DE102009049052A1

DE102009049052A1 - Computer tomography device for examining of patient, has directional antennas whose directional characteristics are electronically adjustable in direction to another directional antennas that co-act with former directional antennas

Info

Publication number: DE102009049052A1
Application number: DE200910049052
Authority: DE
Inventors: Thilo Dr. Hannemann; Stefan Dr. Thesen; Georg Dr. Wittmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-10-12
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-13
Also published as: DE102009049052B4

Abstract

The device (1) has directional antennas exhibiting directional characteristics and provided for data transmission from a rotatable part (4) to a stationary part (3) and/or vice versa. Directional characteristics are electronically adjustable in a direction to other directional antennas that co-act with the former directional antennas independent of rotation angle of the rotatable part. The latter antennas are arranged at the rotatable part or stationary part. A data transmitter is arranged at the rotatable part, and the former and latter antennas are designed as phase-array antennas. An independent claim is also included for a method for data transmission in a computer tomography device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Computertomographiegerät mit einer Vorrichtung zur Datenübertragung sowie ein Verfahren zur Datenübertragung in einem Computertomographiegerät.The invention relates to a computed tomography device with a device for data transmission and to a method for data transmission in a computed tomography device.

Ein Computertomographiegerät der dritten Generation weist eine Gantry mit einem stationären Teil und einem rotierbaren Teil auf, welcher im Betrieb des Computertomographiegerätes relativ zu dem stationären Teil rotiert und ein eine Röntgenstrahlenquelle und einen Röntgenstrahlenempfänger umfassendes Röntgensystem trägt. Vom stationären Teil auf den rotierbaren Teil sind in der Regel Status-, Steuerungs- und Regelungsinformationen zu übertragen, was in Bezug auf die Datenmenge unkritisch ist. Im Hinblick auf die Steuerungs- und Regelungsinformationen ist allerdings nur eine bestimmte Verzögerung bei der Übertragung zulässig. Vom rotierbaren Teil auf den stationären Teil sind zusätzlich zu Status-, Steuerungs- und Regelungsinformationen noch große Mengen von mit dem Röntgenstrahlendetektor erzeugten Messdaten zu übertragen. Bei modernen Computertomographiegeräten sind in dieser Übertragungsrichtung häufig Datenraten von mehreren GBits/s erforderlich.A third generation computed tomography apparatus includes a gantry having a stationary portion and a rotatable portion which, during operation of the computed tomography apparatus, rotates relative to the stationary portion and carries an x-ray system comprising an x-ray source and an x-ray receiver. From the stationary part to the rotatable part, status, control and regulation information is usually to be transmitted, which is not critical in terms of the amount of data. However, with regard to the control information, only a certain delay in transmission is allowed. From the rotatable part to the stationary part, in addition to status, control and regulation information, large amounts of measurement data generated by the X-ray detector are still to be transmitted. With modern computer tomography devices, data rates of several GBits / s are often required in this direction of transmission.

Die Datenübertragung zwischen stationärem und rotierbarem Teil erfolgt heutzutage zumeist kontaktbehaftet über sogenannte Schleifringe. Es sind jedoch bereits auch kontaktlose Formen der Datenübertragung vorgeschlagen worden. So ist in der US 5,577,026 ein Computertomographiegerät beschrieben, bei dem die Datenübertragung zwischen dem stationären und dem rotierbaren Teil der Gantry kapazitiv erfolgt.The data transfer between stationary and rotatable part is nowadays usually contact-related via so-called slip rings. However, contactless forms of data transmission have also been proposed. So is in the US 5,577,026 a computed tomography device is described in which the data transmission between the stationary and the rotatable part of the gantry is capacitive.

Aus der US 5,469,488 ist ein Computertomographiegerät bekannt, bei dem die Datenübertragung zwischen dem stationären und dem rotierbaren Teil der Gantry optisch erfolgt.From the US 5,469,488 is a computed tomography device is known in which the data transmission between the stationary and rotatable part of the gantry is done optically.

Eine optische Datenübertragungsvorrichtung zur Datenübertragung zwischen einem rotierenden Teil und einem feststehenden Teil eines Computertomographiegerätes ist auch aus der EP 0 381 786 B1 bekannt. An dem rotierenden Teil angeordnete Lichtsender wirken dabei mit einem an dem feststehenden Teil angeordneten Lichtempfänger zusammen, wobei die Lichtsender während der Rotation des rotierenden Teils um eine zur Rotationsachse parallele Achse derart drehbar sind, dass ihr Lichtbündel auf den Lichtempfänger mechanisch nachführbar ist.An optical data transmission device for data transmission between a rotating part and a fixed part of a computed tomography device is also known from EP 0 381 786 B1 known. Arranged on the rotating part of the light emitter cooperate with a arranged on the fixed part of the light receiver, wherein the light emitter during rotation of the rotating part about an axis parallel to the axis of rotation are rotatable so that their light beam is mechanically trackable on the light receiver.

Eine weitere Alternative ist die Datenübertragung mittels Funktechnik. Eine derartige Datenübertragung mittels Funktechnik in einem Computertomographiegerät ist beispielsweise in der US 6,914,957 B2 oder der DE 10150 048 A1 beschrieben.Another alternative is data transmission using radio technology. Such a data transmission by means of radio technology in a computed tomography device, for example, in US 6,914,957 B2 or the DE 10150 048 A1 described.

Für eine Übertragung mit Funkwellen mit einer Datenrate von mehreren GBits/s wird jedoch eine Frequenzbandbreite im GHz-Bereich benötigt, die ihrerseits eine Trägerfrequenz im GHz-Bereich nach sich zieht. Bei GHz-Frequenzen breiten sich Funkwellen aber quasi optisch aus. Dies führt in einer Gantry eines Computertomographiegerätes zu einer komplexen Empfangssituation, bei der sich die an den vielen metallischen Oberflächen der Gantry reflektierten, von einem beispielsweise am rotierbaren Teil angeordneten Sender stammenden Teilwellen auf dem am stationären Teil angeordneten Empfänger überlagern. Durch die Rotation des rotierbaren Teils der Gantry ist dieser Mehrwegempfang zudem zeitlich variabel.For a transmission with radio waves with a data rate of several GBits / s, however, a frequency bandwidth in the GHz range is required, which in turn entails a carrier frequency in the GHz range. At GHz frequencies, however, radio waves are virtually optical. In a gantry of a computed tomography device, this results in a complex reception situation in which the partial waves reflected by a transmitter arranged, for example, on the rotatable part are superimposed on the receiver arranged on the stationary part on the many metallic surfaces of the gantry. Due to the rotation of the rotatable part of the gantry this multipath reception is also variable in time.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine weitere Alternative zur Datenübertragung in einem Computertomographiegerät anzugeben.The invention is therefore based on the object of specifying a further alternative for data transmission in a computed tomography device.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Computertomographiegerät sowie durch ein Verfahren für ein Computertomographiegerät, das eine Gantry mit einem stationären Teil und mit einem rotierbaren Teil aufweist, wobei für eine Datenübertragung vom rotierbaren Teil zum stationären Teil und/oder für eine Datenübertragung vom stationären Teil zum rotierbaren Teil am stationären Teil oder am rotierbaren Teil wenigstens eine erste eine Richtcharakteristik aufweisende Richtantenne angeordnet ist, deren Richtcharakteristik in Richtung auf wenigstens eine zweite, mit der Richtantenne zusammenwirkende, am rotierbaren oder am stationären Teil angeordnete Antenne dynamisch elektronisch einstellbar bzw. nachführbar ist. Durch diese Lösung ist die Verwendung hoher Frequenzen bei der kontaktlosen Datenübertragung bzw. Signalübertragung mit Funkwellen, worunter im Falle der vorliegenden Erfindung vorzugsweise elektromagnetische Wellen im Mikrowellenbereich verstanden werden, innerhalb der Gantry möglich, da durch die von der wenigstens einen ersten Richtantenne und der wenigstens einen zweiten Antenne gebildete Richtfunkstrecke ein Mehrwegempfang unterdrückt wird. Die Richtwirkung der Richtantenne, d. h. die jeweilige Vorzugsrichtung der Richtcharakteristik, sowie die Unterdrückung des Mehrwegempfangs werden umso besser, je höher die Trägerfrequenz ist, die bevorzugt im GHz-Bereich liegt. Dies ist außerdem dahingehend vorteilhaft, dass eine höhere Trägerfrequenz auch die Nutzung einer größeren Frequenzbandbreite vereinfacht.According to the invention, this object is achieved by a computed tomography device and by a method for a computed tomography device having a gantry with a stationary part and a rotatable part, wherein for a data transmission from the rotatable part to the stationary part and / or for a data transmission from the stationary Part of the rotatable part on the stationary part or on the rotatable part at least a first directional having directional antenna is arranged whose directional characteristic in the direction of at least a second, cooperating with the directional antenna, arranged on the rotatable or stationary part antenna is dynamically electronically adjustable or trackable , By this solution, the use of high frequencies in the contactless data transmission or signal transmission with radio waves, which in the case of the present invention are preferably understood electromagnetic waves in the microwave range, within the gantry possible because of the at least one first directional antenna and the at least one second antenna formed radio link is a multipath reception is suppressed. The directivity of the directional antenna, d. H. the respective preferred direction of the directional characteristic, as well as the suppression of multipath reception are the better, the higher the carrier frequency, which is preferably in the GHz range. This is also advantageous in that a higher carrier frequency also simplifies the use of a larger frequency bandwidth.

Um die Richtfunkstrecke bzw. die Richtfunkverbindung bei Rotation des rotierbaren Teils relativ zum stationären Teil aufrechterhalten zu können, ist die Richtcharakteristik der Richtantenne dynamisch elektronisch einstellbar bzw. nachführbar, so dass die Richtwirkung der Richtantenne jeweils der Übertragungssituation angepasst wird. Der Richtantenne ist hierzu eine entsprechende Antennenelektronik zugeordnet.In order to maintain the radio link or the radio link during rotation of the rotatable member relative to the stationary part, is the directivity of the directional antenna dynamically electronically adjustable or trackable, so that the directivity of the directional antenna is in each case adapted to the transmission situation. The directional antenna is associated with a corresponding antenna electronics.

Um eine derartige dynamisch elektronisch einstellbare bzw. nachführbare Richtfunkstrecke zu realisieren reicht es im Übrigen aus, nur eine Antenne der Richtfunkstrecke, sei es die auf dem rotierbaren Teil oder sei es die auf dem stationären Teil angeordnete Antenne als Richtantenne auszuführen. Die jeweils andere Antenne kann einen großen Akzeptanzwinkel aufweisen, so dass eine Nachführung der Antennencharakteristik dieser Antenne nicht erforderlich ist. Dies spart die für eine Nachführung der Antennencharakteristik dieser Antenne benötigte Elektronik, vermindert aber auch die Unterdrückung des Mehrwegempfangs durch die in diesem Fall nur bei einer Antenne vorhandene Richtcharakteristik.To realize such a dynamically electronically adjustable or trackable radio link, it is sufficient, moreover, only one antenna of the radio link, be it on the rotatable part or be it arranged on the stationary part antenna as a directional antenna. The respective other antenna can have a large acceptance angle, so that a tracking of the antenna characteristic of this antenna is not required. This saves the electronics required for tracking the antenna characteristic of this antenna, but also reduces the suppression of multipath reception by the directional characteristic which is present in this case only in the case of an antenna.

Nach einer Variante der Erfindung rotiert der rotierbare Teil der Gantry im Betrieb des Computertomographiegerätes um ein scheibenförmiges oder zylinderförmiges Messfeld, in dem ein Messobjekt angeordnet werden kann, wobei die Richtcharakteristik der wenigstens einen ersten Richtantenne derart dynamisch elektronisch einstellbar bzw. nachführbar ist, dass die Datenübertragung zwischen der wenigstens einen ersten Richtantenne und der wenigstens einen zweiten Antenne außerhalb des Messfeldes erfolgt. Bevorzugt ist in diesem Fall die Sendeantenne die Richtantenne. Dadurch, dass die Datenübertragung außerhalb des Messfeldes erfolgt, wird einerseits ein sich im Messfeld befindliches Messobjekt nicht mit den elektromagnetischen Funkwellen beaufschlagt und andererseits kann das Messobjekt, insbesondere wenn es sich um ein Lebewesen handelt, die Datenübertragung nicht stören.According to a variant of the invention, the rotatable part of the gantry rotates during operation of the computed tomography device around a disc-shaped or cylindrical measuring field in which a measurement object can be arranged, wherein the directional characteristic of the at least one first directional antenna is dynamically electronically adjustable or trackable such that the data transmission between the at least one first directional antenna and the at least one second antenna outside the measuring field. In this case, the transmitting antenna is preferably the directional antenna. Because the data transmission takes place outside the measuring field, on the one hand a measuring object located in the measuring field is not exposed to the electromagnetic radio waves and on the other hand the measuring object, in particular if it is a living being, does not disturb the data transmission.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung erfolgt die dynamische elektronische Einstellung bzw. Nachführung der Richtcharakteristik der wenigstens einen ersten Richtantenne in Richtung auf die wenigstens eine zweite Antenne in Abhängigkeit vom Rotationswinkel des rotierbaren Teils relativ zum stationären Teil. Der jeweilige Rotationswinkel kann beispielsweise mit einem Winkelgeber des Computertomographiegerätes ermittelt und für die Einstellung bzw. Nachführung zur Verfügung gestellt werden.According to a further variant of the invention, the dynamic electronic adjustment or tracking of the directional characteristic of the at least one first directional antenna in the direction of the at least one second antenna in dependence on the rotation angle of the rotatable member relative to the stationary part. The respective rotation angle can be determined, for example, with an angle sensor of the computed tomography device and made available for the setting or tracking.

Nach einer anderen Variante der Erfindung erfolgt die dynamische elektronische Einstellung bzw. Nachführung der Richtcharakteristik der wenigstens einen ersten Richtantenne in Richtung auf die wenigstens eine zweite Antenne in Abhängigkeit von der Güte des Übertragungsfaktors zwischen der wenigstens einen ersten Richtantenne und der wenigstens einen zweiten Antenne. Unter dem Übertragungsfaktor wird dabei das Verhältnis der Empfangsantennenleistung zur Sendeantennenleistung verstanden. Die Richtcharakteristik der Richtantenne wird demnach immer dann nachgeführt, wenn der Übertragungsfaktor einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet.According to another variant of the invention, the dynamic electronic adjustment or tracking of the directional characteristic of the at least one first directional antenna in the direction of the at least one second antenna depending on the quality of the transmission factor between the at least one first directional antenna and the at least one second antenna. The transmission factor is understood to be the ratio of the reception antenna power to the transmission antenna power. The directional characteristic of the directional antenna is therefore always tracked when the transmission factor falls below a predetermined limit.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine zweite Antenne ebenfalls eine Richtantenne, deren Richtcharakteristik dynamisch elektronisch einstellbar bzw. nachführbar ist. Dadurch, dass die Richtcharakteristiken der wenigstens einen ersten Richtantenne und der wenigstens einen zweiten Richtantenne im Betrieb in der Regel aufeinander ausgerichtet werden, ergibt sich eine verbesserte Unterdrückung des Mehrwegempfangs und damit eine verbesserte Datenübertragung zwischen rotierendem und stationärem Teil der Gantry.According to one embodiment of the invention, the at least one second antenna is also a directional antenna whose directional characteristic is dynamically electronically adjustable or trackable. The fact that the directional characteristics of the at least one first directional antenna and the at least one second directional antenna in operation generally aligns with one another results in improved suppression of multipath reception and thus improved data transmission between the rotating and the stationary part of the gantry.

Die dynamische elektronische Einstellung bzw. Nachführung der Richtcharakteristiken der wenigstens einen ersten Richtantenne und der wenigstens einen zweiten Richtantenne relativ zueinander erfolgt nach Varianten der Erfindung entweder wieder in Abhängigkeit vom Rotationswinkel des rotierbaren Teils relativ zum stationären Teil oder in Abhängigkeit von der Güte des Übertragungsfaktors zwischen der wenigstens einen ersten Richtantenne und der wenigstens einen zweiten Richtantenne.The dynamic electronic adjustment or tracking of the directional characteristics of the at least one first directional antenna and the at least one second directional antenna relative to each other according to variants of the invention either again depending on the rotation angle of the rotatable part relative to the stationary part or depending on the quality of the transmission factor between the at least a first directional antenna and the at least one second directional antenna.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind am rotierbaren Teil der Gantry zwei Datensender einander gegenüberliegend angeordnet, von denen jeder jeweils eine Richtantenne aufweist, und der stationäre Teil der Gantry ist mit einem Datenempfänger versehen, der die wenigstens eine zweite Antenne aufweist. Vorzugsweise werden die Richtcharakteristiken der Richtantennen der zwei am rotierbaren Teil angeordneten Datensender während der Rotation des rotierbaren Teils um das Messfeld derart dynamisch elektronisch eingestellt bzw. nachgeführt, dass stets eine Datenübertragung zwischen wenigstens einer der beiden Richtantennen und der wenigstens einen zweiten Antenne des am stationären Teil angeordneten Datenempfängers erfolgen kann. Bevorzugt ist auch die wenigstens eine zweite Antenne als Richtantenne ausgebildet, deren Richtcharakteristik eingestellt bzw. nachgeführt wird.According to one embodiment of the invention, two data transmitters are arranged opposite each other on the rotatable part of the gantry, each of which has a directional antenna, and the stationary part of the gantry is provided with a data receiver having the at least one second antenna. Preferably, the directional characteristics of the directional antennas of the two data transmitters disposed on the rotatable member become so dynamic during rotation of the rotatable member about the measurement field set electronically or tracked that always a data transmission between at least one of the two directional antennas and the at least one second antenna of the stationary part arranged data receiver can be done. Preferably, the at least one second antenna is also designed as a directional antenna whose directional characteristic is adjusted or tracked.

Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann am rotierbaren Teil auch nur ein Datensender angeordnet sein, der eine Richtantenne aufweist, wohingegen am stationären Teil zwei Datenempfänger einander gegenüberliegend angeordnet sind, von denen jeder jeweils eine zweite Antenne aufweist. Die Richtcharakteristik der Richtantenne des am rotierbaren Teil angeordneten Datensenders wird während der Rotation des rotierbaren Teils um das Messfeld dabei vorzugsweise derart dynamisch elektronisch eingestellt bzw. nachgeführt, dass stets eine Datenübertragung zwischen der Richtantenne und wenigstens einer der zweiten Antennen der am stationären Teil angeordneten Datenempfänger erfolgen kann. Die zweiten Antennen können dabei bevorzugt ebenfalls als Richtantennen ausgeführt sein.According to an alternative embodiment of the invention may be arranged on the rotatable part and only one data transmitter having a directional antenna, whereas on the stationary part of two data receivers are arranged opposite each other, each of which has a second antenna. The directional characteristic of the directional antenna of the data transmitter arranged on the rotatable part is set or tracked dynamically electronically during the rotation of the rotatable part about the measuring field in such a way that data is always transmitted between the directional antenna and at least one of the second antennas of the data receivers arranged on the stationary part can. The second antennas can preferably also be designed as directional antennas.

Nach einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind am rotierbaren oder am stationären Teil wenigstens zwei Datensender, von denen jeder jeweils eine Richtantenne aufweist, einander gegenüberliegend und am stationären oder am rotierbaren Teil wenigstens zwei Datenempfänger, von denen jeder jeweils eine zweite Antenne aufweist, einander gegenüberliegend angeordnet. Auch in diesem Fall werden die Richtcharakteristiken der Richtantennen der wenigstens zwei Datensender während der Rotation des rotierbaren Teils um das Messfeld derart elektronisch eingestellt, dass stets eine Datenübertragung zwischen wenigstens einer der wenigstens zwei Richtantennen der Datensender und wenigstens einer der wenigstens zwei zweiten Antennen der Datenempfänger erfolgen kann. Sind die zweiten Antennen wieder als Richtantennen ausgeführt, werden deren Richtcharakteristiken ebenfalls entsprechend eingestellt bzw. nachgeführt.According to a further alternative embodiment of the invention, at least two data transmitters, each of which has a directional antenna, are opposite each other on the rotatable or stationary part and at least two data receivers each having a second antenna on the stationary or rotatable part arranged. Also in this case, the directional characteristics of the directional antennas of the at least two data transmitters are electronically adjusted during the rotation of the rotatable part around the measuring field such that data is always transmitted between at least one of the at least two directional antennas of the data transmitters and at least one of the at least two second antennas of the data receivers can. If the second antennas are again designed as directional antennas, their directional characteristics are likewise set or tracked accordingly.

Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass eine Richtantenne als Phased Array Antenne ausgebildet ist.A variant of the invention provides that a directional antenna is designed as a phased array antenna.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the accompanying schematic drawings. Show it:

1 ein Computertomographiegerät, 1 a computed tomography device,

2 bis 6 Veranschaulichungen der Datenübertragung zwischen rotierbarem und stationärem Teil der Gantry des Computertomographiegerätes aus 1 via Richtfunk. 2 to 6 Illustrations of the data transmission between rotatable and stationary part of the gantry of the computed tomography device 1 via radio relay.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente durchwegs mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht zwingend maßstabsgetreu. Auf das in 1 dargestellte Röntgencomputertomographiegerät 1 wird im Folgenden und ohne Einschränkung der Allgemeinheit nur insoweit eingegangen als es zum Verständnis der Erfindung für erforderlich erachtet wird.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals throughout. The illustrations in the figures are schematic and not necessarily to scale. On the in 1 illustrated X-ray computer tomography device 1 is in the following and without restriction of generality only to the extent that it is considered necessary for the understanding of the invention.

Das in 1 gezeigte Röntgencomputertomographiegerät 1 umfasst eine Gantry 2 mit einem stationären Teil 3 und mit einem um eine Systemachse 5 rotierbaren Teil 4. Der rotierbare Teil 4 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung ein Röntgensystem auf, welches eine Röntgenstrahlenquelle 6 und einen Röntgenstrahlendetektor 7 umfasst, die an dem rotierbaren Teil 4 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Im Betrieb des Röntgencomputertomographiegerätes 1 geht von der Röntgenstrahlenquelle 6 Röntgenstrahlung 8 in Richtung des Röntgenstrahlendetektors 7 aus, durchdringt ein Messobjekt und wird vom Röntgenstrahlendetektor 7 in Form von Messdaten erfasst.This in 1 X-ray computer tomography device shown 1 includes a gantry 2 with a stationary part 3 and with one around a system axis 5 rotatable part 4 , The rotatable part 4 has in the case of the present embodiment of the invention, an X-ray system, which is an X-ray source 6 and an X-ray detector 7 includes, on the rotatable part 4 are arranged opposite one another. During operation of the X-ray computer tomography device 1 goes from the X-ray source 6 X-rays 8th in the direction of the X-ray detector 7 , penetrates a test object and is detected by the X-ray detector 7 recorded in the form of measurement data.

Das Röntgencomputertomographiegerät 1 weist des Weiteren eine Patientenliege 9 zur Lagerung eines zu untersuchenden Patienten P auf. Die Patientenliege 9 umfasst einen Liegensockel 10, an dem eine zur eigentlichen Lagerung des Patienten P vorgesehene Patientenlagerungsplatte 11 angeordnet ist. Die Patientenlagerungsplatte 11 ist derart relativ zu dem Liegensockel 10 in Richtung der Systemachse 5 verstellbar, dass sie zusammen mit dem Patienten P in die Öffnung 12 der Gantry 4, welche vorliegend ein zylinderförmiges Messfeld definiert, zur Aufnahme von 2D-Röntgenprojektionen von dem Patienten P, z. B. in einem Spiralscan, eingeführt werden kann. Die rechnerische Verarbeitung der mit dem Röntgensystem aufgenommenen 2D-Röntgenprojektionen bzw. die Rekonstruktion von Schichtbildern, 3D-Bildern oder eines 3D-Datensatzes basierend auf den 2D-Röntgenprojektionen erfolgt mit einem Bildrechner 13 des Röntgencomputertomographiegerätes 1, welche Schichtbilder oder 3D-Bilder auf einer Anzeigevorrichtung 14 darstellbar sind.The X-ray computer tomography device 1 also has a patient bed 9 for storage of a patient P to be examined. The patient bed 9 includes a lying base 10 to which a patient support plate intended for the actual storage of the patient P 11 is arranged. The patient support plate 11 is so relative to the bed base 10 in the direction of the system axis 5 adjustable to put it together with the patient P in the opening 12 the gantry 4 , which in the present case defines a cylindrical measuring field, for receiving 2D x-ray projections from the patient P, z. B. in a spiral scan, can be introduced. The computational processing of the X-ray system recorded 2D X-ray projections or the reconstruction of slices, 3D images or a 3D data set based on the 2D X-ray projections is done with an image computer 13 of the X-ray computer tomography device 1 which layer images or 3D images on a display device 14 are representable.

Im Betrieb des Röntgencomputertomographiegerätes 1 sind Daten über Betriebszustände von Komponenten, Steuerungsdaten und Regelungsdaten sowohl vom stationären Teil 3 auf den rotierbaren Teil 4 als auch vom rotierbaren Teil 4 auf den stationären Teil 3 der Gantry 2 zu übertragen. Des Weiteren sind große Mengen von mit dem Röntgenstrahlendetektor 7 erfassten Messdaten vom rotierbaren Teil 4 auf den stationären Teil 3 zu übertragen. Nach der Erfindung erfolgt dies mittels wenigstens einer elektronisch einstellbaren bzw. in Bezug auf die Rotation des rotierbaren Teils 4 nachführbaren Richtfunkstrecke.During operation of the X-ray computer tomography device 1 are data on operating states of components, control data and control data both from the stationary part 3 on the rotatable part 4 as well as the rotatable part 4 on the stationary part 3 the gantry 2 transferred to. Furthermore, there are large amounts of with the X-ray detector 7 recorded measurement data from the rotatable part 4 on the stationary part 3 transferred to. According to the invention, this is done by means of at least one electronically adjustable or with respect to the rotation of the rotatable part 4 trackable radio link.

Die 2 bis 4 veranschaulichen eine erste Ausführungsform einer derartigen elektronisch nachführbaren Richtfunkstrecke für die Datenübertragung zwischen stationärem und rotierbarem Teil der Gantry 2. In den 2 bis 4 ist eine Datenübertragung vom rotierbaren Teil 4 auf den stationären Teil 3 gezeigt.The 2 to 4 illustrate a first embodiment of such an electronically trackable radio link for data transmission between stationary and rotatable part of the gantry 2 , In the 2 to 4 is a data transfer from the rotatable part 4 on the stationary part 3 shown.

Im Falle des in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist am stationären Teil 4 der Gantry 2 ein Empfänger 20 für Funkwellen fest angeordnet, der eine schematisch angedeutete Richtantenne in Form einer Phased-Array-Antenne 21 aufweist, die derart ausgelegt ist, dass die Richtcharakteristik der Phased-Array-Antenne 21 mit einer entsprechenden Antennenelektronik 22 dynamisch elektronisch einstellbar ist, so dass sich die Richtwirkung ändert kann. Die Richtcharakteristik der Richtantenne 21 ist in den 2 bis 4 mit einem Strahlenfächer 23 veranschaulicht, welcher das tatsächliche Antennendiagram oder Richtdiagramm schematisch, also nicht exakt wiedergibt und, wie bereits erwähnt, der Veranschaulichung dient. Dies gilt auch für die im Folgenden beschriebenen weiteren Richtantennen.In case of in the 2 to 4 illustrated embodiment of the invention is on the stationary part 4 the gantry 2 a receiver 20 fixedly arranged for radio waves, the one schematically indicated directional antenna in the form of a phased array antenna 21 which is designed such that the directivity of the phased array antenna 21 with a corresponding antenna electronics 22 is dynamically electronically adjustable, so that the directivity can change. The directional characteristic of the directional antenna 21 is in the 2 to 4 with a fan of light 23 illustrated, which schematically, that is not exactly reproduces the actual antenna diagram or directional diagram and, as already mentioned, the illustration serves. This also applies to the other directional antennas described below.

Am rotierbaren Teil 4 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung 180° einander gegenüberliegend zwei Sender 24, 25 für Funkwellen fest angeordnet. Der Sender 24 weist eine Richtantenne in Form einer Phased-Array-Antenne 26 mit zugeordneter Antennenelektronik 27 auf. Der Strahlenfächer 28 veranschaulicht die Richtcharakteristik der Richtantenne 26, die mittels der Antennenelektronik 27 dynamisch elektronisch einstellbar ist. Der Sender 25 weist eine Richtantenne in Form einer Phased-Array-Antenne 29 mit zugeordneter Antennenelektronik 30 auf. Der Strahlenfächer 31 veranschaulicht die Richtcharakteristik der Richtantenne 29, die mittels der Antennenelektronik 30 ebenfalls dynamisch elektronisch einstellbar ist.At the rotatable part 4 are in the case of the present embodiment of the invention 180 ° opposite each other two transmitters 24 . 25 fixed for radio waves. The transmitter 24 has a directional antenna in the form of a phased array antenna 26 with assigned antenna electronics 27 on. The fan of rays 28 illustrates the directional characteristic of the directional antenna 26 , by means of the antenna electronics 27 dynamically electronically adjustable. The transmitter 25 has a directional antenna in the form of a phased array antenna 29 with assigned antenna electronics 30 on. The fan of rays 31 illustrates the directional characteristic of the directional antenna 29 , by means of the antenna electronics 30 is also dynamically adjustable electronically.

Im Betrieb, insbesondere im Messbetrieb des Computertomographiegerätes 1, wenn der rotierbare Teil 4 relativ zu dem stationären Teil 3 um die Öffnung 12 bzw. das Messfeld 12 rotiert, werden die Richtcharakteristiken der Richtantennen 26, 29 der Sender 24, 25 und die Richtcharakteristik der Richtantenne 21 des Empfängers 20 stets derart relativ zueinander in ihrer Richtung dynamisch elektronisch eingestellt bzw. nachgeführt, dass zwischen wenigstens einem der Sender 24, 25 und dem Empfänger 20 eine Datenübertragung via Richtfunk erfolgen kann. Die Datenübertragung, d. h. die räumliche Nachführung der Richtcharakteristiken, erfolgt dabei bevorzugt außerhalb des Messfeldes 12, um den Patienten P nicht mit Funkwellen, deren Trägerfrequenz im GHz-Bereich liegt, zu beaufschlagen bzw. die Datenübertragung nicht durch den Körper des Patienten P zu stören.In operation, in particular in the measuring operation of the computed tomography device 1 if the rotatable part 4 relative to the stationary part 3 around the opening 12 or the measuring field 12 rotates, the directional characteristics of the directional antennas 26 . 29 the transmitter 24 . 25 and the directional characteristic of the directional antenna 21 Recipient 20 always so dynamically adjusted electronically or tracked relative to each other in their direction that between at least one of the transmitter 24 . 25 and the receiver 20 a data transmission via radio can be done. The data transmission, ie the spatial tracking of the directional characteristics, preferably takes place outside of the measuring field 12 in order not to act on the patient P with radio waves whose carrier frequency is in the GHz range or to disturb the data transmission through the body of the patient P.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung erfolgt die Einstellung der Richtcharakteristiken der Richtantennen relativ zueinander in Abhängigkeit vom Rotationswinkel des rotierbaren Teils 4 relativ zum stationären Teil 3. Der Rotationswinkel wird im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung mit wenigstens einem Winkelgeber 32 ermittelt. Die jeweiligen aktuellen Rotationswinkel stehen sowohl dem Empfänger 20 als auch den Sendern 24, 25, insbesondere deren Antennenelektroniken 22, 27 und 30 für die Einstellung bzw. Nachführung der Richtcharakteristik zur Verfügung.In the case of the present embodiment of the invention, the adjustment of the directional characteristics of the directional antennas relative to each other in dependence on the rotation angle of the rotatable member 4 relative to the stationary part 3 , The rotation angle is in the case of the present embodiment of the invention with at least one angle encoder 32 determined. The respective current rotation angle are both the receiver 20 as well as the broadcasters 24 . 25 , in particular their antenna electronics 22 . 27 and 30 for setting or tracking the directional characteristic available.

Bewegt sich der Sender 24 im in 2 exemplarisch eingetragenen Winkelbereich von 270° und 90° in Rotationsrichtung R werden die Richtcharakteristik der Richtantenne 21 des Empfängers 20 veranschaulicht durch den Strahlenfächer 23 von der Antennenelektronik 22 und die Richtcharakteristik der Richtantenne 26 des Senders 24 veranschaulicht durch den Strahlenfächer 28 von der Antennenelektronik 27 jeweils in Abhängigkeit vom jeweils aktuellen Rotationswinkel stets aufeinander ausgerichtet, so dass eine Datenübertragung vom rotierbaren Teil 4 auf den stationären Teil 3 erfolgt. Wie erwähnt, erfolgt die Datenübertragung bevorzugt außerhalb des Messfeldes 12.Does the transmitter move? 24 in the 2 Exemplary registered angle range of 270 ° and 90 ° in the direction of rotation R are the directional characteristic of the directional antenna 21 Recipient 20 illustrated by the fan of rays 23 from the antenna electronics 22 and the directional characteristic of the directional antenna 26 the transmitter 24 illustrated by the fan of rays 28 from the antenna electronics 27 in each case depending on the respective current rotation angle always aligned, so that a data transmission from the rotatable part 4 on the stationary part 3 he follows. As mentioned, the data transmission preferably takes place outside the measuring field 12 ,

Die 2 bis 4 zeigen exemplarisch drei verschiedene Positionen des rotierbaren Teils 4 und des stationären Teils 3 bzw. des Empfängers 20 und der Sender 24 und 25 relativ zueinander, wobei die Richtcharakteristiken der Richtantennen 21 und 26 bzw. 29 entsprechend aufeinander ausgerichtet sind.The 2 to 4 show exemplarily three different positions of the rotatable part 4 and the stationary part 3 or the recipient 20 and the transmitter 24 and 25 relative to each other, wherein the directional characteristics of the directional antennas 21 and 26 respectively. 29 are aligned according to each other.

Solange sich der Sender 24 in dem Winkelbereich zwischen 270° und 90° bzw. der Sender 25 in dem Winkelbereich zwischen 90° und 270° bewegt, ist der Sender 25 inaktiv, da eine Datenübertragung zwischen dem Sender 25 zu dem Empfänger 20 mittels Richtfunk nicht möglich ist, ohne dass Funkwellen durch das Messfeld 12 gesendet werden, was nicht erwünscht ist.As long as the transmitter 24 in the angular range between 270 ° and 90 ° or the transmitter 25 moving in the angular range between 90 ° and 270 °, the transmitter is 25 inactive, as a data transfer between the sender 25 to the recipient 20 by radio is not possible without radio waves through the measuring field 12 be sent, which is not desirable.

Erreicht der Sender 25 jedoch die 270°-Position und der Sender 24 die 90°-Position, wie dies in 4 gezeigt ist, wird basierend auf dem aktuellen Rotationswinkel, der Sender 25 aktiv und der Sender 24 inaktiv, wobei der Empfänger 20 in diesem Augenblick von der der 90°-Position zugeordneten Richtcharakteristik auf die der 270°-Position zugeordnete Richtcharakteristik umsteuern muss. Anschließend werden, solange sich der Sender 25 im Winkelbereich von 270° bis 90° bewegt, die Richtcharakteristik der Richtantenne 21 des Empfängers 20 veranschaulicht durch den Strahlenfächer 23 von der Antennenelektronik 22 und die Richtcharakteristik der Richtantenne 29 des Senders 25 veranschaulicht durch den Strahlenfächer 31 von den Antennenelektronik 30 jeweils in Abhängigkeit vom jeweils aktuellen Rotationswinkel wieder stets derart aufeinander ausgerichtet, dass eine Datenübertragung vom rotierbaren Teil 4 auf den stationären Teil 3 erfolgt.Reached the transmitter 25 however, the 270 ° position and the transmitter 24 the 90 ° position, as in 4 is shown, based on the current rotation angle, the transmitter 25 active and the transmitter 24 inactive, the receiver being 20 at this moment of the 90 ° position associated directional characteristic must revert to the directional characteristic associated with the 270 ° position. Subsequently, as long as the transmitter 25 in the angular range of 270 ° to 90 ° moves, the directional characteristic of the directional antenna 21 Recipient 20 illustrated by the fan of rays 23 from the antenna electronics 22 and the directional characteristic of the directional antenna 29 the transmitter 25 illustrated by the fan of rays 31 from the antenna electronics 30 in each case depending on the respective current rotation angle again always aligned such that a data transfer from the rotatable part 4 on the stationary part 3 he follows.

Solange sich der Sender 25 in dem Winkelbereich zwischen 270° und 90° bzw. der Sender 24 in dem Winkelbereich zwischen 90° und 270° bewegt, ist der Sender 24 inaktiv.As long as the transmitter 25 in the angular range between 270 ° and 90 ° or the transmitter 24 moving in the angular range between 90 ° and 270 °, the transmitter is 24 inactive.

Auf diese Weise können mittels einer einstellbaren bzw. nachgeführten Richtfunkstrecke Daten, insbesondere Messdaten vom rotierbaren Teil 4 auf den stationären Teil 3 übertragen werden.In this way, by means of an adjustable or tracked radio link, data, in particular measurement data from the rotatable part 4 on the stationary part 3 be transmitted.

In Variation zu dem anhand der 2 bis 4 veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Erfindung können auch nur ein eine Richtantenne aufweisender Sender am rotierbaren Teil 4 und zwei jeweils eine Richtantenne aufweisende Empfänger, vorzugsweise 180° einander gegenüberliegend am stationären Teil 3 angeordnet werden, wobei die Richtcharakteristiken der Richtantennen in entsprechender Weise, beispielsweise in Abhängigkeit vom jeweils aktuellen Rotationswinkel, aufeinander ausgerichtet werden, so dass eine Datenübertragung vom rotierbaren Teil 4 auf den stationären Teil 3 erfolgen kann. In variation to that on the basis of 2 to 4 illustrated embodiment of the invention can also only a directional antenna having transmitter on the rotatable part 4 and two each having a directional antenna receiver, preferably 180 ° opposite each other on the stationary part 3 are arranged, wherein the directional characteristics of the directional antennas are aligned in a corresponding manner, for example, depending on the respective current rotation angle to each other, so that a data transmission from the rotatable part 4 on the stationary part 3 can be done.

In entsprechender Weise lässt sich auch eine Datenübertragung vom stationären Teil 3 auf den rotierbaren Teil 4 realisieren. In diesem Fall sind ein oder zwei, jeweils eine Richtantenne aufweisende Sender am stationären Teil und ein oder zwei jeweils eine Richtantenne aufweisende Empfänger am rotierbaren Teil angeordnet.Similarly, a data transfer from the stationary part can be 3 on the rotatable part 4 realize. In this case, one or two transmitters each having a directional antenna are arranged on the stationary part and one or two receivers each having a directional antenna are arranged on the rotatable part.

Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung und dessen Variation weisen sowohl der oder die Sender als auch der oder die Empfänger Richtantennen auf. Es würde aber auch genügen, nur die Antennen der Sender oder nur die Antennen der Empfänger als Richtantennen auszuführen. Die nicht als Richtantenne ausgeführte Antenne oder Antennen können einen großen Akzeptanzwinkel, beispielsweise eine kugelförmige Antennencharakteristik mit einem Akzeptanzwinkel von 360°, aufweisen. In diesem Fall sind vorzugsweise die Antennen des oder der Sender als Richtantennen ausgebildet.In the case of the described embodiment of the invention and its variation, both the transmitter (s) and the receiver or receivers have directional antennas. But it would also be sufficient to run only the antennas of the transmitter or only the antennas of the receiver as directional antennas. The antenna or antenna, which is not designed as a directional antenna, can have a large acceptance angle, for example a spherical antenna characteristic with an acceptance angle of 360 °. In this case, the antennas of the transmitter or transmitters are preferably designed as directional antennas.

In den 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches eine Datenübertragung vom rotierbaren Teil 4 auf den stationären Teil 3 betrifft. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind am stationären Teil 4 180° einander gegenüberliegend zwei Empfänger 40, 41 fest angeordnet. Der Empfänger 40 weist eine Richtantenne in Form einer Phased-Array-Antenne 42 mit zugeordneter Antennenelektronik 43 auf. Der Strahlenfächer 44 veranschaulicht die Richtcharakteristik der Richtantenne 42, die mit der Antennenelektronik 43 dynamisch elektronisch einstellbar ist. Der Empfänger 41 weist eine Richtantenne 45 in Form einer Phased-Array-Antenne mit zugeordneter Antennenelektronik 46 auf. Der Strahlenfächer 47 veranschaulicht die Richtcharakteristik der Richtantenne 45, die mit der Antennenelektronik 46 ebenfalls dynamisch elektronisch einstellbar ist.In the 5 and 6 a further embodiment of the invention is shown, which is a data transmission from the rotatable part 4 on the stationary part 3 concerns. In this embodiment of the invention are on the stationary part 4 180 ° opposite each other two receivers 40 . 41 firmly arranged. The recipient 40 has a directional antenna in the form of a phased array antenna 42 with assigned antenna electronics 43 on. The fan of rays 44 illustrates the directional characteristic of the directional antenna 42 that with the antenna electronics 43 dynamically electronically adjustable. The recipient 41 has a directional antenna 45 in the form of a phased array antenna with associated antenna electronics 46 on. The fan of rays 47 illustrates the directional characteristic of the directional antenna 45 that with the antenna electronics 46 is also dynamically adjustable electronically.

Am rotierbaren Teil 4 sind 180° einander gegenüberliegend zwei Sender 50, 51 fest angeordnet. Der Sender 50 weist eine Richtantenne in Form einer Phased-Array-Antenne 52 mit zugeordneter Antennenelektronik 53 auf. Der Strahlenfächer 54 veranschaulicht die Richtcharakteristik der Richtantenne 52, die mit der Antennenelektronik 53 dynamisch elektronisch einstellbar ist. Der Sender 51 weist eine Richtantenne in Form einer Phased-Array-Antenne 55 mit zugeordneter Antennenelektronik 56 auf. Der Strahlenfächer 57 veranschaulicht die Richtcharakteristik der Richtantenne 55, die mit der Antennenelektronik 56 wiederum dynamisch elektronisch einstellbar ist.At the rotatable part 4 are 180 ° opposite each other two transmitters 50 . 51 firmly arranged. The transmitter 50 has a directional antenna in the form of a phased array antenna 52 with assigned antenna electronics 53 on. The fan of rays 54 illustrates the directional characteristic of the directional antenna 52 that with the antenna electronics 53 dynamically electronically adjustable. The transmitter 51 has a directional antenna in the form of a phased array antenna 55 with assigned antenna electronics 56 on. The fan of rays 57 illustrates the directional characteristic of the directional antenna 55 that with the antenna electronics 56 in turn is dynamically adjustable electronically.

Im Betrieb des Röntgencomputertomographiegerätes 1 stehen nach dieser Ausführungsform der Erfindung stets zwei nachgeführte Richtfunkstrecken für die Datenübertragung vom rotierenden Teil 4 auf den stationären Teil 3 zur Verfügung. Bewegt sich der Sender 50 im Winkelbereich zwischen 270° und 90° bildet er mit dem Empfänger 40 eine Richtfunkstrecke, wobei die Richtcharakteristiken der Richtantennen 42 und 52 in Anhängigkeit vom jeweiligen Rotationswinkel, den der rotierende Teil 4 mit dem stationären Teil 3 jeweils einschließt, von den Antennenelektroniken 43 und 53 derart dynamisch elektronisch eingestellt bzw. nachgeführt werden, dass die Richtcharakteristiken zueinander ausgerichtet sind und außerhalb des Messfeldes 12 liegen.During operation of the X-ray computer tomography device 1 stand after this embodiment of the invention is always two tracking radio links for data transmission from the rotating part 4 on the stationary part 3 to disposal. Does the transmitter move? 50 in the angular range between 270 ° and 90 ° it forms with the receiver 40 a directional radio link, wherein the directional characteristics of the directional antennas 42 and 52 depending on the respective rotation angle, the rotating part 4 with the stationary part 3 each includes, from the antenna electronics 43 and 53 be electronically adjusted or tracked so that the directional characteristics are aligned with each other and outside the measuring field 12 lie.

Wie aus 6 hervorgeht, bewegt sich der Sender 51 gleichzeitig im Winkelbereich zwischen 90° und 270°, so dass der Sender 51 mit dem Empfänger 41 eine weitere Richtfunkstrecke bildet, wobei die Richtcharakteristiken der Richtantennen 45 und 55 in Anhängigkeit vom jeweiligen Rotationswinkel, den der rotierende Teil 4 mit dem stationären Teil 3 jeweils einschließt, von den Antennenelektroniken 46 und 56 derart dynamisch elektronisch eingestellt bzw. nachgeführt werden, dass die Richtcharakteristiken zueinander ausgerichtet sind und außerhalb des Messfeldes 12 liegen.How out 6 shows, the transmitter moves 51 at the same time in the angular range between 90 ° and 270 °, so that the transmitter 51 with the receiver 41 forms a further radio link, wherein the directional characteristics of the directional antennas 45 and 55 depending on the respective rotation angle, the rotating part 4 with the stationary part 3 each includes, from the antenna electronics 46 and 56 be electronically adjusted or tracked so that the directional characteristics are aligned with each other and outside the measuring field 12 lie.

Bewegt sich schließlich der Sender 50 im Winkelbereich zwischen 90° und 270° bildet er mit dem Empfänger 41 eine Richtfunkstrecke. Gleichzeitig bildet der Sender 51, wenn er sich im Winkelbereich zwischen 270° und 90° bewegt, eine Richtfunkstrecke mit dem Empfänger 40. Bei Überschreiten der 90°-Position bzw. der 270°-Position durch die Sender 50, 51 erfolgt jeweils ein Umschalten der Empfänger 40, 41 auf den sich jeweils in ihrem Übertragungsbereich befindlichen Sender.Finally, the transmitter moves 50 in the angular range between 90 ° and 270 ° it forms with the receiver 41 a radio link. At the same time the transmitter forms 51 if it moves in the angular range between 270 ° and 90 °, a radio link with the receiver 40 , When the 90 ° position or 270 ° position is exceeded by the transmitters 50 . 51 in each case a switching of the receiver 40 . 41 on each located in their transmission area transmitter.

Auf diese Weise lassen sich gleichzeitig zwei Richtfunkstrecken realisieren, so dass die doppelte Übertragungskapazität an Daten zur Verfügung steht. Erhöht man die Anzahl der Sender und Empfänger, kann man auch die Anzahl der gleichzeitig zur Verfügung stehenden Richtfunkstrecken und somit die Übertragungskapazität an Daten erhöhen bzw. vervielfachen. Abgesehen von der Nachführung der Richtcharakteristiken der Richtantennen, sind je nach Rotationswinkel immer entsprechende Paare von Sender und Empfänger zu bilden.In this way, two radio links can be realized simultaneously, so that twice the transmission capacity of data is available. Increasing the number of transmitters and receivers, one can also increase the number of simultaneously available radio links and thus the transmission capacity of data or multiply. Apart from the tracking of the directional characteristics of the directional antennas are ever always form corresponding pairs of transmitter and receiver according to the angle of rotation.

Auch für das anhand der 5 und 6 beschriebene Ausführungsbeispiel gilt, dass es ausreichend wäre nur die Antennen der Sender oder nur die Antennen der Empfänger als Richtantennen auszuführen.Also for the basis of the 5 and 6 described embodiment, that it would be sufficient only the antennas of the transmitter or only the antennas of the receiver to perform as directional antennas.

In den 5 und 6 ist eine Datenübertragung vom rotierbaren Teil 4 auf den stationären Teil 3 gezeigt. In entsprechender Weise ist aber auch eine Datenübertragung vom stationären auf den rotierbaren Teil realisierbar, wenn die zwei Sender am stationären Teil und die zwei Empfänger am rotierbaren Teil entsprechend angeordnet sind.In the 5 and 6 is a data transfer from the rotatable part 4 on the stationary part 3 shown. In a corresponding manner, however, data transmission from the stationary part to the rotatable part can also be realized if the two transmitters on the stationary part and the two receivers on the rotatable part are arranged correspondingly.

Die Einstellung bzw. Nachführung der Richtcharakteristiken der Richtantennen kann im Übrigen auch in Abhängigkeit von der Güte des Übertragungsfaktors zwischen zwei Richtantennen erfolgen. Die Richtungen der Richtcharakteristiken, die pro Umlauf des rotierbaren Teils 4 um das Messfeld 12 immer in gleicher Weise eingestellt bzw. nachgeführt werden, können in diesem Fall derart in ihrer Geschwindigkeit und Richtung eingestellt bzw. nachgeführt werden, dass ein vorgegebener Schwellwert für den Übertragungsfaktor nicht unterschritten wird.The setting or tracking of the directional characteristics of the directional antennas can also be done depending on the quality of the transmission factor between two directional antennas, moreover. The directions of the directional characteristics, per revolution of the rotatable part 4 around the measuring field 12 can always be adjusted or tracked in the same way, can be adjusted or tracked in this case in their speed and direction that a predetermined threshold for the transmission factor is not exceeded.

Im Falle der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung sind die am rotierbaren Teil 4 angeordneten Sender im Übrigen in nicht dargestellter Weise direkt mit dem Röntgenstrahlendetektor 7 oder einer nicht explizit gezeigt Elektronikeinheit des rotierbaren Teils 4 verbunden, welche die vom Röntgenstrahlendetektor 7 stammenden Messdaten auf die jeweiligen Sender zur Datenübertragung aufteilt.In the case of the embodiments of the invention described above, the rotatable part 4 arranged transmitter incidentally in a manner not shown directly to the X-ray detector 7 or a not explicitly shown electronic unit of the rotatable part 4 connected to the X-ray detector 7 derived measuring data to the respective transmitter for data transmission.

Des Weiteren sind die am stationären Teil 3 angeordneten Empfänger mit dem Bildrechner 13 zur weiteren Datenverarbeitung der vom Röntgenstrahlendetektor 7 stammenden Messdaten verbunden.Furthermore, those at the stationary part 3 arranged receiver with the image computer 13 for further data processing, that of the X-ray detector 7 associated with measured data.

Sowohl auf dem rotierbaren Teil 4 als auch auf dem stationären Teil 3 können eine oder mehrere Steuereinheiten vorhanden sein, welche die Antennenelektroniken der Sender und Empfänger zur Einstellung der Richtcharakteristiken, der ihr zugeordneten Richtantenne, entsprechend ansteuern. Die Antennenelektroniken können aber auch selbst so ausgelegt sein, dass sie beispielsweise in Abhängigkeit vom zur Verfügung gestellten Rotationswinkel jeweils die Richtcharakteristiken einstellen.Both on the rotatable part 4 as well as on the stationary part 3 For example, one or more control units can be present which correspondingly control the antenna electronics of the transmitters and receivers for setting the directional characteristics of the directional antenna assigned to them. However, the antenna electronics can themselves also be designed so that they adjust the directional characteristics, for example, depending on the rotation angle provided.

Wie vorstehend erläutert, lässt sich mit der Erfindung eine Datenübertragung vom stationären auf den rotierbaren Teil der Gantry und vom rotierbaren auf den stationären Teil der Gantry realisieren. Es ist jedoch nicht notwendig, sowohl die Datenübertragung vom stationären auf den rotierbaren Teil der Gantry und die Datenübertragung vom rotierbaren auf den stationären Teil der Gantry in Form ein einstellbaren bzw. nachführbaren Richtfunkstrecke auszuführen. Beispielsweise könnte die Datenübertragung vom stationären auf den rotierbaren Teil mittels Schleifringe, kapazitiv oder optisch und die Datenübertragung vom rotierbaren auf den stationären Teil der Gantry mit einer einstellbaren bzw. nachführbaren Richtfunkstrecke erfolgen.As explained above, with the invention, data transmission from the stationary to the rotatable part of the gantry and from the rotatable to the stationary part of the gantry can be realized. However, it is not necessary to carry out both the data transmission from the stationary to the rotatable part of the gantry and the data transmission from the rotatable to the stationary part of the gantry in the form of an adjustable or trackable radio link. For example, the data transmission from the stationary to the rotatable part by means of slip rings, capacitive or optical and the data transmission from the rotatable to the stationary part of the gantry with an adjustable or trackable radio link can be made.

Die Verwendung reiner einstellbarer bzw. nachführbarer Richtfunkstrecken für die Datenübertragung bietet den Vorteil, dass auf an sich teure Übertragungstechniken, wie Schleifringe und die kapazitive Übertragung von Daten verzichtet werden kann. Zudem ist der Platzbedarf der für die Richtfunkstrecken benötigten Komponenten, wie Datensender und Empfänger, geringer als beispielsweise für Schleifringe. Des Weiteren lässt sich mit einstellbaren bzw. nachführbaren Richtfunkstrecken die Übertragungskapazität erhöhen und es steht die Verwendung mehrerer Funkbänder offen.The use of pure adjustable or trackable radio links for data transmission has the advantage that it can be dispensed with expensive transmission techniques, such as slip rings and the capacitive transmission of data. In addition, the space required for the radio links components, such as data transmitter and receiver, is less than, for example, slip rings. Furthermore, with adjustable or trackable radio links, the transmission capacity can be increased and the use of multiple radio bands is open.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 5577026 [0003]
US 5469488 [0004]
EP 0381786 B1 [0005]
US Pat. No. 6,914,957 B2 [0006]
DE 10150048 A1 [0006]

Claims

Computed tomography device ( 1 ) with a gantry ( 2 ), comprising a stationary part ( 3 ) and a rotatable part ( 4 ), in which for data transmission from the rotatable part ( 4 ) to the stationary part ( 3 ) and / or for a data transmission from the stationary part ( 3 ) to the rotatable part ( 4 ) at the stationary part ( 3 ) or on the rotatable part ( 4 ) at least a first, a directional characteristic directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) is arranged, the directional characteristic in the direction of at least a second, with the directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) cooperating, on the rotatable part ( 4 ) or at the stationary part ( 3 ) arranged antenna ( 21 . 42 . 45 ) is electronically adjustable.

Computed tomography device ( 1 ) according to claim 1, wherein the rotatable part ( 4 ) in the operation of the computed tomography device ( 1 ) around a disk-shaped or cylindrical measuring field ( 12 ), in which a measurement object (P) can be arranged, rotates, the directional characteristic of the at least one first directional antenna (FIG. 26 . 29 . 52 . 55 ) is electronically adjustable such that the data transmission between the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) and the at least one second antenna ( 21 . 42 . 45 ) outside the measuring field ( 12 ) he follows.

Computed tomography apparatus according to claim 1 or 2, wherein the electronic adjustment of the directional characteristic of the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) in the direction of the at least one second antenna ( 21 . 42 . 45 ) as a function of the angle of rotation of the rotatable part ( 4 ) relative to the stationary part ( 3 ) he follows.

Computed tomography device according to one of Claims 1 to 3, in which the electronic adjustment of the directional characteristic of the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) in the direction of the at least one second antenna ( 21 . 42 . 45 ) depending on the quality of the transmission factor between the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) and the at least one second antenna ( 21 . 42 . 45 ) he follows.

Computed tomography device according to one of Claims 1 to 4, in which the at least one second antenna ( 21 . 42 . 45 ) an electronically adjustable directional pattern directional antenna ( 21 . 42 . 45 ).

Computed tomography apparatus according to claim 5, wherein the electronic adjustment of the directional characteristics of the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) and the at least one second directional antenna ( 21 . 42 . 45 ) relative to one another depending on the angle of rotation of the rotatable part ( 4 ) relative to the stationary part ( 3 ) he follows.

Computed tomography apparatus according to claim 5 or 6, wherein the electronic adjustment of the directional characteristics of the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) and the at least one second directional antenna ( 21 . 42 . 45 ) relative to each other depending on the quality of the transmission factor between the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) and the at least one second directional antenna ( 21 . 42 . 45 ) he follows.

Computed tomography device according to one of Claims 1 to 7, in which on the rotatable part ( 4 ) two data transmitters ( 24 . 25 ), each of which has a directional antenna ( 26 . 29 ) are arranged opposite one another and in which at the stationary part ( 3 ) a data receiver ( 20 ) is arranged, the at least one second antenna ( 21 ) having.

Computed tomography apparatus according to claim 8, in which the directional characteristics of the directional antennas ( 26 . 29 ) of the two on the rotatable part ( 4 ) arranged data transmitter ( 24 . 25 ) during the rotation of the rotatable part ( 4 ) around the measuring field ( 12 ) are set electronically such that always a data transmission between at least one of the two directional antennas ( 26 . 29 ) and the at least one second antenna ( 21 ) of the stationary part ( 3 ) data receiver ( 20 ).

Computed tomography device according to one of Claims 1 to 7, in which on the rotatable part ( 4 ) a data transmitter is arranged, which has a directional antenna, and in which at the stationary part ( 3 ) two data receivers are arranged opposite each other, each having a second antenna.

Computed tomography device according to claim 10, in which the directional characteristic of the directional antenna of the rotatable part ( 4 ) arranged during the rotation of the rotatable member ( 4 ) around the measuring field ( 12 ) is set so electronically that always a data transmission between the directional antenna and at least one of the second antennas of the stationary part ( 3 ) arranged data receiver can be done.

Computed tomography device according to one of Claims 1 to 7, in which on the rotatable part ( 4 ) or at the stationary part ( 3 ) at least two data transmitters ( 50 . 51 ), each of which has a directional antenna ( 52 . 55 ) are arranged opposite one another and in which at the stationary part ( 3 ) or on the rotatable part ( 4 ) at least two data receivers ( 40 . 41 ), each of which has a second antenna ( 42 . 45 ), are arranged opposite one another.

Computed tomography apparatus according to claim 12, wherein the directional characteristics of the directional antennas ( 52 . 55 ) of the at least two data transmitters ( 50 . 51 ) during the rotation of the rotatable part ( 4 ) around the measuring field ( 12 ) are set electronically such that always a data transmission between at least one of the at least two directional antennas ( 52 . 55 ) the data transmitter ( 50 . 51 ) and at least one of the at least two second antennas ( 42 . 45 ) the data receiver ( 40 . 41 ).

Computed tomography device according to one of Claims 1 to 13, in which the directional antenna is in the form of a phased array antenna ( 21 . 26 . 29 . 42 . 45 . 52 . 55 ) is trained.

Method for data transmission in a computed tomography device ( 1 ), which is a gantry ( 2 ) with a stationary part ( 3 ) and with a rotatable part ( 4 ), in which for data transmission from the rotatable part ( 4 ) to the stationary part ( 3 ) and / or for a data transmission from the stationary part ( 3 ) to the rotatable part ( 4 ) at the stationary part ( 3 ) or on the rotatable part ( 4 ) at least one first directional antenna having a directional characteristic ( 26 . 29 . 52 . 55 ) is arranged, the directional characteristic in the direction of at least a second, with the directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) cooperating, on the rotatable part ( 4 ) or at the stationary part ( 3 ) arranged antenna ( 21 . 42 . 45 ) is set electronically.

Method according to claim 15, in which the rotatable part ( 4 ) in the operation of the computed tomography device ( 1 ) around a disk-shaped or cylindrical measuring field ( 12 ), in which a measurement object (P) can be arranged, is rotated, wherein the directional characteristic of the at least one first directional antenna (FIG. 26 . 29 . 52 . 55 ) is set electronically such that the data transmission between the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) and the at least one second antenna ( 21 . 42 . 45 ) outside the measuring field ( 12 ) he follows.

Method according to Claim 15 or 16, in which the electronic adjustment of the directional characteristic of the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) in the direction of the at least one second antenna ( 21 . 42 . 45 ) as a function of the angle of rotation of the rotatable part ( 4 ) relative to the stationary part ( 3 ) he follows.

Method according to one of Claims 15 to 17, in which the electronic adjustment of the directional characteristic of the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) in the direction of the at least one second antenna ( 21 . 42 . 45 ) depending on the quality of the transmission factor between the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) and the at least one second antenna ( 21 . 42 . 45 ) he follows.

Method according to one of Claims 15 to 18, in which the at least one second antenna has a directional antenna (A) which has an electronically adjustable directional characteristic (US Pat. 21 . 42 . 45 ).

The method of claim 19, wherein the electronic adjustment of the directional characteristics of the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) and the at least one second directional antenna ( 21 . 42 . 45 ) relative to one another depending on the angle of rotation of the rotatable part ( 4 ) relative to the stationary part ( 3 ) he follows.

Method according to Claim 19 or 20, in which the electronic adjustment of the directional characteristics of the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) and the at least one second directional antenna ( 21 . 42 . 45 ) relative to each other depending on the quality of the transmission factor between the at least one first directional antenna ( 26 . 29 . 52 . 55 ) and the at least one second directional antenna ( 21 . 42 . 45 ) he follows.

Method according to one of Claims 15 to 21, in which on the rotatable part ( 4 ) two data transmitters ( 24 . 25 ), each of which has a directional antenna ( 26 . 29 ) are arranged opposite one another and in which at the stationary part ( 3 ) a data receiver ( 20 ) is arranged, the at least one second antenna ( 21 ) having.

Method according to Claim 22, in which the directional characteristics of the directional antennas ( 26 . 29 ) of the two on the rotatable part ( 4 ) arranged data transmitter ( 24 . 25 ) during the rotation of the rotatable part ( 4 ) around the measuring field ( 12 ) are set electronically such that always a data transmission between at least one of the two directional antennas ( 26 . 29 ) and the at least one second antenna ( 21 ) of the stationary part ( 3 ) data receiver ( 20 ) he follows.

Method according to one of Claims 15 to 21, in which on the rotatable part ( 4 ) a data transmitter is arranged, which has a directional antenna, and in which at the stationary part ( 3 ) two data receivers are arranged opposite each other, each having a second antenna.

Method according to Claim 24, in which the directional characteristic of the directional antenna of the rotatable part ( 4 ) arranged during the rotation of the rotatable member ( 4 ) around the measuring field ( 12 ) is set so electronically that always a data transmission between the directional antenna and at least one of the second antennas of the stationary part ( 3 ) arranged data receiver takes place.

Method according to one of Claims 15 to 21, in which on the rotatable part ( 4 ) or at the stationary part ( 3 ) at least two data transmitters ( 50 . 51 ), each of which has a directional antenna ( 52 . 55 ) are arranged opposite one another and in which at the stationary part ( 3 ) or on the rotatable part ( 4 ) at least two data receivers ( 40 . 41 ), each of which has a second antenna ( 42 . 45 ), are arranged opposite one another.

Method according to Claim 26, in which the directional characteristic of the directional antennas ( 52 . 55 ) of the at least two data transmitters ( 50 . 51 ) during the rotation of the rotatable part ( 4 ) around the measuring field ( 12 ) are set electronically such that always a data transmission between at least one of the at least two directional antennas ( 52 . 55 ) the data transmitter ( 50 . 51 ) and at least one of the at least two second antennas ( 42 . 45 ) the data receiver ( 40 . 41 ) he follows.

Method according to one of Claims 15 to 27, in which the directional antenna is in the form of a phased array antenna ( 21 . 26 . 29 . 42 . 45 . 52 . 55 ) is trained.