DE102014207568A1 - X-ray device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Röntgenvorrichtung (2) umfassend eine Röntgenquelle (18) und einen Röntgendetektor (20), wobei die Röntgenquelle (18) und der Röntgendetektor (20) einander gegenüberliegend in einer Gantry (4) positioniert und dabei um eine Rotationsachse (22) rotierbar gelagert sind und dass die Gantry (4) an einem Chassis (6) angebracht ist, welches eine Tragstütze (8) umfasst, die sich von einem Tragboden (10) aus in vertikaler Richtung erstreckt.The invention relates to an X-ray device (2) comprising an X-ray source (18) and an X-ray detector (20), the X-ray source (18) and the X-ray detector (20) being positioned opposite each other in a gantry (4) and being mounted about an axis of rotation (22). rotatably mounted and that the gantry (4) on a chassis (6) is mounted, which comprises a support bracket (8) extending from a support floor (10) in the vertical direction.
Description
Die Erfindung betrifft eine Röntgenvorrichtung umfassend eine Röntgenquelle und einen Röntgendetektor. The invention relates to an X-ray device comprising an X-ray source and an X-ray detector.
In einigen Teilbereichen oder Fachgebieten der Medizin, wie beispielsweise der Dentalmedizin, werden zunehmend sogenannte Digitale Volumentomographen (kurz: DVT), auch Conebeam-Computertomographen genannt, anstelle klassischer Computertomographen eingesetzt, um Röntgenaufnahmen, insbesondere 2D-Schnittbilder, zu generieren. In some areas or specialist fields of medicine, such as dental medicine, so-called digital volume tomographs (abbreviated to DVT), also called conebeam computer tomographs, are increasingly being used instead of classical computer tomographs in order to generate X-ray images, in particular 2D sectional images.
Entsprechende Digitale Volumentomographen sind dabei im Vergleich zu klassischen Computertomographen einfacher gestaltet und dementsprechend auch kostengünstiger, sowohl bei der Anschaffung als auch beim Unterhalt. Typisch ist hierbei insbesondere ein Aufbau mit einem einfachen Flachbettdetektor, auch Flatpanel-Detektor genannt, und einer Röntgenröhre, die einander gegenüberliegend auf einer festen horizontalen Kreisbahn rotieren. Der gesamte Aufbau ist dabei recht kompakt gehalten, so dass entsprechende Digitale Volumentomographen aufgrund ihres geringen Platzbedarfes auch für kleinere Praxen geeignet sind. Corresponding digital volume tomographs are simpler in comparison to classical computer tomographs and therefore also more cost-effective, both for acquisition and maintenance. In this case, a construction with a simple flat-bed detector, also called a flat-panel detector, and an x-ray tube, which rotate opposite to one another on a fixed horizontal circular path, is typical. The entire structure is kept fairly compact, so that corresponding digital volume tomographs are also suitable for smaller practices due to their small footprint.
Der einfachere Aufbau bedingt jedoch auch Nachteile, aufgrund derer mit Digitalen Volumentomographen geringere Bildqualitäten erzielbar sind als mit klassischen Computertomographen. Infolgedessen ist dann unter anderem der sogenannte Weichteilkontrast reduziert, wodurch Digitale Volumentomographen für eine ganze Reihe medizinischer Fachgebiete oder Teilbereiche, wie beispielsweise die Neurologie, ungeeignet sind. However, the simpler structure also entails disadvantages, due to which lower image qualities can be achieved with digital volume tomographs than with classical computer tomographs. As a result, inter alia, the so-called soft tissue contrast is reduced, making digital volume tomography for a whole range of medical specialties or subsectors, such as neurology, are unsuitable.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhafte Röntgenvorrichtung anzugeben. Based on this, the invention has for its object to provide an advantageous X-ray device.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Röntgenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche beinhalten teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen dieser Erfindung. This object is achieved by an X-ray device with the features of claim 1. The dependent claims include in part advantageous and in part self-inventive developments of this invention.
Eine entsprechende Röntgenvorrichtung umfasst dabei eine Röntgenquelle und einen Röntgendetektor, wobei die Röntgenquelle und der Röntgendetektor einander gegenüberliegend in einer Gantry, insbesondere einem geschlossenen Gantry-Ring, positioniert und dabei um eine Rotationsachse rotierbar gelagert sind. Die Gantry ist hierbei an einem Chassis angebracht, welches eine Tragstütze umfasst, die sich von einem Tragboden aus in vertikaler Richtung, bezogen auf das Erdsystem, erstreckt. A corresponding X-ray device in this case comprises an X-ray source and an X-ray detector, wherein the X-ray source and the X-ray detector are positioned opposite one another in a gantry, in particular a closed gantry ring, and are rotatably mounted about an axis of rotation. The gantry is in this case mounted on a chassis, which comprises a support post, which extends from a support floor in the vertical direction, relative to the earth system.
Eine solche Röntgenvorrichtung vereint dabei einige Vorteile eines klassischen Computertomographen mit Vorteilen eines Digitalen Volumentomographen. So ist der Aufbau, wie bei einem Digitalen Volumentomographen, recht kompakt gehalten und gleichzeitig erlaubt der Einsatz der Gantry eine sehr präzise Führung von Röntgenquelle und Röntgendetektor, was wiederum der Bildqualität zugute kommt. Außerdem wirkt die Gantry selbst abschirmend, so dass die Ausbreitung der im Betrieb generierte Röntgenstrahlung günstig eingeschränkt wird. Such an x-ray device combines some advantages of a classical computed tomography with the advantages of a digital volume tomograph. Thus, the structure, as in a digital volume tomograph, held quite compact and at the same time allows the use of the gantry a very precise guidance of X-ray source and X-ray detector, which in turn benefits the image quality. In addition, the gantry itself has a shielding effect, so that the spread of the x-rays generated during operation is favorably restricted.
Bevorzugt sind zudem die Röntgenquelle, der Röntgendetektor, die Gantry und/oder das Chassis an ein bestimmtes medizinisches Fachgebiet und somit an einen bestimmten Anwendungsbereich oder ein bestimmtes Anwendungsszenario angepasst und dementsprechend ist die Röntgenvorrichtung für ein medizinisches Fachgebiet oder Teilgebiet individualisiert. Dabei wird zur Realisierung einer individuellen Röntgenvorrichtung stets bevorzugt nur der technische Aufwand betrieben, der unbedingt notwendig ist, um die vorgesehenen Untersuchungen oder Untersuchungsmethoden, die für einen Medizinfachbereich typisch sind, zu ermöglichen. Auf diese Weise lassen sich dann für viele Fachbereiche Röntgenvorrichtungen zur Verfügung stellen, deren Anschaffungs- und Unterhaltskosten im Vergleich zur bisher zur Verfügung stehenden Geräten, insbesondere im Vergleich zu klassischen Computertomographen, wesentlich geringer sind. Durch die Individualisierung wird zudem erreicht, dass eine entsprechende Röntgenvorrichtung in der Regel auch geringere Abmessungen aufweist und dementsprechend einen geringeren Platzbedarf als aktuelle klassische Computertomographen. Von besonderem Vorteil ist zudem der Umstand, dass durch die Individualisierung eine deutliche Vereinfachung der Bedienung erreicht werden kann und erreicht wird, da eine entsprechende Röntgenvorrichtung eben nicht mehr möglichst viele Anwendungsszenarien und Untersuchungsmöglichkeiten abdeckt, sondern für bestimmte Untersuchungen vorgesehen und entsprechend spezialisiert ist. Hierdurch verringert sich typischerweise auch die Anzahl der möglichen Einstellungen, die vor Beginn einer Untersuchung vorgenommen werden müssen. Im einfachsten Fall sind dann lediglich eine handvoll voreingestellter Untersuchungsvarianten vorgegeben, aus denen ein Bediener beispielsweise durch Antippen eines an einem Touchscreen angezeigten Piktogramms auswählt. In addition, the x-ray source, the x-ray detector, the gantry and / or the chassis are preferably adapted to a specific medical field and thus to a specific field of application or a particular application scenario and, accordingly, the x-ray device is individualized for a medical specialty or subarea. In order to realize an individual X-ray device, it is always preferred to operate only the technical effort which is absolutely necessary in order to enable the intended examinations or examination methods which are typical for a medical field. In this way, it is then possible to provide X-ray devices for many specialist areas, the acquisition and maintenance costs of which are considerably lower in comparison with the devices available hitherto, in particular in comparison to classical computer tomographs. Due to the individualization is also achieved that a corresponding X-ray device usually has smaller dimensions and accordingly a smaller footprint than current classical computed tomography. Of particular advantage is also the fact that by customizing a significant simplification of the operation can be achieved and is achieved because a corresponding X-ray device just not as many application scenarios and examination options covers, but provided for specific investigations and is specialized accordingly. This typically also reduces the number of possible settings that must be made before starting an exam. In the simplest case, only a handful of preset examination variants are then predefined, from which an operator selects, for example, by tapping a pictogram displayed on a touchscreen.
Unter anderem zu Gunsten eines kompakten Aufbaus ist das Chassis der Röntgenvorrichtung weiter bevorzugt derart ausgestaltet, dass ein zu untersuchendes Objekt, also typischerweise ein Patient, für eine Untersuchung unterhalb der Gantry positioniert wird. Diese Variante eignet sich dabei insbesondere für Untersuchungen an stehenden oder sitzenden Patienten. Derartige Untersuchungen gelten in diversen Fällen als vorteilhafter als Untersuchungen an liegenden Patienten, wie sie mittels klassischer Computertomographen vorgenommen werden. So werden beispielsweise im Bereich der Dentalmedizin Patienten bevorzugt im Sitzen untersucht, wohingegen im Bereich Orthopädie diverse Untersuchungen an stehenden Patienten, beispielsweise für eine Darstellung der Wirbelsäule, als vorteilhaft gelten. Among other things, in favor of a compact construction, the chassis of the x-ray device is further preferably designed such that an object to be examined, ie typically a patient, is positioned below the gantry for examination. This variant is particularly suitable for examinations of standing or sitting patients. Such investigations In some cases, they are considered to be more advantageous than examinations on recumbent patients, as carried out by means of classical computer tomographs. For example, in the field of dental medicine, patients are preferably examined while sitting, whereas in the area of orthopedics, various examinations of standing patients, for example for a representation of the spine, are considered to be advantageous.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn das Chassis portalartig ausgebildet ist und zwei seitliche Tragstützen umfasst, die sich jeweils vom Tragboden aus in vertikaler Richtung erstrecken. Als Tragboden dient hierbei beispielsweise der Boden, in dem Raum, in welchem die Röntgenvorrichtung aufgestellt ist, wobei in diesem Fall dann die Tragstützen weiter bevorzugt am Boden fixiert, also beispielsweise mit dem Boden verschraubt sind. It is also advantageous if the chassis is designed portal-like and comprises two lateral support posts, each extending from the support floor in the vertical direction. In this case, for example, the base used in the space in which the X-ray device is placed, in which case the support posts further preferably fixed to the ground, so for example screwed to the ground.
Alternativ dient als Tragboden eine Bodengruppe, die die beiden Tragstützen miteinander verbindet, so dass hierdurch quasi eine unabhängige und für sich genommen sehr stabile Struktur gegeben ist. Dabei ist die Bodengruppe bevorzugt verfahrbar ausgestaltet und weist beispielsweise Rollen oder eine Art Raupenantrieb auf, so dass das Chassis quasi als Fahrgestell dient, mit dessen Hilfe die Röntgenvorrichtung als mobile Röntgenvorrichtung bei Bedarf umpositioniert werden kann. Auf diese Weise lässt sich die Röntgenvorrichtung dann beispielsweise abwechselnd in verschiedenen Behandlungsräumen nutzen und/oder platzsparend in einem Wandschrank oder Abstellraum verstauen, wenn diese gerade nicht benötigt wird. Alternatively serves as a support floor a floor assembly that connects the two support posts together, so that in effect is given an independent and in itself very stable structure. In this case, the floor assembly is preferably designed movable and has, for example, rollers or a kind of track drive, so that the chassis serves as a kind of chassis, with the help of the X-ray device can be repositioned as a mobile X-ray device if necessary. In this way, the x-ray device can then be used, for example, alternately in different treatment rooms and / or stowed in a space-saving cabinet or storage room, if it is not needed.
Wie zuvor erwähnt ist bei der hier vorgestellten Röntgenvorrichtung bevorzugt nicht nur das Chassis an das jeweilige medizinische Fachgebiet angepasst, sondern auch die Gantry, welche am Chassis angebracht ist. Dabei weist die Gantry typischerweise eine hohlzylinderförmige oder toroidale Grundform auf mit einer Symmetrieachse, die mit der Rotationsachse zusammenfällt, um welche die Röntgenquelle und der Röntgendetektor im Betrieb rotieren. Diese Symmetrieachse und somit auch die Rotationsachse sind dabei bevorzugt vertikal ausgerichtet. In diesem Fall rotieren dann die Röntgenquelle und der Röntgendetektor im Betrieb auf einer Kreisbahn, die in einer horizontalen Ebene liegt, ähnlich wie dies bei aktuellen Digitalen Volumentomographen für die Dentalmedizin der Fall ist. As mentioned above, in the case of the x-ray device presented here, not only the chassis is adapted to the respective medical field, but also the gantry which is attached to the chassis. In this case, the gantry typically has a hollow cylindrical or toroidal basic shape with an axis of symmetry which coincides with the axis of rotation about which the x-ray source and the x-ray detector rotate during operation. This axis of symmetry and thus also the axis of rotation are preferably oriented vertically. In this case, the X-ray source and the X-ray detector then rotate in operation on a circular path that lies in a horizontal plane, similar to the current digital volume tomographs for dental medicine.
Alternativ ist die Symmetrieachse der Gantry und somit die Rotationsachse gegen eine vertikale Ausrichtung in Richtung einer horizontalen Ausrichtung verkippt. Die Verkippung wird dabei gezielt vorgegeben und bevorzugt nicht durch eine Verkippung eines zu untersuchenden Patienten wieder ausgeglichen. Eine solche Ausgestaltung der Röntgenvorrichtung mit verkippter Gantry ist beispielsweise für den Einsatz in der Neurologie vorgesehen, wobei hier beispielsweise eine Verkippung von 60° zweckmäßig ist. Hierdurch lassen sich dann Aufnahmen vom Gehirn eines Patienten generieren, wobei die Augen des Patienten und insbesondere die Linsen der Augen eines Patienten geschont werden, also einer verhältnismäßig geringen Strahlenbelastung ausgesetzt werden. Alternatively, the axis of symmetry of the gantry and thus the axis of rotation is tilted against a vertical orientation in the direction of a horizontal orientation. The tilting is specifically predetermined and preferably not compensated by a tilt of a patient to be examined again. Such an embodiment of the X-ray device with tilted gantry is intended, for example, for use in neurology, in which case, for example, a tilting of 60 ° is expedient. In this way, recordings can then be generated from the brain of a patient, whereby the eyes of the patient and in particular the lenses of the eyes of a patient are spared, that is, exposed to a relatively low radiation exposure.
In vorteilhafter Weiterbildung ist die Symmetrieachse, und somit die Rotationsachse, hinsichtlich ihrer Ausrichtung verstellbar, lässt sich also für eine Untersuchung individuell ausrichten oder sogar während einer Untersuchung bewegen. Die Ausrichtung und/oder die Bewegung erfolgt dabei zum Beispiel vollständig automatisiert in Abhängigkeit eines von einem Bediener ausgewählten Betriebsmodus oder einer ausgewählten Untersuchungsmethode oder eines Untersuchungsprogramms. In an advantageous development, the axis of symmetry, and thus the axis of rotation, is adjustable with respect to its orientation, so it can be aligned individually for an examination or even move during an examination. The alignment and / or the movement takes place, for example, completely automatically depending on an operating mode selected by an operator or a selected examination method or an examination program.
Da der technische Aufwand zur Realisierung einer Gantry typischerweise zunimmt, je größer der Innenraum der Gantry, in welchem ein zu untersuchendes Objekt, also ein Körperteil eines Patienten, positioniert wird, gewählt wird, wird der Innenraum der Gantry zudem bevorzugt gerade so groß gewählt, dass die typischen und zu erwartenden Anwendungsszenarien gerade abdeckt werden. Wenn also beispielsweise lediglich Untersuchungen am Kopf eines Patienten vorgenommen werden sollen, so genügt es, die Gantry derart zu gestalten, dass ein Kopf im Innenraum der Gantry Platz hat. Sollen hingegen Untersuchungen des Oberkörpers eines Patienten vorgenommen werden, muss die Gantry entsprechend größer gestaltet werden. Since the technical complexity for the realization of a gantry typically increases, the greater the interior space of the gantry in which an object to be examined, ie a body part of a patient, is positioned, the interior of the gantry is preferably chosen to be just so large that the typical and expected application scenarios are being covered. So if, for example, only examinations are to be made on the head of a patient, it is sufficient to make the gantry such that a head has space in the interior of the gantry. If, on the other hand, examinations of the upper body of a patient are to be carried out, the gantry must be made correspondingly larger.
Außerdem ist die Gantry vorteilhafterweise für verschieden ausgestaltete Röntgendetektoren geeignet, so dass beispielsweise auch Röntgendetektoren, wie sie in klassischen Computertomographen der aktuellsten Generation um Einsatz kommen, in der Röntgenvorrichtung zum Einsatz kommen können. Welcher Typ von Röntgendetektor dann tatsächlich zum Einsatz kommt, hängt vom jeweiligen Einsatzgebiet ab, also vom jeweiligen medizinischen Fachgebiet, in welchem die jeweilige Röntgenvorrichtung genutzt werden soll. In addition, the gantry is advantageously suitable for differently configured X-ray detectors, so that, for example, X-ray detectors, such as those used in classical computer tomographs of the latest generation, can be used in the X-ray apparatus. Which type of X-ray detector is actually used depends on the particular field of use, that is, on the particular medical field in which the respective X-ray device is to be used.
Bevorzugt ist dabei auch die Messfläche, insbesondere die Größe der Messfläche, des Röntgendetektors an den jeweiligen medizinischen Fachbereich oder an das medizinische Anwendungsszenario angepasst. So ist es beispielsweise zweckmäßig, bei einer Röntgenvorrichtung für den Bereich Dentalmedizin die Messfläche oder Detektorfläche des Röntgendetektors gerade so groß zu wählen, dass auf der entsprechenden Messfläche die gesamte Mundhöhle eines Patienten vollständig abgebildet werden kann. Anders formuliert wird die Messfläche des Röntgendetektors gerade so groß gewählt, dass das sogenannte „Field of View“ mit einer einzigen Aufnahme vollständig abgebildet werden kann. Hierdurch lässt sich die benötigte Zeit für eine entsprechende Untersuchung gering halten, was insbesondere deswegen vorteilhaft ist, weil diverse Patienten entsprechende Untersuchungen als unangenehm empfinden und mitunter Schwierigkeiten haben für die Dauer der Untersuchung still zu halten. In this case, the measuring surface, in particular the size of the measuring surface, of the X-ray detector is preferably also adapted to the respective medical specialty or to the medical application scenario. For example, in the case of an X-ray device for the field of dental medicine, the measuring surface or detector surface of the X-ray detector is just so large that the entire oral cavity of a patient can be completely imaged on the corresponding measuring surface. In other words, the measuring surface of the X-ray detector is just chosen so large that the so-called "Field of View" can be fully mapped with a single shot. As a result, the time required for a corresponding examination can be kept low, which is advantageous in particular because various patients find such examinations uncomfortable and sometimes difficult to keep quiet for the duration of the examination.
Da es sich bei dem Röntgendetektor um eine der kostenintensivsten Komponenten der Röntgenvorrichtung handelt und die Fertigungskosten mit zunehmender Größe der Messfläche des Röntgendetektors steigen, ist es alternativ vorgesehen, die Messfläche des Röntgendetektors kleiner als das sogenannte „Field of View“ zu wählen und stattdessen den Röntgendetektor zum Ausgleich während einer Untersuchung zu verfahren, um das gewünschte „Field of View“ quasi sequenzweise oder abschnittsweise abzubilden. Dementsprechend ist die Röntgenvorrichtung gemäß einer Ausgestaltungsvariante derart gestaltet, dass die Position der Gantry in vertikaler Richtung relativ zu einem zu untersuchenden Objekt verstellbar ist. Hierdurch ist es dann u.a. möglich, sogenannte Spiralscans durchzuführen, wie sie bei klassischen Computertomographen üblich sind, um größere Bereiche oder Volumina im Rahmen einer Untersuchung abzutasten. Since the X-ray detector is one of the most expensive components of the X-ray apparatus and the manufacturing costs increase with increasing size of the measuring surface of the X-ray detector, it is alternatively provided to select the measuring surface of the X-ray detector smaller than the so-called "field of view" and instead the X-ray detector to compensate during an investigation to map the desired "Field of View" quasi-sequence or in sections. Accordingly, the X-ray device according to a variant embodiment is designed such that the position of the gantry in the vertical direction is adjustable relative to an object to be examined. As a result, it is u.a. It is possible to perform so-called spiral scans, as are common in classical computer tomographs, in order to scan larger areas or volumes during an examination.
Von Vorteil ist es dabei, wenn die Gantry derart am vertikalen Chassis angebracht ist, dass die Gantry in vertikaler Richtung verfahrbar ist und somit relativ zum Chassis und zum Erdsystem vertikal verfahren werden kann. It is advantageous if the gantry is mounted on the vertical chassis in such a way that the gantry can be moved in the vertical direction and thus can be moved vertically relative to the chassis and the ground system.
Alternativ weist der Tragboden eine Plattform mit einem Höhenantrieb auf, so dass die Plattform in vertikaler Richtung relativ zur Gantry verfahrbar ist. In diesem Fall wird dann also der Patient relativ zum Erdsystem bewegt, wohingegen die Gantry in der Regel relativ zum Erdsystem in fester Position verharrt. Alternatively, the support floor on a platform with a height drive, so that the platform is movable in the vertical direction relative to the gantry. In this case, then the patient is then moved relative to the earth system, whereas the gantry usually remains in a fixed position relative to the earth system.
Ist die Röntgenvorrichtung für Anwendungsszenarien vorgesehen, bei denen ein Patient im Sitzen untersucht werden soll, was insbesondere im Bereich Dentalmedizin oder im Bereich Neurologie vorteilhaft ist, so ist es weiter zweckmäßig, wenn der Tragboden eine Plattform mit einem Patientensitz aufweist, auf dem ein zu untersuchender Patient für eine Untersuchung platziert wird. If the X-ray device is intended for application scenarios in which a patient is to be examined while sitting, which is advantageous in particular in the field of dental medicine or neurology, then it is further expedient for the support base to have a platform with a patient's seat on which a patient to be examined Patient is placed for an examination.
Vorteilhaft ist zudem insbesondere eine Kombination einer höhenverstellbar angebrachten Gantry, in der ein stehender Patient gescannt werden kann, mit einem Röntgendetektor, wie er aus einem klassischen Computertomographen bekannt ist, der also den für einige klinische Anwendungen benötigten hohen Weichteilkontrast aufweist. Hierdurch ergibt sich die derzeit nicht gegebene Möglichkeit, eine 3D-Röntgenbildgebung für den orthopädischen Einsatz zu realisieren, mittels derer beispielsweise auch Bandscheiben darstellbar sind. Eine solche Röntgenvorrichtung oder ein solcher Röntgen-Scanner bietet somit, im Gegensatz zu einer Röntgenvorrichtung nach dem Stand der Technik, auch die Möglichkeit Gelenke und Bandscheiben im funktional natürlichen, nämlich aufrechten Zustand abzubilden. Im Gegensatz zur heute üblichen liegenden Bildgebung öffnet dies für die Diagnose funktionaler Störungen am Haltungsapparat neue Horizonte. Denn es ermöglicht die "in-situ" Darstellung der Gelenke in dem Zustand in dem die Probleme auftreten, nämlich bei aufrechter Haltung. Also advantageous is in particular a combination of a height-adjustable gantry in which a standing patient can be scanned with an X-ray detector, as is known from a classical computer tomograph, which thus has the high soft tissue contrast required for some clinical applications. This results in the currently not given possibility to realize a 3D X-ray imaging for orthopedic use, by means of which, for example, intervertebral discs are represented. Such an X-ray device or such an X-ray scanner thus offers, in contrast to an X-ray device according to the prior art, also the possibility of imaging joints and intervertebral discs in the functionally natural, namely upright state. In contrast to today's lying imaging, this opens new horizons for the diagnosis of functional disorders of the postural apparatus. Because it allows the "in-situ" representation of the joints in the state in which the problems occur, namely upright posture.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn das Chassis zumindest eine Fixiervorrichtung zur Patientenfixierung aufweist, insbesondere für Anwendungsszenarien, bei denen eine Untersuchung etwas länger dauert und/oder die eine unbequeme Körperhaltung notwendig machen. In diesen Fällen ist es für einen Patienten schwierig für die Dauer der Untersuchung still zu halten, was typischerweise die Voraussetzung ist für qualitativ hochwertige Röntgenaufnahmen. Hier lässt sich dann die Fixiervorrichtung nutzen, um den zu untersuchenden Patienten zu fixieren und beim Halten der Position zu unterstützen. Die Fixiervorrichtung ist hierbei bevorzugt am Patientensitz angebracht, zumindest sofern ein solcher vorgesehen ist. Moreover, it is advantageous if the chassis has at least one fixation device for patient fixation, in particular for application scenarios in which an examination takes a little longer and / or make an uncomfortable posture necessary. In these cases, it is difficult for a patient to remain silent for the duration of the exam, which is typically the prerequisite for high quality radiographs. Here, the fixation device can then be used to fix the patient to be examined and to assist in holding the position. The fixing device is preferably attached to the patient's seat, at least if such is provided.
Zu Gunsten eines geringeren Fertigungsaufwandes ist die Röntgenvorrichtung zudem bevorzugt aus Modulen aufgebaut, wobei für verschiedene Anwendungsbereiche oder anvisierte klinische Bereiche, also zum Beispiel für verschiedene medizinische Fachgebiete, verschiedene Module miteinander kombiniert werden. Hierbei ist es zum Beispiel vorgesehen, dass verschieden ausgestaltete Gantrys, insbesondere verschieden große Gantrys mit ein und demselben Chassis kombinierbar und an diesem anbringbar sind und dass verschiedene Röntgendetektoren und/oder verschiedene Röntgenquellen mit ein und derselben Gantry kombinierbar sind. Auf diese Weise lässt sich mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl unterschiedlicher Module oder Baugruppen eine ganze Reihe unterschiedlicher und individuell an einen medizinischen Fachbereich angepasster Röntgenvorrichtungen realisieren. In addition, in favor of a lower manufacturing outlay, the x-ray device is preferably constructed from modules, wherein different modules are combined with one another for different fields of application or targeted clinical areas, that is to say for different medical specialties. In this case, it is provided, for example, that differently configured gantries, in particular differently sized gantries, can be combined and attached to one and the same chassis and that different x-ray detectors and / or different x-ray sources can be combined with one and the same gantry. In this way, a whole series of different and individually adapted to a medical specialty X-ray devices can be realized with a relatively small number of different modules or assemblies.
Alternativ oder ergänzend hierzu ist der modulare Aufbau derart gestaltet dass dem Anwender oder Endkunden ein Chassis, verschieden ausgestaltete Gantrys, insbesondere verschieden große Gantrys, verschiedene Röntgendetektoren und/oder verschiedene Röntgenquellen zur Verfügung gestellt werden, so dass dieser je nach Bedarf verschiedene Module miteinander kombinieren und jederzeit gegeneinander austauschen kann. Hierbei ist insbesondere die Austauschbarkeit der Röntgendetektoren als vorteilhaft anzusehen. Alternatively or additionally, the modular structure is designed such that the user or end customer a chassis, differently designed gantries, especially different sized gantries, different X-ray detectors and / or different X-ray sources are provided so that they combine different modules as needed and can exchange with each other at any time. In particular, the interchangeability of the X-ray detectors is to be regarded as advantageous.
Als Röntgenquelle wird dabei bevorzugt eine, insbesondere gepulst betriebene, Röntgenröhre genutzt. Die Röntgenröhre dient dann als Single-Fokus-Röntgenquelle und dementsprechend wird bevorzugt eine im Vergleich zu einem klassischen Computertomographen relativ einfach gehaltene Röntgenquelle eingesetzt. The x-ray source used is preferably an x-ray tube operated in particular pulsed. The X-ray tube then serves as a single-focus X-ray source and, accordingly, an X-ray source that is kept relatively simple compared to a conventional CT scanner is preferably used.
Darüber hinaus ist der Röntgendetektor bevorzugt durch einen sogenannten Flachbett-Detektor (Flatpanel-Detektor), insbesondere auf Si-Basis, gegeben, wie er auch in Digitale Volumentomographen zum Einsatz kommt. Ein entsprechender Flachbett-Detektor weist eine ebene Messfläche auf und ist technisch verhältnismäßig einfach zu realisieren. In addition, the X-ray detector is preferably given by a so-called flat-bed detector (flat panel detector), in particular based on Si, as it is also used in digital volume tomographs. A corresponding flat-bed detector has a flat measuring surface and is technically relatively easy to implement.
Alternativ kommt als Röntgendetektor ein Detektor zum Einsatz, wie er im klassischen Computertomographen üblicherweise verbaut wird, also ein Detektor mit einer gekrümmten Messfläche mit einer Zylindermantelform oder einer Kugeloberflächenform. Die Basis für derartige Detektoren bilden spezielle Keramiken, die als Absorbtionsmaterial ein besonders geringes Nachleuchten zeigen, für die also ein schnelles Abklingverhalten charakteristisch ist. Außerdem umfassen solche Detektoren einen Streustrahlkollimator. Alternatively, a detector is used as the X-ray detector, as it is usually installed in classical computed tomography, that is, a detector with a curved measuring surface with a cylindrical shell shape or a spherical surface shape. The basis for such detectors form special ceramics, which show a particularly low afterglow as Absorbtionsmaterial, for which therefore a fast decay characteristic. In addition, such detectors include a scattered beam collimator.
Einer weiteren Ausgestaltungsvariante der Röntgenvorrichtung entsprechend ist die Gantry mit zwei Röntgenquellen und zwei Röntgendetektoren bestückt, wobei jeweils eine Röntgenquelle einem Röntgendetektor gegenüberliegend positioniert ist und wobei die Röntgenquellen in der Gantry versetzt zueinander angeordnet sind, insbesondere um etwa 90°. Die Röntgenvorrichtung weist somit zwei Röntgenquelle-Röntgendetektor-Systeme auf, wobei die beiden Systeme bevorzugt nicht für einen gleichzeitigen Betrieb ausgelegt sind, sondern stattdessen je nach Bedarf im Wechsel genutzt werden. Die beiden Systeme sind dabei weiter bevorzugt unterschiedlich ausgestaltet und insbesondere für unterschiedliche Anwendungsbereiche optimiert. So ist es zum Beispiel vorgesehen, eine Ausführung der Röntgenvorrichtung derart zu gestalten, dass ein Röntgenquelle-Röntgendetektor-System eine Röntgenquelle sowie einen Röntgendetektor wie bei einem Digitalen Volumentomographen nach dem Stand der Technik umfasst und dass das zweite Röntgenquelle-Röntgendetektor-System eine Röntgenquelle sowie einen Röntgendetektor wie bei einem klassischen Computertomographen aufweist. According to a further embodiment variant of the x-ray device, the gantry is equipped with two x-ray sources and two x-ray detectors, one x-ray source being positioned opposite an x-ray detector and the x-ray sources being offset in the gantry, in particular by approximately 90 o. The X-ray device thus has two X-ray source X-ray detector systems, wherein the two systems are preferably not designed for simultaneous operation, but instead are used alternately as needed. The two systems are further preferably designed differently and optimized in particular for different applications. For example, it is envisaged to design an embodiment of the X-ray apparatus such that an X-ray source X-ray detector system comprises an X-ray source and an X-ray detector as in a prior art digital volume tomograph and the second X-ray source X-ray detector system comprises an X-ray source as well has an X-ray detector as in a classical computed tomography.
Gemäß einer speziell an den Bereich Dentalmedizin angepassten Ausgestaltungsvariante der Röntgenvorrichtung weist diese einen einfachen Flachbett-Detektor sowie eine einfache, gepulst betriebene Röntgenröhre auf. Dabei ist die Messfläche oder Detektorfläche des Flachbett-Detektors gerade so groß gewählt, dass auf dieser die Mundhöhle eines Patienten vollständig abgebildet werden kann. Der Flachbett-Detektor und die Röntgenröhre sind dabei in einem feststehenden hohlzylinderförmigen Gantryring untergebracht, der liegend auf einer festen Höhe positioniert ist, so dass diese sich relativ zu einem sitzenden Patienten auf Kopfhöhe befindet. Dies stellt eine besonders einfache und damit kostengünstige Ausgestaltungsvariante der Röntgenvorrichtung dar, die jedoch für den Dentalmedizinbereich typischerweise völlig ausreicht. According to a specially adapted to the field of dental medicine design variant of the X-ray device, this has a simple flat-bed detector and a simple, pulsed-operated X-ray tube. In this case, the measuring surface or detector surface of the flatbed detector is just so large that the oral cavity of a patient can be completely imaged thereon. The flatbed detector and the X-ray tube are housed in a fixed hollow cylindrical Gantryring, which is positioned horizontally at a fixed height so that it is located at head height relative to a seated patient. This represents a particularly simple and therefore cost-effective design variant of the X-ray device, which, however, is typically completely sufficient for the dental medicine sector.
Eine ähnlich ausgestaltete Variante dieser Röntgenvorrichtung ist auch für den Bereich Hals-, Nasen-Ohrenmedizin vorgesehen, allerdings ist hier der Flachbett-Detektor hinsichtlich der Messfläche etwas größer ausgeführt, so dass hiermit der gesamte Nasen- und Rachenraum vollständig abgedeckt und abgebildet werden kann. A similarly configured variant of this X-ray device is also provided for the field of ear, nose and throat medicine, but here the flatbed detector is slightly larger in terms of the measuring surface, so that hereby the entire nose and throat area can be completely covered and imaged.
Im Bereich Orthopädie werden an die Bildqualität insbesondere hinsichtlich des Weichteilkontrastes höhere Anforderungen gestellt als beispielsweise im Bereich Dentalmedizin, weshalb eine für diesen Medizinbereich optimierte Ausgestaltungsvariante der Röntgenvorrichtung einen Röntgendetektor sowie eine Röntgenquelle aufweist, wie sie in aktuellen klassischen Computertomographen zum Einsatz kommen. Diese sind in einer Gantry untergebracht, welche vertikal ausgerichtet ist, so dass Patienten mittels der Röntgenvorrichtung im Stehen untersucht werden können. Auf diese Weise wird insbesondere eine Abbildung, also auch eine 3D-Abbildung, der Wirbelsäule im Stehen ermöglicht. Ähnliches gilt auch für den Schulter- und den Hüftbereich, da gerade Fehlstellungen bei einer stehenden Untersuchung eher aufgedeckt werden können, als bei einer liegenden Untersuchung, wie sie im Falle einer Untersuchung mittels eines klassischen Computertomographen vorgenommen werden. Zur vollständigen Abbildung einer Wirbelsäule eines Patienten ist dabei der Röntgendetektor entweder hinsichtlich seiner Messfläche ausreichend groß gestaltet oder aber der Röntgendetektor ist zur Ausführung eines Spiralscans, in diesem Fall eines vertikalen Spiralscans, eingerichtet. Hierzu ist bevorzugt die Gantry oder der Gantryring vertikal verfahrbar. In the field of orthopedics, higher demands are placed on image quality, in particular with regard to soft tissue contrast, for example in the field of dental medicine, which is why an embodiment variant of the x-ray device optimized for this medical field has an x-ray detector and an x-ray source, as used in current classical computer tomographs. These are housed in a gantry, which is vertically aligned, so that patients can be examined by standing with the X-ray device. In this way, in particular an image, so also a 3D image, the spine in the standing allows. The same applies to the shoulder and the hip area, since malpositions can be detected in a standing examination rather than a lying examination, as they are carried out in the case of an examination using a classical computer tomograph. For complete imaging of a spinal column of a patient, the X-ray detector is either made sufficiently large in terms of its measuring surface, or else the X-ray detector is set up to carry out a spiral scan, in this case a vertical spiral scan. For this purpose, preferably the gantry or the gantring is vertically movable.
Eine ähnlich ausgestaltete Variante der Röntgenvorrichtung für den Bereich Orthopädie ist auch für den Bereich Pulmologie vorgesehen, allerdings ist hier der mögliche vertikale Verfahrweg für die Gantry auf die Abmessungen einer Lunge eines erwachsenen Menschen abgestimmt, also auf etwa 35 cm. Alternativ ist die Messfläche des Röntgendetektors in vertikaler Richtung entsprechend ausgedehnt. A similarly configured variant of the X-ray device for the field of orthopedics is also provided for the field of pulmonology, but here is the possible vertical travel for the gantry to the dimensions of a lung of an adult human tuned, so to about 35 cm. Alternatively, the measuring surface of the X-ray detector is extended correspondingly in the vertical direction.
Einer weiteren an den Bereichen Neurologie angepassten Ausgestaltungsvariante der Röntgenvorrichtung entsprechend weist diese ebenfalls einen Röntgendetektor sowie eine Röntgenquelle auf, wie sie aktuell bei klassischen Computertomographen zum Einsatz kommen, allerdings ist hier die Röntgenvorrichtung für ein kleineres „Field of View“ ausgelegt. Der vertikale Verfahrweg für Spiralscans beträgt etwa 20 bis 25 cm, so dass auf diese Weise der Kopf eines Patienten vollständig gescannt werden kann. Alternativ kommt ein Röntgendetektor mit entsprechend großer Messfläche zum Einsatz, wobei diese kugelförmig gekrümmt ist, so dass der jeweils relevante Bereich im Zuge einer einzigen Detektorrotation um die Rotationsachse abgetastet werden kann. Die Rotationsachse ist hierbei nicht vertikal ausgerichtet, sondern gegen die Vertikale verkippt. Die Röntgenquelle und der Röntgendetektor rotieren somit nicht um die Körperlängsachse eines Patienten oder eines Patientenkopfes, sondern in einer dagegen verkippten Ebene, so dass hierdurch die sensitive Augenlinse eines Patienten eine verhältnismäßig geringe Röntgenstrahlungsdosis bei einer Untersuchung zu verkraften hat. Hierfür ist entweder die Gantry oder der Gantryring verkippt ausgerichtet oder aber der Neigungswinkel der Gantry ist variabel einstellbar. A further embodiment variant of the x-ray device adapted to the fields of neurology accordingly also has an x-ray detector and an x-ray source, as they are currently used in classical computed tomography, but here is the X-ray device designed for a smaller "field of view". The vertical traverse path for spiral scans is about 20 to 25 cm, so that the head of a patient can be scanned completely. Alternatively, an X-ray detector with a correspondingly large measuring surface is used, which is spherically curved, so that the respectively relevant region can be scanned around the axis of rotation in the course of a single detector rotation. The axis of rotation is not vertically aligned, but tilted against the vertical. The X-ray source and the X-ray detector thus do not rotate about the longitudinal axis of a patient or a patient's head, but in a plane tilted against it, so that the sensitive eye lens of a patient has to cope with a relatively low X-ray dose during an examination. For this purpose, either the gantry or the gantring is tilted aligned or the inclination angle of the gantry is variably adjustable.
Darüber hinaus ist für den Bereich Veterinärmedizin eine Ausgestaltungsvariante der Röntgenvorrichtung vorgesehen, bei der ein zu untersuchendes Tier auf einem Tisch liegend mittels Röntgenstrahlung abgetastet wird. Der Vertikalvorschub der Röntgenquelle und des Röntgendetektors erfolgt dabei entweder durch einen entsprechenden Verfahrmechanismus der Gantry oder aber die vertikale Relativposition zwischen der Gantry und dem Tier wird mittels eines vertikal verfahrbaren Tisches bewerkstelligt. Ist ohnehin ein verfahrbarer Tisch vorgesehen, so ist es vorteilhaft auch die Rotationsbewegung mit Hilfe des Tisches zu ermöglichen und dementsprechend die Gantry mit dem Röntgendetektor und der Röntgenquelle feststehend zu installieren. In addition, a design variant of the x-ray device is provided for veterinary medicine, in which an animal to be examined is scanned lying on a table by means of x-ray radiation. The vertical feed of the X-ray source and the X-ray detector is effected either by a corresponding movement mechanism of the gantry or else the vertical relative position between the gantry and the animal is accomplished by means of a vertically movable table. If, in any case, a moveable table is provided, then it is also advantageous to allow the rotational movement with the aid of the table and, accordingly, to install the gantry with the x-ray detector and the x-ray source in a fixed manner.
Im Falle einer als Universalscanner ausgestalteten Röntgenvorrichtung schließlich ist diese derart gestaltet, dass verschiedene Medizinbereiche und Anwendungsszenarien abgedeckt werden. Eine derartige Röntgenvorrichtung ist insbesondere vorgesehen für eine gemeinsame Nutzung in verschiedenen Facharztpraxen oder Gemeinschaftspraxen mit mehreren Fachbereichen sowie für kleinere Versorgungszentren. Dementsprechend ist die Röntgenvorrichtung dann an zwei oder mehr medizinische Fachbereiche angepasst. Ein entsprechender Universalscanner verfügt dabei über einen vertikalen Vorschub entweder mittels verfahrbarer Gantry oder mittels verfahrbarer Plattform sowie über eine verkippbare Gantry, bei der die Ausrichtung der Rotationsachse einstellbar und verstellbar ist. In der Gantry sind dann kreuzweise versetzt ein Röntgendetektor und eine Röntgenquelle wie bei einem klassischen Computertomographen einerseits sowie ein Röntgendetektor und eine Röntgenquelle wie bei einem digitalen Volumentomographen andererseits verbaut und untergebracht, die dann ja nach medizinischer Indikation abwechselnd genutzt werden können. Finally, in the case of an X-ray device configured as a universal scanner, it is designed such that different medical fields and application scenarios are covered. Such an x-ray device is in particular intended for shared use in various specialist practices or joint practices with several specialist areas and for smaller care centers. Accordingly, the x-ray device is then adapted to two or more medical specialties. A corresponding universal scanner has a vertical feed either by means of a movable gantry or by means of a movable platform and by a tiltable gantry, in which the alignment of the rotation axis is adjustable and adjustable. In the gantry, an x-ray detector and an x-ray source, as well as an x-ray detector and an x-ray source as in a digital volumetric tomograph, are installed and accommodated in a criss-cross manner, which can then be used alternately after a medical indication.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a schematic drawing. Show:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Eine nachfolgend exemplarisch beschriebene und in
Das Chassis
Die Röntgenvorrichtung
Die Generierung von Röntgenaufnahmen im Rahmen einer Untersuchung eines Patienten
Desweiteren ist die Gantry
Ist die Röntgenvorrichtung
Im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß
Dabei ist eine Röntgenquelle
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. The invention is not limited to the embodiment described above. Rather, other variants of the invention can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with each other in other ways, without departing from the subject matter of the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2 2
- Röntgenvorrichtung X-ray device
- 4 4
- Gantry gantry
- 6 6
- Chassis chassis
- 8 8th
- Tragstütze support bracket
- 10 10
- Bodengruppe underbody
- 12 12
- Rolle role
- 14 14
- Steuerkonsole control panel
- 16 16
- Patient patient
- 18 18
- Röntgenquelle X-ray source
- 20 20
- Röntgendetektor X-ray detector
- 22 22
- Rotationsachse axis of rotation
- 24 24
- Drehachse axis of rotation
- 26 26
- Patientenliege patient support
- 28 28
- Plattform platform
- 30 30
- Fixiervorrichtung fixing
- 32 32
- Stützleiste supporting strip
- 34 34
- Patientensitz patients seat
- 36 36
- Single-Fokus-Röntgenröhre Single-focus X-ray tube
- 38 38
- Flachbettdetektor Flatbed detector
- 40 40
- Multi-Fokus-Röntgenquelle Multi-focus X-ray source
- 42 42
- Detektor mit gekrümmter Messfläche Detector with curved measuring surface
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014207568.8A DE102014207568A1 (en) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | X-ray device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014207568.8A DE102014207568A1 (en) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | X-ray device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014207568A1 true DE102014207568A1 (en) | 2015-10-22 |
Family
ID=54249974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014207568.8A Withdrawn DE102014207568A1 (en) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | X-ray device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014207568A1 (en) |
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