nu

Octrooiraad

[io]AÏerfnzagei@ggIng

Nederland

[54!

nu

7801053

[19] NL

Rsdiografietoastel.

[51] Ipt.CI2.: A61B6/02. [71) Aanvrager: EMI Limited te Hayes, Groot-Brittannië. [74l Gem.: !r, G.H. Boelsma c.s. Octrooibureau Polak & Charlouis Laan Copes van Cattenburch 80 's-Gravenhage.

[21! Aanvrage Nr. 7601053. [22] Ingediend 2 februari 1976. [32] Voorrang vanaf 4 februari 1975,13 januari 1976. [33] Land van voorrang: Groot-Brittannië (GB). [31] Nummers van de voorrangsaanvragen: 4677/75,4677/75,

[23! [61]

[62]

[43] Ter inzage gelegd 6 augustus 1976.

De aan dit blad gehechte stukken zijn een afdruk van de oorspronkelijk ingediende beschrijving met conclusie(s> en eventuele tekening(en).

144-4U Ned.

EMI Limited te Hayes, Middlesex, Groot-Brittannië, Radiografietoestel. De uitvinding heeft betrekking op een toestel voor het konstrueren van een weergave van de variatie van de absorptie in een vlakke doorsnede door een lichaam voor doordringende straling zoals röntgenstraling of gammastraling. I

Een werkwijze en inrichting voor dat doel zijn beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 6912896. Volgens een uitvoeringsvoorbeeld van die octrooiaanvrage wordt een aftastende beweging meegedeeld aan een geschikte bron, teneinde straling door het lichaam te richten langs een reeks stellen smalle bundels, waarbij de bundels van elk stel nagenoeg evenwijdig zijn en elk stel bundels volgens een eigen hoek of gemiddelde hoek ten opzichte van het lichaam door het lichaam wordt •gericht. Een geschikte detector wordt op overeenkomstige wijze afgetast teneinde een meting uit te voeren van de absorptie die elk der bundels ondergaat bij het passeren door het lichaam. Deze metingen van de absorptie worden dan door geschikte organen bewerkt teneinde de verdeling van de absorptiecoëfficiënten over de vlakke doorsnede te berekenen. Voor het verkrijgen van de vereiste reeks bundels bewegen de bron en de detector heen en weer in het vlak van de doorsnede en zij voeren een stapsgewijze kringbeweging uit om een gemeenschappelijke hartlijn loodrecht op dat vlak. Een techniek voor het bewerken van de absorptiemetingen voor het uitvoeren van de bedoelde berekeningen is beschreven in de Neder-" landse octrooiaanvrage 6912896 en een andere geschikte techniek is beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 7405610. Deze laatste techniek maakt het mogelijk, de berekening sneller uit te voeren dan volgens de techniek van de Nederlandse octrooiaanvrage 6912896. De werkwijze en inrichting volgens het uitvoeringsvoorbeeld uit de Nederlandse octrooiaanvrage 6912896 blijken geschikt te zijn voor het leveren van weergaven van een doorsnede door delen van het levende lichaam, zoals het hoofd.,De inrichting voor het uitvoeren van de aftastbewerking is'echter betrekkelijk traag en voor bepaalde delen van het lichaam is een hogere aftastsnelheid wenselijk. De Nederlandse octrooiaanvrage 7411418 beschrijft een inrichting voor het

7 6 0 1 0 5

betrekkelijk snel uitvoeren van de aftastbewerking, Volgens die octrooiaanvrage worden de gegevenssignalen verkregen door een waaier röntgenstraling fioor het lichaam te richten in het te onderzoeken vlak en een reeks detectoren aan de andere zijde van het lichaam te gebruiken voor het meten van de straling die wordt doorgelaten langs een stel bundelbanen binnen de waaier. Aftastbewegingen als beschreven worden 'opgelegd aan de bron en de detectoren, In vergelijking met het toestel volgens de Nederlandse octrooiaanvrage 6912896 kan de kringbeweging plaatsvinden over grotere stappen en de volledige aftasting kan daardoor in betrekkelijk korte tijd worden voltooid. De uitvinding beoogt een inrichting te verschaffen voor het verkrijgen van de stapsgewijze kringbeweging als hier bedoeld. De uitvinding verschaft een radiografisch toestel met een ringvormig orgaan dat langs de omtrek is voorzien van een reeks radiale gleuven en is voorzien van een ongeveer centrale opening waarin een lichaam kan worden gebracht, een bron van doordringende straling gedragen door het ringvormige orgaan, een voor die straling gevoelige detector gedragen door het ringvormige orgaan voor het opnemen van de straling na het passeren door het lichaam, een aandrijforgaan met een kringbeweging om een hartlijn evenwijdig aan de hartlijn van het ringvormige orgaan voor het uitvoeren van de stapsgewijze bewegingen daarvan dat nagenoeg radiaal ten opzichte van het ringvormige orgaan één van de gleuven binnentreedt, een draaibeweging

meedeelt aan het ring-

vormige orgaan, die gleuf nagenoeg radiaal ten opzichte van het ringvormige orgaan verlaat en een verdere gleuf binnentreedt die zich nagenoeg op de plaats bevindt die eerst

werd ingenomen door de eerst-

genoemde gleuf, teneinde aan de bron een intermitterende kringbeweging mee te delen in- een vlak loodrecht op de hartlijnen, benevens een orgaan voor het meedelen van de kringbeweging aan het aandrijforgaan. De uitvinding wordt hieronder nader toegelicht aan de hand van de tekening, die betrekking heeft op een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding. Figuur 1 is een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding. Figuur 2 is een eindaanzicht van de inrichting uit figuur 1. Figuur 3 is een afbeelding van een deel van een maltëzer kruis-mechanisme voor het meedelen van een draaibeweging aan een deel

7 p, r-1 f: n

van het toestel uit de figuren 1 en 2. In figuur 1 ligt de patiënt op een drager bestaande uit twee delen 2 en 3 en zijn lichaam wordt onderzocht met röntgenstraling aangegeven met de streeplijn 4. Deze straling wordt opgewekt door een bron 5 en beslaat een waaiervormige bundel in een vlak loodrecht op het vlak van tekening. Het is duidelijk dat de drager voor de patiënt voldoende lang moet zijn met het oog op mogelijk noodzakelijke bewegingen om elke gewenste doorsnede door het lichaam van de patiënt in het vlak van de röntgenstraling te brengen. In het gebied van de onderzoekstraling is een medium 6 met een absorptiecoëfficiënt voor de straling die soortgelijk is aan die van het lichaamsweefsel om het lichaam van de patiënt aangebracht teneinde tezamen daarmee een ongeveer ronde doorsnede voor de straling te vormen. Het medium kan bestaan uit water opgesloten in een zak als beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 7411418 of kan bij voorkeur bestaan uit een visceus of deeltjesvormig materiaal met soortgelijke absorptieeigenschappen als water, aangebracht in één of meer zakken. Het lichaam en het medium 6 worden op hun

plaats gehouden door middel van b.v.

een band 7 die kan worden geopend om de patiënt op zijn plaats te brengen. In plaats daarvan kan een uit twee delen bestaande ring worden toegepast als beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 7411418 teneinde de patiënt op zijn plaats te houden. Daar het lichram 1 tezamen met het materiaal 8 een ongeveer ronde doorsnede heeft zijn compenserende zadelvormige organen 8 in de baan van de straling aangebracht teneinde de baanlengten van de straling door het lichaam 1 nagenoeg gelijk te maken, als beschreven in eerder genoemde octrooiaanvragen. Kleine verschillen in

baanlengte voor een lichaam 1 en de organen 8

worden tevoren-geëikt voor een proeflichaam met konstante absorptie en worden opgenomen in een geheugen van de bijbehorende bewerkingscircuits. In het hier besproken voorbeeld worden compensatieorganen 8 met verschillende afmetingen toegepast ter compensatie van grote verschillen in omvang van de lichamen van verschillende patiënten. De tevoren opgenomen eikingen en de eigenschappen van de compensatieorganen 8 voor typerende lichaamsafmetingen worden alle bewaard in het bewerkingsgeheugen en kunnen naar behoefte worden gekozen op het instel-paneel. In plaats daarvan kunnen organen aanwezig zijn voor het

7001053

opnemen van de afmetingen van de compensatieorganen 8 die in gebruik zijn en het automatisch kiezen van de bijbehorende eiking. Het bovenste deel 3 van de drager is verschuifbaar aangebracht op het onderste deel 2, zodat het voldoende uit het toestel kan worden getrokken om het plaatsnemen van de patiënt te vergemakkelijken. Desgewenst kan het deel 3 volledig worden uitgenomen, b.v. op een wagentje, teneinde de patiënt daarop te kunnen plaatsen. Het onderste deel 2 van de drager is bij 9 scharnierend • bevestigd aan een onderdeel 10 in twee delen aan weerszijden van de drager dat beweegbaar is teneinde een dwarsbeweging van de dragers 2 en 3 en de daarop aanwezige patiënt loodrecht op het vlak van onderzoek mogelijk te maken voor het nauwkeurig instellen van een te onderzoeken gebied in het vlak van de röntgenstraling. Dit is in de figuur aangegeven als rails 11 op respektieve delen van een hoofdgestel 12 van het toestel. Er kan echter gebruik worden gemaakt van elk geschikt orgaan dat de gewenste beweging mogelijk maakt. De beweging wordt geleverd door een bedieningsorgaan 13 dat kan bestaan uit een elektromotor die een leischroef aandrijft die is gemonteerd op het hoofdgestel 12. Een verder bedieningsorgaan 14 dat is bevestigd op een kruisstuk van het orgaan 10 is scharnierend bevestigd aan het deel 2 van de drager teneinde een draaiing om het punt 9 te veroorzaken. Dit maakt een instelling van de helling van het vlak van de röntgenstraling door het lichaam 1 mogelijk. Deze bedieningsorganen kunnen op afstand worden bediend vanaf een instelpaneel voor de gebruiker, dat zich bevindt in een afgeschermd gebied. Op deze wijze kunnen onderzoeken worden uitgevoerd terwijl de patiënt helt ten opzichte van de horizontale lijn uit figuur 1, zodat weergaven van de absorptie worden verkregen voor hellende vlakken in het lichaam. Na het passeren door het lichaam wordt de waaiervormige stralingbundel door collimatoren 15 verdeeld in een reeks afzonderlijke smalle bundels en de intensiteiten van deze bundels worden bepaald door afzonderlijke detectoren uit een detectoreenheid 16. k Tijdens de aftastbewegingen die aan het toestel worden meegedeeld worden de noodzakelijke voedingskabels, koelaansluitingen en andere elektrische aansluitingen gevoerd door ondersteuningen 17 die deze van de patiënt verwijderd houden en beletten dat zij de beweging

van bepaalde delen belemmeren, terwijl toch een verbinding met vaste aansluitingen en bewerkingsapparatuur mogelijk blijft. Zoals eerder vermeld is de eenheid van de bron en de detectoren met inbegrip van de collimatoren 15 onderhevig aan een heen en weer gaande beweging in het vlak van onderzoek. In figuur 1 vindt deze beweging loodrecht op het vlak van tekening plaats. De beweging wordt verzorgd door een niet afgebeelde motor. De bron en de detectoren en de andere onderdelen die deze beweging moeten uitvoeren zijn met elkaar verbonden door een juk 18, zodat zij dezelfde bewegingen uitvoeren. Het juk beweegt op legers 19 en 20 aan een ring 21 of op uitsteeksels daarvan. De eenheid is verder onderhevig aan een kringbeweging die ook geldt voor andere delen van de aftastinrichting, zoals organen 8 die niet heen en weer bewegen en door middel van niet afgebeelde organen rechtstreeks zijn bevestigd op de ring 21. De beweging vindt plaats om een hartlijn 22 loodrecht op het vlak van de straling en nagenoeg centraal in een gebied van het lichaam 1 dat van het meeste belang is. Met het oog op de kringbeweging als hiervoor vermeld zijn de bewegende delen bevestigd op de ring 21 die op legers 23 kan draaien ten opzichte van een vaste ring 24. De vaste ring 24 is vast bevestigd aan het hoofdgestel 12 en daardoor vast bevestigd aan een voetplaat, van het toestel, in dit voorbeeld door middel van steunen 25. Twee stangen 26 waarover een tegenwicht 27 kan glijden zijn eveneens vast bevestigd ten opzichte ven de ring 21. Het tegenwicht 27 is bevestigd aan een niet afgebeelde getande riem die de gewenste zijdelingse beweging meedeelt aan het juk 18. De bewegingen van het tegenwicht 27 zijn"tegengesteld aan die van het juk 18 teneinde onbalanskrachten tijdens de zijdelingse beweging te verminderen. Zoals beschreven in de eerder genoemde octrooiaanvragen is de toegepaste kringbeweging een intermitterende beweging die plaatsvindt tijdens de omkeerperiode van de heen en weer gaande beweging. Voor het verkrijgen van zulk een beweging vormt de ring 21 het aangedreven orgaan van een mechanisme van het - maltezer kruis-type dat in dit voorbeeld 36 mogelijke standen heeft. Figuur 2 toont in eindaanzicht

i

de delen van het toestel die verband houden met dit mechanisme, tezamen met compensatieorganen 8 die zijn getekend teneinde hun vorm duidelijk te maken. De omtrek van de ring 21 is voorzien van gleuven 28 waarvan

73 0 10 53

6 er slechts drie zijn afgebeeld. Het aandrijvende orgaan van het maltezer kruis omvat een schijf 29 die een stift 30 draagt die in de gleuven 28 past teneinde het aangedreven orgaan te bewegen, alsmede een grendelpen 31 die samenwerkt met geschikt gevormde gebieden 32 tussen de 5

gleuven

28 teneinde het aangedreven orgaan te blokkeren. Het is duidelijk, dat de gleuven van het maltezer

kruis ook

zouden kunnen worden aangebracht in de binnenomtrek van de ring 21. De belangrijkste delen van het maltezer kruis zijn meer gedetaillle^l^xn^figuur 3, die een aanzicht van de 10

andere zijde af is.

Tijdens het bedrijf draait de schijf 29 met nagenoeg konstante snelheid in de pijlrichting. De stift 30 treedt één van de gleuven 28 binnen en beweegt het aangedreven orgaan één stand verder, zodat de stift de gleuf verlaat in de met streeplijnen afgebeelde stand 30a. Op dat tijdstip komt de

15

borgpen 31 in aanraking met de buitenkant 32 van het

aangedreven orgaan, zodat dit niet kan bewegen. Als afgebeeld laat de borgpen 31 de buitenzijde 32 los als de stift 30 de gleuf 28 binnengaat. In dit voorbeeld zijn de afmetingen van het mechanisme en de draaisnelheid zo gekozen dat de stapsgewijze beweging in omtreksrichting plaatsvindt in 1/3 seconde en het aangedreven orgaan staat stil gedurende

20

de 2/3 seconde van de heen en weer gaande beweging. Een geschikte servoverbinding is aanwezig tussen de beide bewegingen, teneinde te verzekeren, dat de heen en weer gaande beweging en de kringbeweging In de juiste betrekking tot elkaar staan. In de praktijk bestaat er een korte periode waarin noch de stift 30, noch de borgpen 31 in aanraking zijn

25

met het aangedreven orgaan en er kan een rem aanwezig zijn, die niet is getekend, daar hij van elke geschikte vorm kan zijn, teneinde onbedoelde bewegingen op dat tijdstip te beletten. De schijf 29 wordt aangedreven door een motor 33 uit figuur 1, via een tandwielkast 34. Ten aanzien van de beweging dient te worden opgemerkt dat de

30

vereiste kringbeweging plaatsvindt over 360°, waarbij verdere beweging in de tegengestelde richting plaatsvindt,zodat de kabels niet verward geraken. ïn de praktijk is een beweging over de volle 360° echter niet noodzakelijk voor een toereikende rekonstruktie en wordt een beweging over een kleinere hoek toegepast. Er bestaat derhalve geen gevaar dat

35

de kabeldragers 17 in aanraking komen met de patiënt of de dragers 2 en 3 voor de patiënt. Als de kringbeweging geen volledige cirkel

7 S 0i *^ 3

beslaat, is het duidelijk dat de ring 21 niet over de gehele omtrek behoeft te zijn uitgevoerd als een maltezer kruis, maar slechts over de vereiste hoek. In dat geval zijn bij voorkeur schoren aanwezig voor een meerdere stevigheid. C O N C L U S I E S 1.

Radiografie-toestel, gekenmerkt door een ringvormig orgaan

dat aan de omtrek is voorzien van een reeks radiale gleuven en is voorzien van een nagenoeg centrale opening waarin een lichaam kan worden gebracht, een bron van doordringende straling gedragen door het ringvormige orgaan, een voor die straling gevoelige detector gedragen door het ringvormige orgaan voor het opnemen van de straling nahet passeren door het lichaam, een aandrijforgaan met een kringbeweging om een hartlijn evenwijdig aan de hartlijn van het ringvormige orgaan en ingericht voor het uitvoeren van de opeenvolgende bewegingen daarvan, waarbij het één van de gleuven van het ringvormige orgaan nagenoeg radiaal binnentreedt, een draaibeweging meedeelt aan het ringvormige orgaan, de gleuf nagenoeg radiaal ten opzichte van het ringvormige orgaan verlaat en een verdere gleuf binnentreedt die zich nagenoeg in de stand bevindt die eerder werd ingenomen door de eerstgenoemde gleuf, teneinde aan de bron een intermitterende kringbeweging mee te delen in een vlak loodrecht op de hartlijnen, benevens oen orgaan voor het meedelen van de kringbeweging aan het aandrijforgaan. 2.

Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt door een orgaan dat

een dwarsbeweging van de bron en de detector ten opzichte van het ringvormige orgaan en in dat vlak mogelijk maakt. 3.

Inrichting volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt door een schijf

die kan draaien om de eerstgenoemde hartlijn en waarop het aandrijforgaan is gemonteerd, 4.

Toestel volgens een of meer der conclusies 1 t/m 3, gekenmerkt

door een orgaan dat draaibewegingen van het ringvormige orgaan belet terwijl het aandrijforgaan niet in ingrijping is met één der gleuven.

5.

Toestel volgens conclusie 3, met hst kenmerk dat een omtrek

van de ring is voorzien van holle oppervlakken tussen tenminste sommige gleuven, terwijl de schijf een grendelorgaan draagt dat in aanraking kan komen met de holle oppervlakken als het aandrijforgaan niet in ingrijping is met één van de gleuven, teneinde draaibewegingen van het

7€ 0 1053

8

ringvormige orgaan te beletten. 6.

Radiografisch toestel met een opening waarin een lichaam kan

worden gebracht, een bron van doordringende straling en een detector gevoelig voor die straling die de straling opvangt na het passeren door 5

het lichaam, gekenmerkt door een maltezer kruis-mechanisme teneinde aan de bron een intermitterende kringbeweging om de opening mee te delen. 7.

Toestel volgens één of meer der conclusies 1 t/m 6, gekenmerkt

door een drager voor de patiënt teneinde zijn lichaam in de opening te ondersteunen en een orgaan voor het bewegen van de drager voor de 10

patiënt teneinde zijn lichaam in verschillende standen ten opzichte van de straling te brengen.

7001053

FIG. 2

76 0 1 0 5 3

FIG.3