DE1957498C - Drehvorrichtung für Neutronen-Generatoren oder ähnliche Strahlenquellen - Google Patents

Description

3. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch 30 werden kann.

gekennzeichnet, daß der Drehkörper (1) als eine Um dem Rechnung zu tragen, ist es bei einer als

torsionssteife Radscheibe ausgebildet ist. Betatron ausgeführten Strahlenquelle bekannt, die

4. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch Strahlenquelle an eine Drehvorrichtung anzubringen, gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (11) über mittels der das Betatron über einen Behandlungseine Lagerung (z. B. Kugeldrehverbindung) mit 35 tisch, auf dem der zu behandelnde Patient ruht, gedem Drehkörper (1) verbunden ist. schwenkt werden kann. Die Vorrichtung zum Bewe-

5. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gen des Betatrons über dem Behandlungstisch besteht gekennzeichnet, daß das Gewicht (18) für den hierbei im wesentlichen aus einem Drehkörper, an Gewichtsausgleich der Strahlenquelle (11) am dem das Betatron angebracht ist und einer Anzahl Drehkörper (1) angebracht ist. 40 von Trag- und Antriebsrollen, auf denen der Dreh-

6. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch körper aufgesetzt ist und von diesen entsprechend begekennzeichnet, daß der Drehkörper (1) an einem wegt wird. Um den Drehkörper hierbei gegi:n ein den Bestrahlungsraum vom Strahlerzeugungs- axiales Abkippen sichern zu können, ist dieser an seiraum trennenden Rahmen (21) drehbar gelagert nem Zentrum mit einem Zapfen versehen, und es ist ist. 45 dieser Zapfen in einem Lager, das mit dem Funda-

7. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ment verbunden ist, drehbar angeordnet. Das Betagekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (11) ko- tron ist dabei derart an dem Drehkörper angebracht, axial an einem Zahnrad (15) angeschlossen ist, daß es relativ zur Drehbewegung des Drehkörpers das über ein am Drehkörper (1) drehbar gelager- auch radial an diesem bewegt werden kann. An der tes Zwischenrad (16) mit einem weiteren in der 50 dem Betatron abgewandten Seite des Drehkörpers ist Drehachse (y) des Drehkörpers feststehenden eine Kabeltrommel befestigt, die dem Auf- und AbZahnrad (17) verbunden ist. wickeln von Zu- und Abführungskabeln für die Ener-

8. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gieträger dient. Es hat sich indessen im Betrieb hergekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (11) über ausgestellt, daß zum Zwecke der leichteren Ausrichein Lenkersystem (22) mit einem Festpunkt (z. B. 55 tung der Strahlenbündel auf die zu behandelnde Stel-Stütze 28) verbunden ist. Ie eines Patienten es zweckmäßiger ist, wenn das Be-

9. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch tatron auch unabhängig von der Drehbewegung des gekennzeichnet, daß als Axialführungen (7) Lauf- Drehkörpers gedreht werden könnte. Eine solche rollen (5) mit Spurkränzen vorgesehen sind. Forderung kann besonders bei als Neutronengenera-

10. Drehvorrichtung nach den Ansprüchen 1 60 toren ausgeführten Strahlenquellen auftreten, deren und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenker- Strahlen über einen Kollimator auf den Patienten gesystem (22) über einen Kurbeltrieb (25) und eine lenkt werden (vgl. deutsche Patentschrifl Zahnradverbindung (26) mit einer Antriebswelle 1 208 835).

(27) verbunden ist. Eine weitere bekannte Drehvorrichtung dieser ArI

11. Drehvorrichtung nach den Ansprüchen 1 65 wird von einem gabelförmigen Drehkörper gebildet, und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenker- an dessen einem freien Schenkel ein Strahlenkörpei system (22) über seinen Kurbeltrieb (25) an und an dessen anderem freien Schenkel ein das Geeinem eigenen, außerhalb des Drehbereiches der wicht des Strahlenkörpers ausgleichender Block vor-

gesehen sind. Die Schenkel der Drehvorrichtung sind an ihren zusammenlaufenden Enden an einer Nabe schwenkbar angeschlossen, welche wiederum in einem Lager einer Stützkonstruktion cxehbar gelagert ist. Für den der Bestrahlung auszusetzenden Patienten ist ein auskragender Tisch vorgesehen, welcher mit seinem einen Ende an einer Säule schwenkbar gelagert ist und von hier aus zwischen die Schenkel des Strahlenkörpers waagerecht ein- und ausgeschwenkt sowie venikal bewegt werden kann. Bei dieser be- ίο kannten Vorrichtung wird es jedoch als unzweckmäßig angesehen, daß zum einen mehrere Lager an dieser vorgesehen sind und zum anderen der Patient durch Bewegen des Tisches in die jeweils richtige Lage gebracht werden muß (vgl. schweizerische Patentschrift 316 018).

Außerdem ist eine Vorrichtung zum Bewegen von Strahlenquellen bzw. Strahlenkörperu bekannt, bei der die Strahlenquelle über ein Lenkerparallelogramm an einer säulenförmigen Stützkonstruktion ge- ao lenkig angeschlossen ist. Für den zu bestrahlenden Patienten ist auch hier ein bewegbarer Tisch vorgesehen, welcher über eine Zahnstange mit der Konstruktion verbunden und von dieser aus geradlinig ein- und ausgefahren werden kann. Bei dieser Vorrichtung wird es jedoch, abgesehen von der Notwendigkeit des Hin- und Herbewegens des Patienten, als nachteilig empfunden, daß die Strahlenquelle nur vertikale Bewegungen ausführen kann, so daß seitliche Körperteile des Patienten nur durch seitliches Legen desselben behandelt werden können (vgl. Britische Patentschrift 887 490).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Strahlenquelle derart an einen Drehkörper anzubringen, daß trotz Drehens des Drehkörpers der Strahl in eine stets gleichbleibende Achslage verbleibt und der Patient keiner Lageveränderung bedarf.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Drehvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Strahlenquelle in an sich bekannter Weise relativ zur Drehung desDrehkörpers dreh- und/ oder verschiebbar mit dem Drehkörper verbunden ist, und daß der Drehkörper zusätzlich zu seiner radialen Abstützung mittels der Rollen auch in Axialführungen geführt ist.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Drehvorrichtung läßt sich der Strahl der Strahlungsquelle annähernd an jeden beliebigen Punkt eines auf einem Behandlungstisch liegenden Patienten richten. Dadurch ist es, insbesondere in der Medizin, möglich, den Patienten in einer waagerechten, entspannten Lage zu halten und lediglich die Strahlenquelle bzw. den Strahl auf die Stelle des erkrankten Körperteiles zu richten, ohne dabei den Patienten bewegen zu müssen. F.in weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mittels der Drehvorrichtung die Lage der Achsen der Strahlenquelle unabhängig vom Drehwinkel des Drehkörpers, der einen maximalen Drehwinkel von etwa 280 ° aufweist, erhalten bleiben kann. Ferner hat die Drehvorrichtung gemäß der Erfindung den Vorteil, daß durch das Abstützen des Drehkörpers an seinem Umfang auf ein sonst übliches Stützlager, das mit dem Fundament verbunden ist und für dessen Anbringen ein beträchtlicher Raum zur Verfügung gestellt werden müßte, entfallen kann, da die erfindungsgemäßc Stützlagerung in einer räumlich gedrängten Bauweise ausgeführt werden kann.

Da üblicherweise tier Bestrahlungsraum von dem Maschinenraum oder der Bestrahlungsraum von dem Strahlerzeugungsraum getrennt sein muß und da dies meist mittels einer Wand oder eines vorzugsweise metallischen Rahmens erfolgt, ist es gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bei Anwendung eines Rahmens möglich, die Tragrollen und die Axialführungen für den Drehkörper an diesen Rahmen anzubringen.

Es hat sich indessen ferner als vorteilhaft erwiesen, die Axialführungen, die dem Sichern des Drehkörpers gegen axiales Abkippen dienen, als Rolknführungen mit jeweils mindestens einem Roüenpaar auszubilden, wobei die eine Rolle jedes Paares vor und die andere Rolle hinter dem Drehkörper bzw. dessen Laufkranz angeordnet sein kann. Die Rollen jedes Paares wirken dabei gegeneinander, so daß eine exakte Spurführung gewährleistet wird.

Auch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, jede Axialführung um den Umfangsrand des Drehkörpers bzw. dessen Laufkranzes anzuordnen, um auf diese Weise, insbesondere bei Anwendung eines Stützrahmens, keine nach innen ragenden Konstruktionsteile einbauen zu müssen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung am Beispiel einer als Neutronengenerator ausgebildeten Strahlenquelle schematisch dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1. einen Querschnitt durch einen Drehkörper mit einer an diesem angebrachten Strahlenquelle in Ansicht und eine Dreheinrichtung für die Strahlenquelle zum Zwecke des'Drehens derselben bei gleichbleibender Achsenlage, wobei die Dreheinrichtung hier aus einem Zahnrädersatz besteht,

F i g. 2 einen Stützrahmen mit einer an diesem drehbar angeordneten Drehvorrichtung,

F i g. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch eine Abstützung für den Drehkörper mit einer im Bereich der Tragrollen vorgesehenen Axialführung und

F i g. 4 einen Querschnitt durch einen Drehkörper und eine an diesem angebrachte Strahlenquelle in Ansicht und ein dem Drehen der Strahlenquelle am Drehkörper dienendes Lenkersystem.

Die Drehvorrichtung gemäß der Erfindung besteht gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen im wesentlichen aus einem vorzugsweise torsionssteifen, radförmigen Drehkörper 1, der an seinem Umfang einen Laufkranz 2 aufweist und der zwischen dem Boden 3 und der Decke 4 eines Bestrahlungsraumes drehbar abgestützt ist. Der drehbaren Abstützung des Drehkörpers 1 dienen zum einen Laufrollen 5, die in Stützen 6 im Bereich des Bodens 3 drehbar gelagert sind und von denen vorzugsweise mindestens zwei symmetrisch zu einer lotrechten Längsmittelebene χ durch den Drehkörper 1 angeordnet sind und zum anderen Axial führungen 7, die den Drehkörper vor einem axialen Abkippen sichern. Je nach Größe des Drehkörpers 1 kann dabei eine entsprechende Anzahl von Axialführungen 7 vorgesehen werden, wobei zum Zwecke einer guten Führung des Drehkörpers es von Vorteil ist, mindestens drei Axialführungen vorzusehen. Während die Laufrollen S im Bereich des Bodens 3 vorgesehen sind, ist es zweckmäßig, die Axialführungen 7 etwa oder genau gleichmäßig über den Umfang des Drehkörpers I zu verteilen, wobei es unbedeutend ist, ob oben eine und unten mindestens zwei Axial führungen angeordnet sind. Die Axiallührungen 7 können dabei über einen Stützblock 8, beispielsweise an der Decke 4 des Behandlungsraumes

vorgesehen sein. Jede Axialführung 7 besteht hierbei aus mindestens zwei Rollen 9,10, von denen die eine vor und die andere hinter dem Laufkranz 2 vorgesehen sind und von denen beide auf den Umfang des Laufkranzes wirken. An dem Drehkörper 1 ist außerhalb dessen Drehachse y die Strahlenquelle 11 vorgesehen, die wiederum aus einem Strahlerzeugungsteil 12 und einem Strahlaustrittsteil, einem sogenannten Kollimator 13 besteht. Die Strahlenquelle 11 ist hierbei derart mit dem Drehkörper 1 verbunden, daß sie unabhängig von der Drehbewegung des Drehkörpers um seine Drehachse)» um eine eigene Achse/, die vorzugsweise parallel zur Drehachse y verläuft, gedreht werden kann. Zum Zwecke des besseren Gewichtsausgleidies ist hierbei der Kollimator 13 an der einen Seite des Drehkörpers 1 und der Strahlerzeugungsteil 12 an der anderen Seite desselben vorgesehen. Strahlerzeugungsteil 12 und Kollimator 13 sind über ein Zwischenglied 14 miteinander verbunden, und es ist dieses Zwischenglied mit einer Kugeldrehverbindung vershcn, die an ihrem Umfang mit einer Verzahnung 15, die in ein Zwischenrad 16 eingreift, ausgestattet ist. Das Zwischenrad 16 liegt dabei zwischen der Kugeldrehverbindung und einem weiteren mit Verzahnung versehenen Rsd 17, das mit der Drehachse y des Drehkörpers 1 gelagert und dessen feststehende Achse über eine Drehmomentstütze 20 mit dem Boden 3 verbunden ist. Ein das Gewicht der Strahlenquelle 11 ausgleichendes Gegengewicht 18 ist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel am Drehkörper 1 befestigt, und zwar an dessen dem Kollimator 13 diagonal abgewandten Seite. Um den Drehkörper 1 um seine Achse y drehen zu können, ist mindestens eine der Laufrollen S mit einem Antrieb 19 versehen.

Bei Anwendung eines die Räume trennenden Rahmens 21 zwischen dem Strahlerzeugungs- 'und dem Bestrahlungsraum ist es, wie jn F i g. 2 dargestellt, von Vorteil, den Drehkörper 1 in diesem Rahmen drehbar zu lagern. In einem solchen Fall sind die Laufrollen 5 im Bereich der unteren Ecken des Rahmens 21 drehbar angeordnet, und es ist mindestens eine der Axialführungen 7 an dem oberen Ende, vorzugsweise im Bereich der lotrechten Längsmittelebene je durch den Rahmen angebracht Die Axialführungen 7, die aus den zwei Rollen 9, 10 bestehen, sind an diesem Rahmen 21 derart angebracht, daß der Laufkranz 2 zwischen den Rollen verläuft Um die Geräusche der Drehbewegung des Drehkörpers 1 zu dämpfen, können sowohl die Laufrollen 5 als auch die Rollen 9, 10 mit einer elastischen Auflage, beispielsweise einem Gummi od. dgl. versehen sein.
Die Verbindung der Strahlenquelle 11 mit dem Drehkörper 1 ist dabei derart aμsgebίldet, daß die Strahlenquelle ohne Schwierigkeiten relativ zur Drehrichtung des Drehkörpers gedreht werden kann. Für den Fall, daß diese Drehmöglichkeit allein für die Strahlenquelle 11 nicht genügt, so ist es auch mög-Hch, mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Führungen die Strahlenquelle auch radial verschiebbar am Drehkörper 1 anzubringen. Die Drehbewegung der Strahlenquelle 11 aber kann hierbei über einen mit verschiebbaren, in der Zeichnung nicht dargestellten besonderen Antrieb erfolgen.

Die Drehvorrichtung nach dem Ausführungsbcispiel nach F i g. 4 unterscheidet sich gegenüber der vorbeschriebenen Ausführung nur dadurch, daß bei ihr statt der aus Zahnrädern 15, 16, 17 gebildeten

ao Drehmechanik hier ein Lenkersystem 22 vorgesehen ist. Das Lenkersystem 22, das aus mindestens zwei Lenkern 23, 24 besteht, ist vorzugsweise mit dem Strahierzeugungsteil 12 der Strahlenquelle 11 zum einen und mit einem Kurbeltrieb 25 zum anderen gc-

a5 lenkig verbunden. Der Kurbeltrieb 25 wird dabei über eine Zahnradverbindung 26 und eine Welle 27 vom Drehkörper 1 angetrieben. Die den Kurbeltrieb 25 über die Zahnradverbindung 26 antreibende Welle 27 ist im Zentrum des Drehkörpers 1 gelagert und von dessen Drehachse antreibbar. Kurbeltrieb 25 und Zahnradverbindung 26 sind ferner an einer Stütze 28 gelagert, die im Boden 3 verankert ist.

Das Lenkersystem 22 ist nicht nur auf diesem Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es ist auch möglich, das Lenkersystem außerhalb des Drehraumes des Strahlerzeugungsteiles 12 bzw. der Strahlenquelle 11 vorzusehen. In einem solchen Fall ist der Kurbeltrieb 25 mit einem eigenen Antriebsmotor zu verseher und an einer Wand oder einer außerhalb des Drehraumes im Boden 3 verankerten Stütze anzuordnen. Eine Drehmomentstütze kann je nach Ausführung des Antriebes vorgedehen werden. Des weiteren ist es möglich, ais Axiaiführungen 7 Rollen 5 mit Spurkränzen oder einen auf den Laufrollen 5 reitenden Laufkranz 6 vorzusehen, der sich über Gleitkörper an den Laufrollen axial abstützt.

Der dem radialen Verstellen der Strahlenquelle 11 dienende Antrieb kann als ein an sich bekannter Spindeltrieb ausgeführt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Strahlenquelle (11) vorgesehenen Antrieb ange Patentansprüche: schlossen ist

1. Drehvorrichtung für Neutronen-Generatoren

oder ähnliche Strahlenquellen mit oder ohne ra- 5 Die Erfindung bezieht sich auf, eine Drehyornchdiale Verstellmöglichkeit der Strahlenquelle an tung für Neutronen-Generatoren oder ähnliche der Drehvorrichtung und Gewichtsausgleich für Strahlenquellen mit oder ohne radiale Verstellmögdie Strahlenquelle sowie einem gemeinsamen, lichkeit der Strahlenquelle an der Drehvorrichtung dem Tragen und Drehen der Strahlenquelle die- und Gewichtsausgleich für die Strahlenquelle sowie nenden radfönnigen Drehkörper, der auf minde- io einem gemeinsamen, dem Tragen und Drehen dei stens zwei Rollen direkt oder indirekt über einen Strahlenquelle dienenden radfönnigen Drehkörper, Laufkranz aufgesetzt und von denen mindestens der auf mindestens zwei Rollen direkt oder indirekt eine der Rollen mit einem Antrieb für das Drehen über einen Laufkranz aufgesetzt und von denen mindes Drehkörpers versehen ist und bei welcher destens eine der Rollen mit einem Antrieb für das Drehvorrichiung der Drehkörper mit der an ihm 15 Drehen des Drehkörpers versehen ist und bei welche: angebrachten Strahlenquelle in einer Dreipunktla- Drehvorrichtung der Drehkörper mit der an ihm angerung abgestützt ist, dadurch gekenn- gebrachten Strahlenquelle in einer Dreipunktlagerung zeichnet, daß die Strahlenquelle (11) in an abgestützt ist.

sich bekannter Weise relativ zur Drehung des Es ist insbesondere in der Medizin bekannt, gewis-

Drehkörpers (1) dreh- und/oder verschiebbar mit 20 se Erkrankungen des Menschen mittels einer Bestrahltem Drehkörper verbunden ist, und daß der lungstherapie zu behandeln und die für die Bestrah-Drehkörper zusätzlich zu seiner radialen Abstüt- lung erforderlichen Strahlen in Strahlenquellen, wie zung mittels der Rollen (5) auch in Axialführun- Betatrone, Neutronengeneratoren od. ä., zu erzeugen, gen (7) geführt ist. Um einerseits der Strahl auf die erkrankte Körper-

2. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch as stelle des Patienten lenken und andererseits den Pagekennzeichnet, daß jede Axialführung (7) als tienten in einer entspannten Lage behandeln zu kön-RoUenfUhrung mit mindestens zwei symmetrisch nen, ist es erforderlich, die Strahlenquelle derart in zum Laufkranz (2) angeordneten Rollen (9, 10) einer Stützkonstruktion anzuordnen, daß sie von jeausgeführt ist. der beliebigen Stelle aus auf den Patienten gerichtet