DE102018109582A1 - Röntgenstrahlungsgerät für medizinische Anwendungen - Google Patents

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Abstract

Ein Röntgenstrahlungsgerät für medizinische Anwendungen umfasst einen Sockel 3, eine Röntgenstrahlungsbaugruppe 8 zur Emission von Röntgenstrahlung, wobei die Röntgenstrahlungsbaugruppe ein an dem Sockel angebrachtes erstes Ende 11 und ein von dem ersten Ende entferntes zweites Ende 13 aufweist. Das Röntgenstrahlungsgerät umfasst ferner wenigstens einen ersten Dehnungssensor 45, welcher an dem Sockel und/oder an der Röntgenstrahlungsbaugruppe angebracht und dazu konfiguriert ist, Kräfte 33, welche auf die Röntgenstrahlungsbaugruppe relativ zu dem Sockel ausgeübt werden, zu detektieren.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Röntgenstrahlungsgerät für medizinische Anwendungen.
  • Das Röntgenstrahlungsgerät umfasst einen Sockel, ein Rohr und eine Elektronenstrahlquelle, wobei das Rohr ein mit dem Sockel fest verbundenes erstes Ende und ein durch einen Verschluss verschlossenes zweites Ende aufweist und wobei die Elektronenstrahlquelle an dem Sockel angebracht und dazu konfiguriert ist, einen Elektronenstrahl so in das Rohr zu emittieren, dass dieser innerhalb des Rohres auf den Verschluss trifft, um dort Röntgenstrahlung zu erzeugen. Das Rohr kann langgestreckt und dünn sein und in eine Körperöffnung eingeführt werden. Durch Betreiben der Elektronenquelle kann dann an dem zweiten Ende des Rohres im Inneren der Körperöffnung Röntgenstrahlung für therapeutische Zwecke, beispielsweise zur Bestrahlung eines Tumors, erzeugt werden.
  • Ein Beispiel für ein derartiges Röntgenstrahlungsgerät ist das unter der Produktbezeichnung INTRABEAM® von der Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Deutschland vertriebene System zur intraoperativen Strahlentherapie (IORT).
  • Die Innenfläche des Verschlusses des ersten Rohres kann mit einer Schicht aus einem schweren Metall, wie beispielsweise Gold, belegt sein, so dass die auf den Verschluss treffenden Elektronen des Elektronenstrahls mit hoher Effizienz Röntgenstrahlung erzeugen. Hierbei ist es wünschenswert, dass die Röntgenstrahlung isotrop, d. h. mit im Wesentlichen gleicher Intensität in sämtlichen Raumrichtungen, erzeugt wird. Die Elektronenstrahlquelle kann elektrostatische oder magnetische Strahlablenker aufweisen, die den Elektronenstrahl so ablenken, dass dieser auf auswählbare Orte auf der Innenfläche des Verschlusses trifft. Der Strahlablenker kann insbesondere so angesteuert werden, dass der Elektronenstrahl zeitlich nacheinander auf verschiedene Orte an der Innenfläche des Verschlusses trifft, um zum einen die auf den Verschluss ausgeübte thermische Belastung durch den auftreffenden Elektronenstrahl zu verteilen und zum anderen die Erzeugung der Röntgenstrahlung im zeitlichen Mittel isotroper zu gestalten, falls der ständig an einem gleichen Ort auf der Fläche des Verschlusses auftreffende Elektronenstrahl aufgrund der lokalen Gegebenheiten am Ort des Auftreffens zu einer anisotropen Verteilung der Röntgenstrahlung führt.
  • Es hat sich gezeigt, dass in manchen Einsatzsituationen des Röntgenstrahlungsgeräts die Isotropie der erzeugten Röntgenstrahlung geringer ist als erwartet.
  • Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Röntgenstrahlungsgerät für medizinische Anwendungen der vorangehend beschriebenen Art bereitzustellen, mit welchem eine bessere Isotropie der erzeugten Röntgenstrahlung erreicht werden kann.
  • Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Röntgenstrahlungsgerät für medizinische Anwendungen bereitgestellt, welches einen Sockel und eine Röntgenstrahlungsbaugruppe zur Emission von Röntgenstrahlung aufweist, wobei die Röntgenstrahlungsbaugruppe ein an dem Sockel angebrachtes erstes Ende und ein von dem ersten Ende entferntes zweites Ende aufweist.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Röntgenstrahlungsgerät einen ersten Dehnungssensor, welcher an dem Sockel und/oder an der Röntgenstrahlungsbaugruppe angebracht und dazu konfiguriert ist, Kräfte, welche auf die Röntgenstrahlungsbaugruppe relativ zu dem Sockel ausgeübt werden, und insbesondere deren Wirkrichtung zu detektieren.
  • Der Erfinder hat erkannt, dass Anisotropien der erzeugten Röntgenstrahlung in manchen Anwendungssituationen darauf zurückzuführen sind, dass auf die Röntgenstrahlungsbaugruppe relativ zu dem Sockel ausgeübte mechanische Kräfte zu einer Verbiegung der Röntgenstrahlungsbaugruppe derart führen, dass die Röntgenstrahlung mit einer unerwarteten Anisotropie oder reduzierter Intensität erzeugt wird. Derartige Verbiegungen können durch Dehnungssensoren erfasst werden.
  • Dabei umfasst der Begriff Dehnungssensor einen Sensor jeglicher Art, der detektieren kann, dass Kräfte auf die Gegenstände, an denen er angebracht oder in die er eingefügt ist, zu detektieren. Der Dehnungssensor kann somit beispielsweise als ein Dehnungsmessstreifen gestaltet sein, der eine Dehnung eines Materials, an dem der Sensor angebracht oder in das der Sensor eingebracht ist, bzw. einen Zug in dem Material und eine Stauchung des Materials bzw. eine Kompression dieses Materials zu detektieren. Der Dehnungsmessstreifen kann eine Baugruppe umfassen deren Widerstand sich in Abhängigkeit der Länge der Baugruppe ändert. Es ist jedoch auch möglich, Dehnungssensoren zu verwenden, welche nach anderen Messprinzipien arbeiten, wie beispielsweise optischen Prinzipien, welche Längenänderungen beispielsweise eines optischen Gitters optisch detektieren. Der Dehnungssensor kann ferner beispielsweise einen Kraftsensor, wie beispielsweise einen piezoelektrischen Kraftsensor, umfassen, welcher in den Kraftfluss zwischen der Röntgenstrahlungsbaugruppe und dem Sockel eingefügt ist.
  • Detektionssignale des wenigstens einen ersten Dehnungssensors repräsentieren somit Kräfte, welche auf die Röntgenstrahlungsbaugruppe relativ zu dem Sockel ausgeübt werden. Somit können durch Auswerten dieser Detektionssignale beispielsweise übermäßig große Kräfte, welche zu einer Verbiegung der Röntgenstrahlungsbaugruppe derart führen, dass die Emission der Röntgenstrahlung gestört wird, erfasst werden. Daraufhin können Maßnahmen getroffen werden, um diese auf die Röntgenstrahlungsbaugruppe relativ zu dem Sockel wirkenden Kräfte zu reduzieren. Diese Maßnahmen können beispielsweise eine Änderung der Position und/oder Orientierung des Röntgenstrahlungsgeräts relativ zu der Körperöffnung des Patienten umfassen.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung umfasst das Röntgenstrahlungsgerät ferner eine Hülse, welche ein erstes Ende aufweist, das an dem Sockel angebracht ist, und welche das erste Rohr umgibt, und wenigstens einen zweiten Dehnungssensor, welcher an dem Sockel und/oder der Hülse angebracht ist und dazu konfiguriert ist, Kräfte, welche auf die Hülse relativ zu dem Sockel ausgeübt werden, zu detektieren.
  • Die Hülse dient zum einen dazu, die Röntgenstrahlungsbaugruppe vor übermäßiger mechanischer Beanspruchung zu schützen. Ferner ist die Hülse dazu vorgesehen, mit dem Körper des Patienten in Kontakt zu kommen. Deshalb ist sie von dem Sockel des Röntgenstrahlungsgeräts einfach abnehmbar, um sterilisiert und ausgetauscht zu werden. Des Weiteren hält die Hülse, welche auch das zweite Ende der Röntgenstrahlungsbaugruppe umgibt, das Körpergewebe des Patienten, welches mit dem Röntgenstrahlungsgerät bestrahlt werden soll, auf Distanz zu der Röntgenstrahlungsbaugruppe und insbesondere deren zweitem Ende, wo die Röntgenstrahlung erzeugt wird. Hierdurch werden übermäßig hohe lokale Röntgenstrahlungsdosen im zu bestrahlenden Körpergewebe vermieden. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen werden mehrere Hülsen mit verschiedenen Geometrien bereitgehalten, welche sich beispielsweise hinsichtlich ihres Durchmessers im Bereich des zweiten Endes der Röntgenstrahlungsbaugruppe unterscheiden. In Abhängigkeit von der Größe der Körperöffnung, in welche die Röntgenstrahlungsquelle einzuführen ist, kann dann die Hülse ausgewählt werden, welche aufgrund ihrer Geometrie in die Körperöffnung passt und dort das zu bestrahlende Gewebe auf einem gewünschten Abstand von dem Ort der Erzeugung der Röntgenstrahlung hält.
  • Die Auswertung der Detektionssignale des wenigstens einen zweiten Dehnungssensors erlaubt es, Kräfte, welche auf die Hülse relativ zu dem Sockel ausgeübt werden, zu erfassen. Basierend auf einer Auswertung der Detektionssignale des wenigstens einen zweiten Dehnungssensors ist es beispielsweise möglich, die Position und/oder Orientierung des Röntgenstrahlungsgeräts relativ zu der Körperöffnung zu korrigieren.
  • Sofern die Hülse die Röntgenstrahlungsbaugruppe derart umgibt, dass zwischen diesen überall ein ausreichender Abstand vorgesehen ist, können Kräfte, welche auf das die Hülse relativ zu dem Sockel ausgeübt werden, nicht zu einer Verbiegung der Röntgenstrahlungsbaugruppe und damit zu einer Störung der Erzeugung der Röntgenstrahlung führen. Bei derartigen Ausführungsformen kann es beispielsweise aus Kostengründen vorteilhaft sein, auf den wenigstens einen ersten Dehnungssensor zu verzichten, welcher dazu konfiguriert ist, Kräfte zu detektieren, welche auf die Röntgenstrahlungsbaugruppe relativ zu dem Sockel ausgeübt werden.
  • Bei manchen Ausführungsformen ist der Abstand zwischen der Röntgenstrahlungsbaugruppe und der Hülse allerdings so gering, dass bereits kleine auf die Hülse relativ zu dem Sockel ausgeübte Kräfte zu einer Deformation der Hülse derart führen, dass diese mit der Röntgenstrahlungsbaugruppe in Kontakt kommt und auch auf diese Kräfte relativ zu dem Sockel ausgeübt werden. Dann kann es sinnvoll sein, sowohl die Kräfte, welche auf die Hülse relativ zu dem Sockel ausgeübt werden, mittels des wenigstens einen zweiten Dehnungssensors zu detektieren, als auch die Kräfte, welche auf die Röntgenstrahlungsbaugruppe relativ zu dem Sockel ausgeübt werden, mittels des wenigstens einen ersten Dehnungssensors ist zu detektieren.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst die Röntgenstrahlungsbaugruppe ein Rohr, welches an dem zweiten Ende der Röntgenstrahlungsbaugruppe durch einen Verschluss verschlossen ist, und das Röntgenstrahlungsgerät umfasst ferner eine Elektronenstrahlquelle, welche an dem Sockel angebracht ist und dazu konfiguriert ist, einen Elektronenstrahl so in das erste Rohr zu emittieren, dass er innen auf den Verschluss trifft, um dort Röntgenstrahlung zu erzeugen. Da die Röntgenstrahlungsbaugruppe in dieser Ausführungsform lediglich als ein Rohr ausgebildet ist, welches einen kleinen Durchmesser aufweist, kann auch die das Rohr umgebende Hülse einen kleinen Durchmesser aufweisen und zum Einsatz in besonders schmalen Körperöffnungen geeignet sein. Andererseits ist es auch möglich, die Röntgenstrahlungsbaugruppe auf andere Weise auszugestalten, um innerhalb der Hülse Röntgenstrahlung zu erzeugen und diese von innerhalb der Hülse abzustrahlen.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Röntgenstrahlungsgerät ferner ein Ausgabegerät und eine Steuerung, welche dazu konfiguriert ist, von dem wenigstens einen ersten Dehnungssensor und/oder von dem wenigstens einen zweiten Dehnungssensor ausgegebene Detektionssignale zu analysieren und das Ausgabegerät basierend auf der Analyse der Detektionssignale anzusteuern. Das Ausgabegerät kann beispielsweise ein optisches Ausgabegerät, wie beispielsweise einem Bildschirm oder eine Datenbrille, oder ein akustisches Ausgabegerät, wie etwa einen Lautsprecher, umfassen. Die Analyse der Detektionssignale kann beispielsweise dahingehend erfolgen, dass dann, wenn die Detektionssignale Kräfte repräsentieren, die auf die Röntgenstrahlungsbaugruppe bzw. die Hülse relativ zu dem Sockel wirken und einen Schwellwert überschreiten, über das Ausgabegerät eine entsprechende Warnung ausgegeben wird. Beispielsweise kann dann ein Lautsprecher einen Warnton ausgeben oder ein Bildschirm die übergroßen Kräfte grafisch darstellen. Insbesondere kann die Stärke der ausgeübten Kräfte grafisch dargestellt werden, indem die Kräfte beispielsweise durch die Größe eines Grafikobjekts, wie beispielsweise eines Rechtecks oder Pfeils, auf dem Bildschirm dargestellt werden.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen sind mehrere in Umfangsrichtung um die Röntgenstrahlungsbaugruppe verteilt angeordnete erste Dehnungssensoren und/oder mehrere in Umfangsrichtung um die Hülse verteilt angeordnete zweite Dehnungssensoren vorgesehen. Es ist dann möglich, aus den Detektionssignalen der Dehnungssensoren die Richtung der auf die Röntgenstrahlungsbaugruppe bzw. die Hülse relativ zu dem Sockel ausgeübten Kräfte zu bestimmen. Auch diese Richtung kann auf bestimmten Ausgabegeräten, wie beispielsweise einem Bildschirm, dargestellt werden und dabei helfen, die Position und/oder Orientierung des Röntgenstrahlungsgeräts relativ zu der Körperöffnung so zu ändern, dass die Kräfte reduziert werden.
  • Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Röntgenstrahlungsgerät ferner ein Stativ mit mehreren Stativgliedern und Motoren zum Bewegen der Stativglieder relativ zueinander. Das Stativ kann dazu verwendet werden, das Röntgenstrahlungsgerät relativ zu der Körperöffnung in einer gewünschten Position und Orientierung zu Haltern. Die Motoren können von der Steuerung angesteuert werden, um diese Position und Orientierung zu ändern. Die Steuerung kann dazu konfiguriert sein, die Motoren basierend auf der Analyse der Detektionssignale automatisch so anzusteuern, dass die auf das erste und/oder zweite Rohr relativ zu dem Sockel ausgeübten Kräfte reduziert werden.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Röntgenstrahlungsgeräts gemäß einer Ausführungsform; und
    • 2 eine schematische Darstellung von Anzeigegeräten des in 1 gezeigten Röntgenstrahlungsgeräts.
  • Ein Röntgenstrahlungsgerät für medizinische Anwendung ist in 1 schematisch im Längsschnitt dargestellt. Das Röntgenstrahlungsgerät 1 umfasst einen Sockel 3, in dem eine Elektronenstrahlquelle 5 angeordnet ist, welche einen Elektronenstrahl 7 in der Darstellung der 1 senkrecht nach oben emittiert. Das Röntgenstrahlungsgerät 1 umfasst ferner eine Röntgenstrahlungsbaugruppe 8, deren erstes Ende 11 mit dem Sockel 3 fest verbunden ist und deren zweites Ende 13 entfernt von dem Sockel 3 angeordnet ist. Die Röntgenstrahlungsbaugruppe 8 ist als ein Rohr 9 ausgebildet, welches an dem zweiten Ende 13 der Röntgenstrahlungsbaugruppe 8 mit einem Verschluss 15 verschlossen ist. Die Elektronenstrahlquelle 5 emittiert den Elektronenstrahl 7 so in das Rohr, dass er auf eine Innenfläche 17 des Verschlusses 15 trifft und dort Röntgenstrahlung erzeugt. Das Rohr 9 kann beispielsweise aus rostfreiem Stahl gefertigt sein. Der Verschluss 15 kann beispielsweise aus Beryllium gefertigt sein, um die Erzeugte Röntgenstrahlung durchtreten zu lassen. Die Innenfläche 17 des Verschlusses 15 kann beispielsweise mit einem schweren Metall, wie etwa Gold, belegt sein, damit der auf die Innenfläche 17 treffende Elektronenstrahl 7 mit hoher Effizienz Röntgenstrahlung erzeugt.
  • Das Röntgenstrahlungsgerät kann elektrostatische oder magnetische Strahlablenker 19 umfassen, welche von einer Steuerung 20 des Röntgenstrahlungsgeräts 1 angesteuert werden, um den Elektronenstrahl 7 abzulenken. Falls die Elektronenstrahlquelle 5 den Elektronenstrahl 7 aufgrund ihrer Justage relativ zu dem Sockel 3 nicht so emittiert, dass er auf die Innenfläche 17 des Verschlusses 15 des Rohrs 9 trifft, so kann die Steuerung 20 den Ablenker 19 derart ansteuern, dass der Elektronenstrahl 7 so abgelenkt wird, dass er auf die Innenfläche 17 des Verschlusses 15 trifft. Ferner kann die Steuerung 20 den Ablenker 19 derart ansteuern, dass der Ort, an dem der Elektronenstrahl 7 auf die Innenfläche 17 des Verschlusses 15 trifft, zeitlich variiert. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die Konfiguration der Röntgenstrahlungserzeugung zeitlich zu variieren und dadurch im zeitlichen Mittel eine isotropere Verteilung der erzeugten Röntgenstrahlung zu erreichen.
  • Das Röntgenstrahlungsgerät 1 umfasst ferner eine Hülse 21, welches das Rohr 9 umgibt. Die Hülse 21 ist in der dargestellten Ausführungsform mehrteilig aufgebaut und umfasst ein Basisteil 23, welches an dem Sockel 3 lösbar befestigt ist, und ein lang gestrecktes Endteil 25, welches das Rohr 9 umgibt. Das Endteil 25 der Hülse 21 umfasst einen geschlossenen Boden 27, der so gestaltet ist, dass zwischen einer Außenfläche des Verschlusses 15 des Rohrs 9 und einer Innenfläche des Bodens 27 des Endteils 25 der Hülse 21 ein Spalt vorgesehen ist. Die Hülse 21 ist dazu vorgesehen, mit dem Körpergewebe des Patienten in Kontakt zu kommen und hält dieses damit auf Abstand von der Innenfläche 17 des Bodens 15 des Rohrs 9, wo die Röntgenstrahlung erzeugt wird.
  • Das Röntgenstrahlungsgerät 1 umfasst mehrere Dehnungssensoren 29, welche in Umfangsrichtung um die Hülse 21 verteilt angeordnet sind. Die Dehnungssensoren 29 sind, gesehen in Längsrichtung der Hülse 21, in einem Bereich angeordnet, in welchem das Endteil 25 der Hülse 21 mit dem Basisteil 23 der Hülse 21 verbunden ist. Die Dehnungssensoren 29 sind über elektrische Leitungen 31 an die Steuerung 20 angeschlossen, so dass diese die Dehnungssensoren 29 mit Betriebsspannung versorgen und Detektionssignale der Dehnungssensoren 29 auslesen kann. Wird auf das Ende der Hülse 21 relativ zu dem Sockel 3 eine Kraft ausgeübt, wie sie beispielhaft durch einen Pfeil 33 in 1 dargestellt ist, so führt dies zu einer Deformation der Hülse 21 derart, dass die Konfiguration der Dehnungssensoren 29 geändert wird. Diese Änderung der Konfiguration der Dehnungssensoren 29 führt zu einer Änderung der von den Dehnungssensoren 29 über die Leitungen 31 an die Steuerung 20 übertragenen Detektionssignale. Die Steuerung 20 kann diese Detektionssignale analysieren und über die Analyse der Detektionssignale die Kräfte erfassen, die auf die Hülse 21 relativ zu dem Sockel 3 ausgeübt werden. Die auf die Hülse 21 relativ zu dem Sockel 3 ausgeübte Kraft 33 führt zu einer Verbiegung insbesondere des Endteils 25 der Hülse 21. Aufgrund der Verbiegung umgibt das Ende 27 der Hülse 21 allerdings das Rohr 9 nicht mehr symmetrisch, so dass das Körpergewebe des Patienten auf verschiedenen Seiten der Hülse 21 mit unterschiedlichen Abständen von dem Verschluss 15 des Rohrs 9 gehalten wird, wo die Röntgenstrahlung entsteht. Es kann dann das Gewebe des Patienten nicht gleichförmig mit der geplanten Dosis bestrahlt werden. Um dies zu vermeiden, überwacht die Steuerung 20 die von den Dehnungssensoren 29 ausgegebenen Detektionssignale dahingehend, ob die auf die Hülse 21 relativ zu dem Sockel 3 ausgeübten Kräfte vorgegebene Schwellwerte überschreiten. In diesem Fall kann die Steuerung 20 einen Warnton über einen an die Steuerung 20 angeschlossenen Lautsprecher 35 ausgeben. Ferner kann die Steuerung 20 auf einem an die Steuerung 20 angeschlossenen Bildschirm 37 eine grafische Darstellung ausgeben, welche die auf die Hülse 21 relativ zu dem Sockel 3 ausgeübten Kräfte repräsentiert.
  • 2 zeigt ein Beispiel für eine mögliche grafische Darstellung dieser Kräfte auf dem Bildschirm 37. Die Steuerung 20 erzeugt auf dem Bildschirm 37 die Darstellung eines Anwendungsfensters 39, in welchem die ausgeübte Kraft 33 als ein Pfeil 41 dargestellt ist, dessen Länge die Stärke der Kraft und dessen Richtung die Orientierung der Kraft in Umfangsrichtung um die Hülse 21 repräsentiert. Ein um den Fußpunkt des Pfeils 41 zentrierter Kreis 43 repräsentiert einen Schwellwert für die Kraft. Liegt das Ende des Pfeils 41 innerhalb des Kreises 43, so kann ein Benutzer des Röntgenstrahlungsgeräts 1 davon ausgehen, dass die auf die Hülse 21 relativ zu dem Sockel 3 ausgeübten Kräfte in einem akzeptablen Bereich liegen. In 2 ist mit gestrichelten Linien ein Pfeil 41' dargestellt, welcher Kräfte repräsentiert, die größer als der Schwellwert sind, da die Spitze des Pfeils 41' außerhalb des Kreises 43 angeordnet ist. Der Benutzer des Röntgenstrahlungsgeräts 1 wird hierdurch gewarnt und kann die Position und/oder Orientierung des Röntgenstrahlungsgeräts 1 relativ zu der Körperöffnung solange ändern, bis die ausgeübten Kräfte akzeptabel sind.
  • Die visuelle Darstellung der ausgeübten Kräfte kann auf eine Vielzahl verschiedener Weisen erfolgen. Insbesondere ist es auch möglich, eine Anzeige über eine an die Steuerung 20 angeschlossene Datenbrille 61 (1) auszuführen. Beispielsweise kann die Steuerung 20 eine Darstellung, welche ähnlich der anhand der 2 erläuterten Darstellung aufgebaut ist, in die Datenbrille 61 einblenden, so dass der Benutzer diese Darstellung in Überlagerung mit der Realität wahrnehmen kann. Darüber hinaus können hiervon abgeleitete Darstellungen in die Datenbrille eingeblendet werden. Beispielsweise können diese Darstellungen Pfeile umfassen, welche relativ zu der von dem Benutzer wahrgenommenen Realität derart angeordnet sind, dass sie dem Benutzer Richtungen anzeigen, in welche das Röntgenstrahlungsgerät relativ zu dem Patienten zu verlagern ist, sobald sich das Röntgenstrahlungsgerät in dem realen Bildfeld des Benutzers befindet.
  • Die Dehnungssensoren 29 können an der Hülse 21 auch an anderen Stellen vorgesehen sein. Insbesondere können die Dehnungssensoren 29 näher an dem Sockel 3 angeordnet sein.
  • Das Röntgenstrahlungsgerät 1 umfasst ferner mehrere Dehnungssensoren 45, welche in Umfangsrichtung um das Rohr 9 verteilt an dem Rohr 9 angebracht sind. In der dargestellten Ausführungsform sind die Dehnungssensoren 45, gesehen in Längsrichtung des Rohrs 9, in einem Bereich angeordnet, in welchem die Hülse 9 mit dem Sockel 3 verbunden ist. Die Dehnungssensoren 45 sind über Leitungen 47 an die Steuerung 20 angeschlossen, so dass die Steuerung 20 die Dehnungssensoren 45 betreiben und deren Detektionssignale auslesen kann. Die Dehnungssensoren 45 haben in Bezug auf das Rohr 9 eine Funktion, die der Funktion der Dehnungssensoren 29 in Bezug auf die Hülse 21 entspricht. Durch Auswerten der Detektionssignale der Dehnungssensoren 45 ist es möglich, Kräfte zu erfassen, die auf das Rohr 9 relativ zu dem Sockel 3 wirken. Derartige Kräfte führen ebenfalls zu einer Verbiegung des Rohrs 9 und damit zu einer Änderung der Konfiguration der Dehnungssensoren 45. Die Steuerung 20 kann auch diese Kräfte beispielsweise in Bezug auf Schwellwerte überwachen und eine Warnung ausgeben, wenn diese überschritten werden. Ferner kann die Steuerung 20 auch diese Kräfte auf dem Bildschirm 37 darstellen, wie dies vorangehend in Bezug auf 2 beschrieben wurde. Insbesondere kann die Steuerung 20 auf dem Bildschirm 37 ein weiteres Anwendungsfenster 39 darstellen, welches die über die Dehnungssensoren 45 erfassten Kräfte darstellt. Ferner ist es möglich, die über die Dehnungssensoren 45 erfassten Kräfte gemeinsam mit den über die Dehnungssensoren 29 erfassten Kräften in dem gleichen Anwendungsfenster 39 darzustellen, indem beispielsweise darin zwei Pfeile 41 gezeigt werden, von denen einer die über die Dehnungssensoren 29 erfassten Kräfte repräsentiert und der andere die über die Dehnungssensoren 45 erfassten Kräfte repräsentiert.
  • Auch die Dehnungssensoren 45 können, gesehen in Längsrichtung des Rohrs 9 an verschiedenen Stellen des Rohrs 9 angeordnet sein.
  • Das Röntgenstrahlungsgerät 1 umfasst ferner ein Stativ 49 mit mehreren Stativgliedern 51, von welchen zwei in 1 schematisch dargestellt sind. Eine Basis des Stativs 49 kann an einem Fußboden, einer Wand oder einer Decke eines Operationssaals festgemacht sein und positioniert das Rohr 9 und damit den Ort, an dem die Röntgenstrahlung erzeugt wird, relativ zu dem Patienten. Die Stativglieder 51 sind über Gelenke 53 miteinander verbunden. Das Stativ 49 umfasst ferner Motoren 55, die über Leitungen 57 von der Steuerung 20 kontrolliert werden, so dass die Steuerung 20 die Stellung der Stativglieder 51 relativ zueinander einstellen und ändern kann.
  • Die Steuerung 20 kann die Motoren 55 basierend auf der Analyse der Detektionssignale der Dehnungssensoren 29 und/oder der Dehnungssensoren 45 ansteuern. Insbesondere kann die Steuerung 20 Motoren 55 derart ansteuern, dass auf das Rohr 9 relativ zu dem Sockel 3 und/oder die auf die Hülse 21 relativ zu dem Sockel 3 ausgeübten Kräfte minimiert werden.

Claims (9)

  1. Röntgenstrahlungsgerät für medizinische Anwendungen, wobei der Röntgenstrahlungsgerät umfasst: einen Sockel (3), eine Röntgenstrahlungsbaugruppe (8) zur Emission von Röntgenstrahlung, wobei die Röntgenstrahlungsbaugruppe (8) ein an dem Sockel (3) angebrachtes erstes Ende (11) und ein von dem ersten Ende entferntes zweites Ende (13) aufweist; und wenigstens einen ersten Dehnungssensor (45), welcher an dem Sockel (3) und/oder an der Röntgenstrahlungsbaugruppe (8) angebracht und dazu konfiguriert ist, Kräfte (33), welche auf die Röntgenstrahlungsbaugruppe (8) relativ zu dem Sockel (3) ausgeübt werden, zu detektieren.
  2. Röntgenstrahlungsgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine die Röntgenstrahlungsbaugruppe (8) umgebende Hülse (21) mit einem ersten Ende (23), das an dem Sockel (3) angebracht ist; und wenigstens einen zweiten Dehnungssensor (29), welcher an dem Sockel (3) und/oder an der Hülse (21) angebracht und dazu konfiguriert ist, Kräfte, welche auf die Hülse (21) relativ zu dem Sockel (3) ausgeübt werden, zu detektieren.
  3. Röntgenstrahlungsgerät für medizinische Anwendungen, wobei das Röntgenstrahlungsgerät umfasst: einen Sockel (3), eine Röntgenstrahlungsbaugruppe (8) zur Emission von Röntgenstrahlung, wobei die Röntgenstrahlungsbaugruppe (8) ein an dem Sockel (3) angebrachtes erstes Ende (11) und ein von dem ersten Ende entferntes zweites Ende (13) aufweist; eine Hülse (21) mit einem ersten Ende (23), das an dem Sockel (3) angebracht ist und die Röntgenstrahlungsbaugruppe (8) umgibt; und wenigstens einen zweiten Dehnungssensor (29), welcher an dem Sockel (3) und/oder an der Hülse (21) angebracht und dazu konfiguriert ist, Kräfte, welche auf die Hülse (21) relativ zu dem Sockel (3) ausgeübt werden, zu detektieren.
  4. Röntgenstrahlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Röntgenstrahlungsbaugruppe (8) ein Rohr umfasst, welches an dem zweiten Ende der Röntgenstrahlungsbaugruppe (8) durch einen Verschluss (15) verschlossen ist, wobei das Röntgenstrahlungsgerät (1) ferner eine Elektronenstrahlquelle (5) umfasst, welche an dem Sockel (3) angebracht ist und dazu konfiguriert ist, einen Elektronenstrahl (7) so in das erste Rohr (9) zu emittieren, dass er innen auf den Verschluss (15) trifft, um dort Röntgenstrahlung zu erzeugen.
  5. Röntgenstrahlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend ein Ausgabegerät (35, 37) und eine Steuerung (20), welche dazu konfiguriert ist, von dem wenigstens einen Dehnungssensor (45, 29) ausgegebene Detektionssignale zu analysieren und das Ausgabegerät (35, 37) basierend auf der Analyse der Detektionssignale anzusteuern.
  6. Röntgenstrahlungsgerät nach Anspruch 5, wobei das Ausgabegerät eine Anzeige (37) umfasst und die Steuerung (20) dazu konfiguriert ist, ein Ergebnis der Analyse auf der Anzeige graphisch darzustellen.
  7. Röntgenstrahlungsgerät nach Anspruch 6, wobei die Steuerung (20) dazu konfiguriert ist, eine Stärke der ausgeübten Kräfte graphisch darzustellen.
  8. Röntgenstrahlungsgerät nach Anspruch 6 oder 7, wobei wenigstens zwei in Umfangsrichtung um das erste bzw. zweite Rohr (9, 21) verteilt angeordnete Dehnungssensoren (45, 29) vorgesehen sind und die Steuerung (20) dazu konfiguriert ist, eine Orientierung der ausgeübten Kräfte graphisch darzustellen und/oder eine Richtung darzustellen, in welche der Sockel zu bewegen ist, um die Kräfte zu reduzieren.
  9. Röntgenstrahlungsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, ferner umfassend ein Stativ (49) mit mehreren Stativgliedern (51) und wenigstens einen Motor (55) zum Bewegen der Stativglieder relativ zueinander, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, den wenigstens einen Motor (55) basierend auf der Analyse der Detektionssignale anzusteuern.
DE102018109582.1A 2018-04-20 2018-04-20 Röntgenstrahlungsgerät für medizinische Anwendungen Pending DE102018109582A1 (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3614295A1 (de) * 1986-04-26 1987-10-29 Philips Patentverwaltung Roentgengeraet mit antrieb eines geraeteteils
EP3061116A1 (de) * 2013-10-21 2016-08-31 YXLON International GmbH TARGET UND/ODER FILAMENT FÜR EINE RÖNTGENRÖHRE, RÖNTGENRÖHRE, VERFAHREN ZUR ERKENNUNG EINES TARGETS UND/ODER EINES FILAMENTS UND VERFAHREN ZUR EINSTELLUNG DER KENNGRÖßEN EINES TARGETS UND/ODER EINES FILAMENTS
DE102017203077B3 (de) * 2017-02-24 2018-02-01 Carl Zeiss Meditec Ag Herstellungsverfahren, Testverfahren und Testvorrichtung für Röntgenstrahlungsköpfe

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3614295A1 (de) * 1986-04-26 1987-10-29 Philips Patentverwaltung Roentgengeraet mit antrieb eines geraeteteils
EP3061116A1 (de) * 2013-10-21 2016-08-31 YXLON International GmbH TARGET UND/ODER FILAMENT FÜR EINE RÖNTGENRÖHRE, RÖNTGENRÖHRE, VERFAHREN ZUR ERKENNUNG EINES TARGETS UND/ODER EINES FILAMENTS UND VERFAHREN ZUR EINSTELLUNG DER KENNGRÖßEN EINES TARGETS UND/ODER EINES FILAMENTS
DE102017203077B3 (de) * 2017-02-24 2018-02-01 Carl Zeiss Meditec Ag Herstellungsverfahren, Testverfahren und Testvorrichtung für Röntgenstrahlungsköpfe

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