NL8102616A - Gammatomograaf met parallelogram ophanging. - Google Patents

Description

·«- > PHN 10063 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Garrraatanograaf net parallelogram ophanging"

De uitvinding heeft betrekking op een stralingsapparaat met een, ten opzichte van een objékt te positioneren element dat met een contragewicht in een gebalanceerde konstruktie is opgehangen.

Een dergelijk apparaat uitgerust met een gammacamera als de-5 téktorelement is bekend uit US 4,057,726. De in het aldaar beschreven apparaat aanwezige gammacamera kan ten opzichte van een isocentrische as van een patiënt roteren. Veelal is het daarbij gewenst dat de ganmacamera ook radiaal ten opzichte van de isocentrische as kan bewegen. Omdat een gammacamera, met een daaraan gekoppelde collimator een relatief zwaar 10 element is, wordt deze gebalanceerd met een contragewicht opgehangen.

In praktische gevallen wordt bij het meten vaak hinder ondervonden van het contragewicht, dat daar noodzakelijkerwijs ook rond de patiënt draait. Dit bezwaar wordt naast de noodzakelijke zware konstruktie nog versterkt indien men een apparaat zodanig waist uit te voeren, dat alle delen van een 15 patiënt daarmede kunnen worden bereikt.

De uitvinding beoogt deze bezwaren te ondervangen en daartoe heeft een apparaat van de in de aanhef genoemde soort tot kenmerk, dat de ophanginrichting een parallelogram konstruktie bevat waaraan, uitgaande « van ondersteunende scharnierpunten, in onderlinge balans, diagonaal tegen-20 over elkaar, aan een zijde het te positioneren element en aan een tegenoverliggende zijde een contragewicht is opgehangen.

In een apparaat volgens de uitvinding kan het contragewicht worden opgencmen in een kast waaruit dan nog slechts een relatief lange het te positioneren element dragende arm steekt die licht hanbedienbaar 25 is, zowel voor rotatie als voor radiale beweging ten opzichte van een op een draagtafel gelegen objekt. In elke stand van de rotatiebeweging blijft, door de parallelophanging het detektorvlak van de gammacamera bij radiale beweging in onderling evenwijdige vlakken georiënteerd.

In een voorkeursuitvoering volgens de uitvinding is de arm 30 van het contragewicht zo kort gehouden dat het gehele rotatiemechanisme en het contragewicht in een relatief ondiepe, gesloten kast kan worden ondergebracht. Hierdoor verkrijgt het apparaat een aantrekkelijk uiterlijk, te meer daar daarbij een objektopening in de kast niet meer nood- 8102616

y ' V

PïïN 10063 2 zakelijk is. Nabij de as kan hier een toe- en afvoerleiding voor een bij het meten te gebruiken fluïdum zijn opgenomen.

In een voorkeursuitvoering is een van de scharnierende steunpunten in de parallelogram ophanging dubbel uitgevoerd waardoor de kon-5 struktie eenvoudiger wordt en de tweede arm voor het te positioneren element geen dragende funktie meer heeft en derhalve licht kan worden uit-gevoerd.

In een verdere voorkeursuitvoering is een steunpunt voor de niet dragende arm ten opzichte van het element achterwaarts geplaatst 10 waardoor meer vrije ruimte voor het objekt ontstaat.

Het rotatiemechanisme kan voor de genoemde uitvoeringsvormen zowel met een ring als met een schacht als met een combinatie van beiden zijn uitgerust.

Evenals voor apparaten uitgerust met een gammacamera als 15 detektor, kan de uitvinding worden toegepast in bijvoorbeeld bestralings-apparaten met een te balanceren zware stealings bron, in simulatoren en in röntgendiagnostische apparaten uitgerust met een roteerbaar opgestelde röntgenbeeldversterker als gebalanceerd opgehangen detektor. In apparaten met twee meetkoppen of een stralingskop en een meetkop wordt door toe-20 passing van de uitvinding voor beide koppen afzonderlijk het bezwaar van optredende onbalans bij verschil in instelling van elk van de koppen vermeden.

In het onderstaande zijn enkele uitvoeringsvoorbeelden volgens de uitvinding nader beschreven. In de tekening toont 25 Fig. 1 een voorkeursuitvoering van een apparaat volgens de uitvinding uitgerust met een gebalanceerd opgehangen gammacamera.

Fig. 1a een aanzicht van dit apparaat.

Fig. 2 drie uitvoeringsvormen van parallelogram ophangkon- strukties.

30 Fig. 3 drie rotatiemechanismen voor een apparaat volgens de uitvinding met respectievelijk een ring, een schacht en een combinatie daarvan.

Een apparaat als geschetst in fig. 1 toont een voet 2 die kan zijn voorzien van rollers 4 maar die ook vast met de vloer kan zijn ver-35 bonden. De voet draagt een huis 6 dat gedeeltelijk open is getekend en waarin zich een qphangmechanisme voor een gammacamera 8 bevindt. De gammacamera is via een scharniering 10 opgehangen aan een draaginrichting 12 met een uit twee delen bestaande eerste arm 14. Een eerste armgedeelte 16 8102616 i PHN 10063 3 van de arm 14 steekt uit het huis en draagt via de scharniering 10 de ganmacamara 8. Een tweede gedeelte 18 van de arm 14 steekt in het huis en is aan een zijde net een scharnier 19 verbonden met een stang 20.

Tussen beide armgedeelten bevindt zich een in een draagring 22 steunend 5 scharnier 24. Een tweede arm 26 is via een scharnier 28 net de gammacamera verbonden en eindigt aan een tegenoverliggend uiteinde in een in de draagring 22 steunend scharnier 30. De stang 20 is via een scharnier 32 verbonden met een draagarm 34 die met een scharnier 35 in de draagring 22 steunt. Aan de draagarm 34 is een contragewicht 36 bevestigd, 10 dat duidelijkheidshalve als een relatief klein blok is weergegeven maar dat bijvoorbeeld uit zware segmenten kan zijn opgebouwd. De draagring 22 steunt in deze uitvoering op bijvoorbeeld twee met het huis verbonden ge-leidewielen 38.

Door deze gebalanceerde ophanging is bereikt, dat de ganraa-15 camera door roteren van de arm 14 cm de schamiering zeer licht beweegbaar is, ook als de arm 12 relatief lang is en de camera dus ver van het huis is verwijderd. In praktische gevallen zal de afstand tussen de aangrenzende zijde van het huis en een centrum 40 van de camera ongeveer 1 m bedragen waardoor, in twee posities metende een patiënt geheel kan 20 worden bereikt. Door het dubbel uitvoeren van de arm 12 is bereikt, dat een meetingangsvlak 42 van de camera steeds evenwijdig met een centrale as 44 ligt. De centrale as 44 is de rotatieas van de draagring 24 en normalerwijze wordt een patiënt zo gepositioneerd, dat deze as tijdens het meten de isocentrische as voor de patiënt is. De patiënt ligt daarbij ge-25 hruikelijk cp een onafhankelijk verplaatsbare en instelbare patiëntendrager 45 zoals in fig. 1-a is aangegeven.

In fig. 2 zijn ter verduidelijking schematisch drie uitvoeringsvormen van een gebalanceerde parallelogram ophanging weergegeven.

De balans tussen de massa's M en m blijft behouden zolang Mx = my.

30 De punten C en F bewegen bij schamiering om B en E tussen onderling evenwijdige vlakken, waardoor een daaraan bevestigd element bij die schamiering een vaste oriëntatie blijft behouden ten aanzien van de rotatieas 44. In fig. 2-b is een situatie geschetst waarin een steunpunt E als het ware dubbel is uitgevoerd. Hierdoor zijn in wezen de 35 twee funkties van punt E te weten ondersteuning en scharnieren gescheiden.

De arm E2-F heeft nu nog slechts een de ganrtiacainera G positionerende funkfcie terwijl het punt E1 de ondersteuning van het contragewicht G verzorgt waarvoor een veel grotere mate van vrijheid is ontstaan. De 81 0 2 6 1 6 PHN 10063 4 r * konstruktie is hierdoor statisch bepaald geworden en de arm E2-F kan dun worden uitgevoerd waardoor meer vrije ruimte voor de patiënt is gerealiseerd. Nog meer vrije ruimte voor de patiënt wordt verkregen door het scharnierpunt E2 ten opzichte van G verder naar achteren te plaatsen waar-5 door deze scharniering geheel in het huis kan zijn opgenomen.

In fig. 3 zijn verschillende konstrukties voor de rotatie van de camera geschetst. Fig. 3-a toont de aan de hand van fig. 1 beschreven draagring 22 met daarin steunende scharnierpunten B, E2 en E1 zoals in fig. 2-b aangegeven. De draagring wordt ondersteund door geleidewielen 38 10 en loopt in een lager 50. De draagring kan net behulp van een niet aangegeven motor aangedreven worden, maar gezien de goede balancering en ophanging vraagt verplaatsing daarvan zo weinig kracht dat ook handbediening kan worden toegepast. Handbediening wordt door de gebruikers van het apparaat veelal sterk qp prijs gesteld.· Met een stappenmotor kan rotatie 15 van de gammacamera om de isocentrische as bijvoorbeeld voor axiale tomografie over zeer nauwkeurig instelbare hoeken worden uitgevoerd. Daarbij kan de draagring 22 aan een buitenzijde van een angulaire schaalverdeling zijn voorzien. In fig. 3-b is een uitvoering geschetst waarin de draagring voorzien is van een schaft 52 die een lagering 54 met een ondersteu-20 nende beugel 56 vormt. In fig. 3-c is een uitvoering geschetst waarbij de draagring 22 min of meer conisch is uitgevoerd en weer met een schaft 52 in een lagering 58 in een draagbeugel 60 is opgenomen. In de geschetste uitvoering is overeenkomstig de in fig. 2-c geschetste konstruktie het scharnierpunt E2 verder achterwaarts geplaatst. Het is uit de beschreven 25 voorbeelden duidelijk dat de uitvinding een breder toepassingsgebied heeft dan een apparaat als beschreven dat is uitgerust met een gammacamera als detektie-element. De uitvinding is evenwel voor medisch diagnostische apparaten waarin door de patiënt uit te zenden straling wordt gemeten inzonderheid geschikt omdat daar slechts een enkel element ten opzichte van 30 de patiënt moet worden gepositioneerd. Indien, zoals bij röntgenapparatuur zowel een bron als een detektor, bijvoorbeeld een röntgenbeeldversterker-buis ten opzichte van de patiënt, in een vaste onderlinge relatie, moeten worden bewogen kunnen die in principe als eikaars· contragewicht fungeren. Indien beide elementen onafhankelijk van elkaar ten opzichte van een te 35 onderzoeken objekt instelbaar moeten zijn, is het gunstig beiden afzonderlijk in een parallelophanging op te nemen waardoor de balans door verschil • in instelling niet wordt verstoord. Naast diagnostische apparaten zoals bijvoorbeeld voor thermische straling is de uitvinding ook toepasbaar voor 81 02 6 1 6 EHN 10063 5

* X

stralingstherapie-apparaten. Daarbij moet veelal slechts de stralingsbron ten opzichte van de patiënt positioneerbaar zijn en is een grote mate van bewegingsvrijheid en een goed gefixeerde bestralingsrichting van groot belang.

5 10 15 20 25 30 81 02 6 1 6 35

Claims (11)

1. Stralingsapparaat met een, ten opzichte van een objekt te positioneren element, dat met een contragewicht in een gebalanceerde konstruktie is opgehangen met het kenmerk, dat de ophanginrichting een parallelogram konstruktie bevat waaraan, uitgaande van scharnierende 5 ondersteuningspunten, in onderlinge balans, diagonaal tegenover elkaar, aan een zijde het te positioneren element en aan een tegenoverliggende zijde een contragewicht is opgehangen.

2. Stralingsapparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een van de scharnierende ondersteuningspunten is gesplitst in een niet 10 dragend scharnierpunt voor een positionerende arm van het te positioneren element en een dragende schamierbevestiging voor het contragewicht.

3. Stralingsapparaat volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de scharnierende draagpunten steunen in een, rond een isocentrische as van een objekt roteerbare rotatiering.

4. Stralingsapparaat volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat ' de, het contragewicht dragende schamierbevestiging ten opzichte van het te positioneren element aan een tegenoverliggende zijde van de isocentrische as is gelegen.

5. Stralingsapparaat volgens conclusie 2, 3 of 4, met het ken-20 merk, dat de positionerende schamierbevestiging, onder behoud van de betreffende armlengte, ten opzichte van het te positioneren element, achter een vlak door de dragende scharnierverbindingèn is gelegen.

6. Stralingsapparaat volgens conclusie 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat de rotatiering een in een lager opgenamen ronde schijf bevat 25 waarin de dragende scharnieren als het positionerende scharnier zijn opgenomen en dat gesteund wordt door twee geleidewielen.

7. Stralingsapparaat volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de rotatiering een conusvorm heeft welke in een schacht is gelagerd.

8. Stralingsapparaat volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat 30 het positionerende scharnierpunt in de conus van de rotatiering is opgenomen.

9. Stralingsapparaat volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat voor rotatie van het element era een te onderzoeken objekt een stappenmotor is opgenomen en de rotatiering van een angulaire 35 schaalverdeling is voorzien.

10. Stralingsapparaat volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat twee, onafhankelijk van elkaar instelbare elementen elk met een contragewicht in een parallelogram konstruktie zijn opgenomen. 8102616 EHN 10063 7

11. Stralingsapparaat volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat nabij de as van de rotatiering leidingen voor bij onderzoek te gebruiken fluida zijn qpgenanen. 5 10 15 20 25 30 81 0 2 6 1 6 35