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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gammakamera mit einem
ersten Glied und mindestens zwei Detektoren, die um eine Rotationsachse
drehbar sind. Eine derartige Kamera findet in der Nuklearmedizin
Anwendung und wird insbesondere in Verbindung mit Kamerasystemen
für Mehrfachdetektor-SPECT (Single
Photon Emission Computed Tomography) eingesetzt und wird unter besonderer
Bezugnahme darauf beschrieben.
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Frühere Nuklear-
oder Anger-Kameras hatten einen einzigen Strahlungsdetektorkopf
der stationär über der
interessierenden Region des Körpers
positioniert war. In den Körper
wurde ein radioaktiver Farbstoff injiziert, der durch den Blutkreislauf
des Patienten zirkulierte. Ein Teil der durch den Farbstoff abgegebenen Strahlung
wurde von dem Gammakameradetektorkopf aufgenommen, der das Strahlungsereignis
in Licht umwandelte.
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Im
Besonderen umfasste der Detektorkopf eine Szintillationsplatte,
die jedes empfangene Strahlungsereignis in eine Szintillation oder
einen Lichtblitz umwandelte. Eine Anordnung aus Photovervielfacherröhren, die
auf der Rückseite
der Szintillationsplatte positioniert waren, und zugehörige Schaltungen
bestimmten eine (x, y)-Koordinatenposition und einen Energiewert
(z) für
jedes Szintillationsereignis. Ein Kollimator mit einer gitterähnlichen
Anordnung aus Bleistreifen begrenzte den Pfad oder die Bahn der
Strahlungsereignisse, die auf die Szintillationsplatte auftreffen
konnten.
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Typischerweise
begrenzte der Kollimator jedes inkrementelle Element der Szintillationsplatte
auf den Empfang von nur der direkt vor ihm liegenden Strahlung,
d. h. Strahlung auf den Pfaden, die im Wesentlichen senkrecht zur
Szintillationsplatte verlaufen. Der Kollimator musste so nahe am
Patienten wie möglich
positioniert werden, um die er Bilddaten zu erfassen, die zur Erzeugung
von hochauflösenden
Bildern erforderlich waren. Auf diese Weise wurde ein Schattengraphik-Bild
von der Häufigkeit
der Strahlungsereignisse in der untersuchten Region des Körpers entwickelt.
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Bei
der SPECT-Bildgebung dreht sich der Detektor um den Körper oder
wird auf eine Vielzahl von im Winkel versetzten Positionen um den
Körper
herum inde xiert, um Daten zu sammeln, die mathematisch einem CT-Scanner-Datensatz
entsprechen. Genauer gesagt, wird wegen der zweidimensionalen Beschaffenheit
des Nuklearkamerkopfs eine Reihe von Datensätzen aufgenommen, die jeweils
einem Schichtbild eines abgebildeten Volumens entsprechen.
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Anstelle
eines einzelnen Detektorkopfs haben andere Gammakameras zwei Detektorköpfe, die
auf gegenüberliegenden
Seiten des Körpers
positioniert sind. Durch die Anordnung von zwei Detektorköpfen auf diese
Weise werden die Auflösung
und die Effizienz der Datenaufnahme verbessert, vor allem bei der
Ganzkörper-Bildgebung.
Für andere
Untersuchungen, insbesondere für
Herzuntersuchungen, ist es vorteilhaft, die Detektorköpfe orthogonal
zueinander zu positionieren. Hierdurch wird es möglich, einen kompletten Datensatz über 180
Grad aufzunehmen, indem das Detektorkopfpaar nur um 90 Grad in Bezug
auf den Körper
gedreht wird. Andere Gammakameras haben drei Köpfe, die in einem Abstand von
120 Grad um den Körper
herum angeordnet sind. Typischerweise lassen sich die Köpfe radial
auf den Patienten zu und von diesem weg bewegen, und die drei Köpfe sind
als eine Einheit um den Patienten drehbar. In jedem Fall wird die
Stirnfläche des
Detektors so nahe wie möglich
am Patienten angeordnet.
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Jedes
der oben genannten Systeme hat verschiedene Vorteile und Nachteile.
Die Kosten eines Gammakamerasystems erhöhen sich, wenn zusätzliche
Detektorköpfe
hinzugefügt
werden. Systeme mit zwei gegenüberliegenden
Detektorköpfen
sind besonders nützlich
für die
Ganzkörper-Bildgebung.
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Für diese
Anwendung werden vorzugsweise Detektoren mit breiten Sichtfeld eingesetzt,
die die Abtastung der gesamten Breite des Körpers erlauben. Für die Herzdarstellung
werden üblicherweise
Systeme mit zwei orthogonalen Detektoren verwendet. Da bei Herzanwendungen
kein breites Sichtfeld erforderlich ist, werden vorzugsweise kleinere
Detektoren benutzt, damit die Detektoren so nahe wie möglich am
Patienten angeordnet werden können.
Für die
hochauflösende
Bilddarstellung von Gehirn und Herz werden oft Systeme mit drei
Detektorköpfen
verwendet. Obwohl für
die Körperdarstellung
Detektoren mit breitem Sichtfeld wünschenswert sind, schränkt ihre
physikalische Größe die Leistung
bei der Darstellung des Kopfes ein. Auch die Platzierung der drei
Detektorköpfe
begrenzt den Nutzen von Systemen mit drei Detektoren bei Ganzkörper- und Gehirnanwendungen.
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Diese
Nachteile schränken
die Vielseitigkeit von traditionellen Gammakamerasystemen ein. Es
wurden daher verschiedene Versuche unternommen, sie zu beseitigen.
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In
der US-amerikanischen Patentschrift 5.523.571 werden zwei Detektoren
beschrieben, die jeweils über
ein Joch mit drehenden Gantries verbunden sind, wobei jede Gantry
in Bezug auf die andere drehbar ist.
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In
der US-amerikanischen Patentschrift 5.444.252 von Hug et al., herausgegeben
am 22. August 1995, wird ein System mit zwei Detektoren beschrieben,
wobei die Detektoren zwischen einander gegenüberliegenden und orthogonalen
Positionen getauscht werden können.
Ein separater Antriebsmechanismus und ein Tellerrad für jeden
der Detektoren erhöhen
die Kosten und die physikalische Komplexität des Systems. Der Mindestabstand
zwischen den Detektoren und dem Patienten in der orthogonalen Konfiguration,
und damit auch die Systemleistung, wird durch die physikalischen
Abmessungen der Detektorköpfe
begrenzt.
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In
der gleichzeitig anhängigen
US-amerikanischen Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/292.785
wird ein System mit zwei Detektoren beschrieben, die zwischen einander
gegenüberliegenden
und orthogonalen Konfigurationen getauscht werden können. Obwohl
die physikalischen Abmessungen der Detektoren weiterhin den Mindestabstand
zwischen dem Patienten und den Detektoren in der orthogonalen Konfiguration
begrenzen, wird dieser Effekt durch den Versatz des Detektor-Sichtfeldes
von der Mitte der Rotation reduziert. Dieses System lässt sich
jedoch nicht leicht an eine Konfiguration mit drei Detektoren anpassen.
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In
der ebenfalls anhängigen
US-amerikanischen Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/635.390 wird
ein System mit drei Detektoren beschrieben, bei dem zwei der drei
Köpfe unabhängig um
die Gantry positioniert werden können,
so dass sowohl Konfigurationen mit drei Köpfen in einem Winkelabstand
von 120 Grad als auch Konfigurationen mit 180 Grad gegenüberliegenden
Köpfen
und 90 Grad orthogonal angeordneten Köpfen erreicht werden können. Obwohl
die physikalischen Abmessungen des Detektors wieder den Mindestabstand
zwischen den Detektoren und dem Patienten begrenzen, wird der Abstand
bei der 90-Grad-Orthogonalposition durch Variieren des Winkels ausgehend
von 90 Grad reduziert. Die physikalischen Abmessungen der Detektoren
begrenzen wiederum den Mindestabstand zwischen den Detektorstirnflächen und
dem Patienten in der 120-Grad-Konfiguration.
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Die
Erfindung hat zur Aufgabe, eine Gammakamera zu schaffen, bei der
die Konfiguration der Detektoren leicht geändert werden kann. Dies wird
erfindungsgemäß erreicht,
wobei die Gammakamera auch einen Außenring zentriert auf die Rotationsachse
und einen Innenring zentriert auf die Rotationsachse umfasst, so dass
der Außenring
an dem ersten Glied befestigt ist, der Innenring in Bezug auf den
Außenring
gedreht werden kann, und mindestens einer der Detektoren selektiv
in verschiedenen Winkelpositionen um den Innenring mit dem Innenring
gekoppelt werden kann und auch selektiv mit dem Außenring
gekoppelt werden kann.
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Die
Erfindung hat den weiteren Vorteil, dass sie sich leicht um weitere
Detektoren ergänzen
lässt.
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Die
Erfindung bezieht sich außerdem
auf ein Verfahren zur Umwandlung der Konfiguration einer Gammakamera
mit einem ersten Glied, einem auf eine Rotationsachse zentrierten
und an dem ersten Glied befestigten Außenring, einem auf die Rotationsachse
zentrierten und in Bezug auf den Außenring drehbaren Innenring,
und mindestens zwei Detektoren, die selektiv mit dem Innenring gekoppelt
sind. Dieses Verfahren wird erfindungsgemäß ausgeführt, wobei mindestens einer
der mindestens zwei Detektoren selektiv mit dem Außenring
gekoppelt und vom Innenring entkoppelt wird, die rotierende Gantry
um die Rotationsachse gedreht wird und der Detektor mit dem Innenring
gekoppelt und vom Außenring
entkoppelt wird.
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Gemäß einem
bestimmten Ausführungsbeispiel
der Erfindung umfasst das Mittel zum selektiven Koppeln einen Haltestift
und die rotierende Gantry enthält
ein oder mehrere Bohrungen, die den Haltestift aufnehmen. In einem
weiteren Ausführungsbeispiel
umfasst die Gammakamera drei Detektoren. Der erste Detektor ist
in einer festen Winkelposition in Bezug auf die rotierende Gantry
montiert. Die Gammakamera umfasst auch Mittel zum Koppeln des zweiten
und dritten Detektors mit dem ersten Glied und mit der rotierenden
Gantry.
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Vorzugsweise
lassen sich die Detektoren in Richtungen parallel und senkrecht
zu ihrer Stirnfläche
bewegen. Die Gammakamera kann auch eine Transmissionsstrahlungsquelle
und Mittel zum selektiven Koppeln der Transmissionsstrahlungsquelle
mit der inneren Gantry und dem ersten Glied umfassen.
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Vorzugsweise
enthält
die Gammakamera eine Gantry und mindestens drei Detektoren, die
in im Wesentlichen gleichen Winkelinkrementen um die Gantry herum
angeordnet sind. Die Detektoren, die jeweils einen Körper und
eine Stirnfläche
haben, defi nieren eine Abbildungsregion, die so angepasst ist, dass
sie die Anatomie eines Patienten aufnehmen kann. Die Detektoren
sind zur Bewegung zwischen Positionen vorgesehen, die mindestens
zwei Aperturgrößen definieren.
Bei mindestens einer der Aperturgrößen erstreckt sich ein Teil
der Stirnfläche
eines Detektors über
den Körper
eines anderen Detektors hinaus.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Gammakamera Mittel zum Bewegen von mindestens einem
der Detektoren in eine Richtung im Wesentlichen parallel zu seiner
Stirnfläche
und in eine Richtung im Wesentlichen orthogonal zu seiner Stirnfläche.
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Vorzugsweise
umfasst die Gammakamera in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
eine stationäre Gantry,
eine rotierende Gantry, zwei oder mehr Detektoren, die an der rotierenden
Gantry angebracht sind, um mit der Gantry zu rotieren, Mittel, die
die rotierende Gantry in Rotation um eine Rotationsachse versetzen,
und Mittel, um mindestens einen der Detektoren in eine Richtung
tangential zu einer Abbildungsregion zu bewegen.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Gammakamera Mittel, um mindestens einen der Detektoren
radial in Bezug auf die Rotationsachse zu bewegen. Die Mittel zum
Bewegen können
eine Halterung, einen an der rotierenden Gantry befestigten Lagerblock,
eine an der Halterung befestigten Auflageschiene und Mittel zum Verschieben
der Auflageschiene in Bezug auf den Lagerblock umfassen.
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Gammakameras,
die erfindungsgemäß konstruiert
sind, werden im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Vorderansicht
einer erfindungsgemäßen Gammakamera;
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2 eine seitliche Querschnittansicht
einer erfindungsgemäßen Gammakamera;
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3 eine vergrößerte Ansicht
des oberen Bereichs aus 2;
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4 eine vergrößerte Ansicht
des unteren Bereichs aus 2;
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5 eine Vorderansicht eines
Lagers;
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6 eine Querschnittansicht
durch 6-6 von 5;
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die 7a–7i Vorderansichten
einer Gantry, die verschiedene Detektorkonfigurationen darstellen;
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die 8a–8f Vorderansichten
einer Gantry, die verschiedene Detektorkonfigurationen darstellen;
und
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9 eine Vorderansicht einer
Gantry, die die verschiedenen Antriebsmechanismen darstellt.
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In
Bezug auf 1 wird ein
Patient auf einer Patientenliege A gelagert. Die Patientenliege
umfasst eine dünne,
relativ strahlungsdurchlässige
Liegefläche 10,
die freitragend auf einer Basis 12 angebracht ist. Die
Basis enthält
Motoren zum Anheben und Absenken der Patientenliege und zum Herausfahren
und Einziehen der Patientenliege in Bezug auf die Nuklearkamera-Gantry
B.
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Bezugnehmend
auf die 1, 2 und 9 umfasst die Gantry B stationäre 18 und
rotierende 30 Gantryteile, die funktionell durch ein Lager
mit einem Außenring 52 und
einem Innenring 54 verbunden sind. Die stationäre Gantry 18 umfasst
einen Tragerahmen 19. Der Außenring 52 des Lagers
ist an dem Rahmen 19 befestigt.
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Die
rotierende Gantrystruktur 30 umfasst den Innenring 54.
Ein Laufring 56 zwischen dem Innenring 54 und
dem Außenring 52 enthält Lager,
die die Rotation des Innenrings 54 um eine Rotationsachse 70 erleichtern.
Ein Rotationsantriebsmechanismus umfasst einen Rotationsantriebsmotor 60,
einen Riemen 62, Getriebe 64 und Ausgleichkegelrad 66.
Das Ausgleichkegelrad 66 lässt Zähne 68 am Außenumfang
des Innenrings 54 eingreifen, um den Innenring 54 und
damit die rotierende Gantry 30 zu drehen.
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Detektoren 22a, 22b und 22c sind
an dem drehenden Gantryteil 30 montiert und definieren
eine Apertur, in die der Patientenkörper eingeführt werden kann. Jeder Detektor
verfügt über einen
Körper 27 und
eine Stirnfläche 25.
Jeder Detektor ist durch eine Breite w gekennzeichnet. Wenn sich
die Gantry um die Rotationsachse 70 dreht, definieren die
rotierenden Detektoren eine im Allgemeinen kreisförmige Abbildungsregion,
deren genaue Form variieren kann, wenn die Detektoren während der
Rotation der Gantry 30 radial bewegt werden. Wie oben beschrieben,
sind die Detektoren an der Gantry 30 montiert, so dass
sie in ihrem Winkel in Bezug auf die rotierende Gantry 30 radial
auf die Rotationsachse 70 zu und von dieser weg und tangential
in Bezug auf die Abbildungsregion bewegt werden können.
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Betrachten
wir nun die 3 und 9, so trägt der Innenring 54 Detektorhalterungen 72.
Die Detektorhalterungen 72 sind mit Hilfe von zwei Sätzen (für insgesamt
vier) Scherbeanspruchungs-Gleitstücken 58a, 58b und
vier Momentbeanspruchungs-Gleitstücken 58c,
die Winkelpositionen an der Halterung 72 angeordnet sind,
drehbar an dem Innenring 54 montiert. Die Momentbeanspruchungs-Gleitstücke 58c sind
drehbar an den Montageblöcken 74 angebracht,
die wiederum an der Detektorhalterung 72 befestigt sind.
Die Momentbeanspruchungs-Gleitstücke 58c greifen
in eine Nut 59 im Außenumfang
des Innenrings 54 ein. Die Scherbeanspruchungs-Gleitstücke 58a, 58b greifen
auf beiden Seiten eines Vorsprungs 301 an dem Innenring 54 ein. Diese
Anordnung macht es möglich,
dass der Innenring 54 in Bezug auf die Halterungen 72 und
damit auf die Detektoren 22 gedreht werden kann. Aus einer
anderen Perspektive betrachtet, können die Detektoren um den Umfang
des Innenrings 54 in verschiedene relative Winkelpositionen
bewegt werden.
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In
einer Gantry mit drei Detektoren 22 sind zwei der Detektoren
in Bezug auf den Ring um den Umfang beweglich, während der dritte (zum Beispiel
Detektor 22 unten oder in der 6-Uhr-Stellung in 9) in einer festen Winkelposition
am Innenring befestigt ist. Allgemeiner ist in einer Gantry mit
mehreren Detektoren einer der Detektoren vorzugsweise in einer festen
Winkelposition an dem Innenring 54 befestigt, während die
verbleibenden Detektoren für
die Bewegung um den Umfang angebracht sind. Es ist zu beachten,
dass diese Anordnung die Kosten und den zusätzlichen strukturellen Aufwand
in Verbindung mit der Umfangsmontage reduziert.
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Radiusantriebe
bewegen jeden der Detektoren in radialer Richtung auf die Rotationsachse 70 zu
und von dieser weg. An jeder Detektorhalterung 72 ist eine
Radiusantriebhalterung 76 angebracht. An der Radiusantriebhalterung 76 ist
ein Satz paralleler Auflageschienen 78 befestigt; entsprechende
Lagerblöcke 80 sind an
der Detektorhalterung 72 befestigt. Ein Radiusantriebsmechanismus,
einschließlich
Radiusantrieb-Getriebemotor 82, Radiusantriebkette 84,
Radiusantriebspindel 86 und Radiusantriebblock 87 veranlasst
die Radiusantriebhalterung 76, sich in radialer Richtung
entlang der Blöcke 80 zu
bewegen.
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Tangentialantriebe
bewegen jeden der Detektoren in eine tangentialer Richtung zu der
Abbildungsregion. An jeder Radiusantriebhalterung 76 ist
eine Tangentialantriebhalterung 84 befestigt. An der Tangentialantriebhalterung 84 ist
ein Satz von Auflageschienen 86 befestigt; entsprechende
Lagerblöcke 88 sind
an der Radiusantriebhalterung 76 befestigt. Die tangentialen
Lagerblöcke 88 und
die Schienen 86 stehen senkrecht zu den Radiuslagerblöcken 80 und
den Schienen 78.
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Ein
Tangentialantriebmechanismus, einschließlich Tangentialantrieb-Getriebemotor 90,
Tangentialantriebkette 92, Tangentialantriebspindel 94 und
Tangentialantriebblock 95 veranlasst die Tangentialantriebhalterung 84,
sich in tangentialer Richtung zu der Abbildungsregion entlang der
Lagerblöcke 88 zu
bewegen.
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Der
Detektor 22 ist mit seiner Stirnfläche parallel zu den tangentialen
Auflageschienen 86 und Blöcken 88 und senkrecht
zu den radialen Auflageschienen 78 und Blöcken 80 an
der Tangentialantriebhalterung 84 befestigt.
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Ein
Koppelmechanismus ermöglicht
die selektive Kopplung der in Bezug auf den Innenring 54 um
den Umfang bewegbaren Detektoren mit der rotierenden Gantry 30 und
der stationären
Gantry 18. In Bezug auf die 5 und 6 enthält der Innenring 54 radiale
Bohrungen B1–B11
an verschiedenen Winkelpositionen. Die Bohrungen Bx sind in der
Innenfläche
der Nut 59 enthalten, die das Momentbeanspruchungs-Gleitstück 58c trägt.
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Unter
Bezugnahme auf die 2 und 4 umfasst die stationäre Gantry 18 auch
eine Andockstation wie eine Bohrung 96, die am Außenring 52 angeordnet
ist, vorzugsweise an der untersten oder 6-Uhr-Position.
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An
der Detektorhalterungsplatte 72 jedes um den Umfang bewegbaren
Detektors ist ein Haltestift-Montageblock 98 befestigt.
Der Montageblock trägt
seinerseits einen Innenring-Haltestift 100 und einen Rahmen-Haltestift 102.
Der Innenring-Haltestift 100 ist in radialer Richtung beweglich,
um in die radialen Bohrungen Bx einzurasten. Der Rahmen-Haltestift 102 ist
in einer Richtung beweglich, um in die Bohrung 96 einzurasten.
Der Innenring-Haltestift 100 und der Rahmen-Haltestift 102 sind
durch ein Stiftantriebsgetriebe 104 gekoppelt. Ein Haltestift-Stellantrieb 106,
der an der Detektorhalterungsplatte 72 montiert ist, ist
funktionell mit dem Rahmen-Haltestift 102 verbunden. Die 2 und 4 zeigen den Innenring-Haltestift 100 eingerastet
in eine der radialen Bohrungen Bx, während der Rahmen-Haltestift 102 aus
der Bohrung 96 am Außenring
ausgerückt ist.
In dieser Position ist der Detektor in einer festen Winkelposition
auf dem Innenring 54 arretiert.
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Der
Stellantrieb 106 kann angesteuert werden, um den Rahmen-Haltestift 102 zum
Einrasten in die Bohrung 96 am Außenring zu bringen. Das Antriebsgetriebe 104 veranlasst
gleichzeitig den Innenring-Haltestift 100 dazu, sich zurückzuziehen,
so dass er aus der Bohrung Bx freikommt. In der bevorzugten Ausführungsform
arretiert der Rahmen-Haltestift 102 die
Detektorbaugruppe am Außenring 52,
bevor der Innenring-Haltestift 100 aus dem Innenring 54 freikommt.
Auf ähnliche
Weise rastet der Innenring-Haltestift 100 vorzugsweise
in die Bohrung Bx ein, bevor der Rahmen-Haltestift 102 aus
der Bohrung 96 am Außenring
freikommt.
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Der
Rahmen-Haltestift 102 betätigt Grenzschalter (nicht abgebildet),
um zu bestätigen,
dass sich der Rahmen-Haltestift in der herausgefahrenen oder zurückgezogenen
Stellung befindet. Zu jeder der Innenring-Bohrungen Bx gehörende Näherungsschalter (nicht
abgebildet) bestätigen,
ob ein Innenring-Haltestift darin eingerastet ist. Unter Bezugnahme
auf 5 enthält jede
Bohrung einen Einsatz 106 zur Aufnahme des Innenring-Haltestifts 100.
Der Haltestift 100 hat einen abgestuften, relativ kleineren
Durchmesser an seinem distalen Ende. In dem Fall, dass das distale
Ende der Spitze ausfallen sollte, bleibt der Teil mit dem größeren Querschnitt
in der Bohrung, so dass der Detektor weiterhin getragen wird.
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Die
Kamera wird normalerweise betrieben, wenn jeder der Detektoren 22 mit
dem Innenring 54 zur Bewegung mit der rotierenden Gantry
gekoppelt ist. Um einen Scan durchzuführen, veranlasst der rotierende Antrieb
die rotierende Gantry und jeden der Detektoren 22, sich
zusammen als Einheit um die Abbildungsregion zu drehen.
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Die
Konfiguration der Detektoren kann justiert werden, indem der Innenring 54 gedreht
wird, bis ein gewünschter
um den Umfang bewegbarer Detektor 22 die 6-Uhr-Position erreicht.
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Der
Haltestift-Stellantrieb 106 fährt den Rahmen-Haltestift 102 in
die Bohrung 96 am Außenring
und zieht den Innenring-Haltestift 100 aus der Bohrung
Bx zurück,
um den Detektor mit der Andockstation zu koppeln und ihn von der
rotierenden Gantry 30 zu befreien. Der Innenring 54 wird
in eine gewünschte
Position gedreht, d. h. bis der Innenring-Haltestift 100 auf
die gewünschte
Innenring-Bohrung Bx ausgerichtet ist. Der Innenring-Haltestift 100 wird
in die Bohrung Bx gefahren; der Rahmen-Haltestift 102 wird
aus der Bohrung 96 am Außenring zurückgezogen, so dass der Detektor 22 in
seiner neuen Winkelposition mit dem Innenring 54 gekoppelt
ist. Dieser Prozess wird wiederholt, bis jeder der bewegbaren Detektoren
in einer gewünschten
Winkelposition angeordnet ist.
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Beispiele
für Detektorkonfigurationen
sind in den 7a–7i dargestellt. Tabelle 1
zeigt für
die Konfigurationen aus 7 die
zu jedem Detektorkopf gehörende
Bohrung Bx. Die in 7 und
Tabelle 1 aufgeführten Detektorkonfigurationen
sind nicht erschöpfend.
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Die 7a–7f zeigen
Konfigurationen für
eine Drei-Detektor-Gantry. 7b zeigt
eine Drei-Detektor-Gantry mit zwei von den Detektoren in einer gegenüberliegenden
180-Grad-Konfiguration. Die gegenüberliegenden Detektoren liefern
Anterior- und Posterior-Bilder.
Der dritte Detektor erzeugt ein laterales Bild, das Tiefeninformationen
liefert. Wie in den 7g und 7i dargestellt, kann eine
Transmissionsstrahlungsquelle 300 anstelle von einem der
Detektoren eingesetzt werden. 7i zeigt
ein System mit zwei Köpfen
in einer gegenüberliegenden
180-Grad-Konfiguration. Natürlich
können
auch vier oder mehr Detektoren untergebracht werden.
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Es
ist zu beachten, dass 7 und
Tabelle 1 die möglichen
Konfigurationen nicht erschöpfend
darstellen.
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Andere
wünschenswerte
Konfigurationen können
leicht implementiert werden, indem Bohrungen Bx in anderen Winkelpositionen
angebracht werden oder indem unterschiedliche Kombinationen der
Bohrungen Bx verwendet werden.
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Auf ähnliche
Weise können
die beiden Detektoren in einer Zwei-Detektor-Gantry in jede der in 7 dargestellten Winkelpositionen gebracht
werden. Es ist also möglich,
eine Zwei-Detektor-Gantry zum Beispiel in gegenüberliegender 180-Grad-Anordnung, orthogonaler
90-Grad-Anordnung oder orthogonaler 120-Grad-Anordnung zu konfigurieren.
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Wie
durch die radialen Pfeile in 8a dargestellt,
bewegen die Radialantriebe die Detektoren 22 radial auf
die Abbildungsregion zu und von dieser weg. Wie zu sehen ist, werden
die Mindestgröße der Apertur und
damit der Mindestabstand zwischen den Stirnflächen der Detektoren und dem
Patienten durch die Breite der Detektoren begrenzt. Die vorliegende
Erfindung erlaubt das Anheben der Detektoren 22, so dass
der Mindestabstand zwischen den Detektorstirnflächen und dem Patienten von
der sonst durch die Detektorbreite definierten Grenze reduziert
werden kann. Wie durch die tangentialen Pfeile in 8b dargestellt, erlauben die tangentialen
Antriebe die Bewegung der Detektoren in eine im Allgemeinen tangential
zur Abbildungsregion verlaufenden Richtung. Dies hat zur Folge,
dass mechanische Störungen
zwischen den Ecken der Detektoren vermieden werden können, und
die radialen Antriebe können
verwendet werden, um die Stirnflächen
der Detektoren näher
zum Patienten zu bringen.
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Wie
in 8b dargestellt, erstreckt
sich ein Teil jeder Detektorstirnfläche über den Körper eines anderen Detektors
hinaus. Es ist zu beachten, dass die Breite jeder Seite der Apertur
eine Abmessung hat, die kleiner ist als die Breite des entsprechenden
Detektors. Auf diese Weise können
die Detektoren so positioniert werden, dass sie eine Vielzahl verschiedener
Aperturgrößen definieren.
Eine Vier-Detektor-Gantry ist in 8f dargestellt.
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Die 8c und 8d zeigen eine Drei-Detektor-Gantry mit
zwei Detektoren, die in einer 90-Grad-Konfiguration angeordnet sind,
was besonders effizient für
die Herzdarstellung ist. Wie in 8c dargestellt,
wird der Mindestabstand zwischen den Detektorköpfen normalerweise durch die
Größe der Detektoren 22 begrenzt.
Durch die Nutzung einer Kombination aus tangentialer und radialer
Bewegung, die eine Bewegung in der durch die Pfeile in 8c dargestellte Richtung
erzeugt, können
die Detektoren jedoch viel näher
an der Rotationsachse positioniert werden, wie in 8d dargestellt.
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Ein
Vorteil der oben beschriebenen Nuklearmedizin-Gantry mit mehreren
Detektoren in variablem Winkel besteht darin, dass die Konfiguration
der Detektoren leicht geändert
werden kann. Die Detektoren können
zum Beispiel in gegenüberliegenden,
orthogonalen und 120-Grad-Konfigurationen angeordnet werden. Infolgedessen
kann eine einzige Gammakamera für
eine Vielzahl von Anwendungen benutzt werden. Ein weiterer Vorteil
besteht darin, dass die Gammakamera mit einem oder zwei Detektoren
hergestellt werden kann und sich leicht auf zusätzliche Detektoren erweitern
lässt.
Außerdem
können
die Stirnflächen
der Detektoren nahe am Patienten angeordnet werden, während gleichzeitig relativ
große
Detektoren verwendet werden können. Hierdurch
wird die Bildqualität
der Gammakamera verbessert und gleichzeitig die Flexibilität der Kamera
in zahlreichen Anwendungen erhöht.
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Die
Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform
beschrieben. Es ist offensichtlich, dass dem Fachmann bei der Lektüre und dem
Verständnis
der vorhergehenden detaillierten Beschreibung Abwandlungen und Abänderungen
einfallen werden. Die Erfindung ist daher so auszulegen, dass sie
alle derartigen Abwandlungen und Abänderungen insofern beinhaltet,
als sie unter die beigefügten
Ansprüche
fallen. Text
in Figur 7
| Fixed | fest |
| Detector | Detektor |
