DE3217423A1 - Ausgleichsfilter fuer die roentgendiagnostik - Google Patents

Description

• Ausgleichsfilter für die
• Röntgendiagnostik Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein durchsichtiges Ausgleichsfilter für die Röntgendiagnostik.
• Bekanntlich ist der Objektumfang einiger medizinischer Objekte so groß, daß diese sich bei einer Aufnahme mit einer normalen Film-Folien-Kombination ohne besondere Hilfsmittel nicht einwandfrei darstellen lassen. In solchen Fällen ist stets nur ein Teil des betreffenden Objektes richtig belichtet, während die dickeren oder dichteren Partien unterbelichtet und die dünneren oder weniger dichten Partien überbelichtet sind.
• In der Literatur sind schon zahlreiche Vorschläge gemacht worden, diese Dickenunterschiede auszugleichen, um auch bei Objekten mit großem Objektumfang harmonisch abgestufte Röntgenbilder zu erhalten. Bekannt für diesen Zweck ist beispielsweise die Verwendung von Verlaufsfolien oder von Metallfiltern, die häufig in Form von dünnen Metallfolien oder von Keilfiltern zur Anwendung gelangen. Es ist auch bekannt, die Ausgleichsfilter der anatomischen Form des Objektes anzupassen.
• In der Zeitschrift: Der Radiologe 10, 77 (1970), wird ein Profil-Ausgleichsfilter aus Aluminium bei der tomographischen Darstellung der Lungen und des Herzschattens beschrieben. Wie dieser Veröffentlichung entnommen werden kann, lassen sich mit diesem Ausgleichsfilter Aufnahmen mit gutem Informationsgehalt erzielen.
• Nachteilig ist jedoch, daß die Justierung des Filters unter Lichtvisierkontrolle wegen der fehlenden Transparenz sehr aufwendig ist und die Patienten-Positionierung stark beeinträchtigt wird. Ein derartiges Filter ist daher für den Routinebetrieb ungeeignet.
• Ebenfalls für die Anwendung in der Tomographie ist ein auf einer Aluminiumunterlage angebrachtes Ausgleichsfilter aus Plexiglas beschrieben worden. Um jedoch eine für eine zufriedenstellende Filterwirkung ausreichende Absorption zu erzielen, muß das Filter, wenn es in Kombination mit der Aluminiumunterlage verwendet wird, eine Dicke von mindestens 5 cm aufweisen, wobei diese Dicke für andere Techniken und Anwendungszwecke noch erheblich überschritten werden müßte. Ein Plexriglasfilter dieser Dicke verursacht jedoch, wenn es im Strahlengang einer Röntgenröhre angeordnet wird, eine ganz erhebliche Streuung, die bis zu 40 % betragen kann.
• Ein so hoher Anteil an Streustrahlung ist schon allein im Hinblick auf die Strahlenbelastung des Patienten unzulässig. Außerdem können bei Ausgleichsfiltern dieser Dicke die Kanten des Filters nicht genügend abgeschrägt werden1 um bei Verwendung von geometrisch optimierten Röntgenröhren einen für die Praxis ausreichenden stufenlosen Kontrastübergang zu erzielen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Ausgleichsfilter, die röhrennah im Strahlengang der Röntgenröhre angeordnet werden, anzugeben, die mit dem Lichtvisier leicht justierbar sind, die Patienten-Positionierung nicht behindern und keine Streuung der Röntgenstrahlung verursachen.
• Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Ausgleichsfilter bestehend aus einem schwermetallhaltigen durchsichtigen Material, dessen Gehalt an Schwermetall so bemessen ist, daß bei einer maximalen Gesamtdicke des Filters von 20 mm eine Absorption bei üblicher Diagnostikstrahlung erreicht wird, die einem Bleiäquivalent von 10 ßm bis 300 ßm entspricht.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung können durchsichtige Ausgleichs filter hergestellt werden, die eine problemlose Patienten-Positionierung im Lichtvisier erlauben und die infolge des Gehaltes an Schwermetall so dünn ausgebildet werden können, daß sie keine Streustrahlung verursachen. Als besonders geeignet haben sich Ausgleichsfilter erwiesen, deren may Dicke 5 - 10 mm beträgt.
• Für den genannten Zweck geeignete Schwermetalle sind beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Quecksilber, Seltene Erden wie Ytterbium, Holmium, Gadolinium und Samarium, Blei, Thallium, Tantal, Wismut, Wolfram, Molybdän, Eisen, Kobalt, Nickel, Platin, Iridium und Osmium, ferner Uran und Thorium.
• Als besonders geeignet für den genannte Zweck haben sich solche Schwermetalle erwiesen, die infolge ihrer K-Absorptionskante bevorzugt den weichen Anteil der diagnostischen Röntgenstrahlung absorbieren, wie z.B. Blei, Wolfram, Ytterbium, Holmium, Gadolinium und Samarium.
• Ausgleichsfilter, die unter Verwendung eines dieser Schwermetalle hergestellt werden, bewirken somit nicht nu eine Erhöhung des Iniormationsgehaltes der Aufnahmen, sondern sie tragen auch dazu bei, die Strahlenbelastung des Patienten zu verringern.
• Das zur Herstellung der Ausgleichsfilter verwendete durchsichtige Material ist bevorzugt ein durchsichtiger Kunststoff, z.B. Polystyrol oder dessen Copolymerisate mit Acrylnitril, Polyvinylchlorid oder Polyester. Besonders bewährt haben sich jedoch Kunststoffe auf der Basis von Polymethylmethacrylaten.
• Mit besonderem Vorteil können gemäß der Erfindung Ausgleichsfilter hergestellt werden, die der anatomischen Form des Objektes und seiner unterschiedlichen Strahlenschwächung angepaßt sind. Hierzu gehören unter anderem Ausgleichsfilter zur optimalen Darstellung der Lungen und des Herzschattens, des Gesichtsschädels, der Wirbelsäule oder auch von Ganzkörperaufnahmen. Röhrennahe angeordnete, der anatomischen Form des Objektes angepaßte Ausgleichsfilter werden meist in Form von verkleinerten reliefartigen Nachbildungen des Objektes verwendet. Die jeweils zu wählende Verkleinerung ist dabei abhängig von den geometrischen Bedingungen des verwendeten Aufnahmegeräts. Je nach verwendeter Aufnahmetechnik bzw. Aufnahmegerät liegen die Verkleinerungsfaktoren im allgemeinen im Bereich von 1 : 4 - 1 : 8, können jedoch im Einzelfalle vom Fachmann leicht ermittelt werden. Um individuell und krankheitsbedingte Strahlenschwächungen auszugleichen, können Z.B. gleichzeitig zwei Ausgleichsfilter zur Anwendung gelangen, oder es können mehrere Typen von Ausgleichsfiltern, die sich bezüglich Verkleinerungsfaktor, max. Dicke und Blei-Aquivalent unterscheiden, vorrätig gehalten werden.
• Um Verwechslungen im Routinebetrieb auszuschließen, kann es von Vorteil sein, leicht angefärbte Ausgleichsfilter zu verwenden. In diesem Falle kann an der Farhe des aus dem Lichtvisier austretenden Lichtes schnell und zuverlässig festgestellt werden, welches Ausgleichsfilter sich im Strahlengang der Röntgenröhre befindet.
• Für die praktische Anwendung können die Ausgleichsfilter auf einer durchsichtigen Trägerplatte angebracht sein, die in eine am Tiefenblendengehäuse meist an der Vorderseite des Lichtvisiers, aber auch in eine innerhalb des Lichtvisiers angebrachte Halterung eingesetzt wird.
• Wenn mehrere Filtertypen bereitgehalten werden, ist es zweckmäßig, die Ausgleichsfilter nebeneinander auf einem durchsichtigen Träger anzuordnen, der in an sich bekannter Weise schieberförmig in den Strahlengang der Röntgenröhre gebracht werden kann.
• Die Ausgleichsfilter können jedoch in ebenfalls bekannter weise auch rotierbar oder einklappbar am-oder im Blendengehäuse im optischen Strahlengang des Lichtvisiers angeordnet sein.
• Die Erfindung wird nachfolgend an dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert: In der Zeichnung ist ein anatomisch geformtes Ausgleichsfilter für die Hartstrahltechnik der Lungen und des Herzens dargestellt, wobei als Methode der Wahl von einer Röntgenaufnahmetechnik mit den nachfolgenden geometrischen Bedingungen ausgegangen wurde: Abstand Brennfleck - Film 1,50 m Abstand Brennfleck - Vorderseite Lichtvisier 0t30 m Aus diesen Daten ergibt sich für ein an der Vorderseite des Lichtvisiers angebrachtes Ausgleichsfilter ein Vergrößerungsfaktor von 5 : 1. Das in der Zeichnung darge.-stellte Ausgleichsfilter ist somit eine im Verhältnis 1 : 5 verkleinerte anatomische Nachbildung des Objektes.
• Das Ausgleichsfilter ist auf einer durchsichtigen Trägerplatte (1) angeordnet und stellt eine Nachbildung der linken (2) und rechten Lungenhälfte (3) dar. Die beiden Lungenhälften (2). und (3) werden als unscharfe Masken auf das Objekt projiziert und schützen die weniger dichten Partien des Objektes vor Uberlichtung. Infolgedessen können auch die dickeren Partien des Herzschattens (5) ausreichend belichtet werden, ohne daß der Informationsgehalt der weniger dichten Partien (2) und (3) beeinträchtigt wird. Die maximale Dicke (4) des Ausgleichsfilters beträgt 5 mm, das Blei-Aquivalent beträgt an dieser dicksten Stelle 130 m. Die für eine Abbildung des Ausgleichsfilters mit stufenlosem Kontrastübergang erforderliche Kantenabschrägung ist mit (6) angedeutet.

Claims (4)

1. PATENTANSPRUCHE 1Ausgleichsfilter für die Röntgendiagnostik, welches den anatomischen Bedingungen des Objektes angepaßt ist und das röhrennahe im Strahlengang der Röntgenröhre angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsfilter aus einem durchsichtigen schwermetallhaltigen Material besteht, dessen Gehalt an Schwermetall so bemessen ist, daß bei üblicher Diagnostikstrahlung die Absorption einem Blei-Äquivalent von 10 ßm - 300 ßm entspricht und die Gesamtdicke des Ausgleichsfilters 20 mm nicht übersteigt.
2. 2. Ausgleichsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durchsichtige Material ein Runststoff ist und das Schwermetall eine K-Absorptionskante aufweist.
3. 3. Ausgleichsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durchsichtige Material ein Kunststoff auf Basis von Methylmethacrylat und das Schwermetall Blei ist.
4. 4. Ausgleichsfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorption des Ausgleichsfilters einem Blei-Äquivalent von 10 ßm - 130 ßm entspricht und die maximale Gesamtdicke 5 - 7 mm beträgt.