DE1143276B

DE1143276B - Einrichtung zum Bestimmen der Tiefenlage der Strahlenquelle beim Messen der Intensitaetsverteilung der Strahlung von in einem Objekt vorhandenen radioaktiven Isotopen

Info

Publication number: DE1143276B
Application number: DES67530A
Authority: DE
Inventors: Dr Med Wolfgang Horst
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1960-03-11
Filing date: 1960-03-11
Publication date: 1963-02-07

Description

Einrichtung zum Bestimmen der Tiefenlage der Strahlenquelle beim Messen der Intensitätsverteilung der Strahlung von in einem Objekt vorhandenen radioaktiven Isotopen Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Messen der Intensitätsverteilung der Strahlung radioaktiver Isotope. Derartige Einrichtungen werden beispielsweise bei der Schilddrüsendiagnostik mit radioaktivem Jod benötigt. Bei diesem diagnostischen Verfahren wird die Strahlung, welche von dem in der Schilddrüse gespeicherten radioaktiven Jod ausgesendet wird, in ihrer räumlichen Intensitätsverteilung ermittelt, um einen Einblick in die Gestalt und die Funktion der Schilddrüse zu erhalten. Zur Durchführung derartiger Messungen dient ein in einer Abschirmung, dem sogenannten Meßkopf, untergebrachter Strahlenindikator (z. B. Szintillationszähler oder Zählrohr). Die Abschirmung des Strahlenindikators weist einen Kollimator auf, der nur die Strahlung einer bestimmten Einfallsrichtung an den Strahlenindikator gelangen läßt, so daß die Intensität einer die Meßfiäche durchdringenden Strahlung Punkt für Punkt meßbar ist. Zu diesem Zweck ist der Meßkopf meist mit Führungselementen zur systematischen Abtastung einer Meßfiäche verbunden.
Es sind bereits Meßeinrichtungen dieser Art bekannt, mit denen man auch die Tiefe einer Strahlenquelle in dem zu untersuchenden Objekt lokalisieren kann. Diese Anordnungen enthalten Kollimatoren mit mehreren Durchlaßöffnungen, die alle auf einen bestimmten Punkt vor dem Meßkopf zentriert sind (Tiefenlokalisationsblenden). Eine bekannte Ausführungsform enthält z. B. mehrere durch strahlenabsorbierende Schächte gebildete, bienenwabenartig aneinandergefügte sechseckige, prismatische (konische) Bohrungen, deren Achsen sich in einem bestimmten Abstand vor dem Meßkopf schneiden. Die Strahlung eines in diesem Schnittpunkt befindlichen Strahlers wird, sofern sie die Eintrittsöffnung des wabenartigen Kollimators passiert, ungehindert zum Strahlenindikatormeist ein die Austrittsöffnungen des Kollimators abdeckender Szintillationskristall -gelangen. Die in die Blendenöffnungen eintretende Strahlung von außerhalb dieses Schnittpunktes gelegenen Strahlern wird dagegen zu einem je nach der Abweichung mehr oder weniger großen Teil von den Schachtwänden der Blende absorbiert.
Eine Einrichtung zum Bestimmen der Tiefenlage der Strahlenquelle beim Messen der Intensitätsverteilung der Strahlung von in einem Objekt vorhandenen radioaktiven Isotopen mit beidseitig des Objektes gegeneinander gerichteten, in Abstand zueinander angeordneten Meßköpfen und den Strahlungsindikatoren vorgeschalteten konischen Kollimatoren, die mindestens ungefähr einen gemeinsamen Richtungspunkt auf der Verbindungsgeraden beider Meß- köpfe haben, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Meßköpfe ein Satz von mehreren gegeneinander vertauschbaren Kollimatoren mit unterschiedlicher Konizität zugeordnet ist und die Konizitäten so gewählt sind, daß allein durch den Einsatz unterschiedlicher Kollimatoren an beiden Meßköpfen die Lage des gemeinsamen Richtungspunktes auf der Verbindungsgeraden veränderbar ist.
Bei einer Einrichtung nach der Erfindung kann man sich auf die Verwendung von einfachen konischen Kollimatoren beschränken, wenngleich auch die bekannten konischen Kollimatoren mit mehreren nebeneinanderliegenden Durchlaßöffnungen anwendbar sind. Die Tiefe der im zu untersuchenden Objekt liegenden Strahlenquelle ergibt sich bei der Benutzung der Einrichtung nach der Erfindung aus der unterschiedlichen Zählrate der beiden Strahlendetektoren und aus der Abhängigkeit der Unterschiedlichkeit der Zählraten bei Vertauschen der Kollimatoren. Dabei ist es nicht mehr notwendig, die Strahlendetektoren zur Bestimmung der Tiefenlage der Strahlenquelle zu bewegen. Es genügt hierfür schon ein Austauschen der Kollimatoren. Daraus ergibt sich der weitere Vorteil, daß auch dort die Lage eines Strahlers noch bestimmt werden kann, wo die Bewegung des Detektors nur schwer möglich ist oder zu ungenauen Ergebnissen führt. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die zu vermessende Strahlenquelle sehr geringe Intensität besitzt, so daß bei der Entfernung des Detektors von der Strahlenquelle eine stark bemerkbare Abnahme der Strahlenintensität eintritt. Dadurch kann außerdem noch dem Bestreben Rechnung getragen werden, bei der Strahlendiagnostik mit möglichst schwachen Strahlern auszukommen, um alle mit dem Strahler in Berührung kommenden Personen weitestgehend zu schonen.
Die Veränderung des gemeinsamen Richtungspunktes der Kollimatoren auf der Verbindungsgeraden zwischen den beiden Meßköpfen allein durch den Einsatz unterschiedlicher Kollimatoren schließ aber nicht aus, zu Beginn der Messung den Abstand der Meßköpfe auf die Dicke des Untersuchungsobjektes einzustellen. Dadurch kann nämlich der Abstand der Meßköpfe von der Strahlenquelle auf das geringste Maß gebracht werden, wodurch ebenfalls eine Schonung der Umgebung der Strahlenquelle erzielt wird, weil wegen der Verkürzung der Abstände nur eine geringe Strahlenmenge zur Anzeige notwendig ist.
Es sind an sich schon Einrichtungen zur Bestimmung der Intensitätsverteilung von radioaktiven Strahlen bekannt, bei denen beiderseits des Untersuchungsobjektes je ein Strahlendetektor angeordnet ist. Dabei sind aber keine Vorkehrungen getroffen, die eine Tiefenlokalisierung erlauben. Insbesondere sind keine konischen Kollimatoren vorgesehen. Auch eine Meßanordnung, bei der zwei einander gegenüberstehende Meßköpfe benutzt sind, die konische Kollimatoren tragen; ist zur Bestimmung der Tiefenlage radioaktive Strahler ungeeignet. Die dabei benutzten Kollimatoren besitzen nämlich drei Lochgruppen, die jeweils auf verschiedene Entfernung vor dem Kollimator fokussiert sind. Mit solchen Kollimatoren wird aber keine Tiefenlokalisierung erhalten, weil gleichzeitig mehrere Punkte verschiedener Tiefe erfaßt werden.
Der Aufbau einer Einrichtung nach der Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Fig. 1 bis 4 veranschaulichten Ausführungsbeispiels erläutert.
Eine an einem Stativ 1 höhenverstellbare Muffe 2 trägt in bekannter Weise an einem Doppelhebelgestänge 3 zwei einander entgegengerichtete Meßköpfe 4, 5 mit eingebauten Strahlenindikatoren. Zwischen den Meßköpfen wird auf einer Patientenlagerstatt 6 der zu untersuchende Patient geschoben. Das Doppelhebelgestänge 3 gestattet, mit beiden Meßköpfen gemeinsam ein bestimmtes Meßfeld abzutasten.
Den vorderen Abschluß der Meßköpfe bilden je ein bekannter konischer Kollimator7, 8, und zwar entweder einfache konische Kollimatoren oder solche, von denen einer in der Fig. 2 im Längsschnitt und in der Fig. 3 im Querschnitt dargestellt ist. Die KoL1ima- toren sind durch ein nicht dargestelltes Steckgewinde od. dgl. leicht auswechselbar an den Meßköpfen 4, 5 befestigt.
Jedem der beiden Meßköpfe 4, 5 sind mehrere Kollimatoren zugeordnet, die sich dadurch unterscheiden, daß ihre Blendenöffnungen jeweils auf verschiedene Punkte der Verbindungsgeraden beider Meßköpfe ausgerichtet sind. In der Fig. 4 sind solche Sätze aus drei Kollimatoren schematisch dargestellt.
Die Kollimatoren 9. 10 beider Sätze sind auf den Mittelpunkt A der genannten Verbindungsgeraden, die Kollimatoren 11,12 und 13, 14 auf die PunkteB, C oberhalb des MittelpunktesA zentriert. Die zu den Punkten und C zum MittelpunktA spiegelbildlich gelegenen Punkte D, E werden dadurch meßtechnisch erfaßt, daß man die Kollimatoren 11 und 12 bzw. 13 und 14 miteinander vertauscht. Die Kollimatoren verschiedener Sätze können jeweils durch verschiedene Farben gekennzeichnet sein und Hinweise auf den durch sie optimal erfaßbaren Meßpunkt tragen.
Die Meßeinrichtung nach der Erfindung ist sowohl bei Positronenstrahlung als auch bei normalen Gammastrahlen anwendbar.

Claims

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Bestimmen der Tiefenlage der Strahlenquelle beim Messen der Intensitätsverteilung der Strahlung von in einem Objekt vorhandenen radioaktiven Isotopen mit beidseitig des Objektes gegeneinander gerichteten, in Abstand zueinander angeordneten Meßköpfen und den Strahlungsindikatoren vorgeschalteten konischen Kollimatoren, die mindestens ungefähr einen gemeinsamen Richtungspunkt auf der Verbindungsgeraden beider Meßköpfe haben, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Meßköpfe (4, 5) ein Satz von mehreren gegeneinander vertauschbaren Kollimatoren (9, 11, 13 bzw. 10, 12, 14) mit unterschiedlicher Konizität zugeordnet ist und die Konizitäten so gewählt sind, daß allein durch den Einsatz unterschiedlicher Kollimatoren an beiden Meßköpfen die Lage des gemeinsamen Richtungspunktes auf der Verbindungsgeraden veränderbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 023 826; Klinische Wochenschrift, Bd. 35, 1957, Nr. 4, S. 169 bis 173; Zentralblatt für die gesamte Radiologie, Bd. 63, 1960, Nr. 2, 5. 174; International Journal of Applied Radiation and Isotopes, Bd. 3, 1958, S. 1, 2 und S. 181 bis 200.