NL1026130C2 - Inrichting voor het transporteren en positioneren van een capsule, waarin zich een radioactieve bron bevindt. - Google Patents

Description

Titel: Inrichting voor het transporteren en positioneren van een capsule, waarin zich een radioactieve bron bevindt

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het transporteren en positioneren van een capsule, waarin zich een radioactieve bron bevindt, vanuit een afgeschermde kluis tot in een in het lichaam van een patiënt tijdelijk te plaatsen applicator, welke inrichting is voorzien van: 5 - een capsule die verbonden is met een uiteinde van een transportdraad, die door een aandrijfmotor verschuifbaar is; een kluis voor opslag van de capsule en voorzien van een kanaal voor het via de transportdraad uit en in de kluis brengen van de capsule; • ten minste een applicator; 10 een met het aantal applicatoren overeenkomend aantal transport· slangen met elk een eerste uiteinde aangesloten op een applicator; een wisselaansluitplaat met meerdere doorlaten, waarbij elk tweede uiteinde van elke transportslang is aangesloten op een doorlaat; een wissel met een doorgang die enerzijds successievelijk in een stand 15 in lijn met een der doorlaten in de wisselaansluitplaat is te brengen en anderzijds aansluit op een eerste uiteinde van een buis waarvan het andere uiteinde aansluit op het kanaal door de kluis, een en ander zodanig, dat de capsule programmeerbaar wat betreft plaats en verblijftijd vanuit de kluis via de buis, de doorgang, een door de stand 20 van de wissel bepaalde doorlaat en een daarop aansluitende transportbuis tot in een applicator kan worden gebracht en weer tot in de kluis kan worden teruggetrokken.

Een dergelijke inrichting is bekend uit EP-A-0 128 300. Met een dergelijke inrichting is een capsule in een door instelling van de wissel te 25 kiezen applicator te brengen en op verschillende plaatsen gedurende desgewenst verschillende verblijfstijden stil te zetten om plaatselijk een 1026130 2 geconcentreerde straling in het lichaam van een patiënt te bewerkstelligen. Bij toenemende ouderdom van de radioactieve bron wordt het door de capsule afgegeven dosistempo lager, als gevolg waarvan de bestralingetsjd moet worden verlengd. Ingeval dit dosistempo te laag is, moet de capsule 5 met de zich daarin bevindende radioactieve bron worden vervangen.

Met de uitvinding wordt beoogd een inrichting van de in de aanhef omschreven soort zodanig te verbeteren dat de bestralingsduur in de loop der tijd steeds zo kort mogelijk kan blijven en tegelijkertijd de capsule zo optimaal mogelijk kan worden benut.

10 Bit wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt door de inrichting te voorzien van ten minste een verdere wissel met een doorgang, die evenals de doorgang van eerstgenoemde wissel in een stand in lijn met een der doorlaten in de wisselaansluitplaat is te brengen, een èn ander zodanig, dat een verdere capsule of een dummy aan een verdere transportdraad door een 15 verdere aandrijfmotor wat betreft plaats en verblijftijd programmeerbaar en onafhankelijk van andere capsules kan worden verplaatst door de transportslang die aansluit op de doorlaat gekozen door de stand van de verdere wissel. Door deze maatregelen, die met relatief geringe extra aanschafkosten zijn te realiseren, is het mogelijk voor een specifieke uit te 20 voeren bestraling te kiezen voor een gecombineerde bestraling via meerdere oudere en/of jongere capsules, waardoor enerzijds de bestralingstijd kan worden geminimaliseerd en anderzijds ook nog effectief gebruik kan worden gemaakt van oudere capsules, hetgeen uit het oogpunt van zowel kosten ais milieu zijn voordelen heeft.

25 Het overeenkomstig de uitvinding uitvoeren van de inrichting heeft evenwel ook nog extra, aanvullende voordelen.

Zo wordt door het toepassen van een verdere aandrijfmotor de mogelijkheid tot verdere variatie van het bestralingspatroon verkregen, doordat bijvoorbeeld isotopen gemixt kunnen worden, waarbij per isotoop de 30 energie verschillend is. Aldus is het mogelijk plaatselijk te bestralen met 1026130 3 een lagere dieptedosis, waardoor organen in het menselijke lichaam kunnen worden ontzien.

Door het langer kunnen gebruiken van de capsules wordt verder het voordeel van een bredere inzetbaarheid van de inrichting verkregen.

5 Omdat ook capsules met relatief lage energie beschikbaar zijn, is het verder mogelijk om van de inrichting gebruik te maken in een gering afgeschermde operatiekamer.

Een verder voordeel van het toepassen van een verdere aandrijfinotor is, dat daarmee wachttijden kunnen worden verkort. Bij 10 bestralingen kan gebruik worden gemaakt van meerdere applicatoren, bijvoorbeeld om een tumor vanaf verschillende plaatsen te bestralen. Voorafgaande aan het sturen van een capsule door een transportslang kan met behulp van een dummy worden gecontroleerd of de weg door de transportslang naar de applicator vrij is van obstakels, zoals veroorzaakt 15 door een geknikte transportslang. Dient een bestraling vanuit verschillende applicatoren plaats te vinden, dan kan tijdens het uitvoeren van een bestraling met behulp van een dummy al worden gecontroleerd of de weg door een verdere transportslang naar de applicator voor de volgende bestraling vrij is. Aldus is de totale tijd van een bestralingssessie te 20 verkorten, waardoor per tijdseenheid meer bestralingen kunnen worden uitgevoerd, hetgeen zowel de productiviteit als ook het rendement van de inrichting verbetert.

Als applicator kan een holle naald worden gebruikt, die koppelbaar is met een transportslang. Om een bestraling zo optimaal mogelijk met zo 25 min mogelijk schadelijke bijwerkingen te kunnen uitvoeren, kunnen rondom een tumor meerdere naalden worden aangebracht, zoals bijvoorbeeld tot 40 stuks. Om daarbij hef bestralingspatroon verder te kunnen optimaliseren bij aanwezigheid van ten minste een verdere aandrijfinotor, waardoor gelijktijdig in verschillende applicatoren onderling verschillende capsules 30 kunnen worden geplaatst, verdient het overeenkomstig een verdere 1026130 4 uitvoeringsvorm van de uitvinding de voorkeur, dat de aandrijfmotoren servo'e of stappenmotoren zijn, die de capsules in bijvoorbeeld 10 tot 200 verschillende posities kunnen plaatsen, zodat in het bijzonder bij gecombineerde bestraling de meest diverse bestralingspatronen mogelijk 5 zijn, doordat plaats, verblijftijd en verplaatsing van de capsules ten opzicht© van elkaar wijzigbaar zijn. Tijdens het niet in gebruik zijn van de inrichting of tijdens het plaatsen van een applicator zijn de radioactieve broncapsules opgeborgen in een afgeschermde kluis. Voor het plaatsen van een applicator en het bepalen van een bestralingsschema kan gebruik worden gemaakt van 10 de dummy, die ook wordt gebruikt voor het testen of de weg voor een capsule vrij is. Een dergelijke dummy kan, zoals bekend, desgewenst buiten de opslaghouder worden gehouden. Door de dummy naast twee of meer capsules met een eigen aandrijfmotor te verplaatsen kan een verdere optimalisering wat betreft gecombineerd bestralen en verkorten van de 15 totale behandeltijd worden verkregen.

Het naar keuze brengen van twee of meer capsules en eventueel nog een dummy naar verschillende transportslangen te kiezen uit een reeks transportslangen wordt mogelijk gemaakt door het toepassen van een aantal wissels. Om daarbij op optimale wijze te kunnen werken verdient het 20 overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding de voorkeur, dat elke wissel is voorzien van een verbindingselement, waarbij de verbindingselementen van de respectievelijke wissels onafhankelijk van elkaar verplaatsbaar zijn. Aldus wordt een maximale vrijheid verkregen wat betreft bestralings-, positionerings- en teetwerkzaamheden. Daarbij kan 25 gedacht worden aan verbindingselementen waarvan de doorgangen schuivend op bijvoorbeeld meerdere niveaus op de wisselaansluitplaat verplaatsbaar zijn. Overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt er evenwel een voorkeur voor uitgesproken, dat de verbindingselementen onderling onafhankelijke zwenkarmen zijn, die 30 voorzien zijn van een doorgang en om een gezamenlijke hartlijn zwenkbaar 1026130 5 zijn, om welke gezamenlijke hartlijn de doorlaten met hun hartlijnen en evenwijdig aan die gezamenlijke hartlijn cirkelsymmetrisch zijn opgesteld. Door een simpele zwenking is dan de gewenste transportslang te benaderen. Uit het oogpunt van kostenbesparing verdient het daarbij de voorkeur, dat 5 de afzonderlijk aandrijfbare zwenkarmen beurtelings door een zélfde motor aandrijfbaar zijn, hetgeen door middel van een eenvoudige schui£koppeling te verwezenlijken is en mede mogelijk wordt gemaakt door het feit dat het gelijktijdig benaderen van twee transportslangen geen vereiste is.

Teneinde een precieze aansluiting tussen een doorgang en een buis 10 te waarborgen, kan er overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding in zijn voorzien, dat de zwenkarmen in de richting van de gezamenlijke hartlijn gestuurd verplaatsbaar zijn, hetgeen op effectieve wijze snel en gestuurd is uit te voeren, als voor het gestuurd kunnen verplaatsen een trekmagneet aanwezig is, die elk der zwenkarmen, die in de 15 richting van de gezamenlijke hartlijn naar de wisselaansluitplaat worden gedrongen, afzonderlijk in tegengestelde richting kan verplaatsen.

Gezien de aard van de te transporteren voorwerpen, capsules waarin zich een radioactieve bron bevindt, is het van belang te weten wanneer een capsule de kluis heeft verlaten en weer daarin is teruggekeerd. 20 Daartoe wordt volgens de uitvinding verder voorgesteld, dat in of nabij een doorgang of doorlaat een detector, bij voorkeur gemonteerd op een verbindingselement, is aangebracht voor het registreren van het al dan niet passeren van een capsule, een dummy of een radioactieve bron. Tevens kan die detector worden ingezet voor het controleren of de capsule op het juiste 25 moment de bron op weg naar de applicator ziet langskomen. Tevens dient de detector voor het controleren of de transportslang correct is aangesloten en of het juiste kanaal is doorverbonden.

Onder verwijzing naar een in de tekening, zij het uitsluitend bij wijze van niet beperkend voorbeeld, weergegeven uitvoeringsvorm zal de 30 uitvinding thans nader worden toegelicht. Daarbij toomt: 1026180 6

Fig. 1 in perspectief een inrichting volgens de uitvinding; en

Fig. 2 een zijaanzicht van de inrichting volgens Fig. 1.

In de figuren is schematisch een drietal aandrijfunits 1, 2 en 3 weergegeven, die elk op de gebruikelijke bekende wijze zijn voorzien van 5 onder meer een aandrijfmotor, die bij voorkeur is uitgevoerd als stappenmofor en een opslag voor een transportdraad kan bedienen, alsmede een kluis 4 voor de opslag van capsules, waarin zich een radioactieve bron kan bevinden, en een meer in detail getoonde en in zijn algemeenheid met verwijzingscijfer 5 aangeduide wissel.

10 De wissel 5 is voorzien van een motor 6, die vast in een verder niet weergegeven frame van de inrichting is opgesteld evenals een steunarm 7, die via een tweetal pennen 8 een door een platensamenstel gevormde wisselaansluitplaat 9 draagt, waarin cirkelsymmetrisch een groot aantal doorgangen 10 is aangebracht. Aan een van de motor 6 afgekeerde zijde 15 eindigt een doorgang 10 in een aansluitstuk 11 waarop, zoals op zich bekend, een niet weergegeven transporfslang kan worden aangesloten, die naar een, eveneens niet weergegeven, tijdelijk in het lichaam van een patiënt te plaatsen applicaior leidt. Een dergelijke applicator kan een holle naald zijn, die gepositioneerd is ten opzichte van een te bestralen tumor.

20 Vanaf de van het aansluitstuk 11 afgekeerde zijde is elke doorgang 10 toegankelijk voor een koppelelement 12, dat schuifbaar is opgenomen in een geleidedeel 13, waarbij elk koppelelement 12 ten opzichte van het geleidedeel 13 zodanig verend is belast, dat een uiteinde van het koppelelement 12 in de richting van de doorgangen 10 wordt gedrukt. Het 25 andere uiteinde van het koppelelement 12 is aangesloten op een buis 16, die op zijn beurt weer is aangesloten op een uitgang van de kluis 4. Elk geleidedeel 13 is bevestigd op een zwenkarm 14, die vrij draaibaar is gemonteerd op as 15 van de motor 6.

Normaliter steekt een koppelelement 12 in een der doorgangen 10 30 en verbindt zodoende een uitgang van de kluis 4 via de buis 16, een 1026130 '· 7 doorgang 10 en een daarop aansluitende transportslang met een applicator. Een zich in de kluis 4 bevindende capsule met radioactieve bron is verbonden met het uiteinde van een transportdraad van een der aandrijfunits 1-3. Met behulp van de aandrijfmotor van de betreffende 5 aandrijfunit is de transportdraad zodanig te verschuiven, dat de capsule uit de kluis 4 wordt gedrukt en daarna via de buis 16, het koppelelement 12, de doorgang 10 en de transportbuis tot in de applicator wordt gebracht, alwaar de bestraling op de gewenste wijze gedurende vooraf bepaalde verblijftijden en vanaf vooraf bepaalde posities is uit te voeren.

10 Veelal verdient het de voorkeur een tumor vanaf verschillende zijden en met verschillende intensiteit te bestralen. Dit ie bij de onderhavige inrichting mogelijk doordat voorzien is in meerdere koppelelementen 12, die elk met hun eigen zwenkarm 14 in lijn zijn te brengen met een bepaalde, naar een specifieke applicator leidende doorgang 10. Het testen of de weg 15 door een transportslang naar een applicator vrij is van obstructies, zoals knikken in slang, is uit te voeren met behulp van een dummy, die op dezelfde wijze als een capsule door middel van een aandrijfunit 1-3 via een transportdraad naar de applicator is te sturen. Zowel het uitvoeren van meerdere bestralingen als het controleren van het vrij zijn van de weg naar 20 de applicator is bij de onderhavige inrichting gelijktijdig mogelijk door het zodanig uitvoeren van de wissel dat de diverse koppelelementen 12 onafhankelijk van elkaar uit een doorgang 10 kunnen worden getrokken en in lijn met een andere doorgang 10 kunnen worden gebracht.

Die onderling onafhankelijke bediening wordt verschaft door een 25 trekmagneet 17, die een stang 18 om zijn bovengelegen scharnierpunt kan doen zwenken. De stang 18 is verder voorzien van een ondergelegen vrij uiteinde, dat in een omtreksgroef grijpt die is aangebracht in een vast op de as 15 van de motor 6 bevestigd wiel 19, dat op zijn beurt weer vast is verbonden met een stuurplaat 20 in de vorm van een ronde schijf met een 30 straal die iets kleiner ie dan de afstand tot de cirkelsyxnmeirisch opgestelde 1026130 3 koppelelementen 12. Verder is de stuurplaat 20 op één plaats langs zijn omtrek voorzien van een, in de figuren niet weergegeven, radiaal uitstekende nok, terwijl elk koppeleïement 12 is voorzien van een omtreksgroef 21, een en ander zodanig, dat de nok door draaiing van de 5 stuurplaat 20 met behulp van de motor 6 in de omtreksgroef 21 is te situeren. Door het in die situatie bekrachtigen van de trekmagneet 17 wordt de stuurplaat 20 in de richting van de motor 6 getrokken en neemt daarbij door samenwerking van de nok en de omtreksgroef het betreffende koppeleïement 12 mee, waardoor dit uit de doorgang 10 wordt getrokken.

10 Door vervolgens via de motor 6 de stuurplaat 20 te verdraaien is het teruggetrokken koppeleïement 12, onder meenemen van de vrij draaibare zwenkarm 14 in lijn te brengen met een andere doorgang 10. Bij terugtrekken van de stuurplaat 20 worden de andere koppelelementen 12 niet beïnvloed en blijven de daardoor gerealiseerde verbindingen met de 15 betreffende applicatoren in stand.

Aldus kan met een minimum aan tijdverlies een aantal bestralingen worden uitgevoerd, bijvoorbeeld doordat de weg naar een volgende bestralingsplaats al kan worden gecontroleerd met behulp van een dummy terwijl nog op een vorige plaats wordt bestraald. Op deze wijze is de 20 behandelingstijd te verkorten, hetgeen niet alleen aangenamer is voor de patiënt, maar tevens ook nog de effectieve bedrijfstijd van de inrichting vergroot en zodoende de kosten verlaagd.

Een zeer belangrijk voordeel van de inrichting is dat door het gelijktijdig gebruik kunnen maken van meerdere bronnen de bestralingstijd 25 is te verkorten, terwijl tegelijkertijd ook stralingsbronnen langer in gebruik kunnen blijven, bijvoorbeeld door het combineren van een oudere met een jongere bron, hetgeen zowel milieu- als kostentechnisch voordeelbiedend is. Daarenboven is het hierdoor mogelijk plaatselijk te bestralen met een lagere dieptedosis, waardoor organen in het menselijke lichaam worden ontzien en 1026130 9 kan bij bet gebruikmaken van capsules met relatief lage energie de inrichting ook in een gering afgeschermde operatiekamer worden ingezet.

In het getoonde en besproken uitvoeringsvoorbeeld is gebruik gemaakt van een wissel met een ronde, draaibare wisselaansluitplaat.

5 Uiteraard zijn daarbij ook andere uitvoeringsvormen mogelijk. Zo kan gedacht worden aan lineair naast elkaar opgestelde doorgangen, waarbij de koppelelementen voor het verplaatsen omhoog of omlaag worden gebracht en daarna verschoven tot bij de volgende, te gebruiken doorgang en aldaar weer omlaag of omhoog worden gebracht.

10 Omdat de inrichting werkt met capsules waarin zich een radioactieve bron bevindt, is het van belang te weten wanneer een capsule de kluis heeft verlaten en weer daarin is teruggekeerd. Dit is te realiseren door het aanbrengen van een detector, bij voorkeur gemonteerd ter plaatse van het geleidedeel 13, welke detector het al dan niet passeren van een 15 capsule, een dummy of een radioactieve bron kan registreren. Tevens kan die detector worden ingezet voor het mede bepalen van de plaats waar de capsule zich bevindt in de applicator, alsmede of het juiste kanaal wordt gebruikt en op de juiste wijze is aangesloten..

Het spreekt voor zich, dat er binnen het kader van de uitvinding 20 nog vele wijzigingen en varianten mogelijk zijn naast de hierboven reeds genoemde. Zo kan gedacht worden twee, vier of meer koppelelementen met bijbehorende middelen. Ook is het mechanisme voor het ontkoppelen en verplaatsen van de koppelelementen op velerlei andere wijzen te realiseren, waarbij bijvoorbeeld gedacht kan worden aan het individueel kunnen 25 terugtrekken en verzwenken van de zwenkarmen. Verder sluiten in het uitvoeringsvoorbeeld de drie buizen alle aan op de uitgang van de kluis. Wordt een der buizen gebruikt voor het sturen van een dummy, dan kan ook deze buiten de kluis om worden gelegd.

1026130___ _

Claims (11)

1. Inrichting voor het transporteren en positioneren van een capsule, waarin zich een radioactieve bron bevindt, vanuit een afgeschermde kluis tot in een tijdelijk in het lichaam van een patiënt te plaatsen applicator, welke inrichting is voorzien van: 5. een capsule die verbonden is met een uiteinde van een transportdraad, die door een aandrijfmotor verschuifbaar ie; een kluis voor opslag van de capsule en voorzien van een kanaal voor het via de transportdraad uit en in de kluis brengen van de capsule; ten minste een applicator; 10. een met het aantal applicatoren overeenkomend aantal transport- slangen met elk een eerste uiteinde aangesloten op een applicator; een wisselaansluitplaat met meerdere doorlaten, waarbij elk tweede uiteinde van elke transportslang is aangesloten op een doorlaat; een wissel met een doorgang die enerzijds successievelijk in een stand 15 in lijn met een der doorlaten in de wisselaansluitplaat is te brengen en anderzijds aansluit op een eerste uiteinde van een buis waarvan het andere uiteinde aansluit op het kanaal door de kluis, een en ander zodanig, dat de capsule programmeerbaar wat betreft plaats en verblijftijd vanuit de kluis via de buis, de doorgang, een door de stand 20 van de wissel bepaalde doorlaat en een daarop aansluitende transportbuis tot in een applicator kan worden gebracht en weer tot in de kluis kan worden teruggetrokken, gekenmerkt door ten minste een verdere wissel met een doorgang, die evenals de doorgang van eerstgenoemde wissel in een stand in lijn met een der doorlaten in de wisselaansluitplaat is te brengen, 25 een en ander zodanig, dat een verdere capsule of een dummy aan een verdere transportdraad door een verdere aandrijfmotor wat betreft plaats en 1026130 verblijftijd programmeerbaar en onafhankelijk van andere capsules kan worden verplaatst door de transportslang die aansluit op de doorlaat gekozen door de stand van de verdere wissel.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elke wissel is voorzien van een verbindingselement, waarbij de verbindingselementen van de respectievelijke wissels onafhankelijk van elkaar verplaatsbaar zijn.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat tijdens het 10 verplaatsen van een der wissels elke verdere wissel geblokkeerd blijft.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de verbindingselementen onderling onafhankelijke zwenkarmen zijn, die voorzien zijn van een doorgang en om een gezamenlijke hartlijn zwenkbaar 15 zijn, om welke gezamenlijke hartlijn de doorlaten met hun hartlijnen en evenwijdig aan die gezamenlijke hartlijn cirkelsymmetrisch zijn opgesteld.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de onderling onafhankelijke zwenkarmen beurtelings door een zelfde motor aandrijfbaar 20 zijn.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de zwenkarmen in de richting van de gezamenlijke hartlijn gestuurd verplaatsbaar zijn.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat voor het gestuurd kunnen verplaatsen een trekmagneet aanwezig is, die elk der zwenkarmen, die in de richting van de gezamenlijke hartlijn naar de wisselaansluitplaat worden gedrongen, afzonderlijk in tegengestelde richting kan verplaatsen. 30 1026130

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in of nabij een doorgang of doorlaat een detector is opgesteld voor het registreren van het al dan niet passeren van een capsule, een dummy of een radioactieve brom. 5

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de detector pp een verbindingselement is gemonteerd.

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 10 dat de aandrijfmotoren stappenmotoren zijn.

11. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met hef kenmerk, dat de kluis meerdere kanalen heeft. 1026130 _