DE2524509C3 - Szintiscanner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Szintiscanner mit einem Meßkopf, der an einem ersten Tragarm in einer ersten horizontalen Richtung verschiebbar, um eine dazu parallele Achse drehbar und senkrecht zu dem Tragarm ausgerichtet ist, mit einem zweiten Tragarm, längs dessen der erste Tragarm in vertikaler Richtung verschiebbar ist und der auf einem Träger in einer zweiten horizontalen Richtung, die zur ersten horizon· ή lalen Richtung senkrecht verläuft, verschiebbar ist, und mit einer Antriebseinrichtung zur Bewegung des Meßkopfes.

Bei einem solchen Szintiscanner, der aus der DE-OS 33 974 bekannt ist, erfolgt durch Abtasten einer Oberfläche und Aufzeichnung von Szintillationsereignissen eine medizinische Diagnose.

Der bekannte Szintiscanner besitzt nur einen Antriebsmotor, der über geeignete Kettenführungen, Kupplungen und Bremsen derart mit dem Meßkopf π kuppelbar ist, daß dieser in einer von drei zueinander senkrechten Richtungen verschoben werden kann. Eine gleichzeitige Bewegung in wenigstens zwei dieser Richtungen ist dabei naturgemäß nicht möglich, so daß eine Abtastbewegung in einer zur horizontalen geneigten Ebene nicht möglich ist. Es handelt sich dabei um ein gewichtiges Gerät, das ortsfest in einem Raum angeordnet werden muß. Dadurch ist es nicht zur Untersuchung von Personen brauchbar, die nicht transportfähig sind, z. B. Patienten in einem Krankenhaus, oder für dringende Fälle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Szintiscanner der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich ein leicht bewegliches Gerät ergibt, das auch die Abtastung in einer zur Horizontalen geneigten Ebene gestattet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Antriebseinrichtung aus drei unabhängig voneinander einschaltbaren Motoren besteht wobei der Motor zur Verschiebung des zweiten Tragarms auf dem Träger, der Motor zur Verschiebung des ersten Tragarms auf den zweiten Tragarm und der Motor zur Verschiebung des Meßkopfes auf dem ersten Tragarm angeordnet ist

Der erfindungsgemäße Szintiscanner erlaubt die Verschiebung des Meßkopfes in horizontalen Ebenen sowie in Ebenen, die dazu senkrecht stehen bzw. damit einen von 90° abweichenden Winkel einschließen und die sich mit einer horizontalen Ebene jeweils in einer zur Drehachse parallelen Geraden schneiden.

Wenn die Neigung in der Ebene, in der der Meßkopf verschoben werden soll bzw. die mit dem Meßkopf abgetastet werden soll, geändert wird, muß auch die Ausrichtung des Meßkopfes geändert werden, wozu der erste Tragarm um seine Längsachse gedreht wird. Am einfachsten erfolgt dies nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß die Drehung des Meßkopfes mit Hilfe zweier relativ zueinander verdrehbaren Scheiben erfolgt, von denen die eine mit dem ersten und die andere mit dem zweiten Tragarm starr verbunden ist wobei die beiden Scheiben in wenigstens fünf Winkelstellungen ar^etierbar sind, in denen der Meßkopf vertikal, in zwei einander entgegengesetzten Richtungen horizontal und in zwei unter vorzugsweise gleichen Winkeln zur Horizontalebene verlaufenden Richtungen ausgerichtet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Szintiscanners,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung eines solchen Szintiscanners,

F i g. 3 einen Horizontalschnitt in Höhe des ersten Tragarms durch diesen Szintiscanner.

In F i g. 1 sind drei senkrecht aufeinander stehende Ebenen P, P', P" dargestellt. Ein erster Tragarm 1 und ein zweiter Tragarm 2 liegen in der Ebene P. Ein Meßkopf 3 kann auf dem ersten Tragarm in Richtung des Pfeiles f\ verschoben und um die Achse des ersten Tragarms geschwenkt werden, wie durch den Pfeil Λ angedeutet ist. Der erste Tragarm kann auf dem zweiten Tragarm in vertikaler Richtung verschoben werden, wie durch den Pfeil /j angedeutet. In der Ebene P" liegt der zweite Tragarm und ein Träger 4, auf dem der zweite Tragarm verschoben werden kann, wie durch den Pfeil U angedeutet. Der Träger 4 ist an einem Schlitten 6 befestigt, der in der Ebene ^'verschiebbar ist.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist. stehen die Tragarme 1 und 2 und der Träger 4 praktisch senkrecht zueinander (der erste Tragarm 1 und der Träger 4 verlaufen horizontal und der zweite Tragarm erstreckt sich in senkrechter Richtung). Der Meßkopf 3 kann durch Neigung um seine Drehachse in einer zur Ebene /'"parallelen Ebene bewegt werden. Der Schlitten 5, der in einer horizontalen Ebene verschiebbar ist, enthält zwei parallele Querstücke Sl und 52, zwischen denen der Träger 4 befestigt ist. Die Ebene P' ist somit eine Horizontalebene und die Ebenen P und P' sind Vertikalebenen.

Mit einem solchen Szintiscanner wird folgendermaßen gearbeitet:

Wenn eine Abtastung in einer Horizontalebene erfolgen muß, wird der zweite Tragarm auf dem Träger 4 stufenweise verschoben und für jede Stellung des zweiten Tragarms wird der Meßkopf in Richtung des ersten Tragarms verschoben, wobei der Meßkopf 3 ^ senkrecht zur abzutastenden Oberfläche ausgerichtet wird.

Wenn eine Abtastung in einer Vertikalebene erfolgen soll, wird der erste Tragarm auf dem zweiten Tragarm stufenweise verschoben und in jeder Stellung, die der |₀ erste Tragarm dabei einnimmt, wird in dessen Längsrichtung der Meßkopf 3 verschoben, der wiederum senkrecht zur abzutastenden Oberfläche ausgerichtet wird.

Wenn eine Abtastung in einer zur Horizontalebene entsprechend dem Winkel % geneigten Ebene erfolgen soll, werden der zweite Tragarm 2 und der erste Tragarm 1 gleichzeitig stufenweise bewegt. Wenn für eine einzige Stufe die vom zweiten Tragarm zurückgelegte Strecke mit b und die vom ersten Tragarm zurückgelegte Strecke mit a bezeichnet wird, ist das Verhältnis b/a gleich tg -*, In jeder dieser Stufenstellungen wird der Meßkopf wiederum längs des ersten Tragarms verschoben und senkrecht zur abzutastender. Oberfläche ausgerichtet

Die aufeinanderfolgenden Stellungen, die vom ersten Tragarm eingenommen werden, liegen in einer Ebene, die parallel zu der abzutastenden Oberfläche verläuft. In den beiden erstgenannten Fällen wird der Abstand zwischen zwei Abtastzeilen unmittelbar durch die jo Verschiebung bestimmt. Im dritten Fall gilt: a = p cos % und ft=p sin .t, wobei ρ der Zeilenabstand ist.

Es können auch nichtebene Oberflächen abgetastet werden. Dazu genügt die Änderung des Verhältnisses b/a bei jeder Stufe durch eine bestimmte Programmie- ji rung ab der Kurve, die im Vertikalschnitt die Form der abzutastenden Oberfläche begrenzt. Es ist sogar möglich, bei jeder Stufe den Winkel zu ändern, der von dem Meßkopf und der Horizontalebene gebildet wird, wobei dieser Winkel immer das Komplement des Winkels λ ist. Das Komplement entspricht in diesem Fall der Neigung der Normalen auf die Oberfläche in bezug auf eine Horizontalebene und der Winkel λ verläuft senkrecht dazu.

F i g. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des in F i g. 1 im Prinzip dargestellten Szintiscanners. Ein Pult zum Steuern der Bewegungen ist dabei mit dem Bezugszeichen 6 versehen, während im übrigen dieselben Bezugszeichen verwendet sina wie in F i g. 1.

Fig.J ist ein Horizontalschnitt durch einen Szintiscanner nach Fig. 2 in Höhe des ersten Tragarms 1. Dieser wird durch zwei parallele Führungsorgane U und 12 gebildet, auf denen der Meßkopf 3 in geeigneter Weise verschiebbar ist. An beiden Seiten des Meßkopfes sind die beiden Enden eines Zahnriemens befestigt, der die Verschiebung des Meßkopfes steuert. Der Zahnriemen, der um die Scheiben 14 und 15 geführt ist, wird von einem Zahnrad getrieben, das sich auf der Welle eines Motors 16 befindet, der zwischen den beiden Führungsorganen 11 und 12 angeordnet und an eo ihnen befestigt ist.

Wie bereits erläutert, kann der Meßkopf geneigt werden. Dazu enthält der erste Tragarm eine Doppelscheibe 17 mit einer drehbaren Scheibe 171, mit der die beiden Führungsorgane 11 und 12 starr verbunden sind, und mit einer festen Platte 172, mit der der auf dem zweiten Tragarm verschiebbare Teil des ersten Traearms starr verbunden ist. Die Scheibe 171 ist mit fünf auf ihrem Umfang gegeneinander versetzten Einschnitten versehen, die fflng verschiedene Ausrichtungen des Meßkopfes 3 bestimmen:

Eine vertikale Ausrichtung zum Abtasten unter dem Meßkopf befindlicher horizontaler Oberflächen, zwei horizontale Ausrichtungen zum Abtasten vertikaJer Oberflächen links oder rechts vom Meßkopf, und zwei Ausrichtungen zum Abtasten von Oberflächen, die mit der Horizontalebene einen von 0 bzw. 90° abweichenden Winkel β bilden.

Die Doppelscheibe 17 enthält einen nicht näher dargestellten Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln bzw. Sperren der drehbaren Scheibe 171, d. h. des ersten Tragarms 1 in den von den Einschnitten bestimmten Positionen.

Der zweite Tragarm 2 besteht aus zwei parallelen Führungsorganen 21 und 22, auf denen mittels Walzen 26 der erste Tragarm in Richtung des Pfeils /2 (F i g. 1) verschiebbar ist Die Verschiebung erfolgt über eine Spindelmutter 23. die in vertikaler Richtung durch eine Spindel 24 angetrieben wird, die mit der Antriebswelle eines Motors 25 gekuppelt ist. Der Motor 25 befindet sich zwischen den beiden Führungso:₀>.nen 21 und 22 und ist mit diesen starr verbunden. Der mit iem zweiten Tragarm verbundene Teil des ersten Tragarms enthält also im wesentlichen die Walzen 26. die Spindelnritter 23 und die fest angeordnete Scheibe 172

Der zv. -.ite Tragarm ist auf dem durch die Arme 4,4' umfassenden Träger mittels Walzen 46 in Richtung des Pfeiles h verschieobar. Der Träger 4 ist mit dem Schlitten 5 fest verbunden. Die Verschiebung erfolgt über eine Spindelmutter 43,die in horizontaler Richtung durch eine Spindel 44 angetrieben wird, die mit dem Ende der Welle eines Motors 45 gekoppelt ist. Dieser Motor ist mit dem Träger 4 fest verbunden und befindet sich zwischen den Armen 4, 4'. Der mit dem Träger verbundene Teil des zweiten Tragarms enthält also im wesentlichen die Walzen 45 und die Spindelmutter 43 und ist mit den Führungsorganen 21 und 22 starr verbunden.

Der beschriebene Szintiscanner erlaubt cien Zuritt zum Bett eines Kranken von einer beliebigen Seite. Darüber hinaus gestattet die Kombination der vier durcli die Pfeile f\, /2, /3 und U angedeuteten Bewegungen, den Patienten in die bequemste Lage zu bringen, was bei den bekannten Geräten nicht immer möglich ist.

Über das Steuerpult 6 werden die drei Motoren elektronisch gesteuert Vorzugsweise werden Schrittmotoren verwendet, so daß der Einsatz von Digitalschaltungen möglich ist. Wenn dabei der Abstand zwischen zwei Abtast/cilen ρ beträgt, kann die Steuerung der Schrittmotoren so erfolgen, daß bei der Abtastung der horizontalen oder vertikalen Oberflächen die Verschiebung gleich P ist und daß bei der Abtastung dazu geneigter Oberflächen die Verschiebungen in ·. e'tikaler und horizontaler Richtung ρ sin \ und ρ cos χ betragen, wobei * der Neigungswinkel der abgetasteten Ebene ϊ.lit der horizontalen ist

Die Doppelscheibe 18 wird von Hand betätigt und kann statt mit fünf auch mit sieben oder neun Einschnitten vers?hen sein. An den Meßkopf ist mindestens eine Aufzeichnungsanordnung angeschlossen, die magnetisch, fotografisch usw. arbeitet.

Bei einem entsprechend der Erfindung ausgeführten Scanner konnte der Meßkopf unter einem Winkel von 0,37 oder 90° ausgerichtet werden. Die Breite des Gerätes betrug 78 cm, seine Länge 160 cm und seine Höhe 170 cm. Der zweite Traearm war um 50 cm auf

dem Träger (in Richtung des Pfeiles U) verschiebbar, während der MeBkopf auf dem ersten Tragarm um 50 cm verschoben werden konnte. Der erste Tragarm war längs des zweiten Tragarms (in Richtung des Pfeiles /j) um 90 cm verschiebbar. Die Abtastgeschwindigkeit war zwischen 0 und 50 mm/s einstellbar.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Szintiscanner mit einem Meßkopf, der an einem ersten Tragarm in einer ersten horizontalen Richtung verschiebbar, um eine dazu parallele Achse drehbar und senkrecht zu dem Tragarm ausgerichtet ist, mit einem zweiten Tragarm, lings dessen der erste Tragarm in vertikaler Richtung verschiebbar ist und der auf einem Träger in einer zweiten horizontalen Richtung, die zur ersten horizontalen Richtung senkrecht verläuft, verschiebbar ist, und mit einer Antriebseinrichtung zur Bewegung des Meßkopfes, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung aus drei unabhängig voneinander einschaltbaren Motoren besteht, wobei der Motor (45) zur Verschiebung des zweiten Tragarms (2) auf dem Träger (4), der Motor (25) zur Verschiebung des ersten Tragarms (1) auf den zweiten Tragarm (2) und der Motor (16) zur Verschiebung des Meßkopfes (3) auf dem ersten Tragarm angeordnet ist.

2. Szintisranner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Meßkopfes (1) mit Hilfe zweier relativ zueinander verdrehbarer Scheiben (171, 172) erfolgt von denen die eine mit dem ersten und die andere mit dem zweiten Tragarm starr verbunden ist wobei die beiden Scheiben in wenigstens fünf Winkelstellungen arretierbar sind, in denen der Meßkopf (3) vertikirl, in zwei einander entgegengesetzten Richtung horizontale und in zwei unter vorzugsweise gleichen Winkel (ß) zur Horizontalebene verlaufenden Richtungen ausgerichtet ist.