<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein therapeutisches Gammastrahlengerät, bestehend aus einem an einem
Stativ befestigten Strahlerkopf mit einer Einrichtung zur Steuerung des Verschlusses eines Gamma- strahlenbündels und einem Strahlerkopfantrieb für eine Rotationsbewegung um und gegebenenfalls für eine Längsbewegung zu einer Rotationsachse, die zur Längsachse einer Stützplatte eines Be- handlungstisches parallel läuft, der einen unbeweglichen Unterbau aufweist und die Stützplatte für einen daraufzulegenden Patienten trägt, die mit Einrichtungen für ihre Versetzung in waagrech- ter und lotrechter Richtung senkrecht zur Rotationsachse des Strahlerkopfes verbunden ist.
Bekannte Gammastrahlengeräte weisen einen an einem Stativ befestigten Strahlerkopf mit einem
Antrieb für die Verstellung desselben in bezug auf eine Rotationsachse bzw. auf eine Rotations- und Konvergenzachse und mit einer Steuerung des Verschlusses, einen Behandlungstisch mit einem ortsfesten Unterbau, der eine Stützplatte für einen Patienten, die mit Einrichtungen für ihre Ver- setzung in waagrechter und lotrechter Richtung verbunden ist, ein Steuerpult, eine handbetätigte
Steuerung und Blockierungselemente auf.
Mit Hilfe dieser bekannten Geräte kann die Bestrahlung von Patienten ausser in konventionel- ler Art mittels eines statischen Feldes auch mit Hilfe von Bewegungsbestrahlung oder mit Hilfe einer statischen Mehrfelder-Bestrahlung erfolgen.
Bei Bewegungsbestrahlungen dreht sich der Strahlerkopf mit einer offenen Strahlungsquelle um einen Patienten herum, der unbeweglich auf einer Stützplatte des Behandlungstisches liegt.
Bei dem statischen Mehrfelder-Verfahren wird der Strahlerkopf in bezug auf die Umlauf- und
Konvergenzachsen versetzt und die Behandlung wird mit einer abgeschirmten Strahlenquelle durch- geführt, wobei sich der Verschluss erst bei der Einstellung des Strahlerkopfes in die vorgegebene
Winkellage öffnet.
Im Regelfall ist der Abstand zwischen dem Strahlerkopf und der Stützplatte des Behandlungs- tisches durch konstruktive Parameter (Aussenabmessungen und Gewicht) des jeweiligen therapeuti- schen Gammageräts beschränkt.
Zur Lagerung des Patienten auf dem Behandlungstisch ist es jedoch wichtig, von den waagrechten und lotrechten Bewegungen der Stützplatte Kenntnis zu haben, da diese Grössen bestimmte Grenzwerte eines Sicherheitsabstands nicht überschreiten dürfen.
Falls bei der Lagerung des Patienten auf dem Behandlungstisch die Versetzungsgrössen der Stützplatte den Sicherheitsabstand (z. B. bei einer exzentrischen Lage einer Geschwulst beim Patienten) überschreiten, so kann der Strahlerkopf bei seiner Bewegung die Stützplatte oder den Patienten berühren, wodurch ein Ausfall des Geräts oder eine Verletzung des Patienten bewirkt werden könnte.
Bei der praktischen Anwendung dieser bekannten Geräte in Kliniken weiss das Bedienungspersonal nach der Lagerung des Patienten nicht, ob ein Zusammenstoss des Strahlerkopfes mit der Stützplatte erfolgen kann.
Deswegen muss man eine spezielle Prüfung der gefahrlosen Stellungen des Strahlerkopfes und der Stützplatte durchführen.
Diese Prüfung erfolgt üblicherweise durch das Bedienungspersonal mittels Bewegung des Strahlerkopfes mit Hilfe eines Hebels des Strahlerkopfantriebs.
Die Verstellungen des Strahlerkopfes um den auf der Stützplatte unbeweglich liegenden Patienten erfolgt bei geschlossenem Verschluss. Wenn der Strahlerkopf bei einer solchen Prüfung die Stützplatte oder den Patienten berührt, so muss man eine andere Lagerung und Prüfung durchführen und das so oft, bis der Strahlerkopf frei an der Stützplatte vorbeigeht, ohne dieselbe und den Patienten zu berühren.
Demzufolge ist ein wesentlicher Nachteil der bekannten Geräte eine langwierige Prozedur der Lagerung des Patienten, und sogar das Vorhandensein von Blockierungselementen z. B. Endschaltern schliesst die Möglichkeit des Zusammenstosses des Strahlerkopfes mit der Stützplatte während der Bestrahlung nicht aus. Die bekannten Abschaltelemente sprechen im Moment des Zusammenstosses des Strahlerkopfes mit der Stützplatte bzw. mit dem Patienten an und schliessen die Möglichkeit von Kollisionen nicht aus.
Die verlängerte Zeitdauer der Lagerung des Patienten in den bekannten Geräten verursacht ihrerseits eine Vergrösserung der Behandlungsdauer, d. h. eine Verringerung der Durchsatzmöglich-
<Desc/Clms Page number 2>
keiten der Behandlungskabinette für Strahlentherapie und zugleich eine Erhöhung der Strahlenbela- stung des Bedienungspersonals, das sich in der unmittelbaren Nähe des Strahlerkopfes befindet.
So wird z. B. gemäss der US-PS Nr. 3, 783, 251 und der GB-PS Nr. 1, 362, 673, zur Verminderung von Zusammenstössen von Stützplatte und Strahlerkopf während des Bestrahlungsvorgangs ein Algo- rithmus aufgestellt und in eine EDV-Anlage eingegeben. Diese Lösungen sind jedoch aufwendig.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Beseitigung der Nachteile der bekannten Geräte und
Erstellung eines Gerätes, welches die Behandlungszeit reduziert und den Strahlenschutz erhöht.
Der Erfindung liegt als technische Aufgabe zugrunde, das kinematische Zusammenwirken der
Einrichtungen, die für die Bewegung der Stützplatte des Behandlungstisches mit dem darauf liegen- den Patienten gegenüber dem beweglichen Strahlerkopf verantwortlich sind, zu koordinieren, um bereits bei der Lagerung des Patienten die Möglichkeit des Zusammenstosses des Strahlerkopfes mit der Stützplatte bzw. mit dem Patienten während der Bestrahlung verhindern zu können und um die Zeit zur Einbettung des Patienten zu verkürzen.
Die Aufgaben werden bei einem Gammastrahlengerät der eingangs genannten Art erfindungs- gemäss dadurch gelöst, dass die Einrichtungen für die waagrechte und lotrechte Versetzung der Stützplatte des Behandlungstisches kinematisch mit jeweils einem Umwandler verbunden sind, der die Grösse des Wertes des Abstands des äussersten Endes der Stützplatte von der Rotationsachse in Form der mechanischen Bewegung mindestens einer Tastspitze erstellt, die über ein Differential- getriebe mit einer Vergleichseinheit kinematisch verbunden ist bzw.
sind, welche Vergleichseinheit mit der Einrichtung zur Steuerung des Verschlusses und mindestens einem Strahlerkopfantrieb gekoppelt ist und bei Gleichheit des Wertes des Abstands des äussersten Endes der Stützplatte von der Rotationsachse mit einem vorgegebenen Wert, welcher kleiner als der Abstand des Strahlerkopfes von der Rotationsachse ist, die Einrichtung zur Steuerung des Verschlusses und den Strahlerkopfantrieb abschaltet.
Bei dem erfindungsgemässen Gammastrahlengerät ist es möglich, bereits bei der Einbettung des Patienten auf dem Behandlungstisch die Grösse der möglichen Versetzungen der Stützplatte des Behandlungstisches waagrecht und lotrecht festzulegen, weil die Vergleichseinheit im Falle, wenn die Grösse der jeweiligen Bewegung einen zulässigen Abstand übersteigt, anspricht bzw. abschaltet und dem Bedienungspersonal einen Hinweis gibt, den Patienten anders zu legen, so dass der Abstand den minimal zulässigen Sicherheitsabstand nicht überschreitet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Umwandler von profilierten Exzentern gebildet sind, auf denen Tastspitzen gleiten, die ihrerseits kinematisch mit der in Form eines mechanischen Differentialgetriebes ausgeführten Vergleichseinheit verbunden sind, wobei mit dessen einem Sonnenrad die die Querversetzung der Stützplatte verfolgende Tastspitze gekoppelt ist und mit dessen anderem Sonnenrad die die senkrechte Versetzung der Stützplatte verfolgende Tastspitze verbunden ist und wobei an der Umlaufräderachse des Differentialgetriebes ein Nocken montiert ist, der einen Mikroschalter betätigt, der mit seinem Öffnungskontakt in den Stromversorgungskreis der Einrichtung zur Steuerung des Verschlusses und des Strahlerkopfantriebs und mit seinem Schliesskontakt in den Stromversorgungskreis einer Signalisationseinrichtung geschaltet ist.
Bei einer solchen Ausführungsform können sämtliche Versetzungen der Stützplatte mit den Umwandlern, mit der Vergleichseinheit und dem Nocken leicht abgestimmt werden. Der kinematisch mit der die senkrechte Versetzung verfolgende Tastspitze verbundene Exzenter ermöglicht es, die Abhängigkeit der Veränderung der Projektion des Sicherheitsabstands auf die Ebene der waagrechten Versetzung der Stützplatte von ihren lotrechten Versetzungen zu ermitteln.
Die Ausführung der Vergleichseinheit in Form eines Differentialgetriebes ermöglicht es, algebraisches Addieren der Grössen vorzunehmen, die von den Tastspitzen der Exzenter zu dessen ; onnenrädern gelangen, wobei das Ergebnis dem Nocken übertragen wird.
Der Nocken ist an der Umlaufräderachse des Differentialgetriebes angeordnet und besitzt die Möglichkeit, auf den Mikroschalter einzuwirken, d. h. der Vorsprung des Nockens ist bei einer
EMI2.1
Bei einer andern erfindungsgemässen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der die Querversetzung der Stützplatte umsetzende Exzenter mit der Einrichtung zum Antrieb der Stützplatte über
<Desc/Clms Page number 3>
ein Nachlaufsystem verbunden ist, das ein Einstell- und ein Aufnahmeelement aufweist, die synchron mittels eines Verstärkers und eines Stellmotors gekoppelt sind, wobei sämtliche Elemente des Nach- laufsystems-ausser dem Geberelement - die Exzenter, das Differentialgetriebe und der Nocken im
Unterbau des Behandlungstisches montiert sind.
Dabei ist es möglich, sämtliche Bauteile im unbeweglichen Unterbau des Behandlungstisches unterzubringen, was besonders bequem für den Betrieb des Gerätes ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Gammastrahlengerätes das ausser dem Strahlerkopfantrieb für eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse auch einen Antrieb für eine Längsbewegung des Strahlerkopfes in bezug auf die Rotationsachse aufweist, wird vorgeschlagen, dass als Einrichtung für die Umwandlung der Versetzungen der Stützplatte des Behandlungstisches eine Konoideinrichtung mit einem Konoid vorgesehen ist, das symmetrisch zu einer Achse ausgebildet ist, die senkrecht zu seiner Drehachse ist, dass eine Tastspitze, zwei Nachlaufsysteme mit Einstell- und Aufnahmeelementen, Verstärkern und Stellmotoren, eine Exzentereinrichtung mit einem symmetrischen Exzenter und einer Tastspitze, Einrichtungen für die manuelle Einführung der Werte des Konvergenzwinkels und des Wirkungsradius des Strahlerkopfes,
ein mechanisches Differentialgetriebe, ein Nocken, ein Mikroschalter und Signalisierungselemente vorgesehen sind, dass die Drehachse des Konoids mit der Einrichtung für die Senkrechtversetzung der Stützplatte und das Konoid selbst mit einem Stellmotor und mit einem Aufnahmeelement des Nachlaufsystems kinematisch verbunden ist, dessen Einstellelement kinematisch mit der Einrichtung für die Querversetzung der Stützplatte des Tisches gekoppelt ist, die Drehachse des Exzenters mit der Einrichtung für die manuelle Einführung des Konvergenzwinkels, mit dem Aufnahmeelement und dem Stellmotor eines Nachlaufsystems kinematisch verbunden ist, das durch das Einstellelement kinematisch mit dem Konvergenzantrieb gekoppelt ist,
und dass das mechanische Differentialgetriebe mit dem einen Sonnenrad mit der Tastspitze der Konoideinrichtung und mit dem andern Sonnenrad mit der Tastspitze der Exzentereinrichtung und durch die Achse der Umlaufräder mit der Einrichtung für die manuelle Einführung des Wertes des Wirkungsbereiches und mit der Drehachse des Nockens verbunden ist, mit dem der Mikroschalter betätigbar ist, der mit seinem Öffnungskontakt in den Stromversorgungskreis der Einrichtung zur Steuerung des Verschlusses und der Strahlerkopfantriebe und mit seinem Schliesskontakt in den Stromversorgungskreis der Signalisierungselemente geschaltet ist.
Ein derartiges Gammastrahlengerät ermöglicht es, sämtliche Versetzungen der Stützplatte mit den Umwandlern, der Vergleichseinheit und dem Konoid einfach kinematisch abzustimmen. Dabei
EMI3.1
eine zusätzliche Korrektur von Hand mittels der Einrichtung für die manuelle Einführung des Konvergenzwinkels während der Lagerung des Patienten bzw. automatisch während der Bestrahlung mit Hilfe des Nachlaufsystems für die Einführung des Konvergenzwinkels durchgeführt.
Die Zunahmen von Radiusvektoren des Konoids sind in einem bestimmten Massstab nach folgender Formel ausgeführt :
EMI3.2
EMI3.3
Eine solche Formel bzw. technische Lösung für das Konoid ermöglicht es, den Wert des Sicherheitsabstands in Abhängigkeit von der Versetzung der Stützplatte beim Auflegen des Patienten leicht zu ermitteln, aber ohne dabei den Neigungswinkel des Strahlerkopfes bezüglich der Konvergenzachse zu berücksichtigen.
Ferner können die Zunahmen von Radiusvektoren des Exzenters in einem bestimmten Massstab nach folgender Formel ausgeführt sein :
<Desc/Clms Page number 4>
Ra-R4 worin Rs der Radius des Wirkungsbereiches des Strahlerkopfes ist und R 4 der Radius des Wirkungsbereiches des Strahlerkopfes unter Berücksichtigung des Konver- genzwinkels ist.
Damit wird es möglich, eine Korrektur der Grösse des Konvergenzwinkels für die Ermittlung des Sicherheitsabstands einzuführen.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung der gegenseitigen Anordnung eines Strahlerkopfes und einer Stützplatte eines Behandlungstisches, Fig. 2 ein Funktionsschaltbild eines erfindungsgemässen Gammastrahlengerätes, Fig. 3 ein kinematisches Schema der Verbindung von Einrichtungen für die Versetzung der Stützplatte mit Umwandlern, eine Vergleichseinheit und einem Kurvenkörper, Fig. 4 ein Funktionsschaltbild eines Gammastrahlengerätes, Fig. 5 einen Getriebeplan der Verbindung der Einrichtungen für die Versetzung der Stützplatte mit Umwandlern, einer Vergleichseinheit und einem Nocken und Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Strahlerkopfes bei seiner Drehung in bezug auf die Achse um einen Konvergenzwinkel.
In Fig. 1 sind mehrere mögliche Stellungen des Strahlerkopfes --1-- in bezug zu einer Stützplatte eines Behandlungstisches bei der Versetzung des Strahlerkopfes von der Nullstellung (ausgezogene Linie) in senkrechter und waagrechter Richtung abgebildet.
Der Abschnitt OA entspricht einer Versetzung in senkrechter Richtung und wird mit "y" bezeichnet.
Der Abschnitt AB bestimmt die Grösse der Projektion des Sicherheitsabstands auf die Fläche der Stützplatte.
EMI4.1
Der Abschnitt "a" entspricht der halben Breite der Stützplatte.
In Fig. 1 ist auch der Wirkungsradius R, des Strahlerkopfes gezeigt (eine für jeden konkreten Gerätetyp konstante Grösse). Der Sicherheitsabstand R, soll immer etwas kleiner sein als Rg. u. zw. um einen Wert, der für eine freie Versetzung des Strahlerkopfes --1-- rings um die Stützplatte des Behandlungstisches ausreichend ist.
Aus Fig. 3 und 5 ist zu ersehen, dass mit jeder der Einrichtungen für die Versetzung der
EMI4.2
<Desc/Clms Page number 5>
(Fig. l,Öffnungskontakt --18-- an die Einrichtung --3-- für die Steuerung des Verschlusses und an den Antrieb --2-- zur Versetzung des Strahlerkopfes und mit seinem Schliesskontakt-19-an Signali- sierungselemente --20 und 21-- geschaltet ist, die an einem Steuerpult --22-- bzw. einem manuell betriebenen Manipulator -23-- vorgesehen sind.
Das therapeutische Gammastrahlengerät hat folgende Funktionsweise :
In der Anfangsstellung wird der Strahlerkopf --1-- in eine Nullage gebracht, in der ein wirksames Strahlenbündel bei Bestrahlung streng senkrecht auf die Stützplatte des Behandlungstisches einfällt, auf die man den Patienten vor Beginn der Bestrahlung legt.
Die Einbettung des Patienten erfolgt so, dass sich der Krankheitsherd im Mittelpunkt einer Kreislinie befindet, die vom Strahlerkopf bei seiner Umlaufbewegung um den Patienten beschrieben wird. Hiefür werden die Versetzungen der Stützplatte in waagrechter und lotrechter Richtung durchgeführt, was mit Hilfe der Einrichtung --5-- für die waagrechte Versetzung und der Einrich-
EMI5.1
und dabei das Aufnahmeelement -10-- und den Exzenter --9-- dreht. Der Stellmotor --8-- dreht sich so lange, bis das Abweichungssignal am Eingang des Verstärkers --11-- gleich Null ist, d. h. bis das Aufnahmeelement --10-- genau die gleiche Winkelstellung wie das Geberelement --7-- des Nachlaufsystems --6-- einnimmt.
Hiedurch erfolgt die Übertragung der Querversetzung der Stützplatte
EMI5.2
bequemen Betriebes montiert werden.
Bei der Versetzung der Stützplatte in lotrechter Richtung mittels der Einrichtung --4-- wird die Bewegung dem Exzenter -12- übertragen.
Infolge dieser Versetzungen der Stützplatte dreht die Tastspitze --14-- das Sonnenrad des
Differentialgetriebes --13-- um einen Winkel, der der Grösse y-proportional ist, worin R, der Sicherheitsabstand bei einer Rotationsbewegung des Strahlerkopfes und y die Grösse der lotrechten Versetzung der Stützplatte ist.
Die Tastspitze --15-- dreht das andere Sonnenrad des Differentialgetriebes --13-- um einen Winkel, der x + a gleich ist, worin x die Grösse der Querversetzung der Stützplatte und a die halbe Breite der Stützplatte ist.
Das mechanische Differentialgetriebe --13-- führt das algebraische Addieren der Versetzungsgrössen der Tastspitzen --14 und 15-- aus und überträgt gleichzeitig das Ergebnis dieser Addition in eine Drehung des Nockens --16--, der vorher mit seinem Vorsprung um einen bestimmten Winkel gegenüber dem Mikroschalter --17-- verdreht ist.
Wenn der Abstand AB gleich x + a wird, so ist der Drehwinkel des Nockens --16-- in bezug auf den Mikroschalter --17-- gleich Null, und der Nocken --16-- betätigt mit seinem Vorsprung den Mikroschalter, der auslöst und mit seinem Öffnungskontakt --18-- die Einrichtung --3-- zur Steuerung des Verschlusses und des Antriebs --2-- zur Versetzung des Strahlerkopfes abschaltet und mit seinem Schliesskontakt -19- die Signalisierungselemente --20 und 21-- einschaltet.
Wenn am Handmanipulator -23-- ein Signal erscheint, dass der Strahlerkopf --1-- bei seiner Bewegung mit der Stützplatte des Behandlungstisches in Berührung kommen kann, so muss das Bedienungspersonal erneut die Einbettung des Patienten auf dem Behandlungstisch durchführen. Die Einbettung des Patienten wird auf solche Weise vorgenommen, dass die Signalisierungselemente - 20 und 21-nicht ansprechen, d. h. dass kein Zusammenstoss erfolgt.
Nach der richtigen Einbettung geht das Bedienungspersonal aus dem Behandlungsraum, in dem das Gammastrahlengerät und der Handmanipulator stehen, in den Bedienungsraum und stellen an einem Steuerpult --22-- alle erforderlichen Parameter für die jeweilige Rotations- bzw. Mehrfelder-Bestrahlung ein (in Abhängigkeit davon, nach welcher Methode die Bestrahlung erfolgt.)
Wenn im Prozess der Bestrahlung die Verschiebung der Stützplatte des Behandlungstisches infolge irgendwelcher Defekte am Behandlungstisch oder infolge eines vom Bedienungspersonal zuge-
<Desc/Clms Page number 6>
lassenen Fehlers erfolgt, und dabei diese Verschiebung die maximal mögliche Grösse für ein gefahr- loses Durchgehen des Strahlerkopfes rings um die Stützplatte mit dem darauf liegenden Patienten übersteigt,
so löst der Mikroschalter --17-- unter Einwirkung des Nockens --16-- aus und schaltet die Einrichtung --3-- zur Steuerung des Verschlusses und des Antriebs --2-- für die Versetzung des Strahlerkopfes ab. Dabei schliesst sich der Verschluss, und der Strahlerkopf - wenn er in Be- wegung war-bleibt stehen. Am Steuerpult --22-- werden die Signalisierungselemente betätigt, die die Möglichkeit eines Zusammenstosses anzeigen.
Nach der Beseitigung einer Störungsursache, wovon das Abschalten der Signalisierungselemente zeugt, kann die Behandlung fortgesetzt werden.
Eine ähnliche Bau- und Funktionsweise hat auch ein therapeutisches rotationskonvergentes Gammastrahlengerät.
Der Hauptunterschied dieses Gerätes besteht in einer grossen Beweglichkeit des Strahlerkopfes, d. h., dass dieser nicht nur in bezug auf die Umlaufachse sondern zusätzlich auch in bezug auf die Konvergenzachse beweglich ist. Für diesen Zweck weist der Strahlerkopf einen Konvergenzantrieb auf.
Die Neigung des Strahlerkopfes bezüglich der Konvergenzachse verringert wesentlich den Sicherheitsabstand des Gerätes und erfordert es, zusätzliche Einrichtungen und Elemente in das Gerät einzuführen, die es ermöglichen, die Sicherheit des Patienten zu gewähren, die Möglichkeit eines Zusammenstosses des Strahlerkopfes mit der Stützplatte bei seiner Bewegung auszuschliessen und gleichzeitig die für die Einbettung des Patienten erforderliche Zeit zu reduzieren.
Die Verminderung der Zeit für die Einbettung des Patienten verringert ihrerseits die für die gesamte Behandlung notwendige Zeit, wodurch die Durchsatzfähigkeit der Behandlungszimmer für Strahlentherapie erhöht wird.
Das Gerät enthält einen an einem Stativ (auf den Zeichnungen nicht gezeigt) befestigten Strahlerkopf-24-- (Fig. 4, 5) mit einem Strahlerkopfantrieb --25-- für eine Rotationsbewegung und einem Antrieb --26-- für eine Längsbewegung des Strahlerkopfes und einer Einrichtung - zur Steuerung des Verschlusses sowie einen Behandlungstisch (nicht dargestellt) mit einer Einrichtung --28-- zur waagrechten Versetzung und einer Einrichtung --29-- zur senkrechten Versetzung der Stützplatte.
Ein Nachlaufsystem --30-- ist mit einem Einstellelement --31-- kinematisch mit der Einrichtung --28-- für die Querversetzung der Stützplatte und elektrisch mit einem Aufnahmeelement --32-- verbunden, das an einen Stellmotor --33-- über einen Verstärker --34-- ange- schlossen wird.
EMI6.1
--33-- ist--37-- des Konoids-35-- kinematisch mit der Einrichtung --29-- zur Senkrechtversetzung der Stützplatte verbunden ist.
Ein Nachlaufsystem --38-- ist mit seinem Einstellelement --39-- kinematisch mit dem Konvergenzantrieb --26-- des Strahlerkopfes --24-- und elektrisch mit einem Aufnahmeelement --40-- verbunden, das an einen Stellmotor --41-- über einen Verstärker --42-- angeschlossen ist.
Der Stellmotor --41-- des Nachlaufsystems --38-- ist kinematisch mit dem Aufnahmeelement - dieses Systems mit der Drehachse des Exzenters --43-- einer Exzentereinrichtung - und mit einer Einrichtung --45-- für manuelle Einführung des Konvergenzwinkels verbun-
EMI6.2
der Tastspitze --50-- einer Konoideinrichtung --36-- und mit dem andern Sonnenrad mit der Tastspitze --51-- einer Exzentereinrichtung --44-- verbunden, und durch die Achse von Umlaufrädern mit der Achse eines Nockens --52-- und mit einer Einrichtung --53-- für die manuelle Einführung der Werte des Wirkungsbereiches verbunden, die einen Hebel --54-- mit dem darauf befestigten Index --55-- und eine unbewegliche Skala --56-- enthält.
Der Nocken --52-- ist an einer Achse mit der Möglichkeit der Einwirkung auf einen Mikroschalter-57-- angeordnet, der mit seinem Öffnungskontakt --58-- in den Stromversorgungskreis ier Einrichtung für die Steuerung des Verschlusses und der Antriebe --25 und 26-- für die Rota-
<Desc/Clms Page number 7>
tion bzw. die Konvergenz und mit seinem Schliesskontakt-59-an den Stromversorgungskreis von Signalisierungselementen-60 und 61-geschaltet ist, die an einem Handmanipulator --62- bzw. an einem Steuerpult -63- montiert sind.
Dieses therapeutische rotationskonvergente Gammastrahlengerät hat folgende Funktionsweise :
EMI7.1
genzachsen in eine Nullage gebracht.
Die Einbettung des Patienten erfolgt auf eine solche Weise, dass der Krankheitsherd im Mittelpunkt der Kreislinie liegt, die vom Strahlerkopf bei seiner rotationskonvergenten Bewegung mit offener Strahlenquelle bezüglich des unbeweglich auf der Stützplatte liegenden Patienten beschrieben wird.
Bei Einbettung des Patienten führt man Versetzungen der Stützplatte in waagrechter und senkrechter Richtung aus, was mittels der Einrichtung -28-- für die Querversetzung und der Einrich- tung --29-- für die Senkrechtversetzung der Stützplatte erfolgt.
Dabei wird das Einstellelement --31-- des Nachlaufsystems --30-- in eine entsprechende Winkelstellung gebracht. Die Spannung von seinem Eingang, die dem Drehwinkel proportional ist, gelangt an das Aufnahmeelement --32--, von dessen Ausgang ein Abweichungssignal durch den Verstärker - -34-- zum Stellmotor --33- gelangt, der sich unter Einwirkung der verstärkten Spannung zu drehen beginnt. Dabei dreht sich das Aufnahmeelement --32-- und versetzt mit Hilfe der kinematischen Kopplung das Konoid --35-- in fortschreitende Bewegung. Der Stellmotor --33-- dreht sich so lange, bis das Abweichungssignal am Eingang des Verstärkers --34-- gleich Null ist, d. h., bis das Aufnahmeelement --32- genau die gleiche Winkelstellung wie das Einstellelement --31-des Nachlaufsystems -30-- einnimmt.
Bei Versetzung der Stützplatte in senkrechter Richtung wird die Bewegung von der Einrich- tune --29- four die Senkrechtversetzung der Stützplatte unter Zuhilfenahme einer kinematischen Kopplung zur Drehung der Achse --37-- des Konoids --35-- übertragen. Infolge dieser Versetzungen der Stützplatte dreht die Tastspitze --50-- der Konoideinrichtung --36-- ein Sonnenrad des mechanischen Differentialgetriebes -49-- um einen Winkel, der dem Radius Rl proportional ist, der sich nach folgender Formel ergibt :
EMI7.2
worin x die Grösse der waagrechten Versetzung der Stützplatte, a die Grösse der halben Breite der Stützplatte (eine konstante Grösse) und y die Grösse der Senkrechtversetzung der Stützplatte ist.
Bei Neigung des Strahlerkopfes --24-- um einen Winkel a bezüglich der Konvergenzachse ver-
EMI7.3
Dabei kann der Neigungswinkel des Strahlerkopfes bezüglich der Konvergenzachse mit Hilfe des Nachlaufsystems --38-- eingeführt werden, dessen Einstellelement --39-- in der Getriebekette des Antriebs -26-- für die Konvergenz des Strahlerkopfes aufgestellt ist. Bei Neigung des Strahlerkopfes-24-um den vorgegebenen Winkel bezüglich der Konvergenzachse kommt die diesem Winkel proportionale Spannung am Aufnahmeelement --40-- an, von dessen Ausgang ein Abweichungssignal
EMI7.4
zum Stellmotor-41-- gelangt,- gleich Null ist, d. h., bis das Aufnahmeelement --40-- genau die gleiche Winkelstellung wie der Einsteller --39-- des Nachlaufsystems einnimmt.
Der Neigungswinkel des Strahlerkopfes bezüglich der Konvergenzachse kann auch mit Hilfe der Einrichtung --45-- für die manuelle Einführung des Konvergenzwinkels eingestellt werden. Das erlaubt, die Zeit der Einbettung des Patienten zu reduzieren, da es keine Prüfung des Sicherheitsabstands mit Hilfe der Einschaltung des Antriebs --26-- für die Konvergenz und Drehung des Strahlerkopfes um den vorgegebenen Winkel erforderlich macht. Dieser Winkel wird mit Hilfe des
<Desc/Clms Page number 8>
Hebels --46-- mit dem darauf befestigten Index --47-- nach der Skala --48-- eingeführt. Es wird üblicherweise ein für die Behandlung maximal erforderlicher Winkel eingestellt. Nach der Einbet- tung des Patienten wird der Index --47-- mit dem Hebel --46-- in die Nullage gebracht.
Bei Drehung des Exzenters --43-- der Exzentereinrichtung --44-- dreht die Tastspitze - das andere Sonnenrad des mechanischen Differentialgetriebes --49-- um einen Winkel, der der Änderung des Sicherheitsabstands bei der Umlaufbewegung des Strahlerkopfes in Abhängigkeit von den Neigungswinkeln des Strahlerkopfes bezüglich der Konvergenzachse proportional ist, d. h., um einen Winkel, der R-R proportional ist.
Das mechanische Differentialgetriebe --49-- führt eine algebraische Addition der Versetzungs- grössen der Tastspitzen der Konoideinrichtung --36-- und der Exzentereinrichtung --44-- aus und überträgt gleichzeitig das Ergebnis dieser Addition in eine Drehung des Nockens --52--, der vorher mit seinem Vorsprung um einen dem Sicherheitsabstand proportionalen Winkel in bezug auf den Mikroschalter --57-- verdreht wird.
Der Winkel der vorherigen Schwenkung des Vorsprungs des Nockens --52-- kann mit dem Hebel - einer Einrichtung --53-- für die Einführung des Wirkungsradius geändert werden. Dabei wird der Index --55-- nach der Skala --56-- gegenüber der Markierung eingestellt, die einem bestimmten Wirkungsradius entspricht. Der Wirkungsradius ist für jedes Gerät eine bei der Umlaufbewegung konstante Grösse.
Beim Zusammenfallen des jeweiligen Umlaufradius mit dem Sicherheitsabstand, d. h., wenn Rl = R3 ist, ist der Drehwinkel des Nockens --52-- bezüglich des Mikroschalters --57-- gleich Null, und der Nocken wirkt mit seinem Vorsprung auf den Mikroschalter ein, der auslöst und mit seinem Öffnungskontakt --58-- die Einrichtung --27-- für die Steuerung des Verschlusses und der Antriebe --25 und 26-- für die Versetzung des Strahlerkopfes abschaltet und mit seinem Schliesskontakt --59-- den Stromversorgungskreis der Signalisierungselemente --60 und 61-- schliesst.
Wenn am Handmanipulator --62-- ein Signal auftritt, dass der Strahlerkopf --24-- infolge seiner Bewegung mit der Stützplatte in Berührung kommen könnte, führt das Bedienungspersonal erneut die Einbettung des Patienten so durch, dass die Signalisierung nicht auslöst.
Wenn bei der Bestrahlung die Verschiebung der Stützplatte des Behandlungstisches (infolge irgendwelcher Defekte bzw. Fehler des Bedienungspersonals) erfolgt oder die für die Bestrahlung des jeweiligen Patienten maximal zulässige Lage des Strahlerkopfes in der Konvergenzachse überschritten wird und dabei diese Grössen die maximal für ein gefahrloses Umrunden der Stützplatte durch den Strahlerkopf zulässigen Grössen übertreffen, wird der Mikroschalter --57-- auslösen und den Stromversorgungskreis der Einrichtung --27-- für die Steuerung des Verschlusses und der Antriebe der Umlaufbewegung und Konvergenz abschalten. Dabei schliesst der Verschluss, und der Strahlerkopf-wenn er in Bewegung war-bleibt stehen.
Am Steuerpult --63-- lösen die Signalisierungselemente --61-- aus und geben ein Signal über die Möglichkeit eines Zusammenstosses. Nach der Beseitigung der Strömungsursache, wovon die Abschaltung der Signalisation zeugt, kann die Behandlung fortgesetzt werden.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.