DE1288695B - Universal whole-body scanner - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Universal-Ganzkörper-Scanner. In der radiodiagnostischen Forschung und Praxis ist eine ganze Reihe von Ganzkörper-Scannern in Benutzung, die zum größten Teil für spezielle Bedürfnisse entwickelt wurden, wie etwa für das Ganzkörper-Scannen, das Zonen-Scannen und das Profil-Scannen. The invention relates to a universal whole-body scanner. In the Radiodiagnostic research and practice is quite a range of full body scanners in use, most of which were developed for special needs, such as for whole body scanning, zone scanning and profile scanning.
Die Formen dieser Meß- und Untersuchungsgeräte sind recht mannigfaltig. The forms of these measuring and examination devices are quite diverse.
So ist es beispielsweise bekannt, vier Detektoren auf einer Viertelkreisperipherie achsenparallel anzuordnen und die Liegepritsche achsenparallel und symmetrisch zu den Detektorachsen anzubringen. For example, it is known to have four detectors on a quarter circle periphery to be arranged axially parallel and the bed platform axially parallel and symmetrical to attach the detector axes.
Weiter ist es bekannt, vier Szintillationsdetektoren in gleichen Winkelabständen auf der Peripherie eines Kreises unterzubringen und die Liegepritsche vertikal zu einem Kreisdurchmesser zu legen. Sehr häufig findet man auch ein oder zwei Szintillationsdetektoren an einem längs und quer zur Liegepritsche beweglichen Fahrgestell befestigt. Bekannt ist auch an einem derartig beweglichen Fahrgestell ein Paar von mit Kollimatoren versehenen Szintillationsdetektoren zu befestigen. Dabei sind die Szintillationsdetektoren mit ihren Kollimatoren zueinander fluchtend auf einer zur Ebene der Liegepritsche senkrechten Geraden angeordnet. It is also known to have four scintillation detectors in a row To accommodate angular distances on the periphery of a circle and the bed platform to lay vertically to a circle diameter. Very often one also finds an or two scintillation detectors on one movable lengthways and crossways to the bed Chassis attached. It is also known in such a movable chassis attach a pair of collimated scintillation detectors. The scintillation detectors with their collimators are aligned with one another arranged on a straight line perpendicular to the plane of the bed platform.
Wieder ein anderes verhältnismäßig häufig benutztes System bringt den zu untersuchenden Patienten in einen Liegestuhl, dessen Rückenlehne, Sitzebene und Beinauflagefläche in bestimmten Winkeln zueinander geneigt sind, wobei der Detektor um eine zu allen Auflage-Ebenen des Stuhles parallele Achse drehbar befestigt ist, so daß durch die Drehbewegung des Detektors um diese Achse der Körper in der Längsachse abgetastet wird. Yet another relatively frequently used system brings the patient to be examined in a deck chair, its backrest, seat level and legrest surfaces are inclined to one another at certain angles, wherein the detector is attached rotatably about an axis parallel to all support planes of the chair, so that the rotation of the detector around this axis causes the body in the longitudinal axis is scanned.
Bei einem anderen System sitzen die Detektoren in den Ecken eines rechtwinkligen Rahmens, der auf den beiden Längskanten der Pritsche beweglich angebracht ist. In another system, the detectors sit in the corners of one Right-angled frame, which is movably attached to the two long edges of the bed is.
Bei einem Gerät anderen Typs sitzt der Detektor auf der Innenseite eines um die Liegepritsche herum angebrachten kurzen Zylinders, wobei dieser kurze Zylinder in Längsrichtung zur Pritsche verschiebbar ist und der Detektor auf der Innenwand des kurzen Zylinders umlaufen kann. Another type of device has the detector on the inside a short cylinder attached around the bed, this short The cylinder is displaceable in the longitudinal direction of the bed and the detector on the Can rotate around the inner wall of the short cylinder.
Mit zu den fortschrittlichsten Geräten zählt ein Typ, bei dem die Pritsche mit der Detektoraufhängung um die mittlere Querachse der Pritschenebene drehbar angeordnet ist, wobei auf Längsachsen seitlich oberhalb und unterhalb der Pritschenebene über und unter die Pritsche ausladende Arme angebracht sind, die auf den genannten beiden Längsachsen verschiebbar sind, die am Armende die Detektoren tragen und in der Armmitte Gelenke besitzen, die ein Abwinkeln der vier Arme in zur Pritsche parallelen Ebenen gestatten, wodurch die Detektorpaare die Pritschenebene in Längs- und Querrichtung abtasten können. One of the most advanced devices is a type in which the Platform with the detector suspension around the central transverse axis of the platform level Is arranged rotatably, on longitudinal axes laterally above and below the Above and below the platform, arms are attached to the platform are displaceable on said two longitudinal axes, the detectors at the end of the arm and have joints in the middle of the arms that bend the four arms in Allow planes parallel to the bed, whereby the detector pairs the bed plane can scan lengthways and crossways.
Keines der bekannten Geräte ist in der Lage, die Wirkung eines Medikaments auf mehrere Körperbereiche in ihrem zeitlichen Verlauf zu verfolgen. None of the known devices is able to monitor the effects of a drug on several areas of the body in their temporal course.
Stets werden nur Momentaufnahmen des Körpers oder eines Teiles hiervon erzeugt, so daß der zeitliche Verlauf nur bezüglich eines einzigen, eng begrenzten Körperbereichs vermittels Repetitionen mit hinreichender Genauigkeit verfolgt werden kann. Natürlich könnte man prinzipiell mehrere Geräte der bekannten Art um die Pritsche anordnen und mit jedem Gerät einen gewünschten Körperbereich abtasten, aber in der Praxis würden sich die ausladenden Halte- und Verstellmittel fürdie schweren kollimatorbewehrten Szintillationsdetektoren gegenseitig so behindern, daß höchstens weit voneinander entfernte Körperbereiche gleichzeitig abgetastet werden könnten. Außerdem ließe sich der notwendige Bewegungssynchronismus der Szintillationsdetektoren und die exakte geometrische Zuordnung der Körperbereiche mit mehreren Operateuren kaum sicherstellen.Only snapshots of the body or a part of it are always taken generated so that the time course only with respect to a single, narrowly limited Body area can be followed with sufficient accuracy by means of repetitions can. Of course, you could in principle have several devices of the known type around the bed arrange and with each Scan a desired area of the body, but in the In practice, the protruding holding and adjusting means for the heavy collimator armored vehicles would be used Scintillation detectors hinder each other so that at most far from each other remote areas of the body could be scanned at the same time. Besides, let the necessary synchronism of movement of the scintillation detectors and the Exact geometric allocation of the body areas with several surgeons can hardly be guaranteed.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile beseitigt. The invention overcomes these disadvantages.
Bei einem Universalscanner zur Radiodiagnose mit einer Liegepritsche und mit mindestens einem Paar von mit Kollimatoren versehenen Szintillationsdetektoren, die mit ihren Kollimatoren zueinander fluchtend auf einer zur Ebene der Liegepritsche senkrechten Geraden angeordnet und an einem längs und quer zur Liegepritsche beweglichen Fahrgestell befestigt sind, besteht die Erfindung darin, daß drei getrennte Szintillationsdetektorpaare vorgesehen sind, deren jedes auf einem eigenen Fahrgestell befestigt ist, von denen jedes eigene Einzelverstellmittel sowohl für die Längsbewegung wie für die Querbewegung aufweist, daß weitere gemeinsame Verstellmittel zur gleichsinnigen Bewegung aller Fahrgestelle in Längsrichtung vorhanden sind und daß ein Meßprogrammgeber zur automatischen Steuerung der Bewegungsabläufe aller Verstellmittel vorgesehen ist. With a universal scanner for radio diagnosis with a cot and with at least one pair of collimated scintillation detectors, those with their collimators in alignment with one another on one level with the bed platform arranged vertical straight lines and on a movable lengthways and crossways to the bed platform Chassis are attached, the invention is that three separate scintillation detector pairs are provided, each of which is mounted on its own chassis, of which each individual adjustment means for both the longitudinal movement and the transverse movement has that further common adjustment means for moving all in the same direction Chassis in the longitudinal direction are available and that a measuring programmer for automatic Control of the movements of all adjustment means is provided.
Vorzugsweise bestehen die gemeinsamen Verstellmittel aus einem Motor und einer von ihm angetriebenen, parallel zur Längsrichtung--der Liegepritsche verlaufenden, sich über deren ganze Länge erstreckenden Gewindespindel, auf der drei Mitnehmermuttern für die drei Fahrgestelle laufen, während die Einzelverstellmittel für die Längsbewegung an dem jeweiligen Fahrgestell montiert und so ausgebildet sind, daß sie den zugeordneten Mitnehmermuttern eine Drehbewegung erteilen. The common adjustment means preferably consist of a motor and one driven by it, running parallel to the longitudinal direction - the bed platform, over the entire length of the threaded spindle on which three drive nuts for the three chassis run, while the individual adjustment means for the longitudinal movement are mounted on the respective chassis and designed so that they are associated with the Give the drive nuts a rotary movement.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Traggerüste für die Detektorpaare so ausgebildet, daß sich alle drei Detektorpaare in einer beliebigen, quer zur Liegepritsche verlaufenden Geraden einstellen lassen. In a preferred embodiment of the invention, the supporting frames are for the detector pairs designed so that all three detector pairs in one Set any straight line running across the bed.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der F i g. 1 bis 9 näher erläutert, die sich auf ein bereits praktisch erprobtes Ausführungsbeispiel beziehen. The invention is illustrated below with reference to FIGS. 1 to 9 explained in more detail, which relate to an embodiment that has already been tried and tested in practice.
Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Gerät, F i g. 2 eine Draufsicht, F i g. 3 eine Frontansicht, F i g. 4 einen Detailquerschnitt, F i g. 5 einen Detaillängsschnitt, Fig. 6 das Blockschaltbild einer Auswerteelektronik, F i g. 7 das Bewegungsschema- der drei Szintillatorpaare für einen bestimmten Betriebsfall, F i g. 8 eine Alternative zu der Auswerteelektronik nach Fig. 6 sowie F i g. 9 ein Bewegungsschema für einen weiteren Betriebsfall.It shows Fig. 1 a longitudinal section through the device according to the invention, F i g. 2 is a plan view, FIG. 3 is a front view, FIG. 4 a detailed cross-section, F i g. 5 shows a detailed longitudinal section, FIG. 6 shows the block diagram of evaluation electronics, F i g. 7 the movement diagram of the three pairs of scintillators for a specific operating case, F i g. 8 an alternative to the evaluation electronics according to FIG. 6 and FIG. 9 a Movement scheme for another operational case.
In F i g. 1 ist auf dem Auflager 1 ein Paar massiver Dreietagenschienen 2 und ein Traggestell 3 gelagert, wobei auf letzterem die Liegepritsche4 in Längsrichtung verschiebbar auf Rollen gelagert angebracht ist. Räumlich zwischen den Dreietagenschienen 2 ist in Längsrichtung eine Gewindespindel 5 gelagert, an deren einem Ende ein Stellmotor~6 angreift, der die Gewindespindel 5 in Drehung versetzen kann. Auf dem Paar Dreietagenschienen 2 gleiten auf Rollen gelagert die Fahrgestelle 7, 8 und 9, die mit ihrem Fuß, der Fahrgestellafette, auch die Gewindespindel 5 umgreifen und durch Betätigung des Stellmotors 6 koordiniert in Längsrichtung verschoben werden. Die Fahrgestelle 7 und 9 umgreifen von der einen Seite, das Fahrgestell 8 von der anderen Seite die Liegepritsche, und jedes von ihnen trägt einen oberhalb und einen unterhalb der Liegepritsche angeordneten Szintillationsdetektor mit Kollimator, die mit 10a, 11 a und 12 a für die oberen Detektoren und mit 10 b, 11 b und 12 b für die unteren Detektoren bezeichnet sind und die in Fig. 1 fluchtend hintereinanderliegend dargestellt sind. In Fig. 1 is a pair of massive three-tier rails on the support 1 2 and a support frame 3, with the lying platform 4 on the latter in the longitudinal direction slidably mounted on rollers. Spatially between the three-tier rails 2 is mounted in the longitudinal direction of a threaded spindle 5, on whose a servomotor 6 engages at one end, which sets the threaded spindle 5 in rotation can. The chassis slide mounted on rollers on the pair of three-tier rails 2 7, 8 and 9, which with their foot, the chassis mount, also the threaded spindle 5 reach around and shift coordinated by actuation of the servomotor 6 in the longitudinal direction will. The chassis 7 and 9 embrace from one side, the chassis 8 from the other side the cot, and each of them carries one above and a scintillation detector with collimator arranged below the bed, those with 10a, 11 a and 12 a for the upper detectors and with 10 b, 11 b and 12 b for the lower detectors are designated and those in Fig. 1 are aligned one behind the other are shown.
Das Fundament der Anlage sitzt in einer Grube 13, die rund um die Anlage herum mit leicht aufklappbaren Klappen 14 abgedeckt ist. Die Anbringung dieser Klappen 14 geht deutlicher aus F i g. 2 hervor, in der auf dem Traggestell 3 die Liegepritsche 4 bis zu der gestrichelten Linie ausrückbar ist. Zu erkennen sind ferner in dieser Draufsicht die Fahrgestelle 7, 8 und 9 mit den oberen Szintillationsdetektoren und Kollimatoren 10a, 11 a und 12 a. Die im Fundament liegende Gewindespindel 5 ist gerade noch an ihrem Ansatz am Stellmotor 6 zu erkennen und ist durch eine Bodenplatte 15 verdeckt. The foundation of the plant sits in a pit 13 that surrounds the System around with easily hinged flaps 14 is covered. The attachment of this Flaps 14 can be seen more clearly from FIG. 2, in which on the support frame 3 the Lying platform 4 can be disengaged up to the dashed line. Can be recognized also in this plan view the chassis 7, 8 and 9 with the upper scintillation detectors and collimators 10a, 11a and 12a. The threaded spindle 5 in the foundation can just be recognized by their approach on the servomotor 6 and is through a base plate 15 hidden.
In F i g. 3 ist eine Ansicht der Schmalseite des Gerätes dargestellt, wobei das Auflager 1 im Boden der Grube 13 liegt, die durch die Klappen 14 abgedeckt ist. Das Traggestell 3 trägt die Liegepritsche4; die Fahrgestelle 7, 8 und 9 tragen die Szintillationsdetektorpaare 10, 11 und 12. Die Stellmotoren 16 dienen zur Transversalschiebung der Fahrgestelle. In Fig. 3 shows a view of the narrow side of the device, wherein the support 1 lies in the bottom of the pit 13 which is covered by the flaps 14 is. The support frame 3 carries the bed platform 4; the chassis 7, 8 and 9 carry the scintillation detector pairs 10, 11 and 12. The servomotors 16 are used for transverse displacement the chassis.
Die Darstellung in F i g. 4 zeigt einen Querschnitt durch das Fundament der Anlage, und hier ist nun das Paar Dreietagenschienen 2 zu erkennen, auf deren verschiedenen Etagen 17, 18 und 19 die Fahrgestelle (mit entsprechender Zuordnung) 7, 9 und 8 plaziert sind. Fig. 4 ist demnach ein Querschnitt durch den Fuß von Fahrgestell 7, F i g. 5 ein Längsschnitt durch den Fuß von Fahrgestell 8. In F i g. 4 ist Fahrgestell 7 auf Rollen 20 gelagert. Eine Mitnehmermutter 21 greift in das Gewinde der Gewindespindel 5 und ist mit der Lafette 22 über die zwei Mitnehmer 23 in F i g. 5 beweglich verbunden. Auf der Mitnehmermutter 21 in F i g. 4 und 5 sitzt ein Zahnrad24, das mit der Mitnehmermutter 21 starr verbunden ist. Die beiden Mitnehmer 23 in F i g. 5 tragen an ihrem unteren Ende Gleitrollen 25, die auf den Stirnflächen des Zahnrades 21 rollen. Durch Betätigung des an der Lafette 22 starr befestigten Stellmotors 26 in F i g. 4 wird über eine kurze Gewindespindel 27, die in das Zahnrad 24 eingreift, die Mitnehmermutter 21 mit dem Zahnrad 24 in rotierende Bewegung versetzt, wobei durch Gleiten auf dem Gewinde der Spindel 5 über die Mitnehmer 23, die Fahrgestelle 7, 8 und 9 in Längsrichtung individuell auf den Rollen 20 bewegt werden. Jedes Fahrgestell besitzt in seinem Fuß einen Stellmotor für die Längsverschiebung. Die Transversalbewegung der Fahrgestelle wird durch Gleiten des Fußes 28 in Fig. 4 auf Rollen 29 erreicht, wobei der Antrieb von einem Stellmotor 30 über eine drehbar gelagerte Gewindespindel 31 kommt, auf der eine Mitnehmermutter 32 mit Innengewinde gleitet, die am Fuß 28 starr be- festigt ist und so das Fahrgestell 7 im Fall der F i g. 4 transversal zum Gesamtgerät mitnimmt. The representation in FIG. 4 shows a cross section through the foundation of the system, and here the pair of three-tier rails 2 can now be seen on their different floors 17, 18 and 19 the chassis (with appropriate assignment) 7, 9 and 8 are placed. Fig. 4 is accordingly a cross section through the base of the chassis 7, fig. 5 is a longitudinal section through the foot of chassis 8. In F i g. 4 is the chassis 7 mounted on rollers 20. A driving nut 21 engages in the thread of the threaded spindle 5 and is connected to the mount 22 via the two drivers 23 in FIG. 5 movably connected. On the driving nut 21 in FIG. 4 and 5 sits a Zahnrad24, which with the driving nut 21 is rigidly connected. The two drivers 23 in FIG. 5 wear at her bottom End of sliding rollers 25, which roll on the end faces of the gear 21. By actuation of the servomotor 26 rigidly attached to the mount 22 in FIG. 4 will have a short threaded spindle 27, which engages in the gear 24, the driving nut 21 with the gear 24 in rotating motion, wherein by sliding on the Thread of the spindle 5 over the driver 23, the chassis 7, 8 and 9 in the longitudinal direction be moved individually on the rollers 20. Each chassis has its own Foot a servomotor for the longitudinal displacement. The transverse movement of the chassis is achieved by sliding the foot 28 in Fig. 4 on rollers 29, the drive comes from a servomotor 30 via a rotatably mounted threaded spindle 31, on which slides a driving nut 32 with an internal thread that rigidly loads on the foot 28 solidifies and so the chassis 7 in the case of FIG. 4 transversely to the overall device.
In Fig. 5 ist die transversale Gewindespindel 31 mit der zugehörigen Mitnehmermutter 32 im Schnitt zu erkennen. In dieser Darstellung sind ebenfalls die verschiedenen Niveaus 17, 18, 19 eingetragen, auf denen die Fahrgestellafetten plaziert sind. Fahrgestell 8 in Fig. 5 ist durch Rollen 29 auf der Lafette 22 gelagert, in der Weise, daß die Lafettenebene zwischen den Rollenpaaren 29 gleitet. In Fig. 5, the transverse threaded spindle 31 is with the associated Driving nut 32 can be seen in section. In this illustration are also the different levels 17, 18, 19 entered, on which the chassis mounts are placed. Chassis 8 in Fig. 5 is mounted on the carriage 22 by rollers 29, in such a way that the carriage plane slides between the pairs of rollers 29.
Für den Einsatz des erfindungsgemäß ausgebildeten Gerätes kommen grundsätzlich drei Meßprinzipien in Betracht, die im folgenden einzeln besprochen werden: a) die gleichzeitige Messung an drei verschiedenen Körperstellen. Dabei sind die drei Kollimatorpaare in je einer bestimmten Position fixiert. Die Elektronik für Messungen, bei denen die Kollimatorpaare in bestimmten Positionen fixiert sind, ist in F i g. 6 skizziert. Jedes Szintillationsdetektorpaar S1 +S2, S3 + 54 55 + S6 gibt die Impulse an einen Analysator A, von wo die Impulse zu einem DigitalintegratorDI und weiter zu einem Vielkanalregistriergerät VKR gelangen. For the use of the device designed according to the invention come basically three measuring principles into consideration, which are discussed individually in the following be: a) the simultaneous measurement on three different parts of the body. Included the three pairs of collimators are each fixed in a specific position. The Electronic for measurements in which the collimator pairs are fixed in certain positions, is in Fig. 6 outlined. Each pair of scintillation detectors S1 + S2, S3 + 54 55 + S6 sends the pulses to an analyzer A, from where the pulses are sent to a digital integrator DI and on to a multi-channel recorder VKR.
Dabei werden alle Szintillationsdetektoren von einer einzigen Stromquelle HV gespeist. Die Digitalintegratoren, die auch als Skalenanzeigegeräte verwendet werden können, haben die Fähigkeit, auch schnellstens Aktivitätsänderungen folgen zu können, ohne daß Dämpfungen auftreten. b) Beim Profil-Scannen führen die transversal fluchtend angeordneten Szintillationsdetektorpaare die in F i g. 7 skizzierte Bewegung durch und tasten so die gesamte Pritschenebene ab. All scintillation detectors are powered by a single power source HV fed. The digital integrators, also used as dial indicators have the ability to follow changes in activity as quickly as possible to be able to occur without attenuation. b) In profile scanning, the transversal aligned scintillation detector pairs which are shown in FIG. 7 sketched movement and scan the entire platform level.
Die Zeilenquerverschiebung kann von Fall zu Fall variiert werden und wird immer gleich der Kollimatorapertur gewählt. Die für diesen Untersuchungstyp vorzusehende Meßelektronik ist in F i g. 8 dargestellt. The line shift can be varied from case to case and is always chosen to be the same as the collimator aperture. The one for this exam type measuring electronics to be provided are shown in FIG. 8 shown.
Die drei Meßkanäle sind in diesem Fall auch mit einem Summator Su verbunden, der die Gesamtkörperaktivität integriert. Es ist hierbei auch möglich, die drei oberen Szintillationsdetektoren von den unteren getrennt zu schalten, was in F i g. 8 gestrichelt gezeichnet ist, um auf diese Weise zu ermitteln, ob eine eventuell höhere Konzentration an Radioaktivität in der oberen oder unteren Hälfte des in liegender Stellung gehaltenen Körpers lokalisiert ist. c) Die e dritte Einsatzmöglichkeit des Gerätes ist das Zonen-Scannen, das in seinem Bewegungsablauf durch Fig. 9 wiedergegeben ist. Hier wird nur ein Szintillatorpaar zur Messung eingesetzt, und der Vorschub in Längsrichtung kann ebenfalls wieder entsprechend der Kollimatorapertur variiert werden. Die Meßelektronik vereinfacht sich dann auf nur einen Kanal der Fig. 6. The three measuring channels are in this case also with a summator Su that integrates total body activity. It is also possible here, the three upper scintillation detectors separate from the lower switch what in Fig. 8 is drawn in dashed lines in order to determine in this way whether a possibly higher concentration of radioactivity in the upper or lower half of the body held in a lying position is located. c) The third possible use of the device is the zone scanning, the sequence of movements shown in FIG is. Here only one pair of scintillators is used for measurement, and the feed in the longitudinal direction can also vary again according to the collimator aperture will. The measuring electronics are then simplified to only one channel in FIG. 6.
Bei dem Gerät sind ferner in einem der Fahrgestelle in Pritschenhöhe Photozellen eingebaut, die die Dicke der untersuchten Körperschicht messen und damit die Ermittlung einer auf die Körperschichtdicke bezogenen spezifischen inkorporierten Aktivität erlaubten. The device is also in one of the chassis at platform height Built-in photocells that measure the thickness of the examined body layer and thus the determination of a specific incorporated related to the body layer thickness Allowed activity.
Claims (4)
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1966
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- 1966-08-02 BE BE684942D patent/BE684942A/xx unknown
Patent Citations (2)
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Also Published As
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BE684942A (en) | 1967-01-16 |
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