von Einstellungen behindern wird.
• Die Strahlenquelle 6 wirkt auch mit einem Tertiärempfänger-Halter 71 zusammen, der in der X-Richtung und der Y-Richtung fest angeordnet ist. Der Halter 71 ist vorzugsweise neben einer Wand in dem Raum angeordnet, in dem das Röntgenstrahlungssystem angeordnet ist, und zwar in einer Art und Weise, daß soweit wie möglich die übrige, in dem Raum ausgeführte Tätigkeit nicht behindert wird.
• Der Halter 71 kann nur in die vertikale Richtung bewegt werden und ist hauptsächlich zum Aufnehmen von Lungenröntgenfotografien vorgesehen, obwohl er auch für andere Zwecke verwendet werden kann.
• In dem Fall dieser Ausführungsform hat das Bedienpult 55 der Empfängereinheit 7 etwa dieselbe Länge wie die tatsächliche Einheit (d. h. eine Ausdehnung in der X-Richtung).
• Das Bedienpult 55 schließt eine Vielzahl von Druckknöpfen 55a ein, die mit Zeichen versehen sind, die die verschiedenen Positionen der Strahlenquelle 6 anzeigen. Das Bedienpult weist auch Druckknöpfe zum Aktivieren der verschiedenen vorhandenen Empfänger auf und ermöglicht damit für die Strahlenquelle vorzunehmende Positionseinstellungen.
• Das Bedienpult schließt auch zweckmäßigerweise separate Druckknöpfe zum Nulleinstellen an ausgewählten Empfängereinheitspositionen ein, so daß verschiedene gewünschte und auch registrierbare Einstellungen der Empfängereinheit von solch einer Nulleinstellung mit der entsprechenden Bewegung der Strahlenquelle nach dem Aktivieren der Antriebseinrichtung der Strahlenquelle vorgenommen werden können. Diese Ausführungsform weist auch in geeigneter Weise einen sogenannten Berührungsgriff 8 auf, der in der Nähe des Bedienpultes 55 zum Setzen der Bewegungen der Empfängereinheit angeordnet ist.
• Fig. 20 stellt die verbesserten, Möglichkeiten dar, die durch ein erfindungsgemäßes System gewährleistet werden, wenn Röntgen-Tomographie durchgeführt wird. Die Schichthöhe kann verändert werden durch Variieren der Entfernung, die durch den Empfänger relativ zum Fokus zurückgelegt wird.
• Die Vorrichtung ist in der Lage, zwei gegenseitig unbeschränkte Bewegungen, d. h. Bewegungen der Strahlen- oder Strahlungsquelle 6 und eine Bewegung des Empfänger-Halters 7 mit seinem Empfänger 7a zu erzeugen. Diese Bewegungen sind nicht mechanisch gekoppelt. Folglich wird keine separate Funktion zum Wechseln der Schichthöhe benötigt, da diese Möglichkeit in dem System eingearbeitet wurde. Das System ermöglicht somit eine einfache Variation der Schichthöhe.
• Des weiteren ermöglicht die Vorrichtung, daß die Filmgeschwindigkeit während der tatsächlichen Belichtung variiert werden kann, und zwar zum Zweck des Erhaltens abgewinkelter Schichten. In diesem Fall wird eine progressive Zunahme der Geschwindigkeit denselben Effekt liefern wie eine Zunahme der Schichthöhe während einer Belichtung.
• Ein konventioneller Bildverstärker (nicht gezeigt) zur Bestrahlung des Patienten kann auch auf der erfindungsgemäßen Empfängereinheit montiert sein.
• Der Typ des zusammen mit einem Empfänger in einem gegebenen Fall verwendeten Gitters kann in das Bedienpult eingegeben werden, womit das System die vorgenommene Kollimation erfassen wird. Die in das Bedienpult eingegebenen Werte können zweckmäßigerweise an einer Anzeigevorrichtung gezeigt werden. Ein gegebener Typ eines Gitters oder Rasters hat eine vorbestimmte Anzahl von Linien/cm und ein "Verhältnis", d. h. das Verhältnis von Gitterhöhe/Lamellenabstand. Beim Eingeben der Linienanzahl und einem "Verhältnis" werden tabellierte Werte der SID-Toleranz verfügbar für jedes Gitter ermittelt, d. h. in Softwareform. Die SID-Toleranz kann auch für eine vergrößerte Kollimation verändert werden. In dieser Art ist es möglich zu sichern, daß das betreffende Gitter innerhalb des SID-Bereiches angeordnet ist, der durch das Gitter zugelassen ist.
• Zusammenfassend kann die Belichtung automatisch gesteuert werden, und der höchstmögliche Grad der Kollimation kann erreicht werden. Des weiteren ist es möglich, von der in verschiedenen individuellen Fällen betreffenden Fokusentfernung abzuweichen, was zu einer optimalen Bildqualität beiträgt, die ihrerseits die Grundlage für eine korrekte Diagnose bildet und das Risiko reduziert, daß der Patient einer unnötigen Strahlungsdosis ausgesetzt ist.
• Es ist auch möglich, eine Röntgenkassette durch eine andere Form eines Strahlungsempfängers zu ersetzen. Zum Beispiel ist es möglich, Bildplatten zu verwenden, die normalerweise dieselben externen Abmessungen wie Röntgenfilmkassetten haben und deren Fähigkeit, Strahlung zu absorbieren entsprechend einem Röntgenstrahlungsbild, das für eine elektronische Bildspeicherung verwendet wird.

Claims (15)

1. Verfahren zur Photographie eines Objektes in mindestens zwei Richtungen durch Röntgenstrahlung, in dem eine Röntgenkassette als ein Empfänger oder eine andere Form einer strahlungsabsorbierenden Methode verwendet wird, wobei ein Strahlungsempfänger zur elektronischen Bildspeicherung verwendet wird, indem eine Strahlen- oder eine Strahlungsquelle, die zur Bewegung in X-, Y- und Z- Richtungen getragen ist und um eine horizontale Achse gedreht werden kann, einen Patientenaufnahmetisch (1; 1', 51) und eine Empfängereinheit (7; 40) verwendet werden, die einen Primärempfänger aufweist, deren Einheit unter dem Tisch zur Bewegung in die X- und die Y-Richtung angeordnet ist und die, wenn sie linear angeordnet ist, in einer automatischen Bewegung der Strahlenquelle resultiert, so daß der Strahl auf den Empfänger gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aktivierung eines Sekundärempfängers, der schwenkbar mit der Empfängereinheit (7; 40) oder montierbar dazu verbunden ist und sich in eine vertikale Ebene erstreckt, in einer, wahlweise nach einer Zeitverzögerung, automatischen Bewegung der Strahlenquelle zu einer Grundeinstellung für einen horizontalen zentrierten Strahlenweg an dem Sekundärempfänger resultiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aktivierung des Primärempfängers, der unter dem Patientenaufnahmetisch (1; 1', 51) angeordnet ist, die Strahlenquelle (6), wahlweise nach einer Zeitverzögerung, veranlaßt, in eine Grundeinstellung für einen vertikalen Strahlenweg auf den Primärempfänger zurückzukehren.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärbildempfänger an einem Halter (15; 15'; 15''; 40; 70) angeordnet ist, der mit der Primärempfängereinheit verbunden und zusammen damit bewegbar ist, und zwar vor Aktivieren des Sekundärempfängers.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstellung der Strahlenquelle (6) auf eine Einstellung für einen abgewinkelten Strahlenweg in einer entsprechenden Verschiebung des Empfängers in die X-Richtung und/oder die Y-Richtung für eine konstante Quelle-Bild-Entfernung resultiert.

5. Vorrichtung zur Photographie eines Objektes in wenigstens zwei Richtungen durch Röntgenstrahlen mit einer Röntgenkassette als einem Empfänger oder einer anderen Form einer strahlungsabsorbierenden Methode mit einem Strahlungsempfänger für elektronische Bildspeicherung, die aufweist:

a) einen Patientenaufnahmetisch (1; 1'; 51), der eine Empfängereinheit (7; 40) einschließt, die einen Primärempfänger aufweist, deren Einheit zur horizontalen Bewegung unter dem Tisch angeordnet ist;

b) eine Strahlen- oder Strahlungsquelle (6), die zur Bewegung in X-, Y- und Z-Richtungen angeordnet und in der Lage ist, um eine horizontale Achse gedreht zu werden; und

c) eine Antriebseinrichtung zum Bewirken einer linearen Verschiebung und einer Drehbewegung der Strahlenquelle (6), wobei die Antriebseinrichtung eine Bewegung der Strahlenquelle verursacht, so daß der Strahl auf den Empfänger nach der Bewegung der Empfängereinheit (7; 40) gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

d) die Empfängereinheit (7) konfiguriert ist, um auch einen Halter (15; 15'; 15''; 40; 70) aufzunehmen, der zum Aufnehmen eines vertikal sich erstreckenden Sekundärempfängers vorgesehen ist, der schwenkbar mit der Empfängereinheit verbunden oder montierbar dazu für einen horizontalen Strahlenweg ist, und

e) die Vorrichtung eine Betriebseinrichtung aufweist, die so aufgebaut ist, daß eine Aktivierung des Sekundärempfängers einen an die Antriebseinrichtung der Strahlenquelle zu sendenden Impuls, wahlweise nach einer Zeitverzögerung, verursachen wird, so daß die Strahlenquelle (6) an eine Grundeinstellung für einen horizontalen zentrierten Strahlenweg auf den Sekundärempfänger eingestellt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereinheit (7) konfiguriert ist, um unterschiedliche Arten eines Sekundärempfängerhalters (15; 15'; 15''; 40; 70) aufzunehmen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (6) durch eine Rahmenstruktur getragen ist, die auch einen tertiären Empfängerhalter (9) trägt; und dadurch, daß die Strahlenquelle (6) vorgesehen ist, eine dritte Grundposition relativ zu dem tertiären Empfängerhalter nach Aktivierung einer Betriebsvorrichtung einzunehmen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Patientenaufnahmetisches eine Sitzeinheit (18) daran angeordnet hat, die in die Y-Richtung bewegt werden kann und die vorzugsweise drehbar ist, und wobei ein Sekundärempfänger (15') zu der Sitzeinheit korrespondiert und in dem Empfängerhalter angeordnet sein kann.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Patientenaufnahmetisch ein Gestell (1') aufweist, das den bewegbaren Empfängerhalter (7) und eine mobile Einheit (51) trägt, z. B. in der Form einer fahrbaren Tragebahre, die ein Tischoberteil (51b) aufweist und die über das Gestell (1') hineinbewegt werden kann, wobei die Einheit abnehmbar mit dem Gestell verbindbar ist und, nachdem sie daran verbunden ist, die Einstellbewegungen des Gestells in die Z-Richtung begleitet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (6) von einer Teleskopanordnung (12') getragen ist, die mit dem Rahmen oder der Turmstruktur (2, 5; 2') des Systems verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereinheit (7) in dem Bereich der Haltereinrichtung (8; 8a; 8') für den Sekundärempfänger mit einer Bedienkonsole (55) versehen ist, die mit einer Einrichtung zum Aktivieren der Antriebseinrichtung der Strahlenquelle versehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärempfängerhalter (40) zwei Schienen (41, 42) U-förmigen Querschnitts, die einen Eckwinkel von 90º miteinander bilden, und einen Teleskoparm (43) aufweist, der schwenkbar um eine Achse ist, die in der Ecke angeordnet ist, wobei der Teleskoparm an dessen einem ende mit einer Halteeinrichtung (44) zum Halten eines in dem Halter angeordneten Empfängers (45) versehen ist, wobei die vorherrschende Länge des Armes und der vorherrschende Winkel, der durch den Arm mit der Horizontalen gebildet ist, eine Messung der Abmessungen der in den Halter eingefügten Kassette gewährleistet.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (40) an einer Winkelrahmenstruktur (15a) angeordnet ist, die mit Verbindungsstiften (15b) versehen und in der Lage ist, um eine Achse (46) in eine horizontale Position geschwenkt zu werden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (1b) des Patientenaufnahmetisches (1) schnell entfernt werden kann, um einer mobilen Einheit, z. B. einer fahrbaren Tragebahre (51), zu erlauben, über das verbleibende Gestell (1'), das an dem Empfängerhalter (7) befestigt ist, hineinbewegt zu werden.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (6) um eine vertikale Achse gedreht werden kann und für eine solche Drehbewegung durch einen Motor aktiviert wird.