DE2641039A1 - Vorrichtung zur bestimmung der strahlung von einer radioaktiv markierten, in den menschlichen koerper eingebrachten substanz - Google Patents

Vorrichtung zur bestimmung der strahlung von einer radioaktiv markierten, in den menschlichen koerper eingebrachten substanz

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Description

  • Vorrichtung zur Bestimmung der Strahlung von einer
  • radioaktiv markierten, in den menschlichen Körper eingebrachten Substanz Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Strahlung von einer radioaktiv markierten, in den menschlichen Körper eingebrachten Substanz, mit einem Detektor, dessen Ausgangssignale in digitaler Form einem digitalen Speicher zugeführt werden.
  • In der Nuklearmedizin ist es bekannt, eine radioaktiv markierte Substanz in den menschlichen Körper einzubringen und die Verteilung der Substanz durch Messung der von ihr herrührenden Strahlung zu bestimmen.
  • Eine bekannte Vorrichtung zur Bestimmung der Strahlung weist einen Strahlungsdetektor auf, vor dem ein Kollimator angeordnet ist, dessen Form und Ausdehnung im wesentlichen der Größe und Form des interessierenden Organs entspricht. Eine Anpassung an Form und Größe verschiedener Organe ist nur durch Austauscn des Kollimators möglich. Darüber hinaus ist die Größe des Detektors insgesamt durch die Größe der größten abzutastenden Organe bestimmt. Es handelt sich aus diesem Grund immer um ortsfeste Geräte.
  • Eine andere Ausführungsform ortsfester schwerer Geräte weist einen Detektor auf, in dem viele Szintilatoren nach Art einer Matrix nebeneinander angeordnet sind. Mit einem derartigen Detektor läßt sich eine bildliche Wiedergabe der Verteilung der Strahlung erzielen. Dabei wird ein Kollimator verwendet, der das Blickfeld der einzelnen Szintilatoren richtet.
  • Die durch solche Geräte erzielte Information ist sehr gut, jedocn ist der Aufwand beträchtlich.
  • Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung erfolgt eine rasterartige Bewegung eines Detektors über den strahlenden Körper. Aucn mit dieser Vorrichtung läßt sich eine bildliche Wiedergabe erzielen. Bei Verwendung mehrerer, auf nur einen Punkt gerichteter Strahlungsempfänger ist es sogar möglich, die Information besonders aus bestimmten Höhenschichten zu gewinnen.
  • Allen zuvor genannten Vorrichtungen haftet der Mangel an, daß sie aufwendig, teuer, schwer und ortsfest sind. Ein Patient kann daher in allen Fällen nicht untersucht werden, in denen er aus zeitlichen oder räumlichen Gründen der Vorrichtung nicht zugeführt werden kann, also z.B. bei Operationen oder während eines Aufenthalts zu Hause. Die entsprechende Untersuchung muß daher unterbleiben, obwohl sie von der Sache her zweckmäßig wäre.
  • Durch das Buch "Thromboembolism" von V.V. Kakkar und A.J. Jouhar, insbesondere Seiten 103 und 104, ist ein Strahlungsmeßgerät bekannt, das ein Anzeigeinstrument sowie einen SzintiLationszähler aufweist, der über ein langes Kabel angeschlossen ist. Es handelt sich also um ein übliches Strahlungsmeßgerät. Die Sonde wird zunächst über einen Bezugsbereich des Körpers geführt, und diese Strahlung wird mit 100 % angenommen.
  • Das Gerät ist so ausgebildet, daß bei Überstreichen anderer Gebiete des Körpers die Meßwerte in Prozent zu der Bezugsstrahlung angezeigt werden. Für Untersuchungen, die die Strahlung über eine bestimmte Zeit erfassen sollen, ist diese Vorrichtung nicht geeignet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestimmung der Strahlung von einer radioaktiv markierten, in den menschlichen Körper eingebrachten Substanz zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Vorrichtungen nicht aufweist, einfach, billig, leicht und klein ist und trotzdem Messungen über oder nach beliebigen Zeiten ermöglicht.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Detektor zusammen mit dem Speicher und einer eigenen netzunabhängigen Stromversorgung eine Einheit bildet, die so klein ist, daß sie am Körper zu befestigen oder von Hand über die Oberfläche des Körpers führbar ist, und daß ein Zeitschalter vorgesehen ist, der die Dauer der Speicherung der digital gemessenen Signale bestimmt.
  • Bei den bekannten Geräten zur Erfassung und Speicherung der Strahlung über größere Flächen erfolgt eine großflächige Abtastung und umfangreiche Speicherung, wodurch der Aufwand und das Gewicht bedingt sind, die zu den beschriebenen Nachteilen führen. Der Erfindung liegt ein anderer Gedanke zugrunde.
  • Es erfolgt nämlich nicht eine elektrische oder mechanische Abtastung einer Fläche durch das Gerät, vielmehr wird ein in bestimmter Weise ausgebildetes kleines Gerät geschaffen, das von Hand über den interessierenden Bereich bewegt wird. Diese Abtastung von Hand" ist nur dann möglich, wenn eine Speicherung der Abtastwerte erfolgt. Da in der Regel mit der Hand keine Abtastung entlang genau bestimmten Wegen und mit genau bestimmter Geschwindigkeit vorausgesetzt werden kann, muß in der Praxis die Abtastzeit genügend groß gewählt und der Bedienungsperson die Anweisung gegeben werden, das interessierende Gebiet periodisch möglichst gleichmäßig abzufahren oder mit der Vorrichtung zu überstreichen.
  • Eine gemäß der Lehre der Erfindung beschaffene Vorrichtung ist wegen ihrer Kleinheit und Leichtigkeit leicht zu transportieren, also z.B. ohne Schwierigkeiten auch bei Operationen oder an sonstigen beliebigen Orten anzuwenden. Sie ermöglicht gleichzeitig auch eine fest Anbringung am Körper und die Aufnahme des zeitlichen Verlaufs einer Strahlung, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ein weiterer Zeitschalter vorgesehen ist, der den Speichervorgang startet. Besonders dann, wenn der weitere Zeitschalter den Speichervorgang nach vorherbestimmbaren Zeiten wiederkehrend, insbesondere periodisch wiederkehrend,startet, läßt sich der zeitliche Verlauf der Strahlung genau bestimmen, wobei die Genauigkeit natürlich von der Speicherkapazität und dem zeitlichen Abstand der Messungen abhängt. Die Vorrichtung wird einfach am Patienten befestigt.
  • Nach einer beliebigen Zeit können dann die eingespeicherten Werte ausgewertet werden.
  • Der Speicher ist zweckmäßigerweise ein Schieberegister, wobei der weitere Zeitschalter vor jedem neuen Speichervorgang die eingespeicherten Werte um eine Adresse weiterschiebt.
  • Von besonderem Vorteil ist es, wenn eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die das Ende des Speichervorganges anzeigt.
  • Dadurch wird vermieden, daß zinke Bedienungsperson, die die Vorrichtung über einen vorgegebenen Bezirk ständig hinwegbewegt, unnötig über die Speicherzeit hinaus die Bewegung ausführt oder aber der Speichervorgang weitergeht, ohne daß ein Führen der Vorrichtung erfolgt, wodurch Meßfehler entstehen würden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Speicher mit einer Anzeigevorrichtung zu. Anzeige des jeweils gespeicherten Wertes versehen. Dadurch ist eine jederzeitige Ablesung des Speicherwertes möglich. Das ist besonders dann von Vorteil, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung mehrere derartige Vorrichtungen gleichzeitig am Körper angebracht sind. Ist jede Adresse mit einer Anzeigevorrichtung versehen, so kann jederzeit der bisherige zeitliche Verlauf abgelesen werden.
  • Eine andere Möglichkeit zur Auswertung des Speicherinhalts besteht darin, eine Ausgangsbuchse vorzusehen, über die der Speicherinhalt abfragbar ist. Der Aufwand in der Vorrichtung ist damit geringgehalten, alle weiteren w .wertevorrichtungen können stationär sein.
  • Eine Weiterbildung betrifft eine Halterung zur Befestigung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung am Körper eines patienten. Sie weist eine Fassung auf, die eine Fläche zur Anlage am Körper sowie eine Aufnahme enthält, in die die Vorrichtung einsteckbar ist. Dabei können mehrere Fassungen eng nebeneinanderliegend ein gemeinsames Teil bilden. In ein solches Teil können viele Vorrichtungen gemäß der Erfindung eng nebeneinander mosaikartig eingesteckt werden. Dadurch ergibt sich eine Art portable Facettenkamera. Die Halterung kann ohne Schwierigkeiten aus biegsamen Material bestehen. Dadurch ist es möglich, Strahlung von Punkten rund um den Körper aufzunehmen, indem die Halterung als Gürtel um den Körper gelegt wird.
  • Darüber hinaus können die Fassungen zur Richtungeinstellung der Kollimatoren verschiedener Vorrichtungen in bezuy zur Anlagerfläche kippbar sein. Insbesondere dadurch lassen sich in Verbindung mit einer vorteilhaften Verteilung der Vorrichtungen über den Körper Probleme bearbeiten, die sonst nur durch aufwendige Ganzkörpervorrichtungen analysiert werden können.
  • Um eine Anzeige auch während der Anordnung am Körper, insbesondere bei Anordnung in einer Halterung gemäß der Erfindung, zu ermöglichen, befindet sich die Anzeigevorrichtung zweckmäßigerweise auf der dem Detektor abgewandten Seite.
  • Der Detektor besteht zweckmäßigerweise aus einem Quecksilberjodidkristall, an dem Elektroden befestigt sind. Über diese Elektroden kann eine Vorspannung zugeführt werden, die von der eingebauten Stromversorgung, die im wesentlichen aus einer Batterie und einem Spannungswandler besteht, versorgt werden. Der Kristall gibt dann unmittelbar Signale ab, die gezählt und ausgewertet werden können. Ein derartig beschaffener Kristall eignet sich besonders für die kleine Ausführung gemäß der Erfindung.
  • Als von besonderem Vorteil hat es sich erwiesen, wenn mehrere kleine Kristalle nebeneinander angeordnet und ihre Elektroden parallelgeschaltet werden. Auch ist es möglich, daß mehrere Paare von jeweils gegenüberliegend aut der Oberfläche eines scheibenförmigen Quecksilberjodidkristalls getrennt angeordneten Elektroden parallelgeschaltet sind. Durch eine derartige getrennte Ausbildung der Elektroden und ihre spätere Parallelschaltung ergibt sich ein besseres Empfindlichkeitsverhalten des Kristalls.
  • Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
  • Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 zeigt eine Ansicht von unten gegen die Vorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 3 zeigt eine Halterung gemäß der Erfindung mit darin befindlichen Vorrichtungen gemäß Fig. 1, Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer Fassung ähnlich gemäß Fig. 3, Fig. 5 ist ein Blockschaltbild der Vorrichtung gemäß Fig. 1.
  • Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1, dessen Unterseite 2 in Fig. 2 gezeigt ist. In der Unterseite befindet sich ein Kollimator 3, hinter dem sich ein mit gestrichelten Linien angedeuteter Quecksilberjodidkristall 4 befindet.
  • Wie in Fig. 1 erkennbar, befinden sich an einer Seitenfläche des Gehäuses 1 Schalter 5 und 6 sowie Einstellknöpfe 7 und 8. Der Schalter 5 dient zum Start des Speichervorganges, wobei die Länge des Speichervorganges mit dem Einstellknopf 7 einstellbar ist. Mit dem Schalter 6 ist ein weiterer Zeitschalter einstellbar, der periodisch wiederkehrend den Speichervorgang einleitet, wie er auch durch den Schalter 5 eingeleitet wird. Die periodische Wiederkehr läßt sich mit dem Einstellknopf 8 einstellen. Natürlich sind auch beliebige Programme verwendbar, mit denen die Wiederkehr beliebig wählbar ist. In einem solchen Fall werden zur Einstellung des Programms mehrere Schalter vorgesehen. Der mit dem Schalter 6 einschaltbare weitere Zeitschalter oder die Programme sind natürlich nur dann erforderlich, wenn eine feste Anbringung der Vorrichtung am Körper eines Patienten und eine Messung des zeitlichen Verlaufs über eine längere Zeitspanne erfolgt.
  • Außerdem ist eine Anzeigevorrichtung 9 vorgesehen, die jeweils das Ende eines Speichervorganges anzeigt. Es ist also z.B. die Vorrichtung in dem Gehäuse 1 mit der Unterseite 2 so lange über einen vorgegebenen Oberflächenbereich des Körpers eines Patienten zu bewegen, bis die Anzeigevorrichtung 9 aufleuchtet.
  • In dem Gehäuse 1 ist außerdem eine Buchse 10 vorgesehen, über die der eingebaute Speicher abfragbar ist.
  • Auf der Oberseite 11 des Gehäuses 1 befindet sich eine Anzeigevorrichtung 12, die zur Anzeige des Speicherinhalts dient. Sind im Speicher mehrere Adressen vorhanden, so sind entsprechend mehrere Ziffernstellen bei digitaler Anzeige vorgesehen. Ist jeder Adresse eine Ziffer zugeordnet, so ist eine Quantisierung der Meßwerte in zehn Stufen möglich. Die Stellen werden zweckmäßigerweise durch LCD's oder LED's gebildet. Die Anzeigevorrichtung 12 befindet sich auf der dem Kristall 4 abgewandten Seite, so daß bei enger Anordnung mehrerer Gehäuse 1 die Speicherwerte auf den Oberseiten 11 ablesbar sind.
  • Eine solche Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Mehrere Gehäuse 1 mit den Vorrichtungen sind in eine Halterung 13 eingesteckt, in der sich Fassungen 14 befinden. Auf der Unterseite der Fassungen 14 bzw. Halterungen 13 ist eine Anlagefläche 15 gebildet, die auf einen Körper auflegbar ist, so daß die Lage des Gehäuses 1 in bezug zur Oberfläche des Körpers fest liegt.
  • Die Halterung 13 besteht aus biegsamem Material, so daß sie an die Oberfläche eines Körpers anpaßbar ist, bei entsprechender Ausbildung sogar um den gesamten Körper herumgelegt werden kann. Die Darstellung in Fig. 3 zeigt nur einen Teil der Halterung 13. An den Seiten der Halterung 13 befinden sich Gurte 16 und 17 zur Befestigung am Körper mittels einer Schnalle 18.
  • Fig. 4 zeigt einen Teil einer Halterung 19,in deren Ausnehmung 20 eine Fassung 21 in alle Richtungen verschwenkbar eingesetzt ist. In der Fassung 21 steckt ein Gehäuse 1 mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
  • Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. Ein Signaldetektor 22 mit einem HgJ2-Kristall wird über eine Vorspannungserzeugung 23 durch eine eingebaute, netzunabhängige Energiequtlle 24 (Batterie) mit einer Vorspannung versorgt. Die Ausgangssignale des Signaldetektors gelangen in einen Diskriminator 25, dessen Ausgang mit einem Pulszähler 26 verbunden ist. Die Zählzeit dieses Pulszählers ist durch eine Zeitsteuerung 27 einstellbar, ebenso wie die Wiederkehr der Zählung und damit der Messung. Durch eine mit gestrichelten Linien angedeutete LCD-Anzeige 28 sind die jeweiligen Zählwerte des Puls zähle rs ablesbar. Die LCD-Anzeige 28 kann auch mit einem Speicher 29 verbunden sein, in den die Impulse des Pulszählers 26 ebenfalls gelangen, wo sie gespeichert werden.
  • Die so gebildete Vorrichtung ist in das durch strichpunktierte Linien angedeutete Gehäuse 1 eingebaut. Über die Buchse 10 ist der Inhalt des Speichers 29 abfragbar und in einer Auswerteeinheit 30 auswertbar.
  • Das Gehäuse kann so klein und rund unddicht sein, daß es von einem Patienten verschluckbar oder implantierbar ist.

Claims (18)

  1. Ansprüche S Vorrichtung zur Bestimmung der Strahlung von einer radioaktiv markierten, in den menschlichen Körper eingebrachten Substanz, mit einem Detektor, dessen Ausgangssignale in digitaler Form einem digitalen Speicher zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (4) zusammen mit dem Speicher (29) und einer eigenen netzunabhängigen Stromversorgung (24) eine Einheit bildet, die so klein ist, daß sie am Körper zu befestigen oder von Hand über die Oberfläche des Körpers führbar ist, und daß ein Zeitschalter (5, 7, 27) vorgesehen ist, der die Dauer der Speicherung der digital gemessenen Signale bestimmt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Zeitschalter (6, 8, 27) vorgesehen ist, der den Speichervorgang startet.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Zeitschalter (6, 8, 27) den Speichervorgang nach vorherbestimmbaren Zeiten wiederkehrend, insbesondere periodisch wiederkehrend, startet, und die Meßsignale jeweils zu einer anderen Adresse des Speichers (29) leitet.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeicnet, daß der Speicher ein Schieberegister ist, und daß der weitere Zeitschalter (6, 8, 27) vor jedem neuen Speichervorgang die eingespeicherten Werte um eine Adresse weiterschiebt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung (9) vorgesehen ist, die das Ende des Speichervorganges anzeigt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (29) eine Anzeigevorrichtung (28) zur Anzeige des gespeicherten Wertes aufweist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Adresse mit einer Anzeigevorrichtung (28) zur Anzeige des bei der Adresse gespeicherten Wertes verbunden ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (29) mit einer Ausgangsbuchse (10) verbunden ist, über die gespeicherte Werte abfragbar sind.
  9. 9. Halterung zur Befestigung einer Vorrichtung gemäß Anspruch l am Körper eines Patienten, gekennzeichnet durch eine Fassung (14), in die die Vorrichtung einsteckbar ist und die eine Anlagefläche (15) zur Anlage am Körper aufweist.
  10. 10. Halterung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Fassungen (14) eng nebeneinanderliegend ein gemeinsames Teil bilden.
  11. 11. Halterung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil aus biegsamem Material besteht.
  12. 12. Halterung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassungen (21) zur Richtungseinstellung der Kollimatoren verschiedener Vorrichtungen in der Halterung (19) kippbar sind.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (12) auf der dem Detektor (4) abgewandten Seite (11) der Vorrichtung angeordnet ist.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Detektor (4) ein Kollimator (3) angeordnet ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (4) aus einem Quecksilberjodidkristall (HgJ2) besteht, an dem Elektroden befestigt sind.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere HgJ2-Kristalle nebeneinander angeordnet und ihre Elektroden parallelgeschaltet sind.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Paare von jeweils gegenüberliegend auf der Oberfläche eines scheibenförmigen HgJ2-Kristalls getrennt angeordneten Elektroden parallelgeschaltet sind.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit in einem Gehäuse angeordnet ist, das rund und dicht und so verschluckbar oder implantierbar ist.
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