DE102013215119A1

DE102013215119A1 - X-ray imaging apparatus used in medical diagnostics and therapy for examining patient, has joint portion that is designed such that rotary movement of joint portion is provided perpendicular to orbital rotation of C-shaped arm unit

Info

Publication number: DE102013215119A1
Application number: DE201310215119
Authority: DE
Inventors: Sultan Haider; Michael Meyer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2014-06-26

Abstract

The apparatus has C-shaped arm unit (1) whose specific end is arranged with x-ray source, while other end is arranged with x-ray detector (12). A telescopic tripod unit (5) is connected to movable ceiling-mounted linear rail guide unit (4). A joint portion (7) is configured to connect the C-shaped arm unit to telescopic tripod unit. The joint portion is designed such that rotary movement (22) of joint portion is provided perpendicular to orbital rotation (21) of C-shaped arm unit.

Description

Gebiet der Erfindung Field of the invention

Die Erfindung betrifft ein Röntgenbildgebungsgerät mit einer C-Bogen-Einheit, einem an der C-Bogen-Einheit angeordneten Röntgenstrahler und einem gegenüberliegend angeordneten Röntgendetektor. The invention relates to an X-ray imaging apparatus with a C-arm unit, an X-ray source arranged on the C-arm unit and an X-ray detector arranged opposite one another.

Hintergrund der Erfindung Background of the invention

C-Bogen-Röntgengeräte sind heutzutage in der medizinischen Diagnostik und Therapie weit verbreitet. An einem C-förmigen Grundkörper ist gattungsgemäß ein Diagnose- oder Behandlungsgerät befestigt. Aufgrund seiner Form lässt sich der C-Bogen und mit ihm das Diagnose- bzw. Behandlungsgerät orbital um einen zu untersuchenden, beziehungsweise zu behandelnden Punkt eines Patienten verfahren, um so verschiedene Winkelstellungen zwischen Patient und Diagnose- bzw. Behandlungsgerät zu erreichen, ohne die Lage des Patienten verändern zu müssen. C-arm X-ray devices are widely used today in medical diagnostics and therapy. On a C-shaped body is generically attached a diagnostic or treatment device. Due to its shape, the C-arm and with it the diagnosis or treatment device orbital can be moved around a point to be examined or treated by a patient so as to achieve different angular positions between the patient and the diagnosis or treatment device, without the situation to change the patient.

Als Diagnosegeräte sind vor allem Röntgenbildgebungsgeräte verbreitet, bei denen an einem Ende des C-Bogens ein Röntgenstrahler und am gegenüberliegenden Ende ein Röntgendetektor bzw. ein Bildverstärker angebracht sind. Der C-Bogen ist auf Rollen gelagert und kann darauf um eine Orbitalachse geschwenkt werden. Ein derartiges C-Bogen-Röntgengerät ist beispielhaft in der DE 10 2004 011 460 A1 beschrieben. X-ray imaging devices, in which an X-ray emitter is mounted at one end of the C-arm and an X-ray detector or an image intensifier at the opposite end, are used as diagnostic devices. The C-arm is mounted on rollers and can be swiveled around an orbital axis. Such a C-arm X-ray machine is exemplary in the DE 10 2004 011 460 A1 described.

Auch in der Rotationsangiographie werden C-Bogen Röntgenbildgebungsgeräte eingesetzt. Mit Hilfe dieser werden unter einer Vielzahl von verschiedenen Projektionswinkeln Durchstrahlungsbilder der abzubildenden Körperregion aufgenommen, aus denen mittels mathematischer Rückprojektions-Algorithmen ein dreidimensionales Abbild der Körperregion berechnet wird. C-arm X-ray imaging devices are also used in rotational angiography. With the aid of these, transmission images of the body region to be imaged are recorded at a multiplicity of different projection angles, from which a three-dimensional image of the body region is calculated by means of mathematical back-projection algorithms.

Ein derartiger Rotationsangiograph umfasst als Bildaufnahmekette einen Röntgenstrahler und einen zugehörigen Röntgendetektor, zwischen denen der Körper positioniert wird. Die Bildaufnahmekette wird während der Bildaufnahme um den Körper rotiert. Zusätzlich werden die Bildaufnahmekette und der Körper oft relativ zueinander entlang einer Längsrichtung des Körpers verschoben. Such a rotation angiograph comprises as image acquisition chain an X-ray source and an associated X-ray detector, between which the body is positioned. The image acquisition chain is rotated around the body during image acquisition. In addition, the image pickup chain and the body are often displaced relative to each other along a longitudinal direction of the body.

Als Halterung für die Bildaufnahmekette, also für den Röntgenstrahler und den Röntgendetektor, wird vorwiegend ein C-Bogen eingesetzt. Dieser stellt einen im Wesentlichen einem Buchstaben C nachgebildeten Rahmen dar, an dessen beiden Enden der Röntgenstrahler und der Röntgendetektor gegenüberliegend angebracht sind. As a holder for the image recording chain, so for the X-ray source and the X-ray detector, a C-arm is mainly used. This represents a substantially a letter C reproduced frame, at both ends of the X-ray source and the X-ray detector are mounted opposite one another.

Der C-Bogen ist beweglich an einem Sockel montiert und kann gegenüber dem Sockel üblicherweise sowohl um eine horizontale Drehachse rotiert als auch entlang der Bogenlinie des C-Bogens verschwenkt oder verschoben werden. Ein derartiges Gerät ist beispielhaft in der DE 10 2012 201 925 A1 beschrieben. The C-arm is movably mounted on a pedestal and can be rotated relative to the pedestal usually both about a horizontal axis of rotation and pivoted or displaced along the arc line of the C-arm. Such a device is exemplary in the DE 10 2012 201 925 A1 described.

Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein weiteres Röntgenbildgebungsgerät mit einem C-Bogen anzugeben, das während einer Bildaufnahme eines Patienten dem medizinischen Personal mehr Bewegungsfreiheit ermöglicht. It is an object of the invention to provide a further X-ray imaging device with a C-arm, which allows the medical staff more freedom of movement during image acquisition of a patient.

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit dem Röntgenbildgebungsgerät des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. According to the invention, the stated object is achieved with the X-ray imaging apparatus of the independent claim. Advantageous developments are specified in the dependent claims.

Die grundlegende Idee der Erfindung besteht darin, einen C-Bogen mittels einer teleskopartigen Stativeinheit an einer deckenmontierten Schiene verfahrbar anzuordnen, wobei der C-Bogen mittels eines Gelenks mit der Stativeinheit verbunden ist, wobei das Gelenk senkrecht zur Orbitalbewegungsrichtung des C-Bogens verschwenkbar ist. The basic idea of the invention is to arrange a C-arm movably by means of a telescopic stand unit on a ceiling-mounted rail, wherein the C-arm is connected by means of a hinge to the stand unit, wherein the hinge is pivotable perpendicular to the Orbitalbewegungsrichtung of the C-arm.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, das Liegenbrett der Patientenliege auf einem Knickarm zu lagern, wobei der Knickarm ausgebildet ist, das Liegenbrett in sechs Freiheitsgraden zu bewegen. Another aspect of the invention is to store the couch board of the patient bed on an articulated arm, wherein the articulated arm is designed to move the couch board in six degrees of freedom.

Knickarme, auch als Gelenkarme bezeichnet, sind dreidimensional beweglich und ihre Kinematik ist aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Armgliedern aufgebaut. Articulated arms, also referred to as articulated arms, are three-dimensionally movable and their kinematics are composed of several articulated arm members.

Die Erfindung beansprucht ein Röntgenbildgebungsgerät mit einer C-Bogen-Einheit, einem an der C-Bogen-Einheit angeordneten Röntgenstrahler und mit einem an der C-Bogen-Einheit dem Röntgenstrahler gegenüberliegend angeordneten Röntgendetektor. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren eine deckenmontierte, lineare Schienenführungseinheit, eine vertikal teleskopierbare Stativeinheit, die an der Schienenführungseinheit verfahrbar angeordnet ist, und eine erste Gelenkeinheit, mit Hilfe derer die C-Bogen-Einheit an dem der Schienenführungseinheit abgewandten Ende der Stativeinheit mit der Stativeinheit beweglich verbunden ist. Die erste Gelenkeinheit ist ausgebildet, dass die C-Bogen-Einheit eine Drehbewegung senkrecht zu einer Orbitaldrehrichtung der C-Bogen-Einheit ausführen kann. The invention claims an X-ray imaging apparatus with a C-arm unit, an X-ray source arranged on the C-arm unit and with an X-ray detector arranged opposite the X-ray source on the C-arm unit. The device further comprises a ceiling-mounted, linear rail guide unit, a vertically telescopic tripod unit, which is arranged movably on the rail guide unit, and a first hinge unit, by means of which the C-arm unit can be moved at the end of the tripod unit remote from the rail guide unit with the stand unit connected is. The first hinge unit is configured such that the C-arm unit can make a rotational movement perpendicular to an orbital rotation direction of the C-arm unit.

Die Erfindung bietet den Vorteil, dass für eine Haltevorrichtung des C-Bogens weniger Raumbedarf besteht, dass für eine stehende Bildaufnahme keinerlei zusätzliche Wandgerätekomponenten erforderlich sind und dass bei interventionellen Eingriffen unter Röntgenbildgebung ein Operateur viel Bewegungsfreiheit hat. The invention offers the advantage that less space is required for a holding device of the C-arm There is no need for any additional wall-mounted device components for a still image capture, and for a surgeon to have much freedom of movement during interventional interventions under X-ray imaging.

In einer Weiterbildung kann die Vorrichtung eine zweite Gelenkeinheit aufweisen, um die die C-Bogen-Einheit in einer senkrechten Ebene zur Ausrichtung der Stativeinheit rotierbar angeordnet ist. In a further development, the device may comprise a second articulation unit about which the C-arm unit is rotatably arranged in a vertical plane for aligning the stand unit.

In einer weiteren Ausführungsform kann die zweite Gelenkeinheit zwischen der ersten Gelenkeinheit und der Stativeinheit ausgebildet sein. In a further embodiment, the second joint unit may be formed between the first joint unit and the stand unit.

In einer weiteren Ausbildung kann die C-Bogen-Einheit eine C-Bogen-Halteinheit und einen darin oder daran um eine Orbitalachse verfahrbar angeordneten C-Bogen umfassen. In a further embodiment, the C-arm unit can comprise a C-arm holding unit and a C-arm movably arranged therein or there around an orbital axis.

Des Weiteren kann die Vorrichtung eine Patientenliege mit einem Liegenbrett und einer bodenmontierten Knickarm-Stativeinheit umfassen, wobei das Liegenbrett auf der Knickarm-Stativeinheit angeordnet bzw. gelagert ist. Furthermore, the device may comprise a patient bed with a bedstead and a floor-mounted articulated arm tripod unit, wherein the bedstead is arranged or stored on the articulated arm tripod unit.

Bevorzugt kann die Knickarm-Stativeinheit derart ausgebildet sein, dass das Liegenbrett in sechs Freiheitsgraden bewegbar ist. Preferably, the articulated arm tripod unit can be designed such that the bedstead is movable in six degrees of freedom.

In einer Weiterbildung kann die Knickarm-Stativeinheit mehrere durch Gelenke verbundene Armglieder umfassen. In a further development, the articulated-arm stand unit can comprise a plurality of arm members connected by joints.

In einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Röntgenbildgebungsgerät ein Fluoroskopiegerät sein. In a preferred embodiment, the X-ray imaging device may be a fluoroscopy device.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen eines Ausführungsbeispiels anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following explanations of an embodiment with reference to schematic drawings.

Es zeigen: Show it:

1: eine räumliche Ansicht eines Röntgenbildgebungsgeräts mit einem verschwenkten C-Bogen, 1 FIG. 3: a perspective view of an X-ray imaging device with a pivoted C-arm, FIG.

2: eine räumliche Ansicht eines Röntgenbildgebungsgeräts mit einem in den Kopfbereich eines Patienten verfahrenem C-Bogen, 2 FIG. 4: a perspective view of an X-ray imaging device with a C-arm moved into the head region of a patient, FIG.

3: eine räumliche Ansicht eines Röntgenbildgebungsgeräts mit einem in den Hüftbereich eines Patienten verfahrenem C-Bogen und 3 FIG. 2: a perspective view of an X-ray imaging device with a C-arm moved into the hip region of a patient and FIG

4: eine räumliche Ansicht eines Röntgenbildgebungsgeräts mit einem gedrehten C-Bogen. 4 : A three-dimensional view of an X-ray imaging device with a rotated C-arm.

Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels Detailed description of an embodiment

1 bis 4 zeigen eine räumliche Ansicht eines Röntgenbildgebungsgeräts mit einer C-Bogen-Einheit 1, die einen C-Bogen 2 und eine C-Bogen-Halteeinheit 3 umfasst. Der C-Bogen 2 ist in der C-Bogen-Halteeinheit 3 auf nicht sichtbaren Rollen gelagert und kann so in der Orbitaldrehrichtung 21 um die Orbitalachse 10 gedreht werden. An den beiden zueinander gegenüberliegenden Enden des C-Bogens 2 sitzen ein Röntgenstrahler 11 und ein Röntgendetektor 12. 1 to 4 show a three-dimensional view of an X-ray imaging device with a C-arm unit 1 that have a C-bow 2 and a C-arm holding unit 3 includes. The C-arm 2 is in the C-arm holding unit 3 stored on non-visible rollers and can so in the Orbitaldrehrichtung 21 around the orbital axis 10 to be turned around. At the two opposite ends of the C-arm 2 sit an x-ray tube 11 and an x-ray detector 12 ,

Die C-Bogen-Halteeinheit 3 ist mit einer ersten Gelenkeinheit 7, beispielsweise einem Scharniergelenke, verbunden, die wiederum mit einer zweiten Gelenkeinheit 8 verbunden ist. Die zweite Gelenkeinheit 8, beispielsweise ein Drehgelenk, sitzt an einem Ende einer teleskopierbaren, vertikal ausgerichteten Stativeinheit 5, die in einer an der Decke 20 montierten Schienenführungseinheit 4 linear verfahrbar angeordnet ist. Dazu besitzt die Stativeinheit 5 einen Laufwagen 6, der auf Rollen fahrend in der Schienenführungseinheit 4 eingehängt ist. The C-arm holding unit 3 is with a first joint unit 7 , For example, a hinge joints, which in turn connected to a second hinge unit 8th connected is. The second joint unit 8th For example, a hinge, sitting at one end of a telescopic, vertically oriented tripod unit 5 in one on the ceiling 20 assembled rail guide unit 4 is arranged linearly movable. The tripod unit has this 5 a carriage 6 riding on wheels in rail guide unit 4 is mounted.

Mit Hilfe der ersten Gelenkeinheit 7 kann die C-Bogen-Einheit 1 senkrecht zur Orbitaldrehrichtung 21 in Richtung des Drehpfeils 22 verschwenkt werden. Mit Hilfe der zweiten Gelenkeinheit 8 kann die C-Bogen-Einheit 1 in den Ebenen senkrecht zur Ausrichtung der Stativeinheit 5 in Richtung des Drehpfeils 23 verdreht werden. Die teleskopierbare Stativeinheit 5 umfasst mehrere ineinander verfahrbare Teleskoparme 9, wodurch die Stativeinheit 5 in vertikaler Richtung ihre Länge ändern kann. With the help of the first joint unit 7 can the C-arm unit 1 perpendicular to the orbital rotation direction 21 in the direction of the rotary arrow 22 be pivoted. With the help of the second joint unit 8th can the C-arm unit 1 in the planes perpendicular to the orientation of the tripod unit 5 in the direction of the rotary arrow 23 to be twisted. The telescopic tripod unit 5 includes several telescoping telescopic arms 9 , causing the tripod unit 5 in the vertical direction can change their length.

Der Patient 14 liegt auf der Patientenliege 13, die ein Liegenbrett 24 umfasst, das auf einer Knickarm-Staiveinheit 15 gelagert ist. Die Knickarm-Stativeinheit 15 umfasst einen auf dem Boden 19 angeordneten Sockel 17 und mehrere Armglieder 16, die jeweils miteinander und mit dem Sockel 17 durch Gelenke 18 verbunden sind. The patient 14 lies on the patient bed 13 holding a couch board 24 includes that on an articulated arm unit 15 is stored. The articulated arm tripod unit 15 includes one on the ground 19 arranged pedestal 17 and several arm members 16 , each with each other and with the pedestal 17 through joints 18 are connected.

Die Knickarm-Stativeinheit 15 ist derart ausgebildet, dass das Liegenbrett 24 mit sechs Freiheitsgraden bewegbar ist, das heißt um die drei Raumachsen rotierbar und in alle drei Raumachsen verschiebbar ist. Somit ist das Liegenbrett 24 u.a. in zwei Richtungen kippbar und in einer Ebene drehbar. The articulated arm tripod unit 15 is designed such that the couch board 24 is movable with six degrees of freedom, that is rotatable about the three spatial axes and is displaceable in all three spatial axes. Thus, the couch is 24 tiltable in two directions and rotatable in one plane.

In einer Grundstellung ist das Liegenbrett 24 mittig unter der Schienenführungseinheit 4 angeordnet. Durch das Zusammenwirken der Bewegungsmöglichkeiten der C-Bogen-Einheit 1 und des Liegenbretts 24 können vielfältige Bildaufnahmepositionen erreicht werden. 1 bis 4 zeigen unterschiedliche Stellungen der dargestellten Komponenten. In a basic position is the couch board 24 centrally under the rail guide unit 4 arranged. Through the interaction of the movement possibilities of the C-arm unit 1 and the lounger 24 a variety of image pickup positions can be achieved. 1 to 4 show different positions of the components shown.

1 zeigt die C-Bogen-Einheit 1 um die erste Gelenkeinheit 7 verschwenkt. 1 shows the C-arm unit 1 around the first joint unit 7 pivoted.

2 zeigt die C-Bogen-Einheit 1 in den Kopfbereich des Patienten 14 entlang der Schienenführungseinheit 4 verfahren. 2 shows the C-arm unit 1 in the head area of the patient 14 along the rail guide unit 4 method.

3 zeigt die C-Bogen-Einheit 1 in den Hüftbereich des Patienten 14 entlang der Schienenführungseinheit 4 verfahren. 3 shows the C-arm unit 1 in the hip area of the patient 14 along the rail guide unit 4 method.

4 zeigt den C-Bogen 2 gegenüber einer Grundstellung um die Orbitalachse 10 verdreht. 4 shows the C-bow 2 opposite a basic position around the orbital axis 10 twisted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: C-Bogen-Einheit C-arm unit
2 2: C-Bogen C-arm
3 3: C-Bogen-Halteeinheit C-arm holding unit
4 4: Schienenführungseinheit Rail guide unit
5 5: Stativeinheit tripod unit
6 6: Laufwagen carriage
7 7: erste Gelenkeinheit first joint unit
8 8th: zweite Gelenkeinheit second joint unit
9 9: Teleskoparm telescopic arm
10 10: Orbitalachse orbital axis
11 11: Röntgenstrahler X-ray
12 12: Röntgendetektor X-ray detector
13 13: Patientenliege patient support
14 14: Patient patient
15 15: Knickarm-Stativeinheit Bent-arm stand unit
16 16: Armglied arm member
17 17: Sockel base
18 18: Gelenk joint
19 19: Boden ground
20 20: Decke blanket
21 21: Orbitaldrehrichtung Orbital direction of rotation
22 22: Drehrichtung direction of rotation
23 23: Drehrichtung direction of rotation
24 24: Liegenbrett stretcher board

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004011460 A1 [0003]
DE 102012201925 A1 [0007]

Claims

X-ray imaging apparatus comprising: - a C-arm unit ( 1 ), - one on the C-arm unit ( 1 ) arranged X-ray source ( 11 ) and - one on the C-arm unit ( 1 ) the X-ray source ( 11 ) disposed opposite X-ray detector ( 12 ), characterized by: - a ceiling-mounted linear rail guide unit ( 4 ), - a telescopic tripod unit ( 5 ) attached to the rail guide unit ( 4 ) is arranged movable, and - a first joint unit ( 7 ), by means of which the C-arm unit ( 1 ) on the rail guide unit ( 4 ) facing away from the tripod unit ( 5 ) with the tripod unit ( 5 ) is movably connected, - wherein the first joint unit ( 7 ) is formed such that through the C-arm unit ( 1 ) a rotary movement ( 22 ) perpendicular to an orbital rotation direction ( 21 ) of the C-arm unit ( 1 ) is executable.

X-ray imaging apparatus according to claim 1, characterized by: - a second joint unit ( 8th ) to the C-arm unit ( 1 ) in a vertical plane to the orientation of the tripod unit ( 5 ) is rotatably arranged.

X-ray imaging apparatus according to claim 2, characterized in that the second joint unit ( 8th ) between the first joint unit ( 7 ) and the tripod unit ( 5 ) is trained.

X-ray imaging apparatus according to one of claims 1 to 3, characterized in that the C-arm unit ( 1 ) a C-arm holding unit ( 3 ) and one in or around an orbital axis ( 10 ) movably arranged C-arm ( 2 ).

X-ray imaging apparatus according to one of the preceding claims, characterized by: a patient couch ( 13 ) with a couch board ( 24 ) and a floor-mounted articulated arm tripod unit ( 15 ), - whereby the couch board ( 24 ) on the articulated arm tripod unit ( 15 ) is arranged.

X-ray imaging apparatus according to claim 5, characterized in that the articulated-arm stand unit ( 15 ) is designed such that the couch board ( 24 ) is movable in six degrees of freedom.

X-ray imaging device according to claim 5 or 6, characterized in that the articulated-arm tripod unit ( 15 ) several through joints ( 18 ) connected arm members ( 16 ).

X-ray imaging device according to one of the preceding claims, characterized in that the X-ray imaging device is a fluoroscopy device.