DE69110867T2 - Kameragehäuse für nuklearmedizin mit senkrecht gelagerten kollimatoren. - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft Kameragehäuse bzw. Kameramontagesysteme mit senkrecht gelagerten Kollimatoren.
• Bislang umfaßten Nuklearkameras oder Gammakameras einen Detektorkopf, der Strahlung empfängt, die vom Patienten austritt. Der Kopf umfaßt einen flachen Szintillationskristall, der einfallende Strahlung in Lichtblitze umsetzt. Interne Elektronikeinrichtungen setzen jeden bichtblitz in eine Anzeige der Lage und Energie des empfangenen Strahlungseinfallereignisses um. Es werden gemeinhin Kollimatoren derart an der Stirnseite oder Frontseite des Detektorkopfes angebracht, daß das Szintillationskristall nur Strahlung empfängt, die im wesentlichen geradlinig auf ihn zukommt. Generell sind Kollimatoren eine Serie aus in einem Raster angeordneten Flügeln oder Lamellen aus Blei. Die Höhe der Lamellen und ihre Beabstandung steuern den Winkel, unter dem die Strahlung von der Senkrechten abweichen kann. Unterschiedliche Kollimatoren werden für unterschiedliche Arten medizinischer Verfahren eingesetzt.
• Es sind verschiedene mechanische Montage- oder Abtasteinheitssysteme vorgeschlagen worden, die ermöglichen, daß der Detektorkopf,typischerweise von einigen hundert Pfund, an einer selektierten Position über dem Patienten positioniert werden kann. Gemeinhin ist das Gehäuse oder die Montageeinheit auch derart motorgesteuert, daß der Detektorkopf kontinuierlich oder intermittierend (i) in Längsrichtung entlang des Patienten oder (ii) in Umfangsrichtung um den Patienten herum bewegt werden kann. Zahlreiche Montageeinheitssysteme tragen auch einen zweiten Detektorkopf, der um den Patienten herum gegenüberliegend vom ersten Kopf um 180º versetzt angeordnet ist.
• Im Star 400 T System, das von General Electric Medical Systems in Waukesha, Wisconsin, hergestellt wird, war jeder Kopf auf einem Armpaar angebracht. Die Arme sind zentral schwenkbar mit einem Lagerring großen Durchmessers und weisen ein Gegengewicht am anderen Ende auf. Obgleich die Gegengewichte das wirksame Gewicht des Kamerakopfes reduzieren, erforderten die auslegerartig angebrachten Arme, daß die Montageeinheit einen relativ großen Flächenbedarf benötigt. Darüber hinaus führen sich bewegende Gegengewichte leicht dazu, eine Gefahr hinsichtlich der Sicherheit für Betriebspersonal darzustellen.
• Im Sophacam-System, hergestellt von Sopha Medical Systems, Inc. von Columbia, Maryland, war der Kopf schwenkbar an einem einzelnen Arm mit geeigneten Steuermechanismen zur Bewegung und Drehung des Arms und Kopfs angebracht. Durch Eliminierung der Gegengewichte wurde platz gespart. Jedoch erforderte das hohe Gewicht der Köpfe solide Teile und starke Antriebsmechanismen.
• Im Gemini-System, hergestellt von Technicare in Solon, Ohio, war der Kopf so angebracht, daß er eine Bewegung in Längsrichtung entlang eines verlängerten horizontalen Trägers ausführen konnte. Der Träger war an entgegengesetzten Enden so angebracht, daß er eine Drehung um den Umfang des Patienten ausführen konnte.
• Im Genesis-System, hergestellt von Adac Laboratories in Milpitas, California, wurde der Patient längs einer Achse eines Paares beabstandeter paralleler Lager großen Durchmessers auf genommen. Ein Kamerakopf und ein Gegengewicht waren gegenüberliegend mit den Lagern verbunden. Alternativ war ein zweiter Kopf mit der inneren Laufbahn diametral entgegengesetzt zum ersten Kopf verbunden.
• Für axiale Scanbewegungen wurden der Kamerakopf und der Patient relativ zueinander bewegt. In einigen Systemen aus dem Stand der Technik war die gesamte Kameramontageeinheit auf Bodenschienen angebracht, so daß sie in Längsrichtung relativ zu einem stationären Patienten bewegbar war.
• In den Montageeinheitssystemen aus dem Stand der Technik traten Schwierigkeiten während des Änderns bzw. Wechselns der Kollimatoren auf. Typischerweise wurden die Kollimatoren flach, beispielsweise auf der Oberseite eines Wagens, gelagert. Der Wagen wurde dann zu einer vorselektierten Stelle relativ zur Montageeinheit gefahren. Der Kopf wurde horizontal nach unten zeigend typischerweise etwa 1 m (3 Fuß) vom Boden entfernt positioniert. Ferner wurde entweder die Wagenoberseite oder der Detektorkopf bewegt, bis der Kopf und der Kollimator für die Anbringung ausgerichtet waren. Typischerweise umfaßten die Wagen einen Einstellmechanismus zur Bewegung des Kollimators nach oben und unten. Der Detektorkopf wurde an einer vorselektierten Kollimatorbefestigungsposition positioniert, wobei er im allgemeinen horizontal nach unten zeigte mit einem Abstand von etwa 1m (3 Fuß) vom Boden. Der Wagen oder Schlitten wurde dann unterhalb des Kopfes positioniert und angehoben. Die Position des Wagens wurde dann beim Anheben des Kollimators eingestellt, um sicherzustellen, daß Schrauben- oder Bolzenausnehmungen im Kollimator mit komplementären Bolzenausnehmungen im Detektorkopf ausgerichtet wurden. Dies stellte eine mühevolle Ausrichtungsprozedur dar. Es wurden dann Bolzen oder andere Verbindungselemente durch die Ausnehmungen im Kollimator geführt und über Schraubverbindungen oder anders artig mit dem Kopf verbunden.
• Ein Problem bei dieser Art von Kollimatorsystem bestand darin, daß zur Kollimatorlagerung eine vergrößerte Bodenfläche erforderlich war. Jeder gelagerte Kollimator erforderte eine Fläche eigener Größe. Bei einem Dualkopf-Kamerasystem verdoppelten sich die Kollimatorlagererfordernisse noch.
• Ein weiteres Problem bei diesen Kollimatorsystemen aus dem Stand der Technik bestand darin, daß das Anschrauben und Abschrauben von Kollimatoren von den Detektorköpfen zeitaufwendig war und spezielle Werkzeuge erforderte. Infolge des großen Gewichts der Kollimatoren mußte Sorge dafür getragen werden, daß die Schrauben oder Bolzen ausreichend angezogen wurden, jedoch ohne den weichen Bleikollimator oder das Detektorkopfgehäuse zu beschädigen.
• Die Bleikollimatoren wo gen typischerweise einige hundert Pfund. Die Kollimatoren unterschiedlicher Massen oder unterschiedlicher Lamellenweiten oder -abstände variieren signifikant in ihrer Masse. Eine Masseänderung von Kollimator zu Kollimator und die große Masse des Detektorkopfes können die Fähigkeit der Montageeinheit, den Detektorkopf richtig zu positionieren, verändern. Die Masse neigt dazu, den Kopf durchhängen zu lassen oder zu verfahren, wenn die Montageeinheit den Kopf drehte.
• Die EP-A-391 259 offenbart eine Szintillationskamera, die eine Montageeinheit oder Abtasteinheit umfaßt, welche mehrere Detektoren aufweist, sowie mehrere Abschnitte, die den jeweiligen Detektoren zugewiesen sind und an denen mehrere Kollimatoren befestigt werden sollen. Ein Träger haltert simultan die Kollimatoren, um sie jeweils an ihren Befestigungsabschnitten anzubringen, während der Träger gleichzeitig die Kollimatoren haltert, die an ihren Befestigungsabschnitten befestigt worden sind, um sie von diesen abzulösen. Das Befestigen oder Lösen mebrerer Kollimatoren kann gleichzeitig mit nur einem Träger erfolgen.
• Die JP-A-59 180 476 offenbart eine Montageeinheit, die eine Anzahl von Strahlungsdetektoren umfaßt, die in einem Ring um einen Tunnel angeordnet sind, der an ihrem Zentrum vorgesehen ist, sowie Mechanismen, die diesen Detektoren eine Bewegung wie eine Neigung, Drehung oder Verschwenkung auferlegen. Ferner ist ein Bett vorgesehen, um ein zu untersuchendes Objekt vertikal und in Längsrichtung in einen Tunnel der Montageeinheit zu bewegen. Auf einer zur Montageeinheit führenden Schiene ist ein Fahrgestell plaziert, und es sind verschiedene Kollimatoren separat auf einer Mehrzahl von Halterungsarmen gehaltert, die an einer drehbaren Strebe angebracht sind. Ferner ist die Montageeinheit mit einem Verbindungsarm versehen, um sie mit den Halterungsarmen des herangebrachten Fahrgestells zu verbinden.
• Erfindungsgemäß ist ein Nuklear-Kamerasystem vorgesehen, das aufweist: eine Montageeinheit oder Abtasteinheit zur beweglichen Halterung eines Detektorkopfes; ein Lagergestell zum senkrechten Aufhängen von Kollimatoren; gekennzeichnet durch einen Transportwagen oder ein Fahrgestell zur Entgegennahme eines Kollimators vertikal oder senkrecht vom Gestell und zum Transportieren des Kollimators vertikal zum Detektorkopf, wenn der Detektorkopf im wesentlichen vertikal positioniert wird, wobei ein erstes Ende jedes Kollimators einen Nutbereich oder Kanalabschnitt umfaßt, der in Gleiteingriff mit einem passenden Nutbereich am Detektorkopf derart steht, daß die vertikal orientierten Kollimatoren von den ineinandergreifenden Nutbereichen herabhängen können und entlang dieser Bereiche horizontal bewegbar sind, und eine Kollimatorverbindungseinrichtung zur sicheren bzw. festen Anbringung eines zweiten Endes des Kollimators am Detektorkopf, und in welchem das Lagergestell mehrere Nutbereiche umfaßt, jeweils analog zum Detektorkopfnutbereich, zum gleitfähigen Aufnehmen des Nutbereichs eines zu lagernden Kollimators, und der Transportwagen einen Nutbereich analog zum Detektorkopfnutbereich zur Aufnahme des Nutbereichs eines Kollimators aufweist, der zwischen dem Lagergestell und dem Detektorkopf zu überführen bzw. zu transportieren ist.
• In einem System, das die vorliegende Erfindung verkörpert, wird ein selektierter der Kollimatoren horizontal zu einem Transportwagen überführt, während er in der vertikalen Lage verbleibt. Der Wagen ist selektiv mit einem im wesentlichen vertikal orientierten Detektorkopf ausgerichtet und der Kollimatar wird honrizontal vom Transportwagen zum Detektorkopf transportiert, der die vertikale Orientierung beibehält. Der Kamerakopf umfaßt eine einzelne Laufrollenbahn oder kurz Rollenbahn, die nach Art einer Rollenlagerbewegung oder Wälzlagerbewegung in eine einzelne Bahn eines zugehörigen Kollimators greift, um die Ausrichtung zu vereinfachen. Eine Verriegelungsanordnung fixiert ein entgegengesetztes Ende des Kollimators am Detektorkopf. Der Detektorkopf gleitet längs Führungen, die entlang entgegengesetzter Seiten angeordnet sind. Ein einzelner Antriebsmechanismus ist zum Verfahren des Detektorkopfes vorgesehen. Der Antriebsmechanismus ist mit einer Seite des Detektorkopfes verbunden. Eine Kette oder andere flexible Antriebsanordnung stellt sicher, daß beide Seiten sich gleichförmig und parallel selbst bei Kollimatoren unterschiedlicher Gewichte bewegen.
• Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dabei genauer die Kette an entgegengesetzten Enden mit entgegengesetzten Seiten des Detektorkopfes verbunden. Die Kette erstreckt sich von einer Seite des Kopfes parallel zur angrenzenden ?Lihrung, zum Zentrum der Führungen gelegt und zurück am Kopfende vorbei über Kettenzahnräder oder andere Einrichtungen zum Führen der Kette um den Kopf und das angrenzende Ende der Führungen zum einen Ende des Detektorkopfes. Auf diese Weise wird jedes Ende des Detektorkopfes durch die Ketten und Kettenzahnräder daran gehindert, in eine dem anderen Kopf vorausgehende Lage zu geraten.
• Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist der, daß sie eine vereinfachte raumsparende Montageeinheit vorsieht, die eine exakte Bewegung des Detektorkopfes erleichtert.
• Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie ein Wechseln von Kollimatoren vereinfacht.
• Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie den Kollimatorlagerraum minimiert.
• Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie die Stabilität der Montageeinheit und des Detektorkopfes vergrößert.
• Noch weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten auf diesem Gebiet beim Lesen und Verständnis der folgenden detaillierten Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele offenbar werden.
• Die Erfindung wird nun beispielhalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen weiter erläutert, in denen:
• FIG. 1 eine perspektivische Ansicht einer Gammakamera- Montage- oder Abtasteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
• FIG. 2 eine Vorderansicht der Montageeinheit der FIG. 1 ist, wobei eine Abdeckung der inneren Montageeinheit entfernt ist;
• FIG. 3 eine seitliche Ansicht eines Kollimators ist, der an einem der Detektorköpfe der FIG. 1 während Kollimatormontage- und Demontageprozeduren auf gehängt wird;
• FIG. 4 eine Rückansicht oder Innenansicht eines der Kollimatoren ist;
• FIG. 5 eine seitliche Ansicht des Kollimators ist;
• FIG. 6 eine Vorderansicht oder Ansicht von oben auf den Detektorkopf ist, die die Auslegung der Anschlüsse bzw. Verbindungen vom Kollimator verdeutlicht;
• FIG. 7 eine seitliche Schnittansicht des Detektorkopfes der FIG. 6 ist;
• FIG. 8 eine Vorderansicht auf ein Kollimatorlagergestell gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
• FIG. 9 eine seitliche Ansicht des Kollimatorlagergestells ist;
• FIG. 10 eine Vorderansicht auf einen Kollimatortransportwagen gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
• FIG. 11 eine seitliche Ansicht des Kollimatortransportwagens der FIG. 10 ist; und
• FIG. 12 eine Anordnung zur Ausrichtung und Verbindung des Transportwagens mit einem Detektorkopf und dem Lagerwagen bzw. -gestell zeigt, während ein Kollimator zwischen diesen transportiert wird.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
• Gemäß FIG. 1, auf die nun Bezug genommen wird, ist ein Patiententisch 10 an stationären vertikalen Trägern 12 an seinen entgegengesetzten Enden gehaltert. Der Patiententisch ist selektiv für einen gelagerten Patienten entlang einer Längsachse 14 positionierbar.
• Eine äußere Montageeinheit 20 ist auf Schienen 22 bewegbar, die sich parallel zur Längsachse erstrecken. Eine äußere Montageeinheits-Bewegungseinrichtung 24 bewegt die äußere Montageeinheit 20 längs der Schienen 22 selektiv auf einem Weg parallel zur Längsachse. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Einrichtung zur Bewegung in Längsrichtung Laufräder 26, auf denen die äußere Montageeinheit auf den Spuren oder Schienen lagert. Eine Antriebseinrichtung wie ein Motor 28 treibt eines der Räder selektiv an, das in Reibeingriff mit der Spur steht und die Montageeinheit entlang dieser antreibt.
• Eine innere oder sich drehende Montageeinheit 30 (auch Abtasteinheit) ist an der äußeren Montageeinheit 20 drehbar angebracht. An der inneren Montageeinheit ist eine erste Kamera oder ein Detektorkopf 32 beweglich angebracht. Ein zweiter Detektorkopf 34 ist beweglich entgegengesetzt zum ersten Kamerakopf an der inneren Montageeinheit angebracht. Die innere Montageeinheit definiert eine mittige Patientenaufnahmeöffnung 36 zur Aufnahme des Patiententisches und speziell einen entlang der Längsachse gelagerten Patienten. Die Öffnung 36 ist so vergrößert, daß sie die Detektorköpfe in jeder einer Vielfalt von Versetzungen von der Längsachse und in jeder einer Vielfalt von winkelmäßigen Orientierungen zu der Achse aufnimmt.
• Jeder Detektorkopf umfaßt einen Szintillationskristall, der ansprechend auf einfallende Strahlung einen Lichtblitz emittiert. Eine Anordnung aus Photomultiplier-Röhren setzt jeden Lichtblitz in ein entsprechendes elektrisches Signal um. Eine Koordinatenwandler-Schaltung erzeugt die (x,y)-Koordinaten jedes Lichtblitzes und löst auch die Energie der einfallenden Strahlung auf. Nach geeigneter Korrektur hinsichtlich Gleichförmigkeit und Linearität wird der Zählwert oder die Anzahl von Blitzen bei jeder (x,y)-Koordinate in eine Grauskala umgesetzt und auf einer Kathodenstrahlröhre oder einem Videomonitor dargestellt.
• Gemäß FIG. 2 dreht eine Rotationseinrichtung 40 für die innere Montageeinheit die innere Montageeinheit 30 relativ zur stationären äußeren Montageeinheit 20. Die Rotationseinrichtung 40 für die innere Montageeinheit umfaßt ein Lager 42 großen Durchmessers mit einem inneren Laufring 44, einem äußeren Laufring 46 und Kugel- oder Rollenlagern dazwischen. Der innere Lagerlaufring 44 erstreckt sich umfangsmäßig um die innere Montageeinheit 30 und stellt deren Hauptbauteil dar.
• Ein Getriebeteil 50 großen Durchmessers ist mit dem inneren Laufring 44 verbunden. Eine Antriebseinrichtung wie ein Elektromotor 52, der an der äußeren Montageeinheit angebracht ist, liefert Rotationsenergie an ein Getrieberad oder Zahnrad 54, das mit dem Getriebeteil 50 großen Durchmessers kämmt. Wird durch den Motor 52 Antriebskraft ausgeübt, werden die innere Montageeinheit und die zugehörigen Detektorköpfe um die Längsachse in Drehung versetzt.
• Ein Paar Ftihrungen oder Stangen 56, 58 erstrecken sich parallel beidseitig der Patientenaufnahmeöffnung 36. Die Stangen sind an gegenüberliegenden Enden starr am inneren Lagerlaufring 44 angebracht.
• Der erste Detektorkopf 32 ist an entgegengesetzten Seiten mit Schlitten 60, 62 verbunden. Die Schlitten sind jeweils auf Fuhrungsstangen 56 bzw. 58 gleitfähig gelagert. Der zweite Detektorkopf 34 ist in gleicher Weise auf Schlitten 64, 66 angebracht, die gleitfähig die Führungsstangen 56 bzw. 58 aufnehmen.
• Eine Einstelleinrichtung 70 für die Winkelposition des ersten Detektorkopfes 32 dreht den ersten Detektorkopf 32 selektiv um eine erste Achse 72. Der erste Kopf ist an Montagewellenabschnitten 74 angebracht, die in Lagern in den Schlitten 60, 62 aufgenommen sind, um so zu ermöglichen, daß die Welle und der Kopf um die erste Achse 62 rotieren. Eine Antriebseinrichtung wie ein Motor 76, der auf einem der Schlitten angebracht ist, liefert über eine Getriebe- oder Kettenanordnung 78 Antriebskraft zur Drehung der Montagewellenabschnitte 74 und damit des ersten Detektorkopfes 32.
• Eine zweite Einstelleinrichtung 80 für die Winkelposition des zweiten Detektorkopfes dreht den zweiten Detektorkopf 34 um eine zweite Achse 82. Der zweite Kopf ist an Montagewellenabschnitten 84 angebracht, die in Lagern in den Schlitten 64, 66 aufgenommen sind, um so zu ermöglichen, daß die Wellenabschnitte und der Detektorkopf sich um die zweite Achse 82 drehen. Eine Antriebseinrichtung wie ein Motor 86, der auf einem der Schlitten angebracht ist, liefert über eine Getriebe- oder Kettenanordnung 88 Antriebskraft zur Drehung der Wellenabschnitte 84 und damit des Detektorkopfes. Die erste und zweite Achse sind in einer Ebene angeordnet, die transversal zur Längsachse liegt.
• Eine Translationseinrichtung 90 für den ersten Kopf bewegt oder transportiert den ersten Detektorkopf 32 selektiv zur Längsachse hin bzw. von dieser weg. Ein Motor 92 dreht eine Acme-Antriebsschraube 94, die in einen angetriebenen der Gleitschlitten 60 eingeschraubt ist. Der Schlitten 62 ist nicht angetrieben bzw. gleitet frei. Durch selektive Zuführung von Energie zum Motor 92 werden die Schlitten in Gleitbewegung längs der Führungsstangen 56, 58 versetzt. Eine Translationseinrichtung 100 für den zweiten Kopf bewegt oder transportiert den zweiten Detektorkopf 34 selektiv zur Längsachse hin bzw. von dieser weg. Ein Motor 102 dreht eine Acme-Antriebsschraube 104, die in Schraubeingriff in einem der Gleitschlitten 64 aufgenommen ist. Durch selektives Zuführen von Energie zum Motor 102 gleiten die Schlitten entlang der Führungsstangen 56, 58, wobei der zweite Detektorkopf bewegt wird.
• Mit dieser Anordnung dreht die Rotationseinrichtung 40 für die innere Montageeinheit die Detektorköpfe kontinuierlich oder inkrementell um den Patienten. Die Köpfe können stationär um die Längsachse herum bei jedwedem Winkelinkrement positioniert werden. Die Einstelleinrichtung 70 für die Winkelposition des ersten und zweiten Detektorkopfes stellt die Winkelposition des ersten Kopfes 32 um die erste Achse 62 ein. Die zweite Kopfwinkel-Einstelleinrichtung 80 dreht den zweiten Kopf in eine selektierte Winkellage um die zweite Achse 72 unabhängig von Position des ersten Kopfes. Die Translationseinrichtung 90 für den ersten Kopf und die Translationseinrichtung 100 für den zweiten Kopf bewegen selektiv unabhängig den ersten bzw. zweiten Kopf näher an den Patiententisch 10 heran und weiter von diesem weg.
• Wenn sich die innere Montageeinheit dreht, üben die schweren Detektorköpfe unterschiedliche Kräfte längs der Führungsstangen aus. Wenn die Stangen horizontal liegen, werden die Köpfe stabil gehaltert. Liegen die Fuhrungsstangen jedoch unter einem Winkel angeordnet, bewirkt die Schwerkraft eine Kraftkomponente längs der Stangen. Ein Schlitten jedes Kopfes ist durch die Antriebsschraube der Translationseinrichtung fixiert. Der andere Schlitten neigt dazu, längs der Fuhrrungsstange nach unten zu gleiten. Das Ausmaß, um das der freie Schlitten dem angetriebenen Schlitten voraus- oder nacheilt, variiert mit der Größe der Kraftkomponente entlang der Fuhrungsstange, d.h. der Winkelposition der inneren Montageeinheit und der Masse des Kopfes.
• Der erste Kopf 32 umfaßt eine erste Schräglegungs- Eliminierungseinrichtung 110 zur Verhinderung, daß der freie Schlitten 63, 66 dem angetriebenen Schlitten voreilt oder nacheilt. Der zweite Kopf 34 weist eine gleiche zweite Schräglegungs-Eliminierungseinrichtung 110' auf, wobei die Komponenten dieser Einrichtung durch die gleichen Bezugszeichen wie für die erste Schräglegungs-Eliminierungseinrichtung in der Beschreibung angegeben sind, jedoch durch ein Apostrophzeichen (f) angezeigt sind. Genauer umfaßt eine Voreilverhinderungseinrichtung 112 eine Kettenzahnrad- oder Riemenscheibeneinrichtung 114, die angrenzend an einen mittigen Abschnitt der Führungsstange 56 angebracht ist. Eine erste Kette 116 ist mit einem Ende 118 mit dem angetriebenen Schlitten verbunden und erstreckt sich parallel zur Führungsstange zum Kettenzahnrad 114. Die Kette 116 erstreckt sich vom Kettenzahnrad 114 über eine Führungseinrichtung 120, die die Kette um das und entlang dem inneren Lagerende der Führungsstangen führt. Die Kette erstreckt sich von der Kettenführungseinrichtung 120 parallel zur anderen Führungsstange 58, wobei ihr zweites Ende 122 am freien Schlitten 62 fixiert ist.
• Eine Nacheilverhinderungseinrichtung 124 umfaßt eine stationäre Kettenzahnrad- oder Riemenscheibeneinrichtung 126, die angrenzend an einen mittleren Abschnitt der Führungsstange für den freien Schlitten angebracht ist. Eine zweite Kette 128 ist mit einem Ende 130 mit dem freien Schlitten verbunden, geht parallel zur Führungsstange über das Kettenzahnrad 126 und parallel zur Führungsstange 58 zu einer zweiten Führungsanordnung 132 zur Führung der zweiten Kette um das innere Lageranbringungsende der Führungsstangen. Die zweite Kette erstreckt sich von der zweiten Führungsanordnung parallel zur anderen Führungsstange zu einem freien Ende 134, das am angetriebenen Schlitten fixiert ist.
• Gemäß FIG. 1, auf die weiterhin Bezug genommen wird, und gemäß den FIG. 3 bis 5 umfassen die Detektorköpfe 32 und 34 jeweils eine ähnliche Führungsspur 140, die mit einer passenden Spur 142 auf einem Kollimator 144 gleitend zusammenwirkt. Eine der Detektorkopf- und Kollimatorspuren oder -schienen (im bevorzugten Ausführungsbeispiel die Kollimatorspur 140) umfaßt eine Serie von Rollen oder Kugeln 146, die die andere Spur über eine Rollenlagerung tragen. Diese Rollen sind so positioniert, daß sie eine Lagerung für eine J-förmige obere Seite 148 der Kollimatorspur 142 vorsehen. Dies ermöglicht, daß der Kollimator unter einem Winkel relativ zum Detektorkopf hängt.
• Gemäß FIG. 3, auf die weiterhin Bezug genommen wird, und ferner gemäß den FIG. 6 und 7 verankert eine Verankerungseinrichtung 150 selektiv den Kollimator an einem unteren Abschnitt des Detektorkopfes. Der Kollimator umfaßt eine Schraubbuchse 152, die mit ihrem Gewinde einen drehbaren Schraubbolzen 154 aufnimmt. Ein am Detektorkopf angebrachter Antriebsmechanismus 156 dreht selektiv den Schraubbolzen 154 in Eingriff mit der Schraubbuchse 152 und spannt die beiden mit einem vorbestimmten Drehmomentbetrag zusammen. Vorzugsweise sind eine zweite Buchse 152' und ein zweiter Bolzen 154' an einer entgegengesetzten unteren Ecke des Kollimators und Detektorkopfes vorgesehen.
• Am Gewindebolzen 154 ist eine Schraubmutter 160 befestigt und wird durch einen Stift oder eine Einstellschraube 162 daran gehindert, sich auf dem Bolzen zu drehen. Zur Drehung des Bolzens 154 ist ein Kettenzahnrad 164 vorgesehen. Ein Kettenantrieb 166 verbindet die Bolzenzahnräder mit einem Antriebskettenzahnrad 168, das wiederum durch einen Drehknopf oder eine Kurbel 170 angetrieben wird. Eine Reibungskraft, die durch eine oder mehrere Federn 172 oder andere Reibkupplungseinrichtungen vorgesehen wird, ermöglicht, daß von der sich drehenden Kurbel bei deren Drehung im Uhrzeigersinn Kraft auf das Kettenzahnrad 164 übertragen wird, bis die Federkraft überschritten wird. Wenn die durch die Feder 172 ausgeübte Reibkraft überschritten wird, hören der Bolzen 154 und das Kettenzahnrad 164 auf zu rotieren, und das Kettenzahnrad 168 beginnt rotierend zu rutschen oder zu gleiten.
• Ein zweites Antriebskettenzahnrad 168' der Antriebseinrichtung ist mit einer zweiten Kette 166' mit einer entsprechenden Bolzenzahnanordnung 164' des zweiten Gewindebolzens 154' verbunden. Die Kurbel 170 fährt mit dem Antrieb der Ketten fort, bis beide Reibkupplungen 172 ermöglichen, daß beide Bolzenzahnräder 168, 168' rutschen, wodurch bewirkt wird, daß die zugehörigen Schraubbolzen 154, 154' sich nicht mehr drehen. Auf diese Weise kann eines der Kettenzahnräder und zugehörige Schraubbolzen, selbst nachdem die erste Gewindewelle mit dem selektierten Drehmoment an ihrer zugehörigen Gewindebuchse oder Schraubbuchse befestigt worden ist, mit der Rotation fortfahren.
• Beim Lösen des Kollimators wird die Kurbel 170 in der entgegengesetzten Richtung gedreht. Eine Einweg-Kupplungseinrichtung 174 veranlaßt die Kettenzahnräder 168, in die rotierende Kurbel oder eine zugehörige die rotierende Kurbel aufnehmende Buchse auf positive reibfreie Weise einzugreifen. Die Einweg-Kupplungseinrichtung umfaßt ein federbelastetes Kugellager 176, das in einem Loch 178 im Kettenzahnrad 168 angeordnet ist. Die Kugel fällt in einen abgeschrägten Schlitz 180 an einem Ende in die Kurbelaufnahmebuchse. Wird die Kurbel im Uhrzeigersinn gedreht, fällt die Kugel in den Schlitz und rollt auf der abgeschrägten Oberfläche heraus. Dreht sich die Kurbel im Gegenuhrzeigersinn, fällt die Kugel die schräge Oberfläche hinunter und wird durch eine senkrechte Wand am entgegengesetzten Ende des Schlitz es daran gehindert, weiter zu rollen. Geschieht dies, wird das Kettenzahnrad 168 gegen eine Drehung relativ zur Antriebskurbel und Buchse gesichert, um so zu ermöglichen, daß die Reibkupplung 172 während der Lösung des Kollimators bypassartig überbrückt wird.
• Gemäß den FIG. 8 und 9 sind die Kollimatoren bei der Lagerung auf einem Kollimatorlagergestell 190 vertikal aufgehängt. Das Lagergestell umfaßt mehrere Spuren oder Bahnen 192 analog zur Bahn oder Spur 140 der Detektorköpfe, um den J-förmigen Spur- oder Bahnabschnitt 142 eines Kollimators, der zu haltern oder zu lagern ist, gleitend aufzunehmen. Untere Führungen 194 verhindern, daß eine Bodenkante der Kollimatoren verschwenkt und die Kollimatoren sich ineinander oder in ihnen zugeordneten Bauteilen verkeilen. Eine Lagerstütze 196 verankert die gesamte Struktur sicher am Boden. Eine Kollimatorverriegelungseinrichtung 198 sichert selektiv jeden am Gestell aufgehängten Kollimator gegen Bewegung. Die Verriegelungseinrichtung umfaßt einen Stoßfänger oder Anschlag 198a und einen zurückschiebbaren von vorn entriegelbaren Stift 198b gemäß Darstellung.
• Gemäß den FIG. 10 und 11 umfaßt ein Transportwagen 200 eine obere Laufbahn- oder Rolleneinrichtung 202, die analog zur Detektorkopfführungsbahn 140 vorliegt, um den J-förmigen Bahnabschnitt 142 des Kollimators gleitend aufzunehmen. Genauer umfaßt der Transportwagen eine Höheneinstelleinrichtung 204 zur selektiven Einstellung der Höhe der oberen Rollen- oder Bahneinrichtung 202. Eine Führungseinrichtung 206 verhindert, daß der Kollimator bei seinem Transport verschwenkt. Eine Lateralbewegungseinrichtung, speziell Räder 208, ermöglichen, daß der Wagen von Seite zu Seite und vorn und hinten positionierbar ist.
• Gemäß FIG. 11, auf die weiterhin Bezug genommen wird, und ferner gemäß FIG. 12 rastet eine Ausrichteinrichtung 210 den Transportwagen 200 selektiv in Ausrichtung mit dem stationären Lagergestell 190 und einem der Detektorköpfe 32, 34 ein. Genauer umfaßt der Transportwagen einen Stift 212, der in einer Komplementärbuchse 214 angrenzend an jede Laufbahn des Gestells 198 und der Detektorköpfe 32, 34 aufgenommen wird. Eine Griffeinrichtung 216 wird so bewegt, daß eine Anschlageinrichtung 218 (oder Nase) am Stift 212 dazu gebracht wird, nach außen vorzustehen, wodurch der Stift in der Aufnahmebuchse 214 einrastet.
• Der Transportwagen 200 umfaßt ferner einen Anschlag 220 zur Beschränkung der Aufnahme des Kollimators auf dem Wagen. Die Handgriffeinrichtung 216 steuert auch einen Verriegelungsoder Einraststift 222, um den Kollimator selektiv auf dem Transportwagen zu verriegeln. Genauer rückt die Bewegung des Handgriffs in einer Richtung die Ausrichtstift-Anschlageinrichtung 218 ein und aus, und die Bewegung des Handgriffs in die andere Richtung oder dem anderen Modus steuert die Verriegelungseinrichtung 222.

Claims (17)

1. Nuklear-Kamerasystem, aufweisend: eine Montageeinheit (20) zur beweglichen Halterung eines Detektorkopfes (32, 34); ein Lagergestell (190) zum vertikalen Aufhängen von Kollimatoren (144);

gekennzeichnet durch einen Transportwagen (200) zur Entgegennahme eines Kollimators (144) vertikal vom Gestell (190) und zum Transport des Kollimators (144) vertikal zum Detektorkopf (32, 34), wenn der Detektorkopf im wesentlichen vertikal positioniert ist, wobei ein erstes Ende jedes Kollimators (144) einen Nutbereich (142) umfaßt, der mit einem passenden Nutbereich (140) am Detektorkopf (32, 34) derart in Eingriff ist, daß die vertikal orientierten Kollimatoren (144) von den ineinandergreifenden Nutbereichen (140, 142) hängen können und längs dieser horizontal bewegbar sind, und eine Kollimatorverbindungseinrichtung (150) zur sicheren Verbindung eines zweiten Endes des Kollimators (144) mit dem Detektorkopf (32, 34), und in welchem das Lagergestell (190) mehrere Nutbereiche (192) umfaßt, jeweils analog zum Detektorkopfnutbereich (140), zur Aufnahme des Nutbereichs eines zu lagernden Kollimators, und in welchem der Transportwagen (200) einen Nutbereich (202) analog zum Detektorkopfnutbereich (140) umfaßt zur Aufnahme des Nutbereichs eines Kollimators, der zwischen dem Lagergestell (190) und dem Detektorkopf (32, 34) zu überführen ist.

2. System nach Anspruch 1, in welchem einer der Detektorkopf- und Kollimatornutbereiche (140, 142) Wälzlagerteile (146) umfaßt, auf denen der andere Nutbereich gelagert ist, um dazwischen einen Wälzbewegungseingriff vorzusehen.

3. System nach Anspruch 1, in welchem die Kollimatorverbindungseinrichtung (150) aufweist: eine in einem vom Detektorkopf (32, 34) und Kollimator (144) starr befestigte Schraubbuchse (152); ein Gewindeteil (154), das im anderen vom Detektorkopf und Kollimator drehbar angebracht ist, um in die Buchse (152) selektiv verschraubt aufgenommen zu werden; eine Rotationseinrichtung (156) zum Drehen des Gewindeteils; und eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung (160, 162, 164, 166, 168), die zwischen der Rotationseinrichtung und dem Gewindeteil vorgesehen ist, um einen Drehmomentbetrag zu begrenzen, mit dem das Gewindeteil und die Buchse ineinandergreifen.

4. System nach Anspruch 3, in welchem die Kollimatorverbindungseinrichtung (150) ferner eine zweite Buche (152'), ein zweites drehbar angebrachtes Gewindeteil (154') zum Schraubgewindeeingriff mit der zweiten Buchse (152') aufweist sowie eine zweite Drehmomentbegrenzungseinrichtung (164', 166', 168'), die zwischen die Rotationseinrichtung und das zweite Gewindeteil geschaltet ist, wodurch das Gewindeteil (154'), bis das selektierte Drehmoment erreicht ist, in seine zugehörige Buchse gedreht wird.

5. System nach Anspruch 1, in welchem die Detektorkopf-, Wagen- und Gestellnutbereiche Wälzlagereinrichtungen zur Wälzbewegungsaufnahme des Kollimatornutbereichs (142) darauf umfassen.

6. System nach Anspruch 5, in welchem das Gestell (190) und der Wagen (200) jeweils ein Verriegelungsteil (198) zur selektiven Blockierung der Bewegung eines auf ihnen aufgenommenen Kollimators gegen Horizontalbewegung aufweisen.

7. System nach Anspruch 1, in welchem der Wagen (200), das Gestell (190) und der Detektorkopf (32, 34) eine Ausrichteinrichtung (210) zur selektiven Einrastung des Wagennutbereichs (202) in Ausrichtung mit dem Detektorkopf (32, 34) und dem Gestellnutbereich (192) aufweisen.

8. System nach Anspruch 7, in welchem die Ausrichteinrichtung (210) einen Stift (212) und Buchsen (214) umfaßt, wobei die Buchsen (214) am Detektorkopf (32, 34) und Gestell angebracht sind und der Stift (212) am Wagen (200) angebracht ist.

9. System nach Anspruch 1, in welchem die Montageeinheit (20) ferner beweglich einen zweiten Detektorkopf (32,34) trägt, wobei der erste und zweite Detektorkopf (32,34) jeweils einen Nutbereich (140) aufweisen, der horizontal positioniert ist zur Aufnahme eines Kollimatornutbereichs (142),der angrenzend an eine obere Kante eines Kollimators (144) horizontal längs diesem aufgenommen angeordnet ist.

10. System nach Anspruch 9, in welchem die Detektorkopf-, Wagen- und Gestellnutbereiche Wälzlagereinrichtungen umfassen, um den Kollimatornutbereich (142) zur horizontalen Bewegung längs dieser einer Wälzbewegung fähig aufzunehmen.

11. System nach Anspruch 1, ferner aufweisend: ein Paar paralleler Füiirungsteile (56,58), an denen der Detektorkopf (32,34) an entgegengesetzten Enden von diesen bewegbar angeordnet ist; eine Motoreinrichtung (92,102) zur selektiven Bewegung einer angetriebenen Seite des Detektorkopfes (32,34) längs eines der Führungsteile (56,58); und eine Schräglegungs-Eliminierungseinrichtung (110,110'), die die angetriebene Seite des Detektorkopfs mit einer freien Seite des Detektorkopfs verbindet, um den Detektorkopf (32,34) in einer senkrechten Beziehung zu den Führungsteilen (56,58) ungeachtet der durch verschiedene Kollimatoren (144) hinzugefügten Massebeträge zu halten.

12. System nach Anspruch 11, in welchem die Schräglegungs- Eliminierungseinrichtung (110,110') eine erste Seileinrichtung (116,116') umfaßt, die sich von der angetriebenen Seite parallel zu den Führungsteilen zu zentraler angebrachten Riemenscheibeneinrichtungen (114,114') hin und um diese um ein Umfangsende des Detektorkopfes und parallel zu den Fuhrungsteilen zur freien Seite hin erstreckt.

13. System nach Anspruch 12, in welchem die Schräglegungs- Eliminierungseinrichtung (110, 110') eine zweite Seileinrichtung umfaßt, die sich von der freien Seite parallel zu den Führungsteilen (56, 58) zu zentraler angebrachten Riemenscheibeneinrichtungen (126) hin und um diese um ein Umfangsende des Detektorkopfes und parallel zu den Führungsteilen zur angetriebenen Seite hin erstreckt.

14. System nach Anspruch 1, in welchem der Wagen (200) umfaßt: einen Wagenrahmen; und eine Radeinrichtung (208) zur beweglichen Lagerung des Rahmens auf einem Boden; wobei der Wagennutbereich (202) horizontal auf dem Wagenrahmen angebracht ist, um einen passenden Nutbereich (142) eines Kollimators (144) derart aufzunehmen, daß der Kollimator (144) vertikal vom Wagennutbereich (202) herabhängt.

15. System nach Anspruch 14, in welchem der Wagennutbereich (202) eine Rolleneinrichtung umfaßt, auf der der Kollimatornutbereich (142) horizontal rollt.

16. System nach Anspruch 15, ferner aufweisend eine Verriegelungseinrichtung zum Sichern eines transportierten Kollimators gegen Abrollen vom Wagennutbereich.

17. System nach Anspruch 14, in welchem der Wagen eine Ausrichteinrichtung (210) zur selektiven Fixierung des Wagens (200) mit dem Wagennutbereich (202) in Ausrichtung mit dem Detektorkopfnutbereich und dem Lagergestellnutbereich umfaßt.