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Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Röntgenstrahlendosis.
In der Röntgentechnik wird unter dem Namen Kienböcksches Quantimeter-Verfahren ein
Verfahren zur Bestimmung der Röntgenstrahlendosis benutzt, das darin besteht, daß
eine photographische Entwicklungsemulsion von vorher bestimmter Empfindlichkeit
den Röntgenstrahlen ausgesetzt wird und nach der Bestrahlung eine bestimmte Pauer
entwickelt und hierauf mit einer Farbenskala verglichen wird.
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Dieses Verfahren ist für einen bestimmten Härtegrad der Röntgenstrahlen
absolut exakt, vorausgesetzt, daß alle Vorschriften genau innegehalten werden. Es
besitzt den großen Vorteil, daß man ein Dokument bei jeder Röntgenstrahlun'- erhält,
was von unschätzbarem Werte fü r den Arzt ist, insbesondere dann, wenn es sich im
Falle von Röntgenverbrennungen für den Arzt darum handelt, nachzuweisen, daß die
verabreichte Dosis keinen unzulässig hohen Betral- gehabt hat.
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Diesen großen Vorteilen steht aber der große Nachteil entgegen, daß
es außerordentlich schwierig ist, alle Bedingungen, die für eine exakte Messung
erforderlich sind, genau innezuhalten. Es muß nicht nur die photographische Schicht
eine bestimmte Empfindlichkeit besitzen, sondern es muß auch eine bt-stimmte Zeit
entwickelt werden, der Entwicklcr muß eine bestimmte Temperatur und eine bestimmte
Zuzammensftzung haben, ja selbst das Fixierbad kann noch Fehler verursachen.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls ein photographisches Verfahren zur
Bestimmung der Röntgenstrahlendosis. jedoch werden die Nachteile des Kienböckschen
Verfahrens dadurch vermieden, daß ein Teil derselben photographischen Schicht, die
den Röntgenstrahlen zur Messung der Dosis ausgesetzt wird, für eine bestimmte Dauer
eine abgestufte Vergleichsbelichtung mit genau bestimmter Intensität erfährt und
gleichzeitig mit dem den Röntgenstrahlen zur Messung der Dosis ausgesetzten Streifen
entwickelt wird. Die abgestufte Vergleichsbelichtung kann sowohl mit Licht als auch
mit Röntgenstrahlen erfolgen, Bei dem hierdurch gekennzeichneten Verfahren ergibt
sich dann die verabreichte Dosis durch Vergleich der Schwärzung des Streifens, der
der Röntgenbelichtung bei der Dosismessung ausgesetzt ist, mit den Stufen des der
abgestuften Normalbelichtung ausgesetzten Strc ifens. Bei dem neuen Verfahren spielt
der photographische Prozeß keine besondere Rolle. Die Zusammensetzung und die Temperatur
des Entwicklers, die Entwicklungsdauer und die Zusammensetzung des Fixierbades sind
hierbei völlig gleichgültig. Stets zeigt ein und dieselbe Stufe der abgestuften
Vergleichsbelichtung dieselbe Schwärzung wie der durch die Röntgenstrahlen belichtete
Teil der photographischen Sch:cht.
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Das Verfahren kann in verschiedener Weise zur Ausführung gebracht
werden. Für den Fall, daß die Normalbelichtung mittels gewöhnlichen Lichts erfolgt,
kann eine abgestufte Belichtung beispielsweise durch einen Stufenkeil aus lichtschwächendem
'Mattrial, z. B. aus dünnem Seidenpapier, Gelatinc- oder Kollodiumfolien o. dgl.
bewirkt werden, die in der Weise Übereinandergelegt s;nd, daß ein treppenförmiges
Gebilde unistebt. Die Belichtung des Teilstreifens, kann in einer Art photographischer
Kamera stattfinden, wobei die Zeit der Belichtung durch einen exakt wirkenden ',#lomentverschluß
bestimmt werden kann. Der photographicche Schichtträger wird hierbei zweckmäßig
in einer Kassette untergebracht, in der gleichzeitig der Stufenkeil aus dem lichtschwächenden
Material fest angeordnet ist. Der diesem Stufenkeil gegenüber- bzw. anliegende Teil
der Kassette kann aus für Röntgenstrahlen undurchlässigem Material hergestellt sein.
Durch einen Schieber wird dieser Teil des Streifens nach Einführung
in
die Normalbelichtungsvorrichtung den Lichtstrahle4 zugänglich gemacht. Ein zweiter
Teil der photographischen Schicht, der lediglich der Röntgenbelichtung ausgesetzt
werden soll, ist hierbei lichtdicht durch für Röntgenstrahlen gut durchlässigem
Material abgedeckt, und zwar so, daß nach Öffnung des Schiebers für die Normalbelichtung
keine Belichfung des Streifens durch die Normallichtquelle stattfinden kann. Nach
vollzogener Belichtung mit der Normallichtquelle wird sodann die Kassette den Röntgenstrahlen
ausgesetzt, wobei wegen der röntgensicheren Abdeckung des mit der Normallichtquelle
belichteten nur der unter dem für Röntgenlicht durchlässigen Material befindliche
Teilstreifen belichtet wird. Der darauf entwickelte Gesamtstreifen zeigt dann eine
ganz bestimmte Stufe des mit der Normallicbtquelle belichteten Teils, die die gleiche
Schwärzung hat wie der mit den Röntgenstrahlen belichtete Teilstreifen. Diese Stufe
bildet ein exaktes Maß für die verabreichte Röntgendosis.
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Da die durch die Röntgenstrahlen erzeugte Schwärzung von der Härte
der Röntgenstrahlen abhängig ist, so ergeben sich bei Verabreichung von gleichen
Dosen, jedoch bei verschiedenen Härten verschiedene Ablesungen. Man kann aber durch
Eichung mit einem auf dem Ionisationsprinzip beruhenden Röntgenstrahlendosimeter
leicht diese Abhängiglüit feststellen und kann bei bekannter Härte der Röntgenstrahlen
dann mit Hilfe einer Kurve oder einer Tabelle ohne weiteres aus der abgelesenen
Stufe die richtige Dosis feststellen.
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Gegen die Genauigkeit des oben besehriebeDen Verfahrens läßt sich
der Einwand erheben, daß die Zusammensetzung und die Entwicklungsdauer nicht ohne
Einfluß auf das Meßresultat sind, weil die Belichtung durch die gewöhnliche Lichtquelle
die Entwicklungsemulsion nur oberflächlich beeinflußt, wogegen die Röntgenstrahlung
die ganze Emulsionsschicht verändert. -Wird also Länder entwickelt, so wird
sich die Schwärzung'des mit der Normallichtquelle belichteten Streifens nicht mehr
erhöhen, dagegen die des mit den Röntgenstrahlen belichteten Streifens, weil tiefer
gelegene Schichten der Emulsion noch zur Wirkung kommen. Dieser Einwand läßt sich
auf verschiedene Weise beheben: Einmal dadurch, daß eine sehr dünne Emulsionsschicht
verwandt wird, anderseits dadurch, daß die abgestufte Belichtung mit Röntgenstrahlen
stattfindet. Hierbei ist es nicht zweckmäßig, einen abgestuften Keil auf den photographischen
Streifen zu legen, denn hierdurch wird die Röntgenstrahlung in der Härte verändert.
Die abgestufte Belichtung läßt sich aber in einwandfreier Weise dadurch erzeugen,
daß der Streifen stufenweise unter Abdeckung mittels für - Röntgeästrahlen
undurchlässigen Bleiplatten mit ein und derselben Röhre bei derselben Härte hintereinander
belichtet wird, in der Weise, daß die i. Stufe beispielsweise i Milliampere-Sekunde,
die 2. Stufe -, Milliampere-Sekunden, die 3. Stufe 3 Milliampere-Sekunden
usw. bei einem bestimmten Focus-Schichtabstand Röntgenlicht erhält. Eine auf diese
Weise vorbelichtete photographische Schicht läßt sich dann in absolut exakter Weise
mit dem Streifen, der bei der Bestrahlung verwandt wird, unter Voraussetzung der
gleichzeitigen Entwicklung und Fixierung vergleichen-.
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Es ergibt sich aus dem Obigen, daß es für eine exakte Messung nach
diesem Verfahren notwendig ist, daß gleichzeitig mit der Belichtung der photographischen
Schicht durch die Röntgenstrahlen eine Messung der Härte der Strahlen stattfindet.
Diese kann in bekannter Weise durch Messung der an der Röhre während der Bestrahlung
herrschenden Spannung ermittelt werden. In besonders einfacher Weise kann dies aber
erfindungsgemäß auch dadurch geschehen, daß gleichzeitig auf einem weiteren Teil
der photographischen Schicht die Härte vermittels eines photographischen Härtemessers,
z. B. nach dem Wehneltprinzip oder auch nur vermittels einer Aluminiumtreppe, gemessen
wird. Bei -einer Kassette für solche kombinierten Dosis- und Härtemessungen kann
dann zweckmäßig auf ihrem Deckel eine Befestigungsvorrichtung für einen photographischen
Härtemesser vorgesehen sein.
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Eine Kassette, die nach diesen Gesichtspunkten ausgestaltet ist, kann
auch sehr vorteilhaft zur Bestimmung der Tiefendosis mit liilfe eines Wasserphantoms
benutzt werden.
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Für die Ausführung des Verfahrens ist es nicht notwendig, daß der
als Normal dienende abgestuft belichtete photographische Streifen mit dem der Röntgenstrahlung
ausgesetzten Streifen zusammenhängt. Vielmehr ist nur erforderlich, daß beide photographische
Schichten die gleiche Zusammensetzung besitzen und daß sie gleichzeitig in demselben
Entwickler die gleiche Zeitdauer entwickeln und in gleicher Weise fixiert werden.
Falls zwei getrennte Streifen für die einzelnen Belichtungen verwandt werden, kann
man zweckmäßig die beiden Streifen vor der Entwicklung miteinander, z. B. durch
Zusammenkleben o. dgl. oder durch Anordnung in eine gemeinsame Haltevorrichtung,
vereinigen, so daß eine gleichmäßige Entwicklung und Fixierung beider Streifen ermöglicht
wird. Diese Art der Ausführung des Verfahrens bietet ebenfalls gewisse Vorteile
insofern, als eine Normalbelichtungsquelle nicht vom Gebraucher benötigt wird, sondern
die Normalstreifen bereits mit der
Normallichtquelle abgestuft belichtet
vom Hersteller bezogen werden können. Ferner ergibt sich für Tiefendosierung mit
dem '#%'asserphantom der Vorteil, daß man mit einer sehr flachen Kassette bzw. mit
einer einfachen lichtdichten Hülle für den der Röntgenstrahlung auszusetzenden Streifen
auskommen kann und demgemäß die Zusatzbelichtung durch die sekundäre Streustrahlung
exakt berücksichtigt wird. Dieser Streifen bzw. ein Teil desselben kann ebenso wie
oben beschrieben gleichzeitig mit einem photographischen Härtemesser belichtet werden.
Die Härtemessung kann jedoch auch vermittels eines dritten Streif ens erfolgen.
Es ist nur erforderlich, daß die Härte gleichzeitig während der Bestrahlung gemessen
wird.
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Auf der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen der Neuerung
dargestellt. In Abb. i ist eine Kassette dargestellt, die zur Belichtung des photographischen
'Müßstreifens geeignet ist. Die Kassette besteht aus zwei Teilen a und
b, die durch ein Scharnier c miteinander verbunden sind. Der Teil a der Kassette
besteht zum Teil aus Holz, zum Teil aus Blei, gegenüber dem Schieber d ist
der lichtschwächende Photometerkeil e angeordnet. Dieser Photometerkeil besteht
beispielsweise aus treppenförmig übereinandergelegten Gelantinefolien o. dgl. Der
photographische Streifen f wird zweckmäßig an dem Teil b befestigt,
z. B. in der durch die Abb. i -dargestellten Weise durch Überschieben über eine
an den Rändern schwalbenschwanzförinig ausgestaltete Auflagefläche. Hierdurch wird
eine Beschädigung des empfindlichen Photometerkeils vermieden. In dem Teil
b ist ferner der Härtemesser g in Gestalt eines Wehneltkeils angeordnet.
Lediglich der Streifen des photographischen Papiers, der sich dem Schieber
d gegenüber befindet, wird von der Normallichiquellebelichtet. Die anderenTeile
des Streifens werden lediglich den Röntgenstrahlen ausgesetzt. .
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Abb. 2 stellt das Bild eines belichteten und entwickelten Streifens
dar. Es ist hierin der Längsstreifen h von der Normallichtquelle durch das Stufenphotometer
e hindurch belichtet worden. Der Längsstreifen i ist den Röntgenstrahlen freiausgesetzt
gewesen. Die Streifen k, 1
sind unter dem Welineltkeil belichtet worden.
Demgemäß läßt sich aus dem Streifen kund i die Dosiszahl ermitteln, aus den
Streifen k
und 1 dagegen die Härte der Röntgenstrahlen.
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In Abb. 3 ist eine gemeinsame Haltevorrichtung für 2 Streifen
m, n angegeben. Sie besteht aus einer Unterlage o aus Blech oder anderem Material,
auf der Haltefedern p zur Fixierung der Streifen m und m befestigt
sind. Der Streifen m ist vorher durch'die Normallichtquelle belichtet worden unter
Zwischenschaltung des abgestuften Photometers, während der Streifen n lediglich
den Röntgenstrahlen ausgesetzt worden ist. Durch die Haltevorrichtung o wird eine
gleichmäßige Entwicklung und Fixierung beider Streifen gewährleistet.