CN103536361A

CN103536361A - 患者支承装置以及具有患者支承装置的医学成像装置

Info

Publication number: CN103536361A
Application number: CN201310287933.9A
Authority: CN
Inventors: P.格罗斯
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers AG
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2033-07-10
Also published as: CN103536361B; DE102012212011B4; DE102012212011A1; US20140013511A1; US9420978B2

Abstract

本发明涉及一种尤其用于医学成像装置的患者支承装置，具有基座单元（26）、卧榻板（17），其中所述卧榻板（17）被实施为可以相对于所述基座单元（26）运动，和用于采集所述卧榻板（17）相对于所述基座单元（26）的位置的位置采集装置（25，100，200），其中，所述位置采集装置（25，100，200）具有包含光导体元件（28，29）的光学传感器单元（27）和可以相对于所述光学传感器单元（27）运动的穿孔带掩模（38，101，203），其中，借助所述光导体元件（28，29）进行光学信号的提供和光学信号的回传。

Description

患者支承装置以及具有患者支承装置的医学成像装置

技术领域

本发明涉及一种尤其用于医学成像装置的患者支承装置，具有基座单元、卧榻板，其中卧榻板可以相对于基座单元运动，和用于采集卧榻板相对于基座单元的位置的位置采集装置，其中，位置采集装置具有包含光导体元件的光学传感器单元和可以相对于光学传感器单元运动的穿孔带掩模（Lochstreifenmaske）。

背景技术

对于医学成像检查，例如磁共振检查，在医学成像装置的患者检查区域内需要精确地定位患者。为此，医学成像装置，特别是医学成像装置的患者支承装置具有位置采集装置，用于采集卧榻板相对于患者支承装置的基座单元的位置。对于医学成像检查，在卧榻板上支撑患者并且将患者与卧榻板一起移入患者容纳区域。

迄今为止的位置采集装置包括光学传感器和设计为可以相对于该光学传感器单元运动的穿孔带掩模。光学传感器单元包括至少一个用于将光信号提供到穿孔带掩模的第一光导体元件和至少一个用于回传透射穿孔带掩模的光信号的第二光导体元件。至少一个第一光导体元件在此与至少一个第二光导体元件分离地构造。此外，通常在两个不同的位置上进行位置采集测量，从而可以由所采集的信号确定卧榻板的绝对位置。但是，由此位置采集装置需要在患者支承装置内的特别多的位置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种具有位置采集装置的患者支承装置，该位置采集装置允许特别省空间地以高精度实施位置采集。上述技术问题通过本发明来解决。优选的构造在从属权利要求中描述。

本发明涉及一种尤其用于医学成像装置的患者支承装置，具有基座单元、卧榻板，其中卧榻板被实施为可以相对于基座单元运动，和用于采集卧榻板相对于基座单元的位置的位置采集装置，其中，位置采集装置具有包含光导体元件的光学传感器单元和可以相对于光学传感器单元运动的穿孔带掩模。

在此建议，借助光导体元件进行光学信号的提供和光学信号的回传。由此特别优选的是，可以有利地节省在患者支承装置内的建造空间，方法是借助唯一的光导体元件进行光学信号的提供和光学信号的回传。此外，由于减少了部件也可以提供一种低成本的患者支承装置。此外，尽管建造空间很小但在采集卧榻板的位置时借助穿孔带掩模可以实现高精度。优选地，穿孔带掩模可以构造为与卧榻板一起运动或者穿孔带掩模布置在卧榻台上。相反，光学传感器单元在此优选地布置在基座单元上。在本发明的优选的构造中，穿孔带掩模具有不规律的穿孔带图案（Lochstreifenumuster），从而可以将卧榻板相对于基座单元的位置信息与穿孔带图案的每个片段对应。

此外建议，穿孔带掩模具有反射光的表面，由此优选地根据由穿孔带掩模所反射的和由传感器单元所采集的光图案可以确定穿孔带掩模相对于传感器单元的位置以及由此也可以确定卧榻板相对于基座单元的位置。

在本发明的替换的实施中建议，位置采集装置具有光学背景元件，该光学背景元件沿着从光导体元件向穿孔带掩模的辐照路径布置在穿孔带掩模后面并且其具有反射光的表面。优选地，在此穿孔带掩模包括不反射的表面，从而优选地根据由背景元件反射的并采集的光图案可以采集穿孔带掩模相对于传感器元件的位置以及由此可以采集卧榻板相对于基座单元的位置。

此外建议，位置采集装置具有光学背景元件，该光学背景元件沿着从光导体元件至穿孔带掩模的辐照路径布置在穿孔带掩模后面，其中背景元件或穿孔带掩模具有吸收光的表面。由此，在构成具有反射表面的背景元件和具有吸收光的表面的穿孔带掩模的情况下，优选地可以通过穿孔带掩模的表面阻止随机反射并且由此将由背景元件反射的光信号与穿孔带图案进行明确的对应。同样，在构成具有反射表面的穿孔带掩模和具有吸收光的表面的光学背景元件的情况下，优选地也可以通过背景元件的表面阻止随机反射并且由此将由穿孔带掩模反射的光信号与穿孔带图案进行明确的对应。

如果穿孔带掩模和/或光学背景元件的反射光的表面和/或吸收光的表面被设计为取决于频率的光反射和/或设计为取决于频率的光吸收，则优选地可以抑制不期望的背景信号和/或不期望的背景噪声，从而可以将反射的和采集的光信号与穿孔带卡（Lochstreifenkarte）的穿孔带图案进行特别简单的对应。

在本发明的另一种实施中建议，光学传感器单元具有至少两个光导体元件，通过这些光导体元件在位置采集装置运行时分别提供和回传光学信号，其中至少两个光导体元件布置在不同的位置上。优选地，两个光导体元件彼此具有固定的、特别是保持不变的距离。可以特别简单且有效地采集穿孔带掩模的位置和由此相对于基座单元的卧榻板的位置，特别是绝对位置，因为在此可以考虑穿孔带掩模和/或卧榻板相对于光学传感器单元和/或相对于基座单元的速度。

如果光学传感器单元具有至少一个分束器元件（Strahlteilerelement），则可以实现特别紧凑且节省空间的位置采集装置。优选地，分束器元件具有半通过的镜，从而借助分束器元件可以实现在进来的射束和传回的射束之间的有利分开。优选地，至少一个分束器元件沿着辐照路径布置在光导体元件和探测器单元和/或光源单元之间。

如果光学传感器单元具有至少一个探测器元件，则可以实现有利的信号采集和特别紧凑构造的位置采集装置。此外，在此可以在光源和探测器元件之间实现有效的、特别是光学的调谐。

如果位置采集装置具有至少一个激光光源，则可以实现入射的光束的特别有利的聚焦。为此特别有利的是，位置采集装置附加地具有透镜单元，该透镜单元布置在光导体元件和穿孔带掩模之间。优选地，可以放大在穿孔带掩模和光导体元件之间的距离，并且由此有利地减小用于位置采集装置的建造空间和/或与患者支承装置的其它部件和/或结构单元相匹配。优选地，沿着从光导体元件至穿孔带掩模的辐照路径将透镜单元直接布置在光导体元件之后，从而此外可以实现将引导到穿孔带掩模的射束有利地聚焦至穿孔带掩模。此外，也可以实现将在穿孔带掩模上和/或在光学背景元件上反射的射束和/或反射的射束分量有利地聚焦至光导体元件。

此外，本发明涉及一种医学成像装置，具有探测器元件、至少部分由探测器单元围绕的患者检查区域和根据本发明的患者支承装置。在患者检查区域内可以实现用于采集患者支承装置、特别是患者支承装置的卧榻板的位置的特别节省空间的位置采集装置，从而始终为将要进行的医学成像检查提供患者的精确位置。优选地，基座单元具有相对于医学成像装置、特别是医学成像装置的患者检查区域的固定位置，从而根据相对于基座单元的卧榻板的位置可以特别简单地确定相对于患者检查区域的卧榻板的位置。

此外建议，医学成像装置具有数据处理单元，其用于根据位置采集装置的数据来确定卧榻板相对于探测器单元的位置，由此可以实现卧榻板相对于基座单元和/或患者检查区域的直接且快速的位置确定。

附图说明

本发明的其它优点、特征和细节从下面描述的实施例以及借助附图来给出。

附图中：

图1以示意图示出了医学成像装置，

图2示出了具有位置采集装置的患者支承装置的部分区域，

图3以示意图示出了位置采集装置的第一实施例，

图4以示意图示出了位置采集装置的第二实施例，和

图5以示意图示出了位置采集装置的第三实施例。

具体实施方式

图1示意性示出了按照本发明的由磁共振装置10构成的医学成像装置。此外，医学成像装置也可以由计算机断层造影装置、PET（正电子发射断层造影）装置、AX形臂（AX-Bogen）等构成。

磁共振装置10包括由磁体单元11构成的探测器单元，其具有用于产生强烈且特别恒定的主磁场13的主磁体12。此外，磁共振装置10具有圆柱形的用于容纳患者15的患者检查区域14，其中患者检查区域14在圆周方向上由磁体单元11包围。患者15可以借助磁共振装置10的患者支承装置16移入患者检查区域14。患者支承装置16为此具有卧榻板17，该卧榻板可移动地布置在磁共振装置10内，特别是患者容纳区域内。

此外，磁体单元11具有用于产生磁场梯度的梯度线圈单元18，该磁场梯度在成像期间用于位置编码。借助梯度控制单元19控制梯度线圈单元18。此外，磁体单元11具有高频天线单元20和高频天线控制单元21以用于激励在由主磁体12产生的主磁场13中出现的极化。高频天线单元20由高频天线控制单元21控制并且将高频的磁共振序列入射到基本上由患者检查区域14构成的检查空间。

为了控制主磁体12、梯度控制单元19以及为了控制高频天线控制单元21，磁共振装置10具有由计算单元构成的控制单元22。控制单元22中央地控制磁共振装置10，例如执行预定的成像的梯度回波序列。可以在磁共振装置10的显示单元23上、例如在至少一个显示器上向操作人员显示诸如成像参数的控制信息以及重建后的磁共振图像。此外，磁共振装置10具有输入单元24，借助该输入单元可以在测量过程期间由操作人员输入信息和/或参数。

所示出的磁共振装置10当然还可以包括磁共振装置10通常具有的其它组件。磁共振装置10的一般的工作原理对于专业人员来说是公知的，由此放弃对通用组件的详细描述。

对于医学成像检查，特别是磁共振检查，必须将患者15、特别是患者15的待检查区域尽可能精确地布置在医学成像装置的探测器单元、特别是磁体单元11的焦点上。为此，患者支承装置16具有位置采集装置25、100、200，借助该位置采集装置可以确定和/或采集卧榻板17相对于患者支承装置16的基座单元26和/或相对于患者检查区域14的位置，如在图2中详细示出的那样。

在图3中详细示出了位置采集装置25的第一实施例。位置采集装置25具有光学传感器单元27，该光学传感器单元具有两个光导体元件28、29、两个探测器元件30、31和两个光源32、33。光源32、33分别包含激光光源。作为对此的替换，在随时都可以考虑与激光光源不同地构造光源32、33。两个光导体元件28、29彼此间隔地布置在基座单元26上。此外，两个探测器元件30、31和两个光源32、33也同样布置在基座单元26上。借助激光光源分别产生光束34、35，其分别被导入光导体元件28、29。也分别借助两个光导体元件28、29将折回的和/或反射的射束引导至两个探测器元件30、31。

两个探测器元件30、31和激光光源布置在相同侧，特别是布置在两个光导体元件28、29的相同的光入射侧，从而在位置采集装置25运行期间将向前的激光束34、35和折回的激光束34、35同时传输和/或导入两个光导体元件28、29。此外，在激光光源或探测器元件30、31和光导体元件28、29之间分别布置分束器元件36、37。借助分束器元件36、37将由激光光源发出的激光束引入光导体元件28、29，其中为此这样构造和/或实施分束器元件36、37，使得允许将激光束尽可能无损失地导入光导体元件28、29。

此外，在分束器元件36、37上这样偏转通过光导体元件28、29折回的射束，使得其到达探测器元件30、31并且在那里被采集。为此，分束器元件36、37例如分别包含半透明的镜元件。

此外，位置采集装置25具有穿孔带掩模38，其布置在卧榻板17上并且由此布置为穿孔带掩模38可以相对于光导体元件28、29和探测器元件30、31运动。穿孔带掩模38在本实施例中具有不规律的穿孔带图案。此外，位置采集装置25具有光学背景元件39，其沿着从光导体元件28、29至穿孔带掩模38的辐照路径布置在穿孔带掩模38后面。

在本实施例中，穿孔带掩模38具有反射光的表面并且光学背景元件39具有吸收光的表面。

借助分束器元件36、37将由激光光源产生的激光束分别引入光导体元件28、29并且借助光导体元件28、29引导至穿孔带掩模38，其中穿孔带掩模38与光导体元件28、29的光输出口隔开。在穿孔带掩模38上、特别是在穿孔带掩模38的反射光的表面上反射由光导体元件28、29发出的激光。光学背景元件39的吸收光的表面吸收穿透穿孔带掩模38的激光，从而仅将由穿孔带掩模38的穿孔带图案反射的激光反射回光导体元件28、29并且借助光导体元件28、29和分束器元件36、37提供至两个探测器元件30、31。

此外，磁共振装置10具有数据分析单元40，其通过由探测器元件30、31采集的数据和/或信号确定在患者检查区域14内的卧榻板17的位置。借助没有详细示出的数据传输单元将所采集的数据和/或信号从两个探测器元件30、31传输到数据分析单元40。借助探测器元件30、31采集的光图案在此反映了穿孔带掩模38的穿孔带图案，其中位置信息对应于穿孔带图案的每个片段。此外，借助在穿孔带掩模38上的不同位置处实施位置测量的两个探测器元件30、31和两个光导体元件28、29，对于位置的计算考虑穿孔带掩模38或卧榻板17相对于基座单元26的速度，从而由此可以在数据分析单元40内确定卧榻板17的绝对位置。

此外，还可以这样构造穿孔带掩模38的反射光的表面和/或光学背景元件39的吸收光的表面，使得仅能够进行取决于频率的光反射和/或取决于频率的光吸收。由此附加地在所采集的信号中抑制和/或减小不期望的背景信号。

图4中示意性示出了作为图3的替换构造的位置采集装置100。随后的描述基本上限制到与图3的实施例的区别，其中相同的部件、特征和功能参见对图3中实施例的描述。本质上相同的部件、特征和功能基本上标记了相同的附图标记。

在该实施例中，位置采集装置100的穿孔带掩模101具有吸收光的表面。此外，位置采集装置100的光学背景元件102具有反射光的表面，从而在探测器元件30、31上采集与穿孔带掩模101倒转的激光图像。位置采集装置100的其它构造和功能与图3的实施类似地构造。

此外，可以这样构造穿孔带掩模101的吸收光的表面和/或光学背景元件102的反射光的表面，使得仅能够进行取决于频率的光反射和/或取决于频率的光吸收。

图5中示意性示出了作为图3和图4的替换构造的位置采集装置200。随后的描述基本上限制到与图3和图4的实施例的区别，其中相同的部件、特征和功能参见图3和图4中实施例的描述。本质上相同的部件、特征和功能基本上标记了相同的附图标记。

位置采集装置200在此具有两个透镜单元201、202，其布置在光导体元件28、29和穿孔带掩模203之间。借助透镜单元201、202将由光导体元件28、29发出的射束聚焦到穿孔带掩模203并且还借助透镜单元201、202将由穿孔带掩模203和/或光学背景元件204反射的射束聚焦到光导体元件28、29的入射口。位置采集装置20的其它构造和功能与图3或图4的实施类似地构造。

Claims

1.一种尤其用于医学成像装置的患者支承装置，具有基座单元（26）、卧榻板（17），其中所述卧榻板（17）被实施为可以相对于所述基座单元（26）运动，和用于采集所述卧榻板（17）相对于所述基座单元（26）的位置的位置采集装置（25，100，200），其中，所述位置采集装置（25，100，200）具有包含光导体元件（28，29）的光学传感器单元（27）和能够相对于所述光学传感器单元（27）运动的穿孔带掩模（38，101，203），

其特征在于，借助所述光导体元件（28，29）进行光学信号的提供和光学信号的回传。

2.根据权利要求1所述的患者支承装置，其特征在于，所述穿孔带掩模（38）具有反射光的表面。

3.根据权利要求1所述的患者支承装置，其特征在于，所述位置采集装置（100，200）具有光学背景元件（102，204），该光学背景元件沿着从光导体元件（28，29）向穿孔带掩模（101，203）的辐照路径布置在该穿孔带掩模（101，203）后面，并且该光学背景元件具有反射光的表面。

4.根据上述权利要求中任一项所述的患者支承装置，其特征在于，所述位置采集装置（25，200）具有光学背景元件（39，204），该光学背景元件沿着从光导体元件（28，29）至穿孔带掩模（38，203）的辐照路径布置在该穿孔带掩模（38，203）后面，其中，所述背景元件（39，204）或所述穿孔带掩模（38，203）具有吸收光的表面。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的患者支承装置，其特征在于，所述穿孔带掩模（38，101，203）和/或所述光学背景元件（39，102，204）的反射光的表面和/或吸收光的表面被设计为取决于频率的光反射和/或取决于频率的光吸收。

6.根据上述权利要求中任一项所述的患者支承装置，其特征在于，所述光学传感器单元（27）具有至少两个光导体元件（28，29），通过这些光导体元件在所述位置采集装置（25，100，200）运行时分别提供和回传光学信号，其中，所述至少两个光导体元件（28，29）布置在不同的位置上。

7.根据上述权利要求中任一项所述的患者支承装置，其特征在于，所述光学传感器单元（27）具有至少一个分束器元件（36，37）。

8.根据上述权利要求中任一项所述的患者支承装置，其特征在于，所述光学传感器单元（27）具有至少一个探测器元件（30，31）。

9.根据上述权利要求中任一项所述的患者支承装置，其特征在于，所述位置采集装置（25，100，200）具有至少一个激光光源。

10.根据上述权利要求中任一项所述的患者支承装置，其特征在于，所述位置采集装置（200）具有透镜单元（201，202），该透镜单元布置在光导体元件（28，29）和穿孔带掩模（203）之间。

11.一种医学成像装置，具有探测器单元、至少部分由所述探测器单元围绕的患者检查区域（14）和根据权利要求1至10中任一项所述的患者支承装置（25，100，200）。

12.根据权利要求11所述的医学成像装置，其特征在于数据处理单元（40），用于根据所述位置采集装置（25，100，200）的数据来确定卧榻板（17）相对于所述探测器单元的位置。