DE102008019645A1 - Positron emission tomography device, has robotic arm having four axes, where freely movable positron emission tomography gantry is arranged on one end of robotic arm, which has positron emission tomography detector unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Positronenemissionstomographie-Gerät gemäß dem Patentanspruch 1.The The invention relates to a positron emission tomography apparatus according to claim 1.
Die Positronenemissionstomographie (PET) ist ein bildgebendes Verfahren in der Nuklearmedizin, bei dem z. B. Schnittbilder von einem Lebewesen erzeugt werden, indem die Verteilung einer schwach radioaktiv markierten Substanz im Körper des Lebewesens mit einer Strahlungsdetektoreinheit, insbesondere einer speziell ausgebildeten PET-Detektoreinheit, gemessen und sichtbar gemacht wird. Auf diese Weise können biochemische und physiologische Vorgänge z. B. in einem Organ des Lebewesens dargestellt bzw. abgebildet werden. Dabei wird einem Lebewesen vor einer PET-Untersuchung ein Radionuklid oder eine mit einem Radionuklid markierte Substanz, die Positronen emittiert, injiziert. Bei der Wechselwirkung eines Positrons mit einem Elektron im Körper des Lebewesens werden zwei Photonen in entgegen gesetzte Richtungen emittiert und die Koinzidenzen mit der PET-Detektoreinheit des PET-Geräts registriert. Aus den registrierten Zufallsereignissen können die räumliche Verteilung des Radionuklids im Körperinneren ermittelt und Schnittbilder vom Körperinneren des Lebewesens erzeugt werden.The Positron emission tomography (PET) is an imaging technique in nuclear medicine, in which z. B. sectional images of a living being generated be characterized by the distribution of a weakly radioactively labeled Substance in the body of the animal with a radiation detector unit, in particular a specially designed PET detector unit, measured and made visible. In this way, biochemical and physiological processes z. B. in an organ of the living being be displayed or mapped. This is a living thing a radionuclide or a radionuclide PET study labeled substance that emits positrons injected. In the Interaction of a positron with an electron in the body of the living being two photons in opposite directions emitted and the coincidences with the PET detector unit of the PET device registered. From the registered random events can the spatial distribution of radionuclide inside the body detects and sectional images of the body's interior of the living being be generated.
Bei
den derzeit verfügbaren PET-Geräten handelt es
sich um rein diagnostische Geräte, welche eine bodenmontierte,
ringförmige, geschlossene Gantry aufweisen, an der eine
PET-Detektoreinheit angeordnet ist. Die PET-Detektoreinheit besteht
im Allgemeinen aus einer Vielzahl von Einzeldetektoren, die zum
Beispiel als Detektorenring ausgebildet sind. Derartige PET-Geräte
werden häufig in der Onkologie eingesetzt, wobei vor einer
Operation eines an einem Geschwulst erkrankten Patienten Bildaufnahmen
vom Körperinneren des Patienten mit dem PET-Gerät
erzeugt werden, welche für die Operation des Patienten
herangezogen werden. Ein herkömmliches Positro nenemissionstomographie-Gerät
ist zum Beispiel aus der
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geeignetes Positronenemissionstomographie-Gerät bereitzustellen, welches flexibel gegenüber einem Patienten positionierbar ist.It Object of the present invention, a suitable positron emission tomography device provide which is flexible to a patient is positionable.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Positronenemissionstomographie-Gerät gemäß dem Patentanspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.The The object is achieved by a positron emission tomography apparatus according to the Claim 1; advantageous embodiments of the invention are each subject of the dependent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen PET-Gerät wird durch den mindestens vier Achsen aufweisenden Roboterarm, an dessen einem Ende frei beweglich eine PET-Gantry angeordnet ist, so dass die PET-Gantry flexibel dreidimensional bewegt und verstellt werden kann, ein verbesserter Zugang zu einem Patienten möglich. Insbesondere kann die PET-Gantry schnell und aufwandsarm in eine Aufnahmeposition um den Patienten verfahren und wieder komplett entfernt werden, ohne den Patienten bewegen zu müssen. Dies kann auch auf einfache Weise mehrmals hintereinander durchgeführt werden. Insgesamt weist das erfindungsgemäße PET-Gerät eine sehr gute Positionierungsflexibilität auf.at the PET device according to the invention is by at least four axes having robotic arm, on whose one end freely movable a PET gantry is arranged so that The PET gantry can be flexibly moved and adjusted three-dimensionally can, improved access to a patient possible. In particular, the PET gantry can quickly and effortlessly into a Take the patient's position and complete it again be removed without having to move the patient. This can also be done in a simple way several times in succession become. Overall, the PET device according to the invention has a very good positioning flexibility.
Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Roboterarm von einem
Knickarmroboter, insbesondere von einem Knickarmroboter mit sechs
Drehachsen, gebildet. Mit einem derartigen Knickarmroboter ist es
möglich, die PET-Gantry in jede gewünschte Position
zu verfahren und des Weiteren auf einer beliebig voreinstellbaren
Bewegungsbahn zu bewegen. Derartige Knickarmroboter werden insbesondere
in der Automobilindustrie verwendet und sind dort weit verbreitet.
Beispielsweise werden von der Firma KUKA unter der Internetadresse
In vorteilhafter Weise ist der Roboterarm, insbesondere der Knickarmroboter, an seinem anderen Ende fest am Boden, an der Decke oder an der Wand eines Untersuchungsraumes montiert.In Advantageously, the robot arm, in particular the articulated robot, at the other end, firmly on the ground, on the ceiling or on the wall an examination room mounted.
Durch eine derartige feste Montage ist eine stabile Bewegung des Roboterarms relativ zu einem festen Bezugspunkt gewährleistet.By such a fixed mounting is a stable movement of the robot arm guaranteed relative to a fixed reference point.
Der Roboterarm, insbesondere der Knickarmroboter, kann auch auf einer Schienenvorrichtung, welche auf dem Boden oder an der Decke des Untersuchungsraumes befestigt ist, verfahrbar angeordnet sein. Außerdem kann der Knickarmroboter auch auf einem mobilen Gerätewagen angeordnet sein. Durch diese Mobilität ist der Einsatzradius des PET-Geräts erhöht.Of the Robotic arm, in particular the articulated robot, can also on one Rail device, which on the floor or on the ceiling of the examination room is attached, be arranged movable. In addition, can The articulated robot also on a mobile equipment cart be arranged. This mobility is the radius of application of the PET device increases.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die PET-Gantry an einer Hand des Roboterarms lösbar befestigt, so dass die PET-Gantry zum Beispiel auch abgekoppelt werden kann und je nach Bedarf an ihrer Stelle an eine weitere Komponente wie zum Beispiel eine Patientenliege angekoppelt werden kann.To Another embodiment of the invention is the PET gantry one hand of the robot arm releasably attached, so that the For example, PET gantry can also be disconnected and as needed in their place to another component such as a Patient couch can be coupled.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das PET-Gerät als kombiniertes Positronenemissionstomographie-Computertomographie-Gerät ausgebildet. Das Kombinationsgerät bietet dabei die Möglichkeit, mit der Computertomographie(CT)-Komponente gewonnene anatomische und mit der PET-Komponente gewonnene funktionelle Bildinformationen miteinander zu fusionieren oder einander zu überlagern. Ein Arzt hat somit die funktionellen Bildinformationen in ihrer anatomischen Umgebung zur Verfügung und kann auf Grund dieser Informationen verbesserte Diagnosen erstellen.According to a further embodiment of the invention, the PET device is designed as a combined positron emission tomography computed tomography device. The combination device offers the possibility of combining anatomical and functional image information obtained with the computed tomography (CT) component or superimposing one another on each other. A doctor has thus the funkti On the basis of this information, it is possible to create improved diagnoses in the anatomical environment.
Für
die Ausgestaltung eines derartigen kombinierten PET-CT-Geräts
gibt es folgende Möglichkeiten:
Zum einen weist das
PET-CT-Gerät eine PET-Gantry mit zumindest einer PET-Detektoreinheit
und eine CT-Gantry mit einer Röntgenquelle und einer Röntgendetektoreinheit
auf, wobei die PET-Gantry und die CT-Gantry gemeinsam an dem Roboterarm
angeordnet sind. Die Gantrys sind dabei hintereinander angeordnet
und werden gemeinsam von dem Roboterarm, insbesondere dem Knickarmroboter,
getragen. Die Gantrys können dabei zum Beispiel durch ein
gemeinsames Gehäuse verbunden sein.There are the following possibilities for the design of such a combined PET-CT apparatus:
On the one hand, the PET-CT device has a PET gantry with at least one PET detector unit and a CT gantry with an X-ray source and an X-ray detector unit, wherein the PET gantry and the CT gantry are arranged together on the robot arm. The gantries are arranged one behind the other and are carried together by the robot arm, in particular the articulated robot. The gantries can be connected, for example, by a common housing.
Zum anderen weist das PET-CT-Gerät eine kombinierte PET-CT-Gantry mit zumindest einer Röntgenquelle, einer PET-Detektoreinheit und einer Röntgendetektoreinheit auf, wobei die PET-CT-Gantry an dem Roboterarm angeordnet ist. In vorteilhafter Weise werden die PET-Detektoreinheit und die Röntgendetektoreinheit gemeinsam von einer Strahlungsdetektoreinheit gebildet, welche geeignet ist, sowohl γ-Strahlung als auch Röntgenstrahlung aufzuzeichnen.To the another, the PET-CT device has a combined PET-CT gantry with at least one X-ray source, a PET detector unit and an X-ray detector unit, wherein the PET-CT gantry is arranged on the robot arm. In an advantageous way the PET detector unit and the X-ray detector unit jointly formed by a radiation detector unit which is suitable is, both γ-radiation and X-rays record.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert, ohne dass dadurch eine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele erfolgt; es zeigen:The Invention and further advantageous embodiments according to features The dependent claims are described below with reference to schematically illustrated embodiments explained in more detail in the drawing, without thereby limiting the invention to these Embodiments takes place; show it:
Die Patientenliege kann in ihrer Höhen-, Längs- und Querrichtung manuell oder motorisch verstellbar sein, wobei sie bodenmontiert, wand- oder deckenmontiert sein kann. Zusätzlich kann eine Neigung in allen drei Raumrichtungen und eine Rotation um einen Mittelpunkt möglich sein. Außerdem kann die Patientenliege dazu ausgebildet sein, kreis- oder ellipsenförmige Rotationsbewegungen um einen festen Punkt in der Ebene oder dem Raum auszuführen.The Patient couch can in its height, longitudinal and Transverse be manually or motorized adjustable, where they can be floor-mounted, wall or ceiling mounted. additionally can be a tilt in all three directions and a rotation be possible around a midpoint. In addition, can the patient bed be designed to be circular or elliptical Rotational movements around a fixed point in the plane or the Room to execute.
Desweiteren
kann auch vorgesehen sein, dass eine einzige kombinierte PET-CT-Gantry
an dem Knickarmroboter angeordnet ist, die sowohl eine Röntgenquelle
und eine Röntgendetektoreinheit für Röntgenaufnahmen
als auch eine PET-Detektoreinheit aufweist. Insbesondere kann vorgesehen
sein, dass eine mehrfunktionale Strahlungsdetektoreinheit vorgesehen
ist, die sowohl Röntgenstrahlung als auch γ-Strahlung
aufnehmen und unterscheiden kann. Eine derartige PET-CT-Gantry ist
zum Beispiel aus der
Außerdem
kann auch vorgesehen sein, dass bei dem kombinierten PET-CT-Gerät
die PET-Gantry
Die
Erfindung lässt sich in folgender Weise kurz zusammenfassen:
Für eine besonders gute Flexibilität bei der Positionierung
ist ein Positronenemissionstomographie-Gerät vorgesehen,
aufweisend einen mindestens vier Achsen aufweisenden Roboterarm,
insbesondere einen 6-achsigen Knickarmroboter (
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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