DE3102625A1

DE3102625A1 - Radiologisches untersuchungsgeraet

Info

Publication number: DE3102625A1
Application number: DE19813102625
Authority: DE
Inventors: John Kevin 01742 Concord Mass. Grady
Original assignee: Individual
Current assignee: GRADY, JOHN K., HARVARD, MASS., US
Priority date: 1980-05-09
Filing date: 1981-01-27
Publication date: 1982-01-14
Also published as: FR2481919B1; CA1158784A; DE3102625C2; GB2075810B; FR2481919A1; GB2075810A

Description

- 5 BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein radiologisches Gerät, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, zum Haltern und Manövrieren einer Mehrzahl von Röntgenstrahlgeräten, die eine gleichzeitige oder aufeinanderfolgende Durchleuchtung zur Untersuchung verschiedener Ebenen eines Organes ermöglichen.

In der Arteriografie wird in Blutgefäße und Organe ein strahlenundurchlässiges Kontrastmedium injiziert, das für Diagnosezwecke verwendet wird. Radiogramme werden von dem mit Injektionen behandelten Bereich angefertigt, um die Strömung des Kon_%trastmediums durch den verdächtigten Bereich hindurch und um diesen herum zu erfassen. Dadurch werden verschiedene Arten von Tumoren und anderen Störungen differenziert. Bei der Radiotopografie wird ein Radioisotop in den untersuchten Bereich injiziert, und eine Szintillationskamera mißt die Verteilung des Isotops in dem verdächtigten Gebiet um dieses herum. Dabei wird natürlich angestrebt, die Menge des Kontrastmediums bzw. Radioisotops, das dem Patienten eingespritzt wird, minimal zu halten, während eine maximale Ausnutzung der Bestrahlung des Patienten in Form von belichteten Filmen über einen weiten Winkelbereich bei minimaler Beeinträchtigung des Wohlbefindens des Patienten angestrebt wird.

Zur Erleichterung der radiologischen Untersuchung wurden bereits zahlreiche Vorrichtungen vorgeschlagen. In der US-PS 1 599 696 ist ein Röntgenstrahlgerät beschrieben, das eine einzige Röntgenröhre umfaßt, die in bewegbarer Zusammenwirkungsbeziehung mit einem Fluoreszenzschirm besteht, und zwar auf einem kreisföx-migen Rahmen, der· um den zu untersuchenden Patienten herum angeordnet ist. Bei dieser Vorrichtung ist es nicht vorgesehen, den Abstand zwischen den miteinander zusammenwirkenden Elementen des Systems und/oder

130062/0466

dem untersuchten Patienten zu verändern, und die vorgeschlagene Kombination mit dem Untersuchungstisch ist unzweckmäßig, da ein großer Bereich radiografischer Untersuchungen nur schwierig zu verwirklichen ist.

In der US-PS 2 167 116 ist ein Gerät mit einer einzelnen Röntgenquelle beschrieben, die eine kugelförmige, den Film mit einbeziehende Bewegungsoberflache aufweist, wodurch bogenförmige Bewegungen in einer einzigen Ebene vermieden werden.

In der US-PS 2 818 510 ist ein Röntgengerät beschrieben, bei dem ein auf Rädern bewegter Wagen Ringe lagert, die eine Röntgenröhre und ein Luminoskop so führen, daß sie ein zu untersuchendes Objekt konzentrisch umgeben. Die Ringe werden jedoch durch große Getriebemechanismen angetrieben, die die Röntgenquelle und den Strahlenempfänger auf ihren Bahnen antreiben.

In der US-PS 3 281 598 ist ein C-förmiger Arm beschrieben, der eine einzelne Röntgenquelle und eine Empfängereinheit trägt und gemeinsam mit einem darüber angeordneten Lagerungssystem bewegbar ist, jedoch mittels eines voluminösen senkrechten Trägerarms.

In der US-PS 3 892 967 ist ferner ein Gerät beschrieben, bei dem ein bewegbarer U-förmiger Arm einen Zwischenteil aufweist, der als 'Gestängeanordnung ausgebildet ist und ein Parallelogramm umfaßt, um einen kugelförmigen geometrischen Ort für die Position der Röntgenquelle und des Strahlungsempfängers zu bilden.

Bei den bekannten Geräten wird jedoch nicht in Betracht gezogen, Durchleuchtungen in zwei Ebenen gleichzeitig oder nacheinander bzw. sequentiell vorzunehmen, so daß bei der Untersuchung nur eine einzige Kontrastinjektion erforderlich wäre;

130062/0466

auch die gegenseitige Verriegelung von zwei Röntgenröhren bzw. radioaktiven Elementen in vorbestimmten radialen Positionen bei gleichzeitiger Bewegung der zwei Strahlungsquellen um eine Drehachse ist im Stand der Technik nicht angesprochen. Durch eine solche Verriegelung können die beiden Strahlungsquellen gleichzeitig um einen gemeinsamen Mittelpunkt gedreht werden oc3er nacheinander Durchleuchtungen eines Organs in zwei Ebenen vornehmen, damit der Beobachter die Funktion des untersuchten Organs visuell prüfen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein radiologisches Gerät zu schaffen, das die gleichzeitige oder sequentielle radiologische Untersuchung in zwei Ebenen ermöglicht, und zwar mittels einer Mehrzahl von radiologischen Untersuchungsgeräten, wobei die Dosis an Radioisotopen oder Kontrastmedien auf ein Minimum reduziert werden soll.

Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Erfindung wird somit ein radiologisches Untersuchungsgerät geschaffen, bei dem eine Mehrzahl von radiologischen Quellen und radiologischen Empfängern umfangsmaßig und radial in bezug auf den untersuchten Patienten bewegbar sind, um die gleichzeitige oder aufeinanderfolgende Untersuchung des Patienten in zwei Ebenen und aus einer Mehrzahl von Winkeln zu ermöglichen, damit der Patient durch die erforderliche Menge des Kontrastmittels bzw. der Radioisotopen möglichst wenig belastet wird. Das Gerät umfaßt zwei allgemein U-förmige Halterungen, die jeweils um eine gemeinsame Achse, die durch einen gemeinsamen Mittelpunkt geht, schwenkbar sind. An den Enden der Halterungen sind jeweils eine radiologische Quelle und ein radiologischer Empfänger angeordnet. Jede radiologische Quelle und jeder radiologische Empfänger ist um den Patienten herum und gleichzeitig auf ihn zu bzw. von ihm fort bewegbar, um verschiedene Strahlungs-

130062/0486

Intensitäten und gleichzeitig verschiedene Untersuchungswinkel zu ermöglichen. Durch ein System aus Seilen, Gegengewichten und Rollen innerhalb der Halterungen kann die Radialbewegung der jeweiligen Einheiten erfolgen, während jeder U-förmige Halterungsarm schwenkbar in einem Schwenklager gelagert ist, das von einem schweren Sockel getragen wird. Die Halterungsarme bewegen sich umeinander und um den Patienten herum, der nach der Drehachse dieser Halterungsarme ausgerichtet ist. Die Arme können ferner gegeneinander verriegelt werden, sind jedoch um die Drehachse so bewegbar, daß eine Reihe von Ansichten um eine gemeinsame Mitte herum in zwei Ebenen angefertigt werden kann. Durch die Erfindung wird ferner ein radiologisches Untersuchungsgerät geschaffen, das mit einem Unter&uchungstisch ausgerüstet ist, der um eine Achse drehbar ist, die senkrecht zu der gemeinsamen Achse der U-förmigen Halterungsarme ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines radiologischen Untersuchungsgerätes nach der Erfindung, bei dem zum erleichterten Verständnis bestimmte Teile fortgelassen sind;

Fig. 2 eine Schnittansicht lungs Linie 1I-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht des Untersuchungsgeräts, das einen Lagerungstisch umfaßt, wobei wiederum zum erleichterten Verständnis Teile des Gerätes fortgelassen sind; und

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Halterungsteils.

130062/0466

Das in Fig. 1 gezeigte radiologische Untersuch-oingsgerät 10 umfaßt einen ersten U-förmigen Halterungsarm 12 und einen zweiten U-förmigen Halterungsarm 14, die auf einer gemeinsamen Welle 16 schwenkbar in bezug aufeinander gelagert sind, wobei auch die Welle 16 wiederum in einer Buchse 18 drehbar gelagert ist, die in einem schweren Sockel 20 fest gehaltert ist. Der erste und der zweite Halterungsarm 12, 14 sind um eine gemeinsame Achse A verschwenkbar, die auch die Achse der gemeinsamen Welle 16 ist. Die Achse A fluchtet mit demjenigen Teil eines zu untersuchenden Patienten P oder Gegenstandes, der in Fig. 1 auf einem Tisch T angeordnet gezeigt ist. der strahlungsdurchlässig ist. Die gemeinsame Achse A kann allgemein horizontal angeordnet sein, oder sie ist senkrecht in bez\jg auf den Tisch T und den untersuchten Gegenstand bzw. Patienten angeordnet.

Der erste Halterungsarm 12 umfaßt zwei hohle, allgemein parallel verlaufende Teile 22, 24, die durch ein hohles Transversalteil 26 miteinander verbunden sind. Jedes Teil 22, 24 ist an seinem freien Ende mit einem Rahmen 28 versehen. An' dem einen Teil 22 ist mittels des Rahmens 28 eine Strahlungseinrichtung bewegbar" gehaltert, z.B. ein Strahlungsbildempfänger 30, während mittels des Rahmens 28 an dem anderen Teil 24 eine Strahlungseinrichtung gehaltert ist, z.B. eine Strahlungsquelle·32. Der Strahlungsbildempfänger 30 und die Strahlungsquelle 32 können radial in bezug auf die gemeinsame Achse A und gemeinsam miteinander bewegt werden, um die Abbildung mittels radiologischer Untersuchung zu variieren. Der zweite Halterungsarm 14 ist in gleicher Weise wie der erste Halterungsarm 12 angeordnet bzw. ausgebildet, mit der Ausnahme, daß er zwei allgemein parallel verlaufende Teile 34, 36 aufweist, die weniger lang sind als die Teile 22, 24 des ersten Halterungsarms 12, da diese sich überlappen. Die Teile 34, 36 (von denen in Fig. 1 zur klareren Darstellung nur eines gezeigt ist) sind durch ein hohles Transversalteil 38 miteinander verbunden. Jedes Teil 34, 36 des zweiten Halte-

130062/0466

rungsarmes 14 ist an seinem freien Ende mit einem Rahmen 28 versehen. An dem einen Teil 34 haltert der Rahmen 28 eine bewegbare Strahlungseinrichtung, z.B. einen Strahlungsbildempfänger 30, während der Rahmen 28 an dem anderen Teil 36 eine Strahlungseinrichtung bewegbar haltert, z.B. eine Strahlungsquelle 32, wie in den Fig. 2 und 3 deutlicher dargestellt ist.

Jede Strahlungsquellen- und Empfängergruppe hat eine Strahlungsachse, welche die Drehachse A in einem gemeinsamen Mittelpunkt C (Fig. 3) im Inneren des untersuchten Gegenstands bzw. Patienten schneidet. Auch der Tisch T ist um diesen gemeinsamen Mittelpunkt drehbar. Durch Drehung des Tisches und der zwei U-förmigen Halterungen wird eine Untersuchung aus allen Winkelrichtungen zur Innenseite einer Abbildungskugel hin ermöglicht, deren Mittelpunkt mit dem gemeinsamen Mittelpunkt C zusammenfällt.

Jedes Teil 22, 24, 34 und 36 ist hohl ausgebildet, ebenso wie jedes Transversalteil 26, 38,wobei in den Hohlraum ein System 40 aus Seilen, Rollen und Gegengewichten angeordnet ist, um die radial gerichtete Bewegung der Strahlungsquellen 32 und der Strahlungsbildempfänger 30 zu erleichtern. Ein Teil des in Fig. 4 dargestellten Systems 40 befindet sich in einem der Teile 22, wobei eine Doppelrolle 42, die zwei RoIlenscheiben aufweist, an dem freien Ende in der Nähe des Strahlungsbildempfängers angeordnet ist. Eine weitere Anordnung von Rollen 44, 46 ist in der Biegung bzw. Verbindung des Verbindungsteils 26 mit dem, ; Teil 22 vorgesehen, und eine weitere Doppelrolle 48 mit zwei Rollenscheiben ist an einer Zwischenstelle des Verbindungsteils 26 angeordnet. Ein flexibles Seil 50 ist mit einem Ende an einen Ausleger 52, der auf einer Stange 56 gleitet, auf der radial nach außen gerichteten Seite des Rahmens 28 an dem Teil 22 befestigt. Endanschläge 57 sind an jedem Ende der Stange 56 angeordnet. Das Seil 50 ist teilweise um den radial einwärts gerichteten Teil einer der Rollenscheiben der Doppelrolle 42 herum und durch den Hohlraum des Teils 22

130062/0466

hindurchgeführt und um die radial außen gelegene Seite einer der Rollen 46 in der Biegung des Halterungsarmes 12 herumgeführt, von dort verläuft das Seil radial einwärts in das transversale Teil 26 und ist um eine Rollenscheibe der darin angeordneten weiteren Doppelrolle 48 herumgeführt; von dort erstreckt es sich radial nach außen zu einem Gewicht W, das geeignet bemessen ist, um einen Ausgleich zu bewirken; dann verläuft das Seil von dessen radial außenseitigem Ende um eine weitere Rollenscheibe 44 in der Biegung des Halterungsarmes 12 herum, aus dem Teil 22 heraus und um die andere Rollenscheibe der Doppelrolle 42 herum, von wo aus es radial einwärts verläuft und schließlich an einem Ausleger 54 auf der radial einwärts gerichteten Seite des Rahmens 28 an dem Teil 22 befestigt ist. Der Rahmen 28, der einen Teil des radiologischen Gerätes bildet, ist auf einer Begrenzungsplatte 56 an jedem Auslegerteil verschiebbar. Ein endloses Seil 58 kann in Gestalt einer Acht angeordnet sein, und zwar zwischen der zweiten Rollenscheibe der Doppelrolle 48 an der Zwischenstelle des Verbindungsteils 20 und einer Rollenscheibe einer weiteren Doppelrolle 48', die zu dem anderen Auslegerteil 24 hin beabstandet angeordnet ist und den übrigen Teil des Seilzugssystems 40 in dem ersten Halterungsarm 12 umfaßt. Bei den Doppelrollen 48, 48· sind die jeweiligen Rollenscheiben fest miteinander verbunden, um die selektive gleichzeitige, radial einwärts bzw. auswärts gerichtete Bewegung der Strahlungsbildempfänger 30 und Strahlungsquellen 32 an den Halterungsarmen zu erleichtern. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das Seil in Gestalt einer Acht durch eine eineeine Schlaufe ersetzt, · um eine-gleichzeitige Be- ■ ■ ···■ wegung eines Empfängers 30 und einer Quelle 32 in derselben Richtung zu ermöglichen.

Das Rollensystem im zweiten Halterungsarm 14 ist gleich dem System im Halterungsarm 12, wobei die Bildintensität entsprechend dem jeweiligen Radialabstand von der Strahlungsquelle verändert werden kann. Die Strahlungseinrichtungen an den Halte'

130062/0466

rungsarmen 12, 14 werden vorzugsweise nacheinander bewegt, um die Gefahr auszuschließen, daß Störungen zwischen sich schneidenden Strahlen auftreten, wodurch die Abbildungen des untersuchten Gegenstands auf der Filmplatte verwischt würden. Eine Verriegelung 49 ist an einem Lagerteil 53 vorgesehen, das mit einem Lagerteil 16 derart in Eingriff gelangt, daß die Halterungsarme 12 und 14 in einer festen Winkelbeziehung zueinander verriegelt werden, damit sie diese relative Winkellage während der Untersuchung um die gemeinsame Achse A herum beibehalten.

Die radiologische Untersuchung eines Patienten P wird weiter dadurch erleichtert, daß dieser auf dem Tisch T ruht, der wiederum in drei Richtungen bewegbar ist, von denen in Fig. 3 zwei durch Pfeile M angedeutet sind. Von diesen zwei Richtungen ist die eine um ein Isocenter C drehbar, während die andere eine Richtung parallel zur gemeinsamen Achse A gestattet. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 umfaßt die Lagerung S des Tisches T ein bogenförmiges Teil, das lösbar und verriegelbar in einem Sockel B gelagert ist, der drehbar auf einem Fuß F angeordnet ist. Das radiologische Gerät umfaßt Strahlungsquellen und Strahlungsempfänger, die in bezug auf die gemeinsame Achse A einwärts und/oder auswärts bewegt werden können, und zwar durch manuelle Betätigung oder motorisierten Antrieb des Gegengewichtsystems, während die Halterungsarme 12 und 14 um die gemeinsame Achse A schwenken, wie durch Pfeile R in Fig. 2 angegeben ist.

Das beschriebene radiologische Untersuchungsgerät zeichnet .... ■·■·■' ■"· ^: sich'dädurch aus;' daß 'äs' eine' Vielzahl von'praktisch-gleich- "' zeitigen radiologischen Untersuchungen eines Patienten ermöglicht, wodurch gefährliche Belastungen mit Radioisotopen oder den erforderlichen üblichen Kontrastmedien auf ein Minimum vermindert werden. Jede Gruppe aus Strahlenquelle und Empfänger weist eine Strahlenachse auf, die die Rotationsachse A in einem gemeinsamen Isocenter C (siehe Fig. 3) innerhalb des

130062/0466

zu untersuchenden Gegenstandes schneidet. Ebenso dreht sich der Tisch T um das Isocenter. Eine Drehung des Tisches und der zwei U-förmigen Träger erlaubt eine Untersuchung aus allen Winkeln innerhalb einer imaginären Kugel, deren Zentrum auf dem Isocenter C liegt.

130062/0466

Claims

MÜLLE» - KOBE · OBVxOlL · SCHÖN· HEIiTEL

XUHOPSAN PATKNT ATTOHNBY8

DR. WOLFGANG M0lLER-BOR£ (PATENTANWALTVON 1927-1S75) DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DlPL.-PHYS.

G 3133

John Kevin Grady * 277 Baker Avenue Concord, Mass. 01742/USA

Radiologisches Untersuchungsgerät

Patentansprüche

il Radiologisches Untersuchungsgerät mit einem Sockel und einer an diesem um eine Achse drehbar gelagerten Halte- - -■_■■■ rung, die zwei sich längs der Drehachse erstreckende Arme aufweist, an deren Enden eine Strahlungsquelle bzw. ein Strahlungsempfänger angeordnet ist, wobei die Strahlungsquelle und der Strahlungsempfänger auf einen gemeinsamen Mittelpunkt gerichtet sind, der auf der Drehachse liegt,

gekennzeichnet durch eine zweite Halterung (14), die um dieselbe Achse (A) wie die erste Halterung (12) unabhängig von dieser drehbar gelaaert ist und zwei sich entlang dieser Drehachse (A) erstreckende Arme (34, 36) aufweist, an deren Enden eine Strahlungsquelle (32) bzw.

MÜNCHEN BS. SIESERTSTR. 4 ' POB «60720 · HAjßß: &&«3/α© 4η&βθΒ9) 474005 - TELECOPIER XEROX 400 ■ TELFX «-343M

ein Strahlungsempfänger (30) angeprdnet sind, die auf denselben gemeinsamen Mittelpunkt (C) gerichtet sind wie diejenigen der ersten Halterung (12).
2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Tisch (T) zum Lagern einer zu untersuchenden Person (P), wobei der Tisch (T) um eine zur Drehachse (A) der Halterungen (12, 14) senkrechte, durch den gemeinsamen Mittelpunkt (C) verlaufende Achse drehbar ist, so daß die Person (P) im Inneren einer Kugel, deren Mitte der gemeinsame Mittelpunkt (C) ist, aus allen Winkeln untersucht werden kann.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekonnzeichnet, daß die Strahlungsquellen (32)· in bezug auf die gemeinsame Drehachse (A) radial bewegbar sind.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Strahlungsquelle (32) mit einer Einrichtung zur selektiven radialen Bewegung in bezug auf die gemeinsame Achse* (A) verbunden ist.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein Seil (58) umfaßt, das an jedem Ende an der Strahlungsquelle (32) befestigt ist und mit einer Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten Rollen

■^:" uhd^:'weriigstehs''elhem 'Ge'g^h'g'eVitht'^z^ eine "

leichte Einstellung des radialen Abstands zwischen der Strahlungsquelle und dem Strahlungsempfänger zu ermöglichen.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Zwischenverbindung umfaßt, die zwischen der Strahlungsquelle und dem Strahlungsempfänger auf der Innenseite der freien Enden der Halterungsarme angeordnet

138062/-Q46-6

ist und eine gleichzeitige radial gerichtete Bewegung der Strahlungsquelle und des Strahlungsempfängers bewirkt.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen im Inneren der Haltorungnanne angeordnet sind.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Halterungsanne um die Drehachse herum bewegbar sind.
9. Gerät nach Anspruch 8/ dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Halterungsarme auf einer einzigen Welle (16) drehbar gelagert öind, die in einem schweren Sockel (20) gelagert ist.
10. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung der Anordnung der Halterungsarme in einer festgelegten WinkelbeZiehung zueinander bei gleichzeitiger Zulassung einer gemeinsamen Bewegung um die gemeinsame Drehachse (A).
11. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (12, 14) allgemein U-förmig ausgebildet sind.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch (T) entlang der gemeinsamen Achse (A) bewegbar ist.

130062/0466
13. Gerät nach Anspruch 1, bei welchem jede aus einer Strahlungsquelle und einem Empfänger bestehende Gruppe auf einer Strahlenachse liegt, die die gemeinsame Drehachse in einem Isocenter schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Untersuchungstisch relativ zu den Tragarmen so gelagert ist, daß er sich auf einer Achse senkrecht zur vorgenannten gemeinsamen Drehachse dreht und durch das Isocenter hindurchgeht, wodurch ein auf dem Tisch befindlicher Gegenstand aus allen Winkeln innerhalb einer Kugel untersucht werden kann, die auf dem Isocenter zentriert ist.

130062/0466