DE1764688C3

DE1764688C3 - Vorrichtung zur medizinischen Behandlung mit radioaktiven Isotopen

Info

Publication number: DE1764688C3
Application number: DE19681764688
Authority: DE
Inventors: Raymond Dr. Pully Cardis; Jan Dr. Meyrin Kjellman
Original assignee: Nuclesa Sa Grand-Lancy (schweiz)
Current assignee: Nuclesa Sa Grand-Lancy (schweiz)
Priority date: 1967-07-19
Filing date: 1968-07-17
Publication date: 1979-07-19
Also published as: FR1593557A; CH479311A; DE1764688A1; GB1219604A; DE1764688B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. Eine derartige Vorrichtung ist in der älteren deutschen Patentanmeldung 16 14 036 vorgeschlagen. Gemäß diesem nicht zum Stande der Technik gehörigen Vorschlag ist eine Bestrahlungseinrichtung zur Bestrahlung mit ionisierender Strahlung unter Verwendung von in Führungsrohren bewegbaren, untereinander nicht verbundenen Strahlungsquellen vorgesehen, die aus Aggregaten von einzelnen Aktivitätsträgern während des Stillstandes der Bestrahlungseinrichtung zusammenstellbar sind, wobei die StrahlungsqueHen auch während des Betriebes der Bestrahlungseinrichtung zusammenstellbar sind und zur Erreichung bestimmter Ausdehnungen, Formen und Aktivitätsverteilungen der Bestrahlungsaggregate Aktivitätsträger mit nicht aktiven Betriebskörpern kombinierbar sind. Vorrichtungen dieser Art weisen verschiedene Nachteile auf. So ist es beispielsweise schwierig oder sogar unmöglich, die die Isotopen enthaltenden Kügelchen auf mehrere Sonden zu verteilen. Auch erlauben die Auswahleinrichtungen zum Zusammenstellen einer Folge von radioaktiven Kügelchen und neutralen Kügelchen kein sicheres Arbeiten.

Ausgehend von einer medizinischen Behandlungsvorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein sicheres Auswählen von beliebigen Folgen von radioaktiven und neutralen Kügelchen zu gewährleisten, wobei diese Folgen auf mehrere Sonden verteilbar sind und eine einfache und sichere Steuerung der Auswahlvorrichtung gesichert ist.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Von der Bestrahlungseinrichtung nach dem älteren Vorschlag unterscheidet sich demgemäß die Vorrichtung nach der Erfindung vorteilhaft durch die Anordnung der vertikalen rohrförmigen Vorratskammer, deren untere Öffnungen in einer Auswahleinrich-

tung enden, unter der ein Verteiler die Verteilung der Kügelchen auf mehrere Sonden bewirkt

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Vorrichtung nach der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1: eine perspektivische Gesamtansicht der Vorrichtung und

Fig.2: κι schematicher Darstellung den inneren Auf uau und die Wirkungsweise der Vorrichtung.

Nach F i g. 1 besteht die Vorrichtung aus einem fahrbaren Gehäuse i auf vier Rädern 2. Aus der Vorderfläche dieses Gehäuses treten sechs biegsame Leitungen 3 aus, von denen in der Zeichnung jedoch nur eine voll dargestellt ist und die an ihrem Ende je eine Sonde 4 tragen, welche zur Ausführung der Bestrahlung in Körperhöhlen einführbar sind.

An der selben Vorderfront des Gehäuses ist ferner ein Kabel 5 angeschlossen, welches an seinem Ende einen Schaltkasten 6 trägt, womit die Vorrichtung bedienbar ist, beispielsweise von außerhalb eines gegen radioaktive Strahlen abgeschirmten Behandlungszimmers.

Die rückwärtige Fläche des Gehäuses der Vorrich- 2^r> tung trägt eine Preßluftflasche 7, während auf der Oberseite eine Programmschalttafel 8 angeordnet ist, womit die Behandlung mit den sechs Sonden an den biegsamen Leitungen 3 einzeln hinsichtlich verschiedener Strahlungsintensitäten gesteuert werden kann, jo Außerdem sind auf der Oberseite des Gehäuses Jer Vorrichtung verschiedene Kontrollampen und Zähler 9 angeordnet, die zu jeder Zeit eine Überwachung des Gerätes zulassen.

Im rechten oberen Teil der Fig.2 sind zwei J5 Kontaktreihen der Programmschalttafel 8 eingezeichnet, womit die Anordnung der radioaktiven und strahlungsneutralen Kügelchen in den beiden Sonden 4 steuerbar ist, wie es nachstehend noch beschrieben wird.

Auf jede dieser Kontaktreihen ist es möglich, Steckverbindungen / in entsprechende Buchsen zu stecken, und zwar je nach einem bestimmten Auswahlprogramm für die Anordnung iö Kügelchen. Je nach Anwesenheit oder Abwesenheit einer solchen Steckverbindung ergibt sich die Anwesenheit oder Abwesenheit 4> von radioaktiven Kügelchen in einer bestimmten Kugelreihe, welche für die entsprechende Sonde vorgesehen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Einstellung einer bestimmten Strahlungsintensität für w die einzelne Sonde in der Weise, daß innerhalb dieser Sonde die Isotopen enthaltenden Kügelchen mit strahlungsneutralen Kügelchen abwechselnd oder in einer sonstigen Reihenfolge angeordnet sind. Hierbei weisen die radioaktiven Kügelchen und die stiahlungs- v> neutralen Kügelchen etwa gleiche Formen und Abmessungen auf, wobei die strahlungsneutralen Kügelchen außerdem aus einem magnetisierbarer! Material bestehen, dessen Zweck nachstehend noch beschrieben wird. In der F i g. 2 sind die radioaktiven Kügelchen schwarz m> dargestellt, während die strahlungsneutralen Kügelchen in der Farbe der Zeichenunterlage, im folgenden als »weiß« bezeichnet, gehalten sind.

Diese Kügelchen werden getrennt gespeichert in rohrförmigen Vorratskammern 10 und 11, die vertikal t^r> nebeneinander angeordnet sind und wovon die Vorratskammer 10 mit den radioaktiven Kügelchen beispielsweise mittels Blei gegen eine Strahlung nach außen abgeschirmt ist

Diese beiden Vorratskammern münden mit ihren unteren Enden jede in einer entsprechenden Bohrung 12a und 126, die in einem Riegel 12 angebracht sind. Dieser Riegel 12 ist mittels eines Elektromagneten 13 horizontal hin- und herschiebbar, wobei die Bohrungen 12a oder 126 jeweils über den Eingang einer Leitung 14 bringbar ist Diese Hin- oder Herbewegung des Riegels wird gesteuert von dem Schrittschalter 15, welcher die einzelnen Kontaktreihen der Programmschalttafel 8 auf die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Steckverbindung f abtastet Ein Schaltrelais 16 wird seinerseits gesteuert durch einen Taster 17, welcher anzeigt, daß ein Kügelchen durch den Riegel 12 in die Leitung 14 gelangt ist, worauf das Schrittschaltwerk 15 auf den Kontakt der nächsten Reihe überspringt

Die Leitung 14 mündet oberhalb der öffnung einer biegsamen Rohrleitung 18, deren beide Enden fest an einem unteren beweglichen Teil 19 und einem oberen beweglichen Teil 20 angeordnet sind.

Der untere bewegliche Teil 19 ist durch eine nichtdargestellte Einrichtung schwenkbar, wobei in einer Ruhestellung, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist jedes in die Leitung 18 hineingefallene Kügelchen gegen eine Gehäusewand am anderen Ende der Leitung 18 stößt Nach Schwenkung des beweglichen Teiles 19 in eine bestimmte Arbeitsstellung fällt das Kügelchen durch sein Eigengewicht in eine Verbindungsleitung, beispielsweise in die Leitung 21, welche zu einer Sonde 4' führt oder in die Leitung 22, welche in einer anderen Sonde 4" mündet

Die Sonden 4' und 4" sind zwei Sonden von den sechs Sonden, die im Zusammenhang mit F' ,2.1 erwähnt wurden. Das in F i g. 2 dargestellte Funktionsschema ist der Deutlichkeit wegen nur auf zwei Sonden abgestellt, obgleich selbstverständlich in gleicher Weise auch sechs Sonden oder mehr angeschlossen sein können.

Der obere beweglicht Teil 20 kann die obere Mündung der Leitung 18 mit einer Rohrleitung 23 in Verbindung bringen, wie es ebenfalls nachstehend noch beschrieben wird.

Die beiden Leitungen 21 und 22 sind vertikal angeordnet und münden mit ihren unteren Enden in je eine horizontale Sammelkammer 24 und 25, innerhalb welchen die schwarzen oder weißen Kugeln vorübergehend gesammelt werden, bevor sie über die biegsamen Leitungen 3' und 3" in die entsprechenden Sonden 4' und 4" befördert werden.

Diese beiden Sammelkammern 24 und 25 sind ebenfalls durch einen Bleipanzer 26 strahlungssicher abgeschirmt. In diesen Sammelräumen verbleiben die Kügelchen in der jeweils in Abhängigkeit von der gewünschten Strahlungsintensität ausgewählten Reihenfolge so lange, bis die einzelnen Sonden an den vorgesehenen Körperstellen ein- bzw. angelegt sind und der Operateur den Behandlungsraum verlassen hat. Hierauf werden die einzelnen Kugelreihen durch Betätigung der Fernbedienung 6 in die betreffende Sonde 4 befördert.

Wie in F i g. 2 dargestellt ist, besteht jede biegsame Leitung 3' oder 3" aus einem inneren, biegsamen Rohr a, dessen Durchmesser demjenigen der Kügelchen entspricht Dieses Innenrohr a ist umgeben mit einer ebenfalls biegsamen Hülle b, welche einen Ringraum um das Innenrohr a bildet. Die Sonden 4' urid 4" sind in gleicher Weise ausgebildet und bes'ehen demnach ebenfalls aus einem biegsamen Rohr cund einer Hülle d. Das Innenrohr c der Sonden 4 ist an seinem äußeren

Ende mit einer kleinen öffnung e versehen.

In der Mitte der F i g. 2 ist die im Zusammenhang mit F i g. 1 erwähnte Preßluftfiasche 7 mittels eines Kreises angedeutet. Diese Preßluftflasche 7 ist über die Elektroventile 27 und 28 an die vertikalen Leitungsabschnittf 21 und 22 angeschlossen. Außerdem besteht eine Verbindung von dieser Druckluftflasche 7 über die Elektroventile 29 und 30 zu den von den Außenhüllen b und d gebildeten Ringräumen der biegsamen Leitungen 3 und der Sonden 4.

Sobald Preßluft über die beiden Elektroventile 27 und 28 in die Leitungen 21 und 22 gedrückt wird und radioaktive und strahlungsneutrale Kügelchen sich in den horizontalen Sammelkammern 24 und 25 befinden, werden diese Kügelchen durch die biegsamen Leitungen 3 in die Sonden 4 befördert

Wenn dagegen die Ventile 27 und 28 mit der Umgebungsluft in Verbindung stehen und die Ventile 29 und 30 geöffnet werden, strömt die Preßluft durch die erwähnten öffnungen e in die Innenrohre c der Sonden 4, wodurch die Kügelchen in der Zeichnung von rechts nach links in die horizontalen Sammelkammern 24 und 25 und anschließend in die Leitungen 21 und 22 befördert werden.

Die Betätigung der beiden Ventile 29 und 30 kann hierbei zweckmäßigerweise automatisch erfolgen, und zwar mittels eines einstellbaren Zeitschaltwerkes 31. Man kann auf diese Weise genau den Zeitpunkt bestimmen, an welchen die Bestrahlung abgebrochen werden soll, was von Fall zu Fall verschieden ist.

Wie bereits erwähnt, erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur eine Entfernung der radioaktiven und strahlungsneutralen Kügelchen aus den Sonden, sondern anschließend auch noch ihre Rückführung in die entsprechenden Vorratskammern 10 und 11.

Es genügt hierfür, den beweglichen Teil 20 in der Weise zu schwenken, daß das obere Ende der biegsamen Rohrleitung 18 mit dem unteren Ende der Rückführungsleitung 23 in Verbindung gebracht wird. Diese Rohrleitung 23 mündet in eine vertikale Sammelkammer 32, in welche die Kügelchen aus den Sonden 4 befördert werden. Hierbei stapeln sich diese Kügelchen über einer Durchbohrung 33 eines verschiebbaren Riegels 34. Dieser Riegel 34 steht an seinem linken Ende unter der Wirkung einer Feder 35 und wird an seinem rechten Ende von einer Nocke 36 betätigt, die ihrerseits von einem Motor 37 in Umdrehung versetzt wird.

Diese Nocke verschiebt den Riegel 34 in der Weise, daß die Durchbohrung 33, welche jeweils nur das unterste Kügelchen aufnehmen kann, nacheinander über die beiden Vorratskammern 10 und 11 gebracht wird.

Die Kügelchen fallen in der umgekehrten Reihenfolge in die vertikale Sammelkammer 32, als sie in den Sonden 4 angeordnet waren. Da diese Reihenfolge jedoch unregelmäßig sein kann, ist es erforderlich, eine Sortiermöglichkeit vorzusehen, so daß von den durch ihr Eigengewicht in die Vorratskammern 10 und 11 fallenden Kügelchen die schwarzen mit den radioaktiven Isotopen in die Vorratskammer 10 und die weißen, strahlungsneutralen in die Vorratskammer 11 gelangen. Da die strahlungsneutralen Kügelchen — wie erwähnt — aus einem magnetisierbaren Material, vorzugsweise aus Stahl, bestehen, genügt es, über der oberen Öffnung der Vorratskammer 10 einen Magneten 38 vorzusehen, welcher die strahlungsneutralen Kügelchen festhällt, so daß diese nicht in die Vorratskammer 10 fallen. Die radioaktiven Kügelchen dagegen, welche aus einem nichtmagnetisierbaren Material bestehen, werden von den Magneten 38 nicht beeinflußt und fallen in die Vorratskammer 10, sobald sich die Bohrung 33 über dieser Vorratskammer befindet

Die magnetisierbaren, strahlungsneutralen Kügelchen bleiben daher in der Bohrung 33 und fallen erst durch ihr Eigengewicht in die andere Vorratskammer 11, sobald diese Bohrung durch die Verschiebung des Riegels 34 über dieser Kammer 11 angekommen ist.

Wie ebenfalls bereits erwähnt, kann in den elektropneumatischen Kreis ein Pressostat eingebaut werden, welcher eine Rückführung der Kügelchen aus den Sonden in die Sammelkammern 24 und 25 auslöst, sobald der Preßluftdruck unter einen vorbestimmten Wert abgefallen ist Auch eine Auslösung der Kugelrückführung im Falle einer Stromsperre kann vorgesehen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur medizinischen Behandlung mit radioaktiven Isotopen, in welcher aus je einer vertikal angeordneten rohrförmigen Vorratskammer die Isotopen enthaltende Kügelchen und, in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Strahlungsintensität, strahlungsneutrale Kügelchen in einer Reihe nacheinander wenigstens einer Sammelkammer zugeführt und von dort in wenigstens eine rohrfönnige Sonde befördert werden, mit wenigstens einer Verbindungsleitung zwischen den Vorratskammern und den Sammelkammern zur Führung der Kügelchen und mit einer ferngesteuerten Auswahleinrichtung zur Zusammenstellung der gewünschten Reihenfolge von radioaktiven und strahlungsneutralen Kügelcben bzw. zur Bestimmung des gegenseitigen Abstandes der radioaktiven und strahlungsneutralen Kügelchen in der oder den Sonden, sowie mit einer Druckquelle zur Beförderung der Kugelreihe auf wenigstens einem Teil ihres Weges in die Sonde, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vorratskammern (10, 11) mit ihren unteren öffnungen in eine Auswahleinrichtung (12,13) münden, die aus einem horizontal verschiebbaren Riegel (12) mit je einer, den Vorratskammern (10, U) zugeordneten Durchbohrung (12a, 12b) besteht, durch die die Kügelchen in die Verbindungsleitung(en) (14, 18, 21, 22) geleitet werden können, daß unterhalb der Auswahleinrichtung (12, 13) ein Verteiler (18, 19, 20) zur Verteilung der Kügelchen auf mehrere Sonden (4', 4") vorgesehen ist, der aus einem im wesentlichen vertikal angeordneten biegsamen Rohr (18) besteht, dessen oberes Ende (14) die Kügelchen aus der Auswahleinrichtung (12, 13) aufnimmt und dessen unteres Ende mit den einzelnen Zuleitungen (21,22) für die Sonden (4', 4") in Verbindung bringbar ist, wobei wenigstens ein Abschnitt der Zuleitungen (21, 22) zur Beförderung der Kügelchen durch ih^r Eigengewicht vertikal angeordnet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Anschluß der Druckquelle (7) an dem vertikalen Abschnitt der Zuleitungen (21,22).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder Leitung zwischen dem Verteiler (18,19) und der Sonde (4', 4") angeordnete Sammelkammern (24, 25) aus einer horizontal verlaufenden Leitungsstrecke bestehen, welche die Kugelreihe vorübergehend aufnimmt. ^r>o

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Rückführung der Kügelchen aus der oder den Sonden (4',4") über die Zuleitungen (21,22) in ihre Vorratskammern (10,11) dergestalt, daß die Sonden (4',4") mit einer Durchbohrung (e) an ihrem vorderen Ende und einem Außenmantel (d) versehen sind, welcher über ein Ventil (29, 30) an die Druckquelle (7) anschließbar ist und durch die die Rückführung der Kügelchen über den Verteiler erfolgt, wobei dessen «> biegsames Rohr (18) die Verbindung zwischen den einzelnen Sondenzuleitungen (21, 22) zu einer Rückführungsleitung (23) herstellt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Sortiereinrichtung (32 bis 38) am Ende t> > der Rückführungsleitung (23) zur Verteilung der rückgeführten Kügelchen auf die entsprechenden Vorratskammern (10, 11), die aus einem horizontal verschiebbaren Riegel (34) mit einer nacheinander über die beiden Vorratskammern (10,11) bringbaren Durchbohrung (33) zur Aufnahme je eines der rückgeführten KUgelchen besieht, wobei ein über der Vorratskammer (10) für die Isotopen-Kügelchen angeordneter Magnet (38) ein Herabfallen der aus magnetisierbarem Material bestehenden strahlungsneutralen Kügelchen in diese Kammer verhindert

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein einstellbares Zeitschaltwerk (31), welches am Ende einer vorbestimmten Bestrahlungszeit die Rückführung der Kügelchen aus den Sonden (4', 4") auslöst

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Rückführung der Kügelchen aus den Sonden (4',4") in die Sammelkammern (24, 25), die die Rückführung auslöst, wenn die Leistung der Druckquelle (7) auf einen bestimmten Mindestwert abgefallen ist oder der Netzstrom ausfällt

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Anzeiger für die Menge an radioaktiven Kügelchen in der entsprechenden Vorratskammer (10).