DE2617974A1

DE2617974A1 - Vorrichtung zur positionierung des koerpers eines patienten in einem bestrahlungsgeraet

Info

Publication number: DE2617974A1
Application number: DE19762617974
Authority: DE
Inventors: Michael Heavens; Richard Charles James; Dennis Stanley Slinn
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1976-03-25
Filing date: 1976-04-24
Publication date: 1977-09-29
Also published as: JPS559219B2; JPS52117089A; US4034224A; GB1578754A; DE2617974C2

Description

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EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT

PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

EMI Limited 100/474

Vorrichtung zur Positionierung des Körpers eines Patienten in einem Bestrahlungsgerät

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung des Körpers eines Patienten in bezug auf ein Gerät zur Bestrahlung des Körpers mit durchdringender Strahlung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung für ein Gerät, das mit einer radiographischen Technik arbeitet, die als computerisierte axiale Tomographie bekannt ist. Ein derartiges Gerät zur Durchführung einer axialen Tomographie unter Verwendung elektronischer Rechenmittel ist in der DT-OS 1 941 433 beschrieben.

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Bei dieser axialen Tomographie wird die Absorption gemessen/ die die Röntgenstrahlen beim Durchlaufen zahlreicher, weitgehend koplanarer, bleistiftförmiger Strahlenwege durch einen Körper erfahren, und die ein Maß für die unterschiedliche Absorption darstellenden Werte werden einer Datenverarbeitung unterworfen, um die Absorptionskoeffizienten in bezug auf die verwendete Strahlung an zahlreichen über den ebenen Bereich des von den Strahlenwegen durchquerten Körpers verteilten Stellen zu ermitteln. Die Datenverarbeitung wird vorzugsweise bewirkt, ohne die Absorptionswerte aus dem räumlichen Bereich herauszutransformieren, und geeignete DatenVerarbeitungstechniken sind in der erwähnten DT-OS sowie in der DT-OS 2 420 500 beschrieben. Im Anschluß an die Datenverarbeitung werden die ermittelten Koeffizienten auf beliebige Weise in eine sichtbare Darstellung umgesetzt.

Der Körper des Patienten muß während der Durchführung der Untersuchung eine vorgegebene Lage einnehmen, und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Positionierung des Körpers des Patienten zu schaffen, die den Anforderungen genügt.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Vorrichtung aus einer gekrümmten Platte als Auflage für den Patienten, aus einem Tisch mit einer gekrümmten Rille zur Aufnahme der Platte und aus Mitteln zur Verschiebung der Platte entlang der Rille besteht, und daß die Platte durch eine steife Bahre gebildet ist, deren Krümmung der Krümmung der Rille entspricht. Vorzugsweise ist an der Platte eine Hülle so befestigt, daß diese sich im Betrieb zwischen der Platte und der Oberfläche und der Rille befindet, so daß die Platte in der Rille verschoben werden kann.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:

Fig. 1 ein Gerät in einer Ausfuhrungsform der

erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Darstellung ohne die Platte,

Fig. 2a eine Anordnung zum Antrieb der Platte in

Seitenansicht,

Fig. 2b einen Querschnitt entlang der Linie B-B in

Fig. 2a und

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung eine Platte

für die Verwendung in dem in Fig. 1 dargestellten Gerät.

Das in Fig. 1 dargestellte Gerät enthält ein mittleres Gehäuse 1, das mit einer Ausnehmung 2 versehen ist, in der ein zu untersuchender Körper angeordnet werden kann, und vor und hinter dem Gehäuse sind Liegen 3 und 4 angeordnet, die normalerweise ortsfest in bezug auf das Gehäuse bleiben, jedoch im Bedarfsfall entfernt werden können.

Das Gehäuse 1 enthält unter anderem die aktiven Elemente eines mit elektronischen Rechenmitteln arbeitenden Gerätes für axiale Tomographie, d.h. eine Röntgenstrahlenquelle und eine Bank von strahlungsempfindlichen Detektoren sind auf einer Abtastbrücke angeordnet, die sowohl translatorische als auch umlaufende Abtastbewegungen um die Ausnehmung 2 ausführen kann. Eine zweckmäßi-

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ge Anordnung von Strahlungsquelle, Detektoren und Abtastbrücke sowie zweckmäßige Betriebsverfahren hierfür sind in Einzelheiten in der DT-OS 2 442 009 beschrieben und brauchen daher hier nicht näher erläutert zu werden.

Es sei jedoch hervorgehoben, daß die in der erwähnten DT-OS 2 442 009 beschriebene Anordnung sich zwar in der Praxis bewährt hat, daß sie jedoch nicht die einzige verwendbare Anordnung darstellt. Beispielsweise kann eine Röntgenstrahlenquelle verwendet werden, die ein Strahlungsfeld erzeugt, das den gesamten Querschnitt des Körpers in der untersuchten Ebene bestrahlt, wobei eine entsprechend größere Bank von Detektoren vorgesehen ist, so daß die translatorische Abtastbewegung entfallen kann, was in der DT-OS 2 427 418 beschrieben ist. Die Abtastung kann aber auch mittels einer Rontgenstrahlenrohre erfolgen, bei der der Elektronenstrahl über eine längliche Zielanode abgelenkt werden kann, was in der DT-OS 2 551 322 beschrieben ist. In beiden Fällen ist als mechanische Abtastbewegung nur eine Drehbewegung erforderlich.

Gleich welche Technik verwendet wird - und bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es die Technik, bei der sowohl eine translatorische als auch eine umlaufende mechanische Abtastbewegung gemäß der DT-OS 2 442 009 zur Anwendung kommt - wird die Strahlung, die durch den Körper entlang vieler koplanarer, bleistiftförmiger Strahlenwege geschickt wird, durch die Detektoren festgestellt. Die Absorption, die die Strahlung beim Durchlaufen jedes Strahlenweges erfährt, wird festgestellt, und die so festgestellten Werte werden einer Datenverarbeitung unterworfen, beispielsweise gemäß der in der DT-OS 1 941 433 oder gemäß der in der DT-OS 2 420 500 beschriebenen Technik, um die Absorptionskoeffizienten zahlreicher Stellen zu ermitteln, die über

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der bestrahlten Ebene des Körpers verteilt sind.

Wie schon oben erwähnt wurde, muß der Patient während der | Untersuchung so gelagert sein, daß die interessierende Ebene des Körpers mit der von der Röntgenstrahlungsquelle bestrahlten Ebene übereinstimmt. Zu diesem Zweck sind die vordere und hintere Liege 3 bzw. 4 mit sich in Längsrichtung erstreckenden gekrümmten Rillen 5 bzw. 6 versehen. Die ebenen horizontalen Flächen (z.B. die Flächen 7) der Liegen 3 und 4 sind mit "Formica" belegt, das eine glatte Oberfläche besitzt, so daß sie im Falle einer Verschmutzung leicht gereinigt werden können, während die Oberflächen der Rillen 5 und 6 zwar ebenfalls mit "Formica" bedeckt
sind, das jedoch eine matte Oberfläche aufweist und einen vorgegebenen Reibungskoeffizienten aufweist, der auf der gesamten j Länge der Rillen etwa konstant ist.

In der Basis der Rille 5 in der vorderen Liege 3 befindet sich ein Kanal 8, in dem ein Antriebsdraht angeordnet ist (in
Fig. 1 nicht dargestellt), an dem ein Antriebszapfen 9 befestigt
ist. Der Antriebsdraht verläuft - was noch näher anhand von
Fig. 2 erläutert wird - an den beiden Enden der vorderen Liege 3 jeweils über eine. Rolle, und der untere Trum ist um eine Trommel gewickelt, die von einem Elektromotor angetrieben wird.

Die anhand von Fig. 3 näher beschriebene Platte hat die
Form einer steifen Bahre, die so gekrümmt ist, daß sie in die
Rillen 5 und 6 paßt. In der Basis der Bahre ist nahe ihrem einen Ende ein Loch vorgesehen, in das der Antriebszapfen 9 eingreift. Somit kann die Platte mittels der beschriebenen Antriebsvorrichtung in der Ausnehmung 2 hin- und herbewegt werden.

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Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Antriebszapfen 9 an dem Antriebsdraht 10 befestigt ist. Der Antriebsdraht besteht aus einem mit Kunststoff bedeckten geflochtenen Draht, und seine beiden Enden sind mit dem Antriebszapfen 9 verbunden, so daß sich praktisch ein endloser Verlauf ergibt. Wie schon oben erwähnt wurde, verläuft der Antriebsdraht 1O im Kanal 8 der vorderen Liege 3 und an den beiden Enden der Liege über Umlenkrollen und 12. Auf seinem unteren Rücklauf umschlingt der Draht 10 mit drei Windungen eine Antriebstrommel 13. Die Antriebstrommel 13 wird von einem nicht dargestellten Elektromotor über eine Getriebeanordnung angetrieben. Bei Drehung der Trommel 13 wird durch diese ein Rad 14 (Fig. 2b) angetrieben, das seinerseits eine Schraubenspindel 15 antreibt. Auf der Schraubenspindel ist ein Betätigungsglied 16 befestigt, das sich auf der Schrauben- i spindel 15 entlangbewegt, wenn sich diese dreht. Das Betätigungs-.

glied 16 läuft ebenfalls in einer Führung 17 (Fig. 2a), um eine Mitdrehung bei Drehung der Schraubenspindel zu verhindern. Die Steigung der Schraubenspindel 15 ist so bemessen, daß das Betätigungsglied 16 das Betätigungsglied eines Mikroschalters 18 betätigt, sobald der Zapfen 9 seine größte zulässige Annäherung an die Umlenkrolle 11 erreicht, wodurch die Stromzufuhr zu dem die Trommel 13 antreibenden Motor unterbrochen und damit eine weitere Bewegung des Zapfens 9 in Richtung auf die Unlenkrolle unterbunden wird. In gleicher Weise wird durch das Betätigungsglied 16 ein zweiter Mikroschalter 19 (Fig. 2b) betätigt, wenn der Zapfen in entgegengesetzter Richtung zur Umlenkrolle 12 hin angetrieben wird, wobei das Betätigungsglied 16 bei der größten zulässigen Annäherung an die Umlenkrolle 12 den Mikroschalter 19

I betätigt und die Stromzufuhr für den die Trommel 13 antreibenden Motor unterbricht.

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Die in Fig. 2a dargestellte Platte 20 ist in größeren Einzelheiten in der perspektivischen Darstellung der Fig. 3 zu erkennen. Sie besteht aus einer länglichen, steifen Bahre 21, die entweder aus laminiertem "Formica" oder Holz besteht und so geformt ist, daß sie in die Krümmung der Rillen 5 und 6 paßt. Auf dem Boden der Bahre ist eine Nylon-Hülle 22 angebracht, die an der Bahre durch Streifen aus einem unter dem Handelsnamen "Velcro" bekannten Material befestigt sind, die mit anderen "Velcro"-Streifen 23 und 24 die an den Enden und den diesen benachbarten Seiten der Bahre angebracht sind zusammenwirken, über den größten Teil ihrer Länge ist die Nylon-Hülle mit Laschen 25 und 26 versehen, die ebenfalls mit "Velcro"-Streifen 27 und 28 versehen sind, an denen ein Riemen befestigt werden kann. Der Riemen dient dazu, den Patienten fest in der Bahre zu halten und besitzt an seinen ■

Enden ebenfalls "Velcro"-Streifen. !

In ihrem Aussehen ähnelt die Nylon-Hüllle 22 einem Seihtuch, und es hat sich gezeigt, daß in Verbindung mit der matten "Formica"-Oberfläche der Rillen 5 und 6 ausreichende Gleiteigenschaften vorliegen. Zusätzlich sind vier Streifen 29 aus PoIytetrafluoräthylen an der Unterseite der Hülle so befestigt, daß sie in deren Längsrichtung verlaufen und sich über die gesamte Länge der Platte erstrecken. Diese Streifen dienen zur Verminderung des Verschleisses des Nylon-Materials₍ aus dem die Bahre besteht, als Folge von Faltenbildung insbesondere bei Beginn der Bewegung der Platte in bezug auf die Liegen. Die Polytetrafluoräthylen-Streifen verbessern ferner den Reibungskoeffizienten zwischen der Platte und den Liegen.

Unter Umständen kann es erwünscht sein, die Platte 20 j stufenweise in bezug auf die Liegen 3 und 4 zu bewegen. Dies kann!

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automatisch mit Hilfe einer oder mehrerer, mit Stricheinteilungen versehener Scheiben und entsprechender Fotozellen/Detektor-Anordnungen bewirkt werden. Vorzugsweise wird jedoch eine manuell zu betätigende Vorrichtung vorgesehen, mittels der die Platte stufenweise um einen vorgegebenen Weg in Abhängigkeit von der manuellen Betätigung einer Drucktaste bewegt wird. Der vorgegebene Weg kann aus drei Möglichkeiten ausgewählt werden, und beträgt bei- , spielsweise 5 cm, 10 cm und 15 cm. Wenn mehrere Stufenbewegungen . benötigt werden, muß die Drucktaste entsprechend oft betätigt werden. Wenn keine der drei Drucktasten betätigt wird, wird die Platte automatisch zwischen den Abtastungen um einen Weg von 13 mm bewegt.

i Vorzugsweise handelt es sich bei dem Motor zum Antrieb der

Kabeltrommel 13 um einen Zweigeschwindxgkeits-Motor . Hierdurch ist es möglich, daß ein auf der vorderen Liege 3 befindlicher j Patient schnell durch die Ausnehmung 2 transportiert werden kann, bis er etwa die erforderliche Lage für die Untersuchung erreicht, wo dann der Motor auf seine niedrigere Arbeitsgeschwindigkeit um-_; geschaltet wxrd, so daß dxe Bedienungsperson den Körper genau xn ι der Ausnehmung 2 positionieren kann. ;

Vorzugsweise werden in der Zeichnung nicht dargestellte berührungsempfindliche Schalter in der Ausnehmung 2 vorgesehen. Diese Schalter können mit der Steuerung des Gerätes in bekannter Weise so verknüpft werden, daß sie eine Abtastbewegung und/oder bestimmte Bewegungen der Platte sperren, falls ein Teil des Körpers des Patienten das Gehäuse 1 berührt.

Anstelle der Nylon-Hülle 22 mit ihren Polytetrafluoräthylen-Streifen ist es auch möglich und manchmal vorzuziehen, eine Hülle zu verwenden, die aus dem unter dem Handelsnamen "TYGAFLOR j

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128A/10T" bekannten Material besteht, das ein mit Polytetrafluoräthylen beschichtetes Glasgewebe ist. Dieses Material hat einen geeigneten Reibungskoeffizient in bezug auf die Liegen und eine erhöhte Beständigkeit gegen Abnutzung im Vergleich zu der zuvor erwähnten Nylon-Hülle.

- Patentansprüche -

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Leerseite

Claims

Patentansprüche :

1. j Vorrichtung zur Positionierung des Körpers eines Patienten in bezug auf ein Gerät zur Bestrahlung des Körpers mit durchdringender Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer gekrümmten Platte (20) als Auflage für den Patienten, aus einem Tisch (3, 4) mit einer gekrümmten Rille (5, 6)

zur Aufnahme der Platte (20) und aus Mitteln (9, 10) zur Verschiebung der Platte entlang der Rille (5, 6) besteht, und daß
die Platte (20) durch eine steife Bahre (21) gebildet ist, deren , Krümmung der Krümmung der Rille (5, 6) entspricht. !

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß : an der Platte (20) eine Hülle (22) so befestigt ist, daß diese \ sich im Betrieb zwischen der Platte (20) und der Oberfläche der J Rille (5, 6) befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ; die Hülle (22) aus Nylon besteht. ■

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
an der Unterseite der Hülle (22) in Längsrichtung zur Platte (20) verlaufende Streifen (29) aus Polytetrafluoräthylen angebracht
sind. ^:

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hülle'(22) aus mit Polytetrafluoräthylen beschichtetem Glasgewebe besteht.

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ORIGINAL INSPECTED

.6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittel zur Verschiebung der Platte entlang der Basis der Rille (5, 6) aus einem in einem Kanal (8) in der Basis der Rille verlaufenden Antriebsdraht (10), einer Trommel (13) unterhalb des
Tisches (3, 4) um die der Draht (10) gewickelt ist, einem Motor

zur Drehung der Trommel (13) und einem am Antriebsdraht (10)
•befestigten, innerhalb des Kanals (8) befindlichen Zapfen (9)
bestehen, und daß die Platte (20) in ihrer Basis mit einer
Ausnehmung zur Aufnahme des Zapfens (9) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 _r dadurch gekennzeichnet, daß
in Abhängigkeit von der Drehung der Trommel (13) betätigbare
Mittel vorgesehen sind, die eine Bewegung des Antriebsdrahtes :

(10) verhindern, sobald sich der Zapfen einem Ende des Kanals

(8) nähert. :

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ! der Tisch aus zwei Teilen (3, 4) besteht, von denen einer vor i und einer hinter dem mit der Ausnehmung (2) versehenen Gehäuse j (1) angeordnet ist, daß die Ausnehmung (2) des Gehäuses (1) so
groß bemessen ist, daß die Platte (20) und ein darauf liegender | Patient hindurchpaßt, und daß die beiden Tischteile (3, 4) gleich ausgebildete Rillen (5) bzw. (6) besitzen, aber nur ein Tischteil (3) mit Antriebsmitteln für die Platte (20) versehen ist.

9 . Vorrichtung nach Anspruch 8/ dadurch gekennzeichnet, daß \ das Gehäuse die aktiven Elemente eines mit elektronischen Rechenmitteln arbeitenden Gerätes für axiale Tomographie enthält.

Bs / dm

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