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Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Bewegen einer Computertomographie-Gantry.
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Ein Computertomographie-System (CT-System) wird manchmal für zwei benachbarte Behandlungsräume verwendet. Grund hierfür ist einerseits der Kostenaspekt, um nicht für jeden der beiden Räume ein CT-System installieren zu müssen. Andererseits bietet ein verfahrbares und in einen anderen Raum bewegbares CT-System auch in Bezug auf den Platzbedarf Vorteile.
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Bei der Bediendung von zwei gegenüberliegenden Behandlungsräumen können die Patientenliegen beispielsweise kopfseitig zueinander angeordnet. Das CT-System kann somit zwischen den beiden Patientenliegen hin- und herfahren, sodass die Computertomographie-Gantry in dem einen Behandlungsraum mit einer Seite zu der Patientenliege weisend angeordnet wird und in dem gegenüberliegenden Behandlungsraum mit der anderen Seite zu der Patientenliege weisend angeordnet wird. Diese unterschiedlichen Anordnungen der Computertomographie-Gantry relativ zur jeweiligen Patientenliege sind bei der Verarbeitung der Bildgebungsdaten zu berücksichtigen.
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Bei manchen CT-Systemen ist die Scanebene im Wesentlichen mittig bzw. zentrisch im Gehäuse der Computertomographie-Gantry angeordnet. Bei einigen CT-Systemen ist die Scanebene jedoch nicht mittig im Gehäuse der Computertomographie-Gantry angeordnet. Es gibt also eine Vorderseite der Computertomographie-Gantry und eine Rückseite der Computertomographie-Gantry. Für die Bedienung von zwei gegenüberliegenden Behandlungsräumen wäre es dann vorteilhaft, die Computertomographie-Gantry stets mit der Vorderseite zur jeweiligen Patientenliege weisend auszurichten. Die Computertomographie-Gantry muss also für eine Zweiraumlösung mit zwei zueinander kopfseitig angeordneten Patientenliegen um 180° gedreht werden können, um jeweils mit ihrer Vorderseite zur jeweiligen Patientenliege weisend ausgerichtet zu sein.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Alternative zu einem herkömmlichen Bewegen einer Computertomographie-Gantry bereitzustellen.
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Jeder Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs löst diese Aufgabe. In den abhängigen Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung berücksichtigt.
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Die Erfindung betrifft ein System, aufweisend eine Computertomographie-Gantry, einen Fahrrahmen, eine Linearführung, einen Fahrantrieb, einen Drehrahmen, ein Drehlager und einen Rotationsantrieb, wobei die Computertomographie-Gantry in den Drehrahmen aufgenommen ist,
- - wobei in einem Translations-Betriebszustand des Systems der Fahrrahmen entlang der Linearführung relativ zu einer Grundfläche horizontal bewegbar gelagert ist, der Fahrantrieb zum Antreiben einer ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens entlang der Linearführung relativ zu der Grundfläche eingerichtet ist und die Computertomographie-Gantry derart mittels des Drehrahmens mit dem Fahrrahmen verbunden ist, dass sie der ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens folgt,
- - wobei in einem Rotations-Betriebszustand des Systems der Drehrahmen mittels des Drehlagers relativ zu dem Fahrrahmen um eine vertikale Drehachse drehbar gelagert ist, der Rotationsantrieb zum Antreiben einer Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse eingerichtet ist und die Computertomographie-Gantry derart mit dem Drehrahmen verbunden ist, dass sie der Rotationsbewegung des Drehrahmens folgt.
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Beispielsweise kann damit die Computertomographie-Gantry derart drehbar, insbesondere derart um 180° drehbar, angeordnet sein, dass in zwei gegenüberliegenden Behandlungsräumen jede von zwei zueinander kopfseitig angeordneten Patientenliegen jeweils mit der Vorderseite der Computertomographie-Gantry angefahren werden kann. Die beiden Behandlungsräume würden dann in Bezug auf die Erzeugung der Bildgebungsdaten, soweit es die Orientierung der Computertomographie-Gantry relativ zu der jeweiligen Patientenliege betrifft, gleichwertig sein.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Computertomographie-Gantry in den Drehrahmen aufgenommen ist, insbesondere indem die Computertomographie-Gantry relativ zu dem Drehrahmen ruhend auf dem Drehrahmen aufliegt. Der Drehrahmen kann insbesondere derart ausgebildet ist, dass die Computertomographie-Gantry formschlüssig gegen ein horizontales Verrücken relativ zu dem Drehrahmen gesichert ist, wenn die Computertomographie-Gantry in den Drehrahmen aufgenommen ist. Der Drehrahmen kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass die Computertomographie-Gantry formschlüssig gegen ein vertikales Absenken der Computertomographie-Gantry relativ zu dem Drehrahmen gesichert ist, wenn die Computertomographie-Gantry in den Drehrahmen aufgenommen ist.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in dem Translations-Betriebszustand des Systems und/oder in dem Rotations-Betriebszustand des Systems die Computertomographie-Gantry mittels einer lösbaren Computertomographie-Gantry-Drehrahmen-Verbindung formschlüssig gegen ein Anheben der Computertomographie-Gantry relativ zu dem Drehrahmen gesichert ist.
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Das Drehlager kann beispielsweise ein Wälzlager, insbesondere ein Axial-Wälzlager, sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Drehlager derart mit dem Fahrrahmen verbunden ist, dass es der ersten horizontalen Translationsbewegung folgt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Drehrahmen derart mit dem Fahrrahmen verbunden ist, insbesondere mittels des Drehlagers mit dem Fahrrahmen verbunden ist, dass er der ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens folgt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse an jeder Position einer Mehrzahl von Positionen, die der Fahrrahmen entlang der Linearführung relativ zu der Grundfläche einnehmen kann, ausgeführt werden kann.
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Der Drehrahmen kann insbesondere für das Aufnehmen unterschiedlicher Computertomographie-Gantries eingerichtet sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Drehrahmen in einem Translations-Betriebszustand des Systems derart direkt mit dem Fahrrahmen verbunden ist, insbesondere nicht mittels des Drehlagers mit dem Fahrrahmen verbunden ist, dass er der ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens folgt.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das System die Grundfläche aufweist. Die Linearführung kann insbesondere relativ zu der Grundfläche stationär und/oder in der Grundfläche fest verankert sein. Die Grundfläche kann beispielsweise ein Boden, insbesondere ein Boden eines Behandlungsraumes, sein und/oder eine Bodenplatte und/oder eine Unterlage aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche der Grundfläche im Wesentlichen horizontal ist, insbesondere horizontal ist.
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Die erste horizontale Translationsbewegung kann beispielsweise auf einem geraden ersten Pfad und/oder auf einem gekrümmten ersten Pfad erfolgen. Die Linearführung kann insbesondere für eine Translation des Fahrrahmens zwischen zwei Behandlungsräumen eingerichtet sein. Die Linearführung kann beispielsweise wenigstens ein Linearlager, beispielsweise in Form wenigstens einer Schiene, aufweisen und/oder in beide Behandlungsräume hineinreichen. Die wenigstens eine Schiene kann beispielsweise zum Abrollen wenigstens eines Rads des Fahrrahmens eingerichtet sein. Die Linearführung kann beispielsweise eine Zahnstange aufweisen, welche insbesondere für ein Abrollen eines Ritzels des Fahrantriebs an der Zahnstange eingerichtet sein kann.
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Das System kann insbesondere eine Kabelführung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die Computertomographie-Gantry und/oder den Fahrrahmen an eine relativ zu der Grundfläche stationäre Energieübertragungseinrichtung und/oder an eine relativ zu der Grundfläche stationäre Datenübertragungseinrichtung anzubinden, insbesondere während der ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens und/oder während der Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen anzubinden. Die Kabelführung kann beispielsweise deckenbasiert und/oder bodenbasiert sein.
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Die Kabelführung kann beispielsweise eine fest mit dem Fahrrahmen verbundene Kabelsäule aufweisen, welche flexibel mit der relativ zu der Grundfläche stationären Energieübertragungseinrichtung und/oder mit der relativ zu der Grundfläche stationären Datenübertragungseinrichtung verbunden ist.
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Das System kann beispielsweise eine Übertragungseinheit zur Übertragung, insbesondere zur bidirektionalen Übertragung, von Energie und/oder Daten zwischen dem Fahrrahmen und dem Drehrahmen aufweisen. Die Übertragungseinheit kann beispielsweise zur Drehübertragung, insbesondere zur bidirektionalen Drehübertragung, von Energie und/oder Daten zwischen dem Fahrrahmen und dem Drehrahmen eingerichtet sein. Die Übertragungseinheit kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, eine lösbare Verbindung, insbesondere Steckverbindung, zur Übertragung, insbesondere zur bidirektionalen Übertragung, von Energie und/oder Daten zwischen dem Fahrrahmen und dem Drehrahmen zu bilden, wenn der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen ruhend auf dem Fahrrahmen aufliegt.
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Das System kann beispielsweise eine Übertragungsschnittstelle zur Übertragung, insbesondere zur bidirektionalen Übertragung, von Energie und/oder Daten zwischen dem Drehrahmen und der Computertomographie-Gantry aufweisen. Die Übertragungsschnittstelle kann beispielsweise kontaktbasiert und/oder kontaktlos sein.
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Das System kann insbesondere derart modular ausgebildet sein, dass die Computertomographie-Gantry derart relativ zu dem Fahrrahmen ruhend direkt, insbesondere ohne, dass der Drehrahmen dazwischen angeordnet ist, auf dem Fahrrahmen aufliegen kann, dass sie horizontalen Translationsbewegungen des Fahrrahmens folgt und eine lösbare Verbindung zu dem Fahrrahmen zur Daten- und/oder Energieübertragung, insbesondere zur bidirektionalen Daten- und/oder Energieübertagung, bildet.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Rotationsantrieb relativ zu der Grundfläche fest verankert ist, wobei in dem Translations-Betriebszustand des Systems der Drehrahmen von dem Rotationsantrieb losgelöst ist und der Fahrrahmen entlang der Linearführung relativ zu dem Rotationsantrieb derart horizontal bewegbar gelagert ist, dass der Drehrahmen durch die erste horizontale Translationsbewegung in eine Drehposition relativ zu dem Rotationsantrieb gebracht werden kann, in welcher über eine lösbare Verbindung des Rotationsantriebs mit dem Drehrahmen das Antreiben der Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse mittels des Rotationsantriebs erfolgen kann.
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Es ist also nicht notwendig, dass der Rotationsantrieb auf dem Fahrrahmen angeordnet ist. Der Rotationsantrieb kann sich beispielsweise ortsfest in einem Behandlungsraum oder in einem Technikraum, der insbesondere ein Zwischenraum zwischen zwei Behandlungsräumen sein kann, befinden. Insbesondere kann der Rotationsantrieb in einem Fußboden angeordnet sein und/oder in die Grundfläche eingelassen sein. Für das Drehen der Computertomographie-Gantry kann der Fahrrahmen die Drehposition anfahren und dann stehen bleiben. Der Rotationsantrieb kann dann an den Drehrahmen, auf dem die Computertomographie-Gantry befestigt ist, unter Bildung der lösbaren Verbindung andocken und den Drehrahmen in die gewünschte Position drehen.
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Die lösbare Verbindung des Rotationsantriebs mit dem Drehrahmen kann beispielsweise mechanisch und/oder elektrodynamisch und/oder magnetisch sein und/oder mittels des Drehlagers erfolgen.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass in dem Translations-Betriebszustand des Systems der Fahrrahmen entlang der Linearführung relativ zu dem Drehlager horizontal bewegbar gelagert ist, der Drehrahmen derart relativ zu dem Fahrrahmen ruhend auf dem Fahrrahmen aufliegt, dass er der ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens folgt, und das Drehlager von dem Drehrahmen mechanisch entkoppelt ist, wobei in dem Rotations-Betriebszustand des Systems das Drehlager an den Drehrahmen mechanisch angekoppelt ist, und der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen entlang der vertikalen Drehachse derart angehoben ist, dass der Drehrahmen von dem Fahrrahmen losgelöst ist, wobei das System eine Hubvorrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, sowohl das Drehlager an den Drehrahmen mechanisch anzukoppeln als auch den Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen entlang der vertikalen Drehachse anzuheben und dadurch von dem Fahrrahmen loszulösen, sodass das System aus dem Translations-Betriebszustand des Systems in den Rotations-Betriebszustand des Systems übergeht.
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Es ist also nicht notwendig, dass das Drehlager auf dem Fahrrahmen angeordnet ist. Das Drehlager kann beispielsweise relativ zu der Grundfläche fest verankert sein. In dem Translations-Betriebszustand des Systems kann beispielsweise der Drehrahmen von dem Drehlager losgelöst sein und der Fahrrahmen entlang der Linearführung relativ zu dem Drehlager horizontal bewegbar gelagert sein. Insbesondere kann der Drehrahmen durch die erste horizontale Translationsbewegung in eine Drehposition relativ zu dem Rotationsantrieb und/oder relativ zu dem Drehlager gebracht werden.
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Ein dem Drehrahmen abgewandtes Ende der Hubvorrichtung kann beispielsweise starr mit der Grundfläche verbunden sein. Das Drehlager, der Rotationsantrieb und die Hubvorrichtung können beispielsweise eine relativ zu der Grundfläche fest verankerte Drehstation bilden. Die Drehstation kann sich beispielsweise ortsfest in einem Behandlungsraum oder in einem Technikraum, der insbesondere ein Zwischenraum zwischen zwei Behandlungsräumen sein kann, befinden. Insbesondere kann die Drehstation in einem Fußboden angeordnet sein und/oder in die Grundfläche eingelassen sein. Für das Drehen der Computertomographie-Gantry kann der Fahrrahmen die Drehstation anfahren und dann stehen bleiben. Die Drehstation kann dann an den Drehrahmen, in den die Computertomographie-Gantry aufgenommen ist, andocken und diesen in die gewünschte Position drehen.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Hubvorrichtung dazu eingerichtet ist, sowohl das Drehlager von dem Drehrahmen mechanisch abzukoppeln als auch den Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen entlang der vertikalen Drehachse abzusenken und dadurch relativ zu dem Fahrrahmen ruhend auf dem Fahrrahmen abzulegen, sodass das System aus dem Rotations-Betriebszustand des Systems in den Translations-Betriebszustand des Systems übergeht.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Fahrrahmen eine Öffnung aufweist, die sich in Bezug auf die vertikale Drehachse unterhalb des Drehrahmens befindet, wobei in dem Translations-Betriebszustand des Systems die Hubvorrichtung sich in Bezug auf die vertikale Drehachse unterhalb der Öffnung befindet, wobei in dem Rotations-Betriebszustand des Systems die Hubvorrichtung sich entlang der vertikalen Drehachse durch die Öffnung hindurch erstreckt.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Fahrrahmen derart ausgebildet ist, dass der Drehrahmen formschlüssig gegen ein horizontales Verrücken relativ zu dem Fahrrahmen gesichert ist, wenn der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen ruhend auf dem Fahrrahmen aufliegt.
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Der Fahrrahmen kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass der Drehrahmen formschlüssig gegen ein vertikales Absenken des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen gesichert ist, wenn der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen ruhend auf dem Fahrrahmen aufliegt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in dem Translations-Betriebszustand des Systems der Drehrahmen mittels einer lösbaren Drehrahmen-Fahrrahmen-Verbindung formschlüssig gegen ein Anheben des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen gesichert ist.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass das System ferner eine Verriegelungseinheit aufweist, wobei in dem Translations-Betriebszustand des Systems der Drehrahmen mittels der Verriegelungseinheit gegen eine Winkeländerung um die vertikale Drehachse relativ zu dem Fahrrahmen gesichert ist, insbesondere formschlüssig gesichert ist.
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Insbesondere kann in dem Translations-Betriebszustand des Systems der Drehrahmen mittels der Verriegelungseinheit fest mit dem Fahrrahmen verbunden sein. Insbesondere kann die Verriegelungseinheit dazu eingerichtet sein, für jeden Winkel einer Mehrzahl von durch die Rotationsbewegung einstellbaren Winkeln des Drehrahmens relativ zum Fahrrahmen, den Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen in diesem Winkel gegen eine Winkeländerung um die vertikale Drehachse relativ zu dem Fahrrahmen zu sichern, insbesondere formschlüssig zu sichern.
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Insbesondere kann die Verriegelungseinheit dazu eingerichtet sein, den Drehrahmen relativ zum Fahrrahme in einem ersten Winkel, beispielsweise 0°, um die vertikale Drehachse und in einem zweiten Winkel, beispielsweise 180°, um die vertikale Drehachse jeweils zu sichern.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass während der ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens entlang der Linearführung relativ zu der Grundfläche der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen in einem ersten Winkel um die vertikale Drehachse angeordnet ist,
- - wobei die Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse von dem ersten Winkel um die vertikale Drehachse bis zu einem zweiten Winkel um die vertikale Drehachse erfolgt,
- - wobei in dem Translations-Betriebszustand des Systems der Fahrantrieb zum Antreiben einer zweiten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens entlang der Linearführung relativ zu der Grundfläche eingerichtet ist und die Computertomographie-Gantry derart mittels des Drehrahmens mit dem Fahrrahmen verbunden ist, dass sie der zweiten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens folgt,
- - wobei während der zweiten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens entlang der Linearführung relativ zu der Grundfläche der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen in dem zweiten Winkel um die vertikale Drehachse angeordnet ist.
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Die Differenz zwischen dem ersten Winkel um die vertikale Drehachse und dem zweiten Winkel um die vertikale Drehachse kann beispielsweise im Wesentlichen 180°, insbesondere genau 180° sein. Insbesondere für Scans mit zur Patientenliege schräg gestellter Computertomographie-Gantry kann eine von 180° abweichende Differenz zwischen dem ersten Winkel um die vertikale Drehachse und dem zweiten Winkel um die vertikale Drehachse vorgesehen sein.
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Die zweite horizontale Translationsbewegung kann beispielsweise auf einem geraden zweiten Pfad und/oder auf einem gekrümmten zweiten Pfad erfolgen.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass gleichzeitig mit der Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse eine intermediäre horizontale Translationsbewegung des Fahrrahmens entlang der Linearführung relativ zu der Grundfläche erfolgt. Somit kann der Zeitaufwand im Vergleich zu separat aufeinanderfolgenden Translations- und Rotationsbewegungen reduziert werden
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Insbesondere kann durch ein Getriebe die Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse derart an die intermediäre horizontale Translationsbewegung des Fahrrahmens entlang der Linearführung relativ zu der Grundfläche gekoppelt werden, dass das Antreiben der Rotationsbewegung und ein Antreiben der intermediären horizontalen Transportbewegung gleichzeitig mittels desselben Antriebs, beispielsweise mittels des Fahrantriebs, erfolgt. Somit kann ein Antrieb im Vergleich zur Verwendung separater Fahr- und Rotationsantriebe eingespart werden.
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Die Kabelführung kann insbesondere dazu eingerichtet sein, die Computertomographie-Gantry und/oder den Fahrrahmen an die relativ zu der Grundfläche stationäre Energieübertragungseinrichtung und/oder an die relativ zu der Grundfläche stationäre Datenübertragungseinrichtung während der zweiten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens anzubinden.
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Die erste horizontale Translationsbewegung des Fahrrahmens und/oder die zweite horizontale Translationsbewegung des Fahrrahmens kann insbesondere relativ zu dem Drehlager und/oder relativ zu dem Rotationsantrieb erfolgen.
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Der Rotationsantrieb kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, den Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen sowohl gegen eine Vergrößerung als auch gegen eine Verkleinerung jenes Winkels um die vertikale Achse, in dem der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen angeordnet ist, beispielsweise des ersten Winkels um die vertikale Drehachse und/oder des zweiten Winkels um die vertikale Drehachse, zu stabilisieren, insbesondere während der ersten horizontalen Translationsbewegung und/oder während der zweiten horizontalen Translationsbewegung zu stabilisieren. Dieses Stabilisieren kann beispielsweise mechanisch und/oder elektrodynamisch und/oder magnetisch erfolgen und/oder basierend auf einem Regelkreis erfolgen.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das System für wenigstens einen vorbestimmten Winkel des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse, beispielsweise für den ersten Winkel um die vertikale Drehachse und/oder für den zweiten Winkel um die vertikale Drehachse, einen Endanschlag, insbesondere einen justierbaren Endanschlag, aufweist, welcher dem Antreiben der Rotationsbewegung derart formschlüssig entgegenwirkt, dass durch das Antreiben der Rotationsbewegung gegen den Endanschlag der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen sowohl gegen eine Vergrößerung als auch gegen eine Verkleinerung des vorbestimmten Winkels um die vertikale Achse stabilisiert wird, insbesondere während der ersten horizontalen Translationsbewegung und/oder während der zweiten horizontalen Translationsbewegung stabilisiert wird.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bewegen einer Computertomographie-Gantry, wobei die Computertomographie-Gantry in einen Drehrahmen aufgenommen ist, das Verfahren umfassend:
- - ein Antreiben einer ersten horizontalen Translationsbewegung eines Fahrrahmens entlang einer Linearführung relativ zu einer Grundfläche mittels eines Fahrantriebs während ein System, welches die Computertomographie-Gantry, den Fahrrahmen, die Linearführung, den Fahrantrieb, den Drehrahmen, ein Drehlager und einen Rotationsantrieb aufweist, sich in einem Translations-Betriebszustand des Systems befindet, wobei die Computertomographie-Gantry derart mittels des Drehrahmens mit dem Fahrrahmen verbunden ist, dass sie der ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens folgt,
- - ein Überführen des Systems aus dem Translations-Betriebszustand des Systems in einen Rotations-Betriebszustand des Systems,
- - ein Antreiben einer Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um eine vertikale Drehachse mittels eines Rotationsantriebs, während das System sich in dem Rotations-Betriebszustand des Systems befindet, wobei die Computertomographie-Gantry derart mit dem Drehrahmen verbunden ist, dass sie der Rotationsbewegung des Drehrahmens folgt.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Rotationsantrieb relativ zu der Grundfläche fest verankert ist,
- - wobei in dem Translations-Betriebszustand des Systems der Drehrahmen von dem Rotationsantrieb losgelöst ist und der Fahrrahmen entlang der Linearführung relativ zu dem Rotationsantrieb horizontal bewegbar gelagert ist,
- - wobei der Drehrahmen durch die erste horizontale Translationsbewegung in eine Drehposition relativ zu dem Rotationsantrieb gebracht wird,
- - wobei in der Drehposition des Drehrahmens relativ zu dem Rotationsantrieb eine lösbare Verbindung des Rotationsantriebs mit dem Drehrahmen gebildet wird, sodass das Antreiben der Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse mittels des Rotationsantriebs erfolgen kann.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass in dem Translations-Betriebszustand des Systems der Fahrrahmen entlang der Linearführung relativ zu dem Drehlager horizontal bewegbar gelagert ist, der Drehrahmen derart relativ zu dem Fahrrahmen ruhend auf dem Fahrrahmen aufliegt, dass er der ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens folgt, und das Drehlager relativ zu dem Drehrahmen entlang der vertikalen Drehachse derart abgesenkt ist, dass das Drehlager von dem Drehrahmen mechanisch entkoppelt ist,
- - wobei in dem Rotations-Betriebszustand des Systems das Drehlager an den Drehrahmen mechanisch angekoppelt ist, und der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen entlang der vertikalen Drehachse derart angehoben sind, dass der Drehrahmen von dem Fahrrahmen losgelöst ist,
- - wobei das System eine Hubvorrichtung aufweist,
- - wobei beim Überführen des Systems aus dem Translations-Betriebszustand des Systems in den Rotations-Betriebszustand des Systems sowohl das Drehlager an den Drehrahmen mittels der Hubvorrichtung mechanisch angekoppelt wird als auch der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen entlang der vertikalen Drehachse mittels der Hubvorrichtung angehoben und dadurch von dem Fahrrahmen losgelöst wird.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass nach Abschluss der Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse sowohl das Drehlager von dem Drehrahmen mechanisch abgekoppelt wird als auch der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen entlang der vertikalen Drehachse abgesenkt und dadurch relativ zu dem Fahrrahmen ruhend auf dem Fahrrahmen abgelegt wird, sodass das System aus dem Rotations-Betriebszustand des Systems in den Translations-Betriebszustand des Systems übergeht.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Fahrrahmen eine Öffnung aufweist, die sich in Bezug auf die vertikale Drehachse unterhalb des Drehrahmens befindet, wobei in dem Translations-Betriebszustand des Systems die Hubvorrichtung sich in Bezug auf die vertikale Drehachse unterhalb der Öffnung befindet, wobei beim Überführen des Systems aus dem Translations-Betriebszustand des Systems in den Rotations-Betriebszustand des Systems die Hubvorrichtung entlang der vertikalen Drehachse durch die Öffnung hindurch gestreckt wird.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass in dem Translations-Betriebszustand des Systems der Drehrahmen mittels einer Verriegelungseinheit gegen eine Winkeländerung um die vertikale Drehachse relativ zu dem Fahrrahmen gesichert wird.
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Beim Übergang von dem Translations-Betriebszustand des Systems in den Rotations-Betriebszustand des Systems kann die Verriegelungseinheit gelöst werden, sodass die Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse ermöglicht wird. Nach Abschluss der Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse, insbesondere nach Erreichen des zweiten Winkels des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse, kann die Verriegelungseinheit fixiert werden, um den Drehrahmen mittels der Verriegelungseinheit gegen eine Winkeländerung um die vertikale Drehachse relativ zu dem Fahrrahmen zu sichern.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass während der ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens entlang der Linearführung relativ zu der Grundfläche der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen in einem ersten Winkel um die vertikale Drehachse angeordnet ist,
- - wobei die Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse von dem ersten Winkel bis zu einem zweiten Winkel erfolgt,
- - wobei nach Abschluss der Rotationsbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse das System aus dem Rotations-Betriebszustand des Systems in den Translations-Betriebszustand des Systems überführt wird,
- - wobei eine zweite horizontale Translationsbewegung des Fahrrahmens entlang der Linearführung relativ zu der Grundfläche mittels des Fahrantriebs angetrieben wird, während das System sich in dem Translations-Betriebszustand des Systems befindet, wobei die Computertomographie-Gantry derart mittels des Drehrahmens mit dem Fahrrahmen verbunden ist, dass sie der zweiten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens folgt,
- - wobei während der zweiten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens entlang der Linearführung relativ zu der Grundfläche der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen in dem zweiten Winkel um die vertikale Drehachse angeordnet ist.
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Die erste Translationsbewegung des Fahrrahmens entlang der Linearführung relativ zu der Grundfläche kann beispielsweise von einer ersten Patientenliege bis zu der Drehposition und/oder der Hubvorrichtung erfolgen. Die erste Translationsbewegung kann insbesondere eine erste Scanbewegung des Fahrrahmens relativ zu der ersten Patientenliege zum Scannen eines auf der ersten Patientenliege gelagerten Patienten umfassen.
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Die zweite Translationsbewegung des Fahrrahmens entlang der Linearführung relativ zu der Grundfläche kann beispielsweise von der Drehposition und/oder der Hubvorrichtung bis zu einer zweiten Patientenliege erfolgen. Die zweite Translationsbewegung kann insbesondere eine zweite Scanbewegung des Fahrrahmens relativ zu der zweiten Patientenliege zum Scannen eines auf der zweiten Patientenliege gelagerten Patienten umfassen.
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Um für einen weiteren Scan zu der ersten Patientenliege zurückzukehren, kann die Winkeländerung des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen um die vertikale Drehachse in umgekehrter Richtung mittels des Drehlagers und des Rotationsantriebs erfolgen.
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Das Stabilisieren des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen sowohl gegen eine Vergrößerung als auch gegen eine Verkleinerung jenes Winkels um die vertikale Achse, in dem der Drehrahmen relativ zu dem Fahrrahmen angeordnet ist, mittels des Rotationsantriebs kann insbesondere während der ersten Scanbewegung des Fahrrahmens relativ zu der ersten Patientenliege zum Scannen eines auf der ersten Patientenliege gelagerten Patienten und/oder während der zweiten Scanbewegung des Fahrrahmens relativ zu der zweiten Patientenliege zum Scannen eines auf der zweiten Patientenliege gelagerten Patienten erfolgen.
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Das Stabilisieren des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen sowohl gegen eine Vergrößerung als auch gegen eine Verkleinerung des vorbestimmten Winkels um die vertikale Achse mittels des Rotationsantriebs und des Endanschlags kann insbesondere während der ersten Scanbewegung des Fahrrahmens relativ zu der ersten Patientenliege zum Scannen eines auf der ersten Patientenliege gelagerten Patienten und/oder während der zweiten Scanbewegung des Fahrrahmens relativ zu der zweiten Patientenliege zum Scannen eines auf der zweiten Patientenliege gelagerten Patienten erfolgen.
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Die Computertomographie-Gantry ist die Gantry eines Computertomographiegeräts, beispielsweise eines medizinischen Computertomographiegeräts. Die Computertomographie-Gantry kann beispielsweise eine Tragkonstruktion aufweisen, an der insbesondere Komponenten der Akquisitionseinheit, insbesondere eine Röntgenstrahlungsquelle und/oder ein Röntgenstrahlungsdetektor, angeordnet sind. Die Tragkonstruktion der Computertomographie-Gantry weist typischerweise eine derart hohe Steifigkeit und Festigkeit auf, dass die Komponenten der Akquisitionseinheit sowohl relativ zueinander als auch relativ zu einem abzubildenden Bereich in einer für die Bildgebung hinreichend definierten Geometrie anordenbar sind.
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Die Computertomographie-Gantry kann beispielsweise einen Tragrahmen und einen relativ zu dem Tragrahmen drehbar gelagerten Rotor aufweisen, wobei die Röntgenstrahlungsquelle und der Röntgenstrahlungsdetektor an dem Rotor angeordnet sind. Optional kann die Computertomographie-Gantry einen relativ zu dem Tragrahmen kippbar gelagerten Kipprahmen aufweisen, wobei der Rotor an dem Kipprahmen angeordnet ist.
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Die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ schließt nicht aus, dass das betroffene Merkmal auch mehrfach vorhanden sein kann. Die Verwendung des Ausdrucks „Einheit“ schließt nicht aus, dass der Gegenstand, auf den sich der Ausdruck „Einheit“ bezieht, mehrere Komponenten aufweisen kann, die räumlich voneinander separiert sind.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Figuren erläutert. Die Darstellung in den Figuren ist schematisch, stark vereinfacht und nicht zwingend maßstabsgetreu.
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Die 1 zeigt ein System mit einer Computertomographie-Gantry gemäß einem ersten Beispiel.
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Die 2 zeigt ein System mit einer Computertomographie-Gantry gemäß einem zweiten Beispiel in einem Rotations-Betriebszustand des Systems.
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Die 3 zeigt das System mit der Computertomographie-Gantry gemäß dem zweiten Beispiel in einem Translations-Betriebszustand des Systems.
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Die 4 zeigt eine Drehstation mit einem Drehlager und einer Hubvorrichtung.
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Die 5 bis 9 zeigen ein System mit einer Computertomographie-Gantry für verschiedene Winkel des Drehrahmens relativ zu dem Fahrrahmen.
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Die 10 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Bewegen einer Computertomographie-Gantry.
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Die 1 zeigt ein System 1 gemäß einem ersten Beispiel, aufweisend eine Computertomographie-Gantry 20, einen Fahrrahmen L, eine Linearführung L1, einen Fahrantrieb NL, einen Drehrahmen D2, ein Drehlager D und einen Rotationsantrieb ND, wobei die Computertomographie-Gantry 20 in den Drehrahmen D2 aufgenommen ist,
- - wobei in einem Translations-Betriebszustand des Systems 1 der Fahrrahmen L entlang der Linearführung L1 relativ zu einer Grundfläche U horizontal bewegbar gelagert ist, der Fahrantrieb NL zum Antreiben S1 einer ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens L entlang der Linearführung L1 relativ zu der Grundfläche U eingerichtet ist und die Computertomographie-Gantry 20 derart mittels des Drehrahmens D20 mit dem Fahrrahmen L verbunden ist, dass sie der ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens L folgt,
- - wobei in einem Rotations-Betriebszustand des Systems 1 der Drehrahmen D2 mittels des Drehlagers D relativ zu dem Fahrrahmen L um eine vertikale Drehachse DA drehbar gelagert ist, der Rotationsantrieb ND zum Antreiben S3 einer Rotationsbewegung des Drehrahmens D2 relativ zu dem Fahrrahmen L um die vertikale Drehachse DA eingerichtet ist und die Computertomographie-Gantry 20 derart mit dem Drehrahmen D2 verbunden ist, dass sie der Rotationsbewegung des Drehrahmens D2 folgt.
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Die Linearführung L1 weist eine Bodenschiene auf, welche in die Grundfläche U eingelassen ist. Der Fahrrahmen L rollt mittels der Unterstützungsrolle L2, welche ein Gegenlager zu der Bodenschiene bildet, über die Grundfläche U. Zwischen dem Fahrrahmen L und der Oberfläche der Grundfläche U ist ein Luftspalt U1. Die Computertomographie-Gantry 20 weist die Öffnung 9 zur Aufnahme eines Untersuchungsobjekts auf, wobei das Untersuchungsobjekt, beispielsweise ein Patient, horizontal in die Öffnung 9 eingeführt werden kann.
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In dem in der 1 gezeigten Beispiel kann der Rotationsantrieb ND beispielsweise mittels einer Kette und/oder eines Riemens mit dem Drehrahmen D2 verbunden sein.
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Die 2 zeigt ein System 1 mit einer Computertomographie-Gantry 20 gemäß einem zweiten Beispiel in einem Rotations-Betriebszustand des Systems 1.
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Die 3 zeigt das System mit der Computertomographie-Gantry gemäß dem zweiten Beispiel in einem Translations-Betriebszustand des Systems, wobei in dem Translations-Betriebszustand des Systems 1 der Fahrrahmen L entlang der Linearführung L1 relativ zu dem Drehlager D horizontal bewegbar gelagert ist, der Drehrahmen D2 derart relativ zu dem Fahrrahmen L ruhend auf dem Fahrrahmen L aufliegt, dass er der ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens L folgt, und das Drehlager D von dem Drehrahmen D2 mechanisch entkoppelt ist, wobei in dem Rotations-Betriebszustand des Systems 1 das Drehlager D an den Drehrahmen D2 mechanisch angekoppelt ist, und der Drehrahmen D relativ zu dem Fahrrahmen L entlang der vertikalen Drehachse DA derart angehoben ist, dass der Drehrahmen D2 von dem Fahrrahmen L losgelöst ist.
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Das System 1 weist eine Hubvorrichtung H auf, welche dazu eingerichtet ist, sowohl das Drehlager D an den Drehrahmen D2 mechanisch anzukoppeln als auch den Drehrahmen D2 relativ zu dem Fahrrahmen L entlang der vertikalen Drehachse DA anzuheben und dadurch von dem Fahrrahmen L loszulösen, sodass das System 1 aus dem Translations-Betriebszustand des Systems 1 in den Rotations-Betriebszustand des Systems 1 übergeht.
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Die Hubvorrichtung H ist ferner dazu eingerichtet, sowohl das Drehlager D von dem Drehrahmen D2 mechanisch abzukoppeln als auch den Drehrahmen D2 relativ zu dem Fahrrahmen L entlang der vertikalen Drehachse DA abzusenken und dadurch relativ zu dem Fahrrahmen L ruhend auf dem Fahrrahmen L abzulegen, sodass das System 1 aus dem Rotations-Betriebszustand des Systems 1 in den Translations-Betriebszustand des Systems 1 übergeht.
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Der Fahrrahmen L weist eine Öffnung LD auf, die sich in Bezug auf die vertikale Drehachse DA unterhalb des Drehrahmens D2 befindet, wobei in dem Translations-Betriebszustand des Systems 1 die Hubvorrichtung H sich in Bezug auf die vertikale Drehachse DA unterhalb der Öffnung LD befindet, wobei in dem Rotations-Betriebszustand des Systems 1 die Hubvorrichtung H sich entlang der vertikalen Drehachse DA durch die Öffnung LD hindurch erstreckt.
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Das System 1 weist eine Verriegelungseinheit V auf, wobei in dem Translations-Betriebszustand des Systems 1 der Drehrahmen D2 mittels der Verriegelungseinheit V gegen eine Winkeländerung um die vertikale Drehachse DA relativ zu dem Fahrrahmen L gesichert ist.
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In dem Translations-Betriebszustand des Systems 1 kann der Drehrahmen D2 durch die erste horizontale Translationsbewegung des Fahrrahmens L entlang der Linearführung L1 über der Drehstation, welche von dem Drehlager D und der Hubvorrichtung H gebildet wird, positioniert werden.
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Anschließend kann die Drehstation aus dem Boden hochfahren, an den Drehrahmen D2 mechanisch andocken, diesen aus dem Fahrrahmen L lösen und in die vertikale Endposition heben. Dadurch wird das System 1 in den Rotations-Betriebszustand des Systems 1, der in der 2 dargestellt ist, überführt. In dem Rotations-Betriebszustand des Systems 1 kann die Rotationsbewegung des Drehrahmens D2 relativ zu dem Fahrrahmen L um die vertikale Drehachse DA erfolgen, beispielsweise um die Computertomographie-Gantry 20 um 180° um die vertikale Drehachse DA zu drehen.
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Nach Abschluss der Rotationsbewegung kann die Drehstation von dem Drehrahmen D2 abdocken, zurück in das Bodenloch UD heruntergefahren werden und dabei den Drehrahmen D2 auf den Fahrrahmen L ablegen, sodass das System 1 aus dem Rotations-Betriebszustand des Systems 1 in den Translations-Betriebszustand des Systems 1 übergeht.
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Bei dem in der 3 dargestellten Beispiel befindet sich das Isozentrum der Computertomographie-Gantry 20 in niedrigerer Höhe über der Grundfläche als das Isozentrum der Computertomographie-Gantry 20 gemäß dem in der 1 dargestellten Beispiel, wobei in beiden Beispielen dieselbe Computertomographie-Gantry 20 verwendet wird. Außerdem ist es in dem in der 3 dargestellten Beispiel durch die Entkopplung vom Drehlager D möglich, die Computertomographie-Gantry 20 mit geringerem Aufwand relativ zu dem Fahrrahmen L zu fixieren.
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Die 4 zeigt eine Drehstation mit einem Drehlager D, einem Rotationsantrieb ND und einer Hubvorrichtung H. Der Rotationsantrieb ND ist relativ zu der Grundfläche U fest verankert, wobei in dem Translations-Betriebszustand des Systems 1 der Drehrahmen D2 von dem Rotationsantrieb ND losgelöst ist und der Fahrrahmen L entlang der Linearführung L1 relativ zu dem Rotationsantrieb ND derart horizontal bewegbar gelagert ist, dass der Drehrahmen D2 durch die erste horizontale Translationsbewegung in eine Drehposition relativ zu dem Rotationsantrieb ND gebracht werden kann, in welcher über eine lösbare Verbindung des Rotationsantriebs ND mit dem Drehrahmen D2 das Antreiben S3 der Rotationsbewegung des Drehrahmens D2 relativ zu dem Fahrrahmen L um die vertikale Drehachse DA mittels des Rotationsantriebs ND erfolgen kann.
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Die 5 bis 9 zeigen das System 1 mit der Computertomographie-Gantry 20 für verschiedene Winkel des Drehrahmens D2 relativ zu dem Fahrrahmen L, die beispielsweise nacheinander während der Rotationsbewegung des Drehrahmens D2 relativ zu dem Fahrrahmen L um eine vertikale Drehachse DA durchlaufen werden können. Es wird das System 1 jeweils für den Winkel 0° in 5, 45° in 6, 90° in 7, 135° in 8 und 180° in 9 gezeigt.
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Die 10 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Bewegen einer Computertomographie-Gantry 20, wobei die Computertomographie-Gantry 20 in einen Drehrahmen D2 aufgenommen ist, das Verfahren umfassend:
- - ein Antreiben S1 einer ersten horizontalen Translationsbewegung eines Fahrrahmens L entlang einer Linearführung L1 relativ zu einer Grundfläche U mittels eines Fahrantriebs NL während ein System 1, welches die Computertomographie-Gantry 20, den Fahrrahmen L, die Linearführung L1, den Fahrantrieb NL, den Drehrahmen D2, ein Drehlager D und einen Rotationsantrieb ND aufweist, sich in einem Translations-Betriebszustand des Systems 1 befindet, wobei die Computertomographie-Gantry 20 derart mittels des Drehrahmens D20 mit dem Fahrrahmen L verbunden ist, dass sie der ersten horizontalen Translationsbewegung des Fahrrahmens L folgt,
- - ein Überführen S2 des Systems 1 aus dem Translations-Betriebszustand des Systems 1 in einen Rotations-Betriebszustand des Systems 1,
- - ein Antreiben S3 einer Rotationsbewegung des Drehrahmens D2 relativ zu dem Fahrrahmen L um eine vertikale Drehachse DA mittels eines Rotationsantriebs ND, während das System 1 sich in dem Rotations-Betriebszustand des Systems 1 befindet, wobei die Computertomographie-Gantry 20 derart mit dem Drehrahmen D2 verbunden ist, dass sie der Rotationsbewegung des Drehrahmens D2 folgt.
