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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes und ein medizinisches bildgebendes System mit Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers.
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Röntgengeräte und Computertomografiegeräte setzen zur Bildgewinnung einen Röntgenstrahler, oder auch Röntgenröhre genannt, ein. Eine Röntgenröhre ist eine spezielle Elektronenröhre zur Erzeugung von Röntgenstrahlen. Prinzipiell umfasst eine Röntgenröhre eine Kathode und einer Anode, die in einem Vakuum innerhalb eines abgedichteten Glaskörpers eingeschmolzen sind. In der Röntgenröhre werden Elektronen von der Kathode ausgesendet oder emittiert. Durch eine Hochspannung von ca. 25 kV bis ca. 150 kV werden die Elektronen zu der Anode hin beschleunigt und dringen dort in das Anodenmaterial ein. Durch das Abbremsen der Elektronen werden drei verschiedene Strahlungsarten erzeugt: die sogenannte charakteristische Röntgenstrahlung, die Bremsstrahlung und die Lilienfeldstrahlung. Bei Hochleistungsröhren, wie sie bei Computertomografiegeräten oder in der Röntgen-Angiographie verwendet werden, besteht der Vakuumbehälter aus Metall, um auch bei höheren Temperaturen stabil zu arbeiten. Dennoch muss die Temperatur eines Röntgenstrahlers während des Betriebs kontinuierlich überwacht werden. Liegt die erfasste Temperatur außerhalb eines erlaubten Arbeitsbereiches des Röntgenstrahlers, so befindet sich dieser in einem kritischen Zustand und darf nicht weiter betrieben werden, um wirtschaftliche Schäden und Personenschäden zu vermeiden. Die Überwachung und Meldung dieses kritischen Betriebszustandes erfolgt im Allgemeinen durch einen Temperaturschalter.
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Bisher werden an Röntgenstrahlern mechanische Temperaturschalter, z.B. mit einem Bimetall verwendet. Diese haben den Nachteil, dass deren einwandfreie Funktion während des Betriebes nicht überprüft werden kann. Außerdem enthalten sie mechanische Teile, die, oft unbemerkt, verschleißen oder sich verklemmen können. Dies gilt insbesondere bei Einwirkung von Fliehkräften, beispielsweise bei einer Gantryrotation. Darüber hinaus kann mit mechanischen Schaltern keine Information über die aktuell herrschende Temperatur erfasst werden. Um diese Information zu erhalten wird typischerweise zusätzlich zu dem Temperaturschalter ein Sensor, inklusive Auswerteelektronik vorgesehen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung anzugeben, die die genannten Nachteile heute eingesetzter mechanischer Temperaturschalter vermeidet. Weiter sind es Aufgaben der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes und ein medizinisches bildgebendes System mit Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers zu beschreiben.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes mit den Merkmalen des ersten unabhängigen Patentanspruchs und einem Verfahren zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes mit den Merkmalen des zweiten unabhängigen Patentanspruchs und einem medizinischen bildgebenden System mit Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers mit den Merkmalen des dritten unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in Unteransprüchen beschrieben.
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Ein Grundgedanke der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes. Die Vorrichtung umfasst eine elektronische Temperatursensoreinheit und eine Temperaturüberwachungseinheit. Die elektronische Temperatursensoreinheit ist dazu ausgelegt, zumindest die Temperatur des Röntgenstrahlers in ein elektrisches Temperatursignal umzuwandeln. Die Temperaturüberwachungseinheit ist dazu ausgelegt, ein Temperaturstatussignal zu bestimmen, wobei in das Temperaturstatussignal zumindest eingeht, ob das elektrische Temperatursignal zwischen einer vorgebbaren und einer unteren Grenztemperatur zuordenbaren, unteren Grenztemperaturspannung und einer vorgebbaren und einer oberen Grenztemperatur zuordenbaren, oberen Grenztemperaturspannung liegt.
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Die Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes umfasst in diesem Grundgedanken der Erfindung eine elektronische Temperatursensoreinheit und eine Temperaturüberwachungseinheit. Die elektronische Temperatursensoreinheit ist in der Lage die Temperatur des Röntgenstrahlers in ein elektrisches Temperatursignal umzuwandeln, d.h. insbesondere in ein Temperatursignal, dessen Spannungswert eindeutig von der gemessenen Temperatur des Röntgenstrahlers abhängt. Die Temperaturüberwachungseinheit übernimmt das Temperatursignal und ist in der Lage, zu überprüfen, ob das elektrische Temperatursignal zwischen einer unteren Grenztemperaturspannung und einer oberen Grenztemperaturspannung liegt. Die untere Grenztemperaturspannung und die obere Grenztemperaturspannung sind vorgebbar, wobei sie jeweils eindeutig einer unteren Grenztemperatur und einer oberen Grenztemperatur zuordenbar sind. Aus der Überprüfung generiert die Temperaturüberwachungseinheit ein Temperaturstatussignal, aus dem geschlossen werden kann, ob die Temperatur des Röntgenstrahlers zwischen der unteren Grenztemperatur und der oberen Grenztemperatur liegt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung geht in das Temperaturstatussignal zusätzlich ein, ob die Differenz aus der vorgebbaren und einer oberen Grenztemperatur zuordenbaren, oberen Grenztemperaturspannung und der vorgebbaren und einer unteren Grenztemperatur zuordenbaren, unteren Grenztemperaturspannung zwischen einer vorgebbaren unteren Bereichsgrenzspannung und einer vorgebbaren oberen Bereichsgrenzspannung liegt.
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Durch dieses Merkmal wird zusätzlich überprüft, ob die Differenz aus der oberen Grenztemperatur und der unteren Grenztemperatur innerhalb eines vorgebbaren Bereiches liegt. Dazu wird die Differenz aus der oberen Grenztemperaturspannung und der unteren Grenztemperaturspannung gebildet und mit einer vorgebbaren unteren Bereichsgrenzspannung und einer vorgebbaren oberen Bereichsgrenzspannung verglichen. Das Ergebnis des Vergleichs geht sodann in das Temperaturstatussignal ein.
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Mit besonderem Vorteil weist das Temperaturstatussignal dann einen vorgebbaren Wert auf, wenn das elektrische Temperatursignal zwischen der vorgebbaren und einer unteren Grenztemperatur zuordenbaren, unteren Grenztemperaturspannung und der vorgebbaren und einer oberen Grenztemperatur zuordenbaren, oberen Grenztemperaturspannung liegt und wenn gleichzeitig die Differenz aus der vorgebbaren und einer oberen Grenztemperatur zuordenbaren, oberen Grenztemperaturspannung und der vorgebbaren und einer unteren Grenztemperatur zuordenbaren, unteren Grenztemperaturspannung zwischen der vorgebbaren unteren Bereichsgrenzspannung und der vorgebbaren oberen Bereichsgrenzspannung liegt.
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Dieses Merkmal beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes. Das Temperaturstatussignal weist dann einen vorgebbaren Wert, z.B. „logisch Eins“, auf, wenn sowohl die an dem Röntgenstrahler gemessene Temperatur innerhalb des vorgegebenen Temperaturbereiches liegt, als auch der vorgegebene Temperaturbereich, beziehungsweise genauer, der in eine Spannung überführte Grenztemperaturbereich, zwischen der vorgegebenen unteren Bereichsgrenzspannung und der vorgegebenen oberen Bereichsgrenzspannung liegt.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Vorrichtung dazu ausgelegt ist, das Temperaturstatussignal einer Rechen- und Steuereinheit des medizinischen bildgebenden Gerätes zur Verfügung zu stellen.
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Mit Hilfe des übermittelten Temperaturstatussignals kann die Rechen- und Steuereinheit des medizinischen bildgebenden Gerätes dann beispielsweise den Röntgenstrahler abschalten oder die Leistung reduzieren, wenn das Temperaturstatussignal eine Temperatur des Röntgenstrahlers außerhalb der vorgegebenen Temperaturschranken signalisiert.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die elektronische Temperatursensoreinheit dazu ausgelegt, abhängig von einem vorgebbaren Testsignal das elektrische Temperatursignal zu ändern.
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Mit Hilfe dieses Testsignals kann eine Temperatur simuliert werden, die außerhalb des vorgegebenen, erlaubten Temperaturbereiches liegt, was zur Folge haben sollte, dass das Temperaturstatussignal einen entsprechenden Signalwert annimmt, wodurch eine korrekte Funktion der Vorrichtung überprüft werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die elektronische Temperatursensoreinheit einen Temperatursensor aus der Gruppe von Thermoelement, Halbleitersensor und temperaturabhängigem Widerstand.
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Die Messung der Temperatur kann mit an sich bekannten Temperatursensoren erfolgen, wie z.B. einem Thermoelement, einem Halbleitersensor oder einem temperaturabhängigen Widerstand. Abhängig von dem eingesetzten Temperatursensor ist die Auswerteschaltung auszulegen.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung wenigstens einen Digital-Analogwandler umfasst, um wenigstens einen digitalen Wert in die vorgebbare und einer unteren Grenztemperatur zuordenbare, untere Grenztemperaturspannung, in die vorgebbare und einer oberen Grenztemperatur zuordenbare, oberen Grenztemperaturspannung, in die vorgebbare untere Bereichsgrenzspannung und/oder in die vorgebbare obere Bereichsgrenzspannung umzusetzen.
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Digital-Analogwandler, kurz D/A-Wandler, sind an sich bekannt und überführen einen digitalen Wert in einen analogen Wert, insbesondere in eine analoge Spannung. Vorzugsweise werden vorgebbare Grenzen von Fensterkomparatoren durch D/A-Wandler realisiert. Alternativ können die Grenzen von Fensterkomparatoren durch andere Mittel, z.B. Spannungsteiler, fest vorgegeben werden.
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Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung ist ein Verfahren zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes, umfassend eine elektronische Temperatursensoreinheit und eine Temperaturüberwachungseinheit, und wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
- S1) Umwandeln der Temperatur des Röntgenstrahlers in ein elektrisches Temperatursignal durch die elektronische Temperatursensoreinheit;
- S2) Entgegennahme einer, einer unteren Grenztemperatur zuordenbaren, unteren Grenztemperaturspannung und Entgegennahme einer, einer oberen Grenztemperatur zuordenbaren, oberen Grenztemperaturspannung;
- S3) Bestimmen eines Temperaturstatussignals durch die Temperaturüberwachungseinheit, in welches Temperaturstatussignal zumindest eingeht, ob das elektrische Temperatursignal zwischen der unteren Grenztemperaturspannung und der oberen Grenztemperaturspannung liegt.
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Vorzugsweise verwendet das Verfahren die Merkmale einer der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen.
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So kann beispielsweise bei der Verwendung eines D/A-Wandlers zur Entgegennahme einer, einer unteren Grenztemperatur zuordenbaren, unteren Grenztemperaturspannung, ein Verfahrensschritt darin bestehen, dass ein digitaler Wert entgegengenommen wird, der nach der D/A-Wandlung eine, der unteren Grenztemperatur zuordenbaren, untere Grenztemperaturspannung ergibt.
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Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung ist ein medizinisches bildgebendes System mit Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers. Das medizinische bildgebende System umfasst ein medizinisches, bildgebendes Gerät mit dem Röntgenstrahler, eine Rechen- und Steuereinheit und eine Vorrichtung zur Temperaturüberwachung des Röntgenstrahlers des medizinischen bildgebenden Gerätes. Die Vorrichtung umfasst eine elektronische Temperatursensoreinheit und eine Temperaturüberwachungseinheit. Die elektronische Temperatursensoreinheit ist dazu ausgelegt, zumindest die Temperatur des Röntgenstrahlers in ein elektrisches Temperatursignal umzuwandeln. Die Temperaturüberwachungseinheit ist dazu ausgelegt, ein Temperaturstatussignal zu bestimmen, in welches Temperaturstatussignal zumindest eingeht, ob das elektrische Temperatursignal zwischen einer vorgebbaren und einer unteren Grenztemperatur zuordenbaren, unteren Grenztemperaturspannung und einer vorgebbaren und einer oberen Grenztemperatur zuordenbaren, oberen Grenztemperaturspannung liegt. Die Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers ist weiter dazu ausgelegt, das Temperaturstatussignal der Rechen- und Steuereinheit zur Verfügung zu stellen.
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Nach der Generierung des Temperaturstatussignals durch die Vorrichtung zur Temperaturüberwachung des Röntgenstrahlers des medizinischen bildgebenden Gerätes wird dieses dem Rechen- und Steuereinheit zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Rechen- und Steuereinheit dazu ausgelegt, abhängig von dem Temperaturstatussignal und einem vorgebbaren Temperaturstatusbetriebswert, das medizinische, bildgebende Gerät in einen aktiven Bildgebungsmodus zu bringen.
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Unter einem aktiven Bildgebungsmodus soll verstanden werden, dass in diesem Modus das medizinische bildgebende System in der Lage ist, Bilder zu gewinnen, d.h. dass insbesondere der Röntgenstrahler aktiviert werden kann. Vorzugsweise wird der aktive Bildgebungsmodus dann aktiviert, wenn die Vorrichtungen zur Temperaturüberwachung des Röntgenstrahlers des medizinischen bildgebenden Gerätes keinen Fehler signalisiert.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Rechen- und Steuereinheit dazu ausgelegt, Signale der Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers zu speichern und/oder auf einem Darstellungsmittel anzuzeigen.
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Dieses Merkmal dient dazu, die Funktion des medizinischen bildgebenden Systems besser überwachen zu können, da die Signale der Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers über der Zeit gespeichert oder auf einem Darstellungsmittel, wie einem Monitor, dargestellt werden können. Signale der Vorrichtung zur Temperaturüberwachung können dabei interne Signale, wie das elektrische Temperatursignal, sein.
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Vorteilhaft umfasst das medizinische bildgebende System mehrere der zuvor beschriebenen Temperaturüberwachungseinheiten. Die Rechen- und Steuereinheit kann dann dazu ausgelegt sein, Plausibilitätsüberprüfungen durchzuführen, wenn beispielsweise zwischen einem Kühlmittelvorlauf und einem Kühlmittelrücklauf eine bestimmte Temperaturdifferenz überprüft wird, wobei die Temperatur des Kühlmittelvorlaufs und die Temperatur des Kühlmittelrücklaufs mit Hilfe jeweils einer Temperaturüberwachungseinheit kontrolliert wird.
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Mit besonderem Vorteil umfasst das medizinische bildgebende System eine der zuvor beschriebenen Vorrichtungen zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes.
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Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden Figuren samt Beschreibung. Es zeigen:
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1 schematisch eine Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes nach dem Stand der Technik;
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2 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Grundgedankens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes;
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3 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Temperaturüberwachungseinheit mit Eingangsbeschaltung, einer Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes;
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4 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer elektronischen Temperatursensoreinheit mit einem Testsignaleingang, einer Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes;
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5 beispielhaft ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes;
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6 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Grundgedankens eines medizinischen bildgebenden Systems mit Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers.
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1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 10‘ zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes nach dem Stand der Technik. Die Vorrichtung 10‘, z.B. ein Bimetall-Schalter, wird mit einer Temperatur 30 des Röntgenstrahlers des medizinischen bildgebenden Gerätes beaufschlagt. Liegt die Temperatur beispielsweise oberhalb einer, mit mechanischen Mitteln eingestellten, oberen Temperaturschwelle, schaltet beispielsweise der Bimetall-Schalter ein Temperaturstatussignal 42‘ von einem kleinen Spannungswert auf ein großen Spannungswert, was von einer nachfolgenden Auswerteschaltung entgegengenommen werden kann.
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In 2 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Grundgedankens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes dargestellt. Die Vorrichtung 10 zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes, umfasst eine elektronische Temperatursensoreinheit 12 und eine Temperaturüberwachungseinheit 14. Die elektronische Temperatursensoreinheit 12 ist dazu ausgelegt, eine Temperatur 30 des Röntgenstrahlers in ein elektrisches Temperatursignal 32 umzuwandeln. Die Temperaturüberwachungseinheit 14 ist dazu ausgelegt, ein Temperaturstatussignal 42 zu bestimmen. In das Temperaturstatussignal 42 geht zumindest ein, ob das elektrische Temperatursignal 32 zwischen einer vorgebbaren unteren Grenztemperaturspannung 34 und einer vorgebbaren oberen Grenztemperaturspannung 36 liegt. Der vorgebbaren unteren Grenztemperaturspannung 34 ist eine untere Grenztemperatur zuordenbar, der vorgebbaren oberen Grenztemperaturspannung 36 ist eine obere Grenztemperatur zuordenbar. Der Vergleich der beschriebenen Spannungen erfolgt in einer Temperaturkontrolleinheit 16, das Ergebnis des Vergleiches ist ein Ausgangssignal 38 der Temperaturkontrolleinheit 16, das beispielsweise „logisch Eins“ ist, wenn die gemessene Temperatur zwischen der unteren Grenztemperatur und der oberen Grenztemperatur liegt. Ein weiteres Kontrollinstrument ist eine Temperaturbereichskontrolleinheit 18. Die Temperaturbereichskontrolleinheit 18 überprüft, ob die Differenz aus der oberen Grenztemperaturspannung 36 und der unteren Grenztemperaturspannung 34 innerhalb einer vorgebbaren unteren Bereichsgrenzspannung 44 und einer vorgebbaren oberen Bereichsgrenzspannung 46 liegt. Die untere Bereichsgrenzspannung 44 und die obere Bereichsgrenzspannung 46 sind Temperaturbereichsgrenzen zuordenbar. Das Ergebnis des Vergleichs der Temperaturbereichskontrolleinheit 18 ist ein Ausgangssignal 48 der Temperaturbereichskontrolleinheit 18, das beispielsweise „logisch Eins“ ist, wenn die Differenz aus der oberen Grenztemperaturspannung 36 und der unteren Grenztemperaturspannung 34 zwischen der unteren Bereichsgrenzspannung 44 und der oberen Bereichsgrenzspannung 46 liegt. Das Ausgangssignal 38 der Temperaturkontrolleinheit 16 und das Ausgangssignal 48 der Temperaturbereichskontrolleinheit 18 werden mit der UND-Verknüpfung 20 zu einem Ausgangssignal 40 der UND-Verknüpfung 20 verknüpft. Nur in dem beispielhaft beschriebenen Fall, dass beide Ausgangssignale „logisch Eins“ sind, ist das Ausgangssignal 40 der UND-Verknüpfung 20 auch „logisch Eins“, signalisierend, dass keine Probleme bezüglich der Temperatur 30 des Röntgenstrahlers und des Grenztemperaturbereiches vorliegen. Das Ausgangssignal 40 der UND-Verknüpfung 20 wird in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Schaltmittel 22, z.B. einem Relais, einem Transistorschalter oder einem Halbleiterschalter, zu dem Temperaturstatussignal 42 verstärkt. Die elektronische Temperatursensoreinheit 12 weist noch einen Eingang eines Testsignals 50 auf. Liegt das Testsignal 50 auf einem vorgebbaren Wert, so wird unabhängig von der Temperatur 30 ein vorgebbares elektrisches Temperatursignal 32 ausgegeben, beispielsweise ein elektrisches Temperatursignal 32, das eine unzulässige hohe Temperatur des Röntgenstrahlers signalisiert, wodurch schadlos überprüft werden kann, ob die restliche Funktionalität der Vorrichtung 10 gegeben ist.
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3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Temperaturüberwachungseinheit 14 mit Eingangsbeschaltung, einer Vorrichtung 10 zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes. Eine Temperatur 30 des Röntgenstrahlers wird durch eine elektronische Temperatursensoreinheit 12 in ein elektrisches Temperatursignal 32 überführt. Mittels an sich bekannter Spannungsteilerschaltungen werden eine vorgebbare und einer unteren Grenztemperatur zuordbare, untere Grenztemperaturspannung 34 und eine vorgebbare und einer oberen Grenztemperatur zuordbare, oberen Grenztemperaturspannung 36 generiert. Eine Temperaturkontrolleinheit 16, die als ein wesentliches Element einen Fensterkomparator umfasst, prüft, ob das elektrische Temperatursignal 32 innerhalb des Fensters aus unterer Grenztemperaturspannung 34 und oberer Grenztemperaturspannung 36 liegt. Ist dies der Fall, wird als Ausgangssignal 38 der Temperaturkontrolleinheit 16 ein „logisch Eins“ an eine UND-Verknüpfung 20 übergeben. Einer Temperaturbereichskontrolleinheit 18, die als wesentliches Element einen Fensterkomparator umfasst, werden eine untere Bereichsgrenzspannung 44 und eine obere Bereichsgrenzspannung 46, die beide mittels Spannungsteiler generiert sind, als Bereichsgrenzen übergeben. Die Temperaturbereichskontrolleinheit 18 überprüft die Differenz aus oberer Grenztemperaturspannung 36 und unterer Grenztemperaturspannung 34 gegen diese Bereichsgrenzen. Sind die Bereichsgrenzen nicht verletzt, wird als Ausgangssignal 48 der Temperaturbereichskontrolleinheit 18 „logisch Eins“ an die UND-Verknüpfung 20 übergeben. Das Ausgangssignal 40 der UND-Verknüpfung 20 liegt an einem Schaltmittel 22 an, das über einen Optokoppler 52 galvanisch getrennt als Temperaturstatussignal 42 zum Beispiel für Steuerungszwecke nachfolgenden Steuermitteln zur Verfügung gestellt werden kann. Durch den dargestellten Kondensator innerhalb des Schaltmittels 22 kann optional eine vorgebbare Zeitverzögerung des Temperaturstatussignals 42 realisiert werden.
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In 4 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer elektronischen Temperatursensoreinheit 12 mit einem Testsignaleingang 50, einer Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes dargestellt. Die elektronische Temperatursensoreinheit 12 besteht in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen aus einem Temperatursensor 54, hier ein temperaturabhängiger Widerstand, mit einer elektronischen Schaltung zur Erzeugung eines elektrischen Temperatursignals 32, das der gemessenen Temperatur proportional ist. Der Temperatursensor 54, d.h. der temperaturabhängige Widerstand ist in einer an sich bekannten Brückenschaltung 58 mit den Brückenwiderständen 64, 64‘, 64‘‘ und 64‘‘‘ verschaltet. Die Brückenspannung wird mit einer an sich bekannten und symbolisch dargestellten Verstärker- und Filterschaltung 60 gefiltert und/oder verstärkt. Parallel zum Brückenwiderstand 64 befindet sich ein Schalter 62 mit einem Vorwiderstand 56. Wird der Schalter 62 geschlossen, fließt ein höherer Strom durch den Temperatursensor 54, was einer höheren Temperatur entspricht. Mit dem Schalter 62, der auch als elektronischer Schalter ausgeführt sein kann, kann eine hohe Temperatur simuliert werden, bei welcher die Vorrichtung zur Temperaturüberwachung reagieren muss. Dadurch kann die ordnungsgemäße Funktion der Vorrichtung zur Temperaturüberwachung überprüft werden.
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5 zeigt beispielhaft ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes. Das Verfahren 1 umfasst die Verfahrensschritte S1 bis S3. Es beginnt, „Start“, mit Verfahrensschritt S1 und endet, „Ende“, nach Verfahrensschritt S3. Die einzelnen Verfahrensschritte lauten:
- S1) Umwandeln der Temperatur des Röntgenstrahlers in ein elektrisches Temperatursignal durch die elektronische Temperatursensoreinheit;
- S2) Entgegennahme einer, einer unteren Grenztemperatur zuordenbaren, unteren Grenztemperaturspannung und Entgegennahme einer, einer oberen Grenztemperatur zuordenbaren, oberen Grenztemperaturspannung;
- S3) Bestimmen eines Temperaturstatussignals durch die Temperaturüberwachungseinheit, in welches Temperaturstatussignal zumindest eingeht, ob das elektrische Temperatursignal zwischen der unteren Grenztemperaturspannung und der oberen Grenztemperaturspannung liegt.
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In 6 schließlich ist schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Grundgedankens eines medizinischen bildgebenden Systems 100 mit Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers 104 dargestellt. Das medizinische bildgebende System 100 mit Temperaturüberwachung des Röntgenstrahlers 104, umfasst das medizinische, bildgebende Gerät 102, hier ein Computertomografiegerät, das einen Röntgenstrahler 104 aufweist, der hier in einer Gantry 108 gegenüber einem Bilddetektor 106 angeordnet ist. Weiter umfasst das medizinische bildgebende System 100 eine Rechen- und Steuereinheit 110, hier ein Computer und eine Vorrichtung 10 zur Temperaturüberwachung des Röntgenstrahlers 104 des medizinischen bildgebenden Gerätes 102. Während einer Untersuchung eines Untersuchungsobjektes 114, hier ein menschlicher Patient, das auf einem Lagerungsmittel 112, hier ein Patiententisch, gelagert ist, erwärmt sich der Röntgenstrahler 104. Die Vorrichtung 10 zur Temperaturüberwachung des Röntgenstrahlers 104 umfasst eine nicht gezeigte elektronische Temperatursensoreinheit und eine nicht gezeigte Temperaturüberwachungseinheit. Die elektronische Temperatursensoreinheit ist dazu ausgelegt, zumindest die Temperatur des Röntgenstrahlers 104 in ein elektrisches Temperatursignal umzuwandeln. Die Temperaturüberwachungseinheit ist dazu ausgelegt, ein Temperaturstatussignal zu bestimmen, wobei in das Temperaturstatussignal zumindest eingeht, ob das elektrische Temperatursignal zwischen einer vorgebbaren und einer unteren Grenztemperatur zuordenbaren, unteren Grenztemperaturspannung und einer vorgebbaren und einer oberen Grenztemperatur zuordenbaren, oberen Grenztemperaturspannung liegt. Die Vorrichtung 10 zur Temperaturüberwachung des Röntgenstrahlers 104 ist dazu ausgelegt, das Temperaturstatussignal der Rechen- und Steuereinheit 110 zur Verfügung zu stellen. Das Rechen- und Steuereinheit 110 empfängt das Temperaturstatussignal und kann auf eine zu hohe Temperatur zum Beispiel dadurch reagieren, dass sie den Röntgenstrahler 104 abschaltet. Die Rechen- und Steuereinheit 110 ist auch dazu ausgelegt, Signale der Vorrichtung 10 zur Temperaturüberwachung des Röntgenstrahlers 104, wie zum Beispiel das Temperaturstatussignal, zu speichern und/oder auf einem Darstellungsmittel, hier ein Monitor der Rechen- und Steuereinheit 110, anzuzeigen.
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Zusammenfassend werden weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung beschrieben. Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Röntgenstrahlers eines medizinischen bildgebenden Gerätes vor. Die Temperaturüberwachung des Röntgenstrahlers erfolgt dabei nicht mit einem mechanischen Temperaturschalter, sondern mit einem Temperatursensor mit einer geeigneten elektronischen, insbesondere zumindest teilweise analogen, Auswerteschaltung. Zunächst wird dabei die gemessene Temperatur in ein elektrisches Signal, d.h. beispielsweise ein Spannungssignal, umgewandelt. Dieses Signal wird mit einer Komparatorschaltung ausgewertet, deren digitales Ausgangssignal weiter für nachfolgende Steuerzwecke verwendet werden kann. Da die Temperaturüberwachung sicherheitsrelevant ist, kann die Funktion des elektronischen Temperaturschalters während des Betriebes überprüft werden. Zusätzlich überwacht ein Schutzsystem die Schaltschwellen des Temperaturkomparators, so dass die Schaltung insgesamt erstfehlersicher ist.
