DE19533819A1 - Vorrichtung und Verfahren für eine Kommunikation mit hoher Datenrate in einem Computer-Tomographie-System - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren für eine Kommunikation mit hoher Datenrate in einem Computer-Tomographie-System

Info

Publication number
DE19533819A1
DE19533819A1 DE19533819A DE19533819A DE19533819A1 DE 19533819 A1 DE19533819 A1 DE 19533819A1 DE 19533819 A DE19533819 A DE 19533819A DE 19533819 A DE19533819 A DE 19533819A DE 19533819 A1 DE19533819 A1 DE 19533819A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coupler
transmission line
individual segments
segments
computer tomography
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19533819A
Other languages
English (en)
Inventor
Daniel David Harrison
Richard Louis Frey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE19533819A1 publication Critical patent/DE19533819A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/56Details of data transmission or power supply, e.g. use of slip rings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/06Movable joints, e.g. rotating joints
    • H01P1/062Movable joints, e.g. rotating joints the relative movement being a rotation
    • H01P1/066Movable joints, e.g. rotating joints the relative movement being a rotation with an unlimited angle of rotation

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Waveguides (AREA)

Description

Das Gebiet der vorliegenden Erfindung betrifft im allge­ meinen die Computer-Tomographie (CT) und insbesondere eine Vorrichtung für eine Kommunikation mit hoher Datenrate in einem CT-System.
CT-Systeme weisen üblicherweise einen Drehrahmen oder ein Gestell auf, um mehrere Röntgenbilder oder Ansichten bei verschiedenen Drehwinkeln zu erhalten. Jeder Abbildungssatz wird im Fachgebiet als "Scheibe" bezeichnet. Ein Patient oder ein lebloses Objekt werden im allgemeinen in einer zentralen Öffnung des Drehrahmens auf einem Tisch positi­ oniert, welcher axial beweglich ist, und somit ermöglicht, daß entsprechende Scheiben an mehreren axialen Positionen er halten werden können. Jede der erhaltenen Scheiben wird dann in einem Computer nach einem vorgegebenen Algorithmus verarbeitet, um verbesserte Abbildungen zum Zwecke der Dia­ gnose oder Inspektion zu erzeugen.
Der rotierende Rahmen enthält eine Röntgenquelle, eine De­ tektoranordnung (Array) und die notwendige Elektronik, um Abbildungsdaten für jede Ansicht zu erzeugen. Ein Satz sta­ tionärer Elektronikeinrichtungen wird für die Verarbeitung von Abbildungsrohdaten in die verbesserte Form eingesetzt. Somit ist es erforderlich, eine Übertragung der Abbildungs­ daten zwischen dem Drehrahmen und einem stationären Rahmen des CT-Systems vorzusehen.
Die Datenrate der Kommunikation zwischen dem stationären Rahmen und dem Drehrahmen ist ein bedeutender Faktor, da es wünschenswert ist, die gewünschten Ansichten so schnell wie möglich zu erhalten, um die Unannehmlichkeiten für den Pa­ tienten zu reduzieren und/oder den Nutzungsgrad der Anlage zu maximieren. In aktuellen CT-Systemen umfaßt eine einzige Ansicht typischerweise etwa 800 Detektorkanäle mit einer 16-Bit-Darstellung für jedes einzelne Detektorkanalaus­ gangs-signal (d. h., 12,8 kBit pro Ansicht) und wird typi­ scherweise 1000-mal pro Sekunde wiederholt, was einen Net­ todatenraten-Bedarf von etwa 13 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) nur für die Abbildungsdaten alleine ergibt. Zukünftige CT-Systeme, die gleichzeitig mehrere Abbil­ dungsscheiben aufbauen können, indem sie vier-, acht- oder sechzehnmal so viele Detektorkanäle einsetzen, erhöhen den Nettodatenraten-Bedarf nur für die Abbildungsdaten alleine auf über 150 Mbit/s.
Um eine Kommunikationsverbindung mit der erforderlichen Da­ tenrate bereitzustellen, setzten einige frühere CT-Systeme ein mit dem Drehgestell verbundenes Nabelkabel ein. Ein oder mehrere flexible, geschirmte Koaxialkabel werden in dem Nabelkabel für die Hochgeschwindigkeitskommunikation verwendet, und weitere Leiter werden für Energie und dis­ krete Steuersignale verwendet. Das Nabelkabel kann typi­ scherweise eine Drehung von plus oder minus 360° ausführen, so daß das Gestell beispielsweise auf eine Gesamtdrehung von 720° beschränkt ist. Im Betrieb wird das Gestell auf eine gewünschte Drehgeschwindigkeit beschleunigt und die gewünschten Ansichten aufgenommen, bevor die 720°-Begren­ zung erreicht ist. In der Nähe der 720°-Begrenzung wird das Gestell bis zu einem Haltepunkt abgebremst und dann in der Rückwärtsrichtung beschleunigt, um mehr Ansichten zu erfas­ sen. Das Gestell bewegt sich somit zyklisch innerhalb der 720°-Begrenzung vor und zurück.
Solche "zyklischen" CT-Systeme weisen zwei Hauptnachteile auf. Ein Nachteil besteht darin, daß das Abbremsen und Be­ schleunigen des Gestells ziemlich zeitaufwendig ist. Das Gestell mit der gesamten Ausrüstung an Ort und Stelle ist sowohl groß als auch massiv, so daß auch mit großen Motoren die zu Beschleunigen des Gestells verbrauchte Zeit erheb­ lich sein kann. Der zweite Nachteil ist gewissermaßen ein Folge des ersten dahingehend, daß die Notwendigkeit, eine solch große Masse wiederholt zu beschleunigen, hohe mecha­ nische Beanspruchung und Verschleiß erzeugt.
Im Fachgebiet ist ein weiteres CT-System bekannt, in wel­ chem Bürsten und Schleifringe für eine elektrische Verbin­ dung des Drehrahmens mit dem stationären Rahmen eingesetzt werden. In diesen Systemen kann sich der Drehrahmen oder das Gestell kontinuierlich frei drehen, was die Notwendig­ keit für die vor stehende Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Gestells erübrigt und dadurch eine größere Flexibilität für die Erfassung der gewünschten Ansichten bereitstellt. Jedoch litten frühere CT-Systeme, die Bürsten und Schleif­ ringe zur Übertragung einsetzten, generell unter deutlichen Einschränkungen in den erreichbaren Datenraten. Dieses be­ ruht auf der erheblichen Zeit, die dafür erforderlich ist, daß sich die Signale um die kreisförmigen Schleifringe aus­ breiten. Bei den gewünschten Datenraten ist die elektrische Pfadlänge um die Ringe herum ein merklicher Anteil einer Bitperiode, so daß um die Ringe in entgegensetzten Richtun­ gen sich ausbreitende elektromagnetische Wellen an einem Empfangspunkt zu wesentlich verschiedenen Zeitpunkten in einer Bitperiode ankommen können, was einen gestörten Em­ pfang bewirkt.
Das A.K. Collins erteilte US-Patent Nr. 5,208,581 offenbart einen weiteren Typ eines Gestells, in welchem Bürsten und Schleifringe zur Kommunikation eingesetzt werden. Obwohl die Konstruktion von Collins eine Kommunikation mit relativ hoher Geschwindigkeit ermöglicht, bleibt die Tatsache be­ stehen, daß die Verwendung von Kontaktbürsten und Ringen inhärent bestimmte Nachteile mit sich bringt. Beispiels­ weise bewirkt der mechanische Kontakt zwischen den Bürsten und Ringen einen Verschleiß, welcher es erfordert, daß solche Bürsten und Ringe periodisch ersetzt werden müssen, um eine zuverlässige Kommunikation aufrechtzuerhalten. Ferner unterstützt die Konstruktion von Collins nicht die höheren Datenraten, die für Mehrscheiben-CT-Systeme erfor­ derlich sind.
Andere CT-Systeme setzen eine optische Datenkopplung für die Übertragung zwischen dem stationären und den drehbaren Rahmen ein. Obwohl eine optische Datenkopplungskonstruktion typische Nachteile von Schleifringen und Bürsten vermeidet, erfordert ein solche optische Konstruktion Optiken, welche unter engen Spezifikationen hergestellt werden müssen und welche im Betrieb eine erhebliche räumliche Ausrichtung er­ fordern, um eine zuverlässige optische Kopplung entlang des relativ langen Umfangs des Drehrahmens zu erreichen. Dieses führt zu hohen Kosten, und somit ist es wünschenswert, in einem CT-System eine verbesserte Kommunikationsverbindung bereitzustellen, welche bei niedrigen Kosten eine zuverläs­ sige Übertragung mit hohen Datenraten zwischen dem statio­ nären und dem drehbaren Rahmen des CT-System bereitstellt.
Im allgemeinen erfüllt die vorliegende Erfindung die vor­ stehenden Anforderungen, indem sie in einem Computer-Tomo­ graphie-System mit einem stationären Rahmen und einem im allgemeinen ringförmigen Drehrahmen eine Vorrichtung schafft, die eine Übertragungsleitung aufweist, die an dem Drehrahmen befestigt und im wesentlichen um dem Drehrahmen herum angeordnet ist. Die Übertragungsleitung weist einzel­ ne Segmente auf, wovon jedes ein entsprechendes erstes und ein entsprechendes zweites Ende besitzt und eine entspre­ chende elektrische Länge besitzt, die so gewählt ist, daß ein gleichzeitig an jedes entsprechende erste Ende angeleg­ tes moduliertes Signal eine vorgegebene Zeitverzögerung bei der Ankunft an jedem entsprechenden zweiten Ende besitzt. Die einzelnen Segmente sind so angeordnet, daß die ent­ sprechenden ersten Enden jedes von zwei aufeinanderfolgen­ den Segmenten im wesentlichen nebeneinanderliegen und die entsprechenden zweiten Enden jedes von zwei aufeinander­ folgenden Segmenten im wesentlichen nebeneinanderliegen, um eine Zeitverzögerungsdiskontinuität in dem durch diese wan­ dernden modulierten Signal zu vermeiden. Die Vorrichtung weist ferner einen Koppler auf, der an dem stationärem Rah­ men befestigt und ausreichend nahe an der Übertragungslei­ tung für den Aufbau einer Funkkopplung zwischen diesen an­ geordnet ist, um so das an die entsprechenden einzelnen Segmente angelegte modulierte Signal zu empfangen.
Ein Verfahren zum Bereitstellen einer Kommunikation mit re­ lativ hoher Datenrate zwischen dem stationären Rahmen und dem Drehrahmen umfaßt die folgenden Schritte: Befestigen einer Übertragungsleitung, die um dem Drehrahmen herum angeordnete einzelne Segmente aufweist und wobei jedes ein­ zelne Segment ein entsprechendes erstes und ein entspre­ chendes zweites Ende besitzt; Wählen der elektrischen Länge jedes der einzelnen Elemente so, daß ein gleichzeitig an jedes entsprechende erste Ende angelegtes moduliertes Si­ gnal eine vorgegebene Zeitverzögerung bei der Ankunft an jedem entsprechenden zweiten Ende besitzt; Anordnen der einzelnen Segmente so, daß die entsprechenden ersten Enden jedes von zwei aufeinanderfolgenden Segmenten im wesentli­ chen nebeneinanderliegen und die entsprechenden zweiten En­ den jedes von zwei aufeinanderfolgenden Segmenten im we­ sentlichen nebeneinanderliegen, um eine Zeitverzögerungs­ diskontinuität in dem durch diese wandernden modulierten Signal zu vermeiden; Befestigen eines Kopplers an dem sta­ tionärem Rahmen; und Positionieren des Kopplers ausreichend nahe an der Übertragungsleitung für den Aufbau einer Funk­ kopplung zwischen diesen, um so das an die entsprechenden einzelnen Segmente angelegte modulierte Signal zu empfan­ gen.
Die für neu erachteten Merkmale der Erfindung werden nach­ stehend im einzelnen in den beigefügten Ansprüchen be­ schrieben. Die Erfindung selbst, ist jedoch sowohl bezüg­ lich ihres Aufbau und ihrer Betriebsweise zusammen mit wei­ teren Aufgaben und Vorteilen davon am besten unter Bezug­ nahme auf die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich, in welchen glei­ che Bezugszeichen gleiche Teile durchgängig durch die Zeichnungen bezeichnen, von denen darstellen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines CT-System, wel­ ches die vorliegende Erfindung einsetzt;
Fig. 2 eine exemplarische schematische Darstellung einer Vorrichtung, die eine Übertragungsleitung und einen Koppler gemäß der vorliegende Erfindung einsetzt;
Fig. 3A und 3B entsprechende Querschnittsansichten eines Mikrostreifens und einer Streifenleitung, welche für die Übertragungsleitung und/oder den Koppler in entsprechenden exemplarischen Ausführungsformen für die Vorrichtung von Fig. 2 genutzt werden können;
Fig. 4A, 4B und 4C entsprechende Querschnittsansichten, welche exemplarische Anordnungen der in Fig. 2 darge­ stellten Übertragungsleitung und des Kopplers zeigen;
Fig. 5 eine allgemeine schematische Ansicht, welche weitere Details der Vorrichtung von Fig. 2 zeigt; und
Fig. 6 eine isometrische Ansicht einer exemplarischen al­ ternativen Ausführungsform für die Übertragungsleitung und den Koppler gemäß der vorliegenden Erfindung.
Gemäß Fig. 1 weist ein CT-System, das zum Erzeugen von Ab­ bildungen von zumindest einem interessierenden Bereich der menschlichen Anatomie eingesetzt wird, einen Patiententisch 10 auf, welcher in einer Öffnung 11 eines im allgemeinen ringförmigen Drehrahmens oder Gestells 15 mit einem vorge­ gebenen Umfang, beispielsweise einem Außenumfang 16 positi­ oniert werden kann. Ein stationärer Rahmen 12 wird in üb­ licher Weise für die Lagerung des Drehrahmens 15 einge­ setzt. Eine Quelle für bildgebende Energie 13, welche be­ vorzugt stark kollimierte Röntgenstrahlen erzeugt, ist auf dem Drehrahmen an einer Seite von dessen Öffnung 11 mon­ tiert, und eine Detektoranordnung 14 ist auf der anderen Seite der Öffnung montiert. Der Drehrahmen wird zusammen mit Röntgenstrahlungsquelle 13 und der Detektoranordnung 14 während eines Scans (Abtastung) des Patienten um die Öff­ nung gedreht, um Röntgenstrahlungs-Abschwächungsmessungen aus vielen verschiedenen Winkel über einen Bereich von zu­ mindest 180° Drehung zu erhalten. Die Detektoranordnung 14 kann mehrere Reihen mit jeweils etwa 800 Detektorkanälen über ihrer Länge aufweisen. Die einzelnen Ausgänge jedes Kanals in der Detektoranordnung 14 sind mit einem (nicht dargestellten) Datenerfassungssystem (DES) verbunden. Bei der Erfassung wird jedes Kanalausgangssignal von dem DES in einen eine Röntgenstrahlungsintensität darstellenden digi­ talen Wert von beispielsweise 16 Bit umgewandelt.
Der Drehrahmen enthält ferner zusätzliche (nicht darge­ stellte) "Bordelektronik", welche sich mit dem Drehrahmen 15 dreht. Diese Bordelektronik ist im wesentlichen eine Hilfselektronik für das stationäre Elektroniksystem 30, welches außerhalb der Drehrahmens 15 angeordnet ist. Das stationäre Elektroniksystem 30 ist ein Computer-basierendes System zum Erteilen von Befehlen an die Bordelektronik auf dem Drehrahmen 15 und zum Empfangen der resultierenden Ab­ bildungsdaten über geeignete elektrische Leitungen 17 aus dem stationären Rahmen 12, um eine Verarbeitung der empfan­ genen Abbildungsdaten durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ei­ ne Kommunikation mit hoher Datenrate zwischen dem Drehrah­ men und dem stationären Rahmen durch die Verwendung einer Übertragungsleitung und eines Kopplers oder einer Sonde bzw. Probe, welche vorteilhafterweise die Verwendung von Schleifringen und Bürsten erübrigen und eine kontinuierli­ che Drehung des Drehrahmens 15 erlauben. Gemäß vorstehender Diskussion erfordern Mehrscheiben-CT-Systeme eine Kommuni­ kation mit hoher Datenrate. Die vorliegende Erfindung er­ möglicht vorteilhafterweise eine solche (beispielsweise 150 MBit/s übersteigende) Kommunikation mit hoher Datenrate, ohne die Verwendung von Bürsten oder Schleifringen oder die Verwendung teuerer optischer Vorrichtungen. Ferner ermög­ licht die vorliegende Erfindung eine zuverlässige und ko­ steneffektive Kommunikation mit hoher Datenrate trotz des relativ langen Umfangs (etwa 4 m (13 ft)) des Drehrahmens.
In der nachstehenden Diskussion wird im Rahmen eines Bei­ spiels, aber nicht im Sinne einer Einschränkung, angenom­ men, daß die gesamte Kommunikation zwischen dem Drehrahmen 15 und dem stationären Rahmen 12 serialisiert ist, d. h. un­ ter Verwendung allgemein bekannter Multiplextechniken aus parallelen in serielle Daten für die Übertragung und umge­ kehrt beim Empfang umgewandelt ist. Dieses wird getan, da­ mit nur ein einziger Bitstrom übertragen werden muß, obwohl auch mehrere parallele Pfade gemäß der vorliegenden Erfin­ dung eingesetzt werden könnten. In jedem Falle können Mehr­ pegel- oder Mehrphasen-Codierungsverfahren eingesetzt wer­ den, um die maximal verfügbare Datenrate weiter zu erhöhen.
Gemäß Fig. 2 ist eine Übertragungsleitung 40 an dem Dreh­ rahmen 15 (Fig. 1) und kann im wesentlichen um den Dreh­ rahmen herum, beispielsweise um den Umfang des Drehrahmens herum positioniert sein. In ähnlicher Weise kann die Über­ tragungsleitung günstig an dem Ringraum des Drehrahmens be­ festigt sein, d. h. an der durch die konzentrischen Kreise in dem Rotationsrahmen begrenzten Oberfläche; beispiels­ weise durch den konzentrischen Kreis, welcher die Öffnung 11 definiert, und den größeren Kreis, der den Umfang 16 aufweist. Ferner wird man erkennen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf kreisförmige Geometrieanordnungen be­ schränkt sein muß, da auch andere als kreisgeometrische Anordnungen in gleicher Weise von der vorliegenden Erfin­ dung profitieren können. Die Übertragungsleitung 40 weist entsprechende einzelne Segmente 50 und 60 auf, wovon jedes ein entsprechendes erstes Ende 52 und 62 und ein entspre­ chendes zweites Ende 54 und 64 besitzt. Jedes einzelne Se­ gment 50 und 60 weist ein entsprechende elektrische Länge auf, die so gewählt ist, daß ein an jedes entsprechende Ende 52 und 62 angelegtes moduliertes Signal eine vorgege­ bene Zeitverzögerung bei der Ankunft an jedem entsprechen­ den Ende 54 und 64 aufweist. Man erkennt, daß, wenn die entsprechenden elektrischen Längen für die Segmente 50 und 60 im wesentlichen zueinander ähnlich sind, die vorstehend beschriebene Segmentanordnung darin resultiert, daß das mo­ dulierte Signal an den jedem entsprechenden zweiten Ende mit einer im wesentlichen ähnlichen Zeitverzögerung in Be­ zug zu einander ankommt.
Das modulierte Signal, welches von der Bord-Elektronik auf dem Drehrahmen 15 einfach unter Einsatz einer Anzahl leicht verfügbarer Modulationsverfahren, wie z. B. Frequenzumta­ stung und dergleichen, geliefert werden kann, kann von ei­ ner geeigneten Treiberschaltung 70 leicht aufgespalten und verstärkt werden, die Verstärker 72 und 74 und optionelle Anpassungswiderstände 76 und 78 mit einem vorgegebenen Wi­ derstandswert aufweist, der für eine Anpassung der Impe­ danzcharakteristiken der entsprechenden Übertragungslei­ tungssegmente selektiert ist. Für den Fachmann auf dem Ge­ biet wird es offensichtlich sein, daß weitere Breitband- Impedanzanpassungsanordnungen effektiv an der Quelle des modulierten Signals eingesetzt werden können. In ähnlicher Weise ist jedes entsprechende zweite Ende 54 und 56 jeweils mit Abschlußwiderständen 80 und 82 abgeschlossen, die einen vorgegebenen Widerstandswert aufweisen, der so gewählt ist, daß eine Energiereflexion in den einzelnen Übertragungslei­ tungssegmenten 50 und 60 minimiert wird. Es können andere Anordnungen eingesetzt werden, welche eine vorgegebene Zeitverzögerung abhängig von der spezifischen Anwendung tolerieren. Beispielsweise könnten der Verstärker 74 und der Anpassungswiderstand 78 mit dem zweiten Ende 64 an Stelle des ersten Endes 62, und der Anpassungswiderstand mit dem ersten Ende 62 an Stelle des zweiten Endes 64 ver­ bunden werden. In diesem Falle könnte, obwohl eine vorgege­ bene Zeitverzögerung zwischen den einzelnen Segmenten exi­ stieren würde, eine solche Zeitverzögerung in bestimmten Anwendungen akzeptiert werden. Ferner ist es, obwohl die Treiberschaltung 70 ein Verstärkerpaar aufweisend darge­ stellt ist, offensichtlich, daß ein geeigneter Einzelver­ stärker in gleicher Weise effektiv zum Ansteuern der ein­ zelnen Segmente 50 und 60 eingesetzt werden könnte. Bei­ spielsweise könnte jedes entsprechende erste Ende der Seg­ mente 50 und 60 ohne weiteres parallelgeschaltet werden, um das Ausgangssignal eines Einzelverstärkers zu empfangen, womit in diesem Falle die Treiberschaltung 70 nur einen Einzelverstärker aufweisen würde. Somit könnte eine Über­ tragungsleitung, wie z. B. eine Übertragungsleitung mit Mit­ telabgriff, die entsprechende Segmente elektrisch parallel mit einem Einzelverstärker verbunden hat, wahlweise einge­ setzt werden.
Die einzelnen Segmente 50 und 60 sind bevorzugt so ange­ ordnet, daß die entsprechenden ersten Enden von beliebigen zwei aufeinanderfolgenden Segmenten im wesentlichen neben­ einanderliegen und die entsprechenden zweiten Enden von beliebigen zwei aufeinanderfolgenden Segmenten im wesent­ lichen nebeneinanderliegen. Die Spaltgröße zwischen zwei beliebigen aufeinanderfolgenden Segmenten sollte im Ver­ gleich zu der Trägerwellenlänge klein sein. Beispielsweise etwa 3,18 mm (1/8 inch) für einen 750 MHz-Träger. Diese An­ ordnung erlaubt in einfacher Weise das Vermeiden von Zeit­ verzögerungsdiskontinuitäten zwischen jedem der entspre­ chenden den Drehrahmen im Kreis umfassenden einzelnen Se­ gmente. Dieses ermöglicht einen effektiven Kopplungsbetrieb zwischen der Übertragungsleitung und dem Koppler an allen Drehwinkeln. Gemäß Fig. 2 kann jedes der zwei einzelnen Se­ gmente so ausgelegt werden, daß es jeweils einen Winkel von etwa 180° um den Umfang des Drehrahmens einschließt. Im allgemeinen wird man erkennen, daß eine Anzahl N einzelner Segmente, wovon jeweils jedes einem Winkel von etwa 360°/N um den Umfang des Drehrahmens gegenüberliegt, wobei N eine vorgegebene Geradzahl ist, in gleicher Weise effektiv in alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung arbeitet, da das modulierte Signal in jedem Falle für den Empfang überall entlang dem Umfang des Drehrahmens ein­ schließlich aller Spalte zwischen jedem der N einzelnen Segmente zur Verfügung steht. Der vorstehende Konstruktion für die einzelnen Segmente beruht auf der Annahme, daß je­ des Segment aus einem Material mit im wesentlichen ähnli­ cher Dielektrizitätskonstante besteht. Es dürfte jedoch of­ fensichtlich sein, daß Segmentmaterialien mit vorgegebenen verschiedenen Dielektrizitätskonstanten ebenfalls in geeig­ neter Weise eingesetzt werden können. In diesem Fall müssen die Winkel, denen jedes entsprechende einzelne Segment ge­ genüberliegt, untereinander nicht identisch sein. Gemäß vorstehender Andeutung kann es Anwendungen geben, welche eine vorgegebene Zeitverzögerung zwischen den entsprechen­ den ersten und zweite Enden der einzelnen Segmente tole­ rieren können. In diesem Falle muß die Anzahl N einzelner Segmente nicht auf eine gerade Anzahl beschränkt sein, da eine vorgegebene ungerade Anzahl einzelner Segmente effek­ tiv für Anwendungen eingesetzt werden könnte, welche ein solche vorgegebene Zeitverzögerung tolerieren.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung weist ferner ei­ nen Koppler 100 auf, der auf dem stationären Rahmen 12 (Fig. 1) befestigt ist und ausreichend nahe an der Übertra­ gungsleitung zum Aufbauen einer Funkkopplung zwischen die­ sen positioniert ist, um das an die entsprechenden einzel­ nen Segmente angelegte modulierte Differentialsignal zu empfangen. Der hierin verwendete Ausdruck "Funkkopplung" bezeichnet eine kontaktlose Übertragung von Energie durch elektromagnetische Strahlung bei Funkfrequenzen.
Man erkennt, daß der Koppler 100 eine vorgegebene Längen­ abmessung entlang einer Kopplerachse 102 aufweist, welche beispielsweise im wesentlichen parallel in Bezug auf die einzelnen Segmente 50 und 60 verlaufen kann. Die Koppler­ längenabmessung wird günstigerweise so gewählt, daß sie ausreichend kurz ist, um jegliche wesentliche frequenzab­ hängige Richtkopplungseffekte zu vermeiden, und daß sie ausreichend lang ist, um jede wesentliche Signalabschwä­ chung oder -Reduktion in dem Koppler 100 zu verhindern, wenn der Koppler einen Spalt zwischen den entsprechenden einzelnen Segmenten passiert. Der Ausdruck "Richtkopplungs­ effekte" bezieht sich auf Effekte, welche bewirken, daß der Koppler nur für eine Welle empfindlich ist, die sich in ei­ ner spezifischen Richtung ausbreitet, während eine in der entgegengesetzten Richtung sich ausbreitende Welle im we­ sentlichen ausgeblendet wird. Gemäß Darstellung durch Pfei­ le 104 und 106 breitet sich das an die entsprechenden Se­ gmente 50 und 60 angelegte modulierte Signal in entgegen­ setzten Richtungen aus, und um somit blinde Flecken in der Nähe aller Spalte zu vermeiden, weist der Koppler 100 be­ vorzugt ein erstes Ende 110, das direkt mit einer Aus­ gangsanschlußeinrichtung 112, wie z. B. einer Koaxialleitung oder einem anderen geeignet geschirmtem elektrischen Leiter verbunden ist, und ein zweites Ende 108 auf, das im wesent­ lichen frei von jeder Abschlußimpedanz, d. h. von einem Ab­ schlußwiderstand ist. Auf diese Weise tritt das von dem Koppler 100 empfangene modulierte Signal unabhängig von der Ausbreitungsrichtung des empfangenen modulierten Signals, d. h. unabhängig von der Ausbreitungsrichtung der in den einzelnen Segmente 50 und 60 sich ausbreitenden elektroma­ gnetische Welle auf die Koaxialleitung 112 über. Beispiels­ weise breiten sich an dem zweiten Ende 108 ankommende Wel­ len ohne weiteres zu dem ersten Ende hin und von da zu der Koaxialleitung 112 hin aus, während an dem ersten Ende 110 ankommende Wellen schließlich von dem nicht resistiv abge­ schlossenen zweiten Ende 108 zu dem ersten Ende und von dort zu der Koaxialleitung 112 hin zurückreflektiert wer­ den. In jedem Fall ermöglicht der Koppler 100 vorteilhaft eine kontaktlose Extraktion des modulierten Signals in der Übertragungsleitung entlang dem vollen Umfang des Drehrah­ mens. Ein Verstärker 114 kann ohne weiteres eine vorgege­ bene Verstärkung für das von dem Koppler 100 gelieferte Signal bereitstellen. Wie der Fachmann auf dem Gebiet er­ kennt, kann die Längenabmessung des Kopplers abhängig von dem spezifischen Wert der für das modulierte Signal ge­ nutzten Trägerfrequenz variieren. Im Rahmen eines Bei­ spiels, aber nicht im Sinne einer Einschränkung, kann die Kopplerlängenabmessung in dem Bereich von λ/4 bis λ/8 ge­ wählt werden, wobei λ die Wellenlänge des Trägers in dem Übertragungsleitungsmaterial darstellt. Weitere Konfigu­ ration sind für den Fachmann auf dem Gebiet ohne weiteres ersichtlich. Beispielsweise kann ein relativ kurzer (z. B. etwa λ/16) Koppler mit Mittelabgriff alternativ an Stelle eines Kopplers mit einen nicht resistiv abgeschlossenen En­ de eingesetzt werden.
Fig. 3A und 3B stellen entsprechende Querschnitte im we­ sentlichen planarer Übertragungsleitungen dar, welche sowohl für die Übertragungsleitungssegmente als auch für den Koppler effektiv genutzt werden können. Fig. 3A stellt beispielsweise einen Mikrostreifen 200 dar, bei dem ein Si­ gnalleiter 202 und eine Masseebene 206 voneinander durch ein geeignetes dielektrisches Material 204 getrennt sind. Fig. 3B stellt eine Streifenleitung 300 dar, in welcher ein Signalleiter 302 in einem entsprechenden dielektrischen Ma­ terial 304 zwischen zwei Masseebenen 308 und 306 einge­ schlossen ist. Man erkennt, daß jede der vorstehenden Kon­ struktionen ohne weiteres unter Einsatz gut bekannter Lei­ terplattentechnologien hergestellt werden kann, was erheb­ liche Kosteneinsparungen im Vergleich zu einer optischen Datenverbindung ermöglicht.
Fig. 4A, 4B und 4C sind entsprechende Querschnittsansich­ ten, welche exemplarische Anordnungen geometrischer Anord­ nungen für die Übertragungsleitung und den Koppler darstel­ len. Fig. 4A stellt eine entsprechende Mikrostreifenanord­ nung für die Übertragungsleitung 40 und den Koppler 100 dar. Gemäß Fig. 4A sind die Übertragungsleitung und der Koppler in Bezug zueinander so angeordnet, daß beispiels­ weise eine entsprechende untere Fläche 210 des Kopplers 100 im wesentlichen einer oberen Fläche 220 der Übertragungs­ leitung 40 gegenüberliegt. Man erkennt, daß die jeweilige Positionierung des Kopplers und der Übertragungsleitung leicht mit gleichermaßen effektiven Ergebnissen umgekehrt werden kann. Fig. 4B zeigt wie Fig. 4A ebenfalls entspre­ chende Mikrostreifenkonfigurationen für die Übertragungs­ leitung und den Koppler. In der Anordnung von Fig. 4B ist jedoch zu sehen, daß vorgegebene Seitenflächen 230 an Stel­ le der entsprechenden unteren und oberen Flächen im wesent­ lichen einander gegenüberliegen. Ferner enthalten sowohl die Übertragungsleitung als auch der Koppler günstigerweise aus einem reibungsarmen Material, wie z. B. Tetrafluoräthy­ len bzw. Teflonpolymer, bestehende Gleiteinrichtungen 250, um einen vorgegebenen gleichmäßigen Abstand zwischen dem Koppler und der Übertragungsleitung aufrechtzuerhalten. Beispielsweise kann ein einfaches mechanisches Teil, wie eine Feder oder dergleichen, verwendet werden, um den Kopp­ ler gegen die Übertragungsleitung zu drücken oder pressen, wenn sich der Drehrahmen dreht, um Abbildungsdaten zu er­ halten. Fig. 4C stellt entsprechende Streifenleitungskon­ figurationen dar, die geometrisch wie die in Fig. 4B dar­ gestellten entsprechenden Mikrostreifen angeordnet sind, d. h. sowohl die Übertragungsleitung als auch der Koppler sind so angeordnet, daß vorgegebene Seitenflächen 330 im wesentlichen einander gegenüberliegen. In jedem Falle kann die Übertragungsleitung 40 auf einem geeigneten Substrat 260 aufgebaut werden, das einfach auf dem Drehrahmen durch herkömmliche Mittel, wie Kleben, Löten, mechanisches Befe­ stigen und dergleichen, befestigt werden kann. Ferner kann die Übertragungsleitung 40 einfach auf der Ringfläche des Drehrahmens 15, d. h. auf der darauf durch die zwei konzen­ trischen Kreise begrenzten Fläche, befestigt werden.
Fig. 5 stellt eine exemplarische Anordnung für den Abschluß der entsprechenden Übertragungsleitungssegmente dar, um die Reflexion elektrischer Energie zu minimieren. Gemäß Fig. 5 weist jedes der einzelnen Übertragungsleitungssegmente ei­ nen entsprechen Signalleiter 402₁ und 420₂ auf, die jeweils mit einer vorgegebenen elektrischen Impedanz, wie z. B. einem Chip-Widerstand 82 und 80, verbunden sind, die mit einer gemeinsamen Masseebene für die Mikrostreifen- oder die Streifenleitungs-Übertragungsleitung verbunden sind. Die geradlinige Verbindung der Abschlußwiderstände wird für den Zweck der Minimierung der Signalverschlechterung an den Abschlußpunkten bevorzugt. Die Chip-Widerstände 82 und 80 werden bevorzugt am Boden (Masseebenenseite) der Übertra­ gungsleitungen angebracht und mit dem Übertragungsleitungs- Signalleiter über Durchführungskontakte verbunden, um so eine mechanische Beeinträchtigung zu vermeiden, wenn der Koppler einen Abschlußspalt zwischen den einzelnen Se­ gmenten passiert.
Fig. 6 stellt eine alternative Ausführungsform für die Übertragungsleitung 40 dar. In dieser Ausführungsform weist die Übertragungsleitung eine Koaxialleitung auf, die aus einem Signalleiter 410 in einem dielektrischen Material 412, das im wesentlichen von einem Außenleiter 414 umgeben ist, besteht. Wie in Fig. 6 zu sehen ist, enthält die Ko­ axialleitung eine Nut 416, welche in einfacher Weise den Koppler 100 (Fig. 2) aufnimmt, um eine Funkkopplung für eine Kommunikation mit hoher Datenrate zwischen dem drehba­ ren und dem stationären Rahmen aufzubauen. Gemäß Darstel­ lung in Fig. 6 kann der Koppler 100 eine Koaxialleitung 420 mit einem Mittelleiter 422 und einer Mantelstruktur 424 aufweisen, welcher in einfacher Weise den Koppler 100 über der Nut 416 lagert. Somit ist zu erkennen, daß, wie vorste­ hend beschrieben, weder der Koppler noch die Übertragungs­ leitung aus einer Mikrostreifen- oder einer Streifenlei­ tungs-Übertragungsleitung bestehen muß.
Ein Verfahren zum Bereitstellen einer Kommunikation mit ho­ her Datenrate zwischen dem stationären Rahmen und dem Dreh­ rahmen umfaßt die Schritte des Befestigens einer Übertra­ gungsleitung, die um dem Drehrahmen herum angeordnete ein­ zelne Segmente aufweist. Die Übertragungsleitung kann eine im wesentlichen planare Übertragungsleitung aufweisen, die beispielsweise eine Mikrostreifen-Übertragungsleitung oder eine Streifenleitungs-Übertragungsleitung aufweisen kann. Alternativ kann die Übertragungsleitung aus einer mit einer Nut versehenen Koaxialleitung bestehen. Die elektrische Länge jedes einzelnen Segments ist so gewählt, daß ein gleichzeitig an jedes entsprechende erste Ende angelegtes moduliertes Signal eine vorgegebene Zeitverzögerung bei der Ankunft an jedem entsprechenden zweiten Ende besitzt. Die einzelnen Segmente sind so angeordnet, daß das entsprechen­ de erste Enden jedes von zwei aufeinanderfolgenden Segmen­ ten im wesentlichen nebeneinanderliegen und entsprechende zweite Enden jedes von zwei aufeinanderfolgenden Segmenten im wesentlichen nebeneinanderliegen, um eine Zeitverzöge­ rungsdiskontinuität in dem durch diese sich ausbreitendem modulierten Signal zu vermeiden. Ein Koppler ist an dem stationärem Rahmen befestigt. Der Koppler ist ausreichend nahe an der Übertragungsleitung für den Aufbau einer Funk­ kopplung zwischen diesen angeordnet, um so das an die ent­ sprechenden einzelnen Segmente angelegte modulierte Signal zu empfangen. Zusätzliche Schritte können das Verbinden je­ des entsprechenden zweiten Endes der entsprechenden einzel­ nen Segmente mit einer vorgegebenen elektrischen Impedanz, wie z. B. Abschlußwiderständen, umfassen. Die Längenabmes­ sung des Kopplers, welche typischerweise im Vergleich zu der Gesamtlänge der Übertragungsleitung relativ kurz ist, ist so gewählt, daß Richtkopplungseffekte und/oder Signal­ abschwächung in den Koppler vermieden werden, wenn der Koppler einen Spalt zwischen den entsprechenden einzelnen Segmenten passiert. Der Koppler und die Übertragungsleitung können wechselseitig so in Bezug zueinander ausgerichtet sein, daß vorgegebene Seitenflächen der Übertragungsleitung und des Kopplers im wesentlichen einander gegenüberliegen. Alternativ können der Koppler und die Übertragungsleitung wechselseitig so ausgerichtet sein, daß die entsprechenden oberen und unteren Flächen der Übertragungsleitung und des Kopplers im wesentlichen einander gegenüberliegen. In jedem Falle ermöglichen die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung vorteilhaft den Aufbau einer zuver­ lässigen und kostengünstigen Kommunikation mit hoher Da­ tenrate zwischen den Drehrahmen und dem stationären Rahmen eines CT-Systems.
Obwohl verschiedene spezifische Konstruktionen für die vor­ liegende Erfindung dargestellt wurden, dürfte es selbst­ verständlich sein, daß diese nur dem Zweck der Darstellung dienen. Verschiedene Modifikationen und Anpassungen werden dem Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres offensichtlich sein, ohne von dem Inhalt oder dem Umfang der Erfindung ab­ zuweichen. Beispielsweise ist es, obwohl beschrieben wurde, daß sich die abgeschirmten Übertragungsleitungssegmente zu­ sammen mit dem Drehrahmen oder Gestell 15 (Fig. 1) drehen, und beschrieben wurde, daß der Koppler an dem stationären Rahmen 12 (Fig. 1) befestigt ist, in gleicher Weise mög­ lich, statt dessen die abgeschirmten Übertragungsleitungs­ segmente stationär und den Koppler auf dem Drehrahmen be­ festigt zu haben, d. h. die stationäre und drehbare mechani­ sche Befestigung für den Koppler und die Übertragungslei­ tungssegmente können ohne weiteres mit gleichermaßen ef­ fektiven Ergebnissen vertauscht werden.

Claims (44)

1. Vorrichtung für ein Computer-Tomographie-System mit einem stationären Rahmen und einem im allgemeinen ringförmi­ gen Drehrahmen, enthaltend:
eine Übertragungsleitung (40), die an dem Drehrahmen (15) befestigt und im wesentlichen um den Drehrahmen herum angeordnet ist, wobei die Übertragungsleitung einzelne Seg­ mente (50, 60) aufweist, wovon jedes ein entsprechendes er­ stes Ende (52, 62) und ein entsprechendes zweites Ende (54, 64) besitzt, jedes der einzelnen Segmente eine entsprechende elektrische Länge besitzt, die so gewählt ist, daß ein gleichzeitig an jedes entsprechende erste Ende angelegtes moduliertes Signal eine vorgegebene Zeitverzögerung bei der Ankunft an jedem entsprechenden zweiten Ende besitzt, die einzelnen Segmente so angeordnet sind, daß die entsprechen­ den ersten Enden jedes von zwei aufeinanderfolgenden Segmen­ ten im wesentlichen nebeneinanderliegen und die entsprechen­ den zweiten Enden jedes von zwei aufeinanderfolgenden Segmen­ ten im wesentlichen nebeneinanderliegen, um eine Zeitverzöge­ rungsdiskontinuität in dem durch diese sich ausbreitenden mo­ dulierten Signal zu vermeiden; und
einen Koppler (100), der an dem stationärem Rahmen (12) befestigt ist und ausreichend nahe an der Übertragungsleitung für den Aufbau einer Funkkopplung zwischen diesen angeordnet ist, um so das an die entsprechenden einzelnen Segmente ange­ legte modulierte Signal zu empfangen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die einzelnen Seg­ mente mindestens zwei einzelne Segmente umfassen, die jeweils einen vorgegebenen Winkel um den Drehrahmen herum einschlie­ ßen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei jedes entspre­ chende von den mindestens zwei einzelnen Segmenten einen Winkel von etwa 180° um den Drehrahmen herum einschließt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die einzelnen Seg­ mente eine vorgegebene Anzahl N einzelner Segmente umfassen, wovon jedes jeweils einen vorgegebenen Winkel um den Drehrah­ men herum einschließt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Anzahl N ein­ zelner Segmente eine vorgegebene gerade Anzahl ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei jedes entspre­ chende der N einzelnen Segmente einen Winkel von etwa 360°/N um den Drehrahmen herum einschließt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes der einzel­ nen Segmente eine entsprechende im wesentlichen planare Über­ tragungsleitung aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei jede der im we­ sentlichen planaren Übertragungsleitungen eine Übertra­ gungsleitung aufweist, die aus der aus Mikrostreifen- und Streifenleitungs-Übertragungsleitungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Koppler eine entsprechende im wesentlichen planare Übertragungsleitung mit einem ersten und zweiten Ende aufweist, die entlang einer im wesentlichen parallel in Bezug zu den einzelnen Segmenten ausgerichteten Kopplerachse angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Koppler eine vorgegebene Längenabmessung entlang der Kopplerachse besitzt, die ausreicht, um im wesentlichen frequenzabhängige Richt­ kopplungseffekte zu vermeiden, und die ausreicht, um eine er­ hebliche Signalabschwächung in dem Koppler zu vermeiden, so­ bald der Koppler einen Spalt zwischen entsprechenden einzel­ nen Segmenten passiert.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, welche ferner eine mit dem ersten Ende verbundene Ausgangsanschlußeinrichtung auf weist, um das empfangene modulierte Signal weiterzuliefern, und wobei das zweite Ende im wesentlichen keinerlei Abschluß­ impedanz aufweist, so daß das von dem Koppler empfangene mo­ dulierte Signal unabhängig von der Ausbreitungsrichtung des empfangenen modulierten Signals zu der Ausgangsanschlußein­ richtung übertritt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die im wesentli­ chen planare Übertragungsleitung für den Koppler eine Über­ tragungsleitung aufweist, die aus der aus Mikrostreifen- und Streifenleitungs-Übertragungsleitungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 7, welche ferner eine An­ steuerungseinrichtung zum gleichzeitigen Anlegen des modu­ lierten Signals an jedes entsprechende erste Ende der einzel­ nen Segmente aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei jedes entspre­ chende zweite Ende der einzelnen Segmente mit einer vorgege­ benen elektrischen Impedanz verbunden ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Koppler und die Übertragungsleitung ferner entsprechende Gleiteinrichtun­ gen enthalten, um im wesentlichen einen vorgegebenen Abstand zwischen sich aufrechtzuerhalten.
16. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Koppler und die Übertragungsleitung jeweils vorgegebene einander gegen­ überliegende Seitenflächen aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Koppler und die Übertragungsleitung jeweils vorgegebene einander im we­ sentlichen gegenüberliegende obere und untere Flächen aufwei­ sen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei jedes der einzel­ nen Segmente eine Koaxial-Übertragungsleitung mit einer ent­ sprechenden Nut für die Aufnahme des Kopplers entlang einem Umfang des Drehrahmens aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Koppler eine Koaxial-Übertragungsleitung aufweist.
20. Computer-Tomographie-System aufweisend:
einen stationären Rahmen (12);
einen im allgemeinen ringförmigen Drehrahmen (15);
eine Übertragungsleitung (40), die an dem Drehrahmen befestigt und im wesentlichen um den Drehrahmen herum ange­ ordnet ist, wobei die Übertragungsleitung einzelne Segmente (50, 60) aufweist, wovon jedes ein entsprechendes erstes Ende (52, 62) und ein entsprechendes zweites Ende (54, 64) be­ sitzt, jedes der einzelnen Segmente eine entsprechende elek­ trische Länge besitzt, die so gewählt ist, daß ein gleich­ zeitig an jedes entsprechende erste Ende angelegtes modulier­ tes Signal eine vorgegebene Zeitverzögerung bei der Ankunft an jedem entsprechenden zweiten Ende besitzt, die einzelnen Segmente so angeordnet sind, daß die entsprechenden ersten Enden jedes von zwei aufeinanderfolgenden Segmenten im we­ sentlichen nebeneinanderliegen und die entsprechenden zweiten Enden jedes von zwei aufeinanderfolgenden Segmenten im we­ sentlichen nebeneinanderliegen, um eine Zeitverzögerungs­ diskontinuität in dem durch diese sich ausbreitenden modu­ lierten Signal zu vermeiden; und
einen Koppler (100), der an dem stationärem Rahmen (12) befestigt ist und ausreichend nahe an der Übertragungsleitung für den Aufbau einer Funkkopplung zwischen diesen angeordnet ist, um so das an die entsprechenden einzelnen Segmente ange­ legte modulierte Signal zu empfangen.
21. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 20, wobei die einzelnen Segmente mindestens zwei einzelne Segmente um­ fassen, die jeweils einen vorgegebenen Winkel um den Drehrah­ men herum einschließen.
22. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 21, wobei jedes entsprechende von den mindestens zwei einzelnen Segmen­ ten einen Winkel von etwa 180° um den Drehrahmen herum einschließt.
23. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 20, wobei die einzelnen Segmente eine vorgegebene Anzahl N einzelner Segmente umfassen, wovon jedes jeweils einen vorgegebenen Winkel um den Drehrahmen herum einschließt.
24. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 23, wobei die Anzahl N einzelner Segmente eine vorgegebene gerade An­ zahl ist.
25. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 23, wobei jedes entsprechende der N einzelnen Segmente einen Winkel von etwa 360°/N um den Drehrahmen herum einschließt.
26. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 20, wobei jedes der einzelnen Segmente eine entsprechende im wesentli­ chen planare Übertragungsleitung aufweist.
27. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 26, wobei jede der im wesentlichen planaren Übertragungsleitungen eine Übertragungsleitung aufweist, die aus der aus Mikrostreifen- und Streifenleitungs-Übertragungsleitungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
28. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 26, wobei der Koppler eine entsprechende im wesentlichen planare Über­ tragungsleitung mit einem ersten und zweiten Ende aufweist, die entlang einer im wesentlichen parallel in Bezug zu den einzelnen Segmenten ausgerichteten Kopplerachse angeordnet ist.
29. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 28, wobei der Koppler eine vorgegebene Längenabmessung entlang der Kopplerachse besitzt, die ausreicht, um im wesentlichen fre­ quenzabhängige Richtkopplungseffekte zu vermeiden, und die ausreicht, um eine erhebliche Signalabschwächung in dem Kopp­ ler zu vermeiden, sobald der Koppler einen Spalt zwischen entsprechenden einzelnen Segmenten passiert.
30. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 29, welche ferner eine mit dem ersten Ende verbundene Ausgangsanschluß­ einrichtung aufweist, um das empfangene modulierte Signal weiterzuliefern, und wobei das zweite Ende im wesentlichen keinerlei Abschlußimpedanz aufweist, so daß das von dem Kopp­ ler empfangene modulierte Signal unabhängig von der Ausbrei­ tungsrichtung des empfangenen modulierten Signals zu der Aus­ gangsanschlußeinrichtung übertritt.
31. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 30, wobei die im wesentlichen planare Übertragungsleitung für den Kopp­ ler eine Übertragungsleitung aufweist, die aus der aus Mi­ krostreifen- und Streifenleitungs-Übertragungsleitungen be­ stehenden Gruppe ausgewählt ist.
32. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 26, welche ferner eine Ansteuerungseinrichtung zum gleichzeitigen Anle­ gen des modulierten Signals an jedes entsprechende erste Ende der einzelnen Segmente aufweist.
33. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 32, wobei jedes entsprechende zweite Ende der einzelnen Segmente mit einer vorgegebenen elektrischen Impedanz verbunden ist.
34. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 20, wobei der Koppler und die Übertragungsleitung ferner entsprechende Gleiteinrichtungen enthalten, um im wesentlichen einen vorge­ gebenen Abstand zwischen sich aufrechtzuerhalten.
35. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 28, wobei der Koppler und die Übertragungsleitung jeweils vorgegebene einander gegenüberliegende Seitenflächen aufweisen.
36. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 28, wobei der Koppler und die Übertragungsleitung jeweils vorgegebene einander im wesentlichen gegenüberliegende obere und untere Flächen aufweisen.
37. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 23, wobei jedes der einzelnen Segmente eine Koaxial-Übertragungsleitung mit einer entsprechenden Nut für die Aufnahme des Kopplers entlang einem Umfang des Drehrahmens aufweist.
38. Computer-Tomographie-System nach Anspruch 37, wobei der Koppler eine Koaxial-Übertragungsleitung aufweist.
39. Vorrichtung für ein Computer-Tomographie-System mit einem stationären Rahmen und einem im allgemeinen ringför­ migen Drehrahmen, enthaltend:
eine Übertragungsleitung (40), die an dem stationären Rahmen (12) befestigt ist, wobei die Übertragungsleitung einzelne Segmente (50, 60) aufweist, wovon jedes ein ent­ sprechendes erstes Ende (52, 62) und ein entsprechendes zweites Ende (54, 64) besitzt, jedes der einzelnen Segmente eine entsprechende elektrische Länge besitzt, die so gewählt ist, daß ein gleichzeitig an jedes entsprechende erste Ende angelegtes moduliertes Signal eine im wesentlichen ähnliche Zeitverzögerung in Bezug zueinander bei der Ankunft an jedem entsprechenden zweiten Ende besitzt, die einzelnen Segmente so angeordnet sind, daß entsprechende erste Enden jedes von zwei aufeinanderfolgenden Segmenten im wesentlichen nebenein­ anderliegen und entsprechende zweite Enden jedes von zwei aufeinanderfolgenden Segmenten im wesentlichen nebeneinander­ liegen, um eine Zeitverzögerungsdiskontinuität in dem durch diese sich ausbreitenden modulierten Signal zu vermeiden; und
einen Koppler (100), der an dem Drehrahmen (15) be­ festigt ist und ausreichend nahe an der Übertragungsleitung für den Aufbau einer Funkkopplung zwischen diesen angeordnet ist, um so das an die entsprechenden einzelnen Segmente ange­ legte modulierte Signal zu empfangen.
40. Verfahren zum Bereitstellen einer Kommunikation mit relativ hoher Datenrate zwischen einem stationären Rahmen und einem Drehrahmen, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
Befestigen einer Übertragungsleitung mit einzelnen Se­ gmenten an dem Drehrahmen, wobei jedes einzelne Segment ein entsprechendes erstes und ein entsprechendes zweites Ende besitzt;
Wählen der elektrischen Länge jedes einzelnen Segments so, daß ein gleichzeitig an jedes entsprechende erste Ende angelegtes moduliertes Signal eine vorgegebene Zeitverzöge­ rung bei der Ankunft an jedem entsprechenden zweiten Ende be­ sitzt;
Anordnen der einzelnen Segmente so, daß entsprechende erste Enden jedes von zwei aufeinanderfolgenden Segmenten im wesentlichen nebeneinanderliegen und entsprechende zweite En­ den jedes von zwei aufeinanderfolgenden Segmenten im wesent­ lichen nebeneinanderliegen, um eine Zeitverzögerungsdiskon­ tinuität in dem durch diese sich ausbreitenden modulierten Signal zu vermeiden;
Befestigen eines Kopplers an dem stationärem Rahmen; und Positionieren des Kopplers ausreichend nahe an der Übertra­ gungsleitung für den Aufbau einer Funkkopplung zwischen die­ sen, um so das an die entsprechenden einzelnen Segmente ange­ legte modulierte Signal zu empfangen.
41. Verfahren nach Anspruch 40, welches ferner den Schritt der Verbindung jedes entsprechenden Endes der einzel­ nen Segmente mit einer vorgegebenen elektrischen Impedanz aufweist.
42. Verfahren nach Anspruch 41, welches ferner den Schritt der Auswahl einer vorgegebenen Koppler-Längenab­ messung aufweist, welche ausreicht, um frequenzabhängige Richtkopplungseffekte zu vermeiden, und welche ausreicht, um eine erhebliche Signalabschwächung in dem Koppler zu vermei­ den, sobald der Koppler einen Spalt zwischen den entspre­ chenden einzelnen Segmenten passiert.
43. Verfahren nach Anspruch 42, welches ferner den Schritt der wechselseitigen Ausrichtung der Übertragungslei­ tung und des Kopplers aufweist, so daß vorgegebene Seitenflä­ chen der Übertragungsleitung und des Kopplers im wesentlichen einander gegenüberliegen.
44. Verfahren nach Anspruch 42, welches ferner den Schritt der wechselseitigen Ausrichtung der Übertragungslei­ tung und des Kopplers aufweist, so daß entsprechende obere und untere Flächen der Übertragungsleitung und des Kopplers im wesentlichen einander gegenüberliegen.
DE19533819A 1994-09-16 1995-09-13 Vorrichtung und Verfahren für eine Kommunikation mit hoher Datenrate in einem Computer-Tomographie-System Ceased DE19533819A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/307,120 US5530424A (en) 1994-09-16 1994-09-16 Apparatus and method for high data rate communication in a computerized tomography system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19533819A1 true DE19533819A1 (de) 1996-03-21

Family

ID=23188324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19533819A Ceased DE19533819A1 (de) 1994-09-16 1995-09-13 Vorrichtung und Verfahren für eine Kommunikation mit hoher Datenrate in einem Computer-Tomographie-System

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5530424A (de)
JP (1) JPH08224232A (de)
CN (1) CN1066887C (de)
DE (1) DE19533819A1 (de)
IL (1) IL115162A (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10037294A1 (de) * 2000-06-29 2002-01-17 Siemens Ag Roentgeneinrichtung
EP1337001A1 (de) 1997-01-03 2003-08-20 Schleifring und Apparatebau GmbH Vorrichtung zur kontaktlosen Übertragung elektrischer Signale und/oder Energie
DE10319248A1 (de) * 2003-04-28 2004-12-02 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Schleifring mit verlustbehafteter Leiterbahn
DE102010041836A1 (de) * 2010-10-01 2012-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zur kontaktlosen Leistungsübertragung und kontaktloser Datenübertragung in einer Computertomographieanlage
WO2015149983A1 (de) * 2014-04-02 2015-10-08 Siemens Aktiengesellschaft Computertomografieanlage und patiententisch mit einer berührungslosen übertragung elektrischer signale

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6292919B1 (en) * 1998-08-25 2001-09-18 General Electric Company Methods and apparatus for exchanging data in an imaging system
US6181766B1 (en) 1998-08-25 2001-01-30 General Electric Company Digital encoding of RF computerized tomography data
US6396613B1 (en) 1998-12-22 2002-05-28 General Electric Company Optical high speed communications for a computed tomography x-ray machine
US6301324B1 (en) 1999-03-31 2001-10-09 General Electric Company RF slipring receiver for a computerized tomography system
US6327327B1 (en) 1999-09-27 2001-12-04 Picker International, Inc. Multi-channel segmented slip ring
US6424159B1 (en) 2000-04-25 2002-07-23 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Methods and apparatus for monitoring contact slipring disconnections
JP2002085390A (ja) 2000-06-29 2002-03-26 Siemens Ag X線設備
WO2002010786A2 (en) * 2000-07-31 2002-02-07 Regents Of The University Of Minnesota Open tem resonators for mri
AU2001296738A1 (en) * 2000-10-09 2002-04-22 Regents Of The University Of Minnesota Method and apparatus for magnetic resonance imaging and spectroscopy using microstrip transmission line coils
JP2005518230A (ja) * 2001-12-19 2005-06-23 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ctスキャナにおける無線データ伝送
US9597067B2 (en) * 2002-10-04 2017-03-21 Ethicon, Inc. Packaged antimicrobial medical device and method of preparing same
US7560927B2 (en) * 2003-08-28 2009-07-14 Massachusetts Institute Of Technology Slitted and stubbed microstrips for high sensitivity, near-field electromagnetic detection of small samples and fields
AU2005242783A1 (en) 2004-05-07 2005-11-24 Regents Of The University Of Minnesota Multi-current elements for magnetic resonance radio frequency coils
EP1810617B1 (de) * 2006-01-18 2008-12-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Röntgen-CT-Gerät und Verknüpfungssystem zur Kommunikation von medizinischen Daten
JP5091505B2 (ja) * 2007-02-28 2012-12-05 株式会社東芝 放射線検出器及びx線ct装置
US10245025B2 (en) 2012-04-06 2019-04-02 Ethicon, Inc. Packaged antimicrobial medical device having improved shelf life and method of preparing same
US9138195B2 (en) * 2012-04-23 2015-09-22 Analogic Corporation Contactless communication signal transfer
JP2014230600A (ja) * 2013-05-28 2014-12-11 株式会社東芝 X線ct装置およびx線ct装置用x線検出器
EP3066715B1 (de) * 2013-12-17 2019-11-27 Moog Inc. Hochgeschwindigkeits-datenverbindung mit einer planaren nahfeldsonde
EP3046267A1 (de) * 2015-01-15 2016-07-20 Schleifring und Apparatebau GmbH Empfangskoppler für berührungslose Datenverbindung
DE102016208539B4 (de) 2016-05-18 2021-06-10 Siemens Healthcare Gmbh Übertragungsstrecke zur kontaktlosen Übertragung eines elektrischen und/oder elektro-magnetischen Signals
JP7179574B2 (ja) 2018-10-17 2022-11-29 キヤノン株式会社 通信システム及び通信方法
EP3822995B1 (de) 2019-11-14 2021-12-22 Schleifring GmbH Kompaktes integriertes drehgelenk mit einem resonanzschild
JP7467254B2 (ja) 2020-06-24 2024-04-15 キヤノン株式会社 通信システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4651338A (en) * 1984-10-08 1987-03-17 Siemens Aktiengesellschaft Cooling system for a tomograph apparatus
US5157393A (en) * 1989-02-28 1992-10-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication system for transmitting data between a transmitting antenna utilizing leaky coaxial cable and a receive antenna in relative movement to one another
US5140696A (en) * 1989-02-28 1992-08-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication system for transmitting data between a transmitting antenna utilizing strip-line transmission line and a receive antenna in relative movement to one another
JPH03205901A (ja) * 1989-10-26 1991-09-09 Toshiba Corp 電気機械装置
US5229871A (en) * 1991-08-29 1993-07-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Corporation Optical data link for communicating data between a stationary member and a rotating member and an X-ray computer tomography apparatus incorporating the same
US5208581A (en) * 1991-11-22 1993-05-04 General Electric Company High speed communication apparatus for computerized axial tomography (cat) scanners with matching receiver

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1337001A1 (de) 1997-01-03 2003-08-20 Schleifring und Apparatebau GmbH Vorrichtung zur kontaktlosen Übertragung elektrischer Signale und/oder Energie
DE10037294A1 (de) * 2000-06-29 2002-01-17 Siemens Ag Roentgeneinrichtung
DE10319248A1 (de) * 2003-04-28 2004-12-02 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Schleifring mit verlustbehafteter Leiterbahn
US7547212B2 (en) 2003-04-28 2009-06-16 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Slipring with a slide track formed as a closed circuit of electrically resistant material
DE10319248B4 (de) * 2003-04-28 2010-11-25 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Schleifring mit verlustbehafteter Leiterbahn
DE102010041836A1 (de) * 2010-10-01 2012-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zur kontaktlosen Leistungsübertragung und kontaktloser Datenübertragung in einer Computertomographieanlage
WO2015149983A1 (de) * 2014-04-02 2015-10-08 Siemens Aktiengesellschaft Computertomografieanlage und patiententisch mit einer berührungslosen übertragung elektrischer signale
US10682114B2 (en) 2014-04-02 2020-06-16 Siemens Healthcare Gmbh Computed tomography system and patient table comprising a contactless transfer of electrical signals
US11129585B2 (en) 2014-04-02 2021-09-28 Siemens Healthcare Gmbh Computed tomography system and patient table including a contactless transfer of electrical signals

Also Published As

Publication number Publication date
IL115162A (en) 1998-04-05
US5530424A (en) 1996-06-25
CN1130836A (zh) 1996-09-11
IL115162A0 (en) 1995-12-31
JPH08224232A (ja) 1996-09-03
CN1066887C (zh) 2001-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19533819A1 (de) Vorrichtung und Verfahren für eine Kommunikation mit hoher Datenrate in einem Computer-Tomographie-System
DE19533820B4 (de) Differentiell betriebene Übertragungsleitung für eine Kommunikation mit hoher Datenrate in einem Computer-Tomographie-System
DE19533821A1 (de) Strahlungsabgeschirmte Vorrichtung für eine Kommunikation mit hoher Datenrate in einem Computer-Tomographie-System
DE69013236T2 (de) Messanordnung für Oberflächen-Widerstand.
EP0856742B1 (de) MR-Gerät mit einer HF-Spulenanordnung
DE3689397T2 (de) Planarantennengruppe für zirkular polarisierte Mikrowellen.
DE19541441A1 (de) Vorrichtung zur Verringerung von elektromagnetischer Strahlung von einer diffenenzabhängig betriebenen Übertragungsleitung, die für hohe Datenraten-Übermittlung in einem Computer-Tomographie-System verwendet wird
DE102013215045B4 (de) Dreheinheit mit einer Vorrichtung zur drahtlosen Datenübertragung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen sowie Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen
DE2846526A1 (de) Vorrichtung zum uebertragen von signalen
DE3538035A1 (de) Rotierende datenuebertragungsvorrichtung
DE102006036420A1 (de) Verfahren und Vorrichtungen zur Übermittlung von Signalen zwischen gegeneinander relativ bewegbaren Teilen einer Vorrichtung
DE4430646C2 (de) HF-Sonde und Kernspintomograph mit einer solchen HF-Sonde
US5737356A (en) Spectral spreading apparatus for reducing electromagnetic radiation from a transmission line used for high data rate communication in a computerized tomography system
US5579357A (en) Transmission line using a phase splitter for high data rate communication in a computerized tomography system
DE3243529A1 (de) Sende/empfangsantenne mit mehreren einzelantennen und einer reziproken speiseeinrichtung
EP0568889A2 (de) Verfahren zum Kalibrieren eines Netzwerkanalysators
EP0502337A1 (de) Strahlendes Hochfrequenzkabel
DE3726046C2 (de)
US5600697A (en) Transmission line using a power combiner for high data rate communication in a computerized tomography system
DE2403056A1 (de) Einstellbare verzoegerungsleitung und verfahren zu deren betrieb
DE2939554A1 (de) Feuchteprofil-messanordnung mit mikrowellen
DE2055710A1 (de) Mikrowellen Hybridschaltung
DE1293258B (de) Breitbandige goniometrische Anordnung
EP0008707A2 (de) Richtungskoppler
DE3817772A1 (de) Phasenschieberkombinator

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: G08C 1702

8131 Rejection