Die Erfindung bezieht sich auf einen Hubantrieb für einen Strahlenfilter mit einer Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des Strahlenfilters, wobei die Aufnahmevorrichtung so ausgebildet ist, dass der Strahlenfilter zur Durchführung einer Hubbewegung in mindestens einer Hubrichtung bewegbar gelagert und/oder lagerbar ist, mit einer ersten Antriebsvorrichtung zur Erzeugung einer Antriebsbewegung und mit einem ersten Bewegungsübertragungsglied zur Übertragung der Antriebsbewegung an die Aufnahmevorrichtung, wobei die Aufnahmevorrichtung zur Umsetzung der Antriebsbewegung in die Hubbewegung ausgebildet ist. Zudem bezieht sich die Erfindung auf ein Mammographiegerät mit einem Hubantrieb.

Übliche Mammographiegeräte zur Durchleuchtung eines Untersuchungsobjekts, z.B. einer weiblichen Brust, weisen eine Strahlungsquelle sowie einen Strahlungsdetektor auf, wobei das Untersuchungsobjekt zwischen Strahlungsquelle und Detektor positioniert wird, Ein hinlänglich bekanntes Problem, insbesondere bei der Durchstrahlung von Untersuchungsobjekten mit größerer Dicke, ist Streustrahlung, die überwiegend durch Ablenkung der Untersuchungsstrahlen im durchleuchten Untersuchungsobjekt gebildet wird. Zur Reduzierung der Streustrahlung auf dem Detektor wird üblicherweise ein Streustrahlenraster nach dem Untersuchungsobjekt und vor den Detektor angeordnet.

Ebenfalls längstens bekannt ist es, dass die Verwendung von Streustrahlenrastern zu störenden Streifen oder Gittern auf dem in dem Detektor aufgenommenen Untersuchungsbild führen können. Zur Reduktion oder Elimination dieser störenden Streifen wird üblicherweise das Streustrahlenraster während der Untersuchung leicht gerüttelt.

Beispielsweise offenbart die Druckschrift DE 3316003 A1 eine Vorrichtung zur Beseitigung von Streustrahlung mit einem Streustrahlenraster, wobei das Streustrahlenraster durch eine Antriebsvorrichtung während einer Aufnahme einmal hin- und herbewegt wird. Bei der offenbarten Vorrichtung wird eine Antriebsbewegung in einem Antriebsmotor erzeugt und über ein festes Getriebe in eine oszillatorische Hubbewegung des Streustrahlenrasters gewandelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hubantrieb für einen Strahlenfilter in einem Mammographiegerät sowie ein Mammographiegerät vorzuschlagen, welches einen größeren Gestaltungsfreiraum für die Anordnung der Komponenten des Hubantriebs bzw. der Komponenten des Mammographiegerätes erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Hubantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Mammographiegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die Unteransprüche bzw. die nachfolgende Beschreibung offenbart.

Der erfindungsgemäße Hubantrieb ist geeignet und/oder ausgebildet für einen Strahlenfilter in einem Mammographiegerät. Der Strahlenfilter ist bevorzugt als Streustrahlenraster und/oder als eine Anordnung von mehreren Streustrahlenrastern und/oder als Röntgenraster ausgebildet. Insbesondere genügt der Strahlenfilter den Kenngrößen im geforderten Rahmen der DIN-Norm 6826. Der erfindungsgemäße Hubantrieb wird zwar bevorzugt in Mammographiegeräten eingesetzt, eine Verwendung in anderen, insbesondere medizinischen Untersuchungsgeräten, bei denen ein Strahlenfilter bewegt werden muss, ist ebenfalls möglich.

Der Hubantrieb weist eine Aufnahmevorrichtung auf, die zur Aufnahme des Strahlenfilters ausgebildet ist. Die Aufnahmevorrichtung ist vorzugsweise realisiert, so dass diese während der Durchführung einer Untersuchung, insbesondere während der Aufnahme eines Untersuchungsbildes, stationär, insbesondere stationär relativ zu dem Mammographiegerät und/oder Untersuchungsgerät, angeordnet ist.

Die Aufnahmevorrichtung erlaubt aber durch ihre konstruktive Ausgestaltung, dass der Strahlenfilter eine Hubbewegung in mindestens eine Hubrichtung relativ zu der Aufnahmevorrichtung und/oder zu dem Detektor durchführen kann. Die Hubrichtung ist bevorzugt parallel oder koplanar zu der Ebene ausgebildet, die durch die Eintrittsfläche und/oder die Austrittsfläche für die gerichtete Untersuchungsstrahlung des Strahlenfilters gebildet wird. Bevorzugt handelt es sich um eine geradlinige Hubbewegung, alternativ kann auch eine Hubbewegung mit gekrümmter Bewegungsbahn vorgesehen sein.

Weiter umfasst der Hubantrieb eine erste Antriebsvorrichtung die eine Antriebsbewegung erzeugt. Die Antriebsbewegung ist bevorzugt als oszillatorische Bewegung ausgebildet, wobei bei weniger bevorzugten Ausführungsformen die Antriebsbewegung als sinusförmige Antriebsbewegung und bei mehr bevorzugten Ausführungsbeispielen als sägezahnförmige Antriebsbewegung realisiert ist. Besonders bevorzugt sind oszillatorische Antriebsbewegungen bei denen der Betrag der Geschwindigkeit über die Zeit konstant und/oder im wesentlichen konstant ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist diese als Antriebseinheit realisiert, welche mit Hilfe einer Kulissenvorrichtung aus einer sinusförmigen Bewegung eine insbesondere lineare Sägezahnbewegung als Antriebsbewegung erzeugt.

Zur Übertragung der Antriebsbewegung an die Aufnahmevorrichtung ist ein erstes Bewegungsübertragungsglied vorgesehen, welches bevorzugt seriell in der Übertragung geschaltet ist. Die Aufnahmevorrichtung ist zur Umsetzung der Antriebsbewegung in die Hubbewegung ausgebildet.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das erste Bewegungsübertragungsglied formveränderbar ausgebildet ist und zwar derart, dass die Antriebsbewegung über unterschiedliche, insbesondere unterschiedlich gekrümmte Wege übertragbar ist.

Der Erfindung liegt dabei die Überlegung zugrunde, dass die Antriebsvorrichtung prinzipiell an jeden beliebigen Ort platziert werden kann, wobei die Antriebsbewegung von dort aus über das Bewegungsübertragungsglied an die Aufnahmevorrichtung übertragen werden kann. Auf diese Weise entfällt die konstruktive Randbedingung, die Antriebsvorrichtung direkt in der Aufnahmevorrichtung oder starr mit der Aufnahmevorrichtung gekoppelt anzuordnen und eröffnet neue Gestaltungsmöglichkeiten für den Aufbau eines Mammographiegerätes oder dergleichen.

Bevorzugt ist das erste Bewegungsübertragungsglied reversibel und/oder elastisch und/oder plastisch biegbar ausgebildet. Das Bewegungsübertragungsglied ist somit bevorzugt biegesteif oder schlaff realisiert, bei alternativen Ausführungsformen ist es aus einzelnen Kettengliedern aufgebaut.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erste Bewegungsübertragungsglied als Seilzug, insbesondere Bowdenzug realisiert. Der Bowdenzug umfasst dabei bevorzugt einen innenliegenden Stahldraht oder ein Drahtseil, das in einer flexiblen insbesondere kunststoff- oder textilummantelten Hülle verlegt ist. Die Hülle ist oftmals als dicht gewickelte druckfeste Spirale ausgeführt.

Alternativ ist das erste Bewegungsübertragungsglied als hydraulische und/oder pneumatischer Leitung ausgebildet, wobei in diesem Fall die Antriebsbewegung pneumatisch und/oder hydraulisch umgesetzt werden muss.

Je nach Realisierung des Bewegungsübertragungsglied ist dieses zur Übertragung von Zug- und/oder Druckkräften ausgebildet. Es ist besonders bevorzugt, wenn das Bewegungsübertragungsglied zur Übertragung von Kräften in beide Richtungen ausgebildet ist, da dann die Hubbewegung besonders einfach erzeugbar ist.

Bei einigen Ausführungsformen des Bewegungsübertragungsglieds werden Kräfte nur in eine Richtung, das heißt entweder Zugkräfte oder Druckkräfte übertragen. In diesen Fällen ist es bevorzugt, dass ein zweites Bewegungsübertragungsglied vorgesehen ist, welches zur Rückstellung des ersten Bewegungsübertragungsglied ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist wenn sowohl erstes als auch zweites Bewegungsübertragungsglied als Seilzug, insbesondere Bowdenzug ausgebildet ist.

Alternativ oder ergänzend ist in der Aufnahmevorrichtung eine Gegenkraftvorrichtung angeordnet, die zur Entgegenwirkung der in dem ersten und/oder zweiten Bewegungsübertragungsglied übertragenden Kraft oder Bewegung ausgebildet ist. Insbesondere ist die Gegenkraftvorrichtung als Zug- und/oder Druckfedervorrichtung realisiert.

Somit können u.a. die folgenden Aktorikkombinationen realisiert werden: Hubbewegung in Hubrichtung Rückstellung A) Zugkraft (Druckkraft) über erstes Bewegungsübertragungs-glied Druckkraft (Zugkraft) über erstes Bewegungsübertragungs-glied B) Zugkraft (Druckkraft) über erstes Bewegungsübertragungs-glied Zugkraft (Druckkraft) oder Druckkraft (Zugkraft) über zweites Bewegungsübertragungs-glied C) Zugkraft (Druckkraft) über erstes Bewegungsübertragungs-glied Zugkraft (Druckkraft) oder Druckkraft (Zugkraft) über Gegenkraftvorrichtung

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch einen Hubantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Aufnahmevorrichtung auf einem Schlitten, insbesondere einem motorisch betriebenen Schlitten, angeordnet ist, der eine Verschiebung der Aufnahmevorrichtung ermöglicht.

Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass die Aufnahmevorrichtung zusammen mit dem eingelegten Strahlenfilter derart verschoben werden kann, so dass Untersuchungen ohne diesen Strahlenfilter durchgeführt werden können. Insbesondere wird die Aufnahnamevorrichtung von einer Untersuchungsposition in eine Ruheposition verschoben. Anders ausgedrückt ist der Strahlenfilter aus dem Röntgenaufnahmebereich herausfahrbar ausgebildet.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass bei einem Wechsel der Aufnahmetechnik keine größeren Umbaumaßnahmen an dem Untersuchungsgerät, insbesondere an dem Mammographiegerät, erforderlich sind. Ein derartiger Umbau ist z.B. üblicherweise notwendig, wenn anstatt eines digitalen Detektors mit Strahlenfilter eine Stereotaxie-Untersuchung mit einer zusätzlichen CCD Kamera oder eine Tomosynthese-Untersuchung durchgeführt werden soll.

Der Hubantrieb mit dem Schlitten kann bevorzugt einige oder alle vorgehend beschriebenen Merkmale, insbesondere das formveränderbare erste Bewegungsübertragungsglied aufweisen.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Hubantrieb mit einer zweiten Antriebsvorrichtung ausgestattet, die zur Bewegung des Schlittens ausgebildet und/oder angeordnet ist.

Bei einer praktischen Realisierung ist die zweite Antriebsvorrichtung als Elektromotor ausgebildet, der den Schlitten bevorzugt über eine Zahnstange oder einen Zahnriemen bewegt. Der Schlitten selbst wird vorzugsweise auf Präzisionswellen mit Gleitlagern oder dergleichen geführt, insbesondere so dass eine spielfreie oder nahezu spielfreie Führung gewährleistet ist. Bei alternativen Ausführungsformen sind zur Führung des Schlittens Miniaturlinearführungen eingesetzt.

Die Überführung der Aufnahmevorrichtung von der Untersuchungsposition zur Ruheposition wird im Fachjargon auch als Deaktivierung des Strahlenfilters bzw. des Rasters bezeichnet.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausbildung des Hubantriebs ist der Schlitten und/oder die Aufnahmevorrichtung relativ zu der ersten und/oder der zweiten Antriebsvorrichtung verschiebbar angeordnet. Insbesondere die Relativbewegung zu der ersten Aufnahmevorrichtung wird erst dadurch erreicht, dass die Antriebsbewegung über das formveränderbare Bewegungsübertragungsglied übertragen wird. In dieser Ausbildung kann der Schlitten zusammen mit der Aufnahmevorrichtung in einer sehr leicht oder filigranen Bauweise realisiert sein, da die Antriebsvorrichtung nicht auf dem Schlitten transportiert wird. Die erste Antriebsvorrichtung für die Hubbewegung des Strahlenfilters kann somit an einem nahezu beliebigen Ort platziert werden von wo aus die erzeugte Antriebsbewegung über das Bewegungsübertragungsglied an den Strahlenfilter übertragen wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin durch ein Mammographiegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst, welche einen Hubantrieb umfasst, wie er zuvor beschrieben wurde und wobei der Strahlenfilter als Streustrahlenraster und/oder Röntgenraster ausgebildet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Deaktivierung des Strahlenfilters gesteuert, z.B. über eine einfache Programmauswahl und insbesondere softwaregestützt initiierbar.

Insbesondere diese letzte Ausführungsform beinhaltet den Vorteil, dass das Mammographiegerät mit einem hohen Automatisierungsgrad betreibbar ist, da der Bediener keine manuellen und/oder mechanischen Voreinstellungen vornehmen muss, um eine bestimmte Aufnahmetechnik durchzuführen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hubantriebs in schematischer dreidimensionaler Ansicht schräg seitlich von oben,

2 den Hubantrieb in 1 in einer schematischen dreidimensionalen Ansicht schräg von vorne,

3 den Hubantrieb in 1 in einer schematischen dreidimensionalen Ansicht in Draufsicht,

4 den Hubantrieb in 1 in schematischer dreidimensionalen Seitenansicht mit eingesetztem Detektor,

5 den Hubantrieb in 1 in ähnlicher Darstellung wie in 1 mit aktiviertem Streustrahlenraster,

6 den Hubantrieb in 1 in der gleichen Darstellung wie in 5 mit deaktiviertem Streustrahlenraster.

Einander entsprechende Teile sind in den FIG jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die 1 zeigt einen Hubantrieb 1 für ein Streustrahlenraster 2, welches in einer Aufnahmevorrichtung 3 bewegbar gelagert ist, wobei die Aufnahmevorrichtung 3 als Rasterblech, insbesondere als Blechkonstruktion ausgebildet ist. Das Streustrahlenraster 2 ist in bekannter Weise z.B. als Lammellenjalousie oder als zweidimensionales Raster mit Waben- oder Kreuzstruktur realisiert.

Um das Streustrahlenraster 2 während der Untersuchung zu bewegen, insbesondere um Störstreifen und andere Artefakte zu vermeiden, sind zwei Führungsnippel 4 in der Aufnahmevorrichtung 3, insbesondere auf dem Rasterblech vorgesehen, die in zwei Langlöcher 5 des Streustrahlenrasters 2 bzw. einer Rahmenkonstruktion zur festen Aufnahme des Streustrahlenrasters 2 eingreifen. Diese Konstruktion erlaubt, das Streustrahlenraster 2 in Erstreckungsrichtung der Langlöcher 5 oszillierend hin und her relativ zu der Aufnahmevorrichtung 3 zu bewegen.

Zur Erzeugung dieser Relativbewegung zwischen Streustrahlenraster 2 und Aufnahmevorrichtung 3 ist ein erster Elektromotor 6 vorgesehen, der mittels einer Kulissenvorrichtung 7 die sinusförmige Motorbewegung des ersten Elektromotors 6 in eine lineare Sägezahnbewegung umformt. Diese durch den ersten Elektromotor 6 erzeugte und durch die Kulissenvorrichtung 7 transformierte Antriebsbewegung wird über ein flexibles Bewegungsübertragungsglied in Form eines Bowdenzuges 8 an die Aufnahmevorrichtung 3 übertragen. Der Bowdenzug 8 umfasst hierfür eine Hülle, dessen eines Ende an der Aufnahmevorrichtung 3, insbesondere am Rasterblech, und dessen anderes Ende an der Kulissenvorrichtung 7 fixiert ist, wobei die lineare Sägezahnbewegung über den Bowdenzug 8 zur Aufnahmevorrichtung 3 übertragen wird. Das in der Hülle geführte Stahlseil des Bowdenzugs 8 ist dabei fest mit dem Streustrahlenraster 2 gekoppelt, so dass das Streustrahlenraster 2 durch die Bewegung des Stahlseiles in dem Bowdenzug 8 entlang der Langlöcher 5 hin und her bewegt werden kann.

Aufgrund der Flexibilität des Bowdenzugs 8 sind durch diesen Zugkräfte besser als Druckkräfte zu übertragen. Um eine Rückstellung des Streustrahlenrasters 2 in Druckrichtung des Bowdenzugs 8 zu gewährleisten sind optional (nicht-dargestellte) Druck- bzw. Zugfedern vorgesehen, die konstruktiv so angeordnet sind, das sie der Zugkraft bzw. der Zugbewegung des Bowdenzugs 8, insbesondere des Stahlseiles in dem Bowdenzug 8, entgegen wirken.

Aus weiteren praktischen Überlegungen ist es möglich, statt oder ergänzend zu den Druck- bzw. Zugfedern einen (ebenfalls nicht dargestellten) zweiten Bowdenzug einzusetzen, der gegenläufig zu dem Bowdenzug 8 angeordnet ist, so dass die oszillierende Bewegung des Streustrahlenrasters 2 durch eine alternierende oder abwechselnde Übertragung von Zugkräften durch die Bowdenzüge erzeugt wird.

Die Aufnahmevorrichtung 3 ist in dem Hubantrieb 1 zugleich als bewegbarer Schlitten ausgebildet, der auf zwei parallel zueinander angeordneten Präzisionswellen 9 unverlierbar geführt ist. Durch diese konstruktive Ausgestaltung ist es möglich, die Aufnahmevorrichtung 3 und somit das Streustrahlenraster 2 seitlich in eine Verschieberichtung zu verschieben, so dass das Streustrahlenraster 2 deaktiviert wird.

Wie bereits oben erläutert bedeutet die Deaktivierung des Streustrahlenrasters 2, dass das Streustrahlenraster 2 aus einem Detektorbereich entfernt wird. Beispielhaft beträgt der Betrag der Verschiebung in etwa der Breite des Streustrahlenrasters 2 in Verschieberichtung. Die Verschiebung der Aufnahmevorrichtung 3 auf den Präzisionswellen 9 kann manuell erfolgen oder – wie in den 1–6 gezeigt – mittels eines zweiten Elektromotors 10, welcher über einen Zahnriemen 11, die als Schlitten ausgebildete Aufnahmevorrichtung 3 verschiebt.

Der erste Elektromotor 6, die Kulissenvorrichtung 7 und der zweite Elektromotor 10 sind unterhalb der Präzisionswellen 9 angeordnet, so dass die Störkonturen dieser Komponenten die Bewegung der Aufnahmevorrichtung 3 nicht beeinträchtigen.

Die als Schlitten ausgebildete Aufnahmevorrichtung 3 wird relativ zu den stationär angeordneten Komponenten erster Elektromotor 6, Kulissenvorrichtung 7 und zweiter Elektromotor 10 verschoben. Der flexible Bowdenzug 8 ermöglicht es dabei, diese Verschiebebewegung durchzuführen, ohne die Bewegungsübertragung zwischen Antriebseinheit für die Hubbewegung, also ersten Elektromotor 6 und Kulissenvorrichtung 7, und Aufnahmevorrichtung 3 zu trennen.

Die 2 und 3 zeigen den Hubantrieb 1 in anderer Darstellung, wobei in der 3 die Hubrichtung durch einen schwarzen Doppelpfeil illustriert ist.

In der 4 befindet sich die Aufnahmevorrichtung 3 und somit das Streustrahlenraster 2 in einer Endstellung auf der rechten Seite. Neben den bereits beschriebenen Komponenten ist in der 4 ein Detektor 12 zu erkennen, dessen Mess- oder Detektorbereich unterhalb des Streustrahlenrasters 2 positioniert ist. In der nicht dargestellten linken Endstellung der Aufnahmevorrichtung 3 ist der Detektor 12 dagegen im Mess- oder Detektorbereich nicht mehr durch das Streustrahlenraster 2 abgedeckt. In dieser Endstellung ist das Streustrahlenraster 2 deaktiviert.

Zur weiteren Verdeutlichung zeigen die 5 und 6 den Hubantrieb 1 mit aktivierten bzw. mit deaktivierten Streustrahlenraster 2, wobei die 5 den aktivierten und die 6 den deaktivierten Betriebszustand zeigt.

Wie ebenfalls aus den beiden 5 und 6 zu entnehmen ist, ist die Verwendung eines flexiblen Bewegungsübertragungsgliedes wie den Bowdenzug 8 vorteilhaft, da die Antriebseinheit für die Hubbewegung des Streustrahlenrasters, also der erste Elektromotor 6 und die Kulissenvorrichtung 7, an einer beliebigen Stelle unabhängig von der Aufnahmevorrichtung 3 positioniert werden kann.

Somit ist erstmalig ein Hubantrieb 1 realisiert, bei dem die Antriebseinheit für die Hubbewegung des Streustrahlenrasters 2 stationär zu dem Untersuchungsgerät, insbesondere zu dem Mammographiegerät, angeordnet ist und bei dem die Verbindung zwischen Streustrahlenraster 2 bzw. Aufnahmevorrichtung 3 und Antriebseinheit über den Bowdenzug 8 sowohl bei aktivierten als auch bei deaktiviertem Streustrahlenraster 2 bestehen bleiben kann.