DE102014201805B4 - Bildgebendes medizinisches Gerät - Google Patents
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Abstract
Bildgebendes medizinisches Gerät (1), umfassend einen feststehenden Geräteteil (4) und einen hierzu beweglich gelagerten beweglichen Geräteteil (6),wobei am feststehenden Geräteteil (4) eine Leistungsquelle (10) zur Bereitstellung von Energie angeordnet ist,wobei am beweglichen Geräteteil (6) eine Anzahl von elektrischen Hauptverbrauchern (29), eine Anzahl von elektrischen Nebenverbrauchern (42) und ein Energiespeicher (60) angeordnet sind,wobei zwischen dem feststehenden Geräteteil (4) und dem beweglichen Geräteteil (6) eine Energieübertragungsstrecke (18) angeordnet ist, die dazu eingerichtet ist, Energie vom feststehenden Geräteteil (4) auf den beweglichen Geräteteil (6) zu übertragen,wobei eine Energie abgebende Komponente (16) der Energieübertragungsstrecke (18) am feststehenden Geräteteil (4) mit der Leistungsquelle (10) verbunden ist,wobei eine Energie aufnehmende Komponente (22) der Energieübertragungsstrecke (18) am beweglichen Geräteteil (6) mit dem Energiespeicher (60) verbunden ist, sodass der Energiespeicher (60) von der Leistungsquelle (10) über die Energieübertragungsstrecke (18) geladen werden kann,wobei die Energie aufnehmende Komponente (22) der Energieübertragungsstrecke (18) am beweglichen Geräteteil (6) mit dem oder jedem Hauptverbraucher (29) und mit dem oder jedem Nebenverbraucher (42) über Schaltmittel (52, 55) schaltbar verbunden ist und der Energiespeicher (60) mit dem oder jedem Nebenverbraucher (42) schaltbar verbunden ist, sodass in einem Grundlastbetrieb der oder jeder elektrische Nebenverbraucher (42) von der Leistungsquelle (10) über die Energieübertragungsstrecke (18) versorgt werden kann und in einem Hauptlastbetrieb der oder jeder elektrische Hauptverbraucher (29) von der Leistungsquelle (10) über die Energieübertragungsstrecke (18) versorgt werden kann, während in dem Hauptlastbetrieb der oder jeder elektrische Nebenverbraucher (42) vom Energiespeicher (60) versorgt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein bildgebendes medizinisches Gerät, welches einen feststehenden Geräteteil und einen hierzu beweglich gelagerten beweglichen Geräteteil umfasst, wobei am feststehenden Geräteteil eine Leistungsquelle zur Bereitstellung von Energie angeordnet ist, wobei am beweglichen Geräteteil eine Anzahl von elektrischen Hauptverbrauchern und eine Anzahl von elektrischen Nebenverbrauchern angeordnet sind, und wobei zwischen dem feststehenden Geräteteil und dem beweglichen Geräteteil eine Energieübertragungsstrecke angeordnet ist, die dazu eingerichtet ist, Energie vom feststehenden Geräteteil auf den beweglichen Geräteteil zu übertragen. Ein bildgebendes medizinisches Gerät mit den vorgenannten Merkmalen ist beispielsweise aus
CN 2 02 801 644 U undUS 5 226 064 A bekannt. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Energieversorgung eines derartigen bildgebenden medizinischen Gerätes. - Für den Betrieb eines bildgebenden medizinischen Gerätes, beispielsweise eines Computertomographen, muss in vielen Fällen Leistung von einem feststehenden Geräteteil zu einem beweglichen Geräteteil übertragen werden. Auf dem beweglichen Geräteteil, beispielsweise dem Drehkranz eines Computertomographen, sind häufig eine oder mehrere Strahlungsquellen, wie z.B. ein Röntgenstrahler, und eine Vielzahl von Detektoren angeordnet. Die Detektoren können hierbei noch mit einer bildgebenden Elektronik verbunden sein, welche ebenfalls auf dem beweglichen Geräteteil angeordnet ist. Der bewegliche Geräteteil kann im Betrieb eine Bewegung ausführen, welche es erlaubt, ein oder mehrere Körperteile eines Patienten aus verschiedenen Perspektiven bildgebend zu erfassen.
- Die Strahlungsquelle(n), die Detektoren und gegebenenfalls diverse weitere Verbraucher, wie z.B. eine bildgebende Elektronik, eine Steuerelektronik, eine Kühlung, oder den Antrieb einer Drehanode, müssen im Betrieb mit Leistung versorgt werden, wobei die Leistung vom feststehenden auf den beweglichen Geräteteil übertragen werden muss. Gerade im Fall eines Computertomographen mit einem Drehkranz, welcher oft mit erhöhter Frequenz mehrere Rotationen hintereinander durchführt, ist eine Versorgung über ein Kabel nicht praktikabel, weswegen hierfür gerne ein Schleifringkontakt oder eine induktive Übertragung verwendet wird.
- In einem Computertomographen werden hierbei für die Versorgung des Röntgenstrahlers und für die Versorgung der Detektoren mitsamt ihrer Elektronik aufgrund des unterschiedlichen Leistungsbedarfes meist zwei getrennte Energieübertragungsstrecken verwendet.
- Viele Detektortypen, insbesondere auf dotierten Halbleitern basierende, benötigen für einen Betrieb mit optimaler Auflösung eine Vorlaufzeit unter Spannung, bis sich ein Gleichgewicht im in den Detektoren aktiven Material eingestellt hat, und der günstigste Arbeitspunkt erreicht ist. Deshalb werden die Detektoren meist auch zwischen den einzelnen Aufnahmevorgängen unter Spannung gehalten, wodurch eine relativ konstante Grundlast im Verbrauch entsteht, welche bis zu wenigen kW betragen kann.
- Der Röntgenstrahler benötigt hingegen nur während eines Aufnahmevorgangs Energie, welche jedoch je nach Art der Aufnahme von 20 kW bis zu über 200kW betragen kann. Auch ist evtl. während eines Aufnahmevorgangs eine intensivierte Kühlung nötig. Da dieser Leistungsbedarf sich erheblich von der durch die Detektoren gebildeten Grundlast unterscheiden, wird der Röntgenstrahler zweckmäßigerweise von einer separaten Energieübertragungsstrecke versorgt.
- Durch zunehmenden Platzbedarf im Drehkranz für immer höher auflösende Detektoren in Verbindung mit baulichen Einschränkungen entsteht jedoch die Notwendigkeit, bei der Anordnung der Komponenten im Drehkranz Platz einzusparen, wo dies möglich erscheint.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, ein bildgebendes medizinisches Gerät mit einem feststehenden und einem beweglichen Geräteteil anzugeben, welches eine möglichst einfache und kompakte Energieübertragung vom feststehenden Geräteteil auf den beweglichen Geräteteil ermöglicht. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Energieversorgung eines derartigen bildgebenden medizinischen Gerätes anzugeben.
- Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein bildgebendes medizinisches Gerät, umfassend einen feststehenden Geräteteil und einen hierzu beweglich gelagerten beweglichen Geräteteil, wobei am feststehenden Geräteteil eine Leistungsquelle zur Bereitstellung von Energie angeordnet ist, wobei am beweglichen Geräteteil eine Anzahl von elektrischen Hauptverbrauchern, eine Anzahl von elektrischen Nebenverbrauchern und ein Energiespeicher angeordnet sind, wobei zwischen dem feststehenden Geräteteil und dem beweglichen Geräteteil eine Energieübertragungsstrecke angeordnet ist, die dazu eingerichtet ist, Energie vom feststehenden Geräteteil auf den beweglichen Geräteteil zu übertragen, wobei eine Energie abgebende Komponente der Energieübertragungsstrecke am feststehenden Geräteteil mit der Leistungsquelle verbunden ist, wobei eine Energie aufnehmende Komponente der Energieübertragungsstrecke am beweglichen Geräteteil mit dem Energiespeicher verbunden ist, sodass der Energiespeicher von der Leistungsquelle über die Energieübertragungsstrecke geladen werden kann, wobei die Energie aufnehmende Komponente der Energieübertragungsstrecke am beweglichen Geräteteil mit dem oder jedem Hauptverbraucher und mit dem oder jedem Nebenverbraucher über Schaltmittel schaltbar verbunden ist und der Energiespeicher mit dem oder jedem Nebenverbraucher schaltbar verbunden ist, sodass in einem Grundlastbetrieb der oder jeder elektrische Nebenverbraucher von der Leistungsquelle über die Energieübertragungsstrecke versorgt werden kann und in einem Hauptlastbetrieb der oder jeder elektrische Hauptverbraucher von der Leistungsquelle über die Energieübertragungsstrecke versorgt werden kann, während in dem Hauptlastbetrieb der oder jeder elektrische Nebenverbraucher vom Energiespeicher versorgt wird.
- Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Energieversorgung eines bildgebenden medizinischen Gerätes der vorbeschriebenen Art an, wobei der Energiespeicher von der Leistungsquelle über die Energieübertragungsstrecke geladen wird, wobei in einem Grundlastbetrieb der oder jeder elektrische Nebenverbraucher von der Leistungsquelle über die Energieübertragungsstrecke versorgt wird, und wobei in einem Hauptlastbetrieb der oder jeder elektrische Hauptverbraucher von der Leistungsquelle über die Energieübertragungsstrecke versorgt wird, während der oder jeder elektrische Nebenverbraucher vom Energiespeicher versorgt wird. Insbesondere ist das Verfahren durch die am beweglichen Geräteteil in den Leistungsverbindungen angeordneten Schaltmittel durchzuführen. Hierbei sind für einen fehlerfreien Betrieb des Gerätes für den Übergang vom Grundlastbetrieb in den Hauptlastbetrieb vice versa die Schaltzeiten der Schaltmittel besonders zu berücksichtigen.
- Die für das bildgebende medizinische Gerät und seine Weiterbildungen angegebenen Vorteile können dabei sinngemäß auf das Verfahren übertragen werden.
- Insbesondere kann hierbei die Leistungsquelle zur Abgabe unterschiedlicher Leistung ausgelegt sein. Unter einer Verbindung ist hierbei und auch im Folgenden insbesondere eine elektrisch leitende Verbindung zu verstehen. Demensprechend bedeutet eine schaltbare Verbindung, dass eine Verbindung durch einen bestimmten Schaltzustand des oder der Schaltmittel gegeben ist, und ein weiterer Schaltzustand eine solche Verbindung unterbricht.
- Unter einer Energie abgebenden Komponente ist eine Komponente der Energieübertragungsstrecke zu verstehen, welche im Betrieb des bildgebenden medizinischen Gerätes Energie an eine andere Komponente der Energieübertragungsstrecke abgibt, welche die Energie im Betrieb aufnimmt. Insbesondere kann hierbei auch die Verbindung von der Energie aufnehmenden Komponente der Energieübertragungsstrecke zum Energiespeicher über Schaltmittel schaltbar sein.
- Der Erfindung liegt dabei die Überlegung zugrunde, dass der Leistungsbedarf eines elektrischen Hauptverbrauchers sich oftmals vom Leistungsbedarf eines elektrischen Nebenverbrauchers unterscheidet, und oftmals erheblich höher, jedoch zeitlich auch deutlich kürzer ist, und dementsprechend die beiden unterschiedlichen Verbrauchertypen oftmals durch verschiedene Energieübertragungsstrecken versorgt werden. Insbesondere in einem solchen Fall - eines hohen, kurzzeitigen Leistungsbedarfes des oder jedes Hauptverbrauchers - verbleibt jedoch die Energieübertragungsstrecke für den oder jeden Hauptverbraucher die meiste Zeit im Betrieb des bildgebenden medizinischen Gerätes ungenutzt. Diese mangelnde Auslastung fällt besonders schwer ins Gewicht bei einem Gerät, in welchem für einen vorteilhaften Betrieb eine Anzahl von Nebenverbrauchern bevorzugt dauerhaft mit Leistung zu versorgen ist, und das Gerät entsprechend zwischen einzelnen Aufnahmevorgängen nicht auszuschalten ist.
- Dem gegenüber wird von der Erfindung vorgeschlagen, eine Verbindung von einer Energie aufnehmende Komponente der Energieübertragungsstrecke am beweglichen Geräteteil sowohl mit dem oder jedem Hauptverbraucher als auch mit dem oder jedem Nebenverbraucher zu ermöglichen. Dies erlaubt es, über die Energieübertragungsstrecke den oder jeden Nebenverbraucher zu versorgen, während der oder jeder Hauptverbraucher nicht in Betrieb ist. Ist der oder jeder Hauptverbraucher in Betrieb, kann er über die Energieübertragungsstrecke versorgt werden. Der oder jeder Nebenverbraucher kann nun dem Energiespeicher zugeschaltet und über diesen versorgt werden. Die schaltbare Verbindung vom Energiespeicher zur Energie aufnehmende Komponente der Energieübertragungsstrecke erlaubt es, in Zeiten niedriger Auslastung der Energieübertragungsstrecke den Energiespeicher zu laden.
- Auf diese Weise lässt sich eine zweite separate Energieübertragungsstrecke einsparen. Ebenso ermöglicht dies, falls vorhanden, die gemeinsame Nutzung weiterer der Energie aufnehmenden Komponente auf dem beweglichen Geräteteil nachgeschalteter Komponenten, wie beispielsweise eines Gleichrichters. Durch die gemeinsame Nutzung derartiger Komponenten durch den oder jeden Haupt- und den oder jeden Nebenverbraucher kann ebenso eine, der eingesparten Energieübertragungsstrecke zugeordnete, Komponente eingespart werden. Diese Einsparungen verbessern das Platzangebot auf dem beweglichen Teil.
- Bevorzugt umfasst die Leistungsquelle einen Umrichter und/oder einen Transformator. Dies erlaubt des der Leistungsquelle, unterschiedliche Leistung bereitzustellen.
- Zweckmäßigerweise ist ein elektrischer Hauptverbraucher als eine Strahlenquelle ausgebildet. Für den Leistungsbedarf der Strahlenquelle eines bildgebenden medizinischen Gerätes ist die vorgeschlagene Energieübertragung besonders vorteilhaft.
- Günstigerweise ist ein elektrischer Nebenverbraucher als ein Strahlungsdetektor oder als ein Motor oder als eine Datenverarbeitungseinheit ausgebildet ist. Der Motor kann hierbei insbesondere eine Drehanode oder einen Lüfter antreiben. Für die Bereitstellung der Grundlast, welche in einem bildgebenden medizinischen Gerät durch einen Strahlungsdetektor oder einen Motor oder eine Datenverarbeitungseinheit entstehen können, ist die vorgeschlagene Energieübertragung besonders vorteilhaft. Insbesondere gilt dies für einen als Strahlungsdetektor ausgebildeten Nebenverbraucher, welcher im Betrieb des Geräts bevorzugt dauerhaft mit Leistung zu versorgen ist.
- Als vorteilhaft erweist es sich, wenn zwischen dem oder jedem Hauptverbraucher und der Energieübertragungsstrecke sowie zwischen dem oder jedem Nebenverbraucher und der Energieübertragungsstrecke im Schaltweg ein Transformator und/oder ein Gleichrichter angeordnet ist. Unter einer Anordnung im Schaltweg ist hierbei zu verstehen, dass eine über Schaltmittel schaltbare Verbindung zwischen der Energieübertragungsstrecke und dem jeweiligen Haupt- oder Nebenverbraucher existiert, welche in mindestens einem Schaltzustand über einen Transformator und/oder einen Gleichrichter führt. Ein Gleichrichter ist insbesondere von Vorteil, wenn die Energieübertragungsstrecke mit Wechselspannung betrieben wird, eine Anzahl von Haupt- und/oder Nebenverbrauchern jedoch eine Gleichspannung benötigt. Bevorzugt kann hierbei ein Gleichrichter für eine Mehrzahl von Haupt- und/oder Nebenverbrauchern verwendet werden. Ein Transformator ist insbesondere von Vorteil, wenn die Wechselspannung, welche durch die Energieübertragungsstrecke zur Verfügung gestellt wird, an eine Betriebsspannung eines Haupt- oder Nebenverbrauchers angepasst werden soll. Bevorzugt kann hierbei ein Transformator für eine Mehrzahl von Haupt- und/oder Nebenverbrauchern verwendet werden.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Energiespeicher dazu eingerichtet, bei einem Ausfall der Leistungsquelle einen Grundlastbetrieb des oder jedes Nebenverbrauchers mindestens für eine vorgegebene Zeit aufrechtzuerhalten. Diese vorgegebene Zeit kann dabei so gewählt werden, dass ein geordnetes und sicheres Abschalten des Gerätes ermöglicht wird. Insbesondere kann die Zeit so gewählt werden, dass Bilddaten einer medizinischen Messung noch vollständig gespeichert werden können, und ein Kühler Komponenten, die durch Strahlung der Strahlungsquelle erhitzt sein können, oder die Strahlungsquelle selbst in einen sicheren Temperaturbereich bringen kann.
- Günstigerweise umfasst der Energiespeicher eine Batterie und/oder einen Kondensator. Eine Batterie bzw. ein Kondensator ist ein zuverlässiger Energiespeicher und kann relativ kurzfristig ge- oder entladen werden, was den Anforderungen in einem medizinischen Gerät besonders gut gerecht wird. Insbesondere kann zwischen dem Energiespeicher und der Energieübertragungsstrecke ein Transformator und/oder ein Gleichrichter im Schaltweg angeordnet sein.
- In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Energieübertragungsstrecke einen Schleifringkontakt und/oder eine Anzahl von Übertragungsspulen. Insbesondere können hierbei die Energie abgebende Komponente und die Energie aufnehmende Komponente jeweils eine Anzahl von Übertragungsspulen aufweisen. Mit einem Schleifringkontakt kann die benötigte Energie wärmeverlustarm und zuverlässig vom feststehenden auf den beweglichen Geräteteil übertragen werden, auch wenn dieser in Bewegung ist. Mittels der Übertragungsspulen kann eine induktive Energieübertragung vom feststehenden auf den beweglichen Geräteteil eingerichtet werden, welche insbesondere bei einer schnellen Relativbewegung des beweglichen Geräteteils gegen den feststehenden Geräteteil von Vorteil ist.
- Bevorzugt ist der bewegliche Geräteteil um eine Achse rotierbar gelagert. Die Rotation um eine Achse und die daraus resultierenden möglichen Perspektiven einer Aufnahme erlauben eine Vielzahl von bildgebenden Verfahren, welche in der Medizin häufig Anwendung finden. Insbesondere kann hierbei eine Komponente des feststehenden Geräteteils relativ zum beweglichen Geräteteil in axialer Richtung verschoben werden, so dass für eine Aufnahme auch ein weitreichender axialer Freiheitsgrad entsteht.
- Das bildgebende medizinische Gerät ist zweckmäßigerweise als Computertomograph ausgebildet, wobei der feststehende Geräteteil einen Halterahmen und der bewegliche Geräteteil einen Drehkranz umfassen, wobei der oder jeder elektrische Hauptverbraucher als Röntgenröhre ausgebildet ist, und wobei ein elektrischer Nebenverbraucher als ein Röntgendetektor ausgebildet ist. Für die Anforderungen in einem Computertomographen ist die in der Erfindung vorgeschlagene Energieversorgung, insbesondere durch die damit verbundene Platzersparnis auf dem Drehkranz, welche für eine Erhöhung der Anzahl der Detektormodule genutzt werden kann, besonders vorteilhaft.
- Bevorzugt wird der Energiespeicher im Grundlastbetrieb versorgt, während zumindest zeitweise gleichzeitig der oder jeder elektrische Nebenverbraucher versorgt wird. Insbesondere kann dies bedeuten, dass im Grundlastbetrieb zumindest zeitweise über die Energieübertragungsstrecke mehr Leistung übertragen wird, als der oder jede Nebenverbraucher aufnehmen kann, so dass der Überschuss zum Laden des Energiespeichers verwendet werden kann. Oftmals ist im Grundlastbetrieb die von dem oder jedem Nebenverbraucher angeforderte Leistung weit geringer als die im Hauptlastbetrieb von dem oder jedem Hauptverbraucher angeforderte Leistung, für die vorzugsweise die Energieübertragungsstrecke mindestens auszulegen ist. Dementsprechend kann eine vorhandene Übertragungskapazität zum Laden des Energiespeichers genutzt werden.
- In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das bildgebende medizinische Gerät eine mit den Schaltmitteln verbundene Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, das vorbeschriebene Verfahren durchzuführen. Die Verbindung der Steuereinheit mit den Schaltmitteln bezieht sich hierbei auf die Möglichkeit der Übertragung eines Steuersignals, welches insbesondere elektrisch, elektro-magnetisch oder optisch erfolgen kann.
- Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 ein vereinfachtes Schaltbild einer Energieversorgung für die auf dem Drehkranz eines Computertomographen angeordneten Verbraucher nach Stand der Technik, und -
2 ein vereinfachtes Schaltbild einer Energieversorgung für die auf dem Drehkranz eines Computertomographen angeordneten Verbraucher nach einer Ausgestaltung der Erfindung. - Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.
- In
1 ist als ein vereinfachtes Schaltbild eine Energieversorgung in einem bildgebenden medizinischen Gerät 1, welches als Computertomograph 2 ausgebildet ist, nach Stand der Technik dargestellt. Der feststehende Geräteteil 4 wird hierbei gebildet durch den Halterahmen 5, der hierzu beweglich gelagerte Geräteteil 6 durch den Drehkranz 7. Am Halterahmen 5 ist eine Leistungsquelle 10 angeordnet, welche einen Hochspannungsumrichter 12 und einen Mittelspannungsumrichter 14 umfasst. Der Hochspannungsumrichter 12 ist verbunden mit der Energie abgebenden Komponente 16 der Energieübertragungsstrecke 18. Die Energie abgebenden Komponente 16 umfasst eine Übertragungsspule 20, welche mittels Induktion Energie an die auf dem Drehkranz 7 angeordnete Energie aufnehmende Komponente 22 der Energieübertragungsstrecke 18 übertragen kann. Die Energie aufnehmende Komponente 22 umfasst eine Übertragungsspule 24, und ist verbunden mit einem Hochspannungstransformator 26, der an die Röntgenröhre 28 angeschlossen ist. Die Röntgenröhre 28 stellt dabei den Hauptverbraucher 29 des Computertomographen 2 dar. - Der Mittelspannungsumrichter 14 ist verbunden mit der Energie abgebenden Komponente 30 der Energieübertragungsstrecke 32. Die Energie abgebenden Komponente 30 umfasst eine Übertragungsspule 34, welche mittels Induktion Energie an die auf dem Drehkranz 7 angeordnete Energie aufnehmende Komponente 36 der Energieübertragungsstrecke 32 übertragen kann. Die Energie aufnehmende Komponente 36 umfasst eine Übertragungsspule 38, und ist verbunden verbunden mit einem Verteilermodul 40, von welchem aus die Nebenverbraucher 42 des Computertomographen 2 mit Leistung versorgt werden können. Die Nebenverbraucher 42 umfassen einen Röntgendetektor 44, eine elektronische Datenverarbeitungseinheit 46 und einen Kühler 48.
- Im Betrieb des Computertomographen 2 werden hierbei die Nebenverbraucher 42 kontinuierlich über die Energieübertragungsstrecke 32 versorgt, wobei die Röntgenröhre 28 nur für eine jeweils kurze Betriebsdauer zwischen wenigen Sekunden und einer knappen Minute über die Energieübertragungsstrecke 18 mit Hochleistung versorgt wird.
- In
2 ist als ein vereinfachtes Schaltbild eine Energieversorgung in einem Computertomographen 2 nach einer Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Die Leistungsquelle 10 am Halterahmen 5 weist einen Hochspannungsumrichter 12 auf, welcher mit der Energie abgebenden Komponente 16 der Energieübertragungsstrecke 18 verbunden ist. Die Energie abgebenden Komponente 16 umfasst eine Übertragungsspule 20, welche mittels Induktion Energie an die auf dem Drehkranz 7 angeordnete Energie aufnehmende Komponente 22 der Energieübertragungsstrecke 18 übertragen kann. Die Energie aufnehmende Komponente 22 umfasst eine Übertragungsspule 24. Von der Energie aufnehmenden Komponente 22 der Energieübertragungsstrecke 18 führt ein Schaltweg 50, in welchem ein Schalter 52 angeordnet ist, über den Hochspannungstransformator 26 zur Röntgenröhre 28, und ein weiterer Schaltweg 54 über einen Schalter 55 zu einem Gleichrichter 56. An den Gleichrichter 56 angeschlossen ist als Kondensator 58 ausgebildeter Energiespeicher 60 sowie parallel hierzu ein Tiefsetzsteller 62. An den Ausgang des Tiefsetzstellers 62 ist das Verteilermodul 40 geschaltet, von welchem aus die Nebenverbraucher 42 mit Leistung versorgt werden können. Die Nebenverbraucher 42 umfassen einen Röntgendetektor 44, eine elektronische Datenverarbeitungseinheit 46 und einen Kühler 48. - Im Grundlastbetrieb des Umrichters ist der Schalter 52 geöffnet und der Schalter 55 geschlossen. Nur die die Nebenverbraucher 42 nehmen über den Schaltweg 54 Leistung von der Energieübertragungsstecke 18 auf, wobei auch der Kondensator 58 geladen wird. Im Hauptlastbetrieb wird der Schalter 52 geschlossen, und der Schalter 55 geöffnet, die Leistung der Energie aufnehmenden Komponente 22 der Energieübertragungsstrecke 18 wird somit über den Hochspannungstransformator 26 der Röntgenröhre 28 zugeführt. Die Nebenverbraucher 42 werden nun vom Kondensator 58 mit Leistung versorgt, wobei der Tiefsetzsteller 62 über seine Schalter die Leistungszufuhr regelt, wobei er von einer Steuereinheit 64 ein Steuersignal empfängt. Die Steuereinheit 64 steuert zudem über die Schalter 52 und 55 den Übergang zwischen Grund- und Hauptastbetrieb. Gegenüber dem Stand der Technik kann somit eine Energieübertragungsstrecke 32 eingespart werden.
- Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch dieses Ausführungsbeispiel eingeschränkt. Andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Claims (13)
- Bildgebendes medizinisches Gerät (1), umfassend einen feststehenden Geräteteil (4) und einen hierzu beweglich gelagerten beweglichen Geräteteil (6), wobei am feststehenden Geräteteil (4) eine Leistungsquelle (10) zur Bereitstellung von Energie angeordnet ist, wobei am beweglichen Geräteteil (6) eine Anzahl von elektrischen Hauptverbrauchern (29), eine Anzahl von elektrischen Nebenverbrauchern (42) und ein Energiespeicher (60) angeordnet sind, wobei zwischen dem feststehenden Geräteteil (4) und dem beweglichen Geräteteil (6) eine Energieübertragungsstrecke (18) angeordnet ist, die dazu eingerichtet ist, Energie vom feststehenden Geräteteil (4) auf den beweglichen Geräteteil (6) zu übertragen, wobei eine Energie abgebende Komponente (16) der Energieübertragungsstrecke (18) am feststehenden Geräteteil (4) mit der Leistungsquelle (10) verbunden ist, wobei eine Energie aufnehmende Komponente (22) der Energieübertragungsstrecke (18) am beweglichen Geräteteil (6) mit dem Energiespeicher (60) verbunden ist, sodass der Energiespeicher (60) von der Leistungsquelle (10) über die Energieübertragungsstrecke (18) geladen werden kann, wobei die Energie aufnehmende Komponente (22) der Energieübertragungsstrecke (18) am beweglichen Geräteteil (6) mit dem oder jedem Hauptverbraucher (29) und mit dem oder jedem Nebenverbraucher (42) über Schaltmittel (52, 55) schaltbar verbunden ist und der Energiespeicher (60) mit dem oder jedem Nebenverbraucher (42) schaltbar verbunden ist, sodass in einem Grundlastbetrieb der oder jeder elektrische Nebenverbraucher (42) von der Leistungsquelle (10) über die Energieübertragungsstrecke (18) versorgt werden kann und in einem Hauptlastbetrieb der oder jeder elektrische Hauptverbraucher (29) von der Leistungsquelle (10) über die Energieübertragungsstrecke (18) versorgt werden kann, während in dem Hauptlastbetrieb der oder jeder elektrische Nebenverbraucher (42) vom Energiespeicher (60) versorgt wird.
- Bildgebendes medizinisches Gerät (1) nach
Anspruch 1 , wobei die Leistungsquelle (10) einen Umrichter (12) und/oder einen Transformator umfasst. - Bildgebendes medizinisches Gerät (1) nach
Anspruch 1 oderAnspruch 2 , wobei ein elektrischer Hauptverbraucher (29) als eine Strahlenquelle (28) ausgebildet ist. - Bildgebendes medizinisches Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein elektrischer Nebenverbraucher (42) als ein Strahlungsdetektor (44) oder als ein Motor oder als eine Datenverarbeitungseinheit (46) ausgebildet ist.
- Bildgebendes medizinisches Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem oder jedem Hauptverbraucher (29) und der Energieübertragungsstrecke (18) sowie zwischen dem oder jedem Nebenverbraucher (42) und der Energieübertragungsstrecke (18) im Schaltweg ein Transformator (26) und/oder ein Gleichrichter (56) angeordnet ist.
- Bildgebendes medizinisches Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Energiespeicher (60) dazu eingerichtet ist, bei einem Ausfall der Leistungsquelle (10) einen Grundlastbetrieb des oder jedes Nebenverbrauchers (42) mindestens für eine vorgegebene Zeit aufrecht zu erhalten.
- Bildgebendes medizinisches Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Energiespeicher (60) eine Batterie und/oder einen Kondensator (58) umfasst.
- Bildgebendes medizinisches Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energieübertragungsstrecke (18) einen Schleifringkontakt und/oder eine Anzahl von Übertragungsspulen (20, 24) umfasst.
- Bildgebendes medizinisches Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der bewegliche Geräteteil (6) um eine Achse rotierbar gelagert ist.
- Bildgebendes medizinisches Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches als Computertomograph (2) ausgebildet ist, wobei der feststehende Geräteteil (4) einen Halterahmen (5) und der bewegliche Geräteteil (6) einen Drehkranz (7) umfassen, wobei der oder jeder elektrische Hauptverbraucher (29) als Röntgenröhre (28) ausgebildet ist, und wobei ein elektrischer Nebenverbraucher (42) als ein Röntgendetektor (44) ausgebildet ist.
- Verfahren zur Energieversorgung eines bildgebenden medizinischen Gerätes (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Energiespeicher (60) von der Leistungsquelle (10) über die Energieübertragungsstrecke (18) geladen wird, wobei in einem Grundlastbetrieb der oder jeder elektrische Nebenverbraucher (42) von der Leistungsquelle (10) über die Energieübertragungsstrecke (18) versorgt wird, und wobei in einem Hauptlastbetrieb der oder jeder elektrische Hauptverbraucher (29) von der Leistungsquelle (10) über die Energieübertragungsstrecke (18) versorgt wird, während der oder jeder elektrische Nebenverbraucher (42) vom Energiespeicher (60) versorgt wird.
- Verfahren nach
Anspruch 11 , wobei der Energiespeicher (60) im Grundlastbetrieb versorgt wird, während zumindest zeitweise gleichzeitig der oder jeder elektrische Nebenverbraucher (42) versorgt wird. - Bildgebendes medizinisches Gerät (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis10 , umfassend eine mit den Schaltmitteln (52, 55) verbundene Steuereinheit (64), welche dazu eingerichtet ist, das Verfahren nachAnspruch 11 oderAnspruch 12 durchzuführen.
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