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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Strahlungsbehandlungsgerät und insbesondere
auf Bilderzeugungsgeräte,
die ein drehbares Portal aufweisen, das von einem Sockel getragen
wird, wobei ein eine Strahlung emittierender Kopf mit dem Portal
gekoppelt ist und ein Bilderzeugungsgerät vorgesehen ist, um in visueller
Form eine Repräsentation
der Strahlung zu liefern, die vom Strahlungskopf emittiert wird, nachdem
der Strahl das zu behandelnde Objekt durchlaufen hat. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Lagerung des
Bilderzeugungsgerätes
am Portal des Strahlungsbehandlungsgerätes.
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Das
europäische
Patent Nr.
EP 0541717 beschreibt
ein Problem in Verbindung mit an einem Portal angeordneten Bilderzeugungsgeräten, das
darin liegt, dass zur Erzeugung gewichtsmäßig leichter Behälter zur
Aufnahme einer annehmbaren Strahlungsfeldgröße die Konstruktion des Detektorgerätes sehr sperrig
ist, und dies führt
zu einer Unbequemlichkeit während
der Positionierung eines Patienten, und es wird ein großer Raumbedarf
im Behandlungsraum benötigt,
wenn keine Behandlung stattfindet. Hierdurch wurde in der Vergangenheit
die praktische Benutzung eines derartigen Gerätes sehr eingeschränkt. Das
Patent beschreibt eine Vorrichtung zur Lagerung des Bilderzeugungsgerätes am Portal
eines Strahlungsbehandlungsgerätes,
bei dem das Bilderzeugungsgerät
am Ende eines teleskopartig streckbaren Halters fixiert ist, wobei
der Halter derart angeordnet ist, dass dann, wenn er nicht benutzt wird,
die Haltevorrichtung und das Bilderzeugungsgerät in den Umriss des Portals
zurückgezogen
sind.
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Dieser
Aufbau schafft zweckmäßige Mittel zum
Verstauen des Bilderzeugungsgerätes
und der zugeordneten Lagervorrichtung, wobei die Lagervorrichtung
integral mit dem Portal des Strahlungsbehandlungsgerätes ausgebildet
ist und deshalb während
der Herstellung in die Vorrichtung eingebaut werden muss. Weitere
Nachteile dieser Anordnung treten auf, wenn Teile der Lagervorrichtung
eine Wartungsreparatur oder einen Ersatz erfordern. Die Vorrichtung
erfordert auch, dass ein erheblicher Raumbedarf in dem Körper des
bereits sehr sperrigen Teils der Ausrüstung erforderlich ist, um
die zusammengefügten
Lagervorrichtungen aufzunehmen.
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Es
sind andere Lagervorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen das
Portal des Strahlungsbehandlungsgerätes auf einer Oberfläche montierbar
ist. Diese Anordnungen bestehen aus einem Arm zur Halterung des
Bilderzeugungsgerätes,
das um eine oder mehrere Schwenkachsen zusammenfaltbar ist. Der
Arm selbst ist schwenkbar an der Oberfläche des Portals des Behandlungsgerätes montiert,
und das Bilderzeugungsgerät
ist schwenkbar mit dem distalen Ende des Armes der Vorrichtung derart
verbunden, dass der gesamte Aufbau flach zusammengefügt werden
kann, um mit der Oberfläche des
Portals zu fluchten.
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Die
EP 0919186 (Picker International
Inc.) beschreibt eine Vorrichtung zur Positionierung eines Bilderzeugungsgerätes relativ
zu dem Portal eines Strahlungstherapiegerätes. Die Vorrichtung umfasst einen
C-Arm, der ein Bilderzeugungsgerät
trägt,
das daran über
auslegerartige Stützträger verbunden
ist. Der C-Arm ist am Portal durch mehrere schwenkbare und teleskopartig
verbundene Arme befestigt. Diese Anordnung ermöglicht eine Positionierung
des Bilderzeugungsgerätes
in einem weiten Bereich von Positionen, jedoch ist die Vorrichtung
sperrig ausgebildet und für
die Personen, die das Strahlungstherapiegerät benutzen, äußerst hinderlich.
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Um
eine genaue visuelle Repräsentation
des Bildes zu erzeugen, ist es wichtig, dass das Bilderzeugungsgerät in einem
vorbestimmten Abstand von dem die Strahlung emittierenden Kopf positioniert und
genau in dieser Stellung gehalten wird. Aus diesem Grunde ist die
beschriebene faltbare Montagevorrichtung in der Herstellung äußerst schwierig
und kostspielig, und sie ist nicht immer so genau, wie es nötig wäre.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lagervorrichtung
zur Lagerung des Bilderzeugungsgerätes an dem Portal zu schaffen,
wodurch die den bekannten Geräten
eigenen Nachteile vermieden werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung betrifft diese eine Vorrichtung zur Positionierung eines
Bilderzeugungsgerätes
an einem Portal eines Strahlungstherapiegerätes, wie im Patentanspruch
1 gekennzeichnet.
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Zweckmäßigerweise
umfasst der Arm zwei oder mehrere langgestreckte Elemente, die gleitbar ineinander
greifen. Die gleitbare Verbindung wird durch eines oder mehrere
lineare Lager erreicht, die zwischen den langgestreckten Elementen
vorgesehen sind. Die langgestreckten Elemente können so angeordnet werden,
dass sie ineinander gleiten oder dass sie stattdessen seitlich nebeneinander
gleiten. Um eine optimale Stabilität zu erreichen, ist der Arm vorzugsweise
schwenkbar um seinen Massenmittelpunkt gelagert. Noch zweckmäßiger ist
es, wenn der Arm um den Massenmittelpunkt von Arm und Bilderzeugungsgerät schwenkbar
gelagert ist.
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Der
Halter ist gleitbar derart montiert, dass er längs des streckbaren Armes ausgefahren
werden kann. Diese Ausbildung ermöglicht einen kompakten Rückzug des
Armes und des Bilderzeugungsgerätes, und
es wird ein höherer
Freiheitsgrad zur Positionierung des Bilderzeugungsgerätes relativ
zum Strahlungskopf erreicht. Der Halter umfasst weiter Mittel, die
eine lineare Bewegung des Bilderzeugungsgerätes längs einer Achse ermöglichen,
die senkrecht zur Längsachse
des streckbaren Armes verläuft.
Diese Anordnung ergibt einen weiteren Freiheitsgrad bei der Positionierung
des Bilderzeugungsgerätes
gegenüber
dem die Strahlung emittierenden Kopf, und bei Anordnung längs eines
gleitbar gelagerten Halters ergibt sich für das Bilderzeugungsgerät eine einfache
Positionierung über
einen relativ großen
Bereich.
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Als
weitere Option kann die Vorrichtung mit Mitteln versehen sein, um
das Bilderzeugungsgerät radial
längs der
Oberfläche
des Portals nach dem Mittelpunkt hin und von diesem weg zu verschieben. Derartige
Mittel können
beispielsweise einen Gleiter auf der Oberfläche des Portals oder ein Gelenk
und ein Lenkersystem aufweisen, das die Bauteile der Vorrichtung
verbindet.
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Vorzugsweise
ist der Halter von dem Bilderzeugungsgerät abnehmbar, so dass das Bilderzeugungsgerät zur Aufbewahrung
oder zum Ersatz entfernt werden kann. Vorzugsweise besitzt der Halter Mittel
zur Verriegelung der Position des Bilderzeugungsgerätes, wenn
das Gerät
innerhalb des Halters angeordnet wird.
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Um
einen weiteren Freiheitsgrad bei der Positionierung des Bilderzeugungsgerätes zu erreichen,
kann der Halter wahlweise eine Rotationseinrichtung aufweisen, um
das Bilderzeugungsgerät
um eine Achse zu drehen, die parallel zur Längsachse des streckbaren Armes
liegt.
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Vorzugsweise
ist die Vorrichtung mit Ausgleichsmitteln derart versehen, dass
der Arm und/oder die aus Arm und Bilderzeugungsgerät bestehende
Vorrichtung unter Schwerkraftwirkung in irgendeiner gegebenen Winkelstellung
relativ zur Oberfläche
des Portals gewichtsmäßig ausgeglichen gehalten
werden kann.
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Wahlweise
kann die Vorrichtung durch mechanische Mittel aktiviert werden,
insbesondere wenn die Vorrichtung mit Gegengewichtsmitteln versehen
ist, wobei die Gleitbewegung und die Drehbewegung durch einfache
Antriebe geringer Leistung betätigt
werden können.
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So
ist ersichtlich, dass die Erfindung eine mechanisch einfache und kostengünstige Vorrichtung
schafft, um ein Bilderzeugungsgerät relativ zu dem Portal eines
Strahlungstherapiegerätes
zu positionieren. Da die Vorrichtung an der Oberfläche montierbar
ist, kann sie an einer bestehenden Einrichtung festgelegt werden,
und sie kann auf einfache Weise gewartet oder ersetzt werden. Eine
Vorrichtung gemäß der Erfindung
arbeitet in jeder gegebenen Drehstellung des Portals. So können zwei
oder mehrere Geräte
gemäß der Erfindung
auf irgendeinem einzigen gegebenen Portal eines Strahlungstherapiegerätes vorgesehen
werden. Beispielsweise können
zwei derartige Geräte
an zwei Stellen des Portals eines Strahlungstherapiegerätes angebracht
werden, wobei eine erste Stellung angepasst ist an die Megavoltmessung
des Strahlungsbildes und eine zweite Stellung angepasst ist an die
Kilovoltmessung des Strahlungsbildes. Bei dieser Anordnung, wo der
Halter der Vorrichtung lösbar
von dem Bilderzeugungsgerät
angeordnet ist, kann ein einziges Bilderzeugungsgerät zwischen
den beiden Stellungen gemäß der vorliegenden
Erfindung übertragen
werden, um sowohl Megavoltmessungen als auch Kilovoltmessungen durchzuführen.
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Ein
besonderer Vorteil dieser Vorrichtung ist dann gegeben, wenn das
Schwenkgelenk, um das der Arm montiert ist, von dem Ende des Armes
versetzt ist, und dies ermöglicht
die Anordnung mit einer selbsttätigen
Ausbalancierung, und es wird jede Bewegung um den Arm vermindert,
wenn es gestreckt ist. Die Eigenstabilität dieser Vorrichtung bedeutet, dass
die bei einem Strecken und Zurückziehen
zu überwindenden
Kräfte
primär
Reibungskräfte
oder Massenkräfte
sind und diese leicht manuell oder mit einfachen elektromechanischen
Betätigungseinrichtungen überwunden
werden können.
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Es
ist auch klar, dass die kleine, leichte Vorrichtung bequem zu manövrieren
ist, selbst wenn sie teilweise abgesenkt ist.
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Nachstehend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
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1 zeigt
eine Vorrichtung zur Positionierung eines Bilderzeugungsgerätes relativ
zum Portal eines Strahlungstherapiegerätes, im Wesentlichen wie in
dem europäischen
Patent
EP0541717 beschrieben;
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer
an der Oberfläche
montierbaren Faltvorrichtung, wie oben beschrieben;
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung in voll gestreckter Lage sowohl in perspektivischer Darstellung
als auch in Seitenansicht;
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4 zeigt
das Ausführungsbeispiel
nach 3 in teilweise zurückgezogener
Stellung;
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5 zeigt
das Ausführungsbeispiel
nach 3, wobei die Arme und das Bilderzeugungsgerät vollständig zurückgezogen
sind;
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6 zeigt,
wie der vollständig
zurückgezogene
Arm und das Bilderzeugungsgerät
sich um den Massenmittelpunkt drehen, um flach gegen das Portal
verstaut zu werden;
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7 veranschaulicht das Ausführungsbeispiel
nach 3 in vollständig verstauter und zurückgezogener
Stellung sowohl in perspektivischer Darstellung als auch in Seitenansicht;
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8 zeigt, wie das Ausführungsbeispiel bei einer alternativen
Portaldrehung arbeiten kann.
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Gemäß 1 ist
ein Portal 1 eines Strahlungstherapiegerätes mit
einem Strahlungskopf 2 und diametral gegenüberliegend
dem Strahlungskopf mit einem Bilderzeugungsgerät 3 versehen, das
an einem Teleskoparm 4, 5 sitzt, der in einen
Hohlraum 6 innerhalb des Portals 1 zurückziehbar
ist. Der Arm besteht aus zwei konzentrisch aufeinander ausgerichteten
Rohren 4, 5, die ineinander längs einer Achse A gleitbar
sind. Das Bilderzeugungsgerät 3 ist schwenkbar
um einen Punkt 7 am distalen Ende des Rohres 4 angeordnet.
Diese Anordnung ist in voll gestreckter Stellung dargestellt, jedoch
ist ersichtlich, dass ein Zurückziehen
des Rohres 4 längs
des Rohres 5 in den Hohlraum 6 und eine Verschwenkung des
Bilderzeugungsgerätes 3 um
die Achse 7 die Möglichkeit
schafft, dass der Aufbau zurückgezogen und
in eine Stellung abgesenkt werden kann, in der sie mit der Oberfläche des
Portals 1 des Strahlungstherapiegerätes fluchtet.
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Gemäß 2 ist an dem Portal 1 eines Strahlungstherapiegerätes schwenkbar
ein Verbindungsarm 8, 9 angelenkt, der seinerseits
mit einem Bilderzeugungsgerät 3 über ein
Schwenkgelenk 10 verbunden ist. 2a zeigt
die Anordnung teilweise gestreckt, und 2b zeigt
die Anordnung voll zurückgezogen.
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Gemäß 3 ist am Portal 1 eines Strahlungstherapiegerätes eine
Lagerplatte 11 fixiert, mit der über ein Schwenkgelenk ein teleskopartig
ausfahrbarer Arm 13, 14 angeordnet ist. Der teleskopartig
ausfahrbare Arm besteht aus zwei Rohren 13, 14, die
bei diesem Ausführungsbeispiel
im Querschnitt rechteckig ausgebildet sind, die aber auch jede andere
Querschnittsform haben können
und die seitlich nebeneinander über
ein Linearlager 15 verbunden sind. Am distalen Abschnitt 14 des
gleitbaren Armes ist gleitbar ein Halter 17 eines Bilderzeugungsgerätes angeordnet,
der gleitbar längs
des Linearlagers 16 ist. Am Halter 17 ist ein
Bilderzeugungsgerät 3 montiert.
Das Bilderzeugungsgerät 3 ist
gleitbar gegenüber
dem Halter 17 über
ein Linearlager 18 verbunden.
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Wie
aus der Zeichnung ersichtlich, kann sich das Bilderzeugungsgerät 3 längs zweier
senkrecht aufeinander stehender Achsen verschieben, die durch die
Linearlager 16 und 18 definiert sind.
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In 4 hat
sich der distale Abschnitt 14 des streckbaren Armes 13, 14 nach
der Oberfläche
des Portals 1 über
das Linearlager 15 bewegt. Die Bewegung des gleitbaren
Armes 14 in dem Linearlager 15 zusammen mit der
Bewegung des Linearlagers 16 des Halters 17 schafft
die Möglichkeit,
dass das Bilderzeugungsgerät 3 über einen
relativ großen
Betrachtungsbereich positionierbar ist.
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In 5 hat
sich der Halter 17 von einer relativ distalen Stellung
nach einer relativ proximalen Stellung auf dem ausfahrbaren Arm 13, 14 bewegt, wodurch
das Bilderzeugungsgerät 3 dichter
an die Oberfläche
des Portals 1 herangeführt
ist. Die teilweise zurückgezogene
Stellung schafft einen günstigeren
Zugang zu dem Patienten während
der Behandlung.
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6 veranschaulicht,
wie das Gerät
voll zurückgezogen
in der Stellung gemäß 5 um
das Schwenkgelenk 12 in eine Verstaustellung verschwenkt
werden kann, in der es mit der Oberfläche des Portals 1 fluchtet.
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Schließlich veranschaulicht 7 die Vorrichtung in vollständig abgesenkter
Lage.
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Vorstehend
wurde lediglich ein Ausführungsbeispiel
zur Veranschaulichung der Erfindung beschrieben, jedoch ist die
Erfindung nicht hierauf beschränkt,
sondern das Wesen der Erfindung ergibt sich aus den beiliegenden
Ansprüchen.