DE102005013832A1 - Gantry for X-ray computed tomography device, has object opening, light source for producing visible light and arranged at free space of gantry, and light optics arranged in area of object opening - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Gantry für ein Computertomographiegerät, aufweisend eine Objektöffnung und eine sichtbares Licht erzeugende Lichtquelle. Die Erfindung betrifft außerdem ein eine derartige Gantry aufweisendes Computertomographiegerät.The The invention relates to a gantry for a computed tomography device, having an object opening and a visible light-generating light source. The invention also concerns a computed tomography device having such a gantry.
Röntgencomputertomographiegeräte werden heutzutage nicht nur in der Medizin zur medizinischen Bildgebung, sondern auch für Materialuntersuchungen oder Gepäckkontrollen eingesetzt. Gängige, für die medizinische Bildgebung eingesetzte Computertomographiegeräte weisen eine Gantry mit einer Patientenöffnung und eine Patientenlagerungsvorrichtung mit einer Tischplatte auf, welche relativ zueinander verstellbar sind. In der Regel wird zur radiologischen Untersuchung eines auf der Tischplatte gelagerten Patienten die Tischplatte relativ zu der Gantry verstellt. Die Gantry umfasst einen stationären Teil und einen um eine Systemachse drehbaren Teil in Form eines Drehrahmens, auf dem u.a. ein eine Röntgenstrahlenquelle und einen Röntgenstrahlendetektor umfassendes Röntgensystem angeordnet ist. Für die Untersuchung bestimmter Körperschichten des Patienten wird die Tischplatte mit dem Patienten derart in die Patientenöffnung der Gantry eingefahren, dass der interessierende Körperbereich mittels Röntgenstrahlung abgetastet werden kann. Das auf dem Drehrahmen angeordnete Röntgensystem rotiert dabei um den Patienten, wobei an verschiedenen Winkelpositionen Röntgenprojektionen von dem Patienten aufgenommen werden. Um größere Bereiche des Patienten abzuscannen, kann das Computertomographiegerät aber auch in einem Spiralmodus betrieben werden, bei dem unter kontinuierlichem Vorschub der Tischplatte und kontinuierlicher Drehung des Drehrahmen Röntgenaufnahmen von dem Patienten unter verschiedenen Projektionswinkeln aufgenommen werden. Unter Anwendung bekannter Rekonstruktionsalgorithmen wird anschließend aus den aufgenommenen Röntgenprojektionen ein Bilddatensatz generiert, aus dem zweidimensionale oder dreidimensionale Bilder von dem Patienten erzeugt werden können.X-ray computer tomography devices are not just medical imaging today, for .... As well Material inspections or baggage checks used. Major, for the medical imaging used computed tomography devices a gantry with a patient opening and a patient support apparatus with a tabletop, which are adjustable relative to each other. In general, the radiological examination of a stored on the table top Patients adjusted the table top relative to the gantry. The gantry includes a stationary one Part and one about a system axis rotatable part in the form of a Revolving frame, on the u.a. an X-ray source and a X-ray detector comprehensive X-ray system is arranged. For the examination of certain body layers the patient is the tabletop with the patient in the patients opening the gantry retracted that the body region of interest by means of X-rays can be sampled. The X-ray system arranged on the revolving frame it rotates around the patient, being at different angular positions X-ray projections of be admitted to the patient. To larger areas of the patient However, the computed tomography device can also scan in a spiral mode operated, in which under continuous feed of the table top and continuous rotation of the rotating frame radiographs of the patient be recorded at different projection angles. Under Use of known reconstruction algorithms is then turned off the recorded X-ray projections an image data set generated from the two-dimensional or three-dimensional Pictures of the patient can be generated.
Um einen Patienten für eine durchzuführende radiologische Untersuchung möglichst optimal zu dem Röntgensystem des Computertomographiegerätes in Position bringen zu können, weisen eine Vielzahl von Computertomographiegeräten so genannte Laser-Lichtvisiere auf, die sowohl am stationären Teil der Gantry als auch am rotierbaren Teil der Gantry angeordnet sein können. Mit Hilfe der Laser-Lichtvisiere kann beispielsweise eine zu scannende Schichtebene für medizinisches Personal optisch sichtbar gemacht werden. Des Weiteren können mit Hilfe von Laser-Lichtvisieren Zielpunkte auf die Körperoberfläche eines Patienten projiziert werden. Um dies zu ermöglichen, benötigen die Laser der Laser-Lichtvisiere bestimmte Positionen an der Gantry, z.B. um die zu scannende Schichtebene geschlossen darstellen zu können. Man ist daher für die Anordnung der Laser auf bestimmte Positionen im Bereich der Patientenöffnung angewiesen. Dadurch steht der durch die Laser eingenommene Raum nicht mehr zur Anordnung anderer Komponenten in der Gantry zur Verfügung. Dies wirkt sich insbesondere dann nachteilig aus, wenn zusätzliche Komponenten auf der Gantry angeordnet werden sollen bzw. wenn Komponenten in Folge von Modifikationen mehr Raum fordern. Exemplarisch sei hier der Röntgenstrahlendetektor genannt, der durch Vergrößerung der Detektionsfläche einen immer größeren Raumbedarf hat.Around a patient for one to be carried out Radiological examination possible optimal to the x-ray system of the computed tomography device to be able to position have a variety of computer tomography devices so-called laser light sights on, both at the stationary Part of the gantry as well as arranged on the rotatable part of the gantry could be. With the help of the laser light sights, for example, a layer to be scanned can be scanned for medical Staff are made visually visible. Furthermore, with help Projected by laser light sights target points on the body surface of a patient become. In order to make this possible, need the lasers of the laser light sights have certain positions on the gantry, e.g. in order to be able to display the layer plane to be scanned closed. you is therefore for the arrangement of the laser on certain positions in the area of patients opening reliant. This is the space occupied by the laser no longer available for placement of other components in the gantry. This especially disadvantageous if additional Components on the gantry should be arranged or if components as a result of modifications require more space. Exemplary here the X-ray detector called by enlargement of the detection area an ever larger space requirement Has.
Bisher hat man versucht dieses Problem dadurch zu lösen, dass man die Laser immer mehr verkleinert hat. Falls dies nicht möglich war, wurden auch Funktionen eingeschränkt.So far One has tried to solve this problem by keeping the lasers always has reduced more. If this was not possible, functions were also added limited.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gantry für ein Computertomographiegerät und ein Computertomographiegerät der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass der Platzbedarf von Komponenten zur Unterstützung der Positionierung eines Objektes verringert ist.Of the Invention is based on the object, a gantry for a computed tomography device and a computed tomography scanner of the type mentioned above in such a way that the space requirement of Components to support the positioning of an object is reduced.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Gantry für ein Computertomographiegerät, aufweisend eine Objektöffnung, eine sichtbares Licht erzeugende Lichtquelle, einen mit der Lichtquelle verbundenen Lichtwellenleiter und eine mit dem Lichtwellenleiter verbundene Lichtoptik, wobei die Lichtquelle an einem Freiraum in oder an der Gantry und die Lichtoptik im Bereich der Objektöffnung angeordnet sind. Nach der Erfindung wird also vorgeschlagen, die Lichtquelle nicht selbst im Bereich der Objektöffnung anzuordnen, sondern vielmehr an einem in oder an der Gantry zur Verfügung stehenden Freiraum. Im Bereich der Objektöffnung der Gantry wird nur noch eine einen geringeren Raumbedarf fordernde Lichtoptik angeordnet, die über einen Lichtwellenleiter mit der Lichtquelle verbunden ist. Dadurch, dass die Lichtoptik in der Regel einen geringeren Raumbedarf hat als die Lichtquelle selbst, wird also Freiraum im Bereich der Objektöffnung der Gantry geschaffen, welcher anderen Komponenten zur Verfügung gestellt werden kann oder welcher die Zugänglichkeit zu in oder auf der Gantry angeordneten Komponenten verbessert. Eine derartige Komponente ist beispielsweise ein Röntgenstrahlendetektor, der infolge der ständigen Bestrebungen, die Detektionsfläche zu vergrößern, zusammen mit der dem Detektor zugeordneten Auswerteelektronik immer mehr Raum in der Gantry einnimmt. Nach der Erfindung kann die Lichtquelle an einer Stelle in der Gantry eingebaut werden, die sowieso frei ist und genügend Raum für die Lichtquelle bietet. Dies hat u.a. den Vorteil, dass die Lichtquelle insbesondere für Wartungsarbeiten leichter zugänglich ist. Der zur Verbindung der Lichtquelle mit der Lichtoptik erforderliche Lichtwellenleiter kann in einfacher Weise von der Lichtquelle durch die Gantry zu der Lichtoptik geführt werden.According to the invention, this object is achieved by a gantry for a computed tomography device, comprising an object opening, a visible light-generating light source, an optical waveguide connected to the light source and a light optical system connected to the optical waveguide, wherein the light source at a free space in or on the gantry and the light optics are arranged in the region of the object opening. According to the invention, it is therefore proposed not to arrange the light source itself in the region of the object opening, but rather on a free space available in or on the gantry. In the area of the object opening of the gantry, only a light optics requiring a smaller space requirement is arranged, which is connected to the light source via an optical waveguide. Due to the fact that the light optics generally have a smaller space requirement than the light source itself, free space is thus created in the region of the object opening of the gantry, which can be made available to other components or which improves the accessibility to components arranged in or on the gantry. Such a component is, for example, an X-ray detector which, as a result of the constant efforts to increase the detection area, together with the evaluation associated with the detector electronics occupy more and more space in the gantry. According to the invention, the light source can be installed at a location in the gantry that is free anyway and provides enough space for the light source. This has the advantage, inter alia, that the light source is more easily accessible, in particular for maintenance work. The light waveguide required for connecting the light source to the light optics can be guided in a simple manner from the light source through the gantry to the light optics.
Die Gantry weist in der Regel ein stationäres Gehäuse und einen um eine Drehachse rotierbaren Drehrahmen auf, welcher gegenüber dem stationären Gehäuse gelagert ist. Nach einer Variante der Erfindung können eine Lichtquelle, ein Lichtwellenleiter und eine Lichtoptik in dem stationären Gehäuse und/oder in dem rotierbaren Drehrahmen angeordnet sein. Demnach kann sowohl der stationäre Teil der Gantry als auch der rotierbare Teil der Gantry über Lichtmittel zur Unterstützung der Positionierung eines Untersuchungsobjektes relativ zu der Gantry verfügen.The Gantry usually has a stationary housing and one about an axis of rotation rotatable rotating frame, which is mounted relative to the stationary housing is. According to a variant of the invention, a light source, a Optical waveguide and a light optics in the stationary housing and / or be arranged in the rotatable rotating frame. Accordingly, both the stationary one Part of the gantry as well as the rotatable part of the gantry over light means for support the positioning of an examination object relative to the gantry feature.
Eine Variante der Erfindung sieht mehrere Lichtquellen, Lichtwellenleiter und Lichtoptiken vor, wobei jeweils eine Lichtquelle über einen Lichtwellenleiter mit einer Lichtoptik verbunden ist. Sowohl der stationäre Teil der Gantry als auch der rotierbare Teil der Gantry kann also über mehrere derartige Lichtquelle-Lichtwellenleiter-Lichtoptik-Kombinationen verfügen. Beispielsweise sind auf dem rotierbaren Teil der Gantry vier derartige Kombinationen angeordnet, um eine zu scannende Schichtebene für medizinisches Personal sichtbar zu machen. Auch der stationäre Teil der Gantry weist in der Regel mehrere derartige Kombinationen auf, um z.B. eine horizontale Ebene und/oder ein Lichtkreuz zum Zwecke der Ausrichtung eines Untersuchungsobjektes erzeugen zu können.A Variant of the invention provides multiple light sources, optical fibers and light optics, wherein each one light source via a Optical fiber is connected to a light optics. Both the stationary Part of the gantry as well as the rotatable part of the gantry can thus over several Such light source optical fiber light optic combinations feature. For example, four such are on the rotatable part of the gantry Combinations arranged to form a layer to be scanned for medical To make staff visible. Also, the stationary part of the gantry points in usually several such combinations, e.g. a horizontal one Plane and / or a cross of light for the purpose of aligning an examination object to be able to produce.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen der stationäre Teil der Gantry und/oder der rotierbare Teil der Gantry nur jeweils eine einzige Lichtquelle auf, welche mit einem optischen Splitter verbunden ist, mit dem das von der Lichtquelle emittierte Licht in mehrere Lichtwellenleiter, die jeweils mit einer Lichtoptik verbunden sind, eingekoppelt werden kann. Während die Lichtoptiken an den dafür vorgesehenen Stellen im Bereich der Objektöffnung positioniert sind, muss für die Lichtquelle nur noch eine Position in oder an der Gantry vorgesehen werden, so dass man einen verhältnismäßig großen Raumgewinn hat.To a particularly preferred embodiment of the invention, the stationary Part of the gantry and / or the rotatable part of the gantry only respectively a single light source, which with an optical splitter is connected, with which the light emitted from the light source in multiple optical fibers, each connected to a light optics are, can be coupled. While the light optics to the meant for Positions in the area of the object opening must be positioned for the light source only one position in or on the gantry provided so that you get a relatively large space gain Has.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist ein Lichtwellenleiter vorzugsweise eine schaltbare optische Weiche auf, so dass insbesondere im Falle der Ausführungsform der Erfindung, bei der auf dem stationären und/oder dem rotierbaren Teil der Gantry nur eine Lichtquelle vorgesehen ist, auch nur einzelne Lichtoptiken gezielt mit Licht versorgt werden können.To an embodiment According to the invention, an optical waveguide preferably has a switchable optical switch on, so that in particular in the case of the embodiment the invention, in which on the stationary and / or the rotatable Part of the gantry only one light source is provided, even single Light optics can be specifically supplied with light.
Nach Varianten der Erfindung handelt es sich bei der Lichtquelle um einen Laser oder ein Laserdiodenmodul. Die Lichtoptik ist vorzugsweise eine Streuoptik, um aus dem aus dem Lichtwellenleiter ausgekoppelten Licht wunschgemäß einen Lichtfächer erzeugen zu können. Mit derartigen, relativ zueinander ausgerichteten Lichtfächern kann man nicht nur eine zu scannende Schichtebene sichtbar machen, sondern auch Positionierkreuze erzeugen. Zu diesem Zweck ist nach einer Variante der Erfindung vorzugsweise jeder Lichtoptik ein Verstellmechanismus zugeordnet, welcher es ermöglicht, eine Lichtoptik bzw. ein Lichtfächer individuell auszurichten.To Variants of the invention are in the light source to a Laser or a laser diode module. The light optic is preferably a scattering optics in order to get out of the decoupled from the optical fiber Light as desired light fan to be able to produce. With such, relatively aligned light fans can one not only visualize a layer plane to be scanned, but also generate positioning crosses. For this purpose is after a Variant of the invention, preferably each light optics an adjustment mechanism assigned, which makes it possible a light optics or a light fan to align individually.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten schematischen Figuren dargestellt. Es zeigen:embodiments The invention are in the attached illustrated schematic figures. Show it:
In
Zur
Positionierung des auf der in Z-Richtung verfahrbaren Patientenliege
Auch
am Drehrahmen
Durch
die Anordnung der Laser
In
der
Aus
den Ausführungsbeispielen
wird also deutlich, dass durch die Verwendung von in der Nähe der Patientenöffnung
Die
für den
Betrieb der Laser
Es
versteht sich, dass beliebige Mischformen der in den
Darüber hinaus muss weder der stationäre Teil der Gantry noch der rotierbare Teil der Gantry jeweils mit vier derartigen optischen Mitteln versehen sein. Vielmehr kann auch eine geringere Anzahl zur Unterstützung der Patientenpositionierung vorhanden sein.Furthermore neither the stationary part needs the gantry still has the rotatable part of the gantry with four each be provided such optical means. Rather, one can also lower number for support the patient positioning available.
Als Lichtquelle kommt neben einem beschriebenen Laser auch ein Laserdiodenmodul in Frage. Darüber hinaus sind jedoch auch andere geeignete Lichtquellen im Rahmen der Erfindung einsetzbar.When Light source comes next to a described laser and a laser diode module in question. About that however, other suitable light sources are also within the scope of the invention can be used.
Des Weiteren muss nicht jeder Lichtoptik ein Verstellmechanismus zugeordnet sein. Ist eine räumliche Einstellung eines Lichtfächers nicht erforderlich, kann auf den Verstellmechanismus verzichtet werden.Of Furthermore, not every light optics must be assigned an adjustment mechanism be. Is a spatial Setting a light fan not required, can dispense with the adjustment mechanism become.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
8131 | Rejection |