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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen der Gegenwart
des entfernt liegenden Endes eines Quelldrahts in einer Referenzposition
innerhalb eines Führungskanals
eines Nachladegeräts,
wobei das Nachladegerät
zum Positionieren einer Energieaussendequelle, die an einem entfernt liegenden
Ende des Quelldrahts befestigt ist, an einer gewünschten Position innerhalb
eines Tierkörpers
für Strahlentherapiebehandlungszwecke
durch Antreiben des Quelldrahts von der Referenzposition gegen die
gewünschte
Position durch den Führungskanal und
eine Katheterröhre
verwendet wird, wobei die Katheterröhre mit einem Röhrenende
an dem Nachladegerät
verbunden ist und mit ihrem anderen Röhrenende in dem Tierkörper implantiert
ist.
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Ein
Nachladegerät
wird zum Einsetzen einer Energieaussendequelle, zum Beispiel einer
radioaktiven Quelle, von einer Referenzposition durch eine Katheterröhre in eine
gewünschte
Stelle innerhalb eines Tierkörpers
für den
Zweck einer radioaktiven Behandlung von zum Beispiel Krebs verwendet.
Die radioaktive Quelle an dem Ende des Quelldrahts muss mit außergewöhnlicher
Vorsicht behandelt werden. Selbst kurze Belichtungen in engen Abständen können zu
einem Strahlenschaden führen.
Es ist daher außergewöhnlich wichtig,
dass das Nachladegerät, das
das Voranschreiten und Zurückziehen
des Quelldrahts innerhalb der Katheterröhre steuert, mit einer hohen
Zuverlässigkeit
betrieben wird, und dass es so gestaltet ist, um den Quelldraht
innerhalb der Katheterröhre
und dem Tierkörper
kontrollierbar und mit hoher Genauigkeit und Präzision zu positionieren.
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In
der Vergangenheit wiesen, wie zum Beispiel in US-A1-5 851 172 offenbart
ist, die Steuereinrichtungen des Nachladegeräts, die das entfernt liegende
Ende des Quelldrahts innerhalb der Katheterröhre positionieren, spezielle
optische oder mechanische Sensoren zum Messen auf, wenn das entfernt liegende
Ende in einer Ausgangs- oder
Referenzposition innerhalb des Nachladegeräts angeordnet ist.
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Obwohl
derartige optische und mechanische Sensoren im Allgemeinen beim
Erfassen der Gegenwart des entfernt liegenden Endes des Quelldrahts
in seiner Referenzposition innerhalb des Nachladegeräts zufriedenstellend
betrieben werden, kann sich das Sensorverhalten mit der Zeit verschlechtern.
Diese Verschlechterung entsteht zum Teil aufgrund von Ablagerungen,
die sich an der Seite des Sensors sammeln, und aufgrund von Strahlungsverlusten
im Fall eines Optosensors. Eine Quelle von derartigen Ablagerungen
ist die Katheterröhre
selbst. Da der Quelldraht in und aus der Katheterröhre geführt wird, wird
ein gewisser Teil des Kathetermaterials abgeschabt, und dieses Material
wird in den Antriebsmechanismus des Nachladegeräts hineingezogen. Diese Ablagerungen
können
die Sicht eines optischen Sensors verdecken. Ein weiterer Nachteil
der Systeme des Stands der Technik ist der, dass kleine Kabeldurchmesser
des Quelldrahts nicht vollständig
das Licht verdecken, das durch einen Optosensor ausgesandt wird,
und daher kann die Spitze dieser Kabel nicht exakt referenziert
werden.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist, diese Nachteile zu bewältigen,
und ein Nachladegerät
vorzusehen, das mit einer Messvorrichtung gemäß dem vorstehenden Oberbegriff
vorgesehen ist, das in der Lage ist, die Gegenwart des entfernt
liegenden Endes und die Energieaussendequelle an verschiedenen wichtigen
Betriebspositionen innerhalb des Nachladegeräts oder des Patienten zu messen,
wobei somit eine genauere Positionierung der Energieaussendequelle in
dem Körper
eines Patienten ermöglicht
wird.
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Gemäß der Erfindung
ist die Messvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass ein Hebelelement
in der Nähe
des Führungskanals
schwenkbar montiert ist, wobei das Hebelelement in einer ersten Position
ist, wenn das entfernt liegende Ende des Quelldrahts nicht in seiner
Referenzposition gegenwärtig
ist, und wogegen das Hebelelement in einer zweiten Position ist,
wenn das entfernt liegende Ende in seiner Referenzposition gegenwärtig ist.
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Die
Verwendung einer mechanischen Konstruktion wie die eines Hebelelements
vermeidet die Nachteile des Stands der Technik, da die Position des
Hebelelements innerhalb des Nachladegeräts klar und eindeutig bestimmt
wird, ob das entfernt liegende Ende des Quelldrahts (und infolgedessen
die Energieaussendequelle) in seiner Referenzposition oder in einer
Behandlungsposition genau positioniert ist.
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Somit
wird mit diesem Ausführungsbeispiel eine äußerst zuverlässige Erfassung
der genauen Stelle der Energieaussendequelle innerhalb des Nachladegeräts erhalten.
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Außerdem ist
ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
dass, wenn das Hebelelement in einer dritten Position ist, das entfernt liegende
Ende hinter der Referenzposition ist, wobei somit eindeutig angegeben
ist, dass die Energieaussendequelle außerhalb ihrer sicheren Lagerungsposition
ist.
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Insbesondere
erstreckt sich das Hebelelement in dem Führungskanal, wenn es in seiner
ersten Position ist, wobei die Gegenwart des entfernt liegenden
Endes des Quelldrahts in seiner Lagerungsposition eindeutig angegeben
ist.
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Ein
weiteres, vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement gegen eine Gegenkraft
vorgespannt ist, wobei die Gegenkraft das Hebelelement in seine
erste Position drängt.
Insbesondere weist dieses Gerät
weiter eine Feder zum Ausüben
der Gegenkraft auf das Hebelelement auf.
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Die
Feder verbessert die Zuverlässigkeit, wobei
jedoch die Gegenwart einer Feder nicht notwendig ist. Die Vorrichtung
kann auch ohne eine Feder betrieben werden, wodurch sie nur auf
der Grundlage des Gewichts des Hebels betrieben wird. In diesem
Ausführungsbeispiel
wirkt die Erdanziehungskraft als eine Gegenkraft.
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Für eine geeignete
Steuerung des Nachladegeräts
und insbesondere für
eine geeignete Steuerung des Voranschreitens und Zurückziehens
des Quelldrahts und der Energieaussendequelle sind Erfassungseinrichtungen
zum Erfassen der Gegenwart des Hebelelements in der ersten, zweiten
oder dritten Position gegenwärtig.
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In
dem ersten Ausführungsbeispiel
weist die Erfassungseinrichtung zumindest ein Lichtaussendeelement
und einen Lichtdetektor auf, die an beiden Seiten des Hebelelements
montiert sind, wobei das Hebelelement aus einem nicht transparenten
Material hergestellt ist und mit zumindest einer Durchgangsbohrung
oder mit zumindest einer Nut vorgesehen ist. Dieses Ausführungsbeispiel
verwendet das Unterbrechungsprinzip einer Lichtbahn zum Erhalten einer
direkten Angabe, ob das entfernt liegende Ende des Quelldrahts in
seiner Referenzposition ist oder diese Position passiert hat. Dieses
Mess- oder Erfassungsprinzip ist genauer als das Erfassungsprinzip gemäß dem Stand
der Technik, wie vorstehend erwähnt
ist.
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Gemäß der Erfindung
ist die optische Bahn, die durch das Lichtaussendeelement und den
Lichtdetektor ausgebildet ist, mit einem gewissen Abstand entfernt
von dem Führungskanal
angeordnet, wodurch die Wirkungsweise und Genauigkeit dieses Erfassungsprinzips
nicht durch irgendwelche Ablagerungen beeinträchtigt werden, die sich innerhalb
des Führungskanals
ansammeln. Ferner wird der Lichtdetektor nicht durch die Energieaussendequelle
bestrahlt, die sich innerhalb des Führungskanals bewegt, wodurch
sich seine Lebensdauer verlängert. Außerdem können, da
die Erfassungseinrichtungen nicht mit der Energieaussendequelle
und dem Quelldraht zum Erhalten von Information über die genaue Position des
Quelldrahts zusammenwirken, Quelldrahtkabel mit einem kleineren
Durchmesser verwendet werden.
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Somit
können
kleinere Katheterröhren
in den Körper
des Patienten eingeführt
werden, wodurch weniger Beschwerden und Verletzungen vorgesehen werden
können.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
basieren die Erfassungseinrichtungen auf der Grundlage eines elektromagnetischen
Prinzips, da das Hebelelement zumindest zum Teil aus einem magnetischen
Material hergestellt ist, und wobei die Erfassungseinrichtung einen
Hall-Sensor aufweist.
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Ferner
sind weitere Messprinzipien möglich, die
auf der Grundlage von magnetischer Induktion, kapazitiver Messung,
Hall-Effekterfassung oder der Verwendung von einem Mikroschalter
basieren.
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Wünschenswerterweise
werden zwei Sensoren der gleichen oder einer unterschiedlichen Bauart verwendet,
um eine Störung
des Geräts
in einem Fall zu bewältigen,
in dem ein Sensor fehlerhaft ist. Dies erhöht die Sicherheit der Vorrichtung
gemäß der Erfindung.
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Wünschenswerterweise
kann die Energieaussendequelle aus einem großen Bereich von Bauarten von
Energiequellen, wie eine Funkwellenantenne, eine Miniaturröntgenquelle,
eine radioaktive Quelle und so weiter, ausgewählt werden. Außerdem kann
der Quelldraht als ein optischer Draht, ein Koaxialkabel oder eine
Kombination aus einem Koaxialkabel und einem optischen Draht konstruiert
werden. Ferner kann der Quelldraht als ein Draht mit Nickel-Titanlegierung
oder eine Kombination aus einem optischen Draht umgeben von einer
Röhre mit
Nickel-Titanlegierung konstruiert werden.
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Nachladegerät, das mit einer Messvorrichtung
gemäß der Erfindung
vorgesehen ist.
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Die
Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, wobei die Zeichnungen Folgendes zeigen:
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1 zeigt
ein Beispiel eines Nachladegeräts
gemäß dem Stand
der Technik;
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2 bis 5 zeigen
verschiedene Seiten- und Draufsichten eines Ausführungsbeispiels einer Messvorrichtung
gemäß der Erfindung
in unterschiedlichen Betriebszuständen.
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1 stellt
ein Ausführungsbeispiel
eines Nachladegeräts
gemäß dem Stand
der Technik dar und ist im Allgemeinen durch Bezugszeichen 10 bezeichnet.
Das Nachladegerät 10 weist
einen Grundkörper 12,
der wünschenswerterweise
auf Rädern 13 angeordnet
ist, einen Sockel 14 und einen Kopf 16 auf. Der
Kopf 16 ist durch Einrichtungen eines (nicht gezeigten)
Einstellmechanismus mit Bezug auf den Sockel 14 senkrecht
einstellbar. Ein geeigneter (nicht gezeigter) Griff kann an dem
Grundkörper
oder Sockel 14 zum Positionieren des Geräts 10 an
einer gewünschten
Stelle in der Nähe
eines Patienten montiert sein.
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Der
Kopf 16 kann einen Videomonitorbildschirm 18 wie
zum Beispiel einen LCD-Berührungsbildschirm
oder dergleichen stützen.
Die Gegenwart und Verwendung von einem derartigen Bildschirm für Programmierungs-
und Steuerzwecke kann optional sein. Insbesondere sind Nachladevorrichtungen,
die mit HDR- oder PDR-Quellen ausgestattet sind, nicht mit einem
Bildschirm vorgesehen, der an dem Kopf montiert ist, da ein Programmieren
und Steuern von derartigen Nachladevorrichtungen in einem Steuerraum
an einer anderen Stelle ausgeführt
wird, die von dem Behandlungsraum ordnungsgemäß abgeschirmt ist, um das Nachladegerät fernzusteuern.
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Das
Front- oder Vorderende des Kopfs 16 ist mit einer aufnahmefähigen Öffnung 19 zum
entfernbaren Aufnehmen einer auswechselbaren Kartusche oder Kassette 20 vorgesehen.
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Die
Kartusche 20 weist ein Gehäuse 21 mit einem (nicht
sichtbaren) Quelldrahtführungskanal
mit einer Auslassöffnung 22a in
ihrer Frontwand 24 auf. Die Kartusche 20 beinhaltet
zwei Drähte
nämlich
einen aktiven Quelldraht und einen Schautestdraht, die jeweils auf
einer zugeordneten Speicher-/Antriebstrommel gespeichert sind, eine
Strahlungsabschirmung oder -sicherung, und notwendige Mess-, Überwachungs-
und Softwarekomponenten des Systems. Optional kann die Kartusche 20 mit
Antriebs- oder Transporteinrichtungen
zum Voranschreiten des Quelldrahts und/oder des Testdrahts durch
den Führungskanal
und die Auslassöffnung 22a durch
eine (nicht gezeigte) Katheterführungsröhre, die
mit der Quelldrahtauslassöffnung 22a verbunden
ist, gegen einen Tumor in einem Tierkörper vorgesehen sein.
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Der
medizinische Ablauf beginnt mit einem Platzieren des Nachladegeräts gemeinsam
mit einer Kartusche 20, die in der aufnahmefähigen Öffnung 19 eingesetzt
ist, in der Nähe
des zu behandelnden Patienten. Vor der Strahlenbehandlung wird/werden ein
oder mehrere Führungsröhren (Katheter,
Nadeln oder andere geschlossene Leitungen) in den Patientenkörper in
oder in der Nähe
eines zu behandelnden krebsartigen Tumors positioniert/eingesetzt.
Die Führungsröhren sind
mit der Quelldrahtöffnung 22a (oder einer
Vielzahl von Quelldrahtöffnungen)
verbunden, und (nicht gezeigte) Quelldrahtantriebseinrichtungen,
die in der Kartusche 20 oder in dem Kopf 16 gegenwärtig sind,
werden zum Voranschreiten des Quelldrahts gemeinsam mit der Energieaussendequelle
durch eine interne Führungsbahn
innerhalb der Kartusche 20 durch die Auslassöffnung 22a und durch
die (nicht gezeigte) Führungsröhre, die
mit dieser Auslassöffnung 22a verbunden
ist, gegen oder in die Nähe
des zu behandelnden Tumors betätigt.
Anschließend überbringt
die Energieaussendequelle eine therapeutische, vorbestimmte Dosis
von Strahlung (zum Beispiel gemäß dem Prinzip
eines Atomzerfalls von radioaktivem Material) zu dem Tumor während spezifischen,
vorher geplanten Zeiträumen.
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Nach
der Strahlenbehandlung ziehen die Quelldrahtantriebseinrichtungen
den Quelldraht gemeinsam mit der Energieaussendequelle innerhalb der
Kartusche 20 zurück.
Anschließend
kann der Quelldraht durch eine weitere Katheterröhre gegen eine andere Stelle
in die Nähe
oder in den zu behandelnden Tumor voranschreiten. Somit ist es abhängig von
der notwendigen, vorher geplanten Behandlung möglich, mehrere Behandlungssitzungen
mit der gleichen radioaktiven Quelle an mehreren, unterschiedlichen
Behandlungsstellen innerhalb eines Patientenkörpers durchzuführen.
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Die
Energieaussendequelle an dem Ende des Quelldrahts muss mit außergewöhnlicher
Vorsicht behandelt werden. Selbst kleine Belichtungen in kurzen
Abständen
können
Strahlenschäden
verursachen. Es ist daher außergewöhnlich wichtig,
dass das Nachladegerät,
das das Voranschreiten und Zurückziehen
des Quelldrahts innerhalb der Katheterröhre steuert, mit einer hohen
Zuverlässigkeit
betrieben wird, und dass es so gestaltet ist, um den Quelldraht
innerhalb der Katheterröhre
und des Tierkörpers
kontrollierbar und mit außergewöhnlicher
Genauigkeit und Präzision
zu positionieren.
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In
den 2 bis 5 sind
verschiedene Seiten- und Draufsichten eines Ausführungsbeispiels einer Messvorrichtung
gemäß der Erfindung
gezeigt. Die 2 bis 5 zeigen
die Messvorrichtung in verschiedenen Betriebszuständen. Aus
Klarheitsgründen sind
alle korrespondierenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Die
Messvorrichtung 30 (siehe 2a und 2b)
weist ein Gehäuse 31 auf,
wobei das Gehäuse 31 ein
Teil des Kopfes 16 des Nachladegeräts oder der Kartusche 20 ist,
wie zum Beispiel in 1 gezeigt sind. Das Gehäuse 31 weist
einen Führungskanal 32 mit
einer Auslassöffnung 22a auf,
wobei die Auslassöffnung 22a mit
der Auslassöffnung 22a der Kartusche
von 1 korrespondieren kann. Wie in Bezug auf 1 beschrieben
ist, ist in dem Führungskanal 32 ein
Quelldraht 33 mit einem entfernt liegenden Ende 33a untergebracht,
wobei an dessen Ende eine Energieaussendequelle 34 befestigt
ist. Die Energieaussendequelle 34 kann zum Beispiel eine
radioaktive Quelle sein, wobei die Quelle zum Beispiel für Brachytherapiebehandlungen
von Prostatakrebs an einer gewünschten
Stelle innerhalb eines Tierkörpers
positioniert werden muss.
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Wie
vorstehend bereits beschrieben ist, ist eine (nicht gezeigte) Katheterröhre mit
der Auslassöffnung 22a verbunden, die sich durch die
Führungsbahn
erstreckt, durch die der Quelldraht 33 gemeinsam mit der
Energieaussendequelle 34 mittels geeigneten (nicht gezeigten)
Quelldrahtantriebseinrichtungen, die ein Teil des Nachladegeräts sind,
voranschreiten oder eingesetzt werden können.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, wenn das Nachladegerät nicht verwendet wird, ist
es wichtig zu wissen, ob das entfernt liegende Ende 33a und
die Energieaussendequelle 34 innerhalb des Sicherheitsbehälters des
Nachladegeräts
ordnungsgemäß zurückgezogen
sind, da die Energieaussendequelle 34 und insbesondere
eine radioaktive Quelle, wie zum Beispiel eine HDR-Quelle (hohe
Strahlungsintensität),
mit außergewöhnlicher
Vorsicht zu behandeln sind, um gefährliche und gesundheitsgefährdende
Situationen wie Strahlenschäden
zu verhindern.
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Zu
diesem Zweck ist das Nachladegerät
mit einer Messvorrichtung 30 vorgesehen, die in der Lage
ist, die Gegenwart des entfernt liegenden Endes 33a und
der Energieaussendequelle 34 in verschiedenen wichtigen
Betriebspositionen innerhalb des Nachladegeräts oder Patienten zu messen.
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Die
Messvorrichtung 30 weist ein Hebelelement 35 auf,
das innerhalb des Gehäuses 31 schwenkbar
montiert ist. Aufgrund dieser schwenkbaren Konstruktion kann das
Hebelelement 35 um einen Schwenkpunkt 36 geschwenkt
werden.
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In 2a ist
das Hebelelement 35 in einer ersten Position dargestellt,
die anzeigt, dass das entfernt liegende Ende 33a (und die
Energieaussendequelle 34) des Quelldrahts 33 in
einer sicheren Speicherposition innerhalb des Nachladegeräts sind.
In dieser ersten Position erstreckt sich ein Teil 35a des Hebelelements 35 in
dem Führungskanal 32,
wodurch der Durchgang des Quelldrahts 33 in der Richtung
der Auslassöffnung 22a versperrt
ist.
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In
dieser Situation (ersten Position) ist das Hebelelement 35 gegen
eine Gegenkraft vorgespannt, wobei die Gegenkraft das Hebelelement 35 in
seine erste Position drängt,
wie in 2a gezeigt ist. Insbesondere
wird die Gegenkraft mittels einer Feder 40 auf das Hebelelement 35 ausgeübt.
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Die
Messvorrichtung gemäß der Erfindung weist
weiter mehrere Erfassungseinrichtungen 37a und 37b auf,
wobei diese in diesem Ausführungsbeispiel
die Gegenwart des Hebelelements 35 in seiner ersten Position
erfassen, wie in 2a gezeigt ist. Die Gegenwart
des Hebelelements 35 in seiner ersten Position (2) wird durch Erfassungseinrichtungen 37a und 37b erfasst,
wobei diese in einem spezifischen Ausführungsbeispiel das Prinzip
einer Lichtbahnunterbrechung verwenden.
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Zu
diesem Zweck ist ein Flanschteil 35b des Hebelelements 35 mit
einer Durchgangsbohrung 39 vorgesehen, wobei die Durchgangsbohrung 39 zwischen
einem Lichtaussendeelement 37a und einem Lichtdetektor 37b mit
der Lichtbahn 41 fluchtend ist, wenn das Hebelelement 35 in
seiner ersten Position von 2b ist.
Das Lichtaussendeelement 37a und der Detektor 37b sind
an beiden Seiten des Flansches 35b des Hebelelements 35 montiert.
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Für ein ordnungsgemäßes Funktionieren
der Erfassungseinrichtungen 37a und 37b ist der Flansch 35b aus
einem nicht transparenten Material hergestellt. Wenn das Hebelelement 35 seine
erste Position besetzt, wie in 2b gezeigt
ist, ist die Lichtbahn, wie durch die gepunktete Linie 41 in
den 2a und 2b angezeigt
ist, nicht durch den nicht transparenten Flansch 35b des
Hebelelements 35 unterbrochen. Licht, das durch das Lichtaussendeelement 37a ausgesandt
wird, kann sich durch die Öffnung 39 ausbreiten
und kann auf den Lichtdetektor 37b auftreffen, wodurch
ein elektrisches Signal erzeugt wird, welches anzeigt, dass das
Hebelelement 35 in seiner ersten Position gegenwärtig ist.
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Somit
zeigt die Tatsache, dass ein elektrisches Signal mit einem gewissen
Ausmaß durch
den Lichtdetektor 37b erzeugt wird, klar und eindeutig
an, dass das entfernt liegende Ende 33a und die Energieaussendequelle 34,
die an dem entfernt liegenden Ende montiert ist, in der Speicherposition
gegenwärtig
sind, wie in 2a und 2b gezeigt
ist.
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Im
Gegensatz zu den Messgeräten
des Stands der Technik gibt diese mechanische Konstruktion eines
Hebelelements eine genaue und zuverlässige Anzeige über den
Durchgang der Energieaussendequelle an, die ihre Referenzposition
innerhalb des Nachladegeräts
passiert hat, wohingegen das Hebelelement nicht für irgendwelche
Störungen wie
die durch Ablagerungen von der (nicht gezeigten) Katheterröhre anfällig ist,
wobei die Ablagerungen innerhalb des Führungskanals 32 aufgrund
des Voranschreitens und des Zurückziehens
des Quelldrahts 33 innerhalb der Führungsröhre angesammelt werden. Die
Zuverlässigkeit
und Genauigkeit der Messvorrichtung wird sichergestellt, da die
Messeinrichtungen 37a und 37b in einem gesonderten
Hohlraum oder Raum 42a und 42b innerhalb des Gehäuses 31 montiert
sind, wobei jeder Hohlraum 42a und 42b von dem
Führungskanal 32 getrennt
ist.
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Somit
können
beliebige Ablagerungen von der inneren Seite der (nicht gezeigten)
Katheterröhre,
die sich innerhalb des Führungskanals 32 ansammeln,
nicht die Wirksamkeit und Genauigkeit der Erfassungseinrichtung 37a und 37b beeinflussen.
Mit dieser Konstruktion wird eine genauere und zuverlässigere
Messvorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik erhalten, da
die Ablagerungen sich nicht an der Seite der Erfassungseinrichtung
(des Lichtdetektors 37b) ansammeln. Die Sicht des optischen
Lichtdetektors 37b wird durch diese Ablagerung nicht verdeckt.
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Außerdem wird,
da die Lichtbahn, die durch die Erfassungseinrichtung 37a und 37b ausgebildet ist,
nicht mit dem Durchgang der Energieaussendequelle 34 durch
den Führungskanal 32 übereinstimmt,
insbesondere der Lichtdetektor 37b nicht durch die Energieaussendequelle 34 bestrahlt,
wodurch sich seine Lebensdauer erhöht.
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Außerdem misst
und/oder erfasst im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen des Stands
der Technik die Messvorrichtung gemäß der Erfindung nicht die Gegenwart
der Energieaussendequelle innerhalb des Führungskanals mittels dem Quelldraht selbst.
Daher beeinflussen die Abmessungen der Energieaussendequelle und/oder
des Quelldrahts nicht die Genauigkeit der Messungen, und dies ermöglicht die
Verwendung von Quelldrähten
mit einem außerordentlich
kleinen Durchmesser.
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Wenn
die (nicht gezeigten) Quelldrahtantriebseinrichtungen des Nachladegeräts zum Voranschreiten
des Quelldrahts 33 gemeinsam mit der Energieaussendequelle 34,
die an dem entfernt liegenden Ende 33a montiert ist, in
der Richtung gegen die Auslassöffnung 22a betätigt werden,
wird die Energieaussendequelle 34 gegen den Teil 35a des Hebelelements 35 gedrängt, wobei
sich der Teil 35a in den Führungskanal 32 erstreckt.
Diese Situation ist, in der die Energieaussendequelle 34 gegen
den Teil 35a des Hebelelements 35 gedrückt ist,
in 4a und 4b gezeigt.
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Dieses
Voranschreiten des Quelldrahts 33 gegen den Teil 35a resultiert
in einer Schwenkbewegung des Hebelelements 35 um seinen
Schwenkpunkt 36 in Richtung einer zweiten Position. Aufgrund dieser
Schwenkbewegung wird die Fluchtung der Öffnung 39 mit dem
Lichtaussendeelement 37a und dem Lichtdetektor 37b kleiner
und kleiner. Die optische Bahn 41 zwischen dem Lichtaussendeelement 37a und
dem Lichtdetektor 37b wird durch den nicht transparenten
Flansch 35a des Hebelelements 35 zum Teil unterbrochen,
wie in 4b gezeigt ist. Diese Unterbrechung
des Lichtbahnweges verursacht eine Veränderung des elektronischen
Signals, das durch den Lichtdetektor 37b empfangen wird.
Diese Veränderung
wird erfasst und durch geeignete Steuereinrichtungen verarbeitet
und dient als eine Anzeige für
die Schwenkverschiebung des Hebelelements 35 in Richtung
seiner zweiten Position und der Stelle der Quelle 34 in
ihrer Referenzposition innerhalb des Führungskanals 32, wie
in 4b gezeigt ist.
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Diese
Referenzposition der Energieaussendequelle 34 innerhalb
des Führungskanals
dient als ein Startpunkt für
die Drahtantriebseinrichtungen für ein
anschließendes
Voranschreiten des Quelldrahts durch den Führungskanal 32, der
Katheterröhre
gegen die Behandlungsposition in dem Patienten, wodurch eine genaue
Bestimmung der exakten Position der Energieaussendequelle 34 innerhalb
der Katheterröhre/des
Patienten ermöglicht
wird.
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Ein
anschließendes
Voranschreiten des Quelldrahts 33 verschiebt weiter den
Teil 35a, wodurch sich eine Schwenkbewegung des Hebelelements 35 um
seinen Schwenkpunkt 36 in Richtung einer dritten Position
ergibt, wie in 5a und 5b gezeigt
ist. Aufgrund dieser Schwenkbewegung fluchtet die Öffnung 39 weniger
mit dem Lichtaussendeelement 37a und dem Lichtdetektor 37b. Die
optische Bahn 41 zwischen dem Lichtaussendeelement 37a und
dem Lichtdetektor 37b wird durch den nicht transparenten
Flansch 35a des Hebelelements 35 vollständig unterbrochen.
Das Fehlen des Auftreffens von Licht auf dem Lichtdetektor 37b,
das durch das Lichtaussendeelement 37a ausgesandt wird,
ergibt ein elektronisches Signal (oder das Fehlen jedes elektronischen
Signals), das klar anzeigt, dass die Energieaussendequelle 34 ihren
Referenzpunkt von 4b passiert hat.
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Die
Gegenwart des Hebelelements 35 in seiner dritten Position
(5b) zeigt klar an, dass das entfernt liegende
Ende 33a und die Energieaussendequelle 34 durch
den Führungskanal 32 entlang dem
Hebelelement 35 in Richtung der Auslassöffnung 22a voranschreiten,
wodurch angezeigt wird, dass die Energieaussendequelle 34 nicht
länger
in ihrer Referenzposition gegenwärtig
ist. Dies bedeutet, dass die Energieaussendequelle 34 innerhalb
der (nicht gezeigten) Katheterröhre
gegen eine gewünschte
Stelle innerhalb des Tierkörpers
gegenwärtig
ist, wodurch eindeutig angezeigt wird, dass das Nachladegerät mit äußerster
Vorsicht behandelt werden soll, um gesundheitsgefährdende
und gefährliche
Situationen zu verhindern.
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Mit
dem Wissen der exakten Referenzposition der Energieaussendequelle 34 ist
es möglich,
die Quelle 34 an jeder gewünschten Stelle innerhalb der Katheterröhre/des
Patienten für
Behandlungszwecke mittels der Quelldrahtantriebseinrichtungen und
geeigneten Positioniereinrichtungen, wie einen Schrittmotor oder
Takteinrichtungen, genau zu positionieren. Dies ermöglicht,
Behandlungssitzungen genauer auszuführen, ohne dass die Gefahr
eines Positionierens der Energieaussendequelle an einer falschen Behandlungsstelle
innerhalb des Patienten besteht.
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Das
Hebelelement 35 hat seine dritte Position erreicht, wie
in 5a und 5b gezeigt
ist, und wird durch den Quelldraht 33 in dieser Position
gehalten. Das Hebelelement 35 wird noch immer mit einer Gegenkraft
beansprucht, die durch die Feder 40 ausgeübt wird,
die das Hebelelement 50, das in seiner dritten Position
ist, gegen seine erste Position drängt.
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Obwohl
das Ausführungsbeispiel
der Messvorrichtung gemäß der Erfindung
mit Erfassungseinrichtungen beschrieben wird, die auf dem Unterbrechungsprinzip
einer optischen Bahn basieren, sind auch andere Arten von Erfassungseinrichtungen möglich.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
werden die Erfassungseinrichtungen gemäß dem elektromagnetischen Prinzip
betrieben, wobei der Flansch 35a des Hebelelements zum
Teil aus einem magnetischen Material hergestellt ist, und wohingegen
die Erfassungseinrichtungen einen oder mehrere Hall-Sensoren aufweisen,
die an beiden Seiten des Flansches 35a innerhalb der Hohlräume 42a und 42b angeordnet
sind. Die Hall-Sensoren sind zum Beispiel als Spulen hergestellt.
Die Verschiebung des Hebelelements 35 von seiner ersten
Position gegen seine zweite Position und dritte Position um den Schwenkpunkt 36 aufgrund
des Voranschreitens des Quelldrahts 33 mit seinem entfernt
liegenden Ende 33a und der Energieaussendequelle 34 resultiert
in der Verschiebung des magnetischen Teils des Flansches 35a,
das die Hall-Sensoren 37a und 37b passiert, und
wodurch ein Veränderungsinduktionsstromsignal
gemäß dem Hall-Prinzip erzeugt oder
induziert wird.
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Dieses
Induktionsstromsignal wird zum Anzeigen verwendet, ob das Hebelelement 35 in
seiner zweiten Position (oder dritten Position) ist, wodurch angezeigt
wird, dass die Energieaussendequelle 34 in ihrer Referenzposition
ist (oder ihre Referenzposition passiert hat).
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
können
die Erfassungseinrichtungen einen oder mehrere Schalter zum Beispiel
Mikroschalter aufweisen, wobei die Schalter aktiviert und/oder deaktiviert
werden, wenn das Hebelelement 35 in seiner ersten, zweiten und/oder
dritten Position ankommt.
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Ferner
kann der Flansch 35a mit zwei Öffnungen 39 vorgesehen
sein, und die Erfassungseinrichtungen 37a und 37b können zwei
optische Gruppen von Lichtaussendeelementen 37a und Lichtdetektoren 37b aufweisen.
Jede optische Gruppe verwendet eine von den Öffnungen 39 als Lichtbahn. Dieses
Ausführungsbeispiel
beinhaltet eine Fehler-Sicherungssituation in dem Fall, in dem eine Gruppe
von den optischen Gruppen fehlerhaft ist. Während einem geeigneten Betrieb
werden beide Lichtbahnen durch die zwei Öffnungen aufgrund der Schwenkverschiebung
des Hebelelements 35 um seinen Schwenkpunkt 36 von
seiner ersten Position in Richtung seiner zweiten Position und dritten
Position gleichzeitig unterbrochen. Somit werden zwei identische
elektronische Signale erzeugt. Das Fehlen von einem von diesen zwei
Signalen zeigt die Fehlfunktion der korrespondierenden optischen
Gruppe klar an.
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Wenn
der Quelldraht 33 zurück
in das Nachladegerät
gezogen wird, ergibt die Verschiebung des entfernt liegenden Endes 33a und
der Energieaussendequelle 34 durch den Führungskanal 32 entlang des
Hebelelements 35 eine Rückverschiebung
des Hebelelements 35 von seiner dritten Position (5) in Richtung seiner anfänglichen
ersten Position (2) aufgrund der Gegenkraft,
die durch die Feder 40 auf das Hebelelement 35 ausgeübt wird.
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Zu
dem Zeitpunkt, zu dem das Hebelelement 35 seine zweite
Position erreicht, wie in 4 gezeigt
ist, erzeugen die Erfassungseinrichtungen ein korrespondierendes
Signal, da die Lichtbahn durch die Öffnung 39 nicht mehr
vollständig
unterbrochen ist, und es wird begonnen, dass die Öffnung mit
der Lichtbahn 41 zwischen dem Lichtaussendeelement 37a und
dem Lichtdetektor 37b vollständig fluchtend wird.
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Diese
Situation kann, in der Licht, das durch das Lichtaussendeelement 37a ausgesandt
wird, an dem Lichtdetektor 37b auftreffen kann, die Erzeugung
(einer Veränderung)
eines elektronischen Signals verursachen. Das Ausmaß oder der
Betrag dieses Signals zeigt eindeutig an, dass das Hebelelement 35 seine
zweite Position erreicht hat.
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Die
genaue Länge
des Quelldrahts 33 (mit Energieaussendequelle 34),
die von seiner Referenzposition in Richtung einer gewünschten
Position innerhalb der Katheterröhre
in dem Patientenkörper eingesetzt
wird, ist bekannt, da die Quelldrahtantriebseinrichtungen mit genauen
Positioniereinrichtungen, wie einem Schrittmotor oder anderen geeigneten
Takteinrichtungen, vorgesehen sind. Daher muss das Zurückziehen
des Quelldrahts über
die gesamte eingesetzte Länge
zurück
in das Nachladegerät
mit der Schwenkbewegung des Hebelelements 35 von seiner
dritten Position (5) in Richtung seiner
zweiten Position (4) übereinstimmen.
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In
dem unerwarteten und nicht gewollten Fall, dass der Quelldraht 33 innerhalb
der Katheterröhre
bricht, verbleibt die Energieaussendequelle 34 innerhalb
der Katheterröhre
und des Patientenkörpers,
wodurch eine gefährliche
Situation für
sowohl den Patienten als auch sein Umfeld entsteht. Diese Situation
kann mit der Messvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung schnell bemerkt werden, da der gebrochene Quelldraht eine
kürzere
Länge aufweist,
und daher wird verursacht, dass das Hebelelement 35 früher von
seiner dritten Position in Richtung seiner zweiten Position als
in der normalen Situation geschwenkt wird.
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Die
Quelldrahtantriebseinrichtungen bemerken dies in einem derartigen
Fall, so dass der Quelldraht über
eine kürzere
Länge als
erforderlich zurückgezogen
wird, und sie erzeugen eine geeignete Meldung (Alarmgeräusch oder
Nachricht) für
das medizinische Personal, um geeignete Schritte zu ergreifen.
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Es
ist selbstverständlich,
dass mit einer Messvorrichtung gemäß einem oder mehreren Ausführungsbeispielen
der Erfindung eine zuverlässige und
genaue Erfassung der Gegenwart des entfernt liegenden Endes und
insbesondere der Energieaussendequelle, die an dem entfernt liegenden
Ende montiert ist, in deren sicheren Speicher- /Referenzposition innerhalb des Nachladegeräts erhalten
wird, und dass gefährliche
und gesundheitsgefährdende Situationen,
wie zum Beispiel eine versehentliche Strahlenbelastung, verhindert
werden.
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In
den Zeichnungen ist die Messvorrichtung gemäß der Erfindung mit Erfassungseinrichtungen beschrieben,
die gemäß dem Prinzip
einer Unterbrechung einer optischen Bahn betrieben werden, wobei die
Erfassungseinrichtungen mit zumindest einer Durchgangsbohrung zusammenwirken,
die in dem Hebelelement 35 gegenwärtig ist. Es ist für den Fachmann
selbstverständlich,
dass das beschriebene Prinzip auch ohne der Verwendung einer Durchgangsbohrung
ordnungsgemäß funktioniert,
da die optische Bahn zwischen dem Lichtaussendeelement und dem Lichtdetektor
auch durch eine (obere, untere oder seitliche) Kante des Hebelelements
während seiner
Schwenkverschiebung innerhalb des Gehäuses unterbrochen werden kann.
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Weiter
kann die Kante des Hebelelements mit einer oder mehreren Nuten vorgesehen
sein, wobei die Nuten jeweils mit deren korrespondierenden optischen
Lichtbahn übereinstimmen.